CN102536396A - 用于废气后处理系统中的钙钛矿氧化物化合物 - Google Patents

用于废气后处理系统中的钙钛矿氧化物化合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于废气后处理系统中的钙钛矿氧化物化合物。从由用于燃烧空气和燃料的贫燃料混合物的燃烧源所产生的富氧的废气流中除去NOX的方法可以包括让富氧的废气流穿过包括NOX氧化催化剂、NOX储存催化剂和NOX还原催化剂的废气后处理系统,该NOX氧化催化剂包括钙钛矿氧化物颗粒。

Description

用于废气后处理系统中的钙钛矿氧化物化合物
技术领域
[0001] 技术领域一般性涉及废气后处理系统,更具体地说,涉及包括钙钛矿氧化物颗粒的废气后处理系统,该颗粒用于将燃烧源产生的富氧的废气流中所含的NO氧化(成NO2)。
背景技术
[0002] 燃烧源可以燃烧空气和燃料的贫燃料混合物,以最高燃料-效率的方式做功。由燃烧源产生的热的、富氧的废气流可含有不希望有的气态排放物和可能一些悬浮颗粒物质,后者在被释放到大气中之前可能需要转化成更无害的物质。主要除去的气态排放物包括一氧化碳(CO),未燃烧的和部分燃烧的烃类(HC),以及由NO和NO2与标称量的N2O组成的氮氧化物化合物(NOx)。可周期性地或经历长的持续时间燃烧空气和燃料的贫燃料混合物的燃烧源的一些值得注意的例子包括燃气透平机,化学加工设备,和车辆内燃发动机如柴油发动机(压缩点燃)和一些汽油发动机(火花点燃)。
[0003] 由燃烧源产生的富氧的废气流可以输送到流体偶合(fluidly coupled)的废气后处理系统中,以便动态地除去连续变化量的C0、HC类、NOx和悬浮颗粒物质,如果存在的话。 典型的废气后处理系统通常追求(1)将CO氧化成二氧化碳(CO2), (2)将HC氧化成CO2和水(H2O), (¾将NOx气体转化成氮气(N2)和O2,和(4)捕获和周期性地烧掉悬浮颗粒物质。 但是在富氧的废气流中所含的较高量的氧妨碍某些催化还原反应的反应动力学。在这类条件下没有非常高效地进行的特定反应序列是(NOx)在常规的细颗粒钼族金属(PGM)混合物 (例如,分散在氧化铝上的钼、钯和铑颗粒)上还原成氮气。
[0004] 结果,废气后处理系统可以装有根据某些操作程序能够在富氧的环境中有效地降低NOx浓度的特定的催化剂材料或催化剂材料集合体。贫NOx阱或LNT是可以采用的唯一可得的选项。一般通过将废气流进送跨越NOx储存催化剂来操作LNT,该催化剂具有NOx气体捕获能力。NOx氧化催化剂和NOx还原催化剂也与NOx储存材料混合或位于NOx储存材料附近。在操作中,NOx氧化催化剂将NO氧化成NO2以及当暴露于富氧的废气流时NOx储存催化剂以硝酸盐物质形式截获或“贮存”N02。然而,在一些点上,NOx储存催化剂需要从中吹扫出NOx衍生的硝酸盐物质。NOx储存催化剂可以通过在燃烧源短暂地燃烧空气和燃料的富燃料混合物以产生包括氧化剂(O2,NOx)和还原剂(C0,HC,H2)的反应平衡的氧消耗的废气流来吹扫。氧消耗的废气流输送到NOx储存催化剂中会触发NOx气体的释放并且再生了未来NOx存储位置。释放的NOx通过在NOx还原催化剂上方的氧消耗的废气流中存在的还原剂被还原,主要还原成N2。
[0005] 常规的LNT典型地包括流通式支撑体(flow-through support body),后者具有接受富氧的或氧消耗的废气流的入口和从支撑体输出废气流的出口。PGM与碱金属或碱土金属化合物的混合物被分散在高表面积的氧化铝罩面涂层(washcoat)之内并且装载到支撑之上。PGM的混合物包括钼(它催化NO的氧化和在一定程度上NOx的还原),铑(它主要催化NOx的还原)和钯(它催化CO和HC类的氧化)。碱金属或碱土金属化合物提供截获位点,用于NO2的可逆储存为硝酸盐物质。但是钼族金属,尤其用于常规LNT中的较大量的钼,是相当昂贵的。钼还显示在较高温度下具有差的热耐久性。 发明内容
[0006] 从用于由燃烧空气和燃料的贫燃料混合物的燃烧源所产生的富氧的废气流中除去NOx的方法可以包括让富氧的废气流穿过包括NOx氧化催化剂的废气后处理系统,该NOx 氧化催化剂包括钙钛矿氧化物颗粒,NOx储存催化剂,和NOx还原催化剂。
[0007] 本发明进一步体现在如下方面: 1、方法,包括:
按照一定的空气与燃料质量比率为燃烧源供应空气和燃料,所述质量比率能够选择性地加以改变以产生其中所述空气与燃料的质量比率高于化学计量比的空气和燃料的贫燃料混合物,以及其中所述空气与燃料质量比率等于或低于化学计量比的空气和燃料的富燃料混合物,所述燃烧源联接到包括NOx氧化催化剂、NOx储存催化剂和NOx还原催化剂的废气后处理系统,所述NOx氧化催化剂包括钙钛矿氧化物颗粒;
在所述燃烧源处燃烧所述空气和燃料的贫燃料混合物,以产生包含氮氧化物气体 (NOx)的富氧的废气流,其中所述氮氧化物气体包含NO和NO2 ;
让所述富氧的废气流穿过所述废气后处理系统以(1)在所述NOx氧化催化剂上将NO 氧化成NO2和(¾在所述NOx储存催化剂处将NOx作为硝酸盐物质来储存;
将所述空气和燃料的富燃料混合物在所述燃烧源处燃烧,以产生氧消耗的废气流;和让所述氧消耗的废气流穿过所述废气后处理系统以(1)从所述NOx储存催化剂中释放 NOx和(2)在所述NOx还原催化剂上将NOx还原成N2。
[0008] 2、根据方面1的方法,其中所述废气后处理系统包括第一催化剂材料和相对于通过所述废气后处理系统的流动方向而言位于所述第一催化剂材料下游的第二催化剂材料, 所述第一催化剂材料包括所述钙钛矿氧化物颗粒,所述第二催化剂材料包括所述NOx还原催化剂,其中或者所述第一催化剂材料或者所述第二催化剂材料包含所述NOx储存催化剂,并且或者所述第一催化剂材料或者所述第二催化剂材料包含钯颗粒。
[0009] 3、根据方面2的方法,其中所述钙钛矿氧化物颗粒包括LaCo03、LaMn03、LaFe03、 LEta9SraiCoO^ LEta9SraiMnO3或LEia9SraiFeO3中的至少一种,其中所述NOx储存催化剂包括 BaO, BaCO3或K2CO3颗粒中的至少一种,其中所述NOx还原催化剂包括铑颗粒。
[0010] 4、根据方面2的方法,其中所述废气后处理系统进一步包括相对于所述流动方向而言位于所述第二催化剂材料下游的第三催化剂材料,所述第三催化剂材料包括在氧气存在下能够用吸收的还原剂来催化还原NOx的微孔分子筛材料的颗粒,所述微孔分子筛材料包括贱金属离子取代的沸石、贱金属氧化物或贱金属离子取代的硅铝磷酸盐中的至少一种。
[0011] 5、根据方面4的方法,进一步包括:
让所述富氧的废气流沿着所述流动方向通过所述废气后处理系统,从而在所述第三催化剂材料处在所吸收的氨以及氧气存在下选择地还原NOx ;和
让所述氧消耗的废气流沿着所述流动方向通过所述废气后处理系统以在所述钯和/ 或NOx还原颗粒上形成氨并且将所述氨供应到所述第三催化剂材料中以便吸收在其中。
[0012] 6、方法,包括:按照一定的空气与燃料质量比率为多汽缸内燃发动机供应空气和燃料,所述质量比率能够选择性地加以改变以产生其中所述空气与燃料质量比率高于化学计量比的空气和燃料的贫燃料混合物,以及其中所述空气与燃料质量比率等于或低于化学计量比的空气和燃料的富燃料混合物,所述发动机联接到包括第一催化剂材料和第二催化剂材料的废气后处理系统,所述第二催化剂材料相对于流动方向位于所述第一催化剂材料下游,所述第一催化剂材料包括包含钙钛矿氧化物颗粒的NOx氧化催化剂,所述第二催化剂材料包括NOx还原催化剂,其中或者所述第一或者第二催化剂材料包括NOx储存催化剂;
在所述发动机处燃烧所述空气和燃料的贫燃料混合物,以产生包含氮氧化物气体 (NOx)的富氧的废气流,其中所述氮氧化物气体包含NO和NO2 ;
让所述富氧的废气流沿着所述流动方向穿过所述废气后处理系统以(1)在第一催化剂材料处在所述NOx氧化催化剂上将NO氧化成NO2和(¾在所述NOx储存催化剂上储存 NO25
将所述空气和燃料的富燃料混合物在所述发动机处燃烧,以产生氧消耗的废气流;和让所述氧消耗的废气流沿着所述流动方向穿过所述废气后处理系统以(1)从所述NOx 储存催化剂释放NOx和(¾在所述第二催化剂材料处在所述NOx还原催化剂上将NOx还原
成N2。
[0013] 7、根据方面6的方法,其中所述第一催化剂材料包括所述NOx氧化催化剂分散在其上的第一载体材料,其中所述第二催化剂材料包括所述NOx储存催化剂和所述NOx还原催化剂都分散在其上的第二载体材料,其中所述第一和第二载体材料包括CeO2-^O2材料、 氧化铝或沸石中的至少一种。
[0014] 8、根据方面6的方法,其中所述第一催化剂材料包括所述NOx氧化催化剂和所述 NOx储存催化剂都分散在其上的第一载体材料,其中所述第二催化剂材料包括所述NOx还原催化剂分散在其上的第二载体材料,其中所述第一和第二载体材料包括CeO2-^O2材料、 氧化铝或沸石中的至少一种。
[0015] 9、根据方面6的方法,其中所述钙钛矿氧化物颗粒包括LaCo03、LaMn03、LaFe03、 LEta9SraiCoO^ LEta9SraiMnO3或LEia9SraiFeO3中的至少一种,其中所述NOx储存催化剂包括碱金属或碱土金属氧化物颗粒,和其中所述NOx还原催化剂包括铑颗粒。
[0016] 10、根据方面9的方法,其中所述第一和第二催化剂材料承载于包括流通式通道的流通式支撑体上,其中钙钛矿氧化物颗粒是以约50 g-约150 g/每升的通过所述流通式支撑体的可用流量体积的量存在于所述第一催化剂材料中,其中所述铑颗粒是以约 0. IOg-约0. 30g/每升的通过所述流通式支撑体的可用流量体积的量存在,其中所述碱金属或碱土金属氧化物颗粒是以约IOg-约50g/每升的通过所述流通式支撑体的可用流量体积的量存在于所述第一或第二催化剂材料中。
[0017] 11、根据方面6的方法,其中所述废气后处理系统进一步包括相对于所述流动方向而言位于所述第二催化剂材料下游的第三催化剂材料,所述第三催化剂材料包括在氧气存在下能够用所吸收的还原剂催化还原NOx的微孔分子筛材料,和其中所述微孔分子筛材料包括贱金属离子取代的沸石、贱金属氧化物或贱金属离子取代的硅铝磷酸盐中的至少一种的颗粒。
[0018] 12、根据方面11的方法,其中所述第一或第二催化剂材料中的至少一种进一步包括钯颗粒。
[0019] 13、根据方面12的方法,进一步包括:
让所述富氧的废气流沿着所述流动方向通过所述废气后处理系统,从而在所述第三催化剂材料处在所吸收的氨和氧气存在下有选择地还原NOx ;和
让所述氧消耗的废气流沿着所述流动方向通过所述废气后处理系统以在所述钯和/ 或铑颗粒上形成氨并且将所述氨供应到所述第三催化剂材料中以便吸收在其中。
[0020] 14、用于结合到废气后处理系统中的贫NOx阱,该废气后处理系统处理沿着流动方向流动的废气流,所述贫NOx阱包括:
包括入口端、出口端和表面的支撑体,废气流的至少一部分沿着所述流动方向流动并从所述入口端到所述出口端穿过该支撑体的同时在所述表面上通过,所述废气流来源于燃烧源,所述燃烧源燃烧由空气与燃料质量比率定义的空气和燃料的混合物,该空气和燃料质量比率在贫燃料和富燃料之间循环;
沉积于所述支撑体的所述表面上的第一催化剂材料,所述第一催化剂材料包括钙钛矿氧化物颗粒;
相对于所述废气流的所述流动方向而言沉积于在所述第一催化剂材料下游的所述支撑体的所述表面上的第二催化剂材料,所述第二催化剂材料包括铑颗粒;和
存在在所述第一催化剂材料或所述第二催化剂材料中的能够可逆地以硝酸盐物质形式储存NO2的碱金属或碱土金属氧化物颗粒。
[0021] 15、根据方面14的贫NOx阱,其中所述第一催化剂材料包括所述钙钛矿氧化物颗粒和所述碱金属或碱土金属氧化物颗粒都分散在其上的第一载体材料,其中所述第二催化剂材料包括所述铑颗粒分散在其上的第二载体材料,其中第一和第二载体材料包括 CeO2-ZrO2材料、氧化铝或沸石中的至少一种。
[0022] 16、根据方面14的贫NOx阱,其中所述第一催化剂材料包括所述钙钛矿氧化物颗粒分散在其上的第一载体材料,其中第二催化剂材料包括所述碱金属或碱土金属氧化物颗粒和所述铑颗粒都分散在其上的第二载体材料,其中所述第一和第二载体材料包括 CeO2-ZrO2材料、氧化铝或沸石中的至少一种。
[0023] 17、根据方面14的贫NOx阱,其中所述钙钛矿氧化物颗粒包括LaCo03、LaMnO3^ Lai^OyLEia9SraiCoOyLaa9SraiMnO3或Laa9SraJeO3中的至少一种,和其中所述碱金属或碱土金属氧化物颗粒包括BaO、BaCO3或K2CO3中的至少一种。
[0024] 18、根据方面14的贫NOx阱,其中所述第一催化剂材料或所述第二催化剂材料中的至少一种进一步包括钯颗粒。
[0025] 19、根据方面14的贫NOx阱,其中所述第一催化剂材料不包括任何钼颗粒,所述第二催化剂材料不包括任何钼颗粒。
[0026] 20、根据方面14的贫NOx阱,进一步包括相对于所述废气流的所述流动方向而言在所述第二催化剂材料下游的所述支撑体的所述表面上沉积的第三催化剂材料,所述第三催化剂材料包括在氧气存在下能够用所吸收的还原剂来催化还原NOx的微孔分子筛材料的颗粒,其中所述微孔分子筛材料包括贱金属离子取代的沸石、贱金属氧化物、或贱金属离子取代的硅铝磷酸盐中的至少一种的颗粒。
[0027] 本发明的其它示例性实施方案将从下面的详细说明变得更清楚。应该理解的是,CN 102536396 A
详细说明和特定的例子,尽管公开了本发明的示例性实施方案,是为了仅仅举例说明的目的并且不希望限制所附的权利要求的范围。
附图说明
[0028] 本发明的示例性实施方案将会从详细说明和附图更充分地理解,其中:
图1是根据本发明的一个实施方案的包括贫NOx阱的废气后处理系统的示意图。
[0029] 图2是在图1中所示的贫NOx阱的示例性实施方案的透视图和部分剖视图。
[0030] 图3是在图2中所示的贫NOx阱的部分放大视图,它以理想化的方式描绘了根据本发明的一个实施方案由支撑体所承载的第一催化剂材料和第二催化剂。
[0031] 图4是在图2中所示的贫NOx阱的部分放大视图,它以理想化的方式描绘了根据本发明的另一个实施方案由支撑体所承载的第一催化剂材料和第二催化剂材料。
[0032] 图5是在图2中所示的贫NOx阱的部分放大视图,它以理想化的方式描绘了根据本发明的又一个实施方案各由支撑体所承载的第一催化剂材料、第二催化剂材料和第三催化剂材料。
[0033] 图6是废气后处理系统的示意图,其中在图3中所示的第一催化剂材料和第二催化剂材料担载于分立的支撑体上。
[0034] 图7是废气后处理系统的示意图,其中在图4中所示的第一催化剂材料和第二催化剂材料担载于分立的支撑体上。
[0035] 图8是废气后处理系统的示意图,其中在图5中所示的第一催化剂材料,第二催化剂材料和第三催化剂材料担载于分立的支撑体上。
具体实施方式
[0036] 实施方案的下列叙述在本质上仅仅是示例性的并且无论如何不希望限制本发明, 其应用或用途。
[0037] 在至少一部分的时间中燃烧空气和燃料的贫燃料混合物以做功的燃烧源可以装有废气后处理系统,以帮助从所形成的富氧的废气流中降低某些不希望有的排放物(包括 NOx和颗粒物质,如果存在的话)的浓度。废气后处理系统可以包括NOx氧化催化剂,后者包括钙钛矿氧化物颗粒、NOx储存催化剂、和NOx还原催化剂。当周期地暴露于富氧的废气流和氧消耗的废气流(例如通过用空气和燃料的富燃料混合物的燃烧来中断空气和燃料的贫燃料混合物的燃烧所产生)时,这三种催化剂(氧化、储存和还原)能够合作地将从燃烧源散发的显著量的NOx转化成氮气。钼作为NOx氧化催化剂的使用因为当暴露于富氧的废气流时钙钛矿化合物的NOx氧化活性而基本上减少或完全地消除。
[0038] 废气后处理系统(以附图标记10标识)的第一实施方案示于图1中。多汽缸、往复式内燃机12构成了燃烧源并且以流体方式联接于废气后处理系统10。发动机12周期性地燃烧空气和燃料的贫燃料混合物14 ( “A/F贫燃料混合物”)和空气和燃料的富燃料混合物16 ( "A/F富燃料混合物”),以已知的控制方式相应地分别将富氧的废气流18和氧消耗的废气流20提供到废气后处理系统10中。A/F贫燃料混合物14和A/F富燃料混合物16 两者通过空气与燃料质量比率来定义。
[0039] A/F贫燃料混合物14含有比为了燃烧所分配的燃料所需要的化学计量更多的空气。A/F贫燃料混合物14的空气与燃料质量比率通常大于14. 6-14. 8,它是汽油燃料的大致的化学计量空气与燃料质量比,并且在大部分情况上是在约20-65范围内,这取决于发动机12的设计和所燃烧的燃料的类型。A/F贫燃料混合物14的燃烧产生富氧的废气流18。 富氧的废气流18可以达到高达900°C的温度和,正如这里所使用,包括大于1.0 V01% O2至约10 vol%。富氧的废气流18也可包括一些NOx和HC类、标称量的CO、也许一些悬浮颗粒物质(即,柴油发动机)和余量的N2、C02*H20。富氧的废气流18的NOx含量一般是约50 ppmv到约1500 ppmv并且包括大于90mol% NO和低于10mol% N02。HC类的量一般是约250 ppmv —约 750 ppmv ο
[0040] A/F富燃料混合物16含有为了燃烧所分配的燃料所需要的化学计量含量或更少含量的空气。对于汽油和柴油机燃料,A/F富燃料混合物14的空气与燃料质量比通常是在约12-14. 7范围内。A/F富燃料混合物16的燃烧产生氧消耗的废气流20。在这里使用的术语“氧消耗的废气”是指具有低于1.0 vol% O2的废气。氧消耗的废气流20可达到高达 1000°C的温度并且具有低于1. 0 V01%的O2和通常低于0. 5 vol%的02。氧消耗的废气流 20也可包括一些NOx、CO和HC类、也许一些悬浮颗粒物质(即,柴油发动机)以及余量的 N2XO2和H20。氧消耗的废气流20的NOx含量(与前面类似)一般是约50 ppmv到约1500 ppmv并且包括大于90moW NO和低于IOmoW N02。所存在的CO和HC类的量一般分别是约 0. 5vol% —约 1. Ovo 1% 和约 500 ppmv —约 1000 ppmv。
[0041 ] 应该指出的是,仅仅为了方便叙述,图1标识了 A/F贫燃料混合物14和A/F富燃料混合物16的分立进料以及富氧的废气流18和氧消耗的废气流20的分立流股。发动机12, 在实际中,正如下面进一步描述,在与发动机性能要求(即,压制和释放位于驾驶侧的车室内的脚踏板以影响车辆速度和加速)对应的可变的质量流动速率下供应连续气流。计算量的加压燃料被快速地和断续地注入到恰好在发动机12的上游的进入空气流中——由发动机控制策略所决定——以产生具有即刻所需空气与燃料质量比率的空气和燃料的混合物。 注入到进入空气流中的燃料的量加以控制以维持贫空气与燃料质量比率(A/F贫燃料混合物14)或富空气与燃料质量比率(A/F富燃料混合物16),或在两种状态之间切换。图1所使用的命名因此是指被输入到发动机12中的空气和燃料的混合物的以及在该混合物燃烧之后从发动机12中排出的最终废气流的当前空气与燃料质量比率。
[0042] 多汽缸、往复式内燃机12可以是压燃式发动机(即,柴油机),火花塞点火直接喷射式发动机(即,汽油发动机),或勻质压燃式发动机。这些类型的发动机中的每一种包括容纳已连接到曲轴32的往复式活塞头30的汽缸28 (通常四个-八个汽缸)。位于各活塞头30之上的是燃烧室34,它按照特定定时的间隔通过进气阀36顺序地接受A/F贫燃料混合物14或A/F富燃料混合物16。在燃烧室34中A/F贫或富燃料混合物14、16的火花或压缩协助的点火引起它们的各自活塞头30的快速向下直线运动以驱动曲轴32的旋转。短暂时间之后,各活塞头30的反应性的向上运动通过排气阀38从各燃烧室34中逐出燃烧产物。
[0043] 多汽缸、往复式内燃机12以流体方式联接于吸入歧管40和排气歧管42。吸入歧管40将A/F贫燃料混合物14或A/F富燃料混合物16输送到燃烧室34。A/F贫或富燃料混合物14、16的空气部分通过包括节流阀体的吸气系统(未显示)来供应。吸气系统使得连续气流在可变的质量流动速率下节流流向发动机汽缸观。贫或A/F富燃料混合物14、16的燃料部分通过燃料喷射器(未显示)来供应,后者将加压的燃料分配到进入空气流。排气歧管42收集从各燃烧室34中逐出的燃烧产物并将它们作为富氧的废气流18(如果A/F 贫燃料混合物14正在燃烧)或氧消耗的废气流20 (如果A/F富燃料混合物正在燃烧)输送到废气后处理系统10中。
[0044] 电子燃料喷射系统(未显示)可根据发动机控制策略来连续地控制输送到发动机 12中的空气和燃料的混合物。该电子燃料喷射系统采用了电子控制模块(ECM),后者包括微处理器或微控制器,存储预先程序设计的检查表和软件的存储容量,以及接收数据和发送指令信号的相关电路。ECM从各种感测器中不断地接收代表发动机12的当前运转状态的数据。这些感测器可包括空气流量感测器,节流阀体位置传感器,发动机冷却液温度传感器,输入凸轮轴位置传感器,曲轴位置传感器,和废气氧传感器。从感测器接收的相关数据与预先程序设计的检查表对比和/或插入算法中以精确计算需要多少燃料才能将空气和燃料的所需混合物输送到发动机汽缸观中。ECM然后将相应的输出信号发送到位于发动机 12上的燃料喷射器,以便将合适量的燃料分配到进入空气流中。ECM每分钟进行这些操作数千次并且因此对于正改变的发动机操作条件迅速地响应,以及能够在A/F贫燃料混合物 14和A/F富燃料混合物16之间实现快速转换,反之亦然,若合适的话。
[0045] 废气后处理系统10通过LNT 22交替地连通富氧的废气流18和氧消耗的废气流 20来控制NOx。LNT 22包括承载精细分散的催化剂颗粒的一系列催化剂材料,这些催化剂颗粒能够合作地除去超过90%或更高的由发动机12产生的NOx。一般说来,在发动机燃烧 A/F贫燃料混合物14的同时,LNT 22从富氧的废气流18中抽提NOx。抽提的NOx作为硝酸盐物质来储存和聚集,直至氧消耗的废气流20被输送到LNT 22为止。氧消耗的废气流 20,一旦输送,会释放先前储存的NOx和原生的NOx并用各种还原剂还原这些NOx,这些原生NOx的存在归因于A/F富燃料混合物16的燃烧。这一周期——在发动机的操作过程中常常重复进行——连续产生主要由N2, O2, CO2,和H2O以及可接受的低水平的NOx组成的已处理废气流24。LNT通过在一定程度上将CO和HC类氧化成(X)2和H2O来进一步促进已处理的废气流M的组成调整。废气后处理系统10引导已处理的废气流M通过另外的催化组分,如果需要的话,并且流向排气管口 26以排出到大气中。
[0046] 废气后处理系统10可包括没有特意在图1中示出的其它设备或机械设备,这些设备帮助或也许不帮助产生已处理的废气流对。这些设备包括,例如,柴油氧化催化剂,三向催化剂,柴油微粒过滤器,废气再循环管线,涡轮增压器涡轮,消声器,和/或谐振器。本领域技术人员将会知道和了解可以包括在废气后处理系统10之内和周围的这些设备和许多其它设备。
[0047] 贫NOx阱22,最佳如图2中所示,包括容纳支撑体46并包括入口 48和出口 50的罐44。罐44可以是圆柱形,正如所示,或可采取任何其它所需几何结构。入口 46和出口 48位于罐44的相对侧上并且是轻微的锥形以便适合与上游管和下游管实现流体连通。罐 44可以由不锈钢制造并以管的形式插入废气后处理系统10内以形成具有纵向流动轴A的容纳在内的流路,其中富氧或氧消耗的废气流18、20流过该流路。
[0048] 支撑体46,如部分截面所示,是整料式蜂窝状结构,它包括入口端52,出口端54, 和数百(即,400个左右)平行流通式通道56/每平方英寸,这些通道大体与流动轴A平行取向从入口端52延伸到出口端M。入口端52和出口端M分别接近于罐44的入口 48和出口 50。流通式通道M至少部分地由壁面58所界限(在图3中最佳地显示),其中富氧或氧消耗的废气流18、20的各自部分在横穿支撑体46的同时在这些壁面上通过。整料式蜂窝状结构可以从能够承受与富氧或氧消耗的废气流18、20相关的温度和化学环境的任何材料形成。可以使用的材料的一些特定例子包括陶瓷如挤出的堇青石,碳化硅,氮化硅, 二氧化锆,多铝红柱石,锂辉石,氧化铝-硅石-氧化镁,硅酸锆,硅线石,透锂长石,或耐热和耐腐蚀金属如钛或不锈钢。
[0049] 第一催化剂材料60和第二催化剂材料62 (如图3中所示)沉积在流通式通道56 的壁面58上。第一催化剂材料60包括承载包含细分散的钙钛矿氧化物颗粒的NOx氧化催化剂66的第一载体材料64。第二催化剂材料包括承载NOx储存催化剂70和NOx还原催化剂72的第二载体材料68。第二催化剂材料62在相对于富氧或氧消耗的废气流18、20的流动方向(即,从支撑体46的入口端52到出口端M沿着流动轴A)而言在第一催化剂材料60的下游处沉积。任何已知的技术可以用于制备和沉积催化剂材料60,62,例如常规的罩面涂层(washcoating)。在图3中所示的第一和第二催化剂材料60、62是仅仅理想化的描绘;它们不是按比例描绘的并且不表示催化剂66、70、72的实际散布形式。在实践中细分散的催化剂颗粒会充分地分散在由组成第一和第二载体材料64、68的较大的、高表面积的、聚集的载体颗粒所限定的许多孔隙内。
[0050] 第一催化剂材料60和第二催化剂材料62在支撑体46上的许多沉积排列都是可能的。例如,第一催化剂材料60可以沉积在支撑体46的接近入口端52的一半上以及第二催化剂材料62可以沉积在支撑体46的接近出口端M的剩余一半上。这一排列提供了两个同等尺寸和基本上可区分的催化剂床,两者一起跨越整个支撑体46。作为另一个例子, 第一催化剂材料60和第二催化剂材料62可以从入口端52到出口端M若干次交替地沉积在支撑体46上。这一排列提供了跨越整个支撑体46的多个交替和基本上可区分的催化剂床。两对至五对的第一和第二催化剂材料60、62是优选的。
[0051] 第一和第二载体材料64、68可以是相同或不同的和一般显示有较高的表面积,具有许多加载或分散位点用于容纳它们的各自细催化剂颗粒。载体材料64、68的表面积可以是约20 m2/克至约300 m2/克。载体材料64、68可以例如包括高表面积的混合铈氧化物和锆氧化物材料(CeO2-^O2)。该材料提供高表面积以及一些另外的相关官能团。CeO2-^O2 材料更具体地说显示出了一些能力:在低温下增强NO2储存,稳定某些催化剂从而能够降低加载要求,和促进水-气转换反应。载体材料64、68也可包括氧化铝(Al2O3),ZSM-5沸石, 或本领域中技术人员已知的任何其它合适材料。第一和第二载体材料64、68的优选加载量是约100 g至约200 g/每升的通过支撑体46的可用流量体积。
[0052] 早已提到的NOx氧化催化剂66包括细分散的钙钛矿氧化物颗粒。这些颗粒包括宽泛类型的由通式ABO3定义的非贵金属混合氧化物。“A”和“B”原子是与氧阴离子络合的不同尺寸的互补阳离子。较大的、处于中心的“A”阳离子是由较小“B”阳离子包围的。“A” 和“B”阳离子分别与十二个和六个氧阴离子络合。少量的“A”和/或“B”阳离子也可被不同的仍然类似尺寸的“Al”和“Bi”促进剂阳离子取代,以提供与一般的ABO3晶体结构类似但由通式AhAIxBhBIyO3定义的超晶胞(supercell)晶体结构。在第一催化剂材料60中细分散的钙钛矿氧化物颗粒的优选加载量是约50 g至约150 g/每升的通过支撑体46的可用流量体积。[0053] 钙钛矿氧化物颗粒可包括相同的钙钛矿氧化物或两种或更多种钙钛矿氧化物的混合物。钙钛矿氧化物的很多组合是可以加以利用的,因为不少于27种阳离子可以用作 “A”阳离子和不少于36种阳离子可以用作“B”阳离子。最通常用作“A”阳离子的阳离子的列表包括下列这些的阳离子:钙(Ca),锶(Sr),钡(Ba),铋(Bi),镉(Cd),铈(Ce),铅(1¾),钇 (Y),和镧(La),而最通常用作“B”阳离子的阳离子的列表包括下列这些的阳离子:钴(Co), 钛(Ti),锆(Zr),铌(Nb),锡(Sn),铈(Ce),铝(Al),镍(Ni),铬(Cr),锰(Mn),铜(Cu),和铁0¾)。可以构成钙钛矿氧化物颗粒的全部或一部分的一些特定和示例性钙钛矿氧化物包括 LaCoO3 λ La0 9Sr0 ^oO3λ LaMnO3λ La0 9Sr0 ^nO3λ LaFeO3 禾口 La0 9Sr0 抑030
[0054] 当暴露于富氧的废气流18时,钙钛矿氧化物颗粒将NO催化氧化成N02。钙钛矿氧化物晶格(即,ABO3或VxAIxBhBIyO3)能够容纳常常产生氧空位的几个不同的晶格缺陷。 不希望受理论束缚,这些氧空位被认为明显有助于钙钛矿氧化物的NO氧化活性,因为在富氧的废气流18中所含的氧发生离解以填充这些空位,留下迅速吸附NO的残留氧自由基。钙钛矿氧化物颗粒高效地氧化NO成NO2的能力可以显著地减少或完全地消除了在用于NO氧化目的的第一或第二催化剂材料60、62中包含钼的需要。第一催化剂材料60因此可包括仅仅痕量的钼或完全没有钼。
[0055] NOx储存催化剂70和NOx还原催化剂72可以是本领域中技术人员已知的任何合适材料。NOx储存催化剂70包括能够捕获和储存在富氧的废气流18中所含的NO2以及相反地能够释放NOx气体到氧消耗的废气流20中的任何化合物。许多的碱金属或碱土金属化合物按照此类方式通过硝酸盐物质的可逆形成来操作并且这样可构成NOx储存催化剂70 的全部或一部分。可使用的一些特定和示例性的碱金属或碱土金属化合物包括BaO、BaCO3 和K2CO3的细颗粒。这些细分散的颗粒状材料的优选加载量是约10 g至约50 g/每升的通过支撑体46的可用流量体积。NOx还原催化剂72包括能够还原在氧消耗的废气流20中的 NOx气体的任何化合物。铑的细颗粒能够提供此类还原活性并且可构成NOx还原催化剂72 的全部或一部分。细分散的铑的优选加载量是约0. 10 g至约0.30 g/每升的通过支撑体 46的可用流量体积。
[0056] 其它催化剂颗粒也可分散在第一和/或第二催化剂材料60、62的载体材料64、68 上。细分散的钯颗粒例如能够帮助氧化在富氧或氧消耗的废气流18、20中所存在的任何残留HC类和CO并且当含硫的燃料在发动机12中燃烧时帮助减慢钙钛矿氧化物颗粒遭遇硫中毒的速率。如果包括的话,钯的优选加载量可以是约1.0 g-约5.0 g/每升的通过支撑体46的可用流量体积。
[0057] 第一催化剂材料60的特定例子包括约120 g/L的具有75/25的摩尔比的 CeO2-ZrO2作为第一载体材料64和约100 g/L的Liia9Sra ^nO3作为NOx氧化催化剂66。第二催化剂材料62的特定例子包括约120 g/L的具有75/25的摩尔比的CeO2-^O2作为第二载体材料68,约30 g/L的BaO作为NOx储存催化剂70,和约0. 18 g/L的铑作为NOx 还原催化剂70。总共约1.8 g/L的钯可以分散在第一或第二载体材料64、68上或分散在第一和第二载体材料64、68两者上。
[0058] NOx氧化、储存和还原用催化剂66、70、72 —起合作通过多元的反应机理将NOx主要转化成队。例如当发动机12燃烧A/F贫燃料混合物14时,分散在第一催化剂材料60中的NOx氧化催化剂66将富氧的废气流18中所含的NO氧化成N02。同时,分散在第二催化剂材料62中的NOx储存催化剂M捕获原生的和新产生的NO2并以硝酸盐物质形式储存。 NO的氧化和NO2的储存一直发生到NOx储存催化剂70达到或接近它的硝酸盐储存容量为止。储存的硝酸盐物质然后从NOx储存催化剂70中除去,以便为未来的NO2吸附而再生硝酸盐捕获位点。NOx从NOx储存催化剂70中的释放是通过短暂地将A/F贫燃料混合物14 转化成A/F富燃料混合物16使得在发动机12内的燃烧产生氧消耗的废气流20来实现的。 在氧消耗的废气流20中氧含量的下降和还原剂(即,CO, HC类,和H2)的增加使得所储存的硝酸盐物质变得热力学不稳定并且引起NOx释放。可利用的还原剂然后在分散于第二催化剂材料62中的NOx还原催化剂72上还原所释放的NOx。一旦令人满意地实现了 NOx储存催化剂70的再生,可以恢复将A/F贫燃料混合物14供应给发动机12并且该周期重复进行。在富氧的废气流18 (HC类)和氧消耗的废气流(CO,HC类,H2)中所含的还原剂也通过在NOx氧化催化剂66中的钙钛矿氧化物颗粒以及,如果存在的话,分散在第一和/或第二催化剂材料60、62中的钯颗粒来氧化。
[0059] 在废气后处理系统10中使用贫NOx阱22的方法对于阅读以上公开内容的本领域技术人员来说应该是显而易见的。该方法包括输送A/F贫燃料混合物14到发动机12中进行燃烧。A/F贫燃料混合物14在发动机汽缸观内燃烧,所形成的富氧的废气流18被传输到废气后处理系统10中。贫NOx阱22接收在罐44的入口 48处流动的富氧的废气流18。富氧的废气流18从入口 48通入到出口 50并且经由许多流通式通道56穿过支撑体46。第一催化剂材料60——它沉积在第二催化剂材料62的上游的流通式通道56的壁面58上—— 在包含钙钛矿氧化物颗粒的NOx氧化催化剂66上将NO氧化成N02。分散在第二催化剂材料62中的NOx储存催化剂70捕获在富氧的废气流18中所含的NO2并且作为硝酸盐物质来储存它。然后,当合适时,该方法将A/F贫燃料混合物14转化成A/F富燃料混合物16,从而将A/F富燃料混合物16输送到发动机12中进行燃烧。A/F富燃料混合物16在发动机汽缸 28内燃烧,所形成的氧消耗的废气流20被传输到废气后处理系统10中。氧消耗的废气流 20经由许多流通式通道58穿过支撑体46并且从NOx储存催化剂70中吹扫出NOx衍生的硝酸盐物质。释放的NOx在NOx还原催化剂72上通过在氧消耗的废气流20中所含的可利用的还原剂被还原成N2。该方法最后需要将A/F富燃料混合物16转化回到A/F贫燃料混合物14。
[0060] 废气后处理系统10的第二实施方案示于图4中。这里描述的废气后处理系统是第一实施方案(图1-3)的变型,并且同样地,使用类似的附图标记来标识类似的结构单元或材料。一个差异是第一催化剂材料160而不是第二催化剂材料162包括NOx储存催化剂 170。催化剂166、170、172的这一排列没有影响LNT 22将NOx转化成N2的总机理。NOx储存催化剂170与包括钙钛矿氧化物颗粒的NOx氧化催化剂(其中NO氧化成NO2)简单地混合,这不同于与NOx还原催化剂172(其中释放的NOx被还原成N2)混合的情况。
[0061] 废气后处理系统10的第三实施方案示于图5中。这里描述的废气后处理系统在许多方面类似于第一实施方案(图1-3),并且同样地,使用类似的附图标记来标识类似的结构单元或材料。一些差异包括:(1)第一催化剂材料260包括NOx氧化催化剂266 (包含钙钛矿氧化物颗粒)和NOx储存催化剂270和(¾第二催化剂材料262包括NOx还原催化剂272和钯颗粒274。在规定的还原剂存在下显示出氨选择性催化还原活性的第三催化剂材料276也沉积在流通式通道256的、在相对于富氧的或氧消耗的废气流18、20的流动方向而言位于第二催化剂材料262下游的壁面258上。
[0062] 第一催化剂材料260和第二催化剂材料沈2已足够详细地描述。第三催化剂材料 276可以是微孔分子筛材料,它能够通过将所吸收的氨或所吸收的烃类用作还原剂,在O2存在下催化还原NOx。微孔分子筛材料可以,例如,是贱金属(base metal)离子交换沸石,贱金属氧化物,或贱金属离子取代的硅铝磷酸盐,如果将被吸收的还原剂是氨的话。合适的贱金属离子交换沸石的一些例子包括β-沸石,MFI-沸石(即,ZSM-5),菱沸石,或USY (超稳Y型)沸石,它们中的每一种优选与Cu或狗的一种或多种进行离子交换并且可从BASF Catalysts (Iselin, New Jersey)禾口 Johnson Matthey (London, UK)商购。合适的贱金属氧化物的一些例子包括V205-W03/Ti&和V205/Ti02。贱金属离子取代的硅铝磷酸盐的一些例子包括SAP0-5,SAP0-34或SAP0-44,它们中的每一种优选与Cu或!^e的一种或多种进行离子交换并且可从Novel Company (Shanghai, China)商购。微孔分子筛材料也可以,作为另一个例子,是承载银的氧化铝(AgAl2O3)或离子交换的贱金属沸石,如果需要吸收的还原剂是烃类。合适的贱金属离子交换沸石的一些例子包括Y-沸石,它优选与Na、Ba、Cu或Co的一种或多种进行离子交换。合适的硅铝磷酸盐的一些例子包括SAP0-5、SAP0-34、或SAP0-44, 它们中的每一种优选与Na、Ba、Cu或Co —种或多种的进行离子交换。
[0063] 第一、第二和第三催化剂材料沈0、沈2、276的顺序排列提供了当贫和A/F富燃料混合物14、16周期性地被输送到发动机12中时具有附加的NOx转化活性的LNT 22。当暴露于富氧的废气流18时,第一催化剂材料266象预期那样发挥作用——即,NOx氧化催化剂266将NO氧化成NO2以及NOx储存催化剂将NO2作为硝酸盐物质来储存。第二催化剂材料沈2,更具体地说钯颗粒274,能够将HC类多少有效地氧化,但是一般不能氧化滑过第一催化剂材料260的N0。滑过第一催化剂材料260并保留在富氧的废气流18中的NOx仍然可通过在第三催化剂材料274中所含的被吸收的氨或被吸收的烃来选择性地还原。
[0064] 被吸收的氨或烃可以在贫和A/F富燃料混合物14、16之间的周期性转换中或经由合适的还原剂注射系统被供应到第三催化剂材料276中。例如,从A/F贫燃料混合物14到 A/F富燃料混合物16的转换将氧消耗的废气流20传送到LNT 22。当暴露于氧消耗的废气流20时,第一催化剂材料260释放N0x,第二催化剂材料262将NOx还原成队,如前所述。 NOx还原催化剂272,尤其当包含铑颗粒和钯颗粒274时,也合作促进可替换的反应,在所述反应中NO与某些还原剂(CO,H2)反应而形成少量的氨。所产生的氨最后被提供给第三催化剂材料276中,在该处氨能够一直聚集到在&存在下NOx到达为止。
[0065] 废气后处理系统(以附图标记310标识)的第四实施方案示于图6中。该废气后处理系统310是第一实施方案(图1-3)的变型,并且同样地使用类似的附图标记来标识类似的结构单元或材料。这里一个差异是LNT 322包括一对的划分开的罐3Ma、344b,它们两者经由较小直径的中间管段378实现流体连通。上游罐34½容纳携带第一催化剂材料 360的支撑体346a,下游罐344b容纳携带第二催化剂材料362的支撑体346b。第一催化剂材料360和第二催化剂材料362具有与在图1-3中所示和所述的第一个实施方案相同的组成。废气后处理系统310的该实施方案按照所述的相同的一般方式将NOx转化成队。在分立的罐3Ma、344b中所含的分立支撑体346a、346b上也担载第一催化剂材料360和第二催化剂材料362。LNT 322的这一结构排列有利于维护并且此外增强流过废气后处理系统310 的紊流以及废气的混合,因为富氧的或氧消耗的废气流18、20需要穿过被较小直径的管段378分开的两个支撑体346a、346b。
[0066] 废气后处理系统(以附图标记410标识)的第五个实施方案示于图7中。该废气后处理系统410是第二实施方案(图4)的变型,并且同样地使用类似的附图标记来标识类似的结构单元或材料。这里一个差异是LNT 422包括一对的划分开的罐4Ma、444b,它们两者经由较小直径的中间管段478实现流体连通。上游罐44½容纳携带第一催化剂材料460 的支撑体446a,下游罐444b容纳携带第二催化剂材料462的支撑体446b。第一催化剂材料460和第二催化剂材料462具有与在图4中所示和所述的第二个实施方案相同的组成。 废气后处理系统410的该实施方案按照所述的相同的一般方式将NOx转化成N2。在分立的罐4Ma、444b中所含的分立的支撑体446a、446b上也担载第一催化剂材料460和第二催化剂材料462。LNT 422的这一结构排列提供对于刚才讨论的第四个实施方案(图6)所确定的相同的维护和流动增强作用。
[0067] 废气后处理系统(以附图标记510标识)的第六个实施方案示于图8中。该废气后处理系统510是第三个实施方案(图5)的变型,并且同样地,使用类似的附图标记来标识类似的结构单元或材料。这里一个差异是LNT 522包括三个划分开的罐M^、544b、 544c,它们经由较小直径的中间管段578、580实现流体连通。上游罐容纳承载第一催化剂材料560的支撑体M6a。位于上游罐的下游的中间罐M4b容纳承载第二催化剂材料562的支撑体M6b。位于中间罐M4b之后的下游罐Mk容纳承载第三催化剂材料576的支撑体M6c。第一、第二和第三催化剂材料560、562、576具有与在图5中所示和所述的第三个实施方案相同的组成。废气后处理系统510的该实施方案按照所述的相同的一般方式将NOx转化成队并且,另外,对富氧的废气流18中可以滑过第一和第二催化剂材料560、562的NOx提供附加的选择性催化NOx还原作用。在分立的罐M^、544b jMc中所含的分立的支撑体M6a、546b、M6c上也承载第一催化剂材料560、第二催化剂材料562 和第三催化剂材料576。LNT 522的这一结构排列能够提供对于前面讨论的第四个实施方案(图6)所确定的相同的维护和流动增强作用。
[0068] 实施方案的以上叙述在性质上仅仅是示例性的,因此,它的各种变化不被认为是偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.方法,包括:按照一定的空气与燃料质量比率为燃烧源供应空气和燃料,所述质量比率能够选择性地加以改变以产生其中所述空气与燃料的质量比率高于化学计量比的空气和燃料的贫燃料混合物,以及其中所述空气与燃料质量比率等于或低于化学计量比的空气和燃料的富燃料混合物,所述燃烧源联接到包括NOx氧化催化剂、NOx储存催化剂和NOx还原催化剂的废气后处理系统,所述NOx氧化催化剂包括钙钛矿氧化物颗粒;在所述燃烧源处燃烧所述空气和燃料的贫燃料混合物,以产生包含氮氧化物气体 (NOx)的富氧的废气流,其中所述氮氧化物气体包含NO和NO2 ;让所述富氧的废气流穿过所述废气后处理系统以(1)在所述NOx氧化催化剂上将NO 氧化成NO2和(¾在所述NOx储存催化剂处将NOx作为硝酸盐物质来储存;将所述空气和燃料的富燃料混合物在所述燃烧源处燃烧,以产生氧消耗的废气流;和让所述氧消耗的废气流穿过所述废气后处理系统以(1)从所述NOx储存催化剂中释放 NOx和(2)在所述NOx还原催化剂上将NOx还原成N2。
2.根据权利要求1的方法,其中所述废气后处理系统包括第一催化剂材料和相对于通过所述废气后处理系统的流动方向而言位于所述第一催化剂材料下游的第二催化剂材料, 所述第一催化剂材料包括所述钙钛矿氧化物颗粒,所述第二催化剂材料包括所述NOx还原催化剂,其中或者所述第一催化剂材料或者所述第二催化剂材料包含所述NOx储存催化剂,并且或者所述第一催化剂材料或者所述第二催化剂材料包含钯颗粒。
3.根据权利要求2的方法,其中所述钙钛矿氧化物颗粒包括LaCo03、LaMnO3^ LaFeO3^ LEta9SraiCoO^ LEta9SraiMnO3或LEia9SraiFeO3中的至少一种,其中所述NOx储存催化剂包括 BaO, BaCO3或K2CO3颗粒中的至少一种,其中所述NOx还原催化剂包括铑颗粒。
4.根据权利要求2的方法,其中所述废气后处理系统进一步包括相对于所述流动方向而言位于所述第二催化剂材料下游的第三催化剂材料,所述第三催化剂材料包括在氧气存在下能够用吸收的还原剂来催化还原NOx的微孔分子筛材料的颗粒,所述微孔分子筛材料包括贱金属离子取代的沸石、贱金属氧化物或贱金属离子取代的硅铝磷酸盐中的至少一种。
5.方法,包括:按照一定的空气与燃料质量比率为多汽缸内燃发动机供应空气和燃料,所述质量比率能够选择性地加以改变以产生其中所述空气与燃料质量比率高于化学计量比的空气和燃料的贫燃料混合物,以及其中所述空气与燃料质量比率等于或低于化学计量比的空气和燃料的富燃料混合物,所述发动机联接到包括第一催化剂材料和第二催化剂材料的废气后处理系统,所述第二催化剂材料相对于流动方向位于所述第一催化剂材料下游,所述第一催化剂材料包括包含钙钛矿氧化物颗粒的NOx氧化催化剂,所述第二催化剂材料包括NOx还原催化剂,其中或者所述第一或者第二催化剂材料包括NOx储存催化剂;在所述发动机处燃烧所述空气和燃料的贫燃料混合物,以产生包含氮氧化物气体 (NOx)的富氧的废气流,其中所述氮氧化物气体包含NO和NO2 ;让所述富氧的废气流沿着所述流动方向穿过所述废气后处理系统以(1)在第一催化剂材料处在所述NOx氧化催化剂上将NO氧化成NO2和(¾在所述NOx储存催化剂上储存 NO25将所述空气和燃料的富燃料混合物在所述发动机处燃烧,以产生氧消耗的废气流;和让所述氧消耗的废气流沿着所述流动方向穿过所述废气后处理系统以(1)从所述NOx 储存催化剂释放NOx和(¾在所述第二催化剂材料处在所述NOx还原催化剂上将NOx还原成N2。
6.根据权利要求5的方法,其中所述第一催化剂材料包括所述NOx氧化催化剂分散在其上的第一载体材料,其中所述第二催化剂材料包括所述NOx储存催化剂和所述NOx还原催化剂都分散在其上的第二载体材料,其中所述第一和第二载体材料包括CeO2-^O2材料、 氧化铝或沸石中的至少一种。
7.根据权利要求5的方法,其中所述第一催化剂材料包括所述NOx氧化催化剂和所述 NOx储存催化剂都分散在其上的第一载体材料,其中所述第二催化剂材料包括所述NOx还原催化剂分散在其上的第二载体材料,其中所述第一和第二载体材料包括CeO2-^O2材料、 氧化铝或沸石中的至少一种。
8.根据权利要求5的方法,其中所述钙钛矿氧化物颗粒包括LaCo03、LaMnO3^ LaFeO3^ LEta9SraiCoO^ LEta9SraiMnO3或LEia9SraiFeO3中的至少一种,其中所述NOx储存催化剂包括碱金属或碱土金属氧化物颗粒,和其中所述NOx还原催化剂包括铑颗粒。
9.用于结合到废气后处理系统中的贫NOx阱,该废气后处理系统处理沿着流动方向流动的废气流,所述贫NOx阱包括:包括入口端、出口端和表面的支撑体,废气流的至少一部分沿着所述流动方向流动并从所述入口端到所述出口端穿过该支撑体的同时在所述表面上通过,所述废气流来源于燃烧源,所述燃烧源燃烧由空气与燃料质量比率定义的空气和燃料的混合物,该空气和燃料质量比率在贫燃料和富燃料之间循环;沉积于所述支撑体的所述表面上的第一催化剂材料,所述第一催化剂材料包括钙钛矿氧化物颗粒;相对于所述废气流的所述流动方向而言沉积于在所述第一催化剂材料下游的所述支撑体的所述表面上的第二催化剂材料,所述第二催化剂材料包括铑颗粒;和存在在所述第一催化剂材料或所述第二催化剂材料中的能够可逆地以硝酸盐物质形式储存NO2的碱金属或碱土金属氧化物颗粒。
10.根据权利要求9的贫NOx阱,其中所述第一催化剂材料包括所述钙钛矿氧化物颗粒和所述碱金属或碱土金属氧化物颗粒都分散在其上的第一载体材料,其中所述第二催化剂材料包括所述铑颗粒分散在其上的第二载体材料,其中第一和第二载体材料包括CeO2-ZiO2 材料、氧化铝或沸石中的至少一种。
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