用于氧化no的耐硫废气后处理体系的制作方法

文档序号:5172268阅读:339来源:国知局
专利名称:用于氧化no的耐硫废气后处理体系的制作方法
技术领域
本发明的主题是根据权利要求1的前序部分的用于在以空气过量操 作的内燃机中的废气后处理系统,所述内燃机是例如具有直接喷油装置 的柴油发动机和快燃发动机。
背景技术
为了遵守法定的废气限值,目前几乎所有以空气过量操作的内燃机 都配备有催化操作的后处理系统例如
-N(V存贮催化器(NOx-Speicherkatalystor) -SCR催化器(SCR-Katalysatoren)或者
- 颗粒过滤器。
所有这些系统的共同之处在于二氧化氮(N02)是在该废气后处理 系统中运行的反应的重要成分。
N02在大多情况下含铂的、用于氧化一氧化氮的催化器(下文中称为 NO氧化催化剂)上从来自发动机释放的一氧化氮借助在废气中所含的 氧形成。<formula>formula see original document page 6</formula>
该NO-氧化催化器的问题在于在高温下最高可实现的N02含量受到 热动力学限值。这导致,与其它废气催化器(Abgaskatalysator)不同,所 需的转化率(Umsatze),在低温时升高后,又在高温时下降,并形成 无凸起的平台状的转化率最大值。
作为用于还原氧化氮的措施已经建立了 SCR方法,其中"SCR"表示 "选择性催化还原"。多年来SCR-催化器已用于发电厂领域,近几年也用 于内燃机(Brennkraftmaschine)中。这类方法的详述参见DE 3428232 Al 。 可使用含V205的混合氧化物如以V2CVW03/Ti02形式作为SCR催化器。 其中典型的¥205含量为0.2-3%。
作为还原剂在实际应用中可使用氨或释放出氨的呈固态或溶液形 式的化合物如尿素或甲酸铵。为了转化1摩尔一氧化氮需要1摩尔的氨。4N0 + 4丽3 + 02 ^ 4N2 + 6H20 (2)
为了分解还原剂(特别在内燃机启动之后或者在内燃机于低功率范 围操作情况下),降低废气温度,以不产生麻烦的副产物氨的积累。
关于尿素((NH2)2CO)分解成氨(NH3)是已知的,其在最佳条件(温度大 于350。C)下以两步发生,首先按
(NH2)2CO G NH3 + HNCO (3)
发生热解,即尿素的热分解。接着按
HNCO + H20 ^ NH3 + C02 (4)
发生水解,即异氰酸(HNCO)催化分解成氨(NH3)和二氧化碳(C02)。 如果还原剂以水溶液形式(例如作为共晶尿素溶液(商品名AdBlue)) 存在,则必须在实际热解和水解之前或期间另外将所述水蒸发掉。
如果在前述(3)和(4)反应中的温度低于350。C或仅緩慢加热,则 由DE 4038054 Al所知,通过按(5)形成的异氰酸的三聚反应按下式形成 主要是固态的不可熔的氰尿酸
3丽CO<350。c — 一蒙 (HNCO)3 (5)
该氰尿酸导致下游连接的SCR催化器的堵塞。如在DE 4038054中所述, 补救可如此实现,即使加载有还原剂的废气流在水解催化器上流过。将 从该温度起可发生定量水解的废气温度可压低到160°C。在所述出版物 中也描述了相应催化器的结构和組成如配有水解催化器的SCR催化器 体系的结构和功能。
如果在该SCR催化器上游连接用于形成N02的食铂NO-氧化催化器,
2NO+02 <^ 2N02 (1)
那么可以显著加速SCR反应并显著提高低温活性。<formula>formula see original document page 8</formula>
其中要注意的是,在总氧化氮中的N02含量不超过50。/。,因为否则 导致N(V转化率的下降。
在汽车中运行的内燃机情况下,用SCR方法难以发生氧化氮还原, 因为这里存在变换的运行条件,这使得难以实现还原剂的按量配量。虽 然一方面应达到尽可能高的氧化氮转化率,但另一方面应注意到不造成 未消耗的氨的排放。为有助于此,常使用设置于SCR催化器下游的阻氨 催化器(Ammoniak-Sperrkatalysator),其将过量的氨转化成氮和水蒸气。 此外,当在SCR催化器中废气温度高于650。C时,使用V20s作为SCR 催化器的活性材料可能出现问题,这是因为这时V205升华。
为最小化细颗粒(Feinstoffpartikel)可在发电厂领域及汽车中使用所 谓的颗粒分离器(Partikelabscheider)或颗粒过滤器。汽车中应用的带 有颗粒分离器的典型装置例如在EP 1072765 Al中有所描述。这类装置 与带有颗粒过滤器的装置的差别在于颗粒分离器的通道直径明显大于 所存在的最大颗粒的直径,而在颗粒过滤器中该过滤器通道的直径在颗 粒直径的范围内。由于这种差别,颗粒过滤器有被堵塞的危险,这增加 废气的背压并降低发动机功率(Motorleistung)。带有颗粒过滤器的装置和 方法参见EP 0341832 A2。上述的两种装置或方法的特征在于,在每一 情形下安装在颗粒分离器或颗粒过滤器上游的氧化催化器(至少一种含 铂作为活性物质的催化器(Katalysator))也借助于还含有的残余氧将 废气中的一氧化氮氧化成二氧化氮,所述二氧化氮进而在颗粒分离器或 颗粒过滤器中与,灰颗粒反应成CO、 C02、 N2和NO。以此方式,进行沉 积的固体颗粒的连续除去,例如在其它装置中必须复杂进行的再生循环 (Regenerationszyklen)由jtk^寻以避免。
<formula>formula see original document page 8</formula>为满足未来生效的废气规定,需同时使用减少氧化氮排放的装置以及 减少固体颗粒排放的装置。为此已知各种装置和方法。
在DE 10348799 Al中描述了一种装置,该装置由氧化催化器、废气 流中安装在该氧化催化器下游的SCR催化器和在废气流中进而安装在 SCR催化器下游的颗粒过滤器组成。适于在SCR催化器中进行的选择 性催化反应的还原剂的加入可直接在SCR催化器前经与内燃机运行参 数有关的可控尿素喷入设备实现。该装置的缺点是,在氧化催化器中产
以致不能提供给下游安装的颗粒过滤器中沉积的固体颗粒的转化所用。 因此该颗粒过滤器的再生必须通过昂贵的废气流的循环加热来实现,其 中废气流富集有未燃烧的烃。这通过对燃烧混合物加润滑油(Anfetten) 或在颗粒过滤器前喷入燃料发生。这类用于颗粒过滤器再生的装置一方 面是耗费的和因而是昂贵的,另一方面位于装置末端的颗粒过滤器的循 环再生又重新产生不再可由废气中去除的有害物质。
由EP 1054722 Al中已知另 一种由颗粒过滤器和用于选择性催化还 原的装置的组合。其中所述装置由安装在废气流中的提高废气中二氧化 氮含量的氧化催化器、下游安装的固体过滤器、用于还原液体 (Reduktionsfliissigkeit)的存储容器(Reservoir)、以及安装在固体过 滤器后的还原液体的喷入设备和另外在其下游废气流中安装的SCR催 化器组成。
在使用NOx-存贮催化器的情况下,常常在超化学计量和欠化学计量 燃烧之间转换。在贫乏(mager)操作阶段,氧化氮以硝酸盐形式存储, 所述硝酸盐在富饶(fett)操作阶段借助一氧化碳和烃被还原为氮气。所 述作为硝酸盐存卩诸经历(ablaufen iiber )N02,在存贮组分(例如钡和钓) 上以硝酸盐形式存储。
如上所述,为了将上述反应所需的N02在绝大多数含柏的NO-氧化 催化器上形成。然而,在实际发动机操作中,存在NO-氧化催化器被在 燃料和/或发动机油(Motorendl)中存在的硫硫化的问题。通过燃烧由 这种硫形成S02,其在下游连接的NO-氧化催化器中被氧化为S〇3。
S + 02 O S02 (10)2S02 + 02 。 S03 (11)
其中已经表明,所形成的S03的数量和所形成的N02的数量彼此存 在直接关联(in direktem Zusammenhang zu einander stehen ), 这意味着 其中形成大量的N02的催化器,同时产生大量的S03。
该S〇3与含金属的催化器修补基面涂层(Katalysatorwashcoat)形成 硫酸盐或者与水形成硫酸,其物理吸附在表面上。
H20 + S030 H2S04 (12)
这两种物质导致覆盖催化器的活性中心并由此导致活性降低。催化器 的再生可以通过将废气温度提高到超过500。C实现,但是该温度在常规 汽车运行(特别是是应用废气涡轮增压机的情况下)几乎不能达到。此 外,主动温度升高通常伴随着燃料消耗的提高。

发明内容
从上述现有技术出发,本发明的任务在于在避免已知方法的缺陷的情 况下通过根据权利要求1的硫化合物避免用于形成N02的催化器的失活。
基本构思在于,阻止S02与NO氧化催化器的活性中心接触,以避免 形成S03和由此形成碌u酸和/或碌iJ臾盐。
为此,在NO氧化催化器的上游和/或在该NO氧化催化器上设置或 施加分子筛(例如作为层)。分子筛的孔(反应物必须经此孔由气体物 流扩散到催化器表面上)经如此配置,使得其小于S02的分子直径,但 是大于NO、 N02和02的分子直径。由此,所述在催化器上的反应必需 的分子可以到达分子筛的下游和/或位于分子筛下方的催化器,而导致形 成S03的S02通过该分子筛出于空间位阻原因被阻止免于到达NO-氧化 催化器。这是通过如下方式成功实现的,用于形成N02的相关分子NO、 N02和02具有1.5A-3A的直径,而对于S02则具有7A的直径,也即 因此有利地选择分子筛的孔直径为3A至6A。
作为将NO氧化的最具活性的组分经证实为铂。为了提高热稳定性 可以额外添加钇。但是,因为钯仅具有低的NO氧化活性,与纯的Pt-NO-氧化催化器相比,Pt/Pd混合物的NO-转化率随钯含量的提高而降低。所述分子筛可以作为分子筛层直接设置在NO氧化催化器上或者设 置在设置于该NO氧化催化器上游的载体上,使得针对合意的低层厚以 有利的方式实现所需的稳定性。
所定义的分子筛的分子筛孔直径可以通过使用沸石相对简单地实现。
通过有目的地设置AICV和Si04-四面体可以产生不同的晶;f各常数和结构 以及由此的孔直径。此外有利的是,使用硅酸盐、金属硅酸盐、铝酸盐、 金属铝酸盐、硅磷酸盐、金属硅磷酸盐、硅铝磷酸盐、铝磷酸盐、金属 铝磷酸盐和硅酸铝作为分子筛。
在选择合适的分子篩类型时要注意的是,借助降低的孔直径尽管增加 了 S02和剩下的废气组分的分离锐度(Trennscharfe ),但是同时使得 NO、 N02和02在活性中心上或者从活性中心扩散变得困难,这会使得 N O -转化率变差。因为孔扩散对转化率的影响随着温度的升高而增加, 对于不同的温度使用情况可以存在不同的孔直径和因而使用不同的分 子筛类型。至多3A(包括)的特別小的孔直径在EDI型分子筛情况下 存在,而ABW、 AEI、 AFR、 AWW、 BIK、 CHA、 -CLO、 KFI、 LTA、 NAT、 PAU、 RHO、 -RON、 THO型具有至多4A (包括)的孔直径。在 使用AFT、 ATT、 ATV、 BRE、 CAS、 -CHI、 DAC、 DDR、 GIS、 GOO、 HEU、 JBW、 LEV、 MON、 PHI、 WEN、 YUG时达到直至5A (包括), 在APC、 EAB、 EPI、 ERI、 EUO、 FER、 LAU、 MEL、 MER、 MFI、 MFS、 MTT、 MTW、 NES、 TON情况下达到直至6A (包括)。
上述命名对应于IZA结构委员会的命名。其中IZA表示国际沸石协会。
为了将分子筛配置为沸石,在钡沸石型的沸石情况下实现到直至3A (包括)的特别小的孔直径,而在Li-A、粒硅铝锂石(Bikitait)、菱沸 石(Chapazit)、磷酸镓(Cloverit) 、 ZK-5、沸石A、钠沸石、方i咸沸 石(Paulingit) 、 7jc石圭4吕4丐石(Roggianit)、斥干;弗石(Thomsonit)十青^L 下的直径为直至4A (包括)。在使用锶沸石(Brewsterit)、水硅锰4丐 《皮石(Chiavennit)、环晶石(Dachiardit) 、 7jc钩沸石(Gismondin)、 古柱沸石(Goosecreekit)、片沸石(Heulandit) 、 Na-J、插晶菱沸石 (Levyne)、蒙特索马石(Montesommait) 、 4丐十字沸石(P謹psit)、 钡钙霞石(Wenkit)、汤河原石(Yugawaralit)情况下实现了直至5A (包括),在TMA-E、柱沸石(Epistilbit)、毛沸石(Erionit) 、 EU-1、4美石咸沸石(Ferrierit )、浊沸石(Laumontit )、 ZSM-11 、麦钟沸石(Merlionit )、 ZSM-5、 ZSM-57、 ZSM-23、 ZSM-12、 NU-87和9-1情况下实现了直至
6A (包括)。
在使用铝磷酸盐的情况下建议A1P0-18 (AEI)、 A1PO-22 (AWW)、 A1PO-52 (AFT)、 A1P。-12-TAMU(ATT)、 AlPO画25 (ATV)和A1P0-C (APC),在硅铝磷酸盐的情况下建议SAPCMO (AFR)。
上述分子筛、沸石、铝磷酸盐和硅铝磷酸盐类型可以各自单独地或者 以任意组合形式有利地用作分子筛材料。
其中分子筛或分子筛层的平均层厚应当为至少3A。因为对于NO氧 化所需的分子NO、 N02和02必须首先扩散通过该分子筛层,其(尤其 在高温下)会导致基于孔扩散的NO转化率的限制。因此,为了不非必 要地提高孔扩散的影响,所述分子筛或分子筛层的平均厚度不应当超过 5jLim。与此相反,在通过涂覆或挤出实现的催化器情况下,催化剂层的 层厚通常为5jLim-50Qpm。
为了改善NO氧化催化器的转化率,有意义的是将起活性组分作用 的金属例如铂和视需要的钯同样结合到沸石基体(特别是MFI和/或BEA 和/或FAU类型)中。但是其中需要注意的是,所述分子筛或分子筛层 不含产生S03的组分或者与真正的NO氧化催化器相比含有至少一种更 少量的产生S03的组分(特别是铂),因为通常NO-氧化和S02氧化平 行进行。
含沸石的催化器的制备记载于DE 3912596C2、 EP 0311066和EP 003486中,并由此是本领域技术人员已知的。
催化器和分子筛或分子'滞层的沸石类型可以依应用情况而是相同的 或者不同的。
所述催化器可以通过挤出或者涂覆陶瓷或金属载体制备。通过挤出 时,通常产生具有平行流动通道的蜂窝形催化器(DE 2222468 C2),而该 流动通道的形状和取向在使用金属催化器载体时可尽可能自由地选取。
具体实施例方式
该催化器经干燥和/或煅烧后在另一加工步骤中形成分子筛层。为此 有两种不同方法可供选用
一种可能的方法是施加分子筛层,这类似于用催化器修补基面涂层(Katalysatorwashcoat)涂覆基材。接着类似于催化器,必须干燥和煅烧 该层,以能确保在分子筛层和催化器之间的稳定和牢固的结合。如果对 分子筛层使用沸石,则建议借助于含沸石的悬浮液进行涂覆。如此施加 的层的平均厚度通常为0.5 (am-5 (im。
如果在废气中含有大量的烃,那么这些烃可能沉积在分子筛层上和/ 或其孔中,焦化和由此导致该筛层的堵塞。因此有意义的是,将额外的 活性成分结合到该分子筛层中,所述额外的活性成分能够氧化烃。为此 特别提到钯、钌、铱、铑、钨、钛、镧、钼、铈和/或锰。在将所述元素 结合到沸石结构情况下,由于在孔结构内高的蒸气压显著提高了升华温 度,使得能够在该分子筛层内于至多75(TC的温度使用钒。
用于避免分子筛孔结焦的另 一可能方式是在该分子筛的上游和/或在 分子筛背离含烃废气的一侧上设置用于氧化烃的催化器。如上在分子筛
时描述的,其可以在额外的搡作步骤中施加到分子筛上作为催化剂层。 作为活性组分可以考虑钯、钌、铱、铑、鴒、钛、镧、钼、铈和/或锰。 尤其在使用含沸石的经交换催化器情况下,用于构造分子篩层的另一 可能方式在于,催化器表面上的至少一种金属的浓度通过与不具有或仅
具有低的S03形成活性的其它离子发生离子交换来取代。在最简单的情
况下,可通过引入酸性流体实现。由此在沸石结构中的金属离子由酸性 流体中的质子所替换。
因为含氢沸石不太稳定,所以接着该质子由具有低的SCb形成活性和 /或高的烃氧化活性的金属阳离子所置换。如上所述,为此推荐元素4巴、 钌、铱、铑、鵠、钬、镧、钼、铈、锰或钒。此外,也可使用非金属阳 离子。依该类元素的亲合性可不采用质子化的中间步骤,并通过选用合 适的pH-值来直接置换该金属。通过离子交换制备的分子筛层可特别薄, 以使其平均层厚通常为3A-lpm。
用于减少废气后处理组件的结构空间的另 一种可能方式推荐借助用 于氧化NO和/或烃的催化剂材料涂覆并配备有例如通过浸渍、离子交换 或涂覆的分子筛层的颗粒过滤器。但要注意的是,涂覆后也必须提供颗 粒过滤器内的自由流动通道,以避免不必要的高的废气背压。因此废气 流应在分子筛孔中的过滤器结构内绕流过(vorbeistr6men )而不是穿流 过(hindurchstr6men)分子筛孔中的过滤器结构,以使反应物类似于在催 化器基材上的前述过程仅经扩散过程进入分子筛孔,并达到置于其下面的催化剂层。例如这可通过催化剂层的高孔隙率实现。例如可通过将在
煅烧时会挥发的填料混入修补基面涂层(Washcoat)或通过混入高孔隙 率的不含沸石的修补基面涂层添加剂或通过混入高孔隙率和/或大的孔 直径的沸石类来达到这种高孔隙率。在高孔隙率的过滤器基材情况下的 另一可能方式在于借助催化剂材料形成薄的且不完全覆盖或封闭过滤 器基材的过滤器材料涂层,以使过滤器基材内部仍保留足够的自由流动 通道。在接着形成分子筛层时要注意的是,该层不封闭自由的流动通道, 而仅以薄层形式存在于催化剂层的可自由到达的表面上。在有利的方式 中,在含沸石的催化器情况下这可通过上述的在催化器表面上的离子交 换实现。如已所述,要注意的是,如此选择分子筛的孔直径,以使大的 S02分子不能穿过分子筛层,而较小和无害的废气成分如氧、氮、二氧 化碳、氧化氮、水和一氧化碳是可穿过的。如果不能通过纯离子交换在 催化器上产生分子筛层,则用分子筛材料形成单独的催化剂涂层。
颗粒过滤器(其上安装有催化器层,在该催化器层之上安装有分子 筛层)可以有利地由烧结金属和/或陶瓷和/或过滤器泡沫和/或陶瓷纤维 和/或石英纤维和/或玻璃纤维和/或碳化硅和/或钛酸铝制成。
上述的解决方案是 一 种特别成本有利的节省结构空间的和因此有 利的可能方案,其可在催化器基材上和/或颗粒过滤器上长效组合分子筛 层和用于产生N02的催化剂层和/或用于氧化烃的催化剂层,以使它们 不能无损地相互分开。
当然还可在分开的构件上安装分子筛、NO氧化催化器和/或用于氧 化烃的催化器,这时全部废气被引导通过分子筛的孔,但这导致比上述 解决方案有明显更高的废气背压。在于NO氧化催化器上游分开安装分 子筛情况下要注意的是,废气中不含固体颗粒如炭黑,因为否则会导致 分子筛孔的堵塞。这例如通过在颗粒过滤器下游和NO氧化催化器的上 游安装分子筛来实现。在这样安装时,分子筛也可以以有利的方式与颗 粒过滤器相组合,这时该分子筛以层的方式施加到颗粒过滤器的流出 侧,以使分子筛和颗粒过滤器形成不可无损地分开的单元。在该情况下, 涂覆如此进行,即该颗粒过滤器的孔在其流出侧完全由分子筛封闭,以 使废气必须经分子筛的孔流过。但特别是在废气中高的烃浓度下,大多 需要该分子筛具有烃氧化活性和/或在该分子筛上游和/或在该催化器的 流入侧设置用于氧化烃的催化器,因为否则会导致分子筛的孔由未燃烧的烃堵塞。如上所述,可用钇、钌、铱、铑、钨、钛、镧、钼、铈或锰 作为活性成分。
权利要求
1.用于在以空气过量操作的内燃机中进行废气后处理的装置,所述内燃机是例如具有直接喷油装置的柴油发动机和快燃发动机,其中所述装置具有构造在内燃机的废气管道内的用于氧化一氧化氮的催化器,其特征在于,在废气和至少一个用于氧化一氧化氮的催化器之间和/或在至少一个用于氧化一氧化氮的催化器的上游设置有至少一个阻止二氧化硫达到该至少一个催化器的分子筛。
2. 根据权利要求l的装置,其特征在于,所述分子筛作为分子筛层 设置在用于氧化NO的催化器上。
3. 根据权利要求l的装置,其特征在于,所述分子筛作为分子筛层 安装在具有NO氧化活性的催化器上游的载体上。
4. 根据权利要求1的装置,其特征在于,用于氧化一氧化氮的催化 器的活性组分是铂和/或钯。
5. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,将所述用于氧化一 氧化氮的催化器的活性组分结合到沸石结构中。
6. 根据权利要求6的装置,其特征在于,所述沸石是MFI和/或BEA 和/或FAU类型。
7. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述分子筛借助沸 石和/或硅酸盐和/或金属硅酸盐和/或铝酸盐和/或金属铝酸盐和/或硅磷 酸盐和/或金属硅磷酸盐和/或硅铝磷酸盐和/或铝磷酸盐和/或金属铝磷 酸盐和/或硅酸铝制备。
8. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述分子筛具有下 列类型的晶格结构EDI和/或ABW和/或AEI和/或AFR和/或AWW和 /或BIK和/或CHA和/或-CLO和/或KFI和/或LTA和/或NAT和/或PAUBRE和/或CAS和/或-CHI和/或DAC和/或DDR和/或GIS和/或GOO和 /或HEU和/或JBW和/或LEV和/或MON和/或PHI和/或WEN和/或YUG 和/或APC和/或EAB和/或EPI和/或ERI和/或EUO和/或FER和/或LAU 和/或MEL和/或MER和/或MFI和/或MFS和/或MTT和/或MTW和/ 或NES和/或TON。
9.根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述分子筛由下列 类型的沸石制成钡沸石和/或Li-A和/或粒珪铝锂石和/或菱沸石和/或石寿酸镓和/或ZK-5和/或沸石A和/或钠沸石和/或方石咸沸石和/或水石圭铝 4丐石和/或杆沸石和/或锶沸石和/或水硅锰钙铍石和/或环晶石和/或水钙 沸石和/或古柱沸石和/或片沸石和/或Na-J和/或插晶菱沸石和/或蒙特索 马石和/或钙十字沸石和/或钡钾霞石和/或汤河原石和/或TMA-E和/或柱 沸石和/或毛沸石和/或EU-1和/或4美》咸沸石和/或浊沸石和/或ZSM-ll和/ 或麦钾沸石和/或ZSM-5和/或ZSM-57和/或ZSM-23和/或ZSM-12和/ 或NU-87和/或e-i。
10. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述分子筛由下 述类型的铝磷酸盐制成AlPO-18和/或AlPO-22和/或AlPO-52和/或 AlPO-12-TAMU和/或AlPO-25和/或AlPO画C。
11. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述分子筛由硅 铝磷酸盐SAPO-40制成。
12. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述分子筛具有 针对烃的氧化活性。
13. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,在分子筛的上游 和/或在分子筛背离含烃废气的一侧上安装用于氧化烃的催化器。
14. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,在所述分子筛中 和/或在用于氧化烃的催化器中含有钯和/或钌和/或铱和/或鴒和/或钛和/ 或镧和/或钼和/或铈和/或4孟和/或4凡和/或铑。
15. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,在所述分子筛层 中至少一种用于氧化一氧化氮的活性组分的浓度低于在用于氧化一氧 化氮的催化器中的。
16. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,在所述用于氧化 一氧化氮的催化器中铂的浓度高于在分子筛层中的,和/或在所述分子筛 层中钇和/或钌和/或铱和/或鴒和/或钬和/或镧和/或钼和/或铈和/或锰和/ 或钒和/或铑的浓度高于在用于氧化一氧化氮的催化器中的。
17. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,将所述用于氧化 一氧化氮的催化器和/或分子筛层和/或用于氧化烃的催化器彼此结合并 不能无损地彼此分开。
18. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,将所述用于氧化 一氧化氮的催化器和/或分子筛层和/或用于氧化烃的催化器安装在分开 的构件上。
19. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,将所述用于氧化 一氧化氮的催化器和/或分子筛层和/或用于氧化烃的催化器安装在颗粒 过滤器上。
20. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,将所述分子筛层 安装在颗粒过滤器的流出侧。
21. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,将所述用于氧化 一氧化氮的催化器和分子筛安装在颗粒过滤器的下游。
22. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述颗粒过滤器 由金属和/或烧结金属和/或陶瓷和/或过滤器泡沫和/或陶瓷纤维和/或石 英纤维和/或玻璃纤维和/或碳化硅和/或钛酸铝制成。
23. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,通过所迷分子筛 的自由通道的直径为3A-6A。
24. 根据前述权利要求之一的装置,其特征在于,所述分子筛/分子 筛层的平均厚度为至少3A但最高5pm。
25. 用于制备根据前述权利要求之一的装置的方法,其特征在于, 所述用于氧化一氧化氮的催化器通过挤出或通过涂覆特别是陶瓷或金 属的载体制备,和在至少一个额外的操作步骤中将所迷分子筛层施加到 该催化器上。
26. 用于制备根据前述权利要求之一的装置的方法,其特征在于, 所述用于氧化一氧化氮的催化器通过挤出或通过涂覆特别是陶资或金 属的载体制备,和在至少 一个额外的操作步骤中通过涂覆将所述分子筛 层施加到该催化器上。
27. 用于制备根据前述权利要求之一的装置的方法,其特征在于, 所述用于氧化一氧化氮的催化器通过挤出或者通过涂覆特别是陶资或 金属的载体制备,和随后将该分子筛层和用于氧化烃的催化剂层在至少 两个额外的操作步骤中通过涂覆施加到该催化器上。
28. 用于制备根据前述权利要求之一的装置的方法,其特征在于, 所述用于氧化一氧化氮的催化器通过挤出经金属交换的沸石材料或者 通过用经金属交换的沸石材料涂覆特别是陶瓷或金属的载体而制备,和 含沸石的催化器表面上的至少一种金属的浓度通过与不具有或仅具有低的S02氧化活性的其它金属的离子交换,或者与非金属阳离子特别是质子的离子交换,以如下方式发生置换使得在该催化器表面上形成分子筛层。
29.用于制备根据前迷权利要求之一的装置的方法,其特征在于, 所述用于氧化一氧化氮的催化器通过挤出经金属交换的沸石材料或者 通过用经金属交换的沸石材料涂覆特別是陶瓷或金属的载体而制备,和 含沸石的催化器表面上的至少一种金属的浓度通过与不具有或仅具有低的S02氧化活性但具有高的烃氧化活性的其它金属的离子交换,以如下方式发生置换使得在该催化器表面上形成具有烃氧化活性的分子筛
全文摘要
本发明涉及用于氧化NO的耐硫废气后处理体系。用于在以空气过量操作的内燃机中进行废气后处理的装置,所述内燃机例如是具有直接喷油装置的柴油发动机和快燃发动机,其中所述装置含有构造在内燃机的排气管中的用于氧化一氧化氮的催化器。该装置设想了在废气和至少一种用于氧化一氧化氮的催化器之间和/或在至少一个用于氧化一氧化氮的催化器的上游安装至少一个阻挡二氧化硫到达所述至少一个催化器的分子筛。
文档编号F01N3/10GK101555821SQ200910134328
公开日2009年10月14日 申请日期2009年4月10日 优先权日2008年4月12日
发明者A·多林 申请人:德国曼商用车辆股份公司
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