被动NO制造技术

技术编号:26179978 阅读:36 留言:0更新日期:2020-10-31 14:38
一种用于处理来自柴油发动机的废气的NOx吸附剂催化剂。所述NOx吸附剂催化剂包含第一区域,所述第一区域包含NOx吸附剂材料,所述NOx吸附剂材料包含第一分子筛催化剂。所述第一分子筛催化剂包含第一贵金属和第一分子筛,并且所述第一分子筛含有贵金属。所述第一分子筛具有STI骨架类型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被动NOx吸附剂
本专利技术涉及一种用于稀燃发动机的被动NOx吸附剂,并且涉及一种包含所述NOx吸附剂催化剂的用于稀燃发动机的排气系统。本专利技术还涉及使用所述被动NOx吸附剂处理来自稀燃发动机的废气的方法。
技术介绍
稀燃发动机,诸如柴油发动机产生一般包含受全世界政府间组织立法制约的至少四类污染物的排放废气:一氧化碳(CO)、未燃烧的烃(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)。存在多种用于处理氮氧化物(NOx)的排放控制装置。这些装置包括例如选择性催化还原(SCR)催化剂、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、稀NOx催化剂[例如烃(HC)SCR催化剂]、稀NOx捕集器(LNT)[也称为NOx储存催化剂(NSC)或NOx吸附剂催化剂(NAC)]和被动NOx吸附剂(PNA)。SCR催化剂或SCRFTM催化剂通常在其一旦达到其有效操作温度就通过还原实现处理NOx的高效率。然而,这些催化剂或装置在低于其有效操作温度下可能相对低效,诸如当发动机已经从寒冷状态启动(“冷启动”期)或已经长时间空转时。用于减少或防止NOx排放的另一种常见类型的排放控制装置是稀NOx捕集器(LNT)。在正常操作期间,稀燃发动机产生具有“稀”组成的排放废气。LNT能够储存或捕集“稀”排放废气中存在的氮氧化物(NOx)。LNT通过NOx与LNT的NOx储存组分之间化学反应以形成无机硝酸盐来储存或捕集排放废气中存在的NOx。可由LNT储存的NOx的量受存在的NOx储存组分的量的限制。最终,将必需从LNT的NOx储存组分中释放储存的NOx,理想的是当下游SCR或SCRFTM催化剂已达到其有效操作温度时。储存的NOx从LNT的释放通常通过在富条件下运行稀燃发动机以产生具有“富”组成的排放废气来实现。在这些条件下,NOx储存组分的无机硝酸盐分解而重新形成NOx,其中的一部分然后在富条件下被转化为N2。在富条件下吹扫LNT的这种要求是这种类型的排放控制装置的缺点,因为它影响车辆的燃料经济性并且其由于燃烧附加的燃料而增加了二氧化碳(CO2)的量。LNT在低温下也趋于示出较差的NOx储存效率。相对新型的用于NOx的排放控制装置是被动NOx吸附剂(PNA)。PNA能够在相对低的废气温度(例如,低于200℃)下储存或吸附NOx,并且在较高温度下释放NOx。与需要大量吹扫以释放储存的NOx的LNT的NOx储存和释放机制不同,PNA的NOx储存和释放机制是热控制的。共同未决的美国专利公布2016/0250594公开了一种被动NOx吸附剂(PNA),其包含贵金属和小孔分子筛诸如菱沸石(CHA)。虽然与非沸石PNA相比,贵金属/沸石PNA催化剂诸如Pd/CHA和Pd/β示出良好的NOx储存性能和改善的硫耐受性,但是释放NOx的温度对于下游SCR组分而言太低而不能将所有NOx转化为N2。与任何汽车系统和方法一样,希望在废气处理系统方面获得进一步改善,特别是在冷启动条件下。已发现了一种新的被动NOx吸附剂,其提供来自内燃机的废气的增强的清洁。新的被动NOx吸附剂增加了NOx释放温度,这具有通过改善与催化还原NOx的下游催化剂(例如,下游SCR或SCRFTM催化剂)的重叠来改善整体NOx还原的有益效果。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面,提供了用于处理来自柴油发动机废气的NOx吸附剂催化剂,所述NOx吸附剂催化剂包含:包含NOx吸附剂材料的第一区域,所述NOx吸附剂材料包含第一分子筛催化剂,其中所述第一分子筛催化剂包含第一贵金属和第一分子筛,并且其中所述第一分子筛含有所述贵金属;其中所述第一分子筛具有STI骨架类型。在第二方面,本专利技术还提供用于稀燃发动机(诸如柴油发动机)的排气系统。排气系统包括本专利技术的NOx吸附剂催化剂和排放控制装置。在第三方面,本专利技术提供了一种车辆,该车辆包括稀燃发动机以及本专利技术的NOx吸附剂催化剂或排气系统。在第四方面,本专利技术提供了一种处理来自稀燃发动机的废气的方法,所述方法包括使废气与本专利技术的NOx吸附剂催化剂接触或使废气通过本专利技术的排气系统。附图说明图1至7为本专利技术的被动NOx吸附剂的示意图。图1示出了NOx吸附剂催化剂,该NOx吸附剂催化剂具有第一区域(1)和第二区域(2),所述第一区域包含含第一分子筛催化剂的NOx吸附剂材料。第二区域(2)可包含第二分子筛催化剂。第一区域(1)和第二区域(2)两者均设置在具有入口端和出口端的基底(3)上。第二区域(2)在第一区域(1)的上游(在使用中在气体流动方向上)。图2示出了NOx吸附剂催化剂,该NOx吸附剂催化剂具有第一区域(1)和第二区域/区,所述第一区域包含含第一分子筛催化剂的NOx吸附剂材料。第二区域/区可(2)包含第二分子筛催化剂。在第一区域和第二区域/区之间存在重叠。第一区域的一部分设置在第二区域/区上。第一区域和第二区域/区两者均设置在基底(3)上。图3示出了NOx吸附剂催化剂,该NOx吸附剂催化剂具有第一区域(1)和第二区域/区(2),所述第一区域包含含第一分子筛催化剂的NOx吸附剂材料。第二区域/区(2)可包含第二分子筛催化剂。在第一区域/区和第二区域之间存在重叠。第二区域的一部分设置在第一区域/区上。第一区域/区和第二区域两者均设置在基底(3)上。图4示出了NOx吸附剂催化剂,该NOx吸附剂催化剂具有设置在第二层(2)上的第一层(1),所述第一层包含含第一分子筛催化剂的NOx吸附剂材料。第二层(2)可包含第二分子筛催化剂。第二层设置在基底(3)上。图5示出了NOx吸附剂催化剂,该NOx吸附剂催化剂具有设置在第一层(1)上的第二层(2),所述第一层包含含第二分子筛催化剂的NOx吸附剂材料。第二层(2)可包含第二分子筛催化剂。第一层设置在基底(3)上。图6示出了NOx吸附剂催化剂,其具有设置在第一层上的层(4),所述层包含柴油机氧化催化剂材料,其中第一层包括第一区域(1)和第二区域(2)。第一区域(1)包含NOx吸附剂材料,该NOx吸附剂材料包含第一分子筛催化剂。第二区域(2)包含二氧化氮还原材料、第二分子筛催化剂或两者。第一区域(1)设置在第二区域(2)的下游。第一区域(1)和第二区域(2)两者均设置在基底(3)上。图7示出了NOx吸附剂催化剂,其具有设置在第一层上的层(4),所述层包含柴油机氧化催化剂材料,其中第一层包括第一区域(1)和第二区域(2)。第一区域(1)包含NOx吸附剂材料,该NOx吸附剂材料包含第一分子筛催化剂。第二区域(2)包含第二分子筛催化剂、二氧化氮还原材料或两者。第一区域(1)设置在第二区域(2)的下游。第一区域(1)和第二区域(2)两者均设置在基底(3)上。定义如本文所用,术语“区域”是指基底上的载体涂层的区域。例如,“区域”可以“层”或“区”的形式设置或承载在基底上。一般在将载体涂层施加到基底的过程中控制基底上载体涂层的区域或布置。“区域”通常具有不同的边界或边缘(即,可使用常规的分析技术将一个区域与另一个本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于处理来自柴油发动机的废气的NO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180328 GB 1805084.91.一种用于处理来自柴油发动机的废气的NOx吸附剂催化剂,其包含:
包含NOx吸附剂材料的第一区域,所述NOx吸附剂材料包含第一分子筛催化剂,其中所述第一分子筛催化剂包含第一贵金属和第一分子筛,并且其中所述第一分子筛含有所述贵金属;
其中所述第一分子筛具有STI骨架类型。


2.根据权利要求1所述的NOx吸附剂催化剂,其中所述第一贵金属包括钯。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的NOx吸附剂催化剂,其中所述第一分子筛具有硅铝酸盐骨架、铝磷酸盐骨架、硅铝磷酸盐骨架、金属取代的硅铝酸盐骨架、金属取代的铝磷酸盐骨架或金属取代的硅铝磷酸盐骨架。


4.根据前述权利要求中任一项所述的NOx吸附剂催化剂,其中所述第一分子筛具有硅铝酸盐骨架以及1比200的二氧化硅与氧化铝摩尔比。


5.根据前述权利要求中任一项所述的NOx吸附剂催化剂,其还包含第二分子筛催化剂,其中所述第二分子筛催化剂包含第二贵金属和第二分子筛。


6.根据权利要求5所述的NOx吸附剂催化剂,其中所述第二贵金属包括钯。


7.根据权利要求5或权利要求6所述的NOx吸附剂催化剂,其中所述第二分子筛具有硅铝酸盐骨架、铝磷酸盐骨架、硅铝磷酸盐骨架、金属取代的硅铝酸盐骨架、金属取代的铝磷酸盐骨架或金属取代的硅铝磷酸盐骨架。


8.根据权利要求5至7中任一项所述的NOx吸附剂催化剂,其中所述第二分子筛是选自下列骨架类型的小孔、中孔或大孔分子筛:ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、CDO、CHA、CON、CSV、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、EUO、GIS、GME、GOO、IFR、IHW、ITE、ITW、LEV、KFI、LTL、MAZ、MER、MFS、MON、MOR、MTW、MWW、NES、NSI、OFF、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SEW、SFS、SFW、SIV、STF、SVR、SZR、THO、TSC、UEI、UFI、VNI、YUG、ZON、BEA和MFI,以及两种或更多种的共生物。


9.根据权利要求8所述的NOx吸附剂催化剂,其中所述第二分子筛是选...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉莉安·伊莱恩·科利尔大卫·汤姆塞特亚历山德罗·图里纳
申请(专利权)人:庄信万丰股份有限公司
类型:发明
国别省市:英国;GB

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