用于柴油机车辆的ＮＯｘ还原设备制造技术

一种用于柴油机车辆的ＮＯｘ还原设备，该设备包括用作ＮＯｘ过滤器的稀ＮＯｘ捕集器（ＬＮＴ）、位于ＬＮＴ下游的柴油机微粒过滤器（ＤＰＦ）和在ＬＮＴ上提供的碳氢化合物－选择性催化剂还原（ＨＣ－ＳＣＲ）催化剂。即使不配备另外的后注入器以促进ＨＣ－ＳＣＲ催化剂的活性反应，ＨＣ－ＳＣＲ催化剂也能够在ＤＰＦ再生过程中除去ＮＯｘ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于柴油机车辆的NOx还原设备。
技术介绍
图1是说明用于柴油机车辆的常规排气设备的部分示意图，图2是说明在特定过 滤器的入口处的废气温度与时间的关系的图，图3是说明NOx催化剂的NOx纯化率随温度 变化的图。柴油机车辆的排气设备具有除去氮氧化物(均称作NOx)的作用以及当积聚预定 体积或更多的煤烟时除去煤烟的作用。用于柴油机车辆的排气设备配备有稀NOx捕集器(LNT)，又称作去NOx催化剂，和 用于除去微粒物质(例如煤烟)的可循环的柴油机微粒过滤器(DPF)。如图2所示，在DPF再生过程中，要求DPF入口处的温度为大约600°C。为了获得 该温度，将送入发动机中的一部分燃料引入排气设备中以通过由LNT引起的氧化而提高温度。还提供碳氢化合物_选择性催化剂还原(HC-SCR)催化剂，其使用碳氢化合物除去 NOx0为此，提供注入必要量包含碳氢化合物的燃料的后注入器。因此，在没有后注入器的常规排气设备中不提供HC-SCR催化剂。如图2所示，在柴油机燃料催化剂(DFC)再生过程中，在DFC入口处的温度为大约 600°C。如图3所示，在DFC在600°C或更高温度的再生过程中，LNT通常不能确保NOx的纯 化率。 因此，在DPF的再生过程中，如图1所示的常规的柴油机车辆排气设备实际上不利 地排放NOx。此外，在DPF的再生过程中，通常断开废气再循环(EGR)从而稳定地纯化煤烟。此 时，LNT不能有效地除去NOx，而NOx的排放量比通常情况增加至多5至20倍。在本专利技术背景部分所公开的信息只是用于加深对本专利技术一般背景的理解，而不应 该被认为是承认或者任何形式的暗示该信息形成了本领域技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各方面提供一种用于柴油机车辆的NOx还原设备，配置该设备以在柴油 机微粒过滤器(DPF)再生过程中降低NOx的排放量，即使柴油机车辆的排气设备包括稀NOx 捕集器(LNT)而没有后注入器。在本专利技术的一个方面，用于柴油机车辆的NOx还原设备包括用作NOx过滤器的3LNT,位于LNT下游的DPF，在LNT上提供的碳氢化合物-选择性催化剂还原(HC-SCR)催化 剂。LNT可以包括柴油机氧化催化剂。HC-SCR催化剂可以由选自Cu/沸石、Ag/Al203、 Cu/沸石与AgAl2O3的混合物或其等价物的其中之一制得。根据本专利技术的各种具体实施方案，即使不配备另外的后注入器以促进HC-SCR催 化剂的活性反应，HC-SCR催化剂也能够在DPF再生过程中除去NOx。此外，根据本专利技术的各种具体实施方案，不操作LNT的情况下，在DPF再生过程中 NOx能够被有效地除去。本专利技术的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将通过引入本文的附 图以及下文对本专利技术的具体描述(它们一起用于解释本专利技术的某些原理)而变得显然或更 详细地加以陈述。附图说明图1是说明用于柴油机车辆的常规排气设备的部分示意图。图2是说明在特定过滤器的入口处的废气温度与时间的关系的图。图3是说明NOx催化剂的NOx纯化率随温度变化的图。图4是说明根据本专利技术的碳氢化合物-选择性催化剂还原(HC-SCR)催化剂的NOx 纯化率随温度变化的图。图5是说明在550°C下的NOx纯化率的图。图6是说明在柴油机氧化催化剂(DOC)和柴油机微粒过滤器(DPF)的再生过程中 温度分布的示意图。图7A和7B均是示意性说明所提供的HC-SCR催化剂的位置的方框图。图8是示意性说明所提供的HC-SCR催化剂的另一位置的方框图。具体实施例方式现在将详细提及本专利技术的各个具体实施方案，这些具体实施方案的实施例在附图 中示出并且在下文描述。尽管将结合示例性具体实施方案来描述本专利技术，但应该理解的是 当前的描述并不意在将本专利技术限制在那些示例性具体实施方案中。相反，本专利技术意在不仅 覆盖示例性的具体实施方案，而且覆盖包括在所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内 的各种选择形式、修改形式、等价形式和其他具体实施方案。图4是说明根据本专利技术的各个具体实施方案的碳氢化合物-选择性催化剂还原 (HC-SCR)催化剂的NOx纯化率随温度变化的图，图5是说明在550°C下的NOx纯化率的图， 以及图6是说明在柴油机氧化催化剂(DOC)和柴油机微粒过滤器(DPF)的再生过程中温度 分布的示意图。本专利技术的主要特征为通过在排气设备中提供HC-SCR催化剂而无需后注入器，提 供一种甚至在DPF的再生过程中也能够有效地除去NOx的结构。(在本文中，术语“HC-SCR 催化剂”也称作“HS选择性还原催化剂”。)更具体而言，根据本专利技术的各具体实施方案所述的用于柴油机车辆的NOx还原设 备包括用作NOx过滤器的稀NOx捕集器(LNT)、位于稀NOx捕集器下游的DPF和在LNT上提4供的HC-SCR催化剂。LNT可以包括DOC或者具有DOC功能，HC-SCR催化剂可以由Cu/沸石、Ag/Al203、 Cu/沸石与AgAl2O3的混合物或其等价物制得。首先，以下论述将呈现HC-SCR催化剂的NOx纯化率随温度的变化。参照图4所示的HC-SCR催化剂的NOx纯化率随温度的变化，在DPF再生过程中， 当在大约600°C的温度下，NOx纯化率为30%至50%。此外，如图5所示，当在DPF再生过程中的接近的温度范围内通过增加HC/NOx之 比(即碳氢化合物与NOx的比值)测定NOx纯化率时，观察到随着碳氢化合物浓度的增加， NOx纯化率从30%增加至60%。而且，LNT可通过使一定数目的贵金属组分包含其中而充当柴油机氧化催化剂 (DOC)。如图6所示，在DPF再生过程中，LNT的DOC的温度分布和DPF的温度分布沿着 排出气流的长度变化。在再生时，在前点处DOC的温度为350°C，在距离前点50毫米位置 处的温度为600°C，在后点处的温度升高至650°C。接着，在DPF的入口处，DOC的温度降至 600 C。图7A和7B均是示意性说明所提供的HC-SCR催化剂的位置的方框图，图8是示意 性说明所提供的HC-SCR催化剂的另一位置的方框图。在根据本专利技术的各个具体实施方案的包括LNT和DPF的排气设备中，如图7A所 示，HC-SCR催化剂可位于用作DOC的LNT的前面(例如入口处)。如图7B所示，HC-SCR催 化剂也能够位于LNT (DOC)的后面(例如出口处)。此外，如图8所示，HC-SCR催化剂能够 位于LNT(DOC)的内部。HC-SCR催化剂由Cu/沸石、Ag/Al203、Cu/沸石与Ag/Al203的混合物或其等价物制 得。如图7A、7B和8所示，在用作DOC的LNT的特定位置处提供的HC-SCR催化剂位于 DPF的前面以执行如下功能。首先，在DPF再生开始之前，由于温度低于DPF再生所需的温度，LNT除去NOx。利 用引入排气设备中的碳氢化合物，HC-SCR催化剂也用来除去NOx。在DPF再生除去积聚在DPF入口处的煤烟时，将一部分燃料引入排气设备中使得 在燃料中的碳氢化合物与在LNT的DOC上的氧气(O2)反应，由此提高DPF入口处的温度。此时，由于LNT没有除去NOx且在DPF再生过程中也断开废气再循环(EGR)，NOx 排放的量显著增加。但是，燃料中的大量碳氢化合物促进HC-SC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柴油机车辆的ＮＯｘ还原设备，该设备包括：稀ＮＯｘ捕集器；位于稀ＮＯｘ捕集器下游的柴油机微粒过滤器；以及在稀ＮＯｘ捕集器上提供的碳氢化合物选择性催化剂还原ＨＣ－ＳＣＲ催化剂。

【技术特征摘要】
KR 2009-9-2 10-2009-00826651.一种用于柴油机车辆的NOx还原设备，该设备包括 稀NOx捕集器；位于稀NOx捕集器下游的柴油机微粒过滤器；以及在稀NOx捕集器上提供的碳氢化合物选择性催化剂还原HC-SCR催化剂。2.根据权利要求1所述的NOx还原设备，其中所述稀NOx捕集器...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔城茂，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]