化学计量操作条件下给予氮氧化 物储存催化剂三元催化转化器的功能性(DE102009039249A和本文引用的文献）。
[0035]然而，碱金属、碱土金属的碱性化合物，具体地讲为氧化钡，以及稀土金属，具体地 讲为氧化铈主要用作氮氧化物储存催化剂中的储存组分，该碱性化合物与二氧化氮反应 以得到适当的硝酸盐。作为含铈储存材料，选自氧化铈、铈-锆混合氧化物、掺杂有稀土的氧 化铈以及它们的组合中的这样的一种优选地为合格的。相对于铈-锆混合氧化物和镧和/或 镨氧化物的总重量，铈-锆混合氧化物优选地掺杂有0.5至10重量％的镧和/或镨氧化物。优 选的碱性储存材料为含有Mg、Ba、Sr和Ca的化合物。已知这些材料存在于空气中，大部分为 碳酸盐和氢氧化物的形式。这些化合物也适用于储存氮氧化物。出于该原因，当在本发明的 上下文中提到含有碱土金属的碱性储存材料时，该碱性储存材料也包括相关碳酸盐和氢氧 化物。通常，铂族贵金属（例如Pt、Pd、Rh)用作催化活性组分，其与储存组分一样，沉积在载 体材料上。适于所述组分的载体材料是具有大于l〇m 2/g的大表面积的温度稳定性金属氧化 物，该金属氧化物促进储存组分的高度分散性沉积。例如，氧化铈、含铈混合氧化物、氧化 铝、氧化镁、镁-铝混合氧化物、稀土和一些三元氧化物是合适的。在大部分情况下，具有大 的表面积的活性氧化铝用作载体材料。氮氧化物储存催化剂在其优选实施例中用作由陶瓷 或金属制成的惰性载体主体的壁涂层，该氮氧化物储存催化剂通过应用所述方法可被有利 地使用。由陶瓷或金属制成的流动蜂窝体非常适合作为用于汽车应用的载体主体。此处所 设想的氮氧化物储存催化剂也可作为载体主体存在于颗粒过滤器之上或之中 (EP1837497A1、EP1398069A2、DE102009039249A)。术语"之上或之中"意指可以将涂层施加 到壁上或施加在所述壁的多孔腔中。
[0036] 除了上述储存材料之外，本发明氮氧化物储存催化剂还包含如所陈述的贵金属。 就数量和类型而言，本领域技术人员朝向现有技术定向其自身以便在开始时注意到催化 剂。优选地，将选自钯、铂和铑的此类金属用作贵金属。该比例可根据本领域技术人员可获 得的知识来选择，有利地，储存材料中的铂含量为30-150，优选地为40-100并且相当优选地 为50-70g/cft。就钯而言，产生10-150,优选地为20-100并且相当优选地为30-80g/cft的 值。铑也以0.5-10,优选地为1-8,并且相当优选地为l-5g/cft的量存在于催化剂材料中。金 属彼此间的比率是50-100:10-50:1-5(Pt: Pd: Rh)，优选地为70-90:12-30: 2-4并且特别优 选地为80:16:3(各自±10%)。
[0037] 根据本发明，所提出的氮氧化物储存催化剂具有特定比率的含铈储存材料与碱土 金属储存材料。10:1至20:1的比率涉及这两种组分的氧化物的重量(Ce0 2:碱土金属氧化 物）。优选地，该比率为12:1至19:1并且相当特别优选地介于12.5:1与18:1之间。以这种方 式构造的氮氧化物储存催化剂的类似必要的脱硫已在略微富集的条件下在2 500°C，优选 地为550°C_700°C，并且相当特别优选地介于600°C与650°C之间的温度下进行（DE 102013207709)〇
[0038]空气-燃料比设定为燃烧实际可获得的空气质量(air mass)mL,tats相比于完全 燃烧所需的最小所需化学计量空气质量must:
[0040]如果λ = 1，则该比率适用作化学计量空气-燃料比，其中mL,tats =mL,St;这种情况 是，在没有缺氧的情况下或在没有未燃烧的氧气被遗留的情况下，所有燃料分子可在理论 上与大气氧气完全反应。
[0041]以下应用于内燃机：
[0042] λ〈1(例如，0.9)意指"缺乏空气"：富混合物
[0043] λ>1 (z . Β. 1，1)意指"多余空气"：贫或稀混合物
[0044] 断言:λ=1.1意指比化学计量反应所需多10%的空气参与燃烧。这与空气的多余 是同时的。
[0045] 应当指出的是，所计划的系统(诸如现有的一个系统)也可为较大废气净化系统中 的组件。例如，优选地基于金属离子交换的沸石（例如，CHA，ΒΕΑ)或沸石类化合物（例如， SAP0)，布置在底部的一种或多种氮氧化物储存催化剂或SCR催化剂可位于布置在发动机附 近的氮氧化物储存催化剂上。
[0046] 本发明描述了，具体地讲在氮氧化物储存催化剂的再生中的二氧化氮形成区域 中，日益严格的排放标准可被满足的可能性。建议用于氮氧化物储存催化剂的再生策略相 对于温度而改变以保持在再生期间尽可能少地形成Ν 20。令人惊奇的是，通过该简单的措 施，可实现有利的结果，该结果也已经使该类型系统的应用在法定限制下是可能的，该法 定限制在将来仍待被标准化。
【附图说明】：
[0047] 图1示出了在不同温度的再生期间的各种单脉冲对称再生策略和Ν20形成。相对于 测试中测量的最大值而给出相对Ν 20形成，该最大值被设定为100%。
[0048] 图2示出了在不同温度的再生期间的各种富/λ=1再生策略和Ν20形成。相对于测 试中测量的最大值而给出相对Ν 20形成，该最大值被设定为100%。
[0049]图3示出根据布置在发动机附近的三元催化转化器(cc)(第lcc块)和两种下游氮 氧化物储存催化剂（第2和第3cc块)使用的废气系统。用于测量N20和NH3的特定分析位置 (SU)也连同用于测量HC、C0和NOx的分析采样点(AMA-L1/2)标记。
[0050] 图4提供了用于在不同温度下以及在应用不同再生策略时确定N20形成的试验过 程的示意图。
[0051] 实例:
[0052] 鉴于低二次排放物形成，作为用于再生质量的标准，确保A)贫阶段(储存阶段)在 所有应用的再生策略中为可比的。特别要注意温度、废气组合物和贫NOx储存参数，使得在 后续的富阶段中存在可再现条件。
[0053]固定的B)再生策略（表1)随后使所储存的NOx反应，以优选地得到仏。在测试序列 中设置九个再生变体。这些序列在再生持续时间和浸渍的λ深度方面不同，由此在再生期间 产生不同的废气组合物(HC、CO和NOx)。所有策略表现出废气条件λ < 1。
[0054]然后是简单的额外C)贫阶段，在该贫阶段中评估后续储存。除了希望形成低的 Ν20,再生的质量是否足够现在变得明显。质量在此处被用作用于重新或再次储存NOx的能 力的同义词。
[0055] 为了确保试验序列中的可比条件，在D)中进行调节，所述D)确保所有储存中心可 用于新鲜的A)贫阶段。该调节包括由探针相关的停止控制的再生，所述停止防止催化剂在 策略期间利用较差选择的再生持续时间和/或浸渍的λ深度随增加的测试序列变得充满。 这确保获得单独测量的高再现性。
[0056] 针对每个再生策略，程序（图4)重复7次，其中最后4个测试序列被记录并且形成相 关平均值。这样，可以确保，相对于催化剂温度，系统已在所记录的第一测试序列中实现了 稳定状态。应当强调的是，相同再生策略中的各个测试序列之间的偏差非常小。
【主权项】
1. 用于一种或多种氮氧化物储存催化剂的再生以减少再生期间N2〇形成的不同策略的 用途， 其特征在于 所述不同策略根据废气的温度进行具体地选择，使得在275°c-290°c的温度范围以下， 再生以比在高于该温度范围的温度下更短、但更富的还原剂脉冲进行。2. 根据权利要求1所述的用途， 其特征在于 利用在该温度范围以上的再生策略，所述再生脉冲的λ-振幅的调制以这样的方式提 供，所述方式使得富脉冲之后是废气混合物在λ=1处的阶段(富/λ=1再生策略）。3. 根据权利要求1和/或2所述的用途， 其特征在于 建立了低于10秒的更短的可能再生时间。4. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的用途， 其特征在于 所述氮氧化物储存催化剂在喷雾引导的分层操作汽油发动机的废气系统中使用。5. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的用途， 其特征在于 再生不在λ = 0.87以下进行。6. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的用途， 其特征在于 废气组合物通过将燃料注入到所述发动机的汽缸中或者通过到所述氮氧化物储存催 化剂上游的所述废气系统中的注入机制来设定。7. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的用途， 其特征在于 所述氮氧化物储存催化剂的所述再生通过传感器或根据建模来控制。8. 根据前述权利要求中的一项或多项所述的用途， 其特征在于 所述氮氧化物储存催化剂包含在废气净化系统中，所述废气净化系统具有靠近所述发 动机布置的一个或多个三元催化转化器以及靠近所述发动机布置的一种或多种氮氧化物 储存催化剂。
【专利摘要】本发明涉及用于氮氧化物储存催化剂(NOx储存催化剂，LNT或NSC)的不同再生策略的用途，所述用途取决于废气温度，所述再生策略用以减少全部废气中的温室气体N2O(一氧化二氮)，所述温室气体在所述储存催化剂的所述再生期间作为二次排放物产生。如果所述废气温度低于275℃-290℃，再生便使用策略以大约2秒的短脉冲和λ0.95富发生。
【IPC分类】F02D41/02, F01N3/08
【公开号】CN105531452
【申请号】CN201480050029
【发明人】F·亚当, S·艾克霍夫, S·米勒
【申请人】优美科股份公司及两合公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年8月20日
【公告号】DE102013218234A1, DE102013218234B4, WO2015036208A1