用于废气、特别是来自内燃机的废气的脱污染的产品，以及使用该产品的废气脱污染方法技术

本发明专利技术涉及一种用于废气(特别是内燃机)脱污染的产品，所述产品是用于处理颗粒的添加剂和用于消除氮氧化物(NOx)的还原剂的混合物。根据本发明专利技术，该产品包括含有氨或通过分解产生氨的化合物的还原剂、或者来自含氧或不含氧的含烃物质的烃与用于催化颗粒氧化的添加剂的混合物。剂的混合物。剂的混合物。

【技术实现步骤摘要】
用于废气、特别是来自内燃机的废气的脱污染的产品，以及使用该产品的废气脱污染方法
专利

[0001]本专利技术涉及用于废气脱污染的产品，特别是用于来自内燃机(特别是机动车)的废气的脱污染产品，以及使用该产品的废气脱污染方法。
[0002]更具体地，本专利技术涉及处理柴油型内燃机、特别是机动车内燃机的废气中所含的污染物的方法，但其并不通过任何方式排除该方法用于火花引燃发动机(例如以气体燃料或汽油，具体是用低浓度混合物运行的那些)。
[0003]专利技术背景
[0004]众所周知，来自此类发动机的废气包含很多污染物，例如未燃烧的烃(HC)、一氧化碳、氮氧化物(NO和NO2)，更通常地称为NOx，以及颗粒。
[0005]广泛地认为，在高温下和氧的存在下发生的燃烧导致NOx排放。这些条件通常在任何类型的燃烧中都能遇到，特别是在贫燃条件下发生的燃烧，例如无论是否使用燃料，在贫燃模式中的直接注射。
[0006]目前，NOx排放涉及的主要缺点在于，它们对人类健康具有直接的有害作用(特别是NO2)，并且通过二次形成对流臭氧层对人类健康具有间接的有害作用。
[0007]为了符合排放标准并保护环境和人类健康，已必需在将这些废气排放到大气之前处理这些污染物。
[0008]众所周知，通过消除发动机的排气管线中流通的废气中的污染的处理来达到所述要求。
[0009]因此，为了处理来自用低浓度混合物运行的发动机的未燃烧的烃和一氧化碳，在排气管线上设置催化装置例如氧化催化剂。
[0010]对于废气，特别是柴油发动机的废气，有益的是在此管线上放置颗粒过滤器从而捕获并去除存在于废气中的颗粒，并从而避免将它们排放入大气中。
[0011]该过滤器也可以是催化过滤器，其需要周期性再生，从而通过获得保留在该过滤器中的颗粒的燃烧保持其全部过滤能力。这些再生操作主要由增加过滤器温度组成，所述过滤器温度可通过在高负载下使用发动机的同时产生，或通过放置在所述过滤器上游的催化剂上的还原化学物质的放热氧化而产生，所述还原化学物质来自于燃烧或向废气中直接注入，这主要由发动机控制来引发。
[0012]对于NOx排放，废气也流动经过其它催化装置，特别是SCR(选择性催化还原)型催化剂。所述SCR催化剂能通过还原剂的作用选择性地将NOx还原成氮。
[0013]所述还原剂通常被直接注射入SCR催化剂的上游，其可以是氨或通过分解而产生氨的化合物(例如脲)，或是由含氧(oxygenated)或不含氧的含烃物质得到的烃。
[0014]目前，最常用的用于NOx脱污染的技术是使用氨的SCR催化。
[0015]所述氨间接地由以液体形式注射的前体(通常为32.5质量％脲的水性脲溶液，更常见的商品名为“AdBlue”或“DEF”)的分解得到。
[0016]因此，所述脲溶液从SCR催化剂的上游注射入排气管线。在废气温度的作用下，此
溶液中含有的水迅速蒸发，随后各个脲分子在两个阶段中降解成两个氨分子：
[0017](NH2)2CO(脲)
→
NH3(氨)+HNCO(异氰酸)
‑
(1)
[0018]HNCO+H2O
→
NH3+CO2‑
(2)
[0019]或者，可以将氨直接从SCR催化剂的上游以气体状态注射入排气管线。
[0020]如文献EP
‑
2,541,012中更详细的描述，废气脱污染系统包括排气管线，该管线包括连接颗粒过滤器和选择性催化还原(SCR)催化剂的脱污装置，该组件被称为SCR催化过滤器或SCRF过滤器；容纳用于颗粒过滤器再生的添加剂与该脱污染装置中存在的用于消除NOx的还原剂的混合物的单个罐；以及用于将该混合物供给到SCRF过滤器上游的注入器。
[0021]尽管该系统令人满意，但是其仍然具有一些不明显的缺点。
[0022]实际上，文献EP
‑
2,541,012中描述的系统仅限于使用容纳具有储氧能力的材料的再生添加剂。
[0023]这种添加剂向已经富氧的介质(例如低浓度运行发动机的排气管线)提供很少的优点。
[0024]此外，描述了SCR催化剂的催化相仅在其涂覆于颗粒过滤器中时得到保护。
[0025]这实际上排除了通过SCR功能对分离的元素进行颗粒过滤和NOx催化还原的配置。
[0026]此外，所描述的系统仅涉及废气温度高的情况。
[0027]因此，颗粒的燃烧可能进一步增加SCRF过滤器内的温度，这可能导致催化相的劣化。
[0028]本专利技术旨在通过一种以简单有效的方式进行废气脱污染的产品和方法来克服前述缺陷。

技术实现思路

[0029]本专利技术涉及用于废气脱污染的产品，特别是用于来自内燃机的废气的脱污染的产品，所述产品是用于处理颗粒的添加剂与用于消除氮氧化物(NOx)的还原剂的混合物，其中，该产品包括含有氨或通过分解产生氨的化合物的还原剂、或者来自含氧或不含氧的含烃物质的烃与用于催化颗粒氧化的添加剂的混合物。
[0030]所述产品可包含至少一种金属化合物。
[0031]所述金属化合物可以是有机金属化合物。
[0032]所述金属化合物是选自以下元素的金属：钠、钾、镁、钙、钡、锶、钛、铈、铬、钼、锰、铁、铷、钴、铑、镍、钯、铂、铜、银或这些元素中的至少两种的混合物。
[0033]所述有机金属化合物可包含二茂铁。
[0034]所述金属化合物可以是无机金属化合物。
[0035]所述无机金属化合物可以是选自下组的化合物：氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、氧化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氢化物、碳酸盐、氮化物或这些化合物中的至少两种的混合物。
[0036]本专利技术也涉及用于在排气管线中流通的废气(特别是内燃机的废气)的脱污染并使用上述产品的方法，所述管线包括用于选择性氮氧化物(NOx)催化还原的催化装置、颗粒消除装置和用于将产品供给到排气管线中的装置，所述方法包括：
[0037]‑
测定废气温度，以及
[0038]‑
一旦该气体温度达到允许通过启动所述装置处理氮氧化物的阈值，立即将该产品供给入排气管线。
[0039]所述方法可包括定期地将产品供给到排气管线中。
[0040]所述方法可包括根据NOx的量来控制注入的产品的流速。
[0041]所述方法可包括在单一元件中组合用于选择性氮氧化物催化还原的催化装置和SCR催化过滤器中的颗粒消除装置。
[0042]所述方法可包括将用于选择性氮氧化物催化还原的催化装置配置在颗粒消除装置之前。
[0043]所述方法可包括将颗粒消除装置配置在用于选择性氮氧化物催化还原的催化装置之前。
[0044]所述方法可包括将至少一种额外的催化剂放置在排气管线中。
附图说明
[0045]通过阅读下文中以非限制性实施例形式给出的描述并参考附图，可以了解本专利技术的其它特征和益处：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在排气管线(10)中流通的废气的脱污染、特别是用于在内燃机的排气管线中流通的废气的脱污染的方法，所述管线包括用于选择性氮氧化物(NOx)催化还原的催化装置、颗粒消除装置和用于将产品供给到排气管线中的装置(24,38,40)，其特征在于，所述方法包括：
‑
测定废气温度，以及
‑
一旦该气体温度达到允许启动通过所述装置处理氮氧化物的阈值，立即将产品供给入排气管线，向整个颗粒过滤器负载相注入该产品，其中，所述产品是用于处理颗粒的添加剂和用于消除氮氧化物(NOx)的还原剂的混合物，其中，该产品包括含有氨或通过分解产生氨的化合物的还原剂、或者来自含氧或不含氧的含烃物质的烃与用于催化颗粒氧化的添加剂的混合物，进行产品的供给以形成催化添加剂与颗粒的紧密混合，其中，所述用于处理颗粒的添加剂选自：有机金属化合物，其金属选自钠、钾、镁、钙、钡、锶、钛、铬、钼、锰、铷、钴、铑、镍、钯、铂、铜、银或这些元素中的至少两种的混合物；无机金属化合物，其选自氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、氧化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氢化物、碳酸盐、氮化物或这些化合物的混合物,并且其中提供逻辑和/或计算机装置，其使得能在任何时间估算在管线中流通的废气的温度，以及提供逻辑和/或计算机装置，其使得能够在任何时间估算NO
x
的量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该产品包含至少一种金属化合物。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该金属化合物是有机金属化合物。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该金属化合物是选自以下元素的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：