CN102000507B - 用于柴油车尾气处理的还原气注入及四效催化净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于柴油车尾气处理的净化系统，其包括依序设置的柴油微粒过滤器、还原催化器及氧化催化器处理单元；柴油微粒过滤器中设有氧化催化剂，用以过滤除去柴油车尾气中的颗粒物质；还原催化器中设有NO_X还原催化剂，还设有还原气注入设备，用以还原去除尾气中的氮氧化物；氧化催化器中设有氧化催化剂，用于氧化去除尾气中的CO及烃类物质。本发明还提供了利用所述的净化系统处理柴油车尾气的方法。将本发明的净化系统直接安放在柴油车排气管道上，在排气温度下，不需外加热源，能实现同时消除柴油机尾气中碳颗粒物、烃类物质、一氧化碳和氮氧化物等污染物，且PM、CO、烃类在不同的工况下均达到国V以上标准，NO_X达到国IV标准。

Description

用于柴油车尾气处理的还原气注入及四效催化净化系统

技术领域

本发明涉及一种用于柴油车尾气处理的净化系统，具体是指一种包括还原气注入设备的四效催化净化系统，将其用于处理柴油车尾气，可同时消除碳烟、一氧化碳、氮氧化物和烃类四种污染物，属于环保领域。

背景技术

由于柴油机与汽油机相比具有高的热效率、经济性和低的CO₂排放量，因此，柴油汽车具有光明的发展前途。然而，随着环保法规的日益严格，柴油机尾气污染物对环境的严重污染正受到人们的广泛关注。柴油车排放的污染物有一氧化氮、一氧化碳、燃料中燃烧未完全而残留的烃类物质，以及固相颗粒污染物。如何降低柴油车尾气的排放，保证人们的健康，实现经济、环境以及人民生活水平的可持续发展是摆在我们面前的现实性问题。从技术的范畴看，减少柴油车排放应该从燃油品质、内燃机技术和内燃机机外排放控制技术三方面同时着手。并且三种技术应该配套使用、分层次地协调发展。近几年来，通过几大机内技术已经可以大幅度降低柴油机污染的排放。但是受燃烧方式的限制，机内技术无法完全去除颗粒物和NO_X。因此，尾气后处理技术成为很有前景的一项柴油车尾气排放控制技术。

对于柴油机尾气的净化主要包括过滤技术和催化转化技术。目前，在柴油机的排气净化系统中常见的系统主要有氧化催化器、微粒过滤器和NO_X还原催化器等。氧化催化器主要用于氧化去除PM中的可溶有机成分(SOF)和烃类；微粒过滤器用于过滤并去除碳烟等颗粒状物质；氮氧化物净化技术主要用于去除尾气中的氮氧化物，有选择催化还原(SCR)和氮氧化物储存还原(NSR)两种方法。对NSR而言，其成本很高并且要求发动机的控制复杂，需要周期性地转变为浓混合气的状态，它不能使用高含硫柴油，而且高温时转化率低。SCR一股采用尿素或氨气，其优点是提高了燃油经济性，而且SCR对硫不敏感，即使是硫含量比较高的柴油，仍能有效地长期工作。SCR技术在固定式柴油机上已成熟并应用，但还原剂影响了它在汽车上的应用，它面临的主要问题是需要建立尿素的供应网络。另外，由于其结构复杂，氨在汽车上难以携带，且易造成氨气泄露污染，危险性大。上述三种技术只能去除某种或某几种污染物，而不能将柴油车尾气中的四种污染物同时除去。

为了更好地净化柴油车尾气，研究人员尝试将各种不同的氧化催化器、微粒过滤器和/或NO_X还原催化器等处理单元组装到同一个系统中。

1999年Cerxy公司开发一种Quad CAT/TM四元催化转化器，该装置由一个催化过滤器CDPF和NO_X-SCR催化剂构成，获得了瑞典政府的认证。日本三菱公司开发了一种柴油轿车排气净化用的四元催化转化器，由两段陶瓷蜂窝体构成，前端是Pt基NO_X选择还原催化剂(HC-SCR)，后段是氧化HC、CO和SOF的Pt基氧化催化剂。但是该工艺催化剂所用贵金属含量较多，成本较大。

CN101176854A公开了一种以合金金属为载体的柴油车尾气四效催化剂制备方法，其中是以蜂窝状金属合金为载体、催化剂活性成分为贵金属，该催化剂能促进柴油机尾气中碳颗粒和氮氧化物的互为氧化-还原反应。但是该催化剂制备工艺较复杂，不利于产品的工业化。

发明内容

本发明针对现有柴油机尾气处理技术存在的不足和缺陷，提供一种可同时消除柴油机尾气中四种主要污染物的尾气处理系统，且该系统中催化剂制备方法简单，具有高效的氧化和还原催化性能，能够满足高效和实用的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于柴油车尾气处理的净化系统，该系统包括依序设置的柴油微粒过滤器、还原催化器以及氧化催化器处理单元，其中：

所述柴油微粒过滤器中设有氧化催化剂，用以过滤除去柴油车尾气中的颗粒物质；

所述还原催化器中设有NO_X还原催化剂，且该还原催化器还设有还原气注入设备，用以还原去除通过柴油微粒过滤器的尾气中的氮氧化物；

所述氧化催化器中设有氧化催化剂，用于氧化去除通过还原催化器的尾气中的CO及烃类物质。

本发明的净化系统用于处理柴油车尾气，当尾气通过第一段的柴油微粒过滤器，由于该过滤器中设有有助于碳黑氧化的氧化催化剂，可以高效过滤柴油车尾气中的颗粒物质，并在碳黑达到一定积累量的时候，在较低温度下将其氧化，降低过滤器的背压，即使过滤器得到再生；当反应尾气继续通过第二段的还原催化器时，由于其中设有还原催化剂，并通过加入额外的还原气体做还原剂，可以弥补柴油车尾气中还原剂的不足，达到高效去除氮氧化物的目的；当反应尾气继续通过第三段的氧化催化器，其中的氧化催化剂可以氧化去除尾气中的CO及烃类物质。从而，利用本发明的净化系统，可同时消除柴油机尾气中的碳烟、一氧化碳、氮氧化物和烃类四种主要污染物，是一种四效催化净化系统，能够满足高效和实用的目的。

根据本发明的具体实施方案，本发明的四效催化净化系统中，所述柴油微粒过滤器中的氧化催化剂含有以下活性组分：

包含Co和Ce的活性金属氧化物成分，

包含金属Ce、Co、La和K的钙钛矿复合氧化物成分，或

包含金属Ce、Mn、La和K的钙钛矿复合氧化物成分；

根据本发明的更具体的优选方案，所述柴油微粒过滤器上还可进一步包括氧化铝，所述氧化铝主要是作为连接剂，用以将所述氧化催化剂固定在柴油微粒过滤器上。

根据本发明的更具体的优选方案，所述柴油微粒过滤器中的氧化催化剂包含Co和Ce的活性金属氧化物成分时，所述Ce和Co的摩尔比为1.5～5∶1；

根据本发明的更具体的优选方案，所述柴油微粒过滤器中的氧化催化剂包含Ce、Co、La和K的钙钛矿复合氧化物成分时，所述Ce、Co、La和K的摩尔比为1.5～5∶1∶0.9∶0.1。

根据本发明的更具体的优选方案，所述柴油微粒过滤器中的氧化催化剂包含Ce、Mn、La和K的钙钛矿复合氧化物成分时，所述Ce、Mn、La和K的摩尔比为1.5～5∶1∶0.9∶0.1。

根据本发明的具体实施方案，本发明的四效催化净化系统中，所述柴油微粒过滤器是按照以下方法制备得到的：

提供一微粒过滤器本体；

用氧化铝溶胶溶液浸渍所述过滤器本体；

用活性组分的前驱体溶液浸渍所述过滤器，干燥后焙烧，得到含有活性组分的微粒过滤器；其中，所述活性组分的前驱体溶液选自：含有由硝酸铈、硝酸钴组成的金属氧化物前体的混合溶液，含有由硝酸镧、硝酸铈、硝酸钴和硝酸钾组成的钙钛矿复合氧化物前体的混合溶液，或含有由硝酸镧、硝酸铈、硝酸锰和硝酸钾组成的钙钛矿复合氧化物前体的混合溶液。更具体地，本申请中微粒过滤器上负载的活性组分是用柠檬酸络合燃烧法制备的，其中柠檬酸在里面起到络合剂的作用，在具体制备前驱体溶液时，在溶液中加入适量的柠檬酸，具体的，加入柠檬酸的物质的量等于溶液中除铈离子外的其它金属离子总和的0.3～1.5倍。

在本发明的一更具体实施方案中，所述柴油微粒过滤器的制备方法包括：

(1)提供一微粒过滤器本体；关于微粒过滤器本体可以采用现有技术中的微粒过滤器，过滤器的性能会因其本身的结构和材料而有差异，结构主要指微粒过滤器的孔径、孔数、壁厚等；材料有陶瓷蜂窝载体、陶瓷纤维编织物、金属蜂窝载体等。本发明中使用时可通过对成本、压降、过滤效率、抗损坏能力等方面的考虑而采取不同的选择。根据本发明的一优选具体实施方案，由于堇青石具有价格低廉、具有一定的耐热性能、较低的热膨胀系数和良好的抗热冲击性能等特点，相比其他载体材料具有更好的性价比，因此是选用堇青石作为本发明的微粒过滤器本体，例如可选择孔隙度为60％～70％的堇青石DPF。

(2)准备氧化铝溶胶，溶胶浓度为5％～20％，将其涂覆于微粒过滤器本体上(或将微粒过滤器本体浸于溶胶溶液中)后，在50～150℃的温度下，干燥9～12h，在200～300℃下煅烧3～6h，自然冷却至室温后取出，避免出现裂化。

(3)上述步骤(2)中，优选控制溶胶在微粒过滤器本体上的负载量优选6％～12％，如果负载量小于6％，可进行二次浸渍或涂覆，即将干燥后的涂覆有溶胶的微粒过滤器本体放入溶胶溶液中或进行再涂覆，保证微粒过滤器本体上涂覆溶胶牢固度的同时提高溶胶的负载量。

(4)用活性组分的前躯体溶液：包含硝酸铈、硝酸钴的混合溶液的金属氧化物前体；包含硝酸镧、硝酸铈、硝酸钴和硝酸钾的混合溶液的钙钛矿复合氧化物的前体；或者包含硝酸镧、硝酸铈、硝酸锰和硝酸钾的混合溶液的钙钛矿复合氧化物的前体，涂覆上述涂覆过溶胶并煅烧后的微粒过滤器，在50～150℃的温度下放入烘箱干燥，使柠檬酸与硝酸盐络合燃烧形成络合中间产物，再放入马弗炉中缓慢使升温至500～800℃下焙烧，自然冷却至室温后取出，得到本发明的微粒过滤器。本申请中对催化剂活性金属氧化物成分或钙钛矿复合氧化物成分的负载量无具体要求，在保证载体孔道不堵塞和催化剂与载体之间牢固度的同时，尽量提高催化剂的负载量。

用上述方法涂覆微粒过滤器，涂覆过程操作简单，步骤简洁，并且在一定程度上避免了过滤器因环境温度骤升或骤降而断裂，并且过滤器无堵塞，具有良好的过滤和氧化性能。

根据本发明的具体实施方案，本发明的四效催化净化系统中，所述还原催化器用于烃类选择催化还原NO_X，其中设有的NO_X还原催化剂为成型的HZSM-5(优选是条状或颗粒形状)担载钨催化剂；优选地，所述成型的HZSM-5担载钨催化剂是由过量浸渍法制得的。更具体的，本发明的HZSM-5担载氧化钨的催化剂中优选氧化钨的担载量为1％～10％。该催化剂不仅具有很高的反应活性，而且具有一定的机械强度，更具有实用性。

根据本发明的具体实施方案，本发明的四效催化净化系统中，所述氧化催化器用于氧化烃类、一氧化碳等气体，氧化催化器中装有成型的活性Al₂O₃(优选粒径3～5mm的Al₂O₃球)担载贵金属Pt催化剂。优选的，催化剂中Pt金属的负载量不超过0.5％(质量分数)，优选为0.35～0.50％。根据本发明的优选方案，所述成型的活性Al₂O₃担载Pt催化剂是由等体积浸渍法和还原法制得的。该方法中，优选选用Al₂O₃球载体，制得的催化剂具有一定的机械强度，并且贵金属含量不高，大大降低了使用成本。

根据本发明的具体实施方案，本发明的净化系统中，所述柴油微粒过滤器中的氧化催化剂、所述还原催化器中的NO_X还原催化剂、所述氧化催化器中的氧化催化剂三者的质量比为0.8～1.5∶1.5～2.5∶1。各催化剂用量可根据待处理柴油车尾气的实际工况进行适当调整。

根据本发明的具体实施方案，本发明的净化系统中，所述还原气注入设备是用以将C₂H₂作为还原剂通入反应尾气中以还原尾气中的氮氧化物，这样可以补充尾气中还原气体的量，更有利于NO_X还原为N₂。

本发明的四效催化净化系统的突出特点是利用还原催化器、微粒过滤器和氧化催化器的合理组合，解决柴油机尾气排放中对环境有害的颗粒物、氮氧化物、烃类和一氧化碳的同时净化问题。

本发明还提供了一种利用所述的净化系统处理柴油车尾气的方法，其中是将所述的净化系统安放在柴油车尾气排气管道上，使尾气依序通过净化系统的柴油微粒过滤器、还原催化器以及氧化催化器处理单元，与净化系统上的催化剂接触发生反应，然后排放。净化过程中，柴油车尾气先经过过滤器，碳颗粒被过滤器过滤后，在过滤器上与涂覆的氧化型催化剂接触，能够使碳烟在低温下燃烧，从而使过滤器再生；之后，尾气中NO_X在还原催化器上被烃类、CO等还原性气体还原为N₂；最后，尾气经过氧化催化器，将残余的烃类、一氧化碳等气体氧化，从而达到四种有害物质同时被消除的目的。根据本发明的具体实施方案，本发明的方法中，还可通过净化系统所设的还原气注入设备向反应尾气中通入C₂H₂作为还原剂还原尾气中的氮氧化物，额外的C₂H₂用以补充尾气中还原气体的量，更有利于NO_X还原为N₂。根据本发明的具体实施方案，其中，优选控制C₂H₂的通入量为200～1200ml/min。

本发明中，利用本发明的排气系统进行台架试验，所用柴油车型号为：福田493，采用五组份分析仪测量排气中的烃类、CO和NO_X的量，采用粒度仪分析尾气中PM的量。所用发动机及检测装置均由北京理工大学汽车动力性及排放测试国家专业实验室提供。柴油车尾气台架实验结果表明，通过本发明实验方法设计的四效催化净化后处理系统，PM、CO、烃类在不同的工况下达到国V以上标准，NO_X的排放量达到国IV标准。

综上所述，本发明提供了一种可同时消除柴油车尾气中四种主要污染物的四效净化系统，将该四效净化系统直接安放在柴油车排气管道上，在排气温度下，不需外加热源，实现了同时消除柴油机尾气中碳颗粒物、烃类物质、一氧化碳和氮氧化物等污染物的目的，并且PM、CO、烃类在不同的工况下均达到国V以上标准，NO_X达到国IV标准。并且，本发明还具有以下特点：将本发明的排气系统(尾气处理装置)直接安装在柴油车尾气的排气管道上，过滤器上涂覆的包含Co和Ce的活性金属氧化物或者钙钛矿复合氧化物均成本很低，还原催化器上所用分子筛担载过渡金属价格低廉，氧化催化器上Pt的担载量很低，从而大大降低了尾气处理成本，并且不外加热源，在柴油车尾气自身的温度下进行反应，节约了能耗。

附图说明

图1为本发明的四效催化净化系统结构示意图。其中，1为微粒过滤器；2为还原催化器；21为还原气注入设备，用于向还原器中注入还原性气体；3为氧化催化器。

图2为在发动机扭矩100/NM，转速2000/rpm下，净化系统的催化剂体系为Co/Ce/DPF+WO₃/HZSM-5+Pt/Al₂O₃时，尾气处理系统前后四种污染物质量(PM、NO_X、CO和HC)对比。

图3为Co/Ce/DPF和空白DPF经过柴油车台架试验后的对比照片。

图4为在发动机扭矩100/NM，转速2400/rpm下，净化系统的催化剂体系为LaKCo/Ce/DPF+WO₃/HZSM-5+Pt/Al₂O₃时，尾气处理系统前后四种污染物质量(PM、NO_X、CO和HC)对比。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实现和所具有的有益效果，但本发明并不因此而受到任何限制。

实施例1

在DPF(尺寸为5.66英寸*6英寸，孔隙度为65％)上担载Co和Ce的活性金属氧化物，具体制备过程为：将DPF浸渍在约5000ml、10％浓度的氧化铝溶胶中浸渍30min左右，然后在100℃干燥一夜，在295℃煅烧3h，自然冷却至室温后取出，氧化铝(主要是作为连接剂用以将后述的氧化催化剂固定在DPF上)担载量约6.84％。然后按照摩尔比N_Ce∶N_Co∶N_柠檬酸＝5∶1∶1的量称取硝酸铈、硝酸钴和柠檬酸将其溶于5000ml水中，制得前躯体溶液，将上述煅烧后的DPF浸渍到前躯体溶液中，30min左右取出，在100℃温度下干燥过夜，在600℃焙烧10h，自然冷却至室温取出，将该担载有催化剂的DPF记做Co/Ce/DPF。该Co/Ce/DPF中，Co和Ce的活性金属氧化物的担载量约为48g。

担载量为2％的WO₃/HZSM-5催化剂，其具体的制备方法如下：称取约7.17g的(NH₄)₆H₂W₁₂O₄₀·6H₂O，溶解于70ml去离子水中，制得前躯体溶液，称取100g直径为1mm、长度3～20mm的成型条状HZSM-5，采用过量浸渍法与上述浸渍液充分接触浸泡。将浸渍后的成型催化剂放在120℃空气氛中烘12h，然后再500℃空气氛下焙烧5h，得到成型HZSM-5担载钨催化剂，担载量为2％(质量分数)。

活性Al₂O₃球担载贵金属Pt催化剂，其具体制备方法为：称取88.49g的H₂PtCl₆·6H₂O溶于适量去离子水中，采用浸渍法将其担载于50g的活性Al₂O₃球(粒径3～5mm)上，在100℃下干燥后，在H₂氛中将其还原，得到Pt/Al₂O₃催化剂，制备的催化剂贵金属Pt的负载量约为0.40％(质量分数)。

本实施例的净化系统的结构请参见图1所示，该系统包括依序设置的柴油微粒过滤器1、还原催化器2以及氧化催化器3三段处理单元，其中：将上述制备的Co/Ce/DPF装入一外壳中构成微粒过滤器1；在还原催化器2内装有由成型的条状HZSM-5担载氧化钨催化剂，装填量为100g，该还原催化器2还设有还原气注入设备21(通过管线将还原性气体注入还原催化器2前段的反应尾气中)；在氧化催化器3中装有由成型的活性Al₂O₃球(粒径3～5mm)担载贵金属Pt催化剂，装填量为50g。该净化系统按照微粒过滤器、还原催化器、氧化催化器的顺序直接安放在柴油车尾气排气管道保温段的后方，并改变发动机的转速，选择发动机工作的不同工况，反应尾气中通入C₂H₂，以补充还原气体的量。

实验结果用采用五组份分析仪和粒度仪在线检测，具体参见表1及图2所示。

结果可表明，上述本发明的净化系统表现出很高的催化性能，PM、CO、烃类在不同的工况下均达到国V以上标准，NO_X的排放量下降，达到国IV标准。并且说明，以WO₃/HZSM-5作催化剂，C₂H₂选择催化还原NO_X这一方法在实际应用中可行。

表1排气管前后四种污染物含量对比

尾气处理系统：Co/Ce/DPF+WO₃/HZSM-5+Pt/Al₂O₃

发动机扭矩：100/Nm转速：1800r/min

对比例1

本对比例与实施例1相比，在DPF上不担载任何活性组分(记做：DPF)，在还原催化器上装有由成型的条状HZSM-5不担载任何活性组分，在氧化催化器中不装填任何催化剂，将上述反应器连接后，直接安放在柴油车尾气排气管道上，在发动机在扭矩100/NM，转速1800/rpm下工作，实验结果用采用五组份分析仪和粒度仪在线检测，记录于下表2。

表2排气管前后四种污染物含量对比

尾气处理系统：DPF+HZSM-5

发动机扭矩：100/Nm转速：1800r/min

从图3本发明实施例1与对比例1的比较结果可以看出，该试验检测过程中，未涂覆催化剂的空白DPF比涂覆有催化剂的DPF表面明显有过多累积碳烟颗粒，这会影响其过滤器DPF寿命和发动机的燃烧效率，并且CO、HC的排放量未达到国V以上标准，NO_X的排放量未达到国IV标准。这一结果进一步说明，实施例1中担载在过滤器上的催化剂具有在低温下催化碳烟燃烧的性能；条状HZSM-5担载钨氧化物催化剂具有良好的烃类选择催化还原NO_X的性能；成型的活性Al₂O₃球(粒径3-5mm)担载贵金属Pt催化剂具有良好的氧化CO、烃类等性能，本发明实施例1中的尾气排放系统，具有很高的四效净化效果。

实施例2

在DPF(同实施例1)上担载金属Ce、Co、La和K的钙钛矿复合氧化物，具体制备过程为：将DPF浸渍在10％浓度的氧化铝溶胶中浸渍30min左右，然后在100℃干燥一夜，在295℃煅烧3h，自然冷却至室温后取出，氧化铝担载量约为6.67％。按照摩尔比N_Ce∶N_Co∶N_La∶N_K∶N_柠檬酸＝5∶1∶0.9∶0.1∶1的量称取硝酸铈、硝酸钴、硝酸镧、硝酸钾和柠檬酸，将其溶于水中，制得前躯体溶液，将上述煅烧后的DPF浸渍到前躯体溶液中，30min左右取出，在100℃温度下干燥过夜，在800℃焙烧10h，自然冷却至室温取出，将该担载有催化剂的DPF记做LaKCo/Ce/DPF。该LaKCo/Ce/DPF中，Ce、Co、La和K的钙钛矿复合氧化物的担载量约为51g。

选取担载量为2％的WO₃/HZSM-5催化剂，其具体制备方法为：称取7.17g的(NH₄)₆H₂W₁₂O₄₀·6H₂O，溶解于70ml去离子水中，制得前躯体溶液，称取100g直径为1mm、长度3～20mm的成型条状HZSM-5，采用过量浸渍法与上述浸渍液充分接触浸泡。将浸渍后的成型催化剂放在120℃空气氛中烘12h，然后再500℃空气氛下焙烧5h，得到成型HZSM-5担载钨催化剂，担载量为2％。

活性Al₂O₃球担载贵金属Pt催化剂，其具体制备方法为：称取92.92g的H₂PtCl₆·6H₂O溶于适量水中，采用浸渍法将其担载于50g活性Al₂O₃球(粒径3-5mm)上，在100℃下干燥后，在H₂氛中将其还原，得到Pt/Al₂O₃催化剂，得到的催化剂贵金属Pt的负载量约为0.42％(质量分数)。

将上述制备的LaKCo/Ce/DPF装入微粒过滤器外壳内构成微粒过滤器处理单元；在还原催化器上装有由成型的条状HZSM-5担载氧化钨催化剂，装填量为100g；在氧化催化器中装有由成型的活性Al₂O₃球(粒径3～5mm)担载贵金属Pt催化剂，装填量为50g。将上述各反应器处理单元按照微粒过滤器、还原催化器、氧化催化器的顺序直接安放在柴油车尾气排气管道保温段的后方，反应尾气中通入C₂H₂，以补充还原气体的量。

实验结果用采用五组份分析仪和粒度仪在线检测，结果请参见下表3及图4。

从表3和图4可以看出，本发明的上述组合净化系统表现出很高的催化性能，PM、CO、烃类在不同的工况下均达到国V以上标准，NO_X的排放量下降，达到国IV标准。

表3排气管前后四种污染物含量对比

尾气处理系统：LaKCo/Ce/DPF+WO₃/HZSM-5+Pt/Al₂O₃

乙炔用量：1000ml/min，发动机扭矩：100/Nm转速：2400r/min

对比例2

在DPF上担载金属Ce、Co、La和K的钙钛矿复合氧化物(记做：LaKCo/Ce/DPF)，在还原催化器上装有由成型的条状HZSM-5担载钨催化剂，在氧化催化器中装有由成型的活性Al₂O₃球(粒径3-5mm)担载贵金属Pt催化剂，将上述各反应处理单元连接后，直接安放在柴油车尾气排气管道上，反应尾气中通入C₃H₆，以补充还原气体的量。即，本对比例与实施例2相比，仅是将C₃H₆代替C₂H₂，其他操作过程基本相同。

实验结果请参见下表4。可以看出，将C₃H₆代替C₂H₂后，NO_X在尾气处理后的量仍然较多，未达到国IV标准。单从氮氧化物的净化效果来看，用C₃H₆做还原气体添加剂的时候，柴油机尾气中的氮氧化物的量未能达到国IV标准，说明本发明中采用C₂H₂作为还原气比C₃H₆具有更高的还原NO_X的性能。

表4排气管前后四种污染物含量对比

尾气处理系统：LaKCo/Ce/DPF+WO₃/HZSM-5+Pt/Al₂O₃

丙烯用量：1000ml/min，发动机扭矩：100/Nm转速：2400r/min

Claims (10)

1.一种用于柴油车尾气处理的净化系统，该系统包括依序设置的柴油微粒过滤器、还原催化器以及氧化催化器处理单元，其中：

所述柴油微粒过滤器中设有氧化催化剂，用以过滤除去柴油车尾气中的颗粒物质；其中，所述柴油微粒过滤器中的氧化催化剂含有以下活性组分：包含Co和Ce的活性金属氧化物成分，包含金属Ce、Co、La和K的钙钛矿复合氧化物成分，或包含金属Ce、Mn、La和K的钙钛矿复合氧化物成分；且所述柴油微粒过滤器是按照以下方法制备得到的：

提供一微粒过滤器本体；

用氧化铝溶胶溶液浸渍所述过滤器本体；

用活性组分的前驱体溶液浸渍所述过滤器，干燥后焙烧，得到含有活性组分的微粒过滤器；其中，所述活性组分的前驱体溶液选自：含有由硝酸铈、硝酸钴组成的金属氧化物前体的混合溶液，含有由硝酸铈、硝酸镧、硝酸钴和硝酸钾组成的钙钛矿复合氧化物前体的混合溶液，或含有由硝酸铈、硝酸镧、硝酸锰和硝酸钾组成的钙钛矿复合氧化物前体的混合溶液；

所述还原催化器中设有NO_X还原催化剂，且该还原催化器还设有还原气注入设备，用以还原去除通过柴油微粒过滤器的尾气中的氮氧化物；

所述氧化催化器中设有氧化催化剂，用于氧化去除通过还原催化器的尾气中的CO及烃类物质。

2.根据权利要求1所述的净化系统，其中，所述还原催化器中设有的NO_X还原催化剂为成型的HZSM-5担载钨催化剂。

3.根据权利要求2所述的净化系统，其中，所述成型的HZSM-5担载钨催化剂是由过量浸渍法制得的。

4.根据权利要求1所述的净化系统，其中，所述氧化催化器中设有的氧化催化剂为成型的活性Al₂O₃担载贵金属Pt催化剂。

5.根据权利要求4所述的净化系统，其中，所述Pt金属的担载量为0.35～0.50％。

6.根据权利要求4或5所述的净化系统，其中，所述成型的活性Al₂O₃担载Pt催化剂是由等体积浸渍法和还原法制得的。

7.根据权利要求1所述的净化系统，其中，所述还原气注入设备是用以将C₂H₂作为还原剂通入反应尾气中以还原尾气中的氮氧化物。

8.利用权利要求1～7任一项所述的净化系统处理柴油车尾气的方法，其中是将所述的净化系统安放在柴油车尾气排气管道上，使尾气依序通过净化系统的柴油微粒过滤器、还原催化器以及氧化催化器处理单元，与净化系统上的催化剂接触发生反应，然后排放。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过净化系统所设的还原气注入设备向反应尾气中通入C₂H₂气体作为还原剂还原尾气中的氮氧化物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述C₂H₂的通入量为200～1200ml/min。

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