排气处理系统的制作方法

专利名称：排气处理系统的制作方法
技术领域：
本发明的示范性实施例涉及排气处理系统，并且更具体地涉及一种用于稀燃内燃 机的排气处理系统。
背景技术：
内燃机制造商研发出发动机控制策略以满足用户的需求并符合关于排放和燃料 经济性的各种规定。一种这样的发动机控制策略包括以稀于化学计量的空燃比操作发动机 从而提高燃料经济性并减少温室气体的排放。这样的操作使用压缩点火式(柴油)发动机 和稀燃火花点火式发动机是可能的。在发动机用稀(过量氧气)空燃比操作时，所得的燃 烧温度较低，从而减少了发动机的NOx排放；但是，由于缺少在稀排气状态下去除NOx的有效 方法，限制了稀操作发动机的商业应用。因此，从柴油和稀燃汽油排气中有效地还原氮氧化 物(ΝΟχ = Ν0+Ν02)对于满足未来的排放标准并提高车辆燃料经济性来说是很重要的。从含有过量氧气的排气供给流中还原NOx排放物对于车辆制造商来说是一种挑 战。举例来说，据估计要符合美国的Bin 5规定可能就需要能够在基于当前预期的发动机 排放NOx水平的FTP (联邦测试程序)循环中有70-90%的NOx转化效率的后处理系统。对 于实际应用，在前述的FTP循环期间出现的低温工作范围(例如200-350°C)以及在高速测 试循环(例如US06联邦测试程序)期间出现的较高温度工作范围(例如450-550°C)中都 必须要保持转化效率。已经提出了用于车辆应用的几种可能的后处理系统。一种方法包括使用后处理系 统，包括在尿素选择性催化还原(U-SCR)催化剂的上游喷射NOx还原剂(例如尿素)以将 NOx还原为N2。使用尿素作为还原剂必须要有用于该辅助流体的尿素分配结构和车载监控 系统，并且可能会由于尿素溶液相对高的凝固点(_12°C)而在寒冷天气的气候条件下具有 潜在的问题。NOx存储催化剂通常需要大催化剂体积、大量的钼族金属以及低硫燃料以用于 有效的存储操作。这样的系统需要定期进行催化剂再生，包括喷射燃料以产生高的排气温 度以及喷射还原剂以再生催化剂存储材料。使用烃的NOx选择性催化还原(HC-SCR)已经作为用于在富氧状态下去除NOx的潜 在的可选方法被广泛研究。离子交换型贱金属沸石催化剂(例如，CU-ZSM5)在典型的车辆 运行状态下(例如< 350°C )通常都活性不够，并且容易因为暴露于二氧化硫和水而降级。 使用钼族金属(例如PVAl2O3)的催化剂在窄的温度区间内有效工作并且对于N2O的生成 有高度的选择性。使用氧化铝支承银(Ag/Al203)的催化设备因为其在具有很多种烃品种的稀排气 状态下选择性地还原NOx的能力而获得关注。在AgAl2O3上使用部分氧化的烃(例如乙醇) 允许在较低温度下还原N0X。但是这样的还原剂在车辆上不可用。AgAl2O3催化剂上的前 述HC-SCR利用轻的烃(例如丙烯、丙烷)和较重的燃料组分烃(例如辛烷、癸烷)作为还 原剂。使用在发电机排气中作为燃烧产物存在的较轻的烃还原NOx在较高温度下发生转化， 但是对于被考虑作为用于实际应用候选的AgAl2O3催化剂来说，NO还原必须被切换至较低温度的区域并且必须将车载燃料用作还原剂。因此，对于车辆以及稀燃式内燃机的其他应用而言，需要一种选择性还原排气供 给流中NOx的有效方法和装置。在转让给本申请相同的受让者并由此通过引用将其全部内容并入本文的美国专 利申请No. 11/533,434,11/533,425和11/533，593中，提供了用于选择性地还原内燃机的 NOx排放物的方法和装置，包括排气后处理系统，排气后处理系统包括银_氧化铝或银_钼 族金属_氧化铝、催化反应设备以及可操作用于将烃还原剂分配到银_氧化铝催化反应设 备上游的排气供给流中的设备。控制系统适合用于确定排气供给流内NOx气体的参数测量 值，并基于NOx气体的参数测量值将烃还原剂分配到银_氧化铝催化反应设备上游的排气 供给流内。这包括确定优选的烃/NOx比；以及，优选地在内燃机的稀操作期间根据优选的 烃/NOx比将烃还原剂分配到银-氧化铝催化反应设备上游的排气供给流内。尽管这些申 请中介绍的排气系统在还原NOx排放物方面是有效的，但是这些结构对于包括有效的尿素 转化和使用、与操作期间可能的尿素泄漏以及冷启动期间的HC排放峰值和排气气味在内 的其他排气系统考虑因素而言可能并不是最优的。尽管上述的每一种排气处理系统和方法都有助于控制与各种内燃机结构以及包 括稀燃操作状态在内的操作方案有关的排放，但是仍然希望提供改进的排放物还原、控制 或其组合的系统和方法。

发明内容
在本发明的一个示范性实施例中，公开了一种用于具有内燃机的车辆的排放处理 系统。该排放处理系统包括HC-SCR催化剂，HC-SCR催化剂包括设置在陶瓷基体上并且被 构造成从发动机接收排气气流的非钼族金属催化剂材料。该系统还包括氧化催化剂，氧化 催化剂包括被构造成从HC-SCR催化剂接收排气气流的钼族金属催化剂材料。该系统还包 括U-SCR催化剂和柴油颗粒过滤器，U-SCR催化剂或DPF中的一个被构造成从氧化催化剂 接收排气气流，并且U-SCR催化剂或柴油颗粒过滤器(DPF)中的另一个被构造成从相应一 个接收排气气流。解决方案1、一种用于车辆的排气排放处理系统，包括=HC-SCR催化剂， 所述HC-SCR催化剂包括设置在陶瓷基体上并且被构造成从发动机接收排气气流的非钼族 金属催化剂材料；氧化催化剂，所述氧化催化剂包括钼族金属催化剂材料并且被构造成从 HC-SCR催化剂接收排气气流；U-SCR催化剂和颗粒过滤器，U-SCR催化剂或颗粒过滤器中的 一个被构造成从氧化催化剂接收排气气流，并且U-SCR催化剂或颗粒过滤器中的另一个被 构造成从相应一个接收排气气流。解决方案2、如解决方案1中所述的排放处理系统，其中， 所述HC-SCR催化剂中的非钼族金属催化剂材料包括Ag、Ag化合物或Ag合金或者是其组 合，所述陶瓷基体包括氧化铝。解决方案3、如解决方案2中所述的排放处理系统，其中，所 述HC-SCR催化剂中的催化剂材料还包括设置在所述陶瓷基体上的Zr、Nb、Y、Hf、La、Ce或 Nd、或者是它们的氧化物、或者是它们的合金或者是其组合。解决方案4、如解决方案2中所 述的排放处理系统，其中，所述非钼族金属是包括催化剂重量的大约1-4%的Ag或Ag化合 物。解决方案5、如解决方案4中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂中的催化 剂材料还包括设置在所述陶瓷基体上的钼族金属。解决方案6、如解决方案5中所述的排放 处理系统，其中，所述钼族金属包括Pt、Rh、Ir、Ru、Re、Os或Pd、或者是它们的合金，或者是其组合。解决方案7、如解决方案4中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂中钼 族金属的原子分数与钼族金属的原子分数和Ag或Ag化合物的原子分数之和的比值为钼族 金属和Ag或Ag化合物的组合的原子分数的0.25或更低。解决方案8、如解决方案1中所 述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂包括具有大约为1. 0-4. Og/cm3的催化剂材料 的涂层。解决方案9、如解决方案1中所述的排放处理系统，其中，所述陶瓷基体包括设置在 基底表面上的涂层。解决方案10、如解决方案9中所述的排放处理系统，其中，所述基底包 括陶瓷或金属的流通式整料。解决方案11、如解决方案1中所述的排放处理系统，其中，所 述非钼族金属包括铜、铜化合物、铜合金、铬、铬化合物、铬合金、铁、铁化合物或铁合金或者 是其组合，并且所述陶瓷基体包括沸石。解决方案12、如解决方案11中所述的排放处理系 统，其中，所述沸石包括ZSM-5、ZSM-11或ZSM-12或者是其组合。解决方案13、如解决方案 12中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂中的催化剂材料还包括设置在所述陶 瓷基体上的Zr、Nb、Y、Hf、La、Ce或Nd、或者是它们的氧化物、或者是它们的合金或者是其 组合。解决方案14、如解决方案1中所述的排放处理系统，其中，所述氧化催化剂中的钼族 金属包括Pt、Rh、Ir、Ru、Re、Os或Pd、或者是其合金，或者是其组合。解决方案15、如解决 方案1中所述的排放处理系统，还包括被构造成将烃材料释放到HC-SCR催化剂上游的排气 气流中的烃计量设备和被构造成将尿素释放到位于U-SCR催化剂上游的排气气流中的尿 素计量设备。解决方案16、如解决方案1中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化 剂和氧化催化剂两者都在单个陶瓷或金属的流通式整料上形成。解决方案17、如解决方案 1中所述的排放处理系统，其中，所述整料具有入口端和出口端，并且所述HC-SCR位于所述 入口端附近，所述氧化催化剂位于出口端附近。解决方案18、如解决方案1中所述的排放处 理系统，其中，所述HC-SCR催化剂在第一陶瓷或金属整料上形成，所述氧化催化剂在第二 陶瓷或金属整料上形成。解决方案19、如解决方案1中所述的排放处理系统，其中，所述第 一整料和第二整料被设置在单个壳体内。解决方案20、如解决方案1中所述的排放处理系 统，还包括发动机，其中发动机包括被构造成用于稀燃操作的柴油或汽油发动机。


其他的目标、特征、优点和细节仅作为示例呈现在以下对实施例的详细说明中，详 细说明参照附图给出，在附图中图1是本文中公开的排气处理系统的一个示范性实施例的示意图；图2是本文中公开的排气处理系统的第二示范性实施例的示意图；和图3是本文中公开的排气处理系统的第三示范性实施例的示意图。
具体实施例方式参照图1-3，示意图示出了特别适合用于在多种类型的机动车辆1(例如汽车、轻 型卡车、海上运输工具、ATV等)内使用的内燃机10的示范性实施例。发动机10包括排气 排放后处理系统2，包含有根据本发明构建的排气处理控制系统3。排气排放系统2的这 些示范性实施例包括被设置在氧化催化剂(OC) 14(例如柴油氧化催化剂)上游的烃选择 性催化还原(HC-SCR)催化剂20，氧化催化剂14又位于二元催化剂24上游，二元催化剂24 包括尿素选择性催化还原(U-SCR)催化剂26和颗粒过滤器(PF) 28 (例如DPF)。排气排放处理系统2的这些设置有利地将HC-SCR 20和OC 14彼此相连，其中OC 14如上所述位于 HC-SCR 20的下游，但是这些部件都位于二元催化剂24的上游。排气排放处理系统2的这 种结构提供了以下优点。第一，HC-SCR 20将在U-SCR的NOx还原效率下降时(例如工作 温度> 400°C)的时段(包括对DPF 28进行再生的时段)期间提供NOx还原。HC-SCR 20 被远离二元催化剂24设置的事实也提供了这些设备的物理分离，由此防止与DPF 28再生 有关的高温降低HC-SCR 20的NOx还原能力。第二，加入HC-SCR 20为系统2提供了额外 的NOx还原能力，使得即使在系统2需要高NOx转化效率时也无需高尿素计量速率，以获得 所需的NOx还原能力。因此即可避免与高尿素计量速率相关联的高NH3泄漏速率(也就是 泄漏通过U-SCR催化剂26的NH3)。第三，鉴于上述的好处，就可以避免特别是在DPF再生 期间与高尿素计量速率相关联的高尿素消耗，由此降低用于操作该系统的尿素用量和相关 成本，并延长重新装填尿素罐之间的时间间隔。第四，可以通过OC 14上游的HC-SCR截留 HC来降低发动机冷启动期间的尾管HC排放峰值和相关联的排气气味。第五，由OC 14产 生的热量与OC 14和二元催化剂24的物理分离一起有助于尿素到NH3的转化，由此降低了 NH3泄漏的可能性，提高了尿素/NH3转化的转化效率并且提高了 U-SCR 26的NOx转化效率 和能力。OC 14和二元催化剂24的物理间隔提供了更大的距离，尿素可以在这段距离上与 水互相作用并反应以生成氨，由此改善尿素的转化效率并为该反应得以继续提供足够的机 会，由此降低尿素泄漏通过U-SCR 26的可能性。由OC 14加入的热量进一步有利于尿素的 转化。第六，如上所述的这种协作的实现使得能够减小尿素罐的尺寸以及相应地减小罐和 与其相关联的尿素的重量，由此降低车辆1的重量，所有这些都是等价的。第七，OC 14恰好 在二元催化剂24上游的位置提高了后喷射燃料(或者与发动机10内建立浓操作状态的过 程相结合而使用的燃料)的利用效率，由于后喷射燃料仅被用于生成热量，并且这种配置 将OC 14设置为紧靠二元催化剂24，因此降低了来自于燃料利用的热损失并提高了发动机 10或车辆1或者这两者的效率。第八，这种协作配置提高了 NOx的转化能力和排气排放系统 2的效率并且有助于符合包括柴油机排气排放标准在内的各种排气排放标准。第九，NOxR 化能力和效率的提高通过能够减小该系统各个部件的尺寸由此减少在这些部件中使用的 材料特别是催化剂材料的数量而降低了排气排放处理系统2的成本。第十，通过将HC-SCR 20和OC 14置于同一壳体内(图2和图3)并进一步通过将它们合并为同一个容器内单个 整料(图3)，就可以实现用于获得上述操作配合和成本益处的这些部件特别有利的组合。示范性发动机和控制系统包括常规的四循环内燃机10和电子发动机控制模块 (ECM) 5。发动机可以包括已知的压缩点火式或柴油发动机，具有使其主要为稀燃式发动机 的运行工况，以使其以燃料量低于或稀于燃烧所需化学计量比的量的燃料/空气混合物来 运行。可选地，发动机10可以包括使用以稀于化学计量比运行的多种发动机控制策略中的 任意一种的发动机，例如均质充气压缩点火式发动机和稀燃火花点火式发动机。发动机10 包括附连至曲轴的多个往复运动的活塞，曲轴被可操作地附连至车辆传动系或动力系以将 牵引转矩输送至传动系。在运行期间，发动机10内的内部燃烧过程产生排气供给流或气 流，排气供给流或气流沿着箭头4所示的方向行进并含有作为燃烧副产物的管制成分，并 且在从系统中释放之前必须由后处理系统进行转化。由发动机10在稀燃状态下生成的排 气气流4中的成分包括烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)等。排气后处理系统2是一种集成系统，目的是为了用于处理排气气流4中的管制
6成分以生成包含不管制成分或者包含在数量上可以从系统释放到外界环境中的管制成分 的排气气流，例如通过将管制成分的数量降低至可接受的水平或者通过将它们化学地转化 为可以被释放的不管制材料。一根或多根排气歧管以及相连的管路将排气气流4输送和 引导至并且通过排气排放后处理系统2。参照图1，后处理系统2的一个示范性实施例包 括HC-SCR催化剂20、OC 14和二元催化剂24的组合。二元催化剂24包括位于PF 28 (例 如DPF)上游的U-SCR 26。可选地，还是参照图1，后处理系统2的第二示范性实施例包括 HC-SCR催化剂20、OC 14和二元催化剂24'的组合。二元催化剂24'包括位于U-SCR 26 上游的PF 28。参照图1-3，本文中介绍的排气排放后处理系统2，包括其在本文中所介绍 的部件或设备在内，使用了具有用于处理排气供给流中组分的各种不同能力的技术，包括 如本文中进一步介绍的氧化、选择性催化还原、HC计量和颗粒物过滤。设备利用已知的管 道或管路以及连接器流体地和可操作地串联连接并彼此流体连通，以容纳并引导排气气流 4通过排气后处理系统2。参照图1-3，HC_SCR催化剂20可以包括任意合适的提供NOx的烃选择性催化还原 的催化剂材料，并且可以提供任意合适形式的促进还原反应的催化剂材料，包括自支承催 化剂颗粒或珠状物的床，或者被支承的催化剂颗粒或珠状物，并且更具体地包括在其中催 化剂材料被设置为金属或陶瓷的流通式蜂窝状整料壁部上的涂层的形式。在一个示范性实 施例中，HC-SCR 20的催化剂材料包括非钼族金属-沸石催化剂。非钼族金属-沸石催化剂 包括设置在陶瓷基体上的非钼族金属或贱金属的催化剂材料。任意合适的能够催化NOx还 原的非钼族金属均可使用。合适的非钼族金属包括设置在包括氧化铝的陶瓷基体上的Ag、 Ag化合物或Ag合金或者是其组合。合适的非钼族金属包括设置在包括沸石的陶瓷基体上 的铜(Cu)、Cu化合物、Cu合金、铬(Cr)、Cr化合物或Cr合金、铁(Fe)、Fe化合物或Fe合金 或者是其组合。非钼族金属的催化剂材料还可以包括各种过渡金属或稀土金属或它们的氧 化物或它们的合金或者是其组合作为添加剂。合适的过渡金属或稀土金属添加剂包括Zr、 Nb、Y、Hf、La、Ce或Nd、或它们的氧化物或它们的合金或者是其组合。非钼族金属的催化剂 材料还可以包括钼族金属或它们的合金或者是其组合作为添加剂。合适的钼族金属合金添 加剂包括Pt、Rh、Ir、Ru、Re、Os或Pd、或者是它们的合金，或者是其组合。包括非钼族金属 以及任意的过渡金属或稀土金属合金添加剂的催化剂材料能够以至少约lgm/cm3的数量存 在，并且更具体地大约1至大约4gm/cm3，并且甚至更具体地大约2至大约3gm/cm3。陶瓷基体可以包括任意合适的陶瓷基体材料。在非钼族金属包括Ag、Ag化合物或 Ag合金或者是其组合时，合适的陶瓷材料包括含有氧化铝的那些材料。通常，Ag-氧化铝催 化剂包括重量百分比范围是大约1到大约4的Ag。在一个示范性实施例中，催化剂材料包 括氧化铝上承载的约到约4%重量的A&0，并且更具体地是约2%重量的A&0，其中催 化剂材料被设置作为每平方英寸400网孔的堇青石整料式基底上承载的涂层。在另一个示 范性实施例中，催化剂材料包括在作为陶瓷基体的氧化铝上承载的形式为的约2%到 4%重量的银以及钼族金属添加剂，并且可以通过在高度羟基化的氧化铝上沉积银离子来 制备。钼族金属的原子分数与钼族金属的原子分数和Ag或Ag化合物的原子分数之和的比 值小于或等于约0. 25。在某些实施例中，原子分数小于或等于约0. 20。在特定的实施例中， 钼族金属和银催化剂材料的组合的原子分数小于或等于约0. 10。根据一个或多个实施例， 催化剂含有小于约重量的钼，例如小于或等于约0. 75%重量的钼，并且更具体地，小于包括铜、铜化合物、铜合金、铬、铬化合物、铬合金、 铁、铁化合物或铁合金或者是其组合时，合适的陶瓷基体材料包括含有沸石(例如ZSM-5、 ZSM-Il或ZSM-12或者其组合)的那些材料。陶瓷基体材料可以具有任意合适的沸石结构 以及结合如本文中所述的承载其上的催化剂材料足以促进NOx催化还原的表面积，包括具 有的表面积至少为大约400m2/g的那些沸石结构。非钼族金属_陶瓷基体催化剂可以被设置为适当基底上的涂层。基底可以是通常 被用于制备催化剂的那些材料中的任意一种，并且优选地包括陶瓷或金属的蜂窝状结构。 任意合适的基底都可以使用，例如整料式基底类型，具有从基底的入口或出口面开始从中 延伸穿过的精细、平行的气流通道，以使得通道对从中流过的流体流是开放的(被称为蜂 窝状流通式基底)。从它们的流体入口到它们的流体出口基本为直线路径的通道由壁界 定，在壁上涂有催化材料作为涂层以使流过通道的气体接触催化材料。整料式基底的流动 通道是薄壁式通道，该通道可以是任意合适的截面形状和尺寸，例如梯形、矩形、正方形、正 弦形、六边形、椭圆、圆形等。这样的结构可以在每平方英寸的横截面上包含有大约60到大 约600或者更多个气体入口开口(也就是网孔)。陶瓷基底可以由任意合适的耐火材料制 成，例如堇青石、堇青石-氧化铝、氮化硅、锆质莫来石、锂辉石、硅酸铝镁、硅酸锆、硅线石、 硅酸镁、锆石、透锂长石、氧化铝、铝矽酸盐等等。可用于本发明中催化剂的基底也可以是金 属材质并且包括一种或多种金属或金属合金。金属基底可以以各种形状使用，例如波纹板 或如上所述的整料形式。优选的金属载体包括耐热金属和金属合金，例如Ti、Ti合金和各 种等级的不锈钢以及在其中铁为实质或主要组分的其他合金。这样的合金可以包含镍、铬 和/或铝中的一种或多种，并且这些金属的总量可以有利地包括至少15%重量的合金，例 如10-25%重量的铬、3-8%重量的铝和高达20%重量的镍。合金还可以含有一种或多种少 量或微量的其他金属，例如锰、铜、钒、钛等。金属基底的表面可以在高温(例如1000°C和更 高的温度)下被氧化以通过在基底表面上形成氧化层而提高合金的耐腐蚀性。这种高温引 发的氧化可以增强陶瓷基体和催化剂材料对基底的粘附性。根据本发明实施例的非钼族金属-沸石材料可以利用公知的工艺制备，包括已知 的用于沉积单层和多层涂层的方法。涂层可以被容易地制备在整料式蜂窝状基底上的一层 或多层内。以下介绍了一种用于在整料式金属基底上制备双层涂层的示范性工艺。应该理 解的是，根据本发明的不同实施例，以下的工艺可以如下所述通过省略涂覆第二层的步骤 而被改变为制备单层涂层，或者可以被改变为给双层涂层增加一层或多层附加层。对于双层涂层，包括大表面面积耐火金属氧化物的细分颗粒(例如伽马氧化铝) 的底层在合适的媒介物(例如水)中被浆化。基底随后即可被一次或多次浸入到这样的浆 料中或者可以把浆料涂覆到基底(例如蜂窝状流通式基底)上以使得可以将所需加载量的 金属氧化物沉积在基底上。包含非钼族金属以及任意稀土金属、过渡金属或钼族添加剂的 催化剂材料可以被加入浆料中成为水溶或可水分散的化合物或复合物的混合物。随后，通 常通过例如在400°C到600°C的温度下加热1到3小时来煅烧被涂覆的基底。在一个或多个实施例中，浆料随后就被粉碎以得到基本上全部为具有平均直径小 于20微米(也就是在1-15微米)的颗粒尺寸的固体。粉碎可以在球磨机或其他类似设备 中进行，并且浆料中的固体含量可以是例如20-60%的重量，优选地是35-45%的重量。随后在先前成形的煅烧复合物层上制备和沉积的每一层都可以用类似于以上介
8绍的方式制成。在所有的涂层操作均已完成之后，可通过例如在大于400°C到大约600°C的 温度下加热1到3小时来再次煅烧复合物。非钼族金属-沸石催化剂以及其上设置有催化剂的任意基底(包括如本文中所述 的各种整料式基底)都被容纳在壳体23内，壳体23包括金属壳体，例如具有入口和出口的 金属罐，或者以其他方式被设置用于提供承载并引导流体流至HC-SCR催化剂20。金属壳 体23可以由合适的材料制成，包括各种等级的高温抗氧化的钢，例如各种不锈钢。壳体23 可以包括包含有圆柱形隔室的任意合适的形状或尺寸。隔室还可以包括附连部件，例如位 于入口附近的圆柱形入口管和位于隔室出口附近的圆柱形出口管，用于将HC-SCR催化剂 20流体联接至排气处理系统2的排气管和/或其它隔室(特别是OC 14)。应该理解的是 HC-SCR催化剂20 (包括壳体23)可以包括一个或多个用于帮助HC-SCR催化剂20或排气处 理系统2或控制系统3操作的附加部件，包括但不限于各种气体或温度传感器、喷射器(尿 素或燃料喷射器)或其他部件。这样的附加部件对于监测排气的特征(例如某些排放组分 (例如颗粒物或其他组分)的流率)可能是特别有利的，这对于确定启动HC-SCR催化剂20 再生过程的必要性可能是特别有利的。HC-SCR催化剂20也可以如本文中所述包含OC 14。随着排气气流4经过HC-SCR催化剂20的长度(特别是流动通道和带有涂层的网 孔壁部)，钼族金属催化剂或贱金属催化剂或其组合催化如本文中所述的各种反应。在排 气处理系统2内存在用于该还原反应的适当条件时，例如在发动机排出的HC水平相对较高 (其中，否则将促进所述氧化的O2已经被消耗)的条件下，HC-SCR催化剂20可以被用于将 排气气流4内的NOx还原为N2。这种还原反应也可以在通过使用图1-3中的结构在HC-SCR 催化剂20上游直接喷射HC获得相对较高的HC水平时发生，所述状态可以利用包括ECM 5 的控制系统3来实现。用于HC-SCR 20的示范性还原反应提供如下{HC} +NOx = N2+C02+H20 (1)N2, CO2和H2O的相对数量将取决于所选择的HC的性质。再次参照图1-3中的示范性实施例，OC 14与发动机10流体连通，并且相对于排 气气流4位于HC-SCR催化剂20的下游，而且被构造成用于氧化排气气流4中的某些成分 以生成如本文中所述适合用于在排气处理系统1的其他部件中进一步处理的不管制的副 产物或成分。通常，OC 14是如本文中所述的流通式设备，由具有蜂窝状结构的金属或陶瓷 整料或基底构成，蜂窝状结构包括多个大体平行的、纵向延伸的互连网孔，所述网孔提供包 括多条流动通道用于接收排气气流4的网络并通过对应的网孔壁网络隔离。基底沿网孔壁 具有大表面积。网孔壁具有涂层，涂层包括多孔陶瓷基体，具有被用催化活性数量的钼族金 属催化剂涂覆的表面。合适的钼族金属包括Pt、Pd、Rh、Ru、0s或Ir或者是其组合。其中， Pt或Pd或者是其组合(包括其合金)是特别有效的。包括Pt和Pd两者的那些催化剂是 特别有效的，例如具有的Pt Pd的比例为大约2 1到大约4 1的那些催化剂。随着 排气气流4经过OC 14的长度(特别是流动通道和带有涂层的网孔壁)，钼族金属催化剂催 化CO氧化为CO2以及催化各种烃(HC)的氧化，包括气态烃和液态烃，包括未燃烧的燃料或 油，或者是被引入排气处理系统以形成CO2和H2O由此还原有害排放物的燃料或其他的HC 还原剂。在一种结构中，在发动机的提前燃烧操作期间，控制系统3或ECM 5可以被用于使 得燃烧在排气气流4中得到与正常燃烧期间生成的HC相比更高水平的HC。OC 14被构造 成用于催化增加数量的HC中的至少一部分的分解，以通过降低其催化NOx的能力而减少或者可选地防止排气气流中的HC到达二元催化剂24并损害该设备，或者是通过从排气处理 系统2中释放而减少或者可选地防止排气气流中的HC到达外界环境。OC 14(例如柴油氧化催化剂)可以被构造成用于通过氧化将各种管制的排气成 分转化为其他管制或不管制的排气成分。例如，OC 14可以被构造成用于将烃(HC)氧化为 二氧化碳(CO2)和水(H2O),将一氧化碳(CO)转化为二氧化碳(C02)，将二氧化硫(SO2)转 化为三氧化硫(SO3)和/或硫酸(H2SO4)以及将一氧化氮(NO)转化为二氧化氮(NO2)或其 他方式。以下是本发明的OC 14设想的示范性氧化反应。HC+02 = C02+H20(2) C0+l/202 = CO2 (3) 2S02+02 = 2S03 (4) S03+H20 = H2SO4 (5)N0+l/202 = NO2 (6)应该想到的是，取决于反应的化合物以及它们在排气气流4内存在的浓度、OC 14 的温度以及选择作为催化剂的钼族金属，OC 14可以被构造成用于执行上述转化中的任何 一种、上述转化的组合或者甚至是全部的上述转化。也可以想到其他的氧化，例如乙醛、多 环芳香烃或其他的氧化。而且，OC 14中的反应可以被用于减少某些排放物组分的气味。OC 14可以被容纳在单独的壳体15内，壳体15包括金属壳体，例如具有入口和出 口的金属罐，或者以其他方式被设置用于提供承载并引导流体流动至OC 14，如图1所示。 壳体15可以包括包含有圆柱形隔室的任意合适的形状或尺寸。隔室进一步可以包括附连 部件，例如位于入口附近的圆柱形入口管和位于隔室出口附近的圆柱形出口管，用于将OC 14流体联接至排气处理系统2的排气管和/或另一部件。应该理解的是，OC 14(包括壳体 15)可以包括一个或多个用于帮助OC 14或排气处理系统2或控制系统3操作的附加部件， 包括但不限于各种气体或温度传感器、喷射器(尿素或燃料喷射器)或其他部件。这样的 附加部件对于监测排气的特征(例如某些排放组分(例如颗粒物或其他组分)的流率)可 能是特别有利的，这对于确定启动HC-SCR催化剂20或二元催化剂24再生过程的必要性可 能是特别有利的。在另一个示范性实施例中，OC 14可以如图2中所示与HC-SCR催化剂20 —起被容 纳在壳体23内并在HC-SCR催化剂20的下游。在这种结构中，HC-SCR催化剂20可以如本 文中所述包括一个或多个整料，OC 14可以包括一个或多个整料，并且这些整料可以一起被 装入壳体23内以使得相应的整料流体连通，从而使得排气气流4可以在入口处进入HC-SCR 催化剂20，并且可以通过HC-SCR催化剂20和OC 14传送至OC 14的出口。在另一个示范性实施例中，OC 14可以如图3中所示被装入HC-SCR催化剂20的下 游端内。在这种结构中，HC-SCR催化剂20可以如本文中所述包括一个或多个整料，OC 14 也可以被装入HC-SCR催化剂20最下游的整料的下游端内。通过对每一个整料区域涂敷催 化剂材料，也就是通过将合适的涂层涂覆到整料的一端以构成HC-SCR催化剂20，并将合适 的涂层涂覆到同一整料的相对端以构成OC 14，可将OC 14结合到包括HC-SCR催化剂20的 整料上。在一种特定结构中，OC 14被构造成用于将排气气流4内的一氧化氮氧化为二氧 化氮(参见公式6)。这是有利的，原因在于当排气处理系统2内存在用于该反应的适当条 件时，这种转化通过借助二元催化剂24使得能够在随后还原为氮而有助于总体的NOxRK 过程。本文中介绍的氮和其他成分的氧化在具有相对较高O2水平和较低HC水平的稀燃状 态下得到促进，该状态可以利用包括ECM 5的控制系统2来实现。因此，将OC 14置于U-SCR催化剂26上游且在发动机和U-SCR催化剂26之间是特别有利的。将OC 14设置为靠近发 动机，优选地尽可能靠近发动机也是特别有利的，以将OC 14内的工作温度保持在至少约 356° F(180°C )，并且更优选地保持在大约482° F(250°C )到大约842° F(450°C )的范 围内。二元催化剂24包括尿素选择性还原(U-SCR)催化剂26和DPF 28。二元催化剂24 是由具有蜂窝状结构的陶瓷整料或基底构成的壁流式设备，蜂窝状结构包括多个大体平行 的、纵向延伸的互连网孔，所述网孔提供包括用于排气气流4的多条流动通道的网络并通 过对应的多孔网孔壁网络隔离。基底沿网孔壁具有大的表面积。交替相邻的网孔具有被堵 塞的入口或出口之一，以使交替排列的入口被堵塞，而紧邻的网孔的入口敞开，并使交替排 列的出口被堵塞，紧邻的网孔的出口敞开。这种结构在网孔壁内具有开孔。因此，排气气流 4流入多个入口并被迫使通过多孔的网孔壁和进入到相邻的出口网孔内，随后气流在此从 多个未堵塞的出口流出。开孔允许气体成分通过网孔壁，而PM则被截留在开孔内，由此提 供DPF 28的PM过滤作用。U-SCR催化剂26被提供作为布置在陶瓷流通式整料上的涂层。 涂层包括设置在陶瓷基体上的还原催化剂。涂层可以沿多条入口通道或多条出口通道或两 者的网孔壁设置。在一个示范性实施例中，涂层被设置在提供了图1-3中所示作为二元催 化剂24的结构的多条入口通道上，其中U-SCR催化剂26如图所示位于DPF 28的上游。二 元催化剂24(图1-3)也示出了将涂层设置在多条入口和出口通道上的结构。在另一个示 范性实施例中，涂层被设置在提供了图1-3中所示作为二元催化剂24'的结构的多条出口 通道上，其中U-SCR催化剂26如图所示位于DPF 28的下游。涂层包括多孔基体，具有被用 催化活性数量的还原催化剂涂覆的表面。陶瓷壁流式整料可以由任意合适的陶瓷制成，包 括堇青石或氧化铝等。使用二元催化剂24是有利的，原因在于与使用了分立的DPF 28和 U-SCR催化剂26相比所实现的空间节约，以及减少了独立排气部件的总数。二元催化剂24，包括DPF 28和U-SCR催化剂26在内，适合用于在排气处理系统2 和发动机10的大多数工作温度范围内提供NOx的还原(U-SCR催化剂26)和PM的收集(DPF 28)，包括从大约400° F(大约 200°C )到大约1022° F(大约550°C )的典型排气处理 系统的工作温度。二元催化剂24的DPF 28在发动机10的整个工作温度范围内过滤碳烟， 包括从大约-40° F(大约-40°C )到大约120° F(大约49°C )的车辆存放/启动的典型 环境温度到高达约1292° F(大约700°C)的工作温度。DPF 28的被动再生和碳烟颗粒的 氧化会在从482° F(2500C )到大约842° F(450°C )的温度范围内NOx存在时发生，而碳 烟颗粒的主动再生和氧化会在大约为500°C的温度或更高温度下O2存在时发生，并且更优 选地是在大约1112° F(600°C )到大约1202° F(650°C )的温度范围内。涂层包括多孔陶瓷基体，具有被用催化活性数量(也就是足以催化所需化学反应 的数量)的贱金属催化剂涂覆的表面。合适的贱金属催化剂包括铜(Cu)、铬(Cr)或铁(Fe) 或者其组合，包括其合金和化合物。多孔基体可以包括任意合适的多孔基体。合适的多孔 材料包括各种沸石。在Cu催化剂的情况下，合适的沸石是一种商用上已知的ZSM-5。使用 贱金属催化剂允许在不使用贵重金属的情况下转化氮氧化物。二元催化剂24利用氨来还 原N0X。例如，在一个示范性实施例中，计量设备(例如尿素计量设备17)被设置在二元催 化剂24的上游，用于例如通过引入尿素溶液而将尿素引入排气气流4中。尿素要在二元催 化剂24上游足够的距离处被引导，以允许尿素在排气气流4内分解从而在进入二元催化剂24之前形成氨。在一种有利的结构中，氨也可以在HC-SCR催化剂20内生成并向下游行进 至二元催化剂24。在该结构中，由于在HC-SCR催化剂20内生成的氨而需要减少数量的尿 素。以下是二元催化剂24可设想的示范性化学转化反应尿素分解0)(朋2)2+!120—2朋3+0)2(7)二 元催化剂24内的NOx还原反应6N0+4NH3 — 5N2+6H20 (8) 4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20(9) 6N02+8NH3 — 7N2+12H20(10) 2N0+4NH3+ 02 —3N2+6H20 (11)N0+N02+2NH3 — 2N2+3H20 (12)应该理解的是，二元催化剂24可以被构造成用于执行上述转化中的任何一种、 上述转化的组合，包括上述转化的全部。二元催化剂24如上所述在大约356° F(180°C ) 的工作温度下开始发挥作用，并且可以更优选地在大约482 ° F (250 0C )到大约 1022° F(550°C )的范围内工作。二元催化剂24被容纳在壳体25 (例如金属罐)内，被构造成提供承载并引导排气 气流4流入、通过和流出二元催化剂24。壳体25可以具有任意合适的形状或尺寸，包括圆 柱形。壳体25也可以包括定位成靠近入口的附连部件(例如入口管)和靠近出口的附连 部件(例如出口管)，用于将二元催化剂24流体联接至排气处理系统2的排气管和/或其 他部件。应该理解的是，二元催化剂24，包括壳体25在内，可以包括一个或多个用于帮助排 气处理系统2操作的附加部件，包括但不限于传感器、计量设备(尿素或燃料喷射器)或其 他部件。这样的附加部件对于监测排气的特征(例如某些排放组分的数量或流率)可能是 特别有利的，这对于排气处理系统2的控制(包括二元催化剂24的再生)是特别有利的。 排气处理系统2还可以单独地或者组合地包括附加排气后处理设备，包括催化或未催化的 颗粒过滤器、附加氧化催化剂、催化碳烟过滤器、碳烟过滤器、NOx捕集器、NSR催化剂、部分 烃氧化催化剂、空气泵、外部加热设备、贵金属催化剂、硫捕集器、磷捕集器、POx重整器等。 每一种附加的排气后处理设备都会使用具备处理排气气流4组分的各种能力的技术。可以 利用已知的管路、管道和连接器来串联或并联地流体连接这些设备。后处理系统包括优选地信号连接至ECM 5的传感设备和系统。传感设备可以包括 操作用于测量发动机10排出的排气的NOx传感器12、操作用于测量HC-SCR催化剂20上游 的排气温度以确定HC-SCR催化剂20工作温度的温度传感器27以及排气传感设备22，该排 气传感设备是操作用于监测HC-SCR催化剂20之后的排气组分以供反馈和诊断的第二传感 器。NOx传感器12优选地包括操作用于生成与排气气流4内的NOx浓度参数值有关的电信 号并且进一步操作用于生成与排气供给流的空燃比参数值相关的第二电信号的传感器，由 此即可确定氧气含量。排气传感设备22优选地包括第二 NOx传感器，操作用于生成与排气 气流内的NOx浓度参数值有关的电信号。可选地，NOx传感器12可以包括虚拟传感设备，其 中根据发动机工作状态来确定排气气流4中的NOx浓度，这是一种已知技术。排气后处理系统2包括烃(HC)计量设备16，用于在HC-SCR催化剂20的上游喷射 受控数量的HC还原剂。示范性的HC计量设备包括燃料喷射器，例如柴油燃料喷射器，用于 将柴油燃料喷入排气气流4中。来自发动机10的燃料管线30将加压燃料提供至可控压力 调节设备32，例如阀，通过管路34将可控压力调节设备32的输出流体连接至还原剂计量设 备16。HC计量设备16和压力调节设备32都被操作性地连接至ECM 5，ECM 5适合用于控 制喷射至排气供给流的HC的正时和数量(例如质量流量)，通常为车辆燃料的形式。可选地，来自烃容器(未示出)或重整设备(未示出)的烃可以被用作还原剂材料，以利用后喷 射控制策略来还原HC-SCR催化剂20内的N0X。排气处理系统2还包括尿素计量设备17，例如尿素喷射器，用于在二元催化剂24 的上游通过管路21从尿素容器19中喷射受控数量的尿素或氨作为还原剂。如本文中所 用，术语尿素也可以包括使用氨(NH3)作为还原剂，因为尿素分解就会产生氨作为反应的副 产物，并且也正是氨被用作二元催化剂24中所发生的催化反应的还原剂品种。合适的尿素 容器的例子可以是尿素罐。尿素计量设备17被操作性地连接至ECM 5，ECM 5适合用于控 制喷射到排气气流4中的尿素的正时和数量。在尿素被用作还原剂时，喷射应该在二元催 化剂24上游的足够远处进行以使得尿素能够在进入二元催化剂24之前分解为氨。控制系统3优选地包括分布式控制模块结构，包含适合用于提供各种车辆系统 (包括本文所述的动力系统)的协同控制的多个控制模块。控制系统可操作用于监测来自 传感设备的输入，综合相关信息，并执行算法以控制各个致动器用于满足操作者需求和实 现控制目标，包括例如燃料经济性、排放、性能、驾驶性能和硬件保护这样的参数。分布式控 制器结构包括ECM 5和操作性地连接至其他设备的用户接口(UI) 13，车辆操作者通常可以 通过用户接口来控制或引导车辆以及动力系的操作。车辆操作者为UI 13提供输入的设备 通常包括加速踏板、制动踏板、变速器档位选择器以及车辆速度巡航控制。前述的每一种控 制模块和设备都与其他的控制模块、设备、传感器和致动器一起通过大体上用标记6示出 的高速局域网(LAN)总线进行通信。LAN总线6允许在各个处理器、控制模块和设备之间对 控制参数和指令进行结构化通信。所使用的具体通信协议是专用的。LAN总线和适当的协 议在前述的控制模块和提供例如防抱死制动、牵引控制和车辆稳定性等功能的其他控制模 块之间提供了鲁棒的消息传送和多控制模块接口。ECM 5包括通过数据总线电信号连接至易失性和非易失性存储设备的中央处理单 元。ECM 5如图所示被操作性地附连至传感设备和其他输出设备以持续地监测并控制发动 机10和排气后处理系统的运行。输出设备优选地包括用于准确控制和操作发动机所必需 的子系统，作为示例可包括空气进气系统、燃料喷射系统、火花点火系统(在使用火花点火 式发动机例如均质充气压缩点火发动机时)、排气再循环(EGR)系统和蒸发控制系统。发动 机传感设备包括可操作用于监测发动机运行、外部状态和操作者需求的设备，并且通常通 过线束被信号附连至ECM 5。存储在非易失性存储设备内的算法由中央处理单元执行并且可操作用于监测来 自传感设备的输入并执行发动机控制和诊断程序以利用预设的标定值来控制发动机的运 行。使用ECM 5来控制和诊断内燃机10各方面的运行对于本领域技术人员来说是公知的。 但是，ECM 5可以适用于如本文中所述利用排气排放系统2的独特优点，以在发动机10的 各种运行状态下使NOx的还原最大化，并且也可以在HC-SCR催化剂20或二元催化剂24的 再生期间保持可以接受的NOx还原水平。排气排放处理系统2内催化剂温度在从-40至650°C范围内都是可能的，还有以下 的催化剂有可能会处于其中的气相浓度范围由POx燃料重整器或缸内燃烧控制(例如后 喷射)提供的O2 (2-21% )、N0x(0-1500ppm)和H2 (高达4% )。另外，在从怠速时的IOOkg/ 小时至加速条件下的1200kg/小时范围内的排气流率会导致用于催化反应设备的空间速 度(SV)的范围从大约SOOOh-1至eooooh—1。存在于柴油燃料中的较重烃(例如η-十二烷)
13在较低的温度范围内提供NOx转化，这有助于将辅助燃料喷射引入到排气中。将氢气加入供 给流中(例如通过加入POx重整器(未示出))降低了起燃温度，在轻烃(丙烯、丙烷)和 重烃(η-十二烷)两者使用的Ag/Al203催化剂上进一步用于NOx转化。没有示出向排气供 给流中加入一氧化碳以在Ag/Al203催化剂上还原Ν0Χ。使用的特定控制策略，也就是本文中所述的HC喷射量对比H2喷射量对比NO2比 例，最终取决于HC-SCR催化剂20的SV和温度以及入口的NOx浓度。在低O2浓度(< 10 % ) 和/或低温(< 350°C )而没有在供给流中添加过多H2(也就是彡250ppm H2)的条件下， 应该注意确保没有喷射过量的HC从而使得HC-SCR催化剂20的焦化和可能的去活化得以 最小化。在持续发动机运行期间能够控制的排气状态包括喷射的柴油燃料量(也就是用 于在HC-SCR催化剂20上还原NOx所使用的烃(HC))以及来自POx燃料重整器或缸内燃烧 控制策略的H2喷射量。另外，EGR的幅度(单位％ )和PCCI (预混充气压缩点火)燃烧 可以被用于降低发动机排出的NOx浓度并改变排气气流中的O2浓度。本发明包括一种方法，利用示范性内燃机的运行状态控制在以稀于化学计量比运 行期间将发动机排出的NOx浓度还原为排气供给流中的N2。该方法包括确定排气供给流中 的NOx气体的测量值并基于排气供给流的选定参数确定优选的烃/NOx比值；然后选择性地 将烃还原剂分配至Ag-氧化铝的HC-SCR催化剂20上游的排气供给流中。燃料是用于在 Ag-氧化铝的HC-SCR催化剂20中还原NOx的优选还原剂。限定得到最优NOx转化的发动机 工作状态和排气温度。感兴趣的排气系统2的工作参数包括催化剂工作温度、排气流率、NOx 浓度和氧气浓度。所述参数优选地由控制系统使用以计算在特定工作条件下NOx还原的最 优HCVNOx比值。HCVNOx比值被定义为在C1基础上喷射的燃料量除以入口 NOx浓度(例如 Ippm的蒸发柴油燃料具有大约14个碳原子；因此在排气供给流中具有IOOppm的入口 NOx 的情况下HC1 NOx比值为10需要喷射IOX 100/14 = 7Ippm的柴油燃料)。HtVNOx比值 被用于计算和喷射适当的燃料量以用于催化剂上的NOx还原。发动机工作参数被进一步用 于计算NOx还原的最优氢气(H2)浓度，可以利用可用方法(例如部分氧化的燃料重整器或 缸内后喷射系统)将其喷入排气供给流内。限定了对于指定发动机选择最优催化剂体积的 标准，包括排气体积流率/催化剂体积=空间速度(单位为h—1)。而且，本文中介绍的方法 在发动机排放的O2浓度低至2%时对于产生高NOx转化是很有效的。例如排气再循环(EGR) 和预混充气压缩点火(PCCI)以及其他的低温燃烧策略这样的发动机控制方案被用于改变 发动机排出的NOx和O2浓度以在催化剂上实现最优的NOx转化。限定得到最优NOx转化的 在发动机排出的NOpK平以及发动机排出的O2水平之间的折衷。氧化设备(例如已知的柴 油氧化催化剂或者已知的等离子臭氧生成设备)可以被用于NOx还原催化剂的上游以在低 温下将NO (发动机排出的主要NOx种类)氧化为NO2从而得到最优的NOx转化。在低温下 优选地喷射较少的燃料还原剂和较多的H2。相反，在高温下则喷射较多的燃料还原剂和较 少的H2。在高排气流量条件下喷射的H2量更高。前述的工作参数可应用于根据催化剂配 方(例如加载Ag-金属、加载涂层以及添加其他的非Ag成分)来计算用于NOx还原的最优 HCVNOx比值。使用这样的控制策略允许通过EGR、PCCI (低温)燃烧、燃料喷射量和H2喷 射量的组合来优化车俩的燃料经济性，同时实现催化剂上的最大NOx还原。而且，在高空间 速度、低O2浓度和低温的条件下可以限定使用喷射还原剂燃料的工作限制以将可能的焦化(碳化物沉积)和可能的催化剂去活化最小化而无需在排气供给流中添加过多的H2。能够 识别出获得最优NOx转化的燃料组成。 尽管本发明已经参考示例性实施例来描述，但是本领域技术人员可理解的是，在 不偏离本发明范围的情况下，可以作出各种变化且等价物可以替代其元件。另外，在不偏 离本发明本质范围的情况下，可以作出许多修改以使得具体情况或材料适合于本发明的教 导。因此，本发明并不旨在限于作为用于执行本发明的最佳模式公开的具体实施例，而本发 明将包括所有落入本申请范围内的所有实施例。
权利要求
一种用于车辆的排气排放处理系统，包括HC SCR催化剂，所述HC SCR催化剂包括设置在陶瓷基体上并且被构造成从发动机接收排气气流的非铂族金属催化剂材料；氧化催化剂，所述氧化催化剂包括铂族金属催化剂材料并且被构造成从HC SCR催化剂接收排气气流；U SCR催化剂和颗粒过滤器，U SCR催化剂或颗粒过滤器中的一个被构造成从氧化催化剂接收排气气流，并且U SCR催化剂或颗粒过滤器中的另一个被构造成从相应一个接收排气气流。
2.如权利要求1中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂中的非钼族金属催 化剂材料包括Ag、Ag化合物或Ag合金或者是其组合，所述陶瓷基体包括氧化铝。
3.如权利要求2中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂中的催化剂材料还 包括设置在所述陶瓷基体上的Zr、Nb、Y、Hf、La、Ce或Nd、或者是它们的氧化物、或者是它 们的合金或者是其组合。
4.如权利要求2中所述的排放处理系统，其中，所述非钼族金属是包括催化剂重量的 大约1-4 %的Ag或Ag化合物。
5.如权利要求4中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂中的催化剂材料还 包括设置在所述陶瓷基体上的钼族金属。
6.如权利要求5中所述的排放处理系统，其中，所述钼族金属包括Pt、Rh、Ir、Ru、Re、 Os或Pd、或者是它们的合金，或者是其组合。
7.如权利要求4中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂中钼族金属的原子 分数与钼族金属的原子分数和Ag或Ag化合物的原子分数之和的比值为钼族金属和Ag或 Ag化合物的组合的原子分数的0. 25或更低。
8.如权利要求1中所述的排放处理系统，其中，所述HC-SCR催化剂包括具有大约为 1. 0-4. Og/cm3的催化剂材料的涂层。
9.如权利要求1中所述的排放处理系统，其中，所述陶瓷基体包括设置在基底表面上 的涂层。
10.如权利要求9中所述的排放处理系统，其中，所述基底包括陶瓷或金属的流通式整料。
全文摘要
公开了一种用于具有内燃机的车辆的排放处理系统。该排放处理系统具有HC-SCR催化剂，HC-SCR催化剂包括散布在陶瓷基体上且被构造成从发动机接收排气气流的非铂族金属。该系统还具有氧化催化剂，氧化催化剂包括被构造成从HC-SCR催化剂接收排气气流的铂族金属。该系统还具有U-SCR催化剂和柴油颗粒过滤器，U-SCR催化剂或DPF中的一个被构造成从氧化催化剂接收排气气流，并且U-SCR催化剂或柴油颗粒过滤器中的另一个被构造成从相应一个接收排气气流。
文档编号F01N3/035GK101985893SQ201010511618
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者D·B·布朗, M·C·勒克姆, S·任 申请人:通用汽车环球科技运作公司