，过滤器基底通过主动或者被动技术连续地或者周期性地再生，包括通过已知的技术(包括例如在从上游氧化催化剂生成的二氧化氮的存在下)燃烧累积的烟灰。如前所述，本发明的废气处理系统将SCR壁流式过滤器保持在紧密耦合的位置，从而提供靠近热源易于热管理并且使过滤器能够再生的优点。
[0042]该方法可以对源自燃烧过程的气体进行，例如源自内燃机(移动式或固定式)、燃气轮机以及燃煤或燃油的发电厂的气体。该方法还可以用于处理来自例如炼制的工业过程、来自炼厂加热器和锅炉、炉、化学加工工业、炼焦炉、城市废物处理厂以及焚化炉等的气体。在具体的实施方案中，该方法用于处理来自车辆贫燃内燃机例如柴油机、贫燃汽油发动机或者由液化石油气或天然气驱动的发动机的废气。
[0043]根据另一方面，系统能够包括这样的装置，在使用中，仅当确定催化剂能够例如在100C以上、150°C以上或者在175°C以上以等于或高于所需的效率催化N0x还原时，用于控制进入流动废气中的含氮还原剂的计量。该控制装置的确定可以通过一个或者多个表示发动机条件的合适的传感器输入来辅助，所述发动机条件选自:废气温度、催化床温度、油门位置、系统中废气的质量流量、歧管真空度、点火时机、发动机转速、废气的λ值、喷入发动机的燃料量、废气再循环(EGR)阀的位置以及由此EGR的量和增压。
[0044]在具体的实施方案中，响应于废气中氮氧化物的量来控制计量，氮氧化物的量例如采用存储在控制装置中的预关联的查询表或图来直接(用合适的NOx传感器)或间接确定，该查询表或图将发动机条件的任一个或多个上述输入指示与废气中的预计NOx含量相关联。含氮还原剂的计量能够经设置以使得按1:1的ΝΗ3/Ν0和4: 3的ΝΗ3/Ν02计算，60 %至200 %的理论氨存在于进入SCR催化剂的废气中。控制装置能够包括预编程处理器，例如电子控制单元(ECU)。
[0045]实施例
[0046]在发动机起动时，将根据本发明的系统的总NOxR化率与仅包括SCR壁流式过滤器的系统的总NOx转化率进行比较。SCR壁流式过滤器包括具有52%的孔隙率和20微米的平均孔尺寸的惰性碳化硅基底。壁流式过滤器的体积为2.5L。紧凑整料的体积为0.625L。在测试之前，紧凑整料和SCR壁流式过滤器在800°C下老化16小时。两个系统在车辆的
1.9L发动机中进行测试，经历与MVEG驾驶周期相关的测试条件，尿素作为还原剂在180°C时喷射。将两个系统的所得放物和控制相对时间绘图。
[0047]由本发明提供的NOx转化潜力在图2中示出，它示出了与利用单独SCR壁流式过滤器的系统相比，在通过本发明的系统之后废气中的总输出降低。这里，线I表示。
【主权项】
1.用于处理来自发动机的包含NOx的废气的系统，所述系统包括: 流通式整料，其具有用于选择催化还原NOx的第一催化组合物，且具有第一体积； 紧密耦合的颗粒物质过滤器，其具有用于还原颗粒物质和选择催化还原第二催化组合物，且具有第二体积；和 第一体积与第二体积的体积比小于约1: 2， 其中，所述流通式整料与所述颗粒物质过滤器流体流通，且并入所述颗粒物质过滤器的上游。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述体积比是约1: 10到1: 2。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述体积比是约1: 6到1: 4。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述流通式整料是挤出的催化剂块。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述颗粒物质过滤器是涂有和/或浸渍有所述第二催化组合物的惰性基底。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述基底主要由堇青石或者金属制成。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述流通式整料具有比所述颗粒物质过滤器低的热容。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述流通式整料具有比所述颗粒物质过滤器低的比热容。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述流通式整料的比热为所述颗粒物质过滤器的比热容的约20%至约80%。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述流通式整料的比热为所述颗粒物质过滤器的比热容的约35%至约65%。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二催化组合物包含贱金属促进的铝硅酸盐或硅铝磷酸盐分子筛。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述流通式整料的SCR催化剂负载量比所述颗粒物质过滤器上的SCR催化剂负载量高。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述流通式整料具有约3至15g/in3的SCR催化剂负载量。14.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二催化组合物不同，条件是所述第一和第二催化组合物中的至少一种包含贱金属促进的铝硅酸盐或硅铝磷酸盐分子筛。15.根据权利要求1所述的系统，其中将用于选择催化还原所述第二催化组合物涂覆到和/或浸渍到所述颗粒物质过滤器的下游侧上。16.根据权利要求1所述的系统，其中将用于选择催化还原所述第二催化组合物涂覆到和/或浸渍到所述颗粒物质过滤器的上游侧上。17.根据权利要求1所述的系统，其中所述颗粒物质过滤器在所述流通式整料下游的约0.01至约0.25米处。18.根据权利要求17所述的系统，还包括还原剂喷射源，其与所述流通式整料和所述颗粒物质过滤器流体连通，并且设置在所述流通式整料和所述颗粒物质过滤器之间。19.用于处理包含NOx和烟灰的发动机废气流的方法，该方法包括: 在还原剂的存在下，使所述废气流与流通式整料接触以生成中间气体流，所述流通式整料具有第一 SCR催化组合物负载量和第一体积，其中所述NOx的第一部分被转化为N 2和O2; 使所述中间气体流与紧密耦合的催化颗粒物质过滤器接触以捕获部分烟灰和生成清洁的气体流，所述催化颗粒物质过滤器具有第二 SCR催化组合物负载量和第二体积，其中所述第二体积是第一体积的至少约二倍，其中所述NOx的第二部分被转化为N 2和O 2;在烟灰氧化温度氧化所述部分烟灰以再生所述催化颗粒物质过滤器； 将所述催化紧密耦合流通式整料加热到SCR点火温度，然后将所述催化颗粒物质过滤器加热到SCR点火温度；并且 在低负荷的条件下，与具有与所述第一和第二体积之和相等的体积的催化颗粒物质过滤器相比，将所述催化颗粒物质过滤器保持在所述烟灰氧化温度更长的时间。20.根据权利要求19所述的方法，其中与具有与所述第一和第二体积之和相等的体积以及具有与所述第一和第二负载量相等的SCR催化剂负载量的催化颗粒物质过滤器相比，使所述废气流接触和使所述中间气体流接触的所述步骤具有更高的所述NOx的转化率。
【专利摘要】用于处理燃烧发动机废气的系统和采用该系统的方法在发动机起动期间改进NOx转化率。该系统包括安装在紧密耦合的SCR壁流式过滤器(22)上游的紧凑SCR流通式整料(20)，其中紧凑SCR流通式整料可以是挤出的，或者由薄壁基底制成，从而使得SCR流通式整料与SCR壁流式过滤器相比，具有比热较低的较小体积以及较高的催化剂负载量。
【IPC分类】F01N3/022, F01N3/28, F01N3/20, F01N13/02, F01N3/035
【公开号】CN104903554
【申请号】CN201380054613
【发明人】P·R·菲利普斯, J·A·怀里
【申请人】庄信万丰股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月17日
【公告号】DE112013005070T5, EP2917520A1, WO2014060987A1