CN102388207A - 用于稀燃发动机的hc-scr系统 - Google Patents

用于稀燃发动机的hc-scr系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102388207A
CN102388207A CN2010800149641A CN201080014964A CN102388207A CN 102388207 A CN102388207 A CN 102388207A CN 2010800149641 A CN2010800149641 A CN 2010800149641A CN 201080014964 A CN201080014964 A CN 201080014964A CN 102388207 A CN102388207 A CN 102388207A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust flow
catalyzer
slippage
scr
hydrocarbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800149641A
Other languages
English (en)
Inventor
C-Z·万
P·伯克
X·郑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of CN102388207A publication Critical patent/CN102388207A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0231—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using special exhaust apparatus upstream of the filter for producing nitrogen dioxide, e.g. for continuous filter regeneration systems [CRT]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/30—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel reformer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明提供了用于减少废气流中的NOx排放的系统和方法。本发明描述了这样的系统，该系统在滑移流及烃选择性催化还原催化剂中在部分氧化催化剂上进行烃转化。所述的排放处理系统有利地用于处理由稀燃发动机(包括柴油发动机、稀燃汽油发动机和机车发动机)排放的废气流。

Description

用于稀燃发动机的HC-SCR系统
相关申请的交叉引用
根据35USC§119(e)，本申请要求2009年4月2日提交的美国临时申请系列No.61/116,6047、2009年4月2日提交的美国临时申请系列No.61/116,603以及2009年4月16日提交的美国临时申请系列No.61/169,932的优先权，所述申请以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及排气处理系统以及用于减少废气流中的污染物的方法。具体而言，本发明的实施方案涉及排气处理系统以及用于减少NOx的方法，其中所述的系统包括在部分氧化催化剂上的烃转化从而生成氢气以及废气流隔膜。
背景技术
稀燃发动机(例如柴油发动机机、贫燃汽油发动机机以及机车发动机)的操作提供了优异的燃料经济，并且由于在燃料稀缺条件下以高空气/燃料比例对其操作，其排放非常低量的气相烃和一氧化碳。特别地，柴油机在耐久性和能够在低速下生成高的转矩的方面也明显比汽油机更具优势。很难做到从稀燃发动机中有效减少NOx，因为在稀燃条件下NOx转化率极低。因此，通常需要在燃料稀缺条件下使用专门的减少NOx的操作措施将排气流的NOx成分转化成无害成分。
用于减少来自稀燃发动机的废气流中NOx的这种措施之一是使用NOx储存还原(NSR)催化剂，其也是本领域已知的“稀NOx捕获(LNT)”。NSR催化剂含有能够在稀缺条件下吸附或“捕获”氮氧化物的NOx吸附剂材料和铂族金属成分以提供具有氧化和还原功能的催化剂。在操作中，LNT催化剂促进下述等式1至5的一系列基本步骤。在氧化环境中，NO氧化成NO2(等式1)，其是储存NOx的重要步骤。低温下，该反应通常由铂族金属成分，例如铂成分催化。该氧化过程并未在此停止。NO2与原子氧结合进一步氧化成硝酸盐也是催化反应(等式2)。即使在NO2作为NOx的来源的时候，在铂族金属成分不存在的条件下只有极少硝酸盐形成。铂族金属成分具有氧化和还原的双重作用。就其还原作用来说，铂族金属成分在例如CO(一氧化碳)、H2(氢气)或HC(烃)的还原剂引入废气时首先催化释放NOx(等式3)。这一步骤可以恢复一些NOx储存位点，而且有助于NOx类的有限释放。然后在富余环境中将该释放的NOx进一步还原成气态N2(等式4和5)。甚至在纯氧化环境中可以通过注入燃料来诱导NOx释放。然而，通过H2、CO或HC对释放NOx的有效还原需要整体纯富余的条件。温度峰值也可以触发NOx释放，因为金属硝酸盐在高温下稳定性较差。NOx捕获催化作用循环操作。金属化合物被认为是在稀缺/富余操作中进行碳酸盐/硝酸盐的转化的主导路径。
NO氧化成NO2
NO+1/2O2→NO2    (1)
NOx储存为硝酸盐
2NO2+MCO3+1/2O2→M(NO3)2+CO2    (2)
NOx释放
M(NO3)2+2CO→MCO3+NO2+NO+CO2    (3)
NOx还原成N2
NO2+CO→NO+CO2    (4)
2NO+2CO→N2+2CO2    (5)
在等式2和3中，M表示二价金属阳离子。M也可以是一价或三价金属化合物，这种情况下需要重新平衡该等式。
当富余时在NSR催化剂存在下发生NO和NO2还原成N2时，已经观察到氨(NH3)也可能作为NSR催化剂的富脉冲再生的副产物形成。例如，NO的还原可以根据等式6和7进行。
NO还原成NH3
CO+H2O→H2+CO2    (6)
2NO+5H2→2NH3+2H2O    (7)
NSR催化剂的该特性要求在废气排入大气前现在也必须将原本为有害成分的NH3转化成无毒种类。
在汽车应用(包括处理来自稀燃发动机的废气)发展下用于减少NOx的可选的措施是使用选择性催化还原(SCR)催化剂技术。已经证实将该措施应用于固定污染源，例如处理烟道气体是有效的。在该措施中，在通常由基材金属组成的SCR催化剂上使用例如NH3的还原剂将NOx还原成氮(N2)。该技术能够还原90％以上的NOx，从而其代表达成侵入性NOx还原目的最好方法之一。
氨是使用SCR技术在稀缺条件下对NOx最有效的还原剂之一。调查用于减少柴油发动机(大多为重负荷柴油机动车)中NOx的方法之一是使用尿素作为还原剂。在200℃至600℃下，将通过水解产生氨的尿素先于SCR催化剂注入废气中。该技术的主要缺陷之一是需要额外的大型储器将尿素存放到机动车上。另一个重要的问题是这些机动车的操作者必须在需要时将该储器重新装满尿素，而且需要为操作者提供尿素的基础设施。因此，理想的情况是有不太笨重和可选的技术来提供还原剂以对废气的NOx进行处理。
使用烃选择性地催化还原NOx已经作为用于在富余的条件下除去NOx的潜在备选方法广泛地研究。基于离子交换的沸石催化剂(例如Cu-ZSM5)通常在典型的机动车操作条件下不具有足够的活性，并且容易通过暴露于二氧化硫和水而降解。使用铂族金属(例如Pt/Al2O3)的催化剂在180℃至220℃之间较窄的温度窗内有效地操作，并且高度选择性地生产N2O。
使用负载氧化铝的银(Ag/Al2O3)的催化装置由于能够在烯燃条件下使用种类广泛的烃种类来选择性地还原NOx而受到关注。在Ag/Al2O3上使用烃和醇、醛以及官能化的有机化合物可以在低于450℃的温度下还原NOx。除了上文所列的分子以外，柴油燃料也可以用作还原剂。柴油燃料无需柴油动力机动车使用额外的油箱。可以通过改变发动机运用或者通过向废气汽车提供柴油燃料的其他注射器来提供柴油燃料。但是，当前的HC-SCR催化剂系统表现为耐久性不足。由于燃烧分解及在催化剂上的沉积所导致的催化剂焦化、以及由燃料和油衍生的硫中毒使得催化剂在相对短的操作时期内性能劣化。催化剂必须经历频繁且昂贵的再生以保持所需的性能。
尽管具有这些大量的备选物，但是不具有使用柴油燃料作为还原剂的商业化实际可用的烃SCR催化剂。因此，本领域需要使用HC-SCR技术提供耐久的NOx还原活性的系统和方法。
发明概述
本发明的一个或多个实施方案涉及用于减少烯燃发动机产生的废气流中的NOx的排气处理系统。所述系统的一个实施方案包括与发动机废气流流通的主废气管道、以及与主废气管道流通的烃选择性催化还原催化剂(HC-SCR)。滑移废气流管道由主废气管道岔开，并通过第一连接点与主废气管道连接，从而将主废气管道的一部分废气流转移到滑移废气流管道中，由此在流通过滑移废气流管道中通过催化部分氧化(CPO)的催化剂提供滑移废气流。烃注射器位于滑移流中CPO催化剂的上游。第一连接点下游的第二连接点将滑移流再次引入到HC-SCR上游的主废气管道中。CPO有效地将部分烃转化为一氧化碳和氢气。
在一个或多个实施方案中，CPO被设计为提供了足够的氢气和用于下游HC-SCR催化剂的足量的烃。在一个或多个实施方案中，所述的烃注射器装置包括适用于控制被注射到滑移废气流管道中的烃的量的计量装置。根据一个或多个实施方案，所述的烃为燃料。
在一个或多个实施方案中，转移至滑移废气流管道中的部分废气至多为总废气流的大约10％。一个或多个实施方案进一步包含位于滑移废气流的第一连接点处的计量装置，从而调节转移到滑移废气流管道中的废气的百分率。在一个或多个实施方案中，CPO催化剂包含铂族金属。CPO催化剂的铂族金属的实例包括铂、钯、铑及它们的混合物。
在一个或多个实施方案中，CPO催化剂和HC-SCR中得一者或二者设置在流过单片上。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括位于HC-SCR催化剂下游的柴油粒子过滤器(DPF)。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括位于CH-SCR催化剂上游的柴油粒子过滤器(DPF)。在一个或多个实施方案中，所述的柴油粒子过滤器(DPF)位于主废气管道的流通中的第一连接点和第二连接点之间。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括位于DPF和HC-SCR催化剂上游的柴油氧化催化剂(DOC)。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括位于DPF和HC-SCR催化剂上游的柴油氧化催化剂(DOC)。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括柴油氧化催化剂(DOC)，其位于在主废气管道内流通中的第一连接点的下游。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括柴油氧化催化剂(DOC)，其位于在主废气管道内流通中的第一连接点的下游。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括柴油氧化催化剂(DOC)，其位于在主废气管道内流通中的第一连接点的下游。
在一个或多个实施方案中，所述的系统包括柴油氧化催化剂(DOC)，其位于第一连接点的下游、DPF的上游以及在主废气管道的流通中。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括整合到单一元件中的DOC和DPF。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括位于HC-SCR催化剂的下游的NH3-SCR催化剂。在一个或多个实施方案中，所述的系统包括位于HC-SCR催化剂的下游的氧化催化剂。
本发明的另一个方面涉及处理废气流的方法。在一个方法实施方案中，所述的废气流通过主废气管道，并且一部分所述的废气流通过滑移废气流管道。主废气管道包括烃选择性催化还原催化剂(CH-SCR)，而所述的滑移废气流管道包括滑移废气流管道的流通中的催化部分氧化(CPO)催化剂以及CPO上游的烃注射器。所述的滑移废气流管道在第一连接点处将主废气管道岔开并且与CPO流通。所述的滑移废气流管道在HC-SCR上游的第二连接点处于主废气管道再连接。所述的CPO适用于在滑移废气流管道中将部分烃转化为一氧化碳和氢气。
在一个或多个方法实施方案中，通过计量装置控制进入到滑移废气流管道中的烃注射器的量。在一个或多个实施方案中，烃为车载燃料。在一个或多个实施方案中，第一百分率的废气流通过主废气管道，而第二百分率的废气流通过滑移废气流管道，其中所述的第一百分率高于所述的第二百分率。在一个或多个实施方案中，通过定位于滑移废气流管道中、第一连接点附近的计量装置来控制废气流的第二百分率。所述方法的一个或多个实施方案进一步包括使主废气管道中的废气流通过位于CH-SCR催化剂的上游的柴油粒子过滤器。
一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于HC-SCR催化剂的下游的柴油粒子过滤器。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于第一连接点下游和第二连接点上游的柴油粒子过滤器。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于柴油粒子过滤器上游的柴油氧化催化剂。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于柴油粒子过滤器上游的柴油氧化催化剂。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于柴油粒子过滤器上游的柴油氧化催化剂。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于第一连接点下游的柴油氧化催化剂。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于第一连接点下游的柴油氧化催化剂。
一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于第一连接点下游的柴油氧化催化剂。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于第一连接点下游以及柴油粒子过滤器上游的柴油氧化催化剂。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于第一连接点下游以及柴油粒子过滤器上游的柴油氧化催化剂。一个或多个方法实施方案可以包括使主废气管道中的废气流通过位于第一连接点下游以及柴油粒子过滤器上游的柴油氧化催化剂。
在一个或多个方法实施方案中，柴油氧化催化剂与柴油粒子过滤器集成。在一个或多个方法实施方案中，柴油氧化催化剂与柴油粒子过滤器集成。根据一个或多个实施方案，所述的方法可以包括使主废气管道中的废气流通过位于HC-SCR催化剂下游的NH3-SCR催化剂。一个或多个方法实施方案包括使主废气管道中的废气流通过位于HC-SCR催化剂下游的氧化催化剂。
本发明的多个实施方案可以包括大量构造的多个元件，其包括但不限于柴油氧化催化剂、催化的煤烟过滤器、HC选择性催化还原催化剂、NH3选择性催化还原催化剂以及氧化催化剂。废气可以通过各种顺序的这些可任选的元件。
附图简述
图1为示出根据详细实施方案的发动机排气处理系统的示意图；
图2为示出根据另一个实施方案的发动机排气处理系统的示意图；
图3为示出根据实施方案的集成发动机排气处理系统的示意图；
图4为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图5为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图6为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图7为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图8为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图9为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图10为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图11为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图12为根据本发明的一个或多个实施方案的备选排气处理系统；
图13为壁流式过滤器基底的远观图；
图14为壁流式过滤器基底的一部分的剖面图；以及
图15示出了在多种操作条件下作为用于HC-SCR的催化剂入口温度的函数的、NOx转化百分率的图。
发明详述
本发明提供了可以用于处理稀燃发动机所产生的废气的废气处理系统，以及使用该系统来处理发动机废气的方法。稀燃发动机包括但不限于柴油发动机、稀燃汽油发动机以及机车发动机。
在稀燃废气中存在的少量氢气(通常＜2000ppm)可以显著增强HC-SCR催化剂的性能，由此通过正常的操作逆转对所述催化剂产生的损害。本发明的实施方案涉及可以向HC-SCR催化剂提供燃料还原剂和氢气的系统和方法。所述的系统包括得自主废气的滑移流从而使用车载燃料生成氢气、以及处于纯还原条件下的催化部分氧化催化剂(CPO)。包含未转化的燃料种类以及氢气的滑移流与主废气结合，从而提供有利的HC-SCR反应条件。可以通过部分氧化工艺，由供入的烃生成氢气，其中在所述的工艺中，部分供入气体与氧气在富余燃料的条件下在滑移流中与氧气反应。
图1示出了本发明一个方面的示意图，并且在下文中更详细地描述。简言之，滑移流(通常占发动机所释放的总的废气流量的1-10％)绕过了定位于发动机下游的HC-SCR催化剂的上游。足量的燃料被引入到滑移流中，从而产生富余燃料的条件。如下文进一步描述的那样，将催化部分氧化催化剂置于燃料引入点的下游的滑移流中。包含未转化的燃料种类和氢气的滑移流与主废气结合，并被引入到HC-SCR催化剂中。在本发明的一个实施方案中，HC-SCR可以置于柴油氧化催化剂和柴油粒子过滤器装置的下游，使得在使DOC和DPF装置再生的同时可以使HC-SCR再生。可以使用绕过流控制阀和燃料控制传递装置可任选地优化所述的系统，从而使所述系统的燃料损失最少。
就本申请的目的而言，以下术语具有以下所列的各含义。
在本说明书中，“稀NOx催化剂”、“LNC”、“烃选择性催化还原催化剂”以及“HC-SCR”可以交换使用。它们与稀NOx捕获(LNT)不同，LNT具有NOx储存和释放功能。
“稀缺气流”(包括稀缺废气流)意思是具有λ＞1.0的气流。
“稀缺时期”是指废气成分稀缺，即废气成分具有λ＞1.0的废气处理时期。
“铂族金属成分”是指铂族金属或其氧化物之一。
“稀土金属成分”是指在元素周期表中定义的镧系(包括镧、铈、镨和钕)的一种或多种氧化物。
“富余气流”(包括富余废气流)意思是具有λ＜1.0的气流。
“富余时期”是指废气成分富余，即废气成分具有λ＜1.0的废气处理时期。
“洗涂层(washcoat)”具有其在本领域内通常的含义，是指应用于耐火基材的催化的或其他材料的薄粘附层，该耐火基材如蜂窝流通单片基材或过滤器基材，其具有足够多孔性以允许正处理的该气流通过。
“流通”是指多个元件和/或管道相连，使得废气或气体流体可以在元件和/或管道之间流动。
“下游”是指元件的位置，其在废气流路径中距发动机的距离比该元件前面的元件更远。例如，当柴油粒子过滤器被指位于柴油氧化催化剂的下游时，由发动机排放的废气在废气管道中流过柴油氧化催化剂，然后流过柴油粒子过滤器。因此，“上游”是指一个元件距发动机比另一个元件更近。
提到的“氨生成元件”意思是由于停车排放驱动其设计和配置从而提供氨(NH3)、并通过发动机控制或通过注射到废气中来供给还原剂(H2、CO和/或HC)的所述废气系统的一部分。这种成分不包括气体供给或其他外部提供的NH3来源。氨生成元件的实例包括NOx储存还原(NSR)催化剂、稀NOx捕获(LNT)。
图1示出了根据一个实施方案、用于减少稀燃发动机4产生的废气流中的NOx的排气处理系统2。包含气态污染物(例如未燃烧的烃、一氧化碳、氧化氮)的废气流以及粒子物质通过与稀燃发动机4流通的主废气管道6输送。主废气管道6中的废气流通过与所述的管道6流通的烃选择性催化还原催化剂(HC-SCR)8。滑移废气流管道10将主废气管道6岔开。滑移废气流管道10通过第一连接点12与主废气管道6连接，从而将主废气管道6中的部分废气流转移到滑移废气流管道10中，从而得到滑移废气流。滑移废气流流过与滑移废气流管道10流通的催化剂部分氧化(CPO)催化剂14。位于第一连接点12下游的第二连接点16将得自滑移废气流管道10的滑移废气流再次引入到位于HC-SCR 8上游的主废气管道6中。管线20通向尾管并离开所述的系统。
在位于CPO催化剂14上游的滑移流中，可以通过管道18引入烃供料。CPO 14有效地将部分烃转化为一氧化碳和氢气。根据一个或多个实施方案，CPO 14被设计为提高足够的氢气，从而增加HC-SCR 8的性能。
在一些实施方案中，主废气管道6包括位于第一连接点12下游的可任选的其他废气系统元件22。所述的其他废气系统元件22可以为(例如)一个或多个柴油氧化催化剂、柴油粒子过滤器、还原剂注射器以及与主废气管道流通的气体注射器。在一个特定的实施方案中，可任选的其他废气系统元件22(例如柴油氧化催化剂和柴油粒子过滤器中的一者或多者)可以置于主废气管道6的第一连接点12的上游。
如图2的实施方案所示，烃注射器18可以包括适用于控制注射到滑移废气流管道10中的烃的量的计量装置24。在特定的实施方案中，所注入的烃为车载燃料。
本发明详细的实施方案包括位于滑移废气流管道10的第一连接点12处的计量装置26，从而调节转移到滑移废气流管道10中的废气的百分率。在本发明的一些实施方案中，由主废气管道6中转移到滑移废气流管道10中的部分废气至多占总废气流量的大约10％。在其他详细的实施方案中，由主废气管道6转移来的部分废气为大约0.5至大约15％，或者大约1％至大约10％。在其他详细的实施方案中，由主废气管道6转移来的部分废气至多为总废气流量的大约15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、30％或者2％。
在特定的实施方案中，CPO催化剂和HC-SCR中的一者或多者设置在流通单片上。
如图2所示，多个实施方案的排放处理系统包括位于与主废气管道6流通中的第一连接点12和第二连接点16之间的柴油粒子过滤器(DPF)28。在其他实施方案中，柴油氧化催化剂(DOC)30位于第一连接点12的下游、DPF 28的上游，并且与主废气管道6流通。
在备选的实施方案中，如图3和4所示，将DOC 30和DPF 28集成到单一的元件或基材32中。例如，DOC 30和DPF 28可以设置在相容基材32的不同区域中，其中DOC 30设置在基材32的上游部分，而CSF 28设置在基材32的下游部分。
本发明的其他实施方案涉及处理稀燃发动机产生的废气流的方法。参见图1、2和4，废气流通过主废气管道6，而一部分废气流通过滑移废气流管道10。主废气管道6包括烃选择性催化还原催化剂(HC-SCR)8。滑移废气流管道10包括催化部分氧化(CPO)催化剂14，并且可以使用烃注射器18将烃注射到位于CPO14上游的滑移废气流管道10中。在第一连接点12处，滑移废气流管道10将主废气管道6岔开，并与CPO14流通。滑移废气流管道10在第二连接点16处与主废气管道6再连接。第二连接点16位于HC-SCR8的上游。CPO14适于在滑移废气流管道10中将烃转化为一氧化碳和氢气。
可以通过计量装置24来控制注射到滑移废气流管道10中的烃的量。在详细的实施方案中，烃为车载燃料。
根据本发明的一个或多个实施方案，第一百分率的废气流通过主废气管道6，而第二百分率的废气流通过滑移废气流管道10，其中第一百分率大于第二百分率。在一些实施方案中，通过定位于第一连接点12附近的滑移废气流管道10中的计量装置26来控制废气流的第二百分率。
本发明的多个实施方案进一步包括使主废气管道6中的废气流通过位于第一连接点12下游及第二连接点16上游的柴油粒子过滤器28。在其他实施方案中，主废气管道6中的废气流通过位于第一连接点12下游及柴油粒子过滤器28上游的柴油氧化催化剂30。在详细的实施方案中，如图4所示，柴油氧化催化剂30和柴油粒子过滤器28集成到单一的元件32中。
CPO14、DOC30、DPF28以及可任选的元件22由本领域公知的组合物制成，并且包括基础金属(例如二氧化铈)和/或铂族金属作为催化试剂。在上游位置中，DOC和/或离子过滤器提供了多种有利的功能。所述的催化剂将未燃烧的气态及非挥发性烃(即，柴油粒子物质的可溶性有机级分)以及一氧化碳氧化成二氧化碳和水。除去大部分的SOF特别有助于防止粒子物质在HC-SCR8上过多的沉积。在特定的实施方案中，铂族金属选自铂、钯、铑以及它们的组合。
在本发明的某些实施方案中，在烟灰过滤器(例如壁流式过滤器)上，DOC30、DPF28以及可任选的元件22是被涂敷的，从而有助于除去废气流中的粒子材料，特别是粒子材料中的烟灰级分(或者含碳级分)。除了上文提及的其他氧化功能以外，DOC会降低温度，在该温度下，烟灰级分被氧化成CO2和H2O。当烟灰积累的过滤器上时，催化剂涂层有助于过滤器的再生。如图5所示，DPF28可以位于HC-SCR8的下游，从而转化CO和未被转化燃料种类。图6示出了另一种备选实施方案，其中DPF28位于第一连接点12的上游，从而使用粒子材料减少或防止下游HC-SCR的污垢。图7示出了备选实施方案，其中DOC30位于第一连接点12的上游，并且HC-SCR8和DPF28位于第二连接点的下游。图8示出了其中DOC30和DPF28位于第一连接点的上游的备选实施方案。在另一种备选实施方案中，如图9中所示，所述的系统进一步包括HC-SCR下游的NH3-SCR催化剂，从而转化在所述系统中生成的任何NH3排放物。在另一个特定的实施方案中，如图10所示，所述的系统进一步包括HC-SCR下游的氧化催化剂，从而氧化CO以及任何未转化的燃料种类。图11示出了排放处理系统的备选实施方案，其中所述的系统包括位于HC-SCR8催化剂下游的氨氧化(AMOX)催化剂36。氨氧化催化剂36可以用于除去或减少残留的氨，其可以称为通过所述系统的滑移的氨。
图12示出了备选实施方案，其中除了CPO催化剂以外，氢气来源38为离线来源或原件。如本文所示的氢气来源38可以包括能够控制注射到主废气管道6中的氢气的量的剂量装置40。离线H2来源(及HC还原剂)可以包括CPO反应(氧气对燃料的部分氧化)的产物，如上文所述。
在废气管道6中可以包括多种可任选的元件22。这些可任选的元件22可以位于氢气注射器38的上游、氢气注射器38的下游或者HC-SCR催化剂8的下游。可以想象的是，可任选的元件可以位于主废气管道6中连接点之前的氢气注射器38中。所示的备选实施方案仅仅是可以实施本发明的多种方式的示例，不应是被认为是限定。所述的元件可以以其他构造排布，并且保留在本发明的范围内。
如本领域的技术人员所理解的那样，多种计量装置还可以与控制器连接。控制器可以包括在其他元件、传感器和处理器中。所述的传感器可以适用于测量气态组合物的成分，并且可以置于主废气管道中的多个位置处。处理器可以评价传感器所获得的数据，并调节计量装置，从而优化多种催化剂元件的功能。
在本发明的多种实施方案中使用的可任选的元件22可以为(例如)与主废气管道流通的柴油氧化催化剂、柴油粒子过滤器、还原剂注射器、空气注射器、氨氧化催化剂、氨选择性催化还原催化剂中的一者或多者。此外，可任选的元件22可以为集成元件的组合，包括但不限于图3中所示的那些。
基材
在详细的实施方案中，任何或者所有的催化剂(包括HC-SCR8、CPO14和DOC30)置于基材上。基材可以是任何一种通常用于制备催化剂的那些材料，而且通常包含陶瓷或金属蜂窝结构，例如流通单片。可以采用任何合适的基材，如具有从基材的入口或出口表面贯穿延伸的精细的、平行气流通道类型的单片基材，以使得通道对流通于此的流体开放(是指如蜂窝流通基材)。该通道，从其流体入口到其流体出口基本上是直线路径，由壁限定，在其上涂覆催化材料作为洗涂层以使得流通通道的气体接触催化材料。单片基材的流道是薄壁管道，其可以是任何合适的截面形状和尺寸，如梯形、矩形、正方形、正弦形、六边形、椭圆形、圆形等。这种结构可以含有横截面为每平方英寸大约60至大约600或更多的进气口(即气孔)。
图13和14说明了壁流式过滤器基材50，其具有多个具有备选的封闭管道52并可以用作粒子过滤器。使用过滤器基材的内壁53以管状围绕通道。基材具有入口端54和出口端56。在入口端54将入口插塞58插入备选的通道，并在出口端56用出口插塞形成与入口端54和出口端56相对的棋盘状图案。气体流进入通过未插入的通道入口端60，被出口插塞终止，并通过管道壁53(其是多孔的)扩散到出口侧。气体由于入口插塞58的存在不能返回通过壁的入口侧。如果使用这种基材，得到的系统将能够去除粒子物质和气体污染物。
壁流式过滤器基材可以由陶瓷类材料构成，如堇青石、α氧化铝、碳化硅、氮化硅、钛酸铝、氮化硅、氧化锆、富铝红柱石、锂辉石、硅镁铝合金或硅酸锆，或多孔的耐火金属。壁流基材还可以由陶瓷纤维复合物材料形成。特殊壁流基材从堇青石、碳化硅和钛酸铝形成。这种材料能够承受在废气流处理中出现的环境，特别是高温环境。
本发明的系统中使用的壁流基材可以包括薄的多孔壁式蜂窝(单片)，流体气流从其中通过不会导致反压或整个物体压力的过量增高。系统中使用的陶瓷壁流基材由一种材料形成，其具有至少40％的孔隙度(例如40％到75％)，具有至少10微米(例如10至30微米)的平均孔径。
在具体实施方案中(其中向过滤器(DOC30、DPF28和可任选的元件22)施加额外的功能性)，基材可以具有至少59％的孔隙度和10至20微米的平均孔径。当用以下所述的技术涂覆具有这些孔隙度和平均孔径的基材时，可以将适当水平的理想催化剂组合物负载到基材上。尽管有催化剂负载，这些基材还能维持适当的废气流动特性，即可接受的反压。美国专利号4,329,162公开了合适的壁流基材，它的全部内容通过引用并入本文。
商业化用途的典型的壁流式过滤器通常形成较低的壁孔隙度，例如大约42至50％。通常，商业化壁流式过滤器的孔径分布常为很宽泛的范围，即，平均孔径小于25微米。
由于所述元素的壁在其上具有或在其下含有一个或多个催化材料，其催化了多孔的壁流式过滤器。催化材料可以只在元件壁的入口侧、只在出口侧、在入口侧和出口侧上都存在，或壁本身可以由全部或部分的催化材料组成。本发明包括在元件的入口和/或出口壁上的一层或多层催化材料的洗涂层和一层或多层催化材料的洗涂层组合的用途。可以通过本领域公知的多种方法中的任何方法涂敷过滤器。
用于本发明的催化剂的基材还可以是金属性质的和由一种或多种金属或金属合金组成。金属基材可以采用多种形状如波纹板或单片形式。合适的金属负载体包括耐热金属和金属合金，如钛和不锈钢，以及其他以铁为基质或主要成分的其他合金。这些合金可以含有一个或多个镍、铬和/或铝，而且这些金属的总量可以有利地包含至少15重量％的该合金，例如10重量％至25重量％的铬、3％至8％的铝和最多20重量％的镍。合金还可以含有少量或微量的一或多种其他金属，如锰、铜、钒、钛等等。表面或金属基材可以在高温下，例如1000℃和更高温度下氧化，以通过在基材表面上形成氧化层来改善该合金的耐腐蚀性。这种高温诱导氧化可以增强耐火金属氧化负载体的粘着性，并促进了金属成分催化成基材。
在备选的实施方案中，HC-SCR8、CPO14、DOC30、DPF28以及可任选的元件22中的一者或所有都可以置于开口泡沫基材上。这种基材在本领域众所周知，而且通常由耐火陶瓷或金属材料形成。
CPO催化剂
CPO催化剂的原理根据等式8，燃料与氧气反应，生成一氧化碳和氢气。
CnHm+(n/2)O2→nCO+(m/2)H2    (8)
当向反应气体与催化剂提供足够高的温度及有限的接触时间(高空速)时，主要进行催化部分氧化反应。在详细的实施方案中，CPO14催化剂包含铂和钯。在具体的实施方案中，铂族金属的承载为大约20g/ft3至大约200g/ft3。在更加具体的实施方案中，CPO中铂与钯的金属比为大约1∶9至大约9∶1。在一个或多个实施方案中，在600℃至700℃之间，在空速超过100000hr-1(有时＞250000hr-1)下操作CPO。在详细的实施方案中，铂与钯的金属比可以为大约1∶5至大约5∶1、或者大约1∶4至大约4∶1、或者大约1∶3至大约3∶1、或者大约1∶2至大约2∶1、或者大约1∶1。
在特定的实施方案中，CPO包含沉积在上文所述基材上的合适的高表面积耐火金属氧化物负载体层，其中所述的基材作为负载体，在该负载体上，精确分散的催化剂金属可以膨胀。在特定的实施方案中，可以使用高表面积耐火金属氧化物负载体，例如氧化铝负载体材料，也称为“γ氧化铝”或“活化氧化铝”，其通常表现为超过60平方米/克(“m2/g”)、常至多达到大约200m2/g或者更高的BET表面积。这种活化氧化铝通常为γ相和δ相氧化铝的混合物，但是还可以包含大量的η、κ和θ相氧化铝。除了活化氧化铝以外，耐火金属氧化物可以用作用于给定催化剂中的至少一些催化成分的负载体。例如，块体二氧化铈、氧化锆、α氧化铝和其他材料已知用于这种用途。尽管与活化氧化铝相比，很多所述的这些材料具有BET表面积相当低的缺点，但是这种缺点往往被所得催化剂更高的耐久性或增强的性能所抵消。“BET表面积”具有常规的含义，其是指通过N2吸附测定表面积的Brunauer、Ernmett和Teller方法。此外，还可以使用BET型N2吸附或者解吸附试验来测定孔的直径和孔体积。
指定的负载体涂层为氧化铝，例如稳定的高表面积过渡氧化铝。如本文及权利要求中所用，“过渡氧化铝”包括γ、χ、η、κ、θ和δ形式，以及它们的混合物。已知在过渡氧化铝中可以包含某些添加剂，例如一种或多种稀土金属氧化物和/或碱土金属氧化物(通常包含稳定涂层的2至10重量％的量)，从而使其稳定以抵抗通常不理想的α氧化铝(其具有相对低的表面积)的高温相变。例如，可以使用镧、铈、镨、钙、钡、锶和镁中的一种或多种的氧化物作为稳定剂。
催化部分氧化催化剂的铂族金属催化剂成分包括钯和铂、以及可任选的一种或多种其他铂族金属。如本文及权利要求书中所用，“铂族金属”是指铂、钯、铑、铱、锇和钌。合适的铂族金属成分为钯和铂、以及可任选的铑。用于部分氧化的理想催化剂应该具有以下性质中的至少一种或多种。它们应该能够在入口氧化至出口还原的变化条件下有效地操作；它们应该能够在大约427℃至1315℃的温度范围内无显著的温度降解的条件下有效地操作；它们应该能够在一氧化碳、烯烃和硫化合物存在下有效地操作；它们应该能够提供低水平的焦化，例如通过优选地催化碳与H2O的反应形成一氧化碳和氢气，从而仅允许在在催化剂的表面上形成低水平的碳；它们应该能够抵抗诸如硫和卤素化合物之类的普通毒物的毒害。例如，在一些其他合适的催化剂中，可以通过将催化剂金属保持在低温下、由此降低或改变其活性来保留一氧化碳。就本发明的目的而言，铂与钯的组合是高效的氧化催化剂。通常，铂-钯组合催化剂的催化活性并非是它们各自催化活性的简单数学组合；已经发现，所公开的铂和钯的比例范围可以在处理相当广泛的烃供料中提供高效且有效的催化活性(对高温操作和催化剂毒物具有良好的抗性)。
铑可以可任选地包含在铂和钯中。在某些条件下，铑为有效的氧化及流形成催化剂，特别是对于轻质烯烃更是如此。铂族金属组合催化剂可以在H2O与碳(供料中的碳原子)的比、以及氧气与碳的比非常低、但是不会在催化剂上产生显著的碳沉积的条件下催化自热反应。该特征为在待加工的入口流中选择H2O与碳的比、以及氧气与碳的比提供灵活性。
在本发明的实施方案的催化剂中使用的铂族金属可以以任何合适的形式存在与催化剂组合物中，例如元素金属，与其他存在的一种或多种铂族金属形成的合金或金属间化合物，或者诸如铂族金属的氧化物之类的化合物。如权利要求书中所用，术语钯、铂和/或铑的一种“催化成分”或多种“催化成分”将涵盖以任何合适的形式存在的一种或多种特定的铂族金属。通常，在权利要求书或本文中所指的一种或多种铂族金属或金属催化成分涵盖了任何合适的催化形式的一种或多种铂族金属。合适的CPO催化剂在美国专利no.4,522,894中有所描述，所述的文献的全部内容以引用方式并入本文。
HC-SCR催化剂
在氧化铝负载体上包含银的HC-SCR催化剂通常可用于本发明的排放处理系统。在详细的实施方案中，所述的催化剂包含在氧化铝表面上“良好分散”的银种类。在特定的实施方案中，所述的催化剂基本不含银金属和/或铝酸银。
可以通过使用离子银浸渍氧化铝负载体来制备催化剂。氧化铝负载体可以为任何合适的氧化铝，包括但不限于勃姆石、假勃姆石、水铝石、norstrandite、三羟铝石、水铝矿、羟基化氧化铝、煅烧氧化铝以及它们的混合物。示例性的银-氧化铝催化剂包含负载在氧化铝上的大约3至大约4重量％(wt％)的Ag2O基底。在一个实施方案中，通过将离子银沉积在高度羟基化的氧化铝上来制备催化剂。如本文所述，术语“羟基化的”是指当获得氧化铝时，氧化铝中在氧化铝的表面具有高浓度的表面羟基，例如勃姆石、假勃姆石、胶状勃姆石、水铝石、诺三水铝石、三羟铝石、水铝矿、其表面加入羟基的氧化铝、以及它们的混合物。假勃姆石和胶状勃姆石通常归属非晶体或胶状材料，而水铝石、norstrandite、三羟铝石、水铝矿以及勃姆石通常归属晶体。根据本发明的一个或多个实施方案，羟基化的氧化铝通过式Al(OH)xOy表示，其中x＝3-2y，y＝0至1或它们的分数。在此类氧化铝的制备中，其并未经过高温煅烧，这会驱走许多或大部分的表面羟基。在备选实施方案中，氧化铝可以为经过高温煅烧的类型，从而提供γ、δ、θ、α氧化铝及它们的组合。
使用水溶性、离子形式的银(例如醋酸银、硝酸银等)浸渍氧化铝，然后干燥，并在足够低的温度下煅烧离子银浸渍的氧化铝，从而固定银并分解阴离子(如果可能)。对于硝酸盐而言，这通常为大约450-550℃，从而提供直径基本不大于大约20nm的银颗粒的氧化铝。在某些实施方案中，银的直径小于10nm，而在其他实施方案中，银的直径小于大约2nm。在一个或多个实施方案中，进行加工，使得银以基本为离子的形式存在，并且通过UV光谱测定基本不存在银金属。在一个或多个实施方案中，基本不存在铝酸银。可以通过x射线衍射分析证明缺乏银金属和铝酸银。在存在少量的氢气以及足量的烃燃料的条件下，当催化剂沉积在含碳和硫的种类中时，其仍可以良好地发挥作用。
DOC催化剂
可以任何组合物形成氧化催化剂，其中所述的组合物为未燃烧的气态及挥发性烃(即，VOF)和一氧化碳提供有效的燃烧。此外，氧化催化剂应该能够有效地将大部分的NOx成分中的NO转化为NO2。如本文所用，术语“NOx成分的NO大部分转化为NO2”是指至少20％，具体为30至60％。具有这些性质的催化剂组合物是本领域已知的，并且包括铂族金属和基础金属系的组合物。可以将催化剂组合物涂敷到由耐火金属或陶瓷(例如堇青石)材料形成的蜂窝壁流式单片基材上。备选地，可以在本领域公知的金属或陶瓷泡沫基材上形成氧化催化剂。这些氧化催化剂根据它们所涂敷的基材(例如开口陶瓷泡沫)和/或根据它们固有的氧化催化活性而提供一定的粒子除去水平。由于过滤器上粒子质量的减少潜在地延长了强制再生之前的时间，所以氧化催化剂可以除去壁流式过滤器上游的废气流中的一些粒子物质。
可以在排放处理系统中使用的一种特定的氧化催化剂组合物包含分散于高表面积耐火氧化物负载体(例如γ氧化铝)上的铂族成分(例如铂、钯、或铑成分)，其中所述的负载体与沸石成分(例如β沸石)结合。特定的铂族金属成分包含铂和钯。当所述的组合物置于耐火氧化物基材上时，例如流通蜂窝基材，铂族金属的浓度通常为大约10至150g/ft3。在具体的实施方案中，铂族金属通常为大约20g/ft3至大约130g/ft3、或者大约30g/ft3至大约120g/ft3、或者大约40g/ft3至大约110g/ft3、或者大约50g/ft3至大约100g/ft3。在详细的实施方案中，铂族金属以高于大约10g/ft3、大约20g/ft3、大约30g/ft3、大约40g/ft3、大约50g/ft3、大约60g/ft3、大约70g/ft3、大约80g/ft3、大约90g/ft3、大约100g/ft3、大约110g/ft3或者大约120g/ft3的浓度存在。在其他详细的实施方案中，铂族金属以低于大约120g/ft3、大约110g/ft3、大约100g/ft3、大约90g/ft3、大约80g/ft3、大约70g/ft3、大约60g/ft3、大约50g/ft3、大约40g/ft3或者大约30g/ft3的浓度存在。在其他详细的实施方案中，铂族金属浓度的范围为之前所列的最小浓度与最大浓度的任何组合之间。
适用于形成氧化催化剂的铂族金属系组合物还在美国专利No.5,100,632(′632专利)中有所描述，所述文献以引用方式并入本文。′632专利描述了铂、钯、钌与碱土金属氧化物(例如氧化镁、氧化钙、氧化锶或氧化钡)的混合物，其中铂族金属与碱土金属的原子比为大约1∶250至大约1∶1，具体为大约1∶60至大约1∶6。
还可以使用基础金属形成适用于氧化催化剂的催化剂组合物作为催化试剂。例如，美国专利No.5,491,120(所述文献的公开内容以引用方式并入本文)公开了BET表面积为至少大约10m2/g的催化材料，并且基本由块体第二金属氧化物构成，其中所述的氧化物可以为二氧化钛、氧化锆、二氧化铈-氧化锆、二氧化硅、氧化铝-二氧化硅和α氧化铝中的一种或多种。
此外，在美国专利No.5,462,907(′907专利，其公开内容以引用方式并入本文)中公开的催化剂组合物也是可用的。′907专利教导了包含催化材料的组合物，其中所述的催化材料包含表面积均为至少大约10m2/g的二氧化铈和氧化铝，例如重量比为大约1.5∶1至1∶1.5的二氧化铈和活化氧化铝。可任选的，在′907专利所述的组合物中可以包含铂，其量为有效地促进CO和未燃烧的烃的气相氧化，但是被限制于可排除SO2过度氧化成SO3。备选地，所述催化材料中可以包含任何所需量的钯。
NH 3 -SCR催化剂
在本发明的一个特定实施方案中，所述的系统可以进一步包含位于HC-SCR催化剂下游的NH3-SCR催化剂。该NH3-SCR催化剂可以防止在系统中生成的任何NH3被释放到环境中。合适的NH3-SCR催化剂可以为用于脲-SCR应用的已知的SCR催化剂。有利的是使用包含具有CHA X射线晶体结构(例如Cu-CHA，Cu-SAPO)的分子筛的NH3-SCR催化剂。具有CHA结构的这些分子筛表现出优异的热稳定性和耐久性，可特别用于本发明。
汽油稀燃发动机
尽管上文所述的实施方案是关于在柴油发动机的下游具有DOC和DPF的柴油发动机，但是应该理解的是根据本发明的一个或多个实施方案的系统可以用于汽油稀燃发动机。因此，示例性的系统包括图1所示类型的系统，其中稀燃发动机产生的废气与原件22流通，该原件可以为用于氧化一氧化碳和烃的合适的催化剂。适用于汽油发动机的催化剂的实例为三效催化剂(TWC)。表现出良好的活性及长的寿命的TWC催化剂包含位于高表面积耐火氧化物负载体上的一种或多种铂族金属(例如铂或钯、铑、钌和铱)，例如高表面积的氧化铝涂层。
氢气来源
在一些备选实施方案中，可以通过外部来源或氢气发生器生成氢气。合适的氢气来源包括但不限于电解器、等离子体转化器、热分解装置、蒸汽转化器、压缩气体容器和液化气体容器。
电解器，例如质子交换薄膜(PEM)可以用于生产车辆的车载氢气。PEM将水分裂为氢气和氧气分子，然后它们可以被压缩并被注射到废气中。PEM系统仅需要少量的水保持在系统中。
等离子体转化器将气态烃，例如汽油、柴油燃料、甲醇、乙醇等，转化为氢气。反应室充满足够的燃料和空气，并将等离子体点燃。基于等离子体的反应使得氢气得以释放氢气。可以使用催化成分优化氢气的释放。
热分解装置可以分裂或热解燃料，以产生氢气和一氧化碳种类。热分解通常需要高温以用于高效转化。
蒸汽转化器可以通过使燃料与水反应而生成氢气。该反应是放热的，使得速率加快。与电解相似，需要少量的车载水源来用于这种类型的氢气注射器。
实施例
为了说明废气中存在的氢气的作用，在实验室反应器中，使用发动机老化的HC-SCR催化剂样品实施不同的试验。在30,000hr-1下，将包含450ppm碳C1(作为柴油)、150ppm NO、5％CO2、5％H2O、10％O2平衡的N2的模拟柴油废气引入到核心样品中，该样品取自发动机老化的HC-SCR催化剂样品的入口部分。采用催化剂入口温度的下降倾斜为500℃至200℃来实施评价。HC-SCR催化剂样品为含银的单片催化剂。使用去离子水制备1M硝酸银溶液。将所得的溶液储存在远离光源的黑瓶中。使用水滴定暴露的负载体同时混合直到取得初始润湿来确定各种负载体的可利用的孔体积。该过程得到液体体积/克负载体。使用最终水平的靶物Ag2O以及可利用的体积/克的负载体，计算所需的1M AgNO3溶液的量。如果需要，将DI水加入到银溶液中，使得液体的总量等于浸渍负载体样品至初始润湿时所需的量。如果所需的AgNO3溶液的量超过负载体的孔体积，则进行多次浸渍。
将合适的AgNO3溶液缓慢加入到负载体中，并进行混合。在取得初始润湿后，将所得的固体在90℃下干燥16h，然后在540℃下煅烧2小时。此外，可任选地，在650℃下，将催化剂在大约10％蒸汽在空气中形成的流动的蒸汽下经历至少大约、通常大约16小时。
按照上文所述，使用市售可得的假勃姆石(Catapal.RTM.C1，270m2/g，0.41cc/g孔体积，6.1nm孔的平均直径，由Sasol，North America生产)和勃姆石(P200(from Sasol)，100m2/g，0.47cc/g孔体积，17.9nm孔的平均直径)氧化铝负载体制备催化剂。对各种氧化铝进行加工，知道催化剂成品的银含量为3重量％(基于Ag2O)。使用氧化铝对每平方英寸上具有大约300个开口的单片进行洗涂，得到承载为大约2g/in3。在发动机废气系统的构造中，HC-SCR催化剂位于DOC/DPF的前方，并在发动机上老化50小时。在老化过程中，使用大量的燃料燃烧循环来模拟DOC/DPF的再生。
NOx的转化结果示于图13中。未经任何处理所得的发动机老化样品显示，在所评价的完整温度范围内大约20％的NOx发生转化。当将1000ppm的H2引入到模拟废气中时，在500℃下催化剂表现出10％的较好的NOx转化，在400℃下表现出20％的较好的NOx转化，在300℃下表现出50％的较好的NOx转化。废气中氢气的存在会急剧地增加严重失活催化剂的NOx的性能。
尽管终点参照优选的实施方案描述的本发明，但是对于本领域的普通技术人员显而易见的是可以使用优选装置和方法的变体，并且除了按照本文的具体描述，还可以以其他方式实施本发明。因此，本发明包括涵盖在如所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的所有修改。

Claims (14)

1.一种用于减少稀燃发动机排放的废气流中的NOx的排放处理系统，该系统包含：
与所述的发动机废气流流通的主废气管道，以及与所述的主废气管道流通的烃选择性催化还原催化剂(HC-SCR)；
通过第一连接点与所述的主废气管道连接的滑移废气流管道将所述的主废气管道岔开，从而将部分所述的废气流由所述的主废气管道转移至所述的滑移废气流管道中，从而提供流过催化部分氧化(CPO)催化剂的滑移废气流，其中所述的催化剂与所述的滑移废气流管道流通，并且第二连接点位于所述的第一连接点的下游，从而将所述的滑移废气流再次引入到位于HC-SCR上游的所述的主废气管道中；以及
位于CPO上游的烃注射器，其中所述的CPO有效地将部分烃转化为一氧化碳和氢气。
2.权利要求1所述的排放处理系统，其中所述的CPO被设计为提供用于所述的下游HC-SCR催化剂的足够的氢气和足量的烃。
3.权利要求1所述的排放处理系统，其中所述的烃注射器装置包括适用于控制注射到所述的滑移废气流管道中的烃的量的计量装置。
4.权利要求1所述的排放处理系统，其进一步包含位于所述的滑移废气流管道的所述的第一连接点处的计量装置，从而调节转移到所述的滑移废气流管道中的废气的百分率。
5.权利要求1所述的排放处理系统，其中所述的CPO催化剂包含选自铂、钯、铑及它们的混合物中的铂族金属。
6.权利要求1所述的排放处理系统，其进一步包含位于所述的HC-SCR催化剂的上游或下游的柴油粒子过滤器(DPF)。
7.权利要求6所述的排放处理系统，其中所述的柴油粒子过滤器(DPF)位于与所述的主废气管道流通的所述的第一连接点和所述的第二连接点之间。
8.权利要求6或7所述的排放处理系统，其进一步包含位于所述的DPF和HC-SCR催化剂上游的柴油氧化催化剂(DOC)。
9.权利要求8所述的排放处理系统，其中所述的柴油氧化催化剂(DOC)位于与所述的主废气管道流通的所述的第一连接点的下游。
10.权利要求9所述的排放处理系统，其中所述的DOC和DPF集成到单一的元件中。
11.权利要求1所述的排放处理系统，其进一步包含位于所述的HC-SCR催化剂下游的NH3-SCR催化剂。
12.权利要求1所述的排放处理系统，其进一步包含位于所述的HC-SCR催化剂下游的氧化催化剂。
13.一种处理废气流的方法，该方法包括：
使所述的废气流通过主废气管道，并使部分所述的废气流通过滑移废气流管道，所述的主废气管道包含烃选择性催化还原催化剂(HC-SCR)，所述的滑移废气流管道包含催化部分氧化(CPO)催化剂，所述的滑移废气流管道在第一连接点处将所述的主废气管道岔开，并与所述的CPO流通，所述的滑移废气流管道在HC-SCR上游的第二连接点处与所述的主废气管道再连接，烃注射器位于所述的CPO的上游，其中所述的CPO适于将所述的部分烃转化为一氧化碳和氢气。
14.一种处理废气流的方法，该方法包含使所述的废气流通过权利要求2-12的任意一项中所述的系统。
CN2010800149641A 2009-04-02 2010-03-31 用于稀燃发动机的hc-scr系统 Pending CN102388207A (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16604709P 2009-04-02 2009-04-02
US61/166,047 2009-04-02
US16660309P 2009-04-03 2009-04-03
US61/166,603 2009-04-03
US16993209P 2009-04-16 2009-04-16
US61/169,932 2009-04-16
PCT/US2010/029334 WO2010114876A2 (en) 2009-04-02 2010-03-31 Hc-scr system for lean burn engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102388207A true CN102388207A (zh) 2012-03-21

Family

ID=42825039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800149641A Pending CN102388207A (zh) 2009-04-02 2010-03-31 用于稀燃发动机的hc-scr系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100251700A1 (zh)
EP (1) EP2419612A4 (zh)
JP (1) JP2012522930A (zh)
KR (1) KR20120041162A (zh)
CN (1) CN102388207A (zh)
BR (1) BRPI1015090A2 (zh)
WO (1) WO2010114876A2 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103306784A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 福特环球技术公司 用于排气后处理的排气后处理系统和方法
CN103912346A (zh) * 2012-12-14 2014-07-09 万国引擎知识产权有限责任公司 使用lnt和scr的后处理系统
CN105917090A (zh) * 2013-11-15 2016-08-31 Ifp新能源公司 消除特别是来自具体用于机动车的内燃机产生的废气中的污染的方法以及使用该方法的设备
CN104936679B (zh) * 2013-02-14 2017-08-18 托普索公司 用于从烟道气或废气中同时除去一氧化碳和氮氧化物的方法和催化剂
CN107148512A (zh) * 2014-10-21 2017-09-08 巴斯夫公司 具有twc催化剂和scr‑hct催化剂的排放处理系统
CN110709590A (zh) * 2017-04-04 2020-01-17 巴斯夫公司 氢气辅助的集成排放控制系统
CN111836950A (zh) * 2018-03-01 2020-10-27 汉斯延森绿色技术有限公司 用于还原NOx的选择性催化还原系统及方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2696097A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 Energy Conversion Technology As Exhaust gas apparatus and method for the regeneration of a nox trap and a particle filter
US20100229539A1 (en) * 2009-03-16 2010-09-16 Caterpillar Inc. Hydrocarbon scr aftertreatment system
US20110283685A1 (en) * 2009-04-27 2011-11-24 Kotrba Adam J Exhaust Treatment System With Hydrocarbon Lean NOx Catalyst
US8904760B2 (en) * 2009-06-17 2014-12-09 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas treatment system including an HC-SCR and two-way catalyst and method of using the same
KR101158816B1 (ko) * 2009-08-21 2012-06-26 기아자동차주식회사 디젤 차량의 배기 장치
GB2485530A (en) * 2010-11-11 2012-05-23 Johnson Matthey Plc Catalyst system
US20120144802A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Driscoll James J Exhaust system having doc regeneration strategy
US20120258032A1 (en) * 2011-11-02 2012-10-11 Johnson Matthey Public Limited Company Catalyzed filter for treating exhaust gas
GB201121468D0 (en) * 2011-12-14 2012-01-25 Johnson Matthey Plc Improvements in automotive catalytic aftertreatment
KR101875228B1 (ko) * 2012-01-27 2018-07-05 두산인프라코어 주식회사 Ｕｒｅａ-ｓｃｒ 시스템 장치 및 제어방법
US8765623B2 (en) 2012-04-26 2014-07-01 Caterpillar Inc. Method for exhaust gas after treatment
KR101535088B1 (ko) * 2012-06-12 2015-07-08 희성촉매 주식회사 고성능 ｓｃｒ 촉매 시스템
GB2510171B (en) 2013-01-28 2015-01-28 Cool Flame Technologies As Method and cleaning apparatus for removal of SOx and NOx from exhaust gas
KR101445038B1 (ko) * 2013-06-28 2014-09-26 두산엔진주식회사 선택적 촉매 환원 및 촉매 재생 시스템
CN105089745B (zh) * 2014-04-17 2018-08-14 通用电气公司 减少废排气中的氮氧化物的系统和方法
JP5863885B2 (ja) 2014-06-06 2016-02-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラシステムおよびそれを備えた発電プラント
CN107735161B (zh) * 2015-03-03 2021-05-04 巴斯夫公司 NOx吸附剂催化剂、方法和系统
MX2017016111A (es) * 2015-06-12 2018-02-21 Basf Corp Sistema de tratamiento de gases de escape.
US9957867B2 (en) 2016-03-25 2018-05-01 Ford Global Technologies, Llc Method and system for emissions reduction
MX2018015640A (es) * 2016-06-13 2019-04-11 Basf Corp Compuesto catalizador y su uso en la reduccion catalitica selectiva de nox.
US10473020B2 (en) 2016-07-25 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust aftertreatment
US10337374B2 (en) * 2017-03-15 2019-07-02 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for an aftertreatment catalyst
EP3607177A4 (en) 2017-04-04 2020-09-02 BASF Corporation INTEGRATED EMISSION REGULATION SYSTEM
JP2020515765A (ja) 2017-04-04 2020-05-28 ビーエーエスエフ コーポレーション 触媒的汚染除去のための水素還元剤
JP2020515768A (ja) 2017-04-04 2020-05-28 ビーエーエスエフ コーポレーション 車載型水素発生および排気流中で使用する方法
CN110678630B (zh) 2017-04-04 2023-10-31 巴斯夫公司 在车上生成氨和氢
EP3607181B1 (en) 2017-04-04 2024-02-28 BASF Corporation Ammonia generation system for nox emission control
JP2019148232A (ja) * 2018-02-27 2019-09-05 東京濾器株式会社 排気ガス処理システム、排気ガス浄化方法
CN114718698A (zh) * 2021-01-05 2022-07-08 长城汽车股份有限公司 尾气后处理系统、方法及具有该尾气后处理系统的车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1682016A (zh) * 2002-09-18 2005-10-12 阿文技术有限公司 从NOx捕集器中清除SOx的方法和设备
US20060010859A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Eaton Corporation Valveless dual leg exhaust aftertreatment system
WO2006066043A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Donaldson Company, Inc. Control for an engine exhaust treatment system
CN101052791A (zh) * 2005-03-04 2007-10-10 丰田自动车株式会社 用于内燃机的废气净化装置
JP2007278162A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Hino Motors Ltd ディーゼルエンジンの排ガス浄化装置
JP2008025507A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化システム

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4329162A (en) * 1980-07-03 1982-05-11 Corning Glass Works Diesel particulate trap
US4522894A (en) * 1982-09-30 1985-06-11 Engelhard Corporation Fuel cell electric power production
US5100632A (en) * 1984-04-23 1992-03-31 Engelhard Corporation Catalyzed diesel exhaust particulate filter
WO1993010886A1 (en) * 1991-11-26 1993-06-10 Engelhard Corporation Ceria-alumina oxidation catalyst and method of use
KR100318576B1 (ko) * 1991-11-26 2002-04-22 스티븐 아이. 밀러 산화촉매및그사용방법
JP2850689B2 (ja) * 1993-01-14 1999-01-27 三菱自動車工業株式会社 排気ガス浄化装置
DE60123628T2 (de) * 2000-08-02 2007-08-23 Mikuni Corp. Elektronisch geregelte Einspritzvorrichtung
JP3905359B2 (ja) * 2001-11-22 2007-04-18 日産ディーゼル工業株式会社 ガスエンジンの排気浄化装置
US7021048B2 (en) * 2002-01-25 2006-04-04 Arvin Technologies, Inc. Combination emission abatement assembly and method of operating the same
US7135153B2 (en) * 2002-03-07 2006-11-14 Southwest Research Institute NOx reduction system for diesel engines, using hydrogen selective catalytic reduction
DE10243270A1 (de) * 2002-09-18 2004-03-25 Robert Bosch Gmbh Abgasreinigungsanlage einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Reinigung deren Abgase
WO2004046514A1 (en) * 2002-11-15 2004-06-03 Catalytica Energy Systems, Inc. Devices and methods for reduction of nox emissions from lean burn engines
US6832473B2 (en) * 2002-11-21 2004-12-21 Delphi Technologies, Inc. Method and system for regenerating NOx adsorbers and/or particulate filters
DE10300298A1 (de) * 2003-01-02 2004-07-15 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
US20050022450A1 (en) * 2003-02-12 2005-02-03 Cher-Dip Tan Reformer system, a method of producing hydrogen in the reformer system, and a method of using the reformer system
EP1484103A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-08 Umicore AG & Co. KG Process and apparatus for catalytic conversion of hydrocarbons for generating a gas rich in hydrogen
US7395670B1 (en) * 2005-02-18 2008-07-08 Praxair Technology, Inc. Gas turbine fuel preparation and introduction method
US20060201139A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Navin Khadiya Emission abatement systems and methods
US7721532B2 (en) * 2005-06-30 2010-05-25 General Electric Company Method and system for regeneration of a catalyst
US20070012032A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Eaton Corporation Hybrid system comprising HC-SCR, NOx-trapping, and NH3-SCR for exhaust emission reduction
US8056322B2 (en) * 2005-12-12 2011-11-15 General Electric Company System and method for supplying oxygenate reductants to an emission treatment system
US7562522B2 (en) * 2006-06-06 2009-07-21 Eaton Corporation Enhanced hybrid de-NOx system
US20070289291A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-20 Alexander Rabinovich Apparatus and Method for NOx Reduction
US7802423B2 (en) * 2006-08-21 2010-09-28 General Electric Company Condenser unit for NOx emission reduction system
US8173574B2 (en) * 2006-09-20 2012-05-08 Basf Corporation Catalysts to reduce NOx in an exhaust gas stream and methods of preparation
US7650747B2 (en) * 2007-03-28 2010-01-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for exhaust gas purifying using hydrocarbon-selective catalytic reduction

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1682016A (zh) * 2002-09-18 2005-10-12 阿文技术有限公司 从NOx捕集器中清除SOx的方法和设备
US20060010859A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Eaton Corporation Valveless dual leg exhaust aftertreatment system
WO2006066043A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Donaldson Company, Inc. Control for an engine exhaust treatment system
CN101052791A (zh) * 2005-03-04 2007-10-10 丰田自动车株式会社 用于内燃机的废气净化装置
JP2007278162A (ja) * 2006-04-06 2007-10-25 Hino Motors Ltd ディーゼルエンジンの排ガス浄化装置
JP2008025507A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化システム

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103306784A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 福特环球技术公司 用于排气后处理的排气后处理系统和方法
CN103306784B (zh) * 2012-03-09 2018-02-09 福特环球技术公司 用于排气后处理的排气后处理系统和方法
CN103912346A (zh) * 2012-12-14 2014-07-09 万国引擎知识产权有限责任公司 使用lnt和scr的后处理系统
CN104936679B (zh) * 2013-02-14 2017-08-18 托普索公司 用于从烟道气或废气中同时除去一氧化碳和氮氧化物的方法和催化剂
CN105917090A (zh) * 2013-11-15 2016-08-31 Ifp新能源公司 消除特别是来自具体用于机动车的内燃机产生的废气中的污染的方法以及使用该方法的设备
CN105917090B (zh) * 2013-11-15 2019-04-30 Ifp新能源公司 消除特别是来自具体用于机动车的内燃机产生的废气中的污染的方法以及使用该方法的设备
CN107148512A (zh) * 2014-10-21 2017-09-08 巴斯夫公司 具有twc催化剂和scr‑hct催化剂的排放处理系统
CN107148512B (zh) * 2014-10-21 2020-12-15 巴斯夫公司 具有twc催化剂和scr-hct催化剂的排放处理系统
CN110709590A (zh) * 2017-04-04 2020-01-17 巴斯夫公司 氢气辅助的集成排放控制系统
US11125133B2 (en) 2017-04-04 2021-09-21 Basf Corporation Hydrogen-assisted integrated emission control system
CN111836950A (zh) * 2018-03-01 2020-10-27 汉斯延森绿色技术有限公司 用于还原NOx的选择性催化还原系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI1015090A2 (pt) 2016-04-26
KR20120041162A (ko) 2012-04-30
JP2012522930A (ja) 2012-09-27
EP2419612A4 (en) 2015-05-27
WO2010114876A2 (en) 2010-10-07
EP2419612A2 (en) 2012-02-22
US20100251700A1 (en) 2010-10-07
WO2010114876A3 (en) 2011-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102388207A (zh) 用于稀燃发动机的hc-scr系统
KR101870397B1 (ko) 이중 기능 촉매 필터
EP2461895B1 (en) Treatment system for gasoline engine exhaust gas
EP2069052B1 (en) Catalysts to reduce nox in an exhaust gas stream and methods of preparation
JP6023590B2 (ja) 触媒品、及びこれを用いた希薄燃焼のディーゼル排気流の処理方法及び処理システム
KR102251564B1 (ko) 디젤 적용을 위한 구역화된 촉매
KR101812438B1 (ko) 대역 코팅된 필터, 배출 처리 시스템 및 방법
JP2020008022A (ja) ガソリン車用の汚染物質低減装置
US20100101221A1 (en) CATALYSTS, SYSTEMS, AND METHODS FOR REDUCING NOx IN AN EXHAUST GAS
US7759280B2 (en) Catalysts, systems and methods to reduce NOX in an exhaust gas stream
WO2012002052A1 (ja) 選択還元型触媒を用いた排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法
CN105188925A (zh) 选择性催化还原催化剂系统
CN102454453B (zh) 具有降低的so3产生和改进的耐久性的排放scr nox后处理系统
JP2013506787A5 (zh)
WO2009089151A1 (en) Multilayered catalyst composition for three-way catalytic conversion
CN112236214A (zh) 用于燃油切断NOx控制的TWC系统
WO2018025827A1 (ja) コールドスタート対応尿素ｓｃｒシステム
US8859454B2 (en) Diesel oxidation catalyst with good low-temperature activity
JP5030343B2 (ja) 排ガス浄化装置及び排ガス処理方法
KR20130109098A (ko) Rh 로딩량이 감소된 NOx 저장 촉매
US20120020843A1 (en) Vanadium-free diesel oxidation catalyst and method for its production

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120321