RU2405946C2 - Система дополнительной обработки выхлопных газов - Google Patents

Система дополнительной обработки выхлопных газов Download PDF

Info

Publication number
RU2405946C2
RU2405946C2 RU2007131191/06A RU2007131191A RU2405946C2 RU 2405946 C2 RU2405946 C2 RU 2405946C2 RU 2007131191/06 A RU2007131191/06 A RU 2007131191/06A RU 2007131191 A RU2007131191 A RU 2007131191A RU 2405946 C2 RU2405946 C2 RU 2405946C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust gas
dust filter
scr
catalytic material
ammonia
Prior art date
Application number
RU2007131191/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007131191A (ru
Inventor
Андреас ДЕРИНГ (DE)
Андреас ДЕРИНГ
Original Assignee
МАН Нутцфарцойге АГ
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 МАН Нутцфарцойге АГ filed Critical МАН Нутцфарцойге АГ
Publication of RU2007131191A publication Critical patent/RU2007131191A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2405946C2 publication Critical patent/RU2405946C2/ru

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
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/06—Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B01D39/2082—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being filamentary or fibrous
    • 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
    • F01N13/0097—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 the purifying devices are arranged in a single housing
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with particulate filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0464—Impregnants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0471—Surface coating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0471—Surface coating material
    • B01D2239/0485—Surface coating material on particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0471—Surface coating material
    • B01D2239/0492—Surface coating material on fibres
    • 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
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
    • 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
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/14—Sintered material
    • 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
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/60—Discontinuous, uneven properties of filter material, e.g. different material thickness along the longitudinal direction; Higher filter capacity upstream than downstream in same housing
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Abstract

Изобретение относится к области обработки выхлопных газов для работающих с избытком воздуха двигателей внутреннего сгорания, таких как дизельные двигатели и бензиновые двигатели с прямым впрыском. Сущность изобретения: система дополнительной обработки выхлопных газов для снижения содержания оксидов азота и содержания частиц для работающих с избытком воздуха двигателей внутреннего сгорания, причем восстановление оксидов азота проводится с помощью SCR-катализатора, а уменьшение уровня частиц - с помощью пылевого фильтра (5, 9), установленного в потоке выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Под пылевым фильтром (5, 9) подразумевается поверхностный пылевой фильтр или фильтр глубокой очистки, который с задней стороны нагружен SCR-активным каталитическим материалом (6, 14). Подвод отщепляющего аммиак восстановителя или аммиака проводится выше по потоку относительно пылевого фильтра (5, 9). Техническим результатом изобретения является снижение выброса частиц и оксидов азота, минимальные конструктивные размеры системы. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Объектом изобретения является система дополнительной обработки выхлопных газов для работающих с избытком воздуха двигателей внутреннего сгорания, таких как дизельные двигатели и бензиновые двигатели с прямым впрыском, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Помимо твердых частиц к компонентам выхлопных газов, которые нужно ограничивать, относятся оксиды азота, которые образуются в процессах сгорания, и допустимый выброс которых в атмосферу должен постоянно снижаться. Для минимизации этих компонентов выхлопных газов в автомобильных двигателях внутреннего сгорания в настоящее время применяются различные способы. Снижение оксидов азота происходит главным образом с помощью катализаторов, в случае выхлопных газов с высоким содержанием кислорода дополнительно требуется также восстановитель, чтобы повысить селективность и степени превращения NOx. Эти способы стали известны под общим понятием SCR-способы, причем SCR означает "selective catalytic reduction" - селективное каталитическое восстановление. Он применяется в области автомобилей уже много лет и в самое последнее время также для двигателей внутреннего сгорания. Детальное описание такого способа можно позаимствовать из DE.3428232 А1. В качестве SCR-катализаторов могут применяться содержащие V2O5 смеси оксидов, например, в форме V2O5/WO3/TiO2. Типичное содержание V2O5 составляет при этом 0,2-3%. В качестве восстановителя для практического применения подходит аммиак или соединения, выделяющие аммиак, например мочевина или формиат аммония, в твердом виде или в виде раствора. При этом для превращения одного моля моноксида азота требуется один моль аммиака
Figure 00000001
Если до SCR-катализатора установлен содержащий платину катализатор окисления NO для образования NO2
Figure 00000002
то SCR-реакцию можно существенно ускорить, и активность в низкотемпературной области заметно повышается
Figure 00000003
У автомобильных двигателей внутреннего сгорания восстановление оксидов азота с помощью SCR-способа осуществить затруднительно, так как условия работы там меняются, что затрудняет количественную дозировку восстановителя. Хотя, с одной стороны, нужно достичь как можно более высокой степени превращения оксидов азота, однако, с другой стороны, нужно следить за тем, чтобы не произошел выброс неизрасходованного аммиака. Чтобы помочь в этой проблеме, часто после SCR-катализатора располагают катализатор блокирования аммиака, который превращает излишний аммиак в азот и водяной, пар. Далее использование V2O5 в качестве активного материала для SCR-катализатора может создать проблемы в том случае, если температура выхлопных газов у SCR-катализатора составляет более 650°С, так как тогда V2O5 сублимирует.
Для минимизации содержания мелких частиц как в случае электростанций, так и для автомобилей применяются или так называемые отделители частиц, или пылевые фильтры. Типичная для применения в автомобилях система с отделителем частиц описана, например, в ЕР 1072765 А1. Такая система отличается от системы с пылевыми фильтрами тем, что диаметр каналов в отделителе частиц существенно больше, чем диаметр самых больших встречающихся частиц, тогда как у пылевых фильтров диаметр каналов фильтра находится в диапазоне диаметров частиц. Вследствие этой разницы пылевые фильтры подвержены засорению, что повышает противодействие выхлопным газам и снижает мощность двигателя. Систему и способ с пылевым фильтром можно позаимствовать из ЕР 0341832 А2. Обе вышеуказанные системы и, соответственно, способа отличаются тем, что катализатор окисления (чаще всего катализатор с платиной в качестве активного материала), расположенный соответственно выше по потоку, чем отделитель частиц или, соответственно, пылевой фильтр, окисляет моноксид азота в выхлопных газах с помощью также присутствующего остаточного кислорода до диоксида азота, который, в свою очередь, в отделителе частиц или, соответственно, пылевом фильтре реагирует с частицами углерода, превращаясь в СО, CO2, N2 и NO. Таким путем происходит непрерывное удаление отложившихся мелких частиц, при этом периоды регенерации, которые должны проводиться с большими затратами в других системах, становятся ненужными
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Чтобы соответствовать нормам по выхлопным газам, которые будут действовать в будущем, необходимо одновременное использование как систем для снижения выброса оксидов азота, так и систем для снижения уровня выброса мелких частиц. Для этого уже известны различные системы и способы.
В DE 10348799 А1 описана система, которая состоит из катализатора окисления, расположенного ниже него в потоке выхлопных газов SCR-катализатора и в свою очередь расположенного ниже него по потоку выхлопных газов пылевого фильтра. Подача восстановителя для протекающей в SCR-катализаторе селективной каталитической реакции проводится непосредственно перед SCR-катализатором через устройство впрыска мочевины, управляемое в зависимости от рабочих параметров двигателя внутреннего сгорания. Недостатком этой системы является то, что диоксид азота, образующийся на катализаторе окисления, путем селективного каталитического восстановления на SCR-катализаторе расходуется по существу полностью, т.е. он отсутствует для реакции с мелкими частицами, отложившимися в расположенном ниже по потоку пылевом фильтре. Поэтому должна с большими затратами проводиться регенерация пылевого фильтра путем периодического нагрева потока выхлопных газов, при котором поток выхлопных газов обогащается несгоревшими углеводородами. Это происходит либо путем снабжения смазкой горючей смеси или впрыска горючего перед пылевым фильтром. Подобная система регенерации пылевого фильтра является, с одной стороны, трудоемкой и поэтому дорогой, а с другой стороны, при периодической регенерации пылевого фильтра, находящегося у конца системы, снова образуются вредные вещества, которые больше не могут удаляться из выхлопных газов.
Следующая комбинация пылевого фильтра и системы для селективного каталитического восстановления известна из ЕР 1054722 Al. Описанная там система состоит из расположенного в потоке выхлопных газов катализатора окисления, который повышает долю диоксидов азота в выхлопных газах, расположенного ниже по потоку фильтра тонкой очистки, резервуара для восстанавливающей жидкости, а также устройства впрыска восстанавливающей жидкости, которое расположено за фильтром тонкой, очистки, и расположенного ниже него в потоке выхлопных газов SCR-катализатора. Хотя описанная выше система и позволяет проводить непрерывное превращение отложившихся в фильтре тонкой очистки мелких частиц типа сажи с помощью образованного в катализаторе окисления диоксида азота, однако имеет другие существенные недостатки. Пылевой фильтр вызывает охлаждение выхлопных газов, так что, например, при использовании широко представленной на рынке восстанавливающей жидкости, называемой AdBlue, температура выхлопных газов, в частности, после запуска двигателя внутреннего сгорания или при работе двигателя внутреннего сгорания в нижнем диапазоне мощности слишком низкая, чтобы производить аммиак из 33%-ного водного раствора мочевины без выхода проблематичных побочных продуктов.
В связи с разложением мочевины ((NH2)2CO) до аммиака (NH3) известно, что оно в оптимальных условиях (температуры свыше 350°С) происходит в два этапа, согласно
Figure 00000007
сначала происходит термолиз, т.е. термическое разложение мочевины. Затем согласно
Figure 00000008
происходит гидролиз, то есть каталитическое разложение изоциановой кислоты (HNCO) на аммиак и диоксид углерода (CO2).
Так как восстановитель при применении AdBlue находится в растворенной в воде форме, он должен испарять эту воду перед и во время собственно термолиза и гидролиза.
Если температуры, существующие при вышеописанных реакциях (7) и (8), лежат ниже 350°С, или если нагрев медленный, то из DE 4038054 А1 известно, что образуется в основном твердая тугоплавкая циануровая кислота путем тримеризации образованной по уравнению (7) изоциановой кислоты согласно
Figure 00000009
которая ведет к засорению расположенного далее SCR-катализатора. Выход из положения, как проводится в DE 4038054, достигается тем, что содержащий восстановитель поток выхлопных газов направляется через катализатор гидролиза. Таким образом, температуру выхлопных газов, начиная с которой становится возможен гидролиз с количественным выходом, можно сбить до 160°С. Структура и состав соответствующего катализатора описаны в упомянутой публикации, как и структура и функция выполненной с катализатором гидролиза каталитической SCR-системы.
Исходя из вышеописанного уровня техники задачей изобретения является при устранении недостатков известных систем создание системы дополнительной обработки выхлопных газов для снижения содержания оксидов азота и частиц у двигателей внутреннего сгорания, работающих с избытком воздуха, которая снижает как выброс частиц, так и выброс оксидов азота, и которая благодаря концентрированию компонентов и функций имеет минимальные конструктивные размеры.
Эта задача решена системой дополнительной обработки выхлопных газов согласно отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования системы дополнительной обработки выхлопных газов приведены в зависимых пунктах.
При решении этой задачи исходили из того, что для достижения требуемых для выхлопных газов предельных значений снижение оксидов азота осуществляется посредством SCR-катализатора с помощью аммиака, а снижение уровня частиц производится посредством отделителя частиц или пылевого фильтра. Система дополнительной обработки выхлопных газов согласно изобретению снабжена в потоке выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания пылевым фильтром, под которым подразумевается поверхностный пылевой фильтр или фильтр глубокой очистки. Для проведения селективного каталитического восстановления оксидов азота пылевой фильтр со стороны выходящего потока или задней стороны нагружен SCR-активным каталитическим материалом. Необходимая для образования аммиака подача отщепляющего аммиак восстановителя или аммиака осуществляется выше по потоку относительно пылевого фильтра. Преимущество такой системы состоит, с одной стороны, в минимальных конструктивных размерах и, тем самым, в минимизации занимаемой площади при встраивании системы в автомобиль, а с другой стороны, благодаря фильтрационному материалу пылевого фильтра достигается достаточное расстояние между экзотермически протекающим на передней стороне (стороне набегания потока) пылевого фильтра окислением скопившихся частиц сажи, и предусмотренным на задней стороне (стороне выходящего потока) нагрузки пылевого фильтра SCR-активным каталитическим материалом. Тем самым образующиеся при окислении частиц сажи высокие температуры не могут повредить SCR-активный каталитический материал.
В качестве материала для пылевого фильтра, с точки зрения нагрузки SCR-активным каталитическим материалом, предпочтительно подходит кордиерит или карбид кремния, или металлокерамика, или керамические волокна, или силикатные волокна, или металлическое плетение.
Благоприятно и тем самым выгодно, когда нагрузка SCR-активным каталитическим материалом на задней стороне пылевого фильтра возрастает в направлении потока выхлопных газов. Соответствующего распределения SCR-активного материала можно достичь тем, что пылевой фильтр выполняется слоями, причем расположенные со стороны выходящего потока слои имеют усиливающуюся нагрузку SCR-активным материалом в направлении течения выхлопных газов. Естественно, можно также проводить нагрузку SCR-активным материалом путем покрытия или пропитки задней стороны пылевого фильтра так, чтобы степень нагрузки фильтровального материала при увеличении глубины проникновения раствора для нанесения покрытий или пропитывающего раствора уменьшалась. SCR-активный каталитический материал, которым нагружен пылевой фильтр, может содержать в качестве активных компонентов ванадий и/или V2O5, и/или WO3/TiO2, и/или содержащие железо цеолиты, и/или содержащие медь цеолиты, и/или содержащие кобальт цеолиты.
Чтобы способствовать выделению аммиака из восстановителя, выгодно, далее, дополнительно покрывать или пропитывать пылевой фильтр на задней стороне соответствующим активным каталитическим материалом. В качестве активных компонентов для такого каталитического материала подходят TiO2, и/или TiO2/SiO2, и/или TiO2/SiO2/Al2O3, и/или цеолиты.
Чтобы не допустить при SCR-реакции выброса в окружающую среду возможного неизрасходованного NH3, выгодно дополнительно покрывать или пропитывать пылевой фильтр на задней стороне (если смотреть в направлении течения выхлопных газов, то у конца нагрузки SCR-активным каталитическим материалом) каталитическим материалом, который окисляет имеющийся в выхлопных газах избыточный аммиак. Подходящий для этого каталитический материал для окисления избыточного аммиака может содержать в качестве активного компонента элементы группы платины и/или их оксиды, и/или цеолиты.
Далее предпочтительно выше по потоку относительно подвода восстановителя расположить катализатор окисления, который превращает по меньшей мере часть содержащегося в потоке выхлопных газов моноксида азота в диоксид азота. Этими мерами становится возможным проводить непрерывно окисление отложившихся на пылевом фильтре частиц сажи согласно уравнениям 4-6, причем уровень температуры является ниже, чем при периодической регенерации пылевого фильтра путем, например, подачи смазки в горючую смесь или путем добавления углеводородов в горячие выхлопные газы. В качестве активного материала для катализатора окисления для превращения моноксида азота в диоксид азота подходят платина, и/или оксид платины, и/или цеолит.
В связи со сказанным выше преимущество системы дополнительной обработки выхлопных газов согласно изобретению становится особенно заметным: если бы весь пылевой фильтр и тем самым также его передняя сторона была снабжена SCR-активным покрытием, то это согласно уравнению 3 привело бы к сильному понижению концентрации NO2 на задней стороне, из-за чего существенно ухудшилось бы окисление осажденной там сажи и, тем самым, регенерация фильтра с помощью NO2.
Особенно благоприятная и тем самым предпочтительная форма реализации пылевого фильтра предусматривает, чтобы он как на передней стороне, так и на задней стороне образовывал камеры в виде глухого отверстия или кармана, причем камеры, расположенные с передней стороны, открыты с передней стороны, а камеры, расположенные с задней стороны, открыты с задней стороны.
Далее изобретение будет более подробно пояснено на нескольких примерах с помощью чертежей, на которых показано:
фиг.1 - схематическое представление системы дополнительной обработки выхлопных газов;
фиг.2 - комбинация из пылевого фильтра и SCR-катализатора в схематическом представлении;
фиг.3 - комбинация из пылевого фильтра, SCR-катализатора и катализатора окисления NH3 в схематическом представлении;
фиг.4 - комбинация из пылевого фильтра, SCR-катализатора и катализатора гидролиза в схематическом представлении;
фиг.5 - комбинация из пылевого фильтра и SCR-катализатора в тракте выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания в схематическом представлении.
Система дополнительной обработки выхлопных газов для селективного каталитического восстановления и для снижения уровня твердых частиц в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания схематически показана на фиг.1. Выхлопные газы, образующиеся в двигателе внутреннего сгорания (не показан) в процессах сжигания, обозначенные на фиг.1 стрелками, поступают сначала в тракт 1 подготовки выхлопных газов, в котором в горячие выхлопные газы добавляется восстановитель, по возможности ближе к двигателю. Под восстановителем подразумевается, как принято на практике для автомобилей с SCR-катализатором, водный раствор мочевины, однако само собой разумеется, что допустимо также добавление мочевины в твердой форме, как это уже подробно описано в соответствующей специальной литературе. Кроме того, возможно в качестве восстановителя добавлять аммиак, который получают в другом месте, например, в благоприятных термических условиях, из вещества, отщепляющего аммиак. Дозирование проводится в зависимости от рабочих параметров двигателя внутреннего сгорания и регулируется блоком управления двигателем (не показан), так, чтобы через форсунку 2 водный раствор мочевины впрыскивался в частичный поток 3 выхлопных газов. Параллельно частичному потоку 3 выхлопных газов расположен катализатор 4 окисления, задача которого состоит в том, чтобы согласно указанной выше под номером (2) реакции часть моноксида азота, содержащегося в выхлопных газах, посредством имеющегося в выхлопных газах избыточного кислорода окислить до диоксида азота. Образованный таким образом диоксид азота используется, с одной стороны, при уменьшении уровня твердых частиц, а с другой стороны, в последующей SCR-реакции, как это далее будет описано подробнее.
Ниже частичного потока 3 выхлопных газов и расположенного параллельно ему катализатора 4 окисления находится пылевой фильтр 5, который захватывает находящиеся в выхлопных газах частицы сажи. Такие удерживаемые в пылевом фильтре 5 частицы сажи посредством диоксида азота, образующимся выше по потоку с помощью катализатора 4 окисления, непрерывно преобразуются в моноксид углерода, диоксид углерода, азот и моноксид азота, так что трудоемкие циклы регенерации пылевого фильтра 5 становятся ненужными.
Собственно селективное каталитическое восстановление оксидов азота происходит посредством SCR-катализатора 6, который хотя и изображен схематически на фиг.1 для простоты как отдельный конструктивный элемент, но, как описывается ниже, согласно изобретению выполнен как SCR-активное покрытие пылевого фильтра 5. В рассматриваемой реакции восстановления нужно как можно большую часть имеющихся в выхлопных газах оксидов азота (NOx) превратить в азот и водяной пар при одновременно высокой селективности восстановления, не оставляя избыточного аммиака (NH3) в потоке выхлопных газов. В случае рассматриваемой реакции SCR-окисления остаточный диоксид азота, возможно, еще имеющийся в потоке выхлопных газов, более активен химически, чем содержащийся в выхлопных газах остаточный NO, поэтому, желательно, так расположить катализатор 4 окисления, чтобы как можно большую часть моноксида азота переводить в диоксид азота, т.е. по возможности больше, чем нужно для превращения частиц сажи в отделителе частиц. Из-за сильно экзотермического окисления сажи может произойти заметное повышение температуры, так что везде ниже по потоку относительно отделителя частиц могут встречаться температуры выше 650°С, которые ведут к повреждению V2O5-содержащих SCR-катализаторов. По этой причине может быть целесообразным использовать SCR-катализаторы, не содержащие V2O5, которые основаны в первую очередь на железном, кобальтовом или медном цеолитном материале.
Учитывая постоянно меняющиеся рабочие условия в работающем в автомобиле двигателе внутреннего сгорания, очевидно, что желаемой, по возможности более высокой, степени превращения оксидов азота можно с уверенностью достичь, только если смириться с незначительным избытком аммиака. Чтобы предотвратить в случаях недостаточной степени превращения выброс в атмосферу ядовитого аммиака с частично очищенными выхлопными газами, после SCR-катализатора располагают катализатор 7 окисления NH3, с помощью которого избыточный NH3 переводится в азот и водяной пар. Катализатор 7 окисления NH3, также схематически показанный на фиг.1 как отдельный конструктивный элемент, может также, как показано далее ниже, быть частью комбинации из пылевого фильтра 5 и SCR-катализатора. Реакция окисления для устранения избыточного аммиака должна протекать по возможности селективно, так что в качестве по меньшей мере части активного материала катализатора 7 окисления NH3 должен применяться иридий или оксид иридия.
Как далее показано на фиг.1 штриховыми контурными линиями, для улучшения отщепления аммиака из восстановителя может применяться катализатор 8 гидролиза, если уровень температуры в месте подачи восстановителя еще недостаточно высокий. Этот катализатор 8 гидролиза, расположенный в потоке выхлопных газов ниже по потоку места подачи восстановителя и выше по потоку пылевого фильтра 5, хотя и показан схематически на чертеже как отдельный конструктивный элемент, может, однако, как показано ниже, также являться нагрузкой на передней стороне пылевого фильтра 5 соответствующим активным каталитическим материалом.
Выполнение пылевого фильтра с SCR-активностью показано в разрезе, также схематически, на фиг.2, причем плоскость сечения выбрана параллельно направлению потока выхлопных газов. При этом направление потока, как и в описываемых далее фиг.3-5, указано стрелками.
Пылевой фильтр 9 как с передней стороны 11, так и с задней стороны 12 имеет выполненные в виде глухого отверстия или кармана камеры 11а, 12а, причем камеры, расположенные с передней стороны 11, открыты к передней стороне 11, а камеры, расположенные с задней стороны 12, открыты к задней стороне 12. В качестве фильтровального материала для пылевого фильтра 9 могут использоваться кордиерит или карбид кремния, металлокерамика или керамические волокна, а также силикатные волокна или металлическое плетение.
Как можно видеть, поток выхлопных газов, нагруженный частицами 10 сажи и аммиаком (NH3) (не показан), наталкивается на переднюю сторону 11 пылевого фильтра 9 и откладывает частицы 10 сажи, в частности, в камеры 11а, в качестве так называемого осадка 13 на фильтре, до того, как очищенные таким путем от частиц 10 сажи выхлопные газы потекут через фильтровальный материал в камеры 12а задней стороны 12 выходящего потока. До того, как достичь камер 12а, выхлопные газы, нагруженные NH3, протекают через расположенный на задней стороне 12, нагруженный SCR-активным каталитическим материалом 14 слой пылевого фильтра 9 и остаются с ним в контакте, пока не выйдут из камер 12. По пути через слой, нагруженный SCR-активным каталитическим материалом 14, а также в камерах 12а происходит селективное каталитическое восстановление по реакциям (1) и (2), при котором оксиды азота превращаются в азот и водяной пар. Выхлопные газы, очищенные таким образом от частиц сажи и оксидов азота, выходят из фильтровальной системы на задней стороне 12.
Для регенерации пылевого фильтра 9 нужно непрерывно или периодически удалять осадок 13 на фильтре. Непрерывное удаление осадка 13 на фильтре, как уже описано в отношении фиг.1, осуществляется за счет того, что перед пылевым фильтром 9 располагают не показанный на фиг.2 катализатор окисления, который согласно реакции (2) превращает по меньшей мере часть имеющегося в выхлопных газах моноксида азота в диоксид азота. Катализатор окисления должен также находиться выше по потоку, чем место, в котором восстановитель подается в поток выхлопных газов, так как иначе восстановитель окислится и тем самым станет непригодным для SCR-реакции.
Диоксид азота, накопившийся в выхлопных газах, в контакте с осадком 13 на фильтре способствует превращению, по реакциям (4), (5) и (6), частиц 10 сажи в СО, CO2, Na и NO, причем эти реакции протекают непрерывно, так что осадок на фильтре может удерживаться по существу с постоянной толщиной и на по существу постоянном уровне, обусловленном противодавлением выхлопных газов.
Альтернативно непрерывной регенерации пылевого фильтра 9 существует также возможность регенерировать его периодически. Для этого известным образом повышают содержание углеводородов в выхлопных газах, чтобы они в контакте с осадком на фильтре окисляли частицы 10 сажи в сильно экзотермической реакции.
В обоих случаях регенерации пылевого фильтра 9 заданное локальное повышение температуры на передней стороне 11 пылевого фильтра 9 будет относительно хорошо экранировано фильтровальным материалом от расположенной с задней стороны 12 пылевого фильтра 9 нагрузки SCR-активным каталитическим материалом 14, так что повреждения SCR-активного каталитического материала опасаться не нужно. Чтобы надежно исключить повреждение SCR-активного каталитического материала при критических температурных условиях, можно вместо чувствительного к температуре ванадия или V2O5 использовать в качестве каталитического материала также WО3/ТiO2 или содержащие железо, медь или кобальт цеолиты.
Кроме того, по причинам термостабильности может быть выгодным, чтобы нагрузка SCR-активной стороны пылевого фильтра усиливалась в направлении течения выхлопных газов. Этого можно достичь либо выполнением пылевого фильтра слоями, причем нагрузка слоев SCR-активным материалом усиливается в направлении течения выхлопных газов, или тем, что нагрузку SCR-активным материалом путем покрытия или пропитки задней стороны пылевого фильтра производят так, чтобы степень нагрузки фильтровального материала уменьшалась с увеличением глубины проникновения раствора для покрытия или пропитывающего раствора.
Чтобы при неустановившемся режиме работы двигателя внутреннего сгорания, что обычно для работающих в автомобилях двигателях внутреннего сгорания, получить как можно более высокую степень превращения оксидов азота в азот и водяной пар, необходимо эксплуатировать систему дополнительной обработки выхлопных газов с небольшим избытком аммиака. Так как ядовитый газообразный аммиак не должен выбрасываться в атмосферу, существует необходимость в конце системы дополнительной обработки выхлопных газов предусматривать катализатор окисления аммиака. Такая система схематически показана на фиг.3. Здесь также выбрано представление в разрезе, плоскость сечения которого идет параллельно направлению потока выхлопных газов. Поскольку вид многих элементов на фиг.3 идентичен виду на фиг.2, для одинаковых элементов выбраны одни и те же ссылочные позиции. Эти одинаковые элементы, чтобы избежать повторения, не будут описываться снова, вместо этого следует ссылаться на фиг.2.
Для окисления избыточного аммиака в выхлопных газах на задней стороне 12 пылевого фильтра 9, на выходе камер 12а предусмотрено проведение пропитки SCR-активного каталитического материала 14 материалом 15 для окисления аммиака (на фиг.3 внизу), или покрывать SCR-активный каталитический материал 14 материалом 15' для окисления аммиака (на фиг.3 вверху). В обоих случаях избыточный аммиак надежно преобразуется в азот и водяной пар.
Принципы возможного выполнения основной части пылевого фильтра 3 показаны как пример на фиг.3. Чтобы создать выполненную в виде глухого отверстия структуру, можно соединить много трубчатых структур в одну плотную паковку, причем соседние трубки поочередно закрываются или с передней стороны, или с задней стороны. Закрытие может проводиться тем же материалом, который применяется для пылевого фильтра 9, но материал может также быть и другим, например, нейтральным. Следующая возможность для создания камер 11а, 12а состоит в том, чтобы в блочном корпусе фильтра предусмотреть каналы, из которых соседние поочередно закрываются на противоположных концах.
Нагрузка SCR-активным каталитическим материалом в рассмотренных выше структурах может проводиться тем, что сначала закрывается только каждое второе отверстие на задней стороне 12, и затем корпус фильтра погружают в раствор для покрытия или пропитывания, вследствие чего раствор для покрытия или пропитки поднимается в открытые со стороны выходящего потока каналы. Избыточный раствор для покрытия или пропитки после осуществленного покрытия или пропитки выдувается, и затем покрытые или пропитанные каналы закрываются на передней стороне 11.
Возможность создания выполненной в виде карманов структуры состоит в том, чтобы сделать паковки отстоящих друг от друга пластин, причем образующиеся посредством дистанцирования соседние полости закрываются поочередно с передней стороны 11 и с задней стороны 12, так что образуется выполненная в виде карманов структура. Нагрузка задней стороны 12 SCR-активным каталитическим материалом 14 может осуществляться посредством того, что пластины, используемые для создания структуры, нагружаются с одной стороны SCR-активным каталитическим материалом, и пластины устанавливают так, что попеременно противостоят друг другу две нагруженные стороны пластин и две ненагруженные стороны пластин. При этом нагрузка пластин может проводиться так, что пластины выполняются слоями, причем степень нагрузки слоев SCR-активным каталитическим материалом усиливается в направлении выходящего потока. Однако имеется также возможность осуществлять нагрузку пластин SCR-активным каталитическим материалом путем напыления или обмазывания SCR-активным раствором для покрытия или пропитки. Образование описанных выше NH3-активных слоев на выходе системы проводится аналогично. Это же касается активных слоев пылевого фильтра 9 на передней стороне 11, как это описывается далее в связи с фиг.4.
Как уже изложено в связи с фиг.1, для улучшения отщепления аммиака из восстановителя - например, водного раствора мочевины (AdBlue) - может быть необходимо использовать катализатор, способствующий отщеплению, чтобы предотвратить образование циануровой кислоты по реакциям (7) и (9). Образование циануровой кислоты является проблемой, так как это может привести к забивке пылевого фильтра и тем самым к выходу из строя не только системы дополнительной обработки выхлопных газов, но и двигателя внутреннего сгорания. Катализатор для улучшения отщепления аммиака из восстановителя создается тем, что, как схематически показано в разрезе на фиг.4, передняя сторона пылевого фильтра 9 нагружается каталитическим материалом 16, способствующим отщеплению. Подходящими для этого материалами являются TiO2, или TiO2/SiO2, или TiO2/SiO2/Al2O3, а также цеолиты. Получение соответствующей нагрузки проводится аналогично вышеописанным методам. В остальном представление на фиг.4 соответствует показанному на фиг.2, так что от повторного описания можно отказаться, и для этого следует ссылаться на соответствующие части описания фиг.2.
Следующая форма реализации системы дополнительной обработки выхлопных газов согласно изобретению схематически показана в разрезе на фиг.5. Кроме того, на фиг.5 показано размещение системы дополнительной обработки выхлопных газов во встроенном в тракт выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания корпусе.
Пылевой фильтр 9', выполненный в форме гармошки, который образует расположенные со стороны нагнетания потока карманы 11а' (передние карманы), а со стороны выходящего потока карманы 12а' (задние карманы), на своей обращенной к заднему карману 12а' стороне, аналогично примеру с фиг.2, нагружен SCR-активным каталитическим материалом 14'. Благодаря выполнению пылевого фильтра 9' в виде гармошки образуется внутреннее пространство 19, которое на одном своем конце 21 закрыто, а на другом своем открытом конце 20 примыкает к выпускному отверстию 22 корпуса 17, в котором расположен пылевой фильтр 9'. Внутреннее пространство корпуса 17 делится пылевым фильтром 9' на две области: уже упоминавшееся внутреннее пространство 19 пылевого фильтра 9' и наружное пространство 18, расположенное между стенкой корпуса 17 и пылевым фильтром 9'. В области втекания наружного пространства 18 расположен катализатор 4' окисления, который превращает часть содержащегося в потоке выхлопных газов моноксида азота в диоксид азота. В центре катализатора 4' окисления находится отверстие, которое образует частичный поток 3 выхлопных газов, в которое через форсунку 2' подводится восстановитель.
Как обозначено стрелками, которые указывают направление потока выхлопных газов, выхлопные газы, идущие из двигателя внутреннего сгорания (не показан), протекают сначала через катализатор 4' окисления, и в идущем параллельно частичном потоке 3 выхлопных газов принимают восстановитель, например аммиак. Затем нагруженные NH3 и обогащенные NO2 выхлопные газы текут от внешнего пространства 18 через передние карманы 11а' через пылевой фильтр 9' и его нагруженную SCR-активным каталитическим материалом 14' заднюю сторону к задним карманам 12а' и выходят из системы через примыкающее внутреннее пространство 19 и выпускное отверстие 22. На своем пути через пылевой фильтр 9' содержащиеся в выхлопных газах частицы сажи откладываются на поверхности со стороны набегающего потока и непрерывно окисляются накопившимся в выхлопных газах NO2. Переносимые вместе с выхлопными газами оксиды азота вместе с имеющимся также аммиаком при протекании через участки пылевого фильтра 9, нагруженными SCR-активным каталитическим материалом 14', превращаются в азот и водяной пар. Очищенные таким путем выхлопные газы покидают систему дополнительной обработки выхлопных газов через внутреннее пространство 19 и выпускное отверстие 22. Что касается рассмотренных выше химических реакций, то следует ссылаться на уже показанные формулы.
Разумеется, вышеописанные варианты реализации могут быть выполнены с доступными специалисту специальными знаниями разными способами, не выходя за основополагающие идеи изобретения, тем самым описанные формы реализации рассматриваются только как примеры.

Claims (10)

1. Система дополнительной обработки выхлопных газов для уменьшения содержания оксидов азота и содержания частиц в работающих с избытком воздуха двигателях внутреннего сгорания, причем восстановление оксидов азота проводится с помощью SCR-катализатора, а уменьшение содержания частиц проводится с помощью пылевого фильтра, причем
в потоке выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания установлен пылевой фильтр (5, 9),
пылевой фильтр (5, 9) является поверхностным пылевым фильтром или фильтром глубокой очистки,
пылевой фильтр (5, 9) на своей задней стороне нагружен SCR-активным каталитическим материалом (6, 14),
подвод отщепляющего аммиак восстановителя или аммиака производится выше по потоку относительно пылевого фильтра (5, 9), отличающаяся тем, что нагрузка SCR-активным каталитическим материалом (6, 14) увеличивается на задней стороне пылевого фильтра в направлении течения выхлопных газов.
2. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что пылевой фильтр (5, 9) состоит из кордиерита или карбида кремния, или металлокерамики, или керамических волокон, или силикатных волокон, или металлического плетения и покрыт или пропитан SCR-активным каталитическим материалом.
3. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что SCR-активный каталитический материал (6, 14) содержит в качестве активных компонентов ванадий, и/или V2O5, и/или WO3/TiO2, и/или содержащие железо цеолиты, и/или содержащие медь цеолиты, и/или кобальтсодержащие цеолиты.
4. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что пылевой фильтр (5, 9) дополнительно на передней стороне покрыт или пропитан каталитическим материалом, который способствует отщеплению аммиака из восстановителя.
5. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.4, отличающаяся тем, что каталитический материал, который способствует отщеплению аммиака из восстановителя, в качестве активных компонентов содержит TiO2, и/или TiO2/SiO2, и/или TiO2/SiO2/Al2O3, и/или цеолиты.
6. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что пылевой фильтр (5, 9) дополнительно на задней стороне, если смотреть в направлении течения выхлопных газов, то у конца нагрузки SCR-активным каталитическим материалом (6, 14) покрыт или пропитан каталитическим материалом, который окисляет содержащийся в выхлопных газах избыточный аммиак.
7. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.6, отличающаяся тем, что каталитический материал для окисления избыточного аммиака содержит элементы группы платины, и/или их оксиды, и/или цеолиты.
8. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что выше по потоку относительно подвода восстановителя расположен катализатор (4) окисления, который превращает по меньшей мере часть содержащего в потоке выхлопных газов моноксида азота в диоксид азота.
9. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.8, отличающаяся тем, что катализатор (4) окисления, переводящий моноксид азота в диоксид азота, в качестве активного материала содержит платину, и/или оксид платины, и/или цеолиты.
10. Система дополнительной обработки выхлопных газов по п.1, отличающаяся тем, что пылевой фильтр (5, 9) как на своей передней стороне, так и на своей задней стороне образует выполненные в виде глухих отверстий или карманов камеры (12), причем камеры, расположенные на передней стороне, открыты к передней стороне, а камеры, расположенные на задней стороне, открыты к задней стороне.
RU2007131191/06A 2006-08-16 2007-08-15 Система дополнительной обработки выхлопных газов RU2405946C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006038288A DE102006038288A1 (de) 2006-08-16 2006-08-16 Abgasnachbehandlungssystem
DE102006038288.9 2006-08-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007131191A RU2007131191A (ru) 2009-02-20
RU2405946C2 true RU2405946C2 (ru) 2010-12-10

Family

ID=38664525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007131191/06A RU2405946C2 (ru) 2006-08-16 2007-08-15 Система дополнительной обработки выхлопных газов

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7856809B2 (ru)
EP (1) EP1892396B1 (ru)
CN (1) CN101126336B (ru)
AT (1) ATE434718T1 (ru)
BR (1) BRPI0703361B8 (ru)
DE (2) DE102006038288A1 (ru)
PL (1) PL1892396T3 (ru)
RU (1) RU2405946C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467180C1 (ru) * 2011-06-01 2012-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Устройство для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания
RU2760254C2 (ru) * 2017-04-26 2021-11-23 Хальдор Топсёэ А/С Способ и система для удаления твердых частиц и азотистых соединений из дымового газа с применением керамического фильтра и scr катализатора

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006038291A1 (de) 2006-08-16 2008-02-21 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Abgasnachbehandlungssystem
US8206492B2 (en) * 2007-08-29 2012-06-26 Waldo Cole L Method and apparatus for cleaning diesel particulate filters and for diagnosing damage thereto
DE102008008786A1 (de) * 2008-02-12 2009-08-13 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Verminderung von Dibenzo-Dioxin- und Dibenzo-Furan-Emissionen aus übergangsmetallhaltigen Katalysatoren
DE102008008748A1 (de) * 2008-02-12 2009-08-13 Man Nutzfahrzeuge Ag Vorrichtung zur Verminderung von Dibenzo-Dioxin- und Dibenzo-Furan-Emissionen aus übergangsmetallhaltigen Katalysatoren
DE102008008785A1 (de) * 2008-02-12 2009-08-13 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Verminderung von Dibenzo-Dioxin-, Dibenzo-Furan- und Partikel-Emissionen
US8381512B2 (en) * 2008-05-02 2013-02-26 GM Global Technology Operations LLC Passive ammonia-selective catalytic reduction for NOx control in internal combustion engines
GB0809841D0 (en) 2008-05-30 2008-07-09 Johnson Matthey Plc System for treating a gas stream
US8071037B2 (en) * 2008-06-25 2011-12-06 Cummins Filtration Ip, Inc. Catalytic devices for converting urea to ammonia
GB0812544D0 (en) * 2008-07-09 2008-08-13 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean burn IC engine
DE102008038736A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Partikelabscheider, insbesondere Partikelfilter, zur Abscheidung von Partikeln aus dem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine
KR101028548B1 (ko) 2008-09-05 2011-04-11 기아자동차주식회사 배기가스 정화장치
DE102008055890A1 (de) * 2008-11-05 2010-05-12 Süd-Chemie AG Partikelminderung mit kombiniertem SCR- und NH3-Schlupf-Katalysator
US20100146948A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-17 Caterpillar Inc. Exhaust system promoting decomposition of reductants into gaseous products
US20100154392A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Caterpillar Inc. Adjusting nitrogen oxide ratios in exhaust gas
US8844274B2 (en) * 2009-01-09 2014-09-30 Ford Global Technologies, Llc Compact diesel engine exhaust treatment system
US20100300078A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Exhaust After Treatment System
FR2952123B1 (fr) 2009-11-04 2012-02-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de traitement des gaz d'echappement d'un vehicule comportant un moteur thermique
US8302389B2 (en) * 2009-11-23 2012-11-06 International Engine Intellectual Property Company, Llc Urea SCR diesel aftertreatment system
FR2956987B1 (fr) * 2010-03-02 2012-03-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de detection du fonctionnement defaillant d'un filtre a particules d'un systeme anti-pollution
GB201003784D0 (en) * 2010-03-08 2010-04-21 Johnson Matthey Plc Improvement in control OPF emissions
WO2011118777A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 株式会社 キャタラー 排ガス浄化システム
DE102010025893A1 (de) 2010-07-02 2012-01-05 Audi Ag Verfahren zur Nachbehandlung des Abgases einer Brennkraftmaschine, Abgasnachbehandlungsvorrichtung sowie Kraftwagen
US8722000B2 (en) * 2011-03-29 2014-05-13 Basf Corporation Multi-component filters for emissions control
KR101509689B1 (ko) 2011-07-01 2015-04-08 현대자동차 주식회사 배기 가스 정화 장치 및 이를 포함하는 배기 장치
DE102012008523A1 (de) * 2012-05-02 2013-11-07 Man Truck & Bus Ag Abgasnachbehandlungssystem
DE102013003112B4 (de) 2013-02-25 2017-06-14 Umicore Ag & Co. Kg SCR-Katalysator mit verbessertem NOx-Umsatz
DE102015016986A1 (de) * 2015-12-24 2017-06-29 Daimler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
US10077727B2 (en) 2016-01-13 2018-09-18 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for nitrogen oxide reduction
US9957911B2 (en) 2016-02-18 2018-05-01 GM Global Technology Operations LLC Dedicated exhaust gas recirculation control systems and methods
CN106378179A (zh) * 2016-08-18 2017-02-08 上海歌地催化剂有限公司 宽温度窗口的组合分子筛scr催化剂
EP3372798B1 (en) * 2017-03-08 2020-03-04 Perkins Engines Company Limited A compact selective catalytic reduction system
CN107281842A (zh) * 2017-08-24 2017-10-24 萍乡市普天高科实业有限公司 一种高温除尘装置
EP3936221A1 (en) 2020-07-07 2022-01-12 UMICORE AG & Co. KG Catalysed particulate filter with enhanced passive soot functionality

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3428232A1 (de) 1984-07-31 1986-02-06 Süd-Chemie AG, 8000 München Katalysator zur entfernung von stickoxiden aus abgasen
US4902487A (en) 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases
DE4038054A1 (de) 1990-11-29 1992-06-04 Man Technologie Gmbh Verfahren und vorrichtung zur selektiven katalytischen no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-reduktion in sauerstoffhaltigen abgasen
GB9802504D0 (en) 1998-02-06 1998-04-01 Johnson Matthey Plc Improvements in emission control
US6615580B1 (en) * 1999-06-23 2003-09-09 Southwest Research Institute Integrated system for controlling diesel engine emissions
DE19934932B4 (de) 1999-07-26 2011-06-30 MAN Truck & Bus AG, 80995 Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von Feinstpartikeln aus dem Abgas von Brennkraftmaschinen
GB9919013D0 (en) 1999-08-13 1999-10-13 Johnson Matthey Plc Reactor
US7211226B2 (en) * 2000-03-09 2007-05-01 Fleetgaurd, Inc. Catalyst and filter combination
DE10225975B4 (de) 2002-06-11 2004-07-08 Sauer-Danfoss (Nordborg) A/S Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs und Lenkeinrichtung
JP2004060494A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
US6928806B2 (en) 2002-11-21 2005-08-16 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
DE10257113A1 (de) 2002-12-05 2004-06-24 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Partikelfalle mit beschichteter Faserlage
DE10300298A1 (de) * 2003-01-02 2004-07-15 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
DE10308288B4 (de) * 2003-02-26 2006-09-28 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus dem Abgas eines mager betriebenen Verbrennungsmotors und Abgasreinigungsanlage hierzu
DE10323607B4 (de) * 2003-05-20 2019-05-09 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen eines Verbrennungsmotors
DE10335785A1 (de) * 2003-08-05 2005-03-10 Umicore Ag & Co Kg Katalysatoranordnung und Verfahren zur Reinigung des Abgases von mager betriebenen Verbrennungsmotoren
JP2006183507A (ja) 2004-12-27 2006-07-13 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の排気浄化装置
US7062904B1 (en) * 2005-02-16 2006-06-20 Eaton Corporation Integrated NOx and PM reduction devices for the treatment of emissions from internal combustion engines
EP1810751A1 (de) * 2006-01-20 2007-07-25 Universität Karlsruhe (TH) Verfahren zur Herstellung eines eisenhaltigen SCR-Katalysators

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467180C1 (ru) * 2011-06-01 2012-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Устройство для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания
RU2760254C2 (ru) * 2017-04-26 2021-11-23 Хальдор Топсёэ А/С Способ и система для удаления твердых частиц и азотистых соединений из дымового газа с применением керамического фильтра и scr катализатора

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0703361B1 (pt) 2019-06-25
BRPI0703361A (pt) 2008-04-08
BRPI0703361B8 (pt) 2020-02-04
ATE434718T1 (de) 2009-07-15
PL1892396T3 (pl) 2009-12-31
EP1892396A1 (de) 2008-02-27
CN101126336A (zh) 2008-02-20
DE102006038288A1 (de) 2008-02-21
CN101126336B (zh) 2012-04-04
US7856809B2 (en) 2010-12-28
DE502007000924D1 (de) 2009-08-06
EP1892396B1 (de) 2009-06-24
RU2007131191A (ru) 2009-02-20
US20080041040A1 (en) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2405946C2 (ru) Система дополнительной обработки выхлопных газов
JP5814333B2 (ja) 排気処理方法
RU2618156C2 (ru) Способ применения в сочетании с установкой нейтрализации отработанных газов
US8844274B2 (en) Compact diesel engine exhaust treatment system
JP4725177B2 (ja) 排ガス浄化方法及び排ガス浄化装置
KR101631149B1 (ko) 암모니아 분해 모듈을 가지는 디젤엔진 배기가스 배출장치
CN107002533B (zh) 燃烧式发动机的排放气体的后处理装置
KR20040060716A (ko) 내연기관용 녹스 후처리 시스템 및 방법
US20180038298A1 (en) Method for controlling an exhaust gas treatment system
JP4638892B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2006183507A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2007239752A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN107002534B (zh) 包括燃烧式发动机的排放气体的后处理装置的机动车辆
KR20140062899A (ko) 차량의 배기 가스 정화장치
EP2761146B1 (en) Apparatus and method for filtering engine exhaust gases
US11846223B2 (en) Diesel exhaust treatement apparatus and methods
KR101806180B1 (ko) 배기 가스 정화 장치
US10138779B2 (en) Selective catalytic reduction filter devices having NOx storage capabilities
CN107035468B (zh) 催化颗粒过滤器
CN113847123B (zh) 车辆及其尾气后处理系统
US20120321524A1 (en) No 2 slip catalyst
JP2018035716A (ja) 排ガス浄化装置
JP2024000772A (ja) ディーゼルパティキュレートフィルタ
KR101755510B1 (ko) 배기가스 정화 장치
JP2019011684A (ja) 排気ガス浄化システム

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner