本发明专利技术涉及一种用于从柴油机的废气中去除氮氧化物的催化转化剂并且涉及一种用于减少柴油机的废气中氮氧化物水平的方法。该催化转化剂由长度L的负载本体和催化活性涂层组成，这种催化活性涂层就其本身而言可以由一个或多个材料区域形成。这些材料区域包括一种含铜的沸石或类似于沸石的化合物。所使用的这些材料包括菱沸石、SAPO-34、ALPO-34、以及沸石β。此外，这些材料区域包括至少一种选自下组的化合物，该组由以下各项组成：氧化钡、氢氧化钡、碳酸钡、氧化锶、氢氧化锶、碳酸锶、氧化镨、氧化镧、氧化镁、镁-铝混合氧化物、碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、及其混合物。贵金属也可以任选地包含于该催化转化剂中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从柴油机的废气中去除氮氧化物的催化剂本专利技术涉及一种用于从柴油机的废气中去除氮氧化物的催化剂并且涉及一种用于降低柴油机的废气中氮氧化物水平的方法。柴油机的废气包括自燃料的不完全燃烧产生的炭烟颗粒(PM)和氮氧化物(N0X)、连同一氧化碳(CO)和烃(HC)污染气体。另外，柴油机的废气包含高达按重量计15%的氧。已知，这些可氧化的CO和HC污染物气体通过可以将它们传送在一个适合的氧化催化剂上而转化为无害的二氧化碳(CO2),并且微粒可以通过将该废气穿过一个适合的炭烟颗粒过滤器上而去除。由于该柴油废气的氧含量高，氮氧化物的还原去除(“去氮氧(denoxing)”)是更加困难得多的。一种已知的去氮氧方法称为SCR法(SCR=选择性催化还原)，即，这些氮氧化物通过该还原剂氨在一种对其适合的催化剂(SCR催化剂)上进行选择性催化还原。氨可以按原样或者以环境条件下可分解出氨的前体化合物的形式来添加到该废气硫中，“环境条件”被理解为是指在废气流中SCR催化剂的上游氨可将化合物分解的环境。该SCR法的完成要求一个用于提供还原剂的来源、一种用于将该还原剂经计量后添加到该如所要求的废气中的注射装置、以及安排在该废气的流动路径中的SCR催化剂。相对于该SCR催化剂而言全部被安排在该流入一侧上的还原剂源、SCR催化剂、以及注射装置还被称为SCR系统。另外，氮氧化物存储催化剂可以用于对柴油废气进行去氮氧。其操作模式在SAE文件SAE950809中进行了详细地描述。这些氮氧化物存储催化剂的清洁作用是基于通过该存储催化剂主要呈硝酸盐形式的存储材料在该发动机的一个贫乏操作阶段中对氮氧化物的存储。在发动机的随后富足操作阶段，预先形成的硝酸盐被分解并且再次释放的氮氧化物与这些还原的废气组分在该存储催化剂上发生反应以便给出氮气、二氧化碳、以及水。用于对内燃机废气去氮氧的组合方法也已经被描述了，其中使用了 SCR催化剂和氮氧化物存储催化剂。在这些组合系统中，该氮氧化物存储催化剂总体上被连接在该流入一侧上该SCR催化剂的上游并且用于在富足操作阶段的过程中生产氨，它然后被存储在SCR催化剂的下游。由于在随后的贫乏操作阶段的过程中动态存储容量的不适当导致的氮氧化物存储催化剂泄露的氮氧化物可以借助这种在该SCR催化剂的下游存储的氨而被还原成为氮气。例如在DE10104160、DE10308287以及W02008/0077602中已经描述了相应的系统。例如在EP0879633和US7，160,832中也已经提出了带有相对于该SCR催化剂而言被安排在该流出一侧上具有氮氧化物存储催化剂的相反系统结构。此外，现有技术披露了同时具有氮氧化物-存储作用并且能够通过氨对氮的选择性还原催化的进行催化的催化剂。EP1203611披露了一种用于在废气贫乏的条件下对氮氧化物进行选择性催化还原的废气清洁装置，这包括至少一种带有用于选择性催化还原的催化活性组分(SCR组分)的催化剂以及另外至少一种氮氧化物的存储组分(NOx组分)。该催化剂通过脲SCR法来进行操作，即，用于氮氧化物的还原剂是氨，而氨是从添加到该贫乏的废气中的脲产生的。DE19806062还披露了 一种用于减少柴油机废气中污染物水平的还原催化剂，该还原催化剂包括，在其活性组成中的，一种NOx存储材料连同基于该催化活性氧化物Ti02、W03、Mo03、以及V2O5的SCR催化剂材料。该NOx存储材料包括作为一种活性组分的至少一种高表面积的无机氧化物，该无机氧化物优选是选自:A1203、SiO2, ZrO2、沸石、以及页硅酸盐。EP0666099描述了以一种用于从氧化性废气中去除氮氧化物的方法，将这些氧化性废气传送在一个特定的存储了这些氮氧化物的催化剂上并且然后将一种还原剂周期性地添加到该废气中，这种还原剂将吸收在该催化剂的氮氧化物还原成氮气。该催化剂包括无机氧化物以及催化活性组分。这些催化活性组分首先包括选自以下项的贵金属:钼、钯、铑、以及钌，并且其次包括至少一种碱金属和/或碱土金属。另外，该催化剂可以包括选自以下项的重金属:锰、铜、钴、钥、钨、钒、或其化合物。现在，用于对柴油废气去氮氧的SCR法被认为是对于载客汽车的应用和多用途运载车的标准使用而言最有前景的氮氧化物清洁方法。尤其是在载客汽车的情况下，然而，应该指出在NEDC (“新欧洲运行循环试验”)中发生的待清洁的废气的温度是移动的甚至进一步进入到更冷的范围中。因为经计量添加的作为氨还原剂来源的脲仅在从180° C的温度下有可能处于一种受控的方式，而不接收不希望的脲沉积以及在该废气系统中转化产物，所以废气温度中这种进展的结果是SCR法不再能在该NEDC的“都市部分”(ECE)中被有效使用。其结果是氮氧化物在该ECE中泄露以及因此超过在整个NEDC运行循环试验中规定的NOx限度。本专利技术的目的是提供一种催化剂以及一种废气清洁方法，该方法相对于现有技术的系统而言展现出了在整个与NEDC相关的温度范围上，但是尤其是在相对较低的温度上，例如在100° C与250° C之间改进的NOx转化性能。这个目的是通过一种用于从柴油机的废气中去除氮氧化物的催化剂来实现的，该催化剂由一种长度L的载体和一种催化活性涂层组成，这种催化活性涂层包括一个或多个材料区域，这些区域包括:.一种沸石或类沸石化合物，该化合物包含基于该沸石或类沸石化合物的总重量按重量计1%-10%的铜，该沸石或类沸石化合物是选自下组，该组由以下各项组成:菱沸石、SAP0-34、ALP0-34、以及沸石β ;以及.至少一种选自下组的化合物，该组由以下各项组成:氧化钡、氢氧化钡、碳酸钡、氧化银、氢氧化银、碳酸银、氧化镨、氧化镧、氧化镁、镁/招混合氧化物、碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、及其混合物，并且通过一种用于从柴油机的废气中去除氮氧化物的方法来实现的，有待清洁的废气具有的空气比λ是大于I并且被传送在一种专利技术的催化剂上。本专利技术的催化剂的特殊组成的作用是在该废气中存在的待清洁的氮氧化物可以按硝酸盐的形式在小于或等于200° C的温度下而存储在该催化剂中。其结果是，在经计量添加的脲还尚未可能呈可用方式的温度范围内非常实质性地避免了在该催化剂中氮氧化物的泄露。如果该废气温度超过200° C，这样经计量添加与需求成比例的脲还原剂有可能呈一种受控的方式，在该催化剂中在较低的温度下存储的氮氧化物通过氨再次被释放并且被选择性还原成氮气。作为在该催化剂中存在的这些组分的协同相互作用的结果，与现有技术系统相比较，该NOx转化因此在整个与NEDC相关的温度范围上得到大大增强，而且尤其是在较低的温度下，例如在100° C与250° C之间。优选地，用于在本专利技术的催化剂中使用的沸石或类沸石化合物具有的平均中值孔径是小于4埃并且是选自由菱沸石、SAP0-34、ALP0-34组成的组。这种类型的沸石或类沸石化合物具有以下优点，即，其中存在的孔是大到足以能够存储氨和/或氮氧化物。然而，任何同样存在于废气中有待清洁的短链烃，由于孔隙尺寸小的原因而不能够存储在于该沸石或类沸石化合物的孔隙结构中因此有效避免了通过烃对于氨和/或氮氧化物而言的存储位置以及在该沸石或类沸石化合物中存在的SCR-催化活性位点的可逆阻塞。这点的作用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.13 EP 10009478.81.一种用于从柴油机的废气中去除氮氧化物的催化剂，该催化剂由长度L的载体和催化活性涂层组成，这种催化活性涂层包括一个或多个材料区域，这些区域包括:一种沸石或类沸石化合物，该化合物包含基于该沸石或类沸石化合物的总重量按重量计1%-10%的铜，该沸石或类沸石化合物是选自下组，该组由以下各项组成:菱沸石、SAP0-34、ALP0-34、以及沸石β ;以及 至少一种选自下组的化合物，该组由以下各项组成:氧化钡、氢氧化钡、碳酸钡、氧化银、氢氧化银、碳酸银、氧化镨、氧化镧、氧化镁、镁/招混合氧化物、碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、及其混合物。2.按权利要求1所述的催化剂， 其特征在于 该沸石或类沸石化合物具有的平均中值孔径是小于4埃并且是选自由菱沸石、SAP0-34、ALP0-34 组成的组。3.按权利要求1或2所述的催化剂， 其特征在于 该催化活性涂层另外包括二氧化铈和/或铈/锆的混合氧化物。4.按权利要求3所述的催化剂， 其特征在于 该二氧化铈和/或铈/锆的 混合氧化物是用于选自下组的化合物的载体氧化物，该组由以下各项组成:氧化钡、氢氧化钡、碳酸钡、氧化锶、氢氧化锶、碳酸锶、氧化镨、氧化镧、氧化镁、镁/铝混合氧化物、碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、及其混合物。5.以上权利要求中任一项所述的催化剂， 其特征在于 该催化活性涂层另外包括一种或多种选自下组的贵金属，该组由以下各项组成:钼、钯、铑、铱、钌、金、银、及其混合物和/或合金。6.按权利要求1到4中任一项所述的催化剂， 其特征在于 该催化活性涂层由两个材料区域组成，该第一材料区域包括该沸石或类沸石化合物，而选自下组的化合物是存在于该第二材料区域中的，该组由以下各项...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·施普尔克，N·泽格尔，E·米勒，S·马姆博格，
申请(专利权)人：尤米科尔股份公司及两合公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。