。多孔基底的平均孔尺寸应当是足够高的值，以通过基底本身、通过改进基底表面上的烟灰结块层或者两者的组合，来改进低背压，同时提供足够的效率。优选的多孔基底具有约10至约40 μ m的平均孔尺寸，例如约20至约30 μ m、约10至约25 μ m、约10至约20 μ m、约20至约25 μ m、约10至约15 μ m以及约15至约20 μ m。
[0030]优选的壁流式基底是高效率的过滤器。效率由从穿过壁流式基底的未处理的废气中去除的具有特定尺寸的颗粒物质的重量百分比来确定。因此，效率与烟灰和其他类似尺寸的颗粒以及与在常规柴油机废气中发现的颗粒浓度有关。在柴油机废气中的颗粒尺寸范围为0.05微米至2.5微米。因此，效率基于这个范围。用于本发明的壁流式过滤器优选具有至少70%、至少75%、至少80%或者至少90%的效率。在某些实施方案中，效率将优选为约75%至约99%、约75%至约90%、约80%至约90%或者约85%至约95%。
[0031]根据本发明采用的催化剂包括任何合适的催化剂，所述催化剂在还原剂的存在下能够还原氮氧化物。催化剂包括载有金属的载体材料。合适的催化剂包括氧化钒、二氧化钛、钨或者它们的组合，还可以包括金属特别是贱金属促进的分子筛，包括但不限于铜和/或铁促进的铝硅酸盐和硅铝磷酸盐。特别优选的金属是Cu。在一个实施方案中，过渡金属负载量为约0.1至约1wt%的分子筛，例如约0.5至约5wt%，约0.5至约Iwt%，以及约2至约5wt%。透射金属的类型和浓度能够根据主分子筛和应用来改变。铝硅酸盐优选具有约15至约50的二氧化硅与氧化铝比率(SAR)，例如约20至约40或者约25至约30。
[0032]分子筛具有适用于SCR过程的骨架，包括但不限于β、CHA、AE1、LEV、MF1、ERI以及它们的混合物或者共生物。
[0033]特别优选存在于流通式整料或者壁流式过滤器中的SCR催化剂以使通过组件的废气流动的任何限制最小化的方式设置。多于一个的催化剂可以在彼此顶部分层。催化剂材料也可以经设置，以沿着通道壁或者跨过在壁的上游侧和下游侧之间的通道形成一个或多个浓度梯度。在壁流式过滤器中，不同的催化剂可以沿着通道壁或者在壁的上游侧以及对应的下游侧负载。
[0034]本发明的系统还可以包括还原剂源。用于SCR过程的还原剂(也称为还原试剂)可以宽泛地表示促进废气中的NOx还原的任何化合物。在本发明中有用的还原剂的实例包括氨、肼或者任何合适的氨前体，例如尿素((NH2) 2C0)、碳酸铵、氨基甲酸铵、碳酸氢铵、甲酸铵以及烃例如柴油燃料，等等。特别优选的还原剂是基于氮的，特别优选氨。其他还原剂包括烃，例如丙烯和柴油燃料。
[0035]还原剂流体源可以采用现有技术来将流体喷入气流中。例如，质量控制器能够控制压缩NH3的供给，其可以通过安装在废气管中的环形喷射器环喷射。喷射器环可以具有围绕它的圆周设置的多个喷射口。常规的柴油燃料喷射系统包括泵和喷射器喷嘴来喷射尿素。压缩空气流也可以围绕喷嘴喷射以提供良好的混合和冷却。在本发明的一个优选实施方案中，还原剂的喷射位置位于紧凑SCR流通式整料的上游。第二喷射位置任选地包括在紧凑整料和SCR壁流式过滤器之间。
[0036]处理来自移动源应用的困难在于废气中存在量是瞬变的，即它随着例如加速、减速和在不同速度的行驶等驾驶条件而变化。在移动应用废气中的Ncoa分的瞬变性质带来了多种技术挑战，包括准确计量含氮还原剂以还原足够的NOx，而不会浪费含氮还原剂或者将含氮还原剂排入大气。
[0037]实际上，SCR催化剂优选地能够吸收(或者存储)含氮还原剂，从而给可用还原剂的适度供给提供缓冲。技术人员利用这种现象校准向废气的适度含氮还原剂喷射。在运行期间，不足的存储能力将需要更频繁地向系统喷射还原剂。期望的SCR催化剂在给定温度具有充足的順3存储能力(以确保任何过量的NH 3不会“漏失”过催化剂，并且如果NH 3在进料中不存在时允许转化继续)，以及独立于册13填充水平分率的高活性(填充水平相对于饱和的NH3存储能力限定)。在给定的一组条件下，NH 3填充水平能够表示为相对于最大填充水平的整个催化剂(例如以升计)上存在的NH3的量(例如以克计)。能够期望在SCR壁流式过滤器下游结合氨漏失催化剂，以去除能够未处理或者作为副产品即穿过的任何NH3或者其衍生物。氨漏失催化剂可以包括双层催化剂，其具有一层还原性组分，例如金属促进的沸石，以及一层氧化性组分，例如铂或钯。
[0038]本发明的废气处理系统还可以任选地包括在紧凑SCR流通式整料上游的氧化催化剂。在一个实施方案中，氧化催化剂适于产生进入SCR沸石催化剂的气体流，例如在250 °C至450 °C的氧化催化剂入口的废气温度，该气体流中NO与NO2的体积比值为约4: I至约1: 3。氧化催化剂能够包括涂覆在流通式整料基底上的至少一种铂族金属(或者这些金属的某种组合)，例如铂、钯或铑。在一个实施方案中，所述至少一种铂族金属为铂、钯或者铂和钯两者的组合。铂族金属能够负载在高表面积活化涂层组件上，例如氧化铝、沸石例如铝硅酸盐沸石、二氧化硅、非沸石二氧化硅-氧化铝、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛或者包含二氧化铈和氧化锆的混合氧化物或复合氧化物。
[0039]在又一个方面，根据本发明提供了一种结合有排气系统的发动机。发动机可以是柴油发动机、贫燃汽油发动机或者由液化石油气或者天然气驱动的发动机。如图1中可见，示出了贫燃燃烧发动机(10)并且具有废气歧管(12)和任选的涡轮增压器(14)，贫燃燃烧发动机(10)的废气流从涡轮增压器沿方向(30)首先到达任选的氧化催化剂(28)，然后到达紧凑SCR流通式整料(20)，然后到达紧密耦合的SCR壁流式过滤器(22)。靠近紧凑整料
(20)并且在其上游安装的是用于还原剂(24)例如氨或者尿素的喷射位置。用于还原剂的可选的第二喷射位置(26)设置在紧凑整料(20)和壁流式过滤器(22)之间。离开SCR壁流式过滤器(22)的气体流经处理，从而相比于离开发动机的废气，NOx气体和颗粒物质的浓度减少。相对于歧管(12)或者任选的涡轮增压器(14)，SCR壁流式过滤器(22)的位置位于歧管或者涡轮增压器的出口和壁流式过滤器的出口之间，使得废气行进小于0.5米，或者甚至小于0.3米。在紧凑整料(20)的入口和歧管(12)或者涡轮增压器(14)的出口之间的废气流动距离应当没有特别限制，优选在最小化以允许任选的氧化催化剂(28)并且允许充分的还原剂喷射和混合。在壁流式过滤器(22)的入口和紧凑整料(20)的出口之间的废气流动距离没有特别限制，条件是分开两个组件的至少一定距离。合适距离的实例包括0.05米、0.1米和0.2米。组件20、22、24、26和28通过排气系统管道或者引导发动机废气通过处理系统的其他装置彼此相互流体连通。
[0040]根据本发明的另一方面，提供一种用于还原燃烧发动机废气流中的NOx的方法，其包括将还原剂引入废气流，引导废气流通过紧凑SCR流通式整料，最后引导气体离开紧凑流通式整料穿过紧密耦合的SCR壁流式过滤器。废气中的颗粒物质同时在SCR壁流式过滤器中被捕获。在一个实施方案中，在重负荷下在紧密耦合的SCR壁流式过滤器的入口处的废气流温度为至少600 °C。
[0041]该方法可以还包括再生SCR壁流式过滤器的步骤。在排气系统的正常运行期间，烟灰和其他颗粒在壁的入口侧累积，这导致背压升高。为了缓解这种背压的升高