CN115387886A - 带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器 - Google Patents

带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器 Download PDF

Info

Publication number
CN115387886A
CN115387886A CN202211161179.XA CN202211161179A CN115387886A CN 115387886 A CN115387886 A CN 115387886A CN 202211161179 A CN202211161179 A CN 202211161179A CN 115387886 A CN115387886 A CN 115387886A
Authority
CN
China
Prior art keywords
particulate filter
catalyst
wall
mass ratio
catalyst slurry
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.)
Granted
Application number
CN202211161179.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN115387886B (zh
Inventor
汪利峰
方学卫
路中将
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.)
Huizhou Ruihe Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Huizhou Ruihe Environmental Protection Technology Co ltd
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 Huizhou Ruihe Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Huizhou Ruihe Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202211161179.XA priority Critical patent/CN115387886B/zh
Publication of CN115387886A publication Critical patent/CN115387886A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115387886B publication Critical patent/CN115387886B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • F01N3/02—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
    • F01N3/033—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 in combination with other devices
    • F01N3/035—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 in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • 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
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • 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
    • 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
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • 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
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204—Alkaline earth metals
    • B01D2255/2042—Barium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204—Alkaline earth metals
    • B01D2255/2047—Magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2063—Lanthanum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2065—Cerium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20715—Zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/2073—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20738—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209—Other metals
    • B01D2255/2092—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209—Other metals
    • B01D2255/2096—Bismuth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及内燃机排放控制技术领域，公开了一种带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，在所述颗粒过滤器的进气孔道的壁面上涂敷含贵金属的催化剂浆料涂层，同时在颗粒过滤器的过滤壁内也涂敷含有贵金属的催化剂浆料涂层，所述浆料涂层中含有氧化铝、和/或稀土元素构成的氧化物。本发明通过在内燃机车的颗粒过滤器的壁面和壁内分别涂抹特定的涂层，使排放的HC和NO2得到有效控制。

Description

带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器
技术领域
本发明涉及内燃机排放控制技术领域，尤其涉及一种带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器。
背景技术
现行燃油机排放法规要求，未充分燃烧带来的一氧化碳/碳氢化合物（CO/HC），燃烧过程总生成的微粒物质（PM）和NOx都需要利用后处理系统来控制它们的排放。
燃油机废气中的颗粒经过颗粒过滤器过滤后，使排放气体中的颗粒过滤掉，废气再经过排气路径中的催化剂涂层催化反应后，达到排放标准后，经排气管排出至环境。
在实际应用中，在颗粒过滤器的进口壁上涂覆催化剂涂层进行控制排放，以辅助控制废气排放，但应用少，没有形成完整的应用方案。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，通过在内燃机车的颗粒过滤器的壁面和壁内分别涂抹特定的涂层，使排放的HC和NO2得到有效控制。
本发明采取的技术方案是：
一种带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征是，在所述颗粒过滤器的进气孔道的壁面上涂敷含贵金属的催化剂浆料涂层，同时在颗粒过滤器的过滤壁内也涂敷含有贵金属的催化剂浆料涂层，所述浆料涂层中含有氧化铝、和/或稀土元素构成的氧化物。
进一步，所述进气孔道壁面上的浆料涂层中的贵金属包含Pt和Pd，Pt和Pd的质量比为1:0-4:1，贵金属的浓度为1g/ft3-10g/ft3。
进一步，所述过滤壁内的催化剂中的贵金属包含Pt和Pd，Pt和Pd的质量比为2:1-0:1，贵金属浓度为1g/ft3-10g/ft3。
进一步，在所述进气孔道壁面上的催化剂中的Pt和Pd的质量比高于过滤壁内的Pt和Pd的质量比。
进一步，在所述颗粒过滤器的进气孔道的壁面上，以及颗粒过滤器的过滤壁内，所述浆料涂层的涂敷深度为颗粒过滤器全长的50-90%。
进一步，所述涂敷深度为颗粒过滤器全长的50-75%。
进一步，所述浆料涂层内还包括金属元素Mn，Mg，Ce，Zr，Ba，Cu，Fe，La，Sr，Cs，Bi中的一种或几种。
本发明的有益效果是：
（1）颗粒过滤器出口的HC浓度较对比样低，表明涂敷在壁内的含有较高金属钯的贵金属成分发挥了较好的催化作用；
（2）具有较好的碳燃烧氧化能力，同时抑制了过量的NO2的生成，避免了下游SCR中生成大量的温室气体N2O；
（3）壁内涂层可以很好的燃烧上游流入的HC，可以有效的控制HC的排放。
具体实施方式
下面对本发明带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器的具体实施方式作详细说明。
本发明要保护的带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，在其进气孔道的壁面上涂敷含贵金属的催化剂浆料涂层，同时在颗粒过滤器的过滤壁内也涂敷含有贵金属的催化剂浆料涂层，浆料涂层中含有氧化铝、和/或稀土元素构成的氧化物。
其中，进气孔道壁面上的浆料涂层中的贵金属包含Pt和Pd，Pt和Pd的质量比为1:0-4:1，贵金属的浓度为1g/ft3-10g/ft3。
其中，过滤壁内的催化剂中的贵金属包含Pt和Pd，Pt和Pd的质量比为2:1-0:1，贵金属浓度为1g/ft3-10g/ft3。
优选地，在所述进气孔道壁面上的催化剂中的Pt和Pd的质量比高于过滤壁内的Pt和Pd的质量比。
浆料涂层的涂敷深度为颗粒过滤器全长的50-90%，优选50-75%。
浆料涂层内还包括金属元素Mn，Mg，Ce，Zr，Ba，Cu，Fe，La，Sr，Cs，Bi中的一种或几种。
下面结合实验结果对本发明进行性能评测。通过对比样和实验样的实验参数进行对比。
对比样 1：取D50为0.5um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为4:1，金属铂和金属钯的总浓度为5g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。使用康宁公司的7.5×5（直径×长度，单位：英寸），300/9（目数/壁厚） DPF空白载体进行涂敷。分别从颗粒过滤器载体的进出口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁内。上载量为12g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。涂敷干燥后，进行煅烧，完成催化剂样品的制备。
对比样 2：取D50为0.5um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为2:1，金属铂和金属钯的总浓度为5g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。使用康宁公司的7.5×5（直径×长度，单位：英寸）， 300/9（目数/壁厚） DPF空白载体进行涂敷。分别从颗粒过滤器载体的进出口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁内。上载量为12g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。涂敷干燥后，进行煅烧，完成催化剂样品的制备。
对比样 3：取D50为20 um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为4:1，金属铂和金属钯的总浓度为10g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。使用康宁公司的7.5×5（直径×长度，单位：英寸）， 300/9（目数/壁厚） DPF空白载体进行涂敷。从颗粒过滤器载体的进口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁面上。从催化剂进口起，催化剂的覆盖长度为3.5英寸。上载量为18 g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。涂敷干燥后，进行煅烧，完成催化剂样品的制备。
对比样 4：取D50为20 um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为2:1，金属铂和金属钯的总浓度为10g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。使用康宁公司的7.5×5（直径×长度，单位：英寸）， 300/9（目数/壁厚） DPF空白载体进行涂敷。从颗粒过滤器载体的进口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁面上。从催化剂进口起，催化剂的覆盖长度为3.5英寸。上载量为18 g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。涂敷干燥后，进行煅烧，完成催化剂样品的制备。
实验样 1：
（1）用于颗粒过滤器的进气孔道的壁面上涂覆。
取D50为20 um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为4:1，金属铂和金属钯的总浓度为5g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。使用康宁公司的7.5×5（直径×长度，单位：英寸）， 300/9（目数/壁厚） DPF空白载体进行涂敷。从载体的进口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁面上。从催化剂进口起，催化剂的覆盖长度为3.5英寸。上载量为18 g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。
（2）用于颗粒过滤器的壁内涂覆。
取D50为0.5um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为2:1，金属铂和金属钯的总浓度为5g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。在完成进口涂敷的DPF载体上，从载体的出口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁内。从催化剂出口起，催化剂的覆盖长度为3.5英寸。上载量为12g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。
实验样 2：
（1）用于颗粒过滤器的进气孔道的壁面上涂覆。
取D50为20 um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为1:0，金属铂和金属钯的总浓度为5g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。使用康宁公司的7.5×5（直径×长度，单位：英寸）， 300/9（目数/壁厚） DPF空白载体进行涂敷。从载体的进口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁面上。从催化剂进口起，催化剂的覆盖长度为3.5英寸。上载量为18 g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。
（2）用于颗粒过滤器的壁内涂覆。
取D50为0.5um的氧化铝悬浮液1500g，搅拌半个小时后加入硝酸铂溶液和硝酸钯溶液，继续搅拌半个小时后加入增粘剂，调整浆料粘度。金属铂和金属钯的质量比为1:1，金属铂和金属钯的总浓度为5g/ft3（基于涂敷催化剂的体积计算）。在完成进口涂敷的DPF载体上，从载体的出口将制备的浆料均匀涂敷在载体的过滤壁内。从催化剂出口起，催化剂的覆盖长度为3.5英寸。上载量为12g/L(基于涂敷催化剂的体积计算)。
对比样和实验样的涂层对比如下表：
样品 壁面贵金属 壁内贵金属 总体贵金属
实验样1 4:1/5 2:1/5 3:1/5
实验样2 1:0/5 1:1/5 3:1/5
对比样1 4:1/5 4:1/5
对比样2 2:1/5 2:1/5
对比样3 4:1/10 4:1/5
对比样4 2:1/10 2:1/5
测试内容及条件
（1）碳平衡点测试
利用潍柴国六的WP04发动机进行台架测试。系统的布置为DOC+DPF。所有测试使用同一个DOC，DPF为对比样品和实验样品。首先，在积碳工况下，对DPF进行碳加载，目标积碳量为4g/L(基于DPF的载体计算)。然后调整发动机的转速和扭矩，控制DPF的进口温度分别为280度，290度，300度，320度和340度，监控DPF的压降。如果DPF的压降维持稳定，则表明DPF的积碳速度和碳燃烧速度达到平衡，则该温度点为DPF的碳平衡点。如果DPF的背压持续下降，则表明DPF的碳燃烧速度大于积碳速度。
（2）DPF HC泄露测试：
利用潍柴国六的WP04发动机进行台架测试。系统的布置为DOC+DPF。所有测试使用同一个DOC，DPF为对比样品和实验样品。调整发动机的转速和扭矩，控制DPF的进口温度分别为280度。在DOC的进口喷入定量的柴油，控制DOC出口的HC浓度为3000ppmC，监控DPF的出口碳氢浓度。DPF出口浓度越低，则表明HC在DPF上的燃烧越充分，DPF的HC氧化能力越高。
（3）DPF出口NO2测试：
利用潍柴国六的WP04发动机进行台架测试。系统的布置为DOC+DPF。所有测试使用同一个DOC，DPF为对比样品和实验样品。首先，在积碳工况下，对DPF进行碳加载，目标积碳量为4g/L(基于DPF的载体计算)。然后调整发动机的转速和扭矩，控制DPF的进口温度分别为250度， 300度，350度和400度，监控DPF的出口的NO2/NOx的比例。NO2/NOx的比例越高，则表明进入下游SCR的NO2浓度越高，在SCR上生成N2O的浓度就越高。
测试结果如下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
实验样 1和实验样2的碳平衡点在290度和300度附近，较对比样1和对比样2低，表明实验样上的碳燃烧速度较快。其主要原因是涂敷在壁面上含有较高金属铂的贵金属成分发挥了较好的催化作用。
同时实验样 1和实验样2出口的HC浓度较对比样低，表明涂敷在壁内的含有较高金属钯的贵金属成分发挥了较好的催化作用。
在DPF出口的NO2/NOx测试中发现，实验样的NO2/NOx比较低，表明在壁面上的含有较高金属铂的贵金属转化成的NO2在碳燃烧过程中被消耗殆尽。对比样1和对比样2出口中含有很高的NO2，表明涂敷在壁内的贵金属产生了大量的NO2，但是无法和壁面上的碳发生燃烧反应。对比样3和对比样4也产生了大量的NO2，其原因是壁面上的贵金属浓度较高产生了大量的NO2，在碳的燃烧反应中有过剩。
因此基于本发明的实验样1和实验样2具有较好的碳燃烧氧化能力，同时抑制了过量的NO2的生成，避免了下游SCR中生成大量的温室气体N2O。实验样1和实验样2具有壁内涂敷，可以很好的燃烧上游流入的HC，可以有效的控制HC的排放。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征在于：在所述颗粒过滤器的进气孔道的壁面上涂敷含贵金属的催化剂浆料涂层，同时在颗粒过滤器的过滤壁内也涂敷含有贵金属的催化剂浆料涂层，所述浆料涂层中含有氧化铝、和/或 稀土元素构成的氧化物，并且壁面上Pt和Pd的质量比高于壁内的Pt和Pd的质量比。
2.根据权利要求1所述的带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征在于：所述进气孔道壁面上的浆料涂层中的贵金属包含Pt和Pd，Pt和Pd的质量比为1:0-4:1，贵金属的浓度为1g/ft3-10g/ft3。
3.根据权利要求2所述的带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征在于：所述过滤壁内的催化剂中的贵金属包含Pt和Pd，Pt和Pd的质量比为2:1-0:1，贵金属浓度为1g/ft3-10g/ft3。
4.根据权利要求3所述的带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征在于：在所述进气孔道壁面上的催化剂中的Pt和Pd的质量比高于过滤壁内的Pt和Pd的质量比。
5.根据权利要求3所述的带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征在于：在所述颗粒过滤器的进气孔道的壁面上，以及颗粒过滤器的过滤壁内，所述浆料涂层的涂敷深度为颗粒过滤器全长的50-90%。
6.根据权利要求5所述的带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征在于：所述涂敷深度为颗粒过滤器全长的50-75%。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器，其特征在于：所述浆料涂层内还包括金属元素Mn，Mg，Ce，Zr，Ba，Cu，Fe，La，Sr，Cs，Bi中的一种或几种。
CN202211161179.XA 2022-09-23 2022-09-23 带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器 Active CN115387886B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211161179.XA CN115387886B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211161179.XA CN115387886B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115387886A true CN115387886A (zh) 2022-11-25
CN115387886B CN115387886B (zh) 2024-06-07

Family

ID=84127231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211161179.XA Active CN115387886B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115387886B (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070219088A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Albert Chigapov Soot oxidation catalyst and method of making
US20070231535A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure
US20100229533A1 (en) * 2009-03-16 2010-09-16 Gm Global Technology Operations, Inc. PEROVSKITE-TYPE COMPOUNDS FOR USE IN LEAN NOx TRAPS
CN102003251A (zh) * 2009-09-02 2011-04-06 现代自动车株式会社 柴油机废气的后处理装置
CN102006922A (zh) * 2008-02-14 2011-04-06 巴斯夫公司 具有低铂/钯比的csf
CN102413904A (zh) * 2009-05-18 2012-04-11 尤米科尔股份公司及两合公司 具有改进的水热耐久性的高Pd 含量柴油氧化催化剂
US20140050627A1 (en) * 2011-04-28 2014-02-20 N.E. Chemcat Corporation Off gas purification device
US20150125369A1 (en) * 2012-04-26 2015-05-07 Bernhard Kahlert Coated particle filter, catalytic converter and device having the same
US20150152768A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Johnson Matthey Public Limited Company Wall-flow filter comprising catalytic washcoat
CN104797334A (zh) * 2012-12-06 2015-07-22 优美科股份公司及两合公司 分区的柴油氧化催化剂
JP2015226890A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 株式会社豊田中央研究所 排ガス浄化触媒、その製造方法、及び、それを用いた排ガス浄化方法
CN106902865A (zh) * 2017-02-13 2017-06-30 无锡威孚环保催化剂有限公司 柴油车颗粒氧化性催化剂及其制备方法
CN107407171A (zh) * 2015-03-19 2017-11-28 庄信万丰股份有限公司 具有挥发的铂的捕获面的用于压缩点火发动机的排气系统
CN108295851A (zh) * 2018-01-25 2018-07-20 无锡威孚环保催化剂有限公司 汽油车颗粒捕集器催化剂及其制备方法
CN108350777A (zh) * 2015-09-30 2018-07-31 庄信万丰股份有限公司 汽油颗粒物过滤器
CN111305931A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 汪利峰 内燃机车壁流式颗粒过滤器的催化剂涂敷方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070219088A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Albert Chigapov Soot oxidation catalyst and method of making
US20070231535A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure
CN102006922A (zh) * 2008-02-14 2011-04-06 巴斯夫公司 具有低铂/钯比的csf
US20100229533A1 (en) * 2009-03-16 2010-09-16 Gm Global Technology Operations, Inc. PEROVSKITE-TYPE COMPOUNDS FOR USE IN LEAN NOx TRAPS
CN102413904A (zh) * 2009-05-18 2012-04-11 尤米科尔股份公司及两合公司 具有改进的水热耐久性的高Pd 含量柴油氧化催化剂
CN102003251A (zh) * 2009-09-02 2011-04-06 现代自动车株式会社 柴油机废气的后处理装置
US20140050627A1 (en) * 2011-04-28 2014-02-20 N.E. Chemcat Corporation Off gas purification device
US20150125369A1 (en) * 2012-04-26 2015-05-07 Bernhard Kahlert Coated particle filter, catalytic converter and device having the same
CN104797334A (zh) * 2012-12-06 2015-07-22 优美科股份公司及两合公司 分区的柴油氧化催化剂
US20150152768A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Johnson Matthey Public Limited Company Wall-flow filter comprising catalytic washcoat
JP2015226890A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 株式会社豊田中央研究所 排ガス浄化触媒、その製造方法、及び、それを用いた排ガス浄化方法
CN107407171A (zh) * 2015-03-19 2017-11-28 庄信万丰股份有限公司 具有挥发的铂的捕获面的用于压缩点火发动机的排气系统
CN108350777A (zh) * 2015-09-30 2018-07-31 庄信万丰股份有限公司 汽油颗粒物过滤器
CN106902865A (zh) * 2017-02-13 2017-06-30 无锡威孚环保催化剂有限公司 柴油车颗粒氧化性催化剂及其制备方法
CN108295851A (zh) * 2018-01-25 2018-07-20 无锡威孚环保催化剂有限公司 汽油车颗粒捕集器催化剂及其制备方法
CN111305931A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 汪利峰 内燃机车壁流式颗粒过滤器的催化剂涂敷方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张亮;: "满足国Ⅴ排放法规的柴油机后处理技术", 汽车零部件, no. 10, pages 17 - 23 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115387886B (zh) 2024-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108295851B (zh) 汽油车颗粒捕集器催化剂及其制备方法
EP1837076B1 (en) Diesel particulate filter catalyst with low no2 emissions
CN102015074B (zh) 用于柴油废气的纯化的设备
CN108404975B (zh) 一种具有良好低温起燃性能的氧化型催化系统及其制备工艺
JP7065071B2 (ja) 排気ガス浄化用フィルタ及びその製造方法
RU2015143688A (ru) Зонированный катализатор для области применения дизельного топлива
JPH03249948A (ja) ディーゼルエンジン排ガス浄化用触媒体
JP6443501B1 (ja) 排気ガス浄化システム
CN111997718B (zh) 一种应用于柴油-天然气双燃料车的后处理方法
WO2014178633A1 (ko) 가솔린직접분사엔진 매연여과용 촉매식 필터
US20220193649A1 (en) Exhaust purification filter
JP2017524514A (ja) 排気ガス処理システム
KR960003793B1 (ko) 디젤차량 입자상물질 제거용 촉매체 및 이의 제조방법
CN115387886B (zh) 带催化剂浆料涂层的内燃机车颗粒过滤器
CN111939917A (zh) 一种具有良好抗硫性能的dpf催化剂及其制备方法
CN115555039B (zh) 具有良好抗硫性能的非贵金属dpf催化剂及其制备方法
CN113181910B (zh) 船用柴油机高硫尾气颗粒捕集催化剂及其制备方法
JP2016500331A (ja) ゾーン化ディーゼル酸化触媒
US9393522B2 (en) Method for combusting diesel exhaust gas
JP6297322B2 (ja) パティキュレートフィルタ
CN115487824B (zh) 一种矿用防爆柴油机尾气净化装置
CA2611658A1 (en) Catalyst for purifying exhaust gases and process for producing the same
JPS61149221A (ja) デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集用フイルタ
CN117563926A (zh) 防爆环境下的低温起燃氧化型排放控制净化器的生产工艺
Schoenhaber et al. Improved Coated Gasoline Particulate Filters for China 7 and US Tier 4 Legislations

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Country or region after: China

Address after: Room 1001, 10th Floor, Unit 2, No. 39 Gaoxin 6th Road, Binhai Science and Technology Park, Binhai New Area, Tianjin

Applicant after: Tianjin Ruihe Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Address before: 516001 Floor 1, Building J, No. 7 Factory Building, Huitai Road, Huinan Hi tech Industrial Park, Hui'ao Avenue, Huizhou City, Guangdong Province

Applicant before: Huizhou Ruihe Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant