Выхлопная система, содержащая катализатор накопления nox и катализируемый фильтр сажи



Выхлопная система, содержащая катализатор накопления nox и катализируемый фильтр сажи
Выхлопная система, содержащая катализатор накопления nox и катализируемый фильтр сажи

 


Владельцы патента RU 2575717:

ДЖОНСОН МЭТТИ ПЛС (GB)

Изобретение относится к системе доочистки выхлопного газа для транспортного средства с дизельным двигателем. Система доочистки выхлопного газа для транспортного средства с дизельным двигателем содержит катализатор с накоплением NOx (КНОА), за которым следует в направлении ниже по потоку катализируемый фильтр сажи (КФС), в которой КФС содержит окислительный катализатор, содержащий платину и палладий при обогащении палладием в массовом соотношении. Изобретение обеспечивает снижение выбросов. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системе доочистки выхлопного газа для транспортного средства с дизельным двигателем, которая содержит катализатор накопления NOx ((КНОА)(NSC)) c последующим в направлении ниже по потоку катализируемым фильтром сажи ((КФС)(CSF)).

Дизельные двигатели известны некоторыми преимуществами, включая низкий расход топлива, высокий крутящий момент и низкие выделения монооксида углерода (СО) и диоксида углерода (СО2). Однако, хотя дизельные двигатели имеют тенденцию к получению низких количеств регулируемых выделений, чем бензиновые двигатели, они также связаны с несколько большей трудностью в регулировании выбросов, в частности, оксидов азота (NOx, по существу NO и NO2) и твердых частиц ((ТЧ)(РМ)). Другим регулируемым загрязнением от двигателей внутреннего сгорания являются несожженные или несгоревшие (включая частично сгоревшие) углеводороды (НС).

Имеются два главных способа снижения выбросов от двигателей, причем первый заключается в конструировании и управлении двигателем, а вторым является доочистка выхлопных газов. Доочистка выхлопного газа включает, по существу, исследование и разработку каталитических способов очистки регулируемых выбросов и при использовании с электронным управлением двигателя обычно успешно отвечает требованиям современных стандартов по выбросам. Тем не менее, постоянное давление даже при увеличении регулирующих требований к выхлопам, в сочетании с давлением на производителей в отношении снижения расхода топлива и связанных с этим выбросов СО2 с точки зрения перспектив для окружающей среды и глобального потепления, продолжают существовать задачи разработки двигателей и систем доочистки.

Исторически первой каталитической доочисткой, введенной для двигателей внутреннего сгорания, был катализатор окисления дизельного топлива ((КОДТ)(DOC)), содержащий катализатор металла платиновой группы, обычно платину, нанесенный на проточный керамический или металлический сотовый носитель. Такие КОДТ являются эффективными в окислении СО и углеводородов (НС) и широко используются в настоящее время. Кроме того, такие КОДТ могут быть эффективными для снижения массы ТЧ при одновременном окислении летучих органических фракций (углеводородов), адсорбированных на углеродистой частице.

Использование на линии катализаторов накопления NOx (КНОА), часто называемых уловителями несгоревших NOx или катализаторами-поглотителями NOx ((КПОА)(NAC)), хорошо известно в системах доочистки выхлопного газа для двигателей внутреннего сгорания, работающих на обедненных смесях. Вероятной самой ранней патентной публикацией является ЕР 0560991 (Toyota), которая описывает, как устройство накопления NOx может быть сконструировано при введении таких материалов, как оксид бария, который взаимодействует с NOx с образованием нитратов, и катализатора конверсии NOx, такого как платина. КНОА периодически регенерируют при модулировании соотношения топливо/воздух (обычно называемого «лямбда», или λ) до стехиометрического (λ=1) или обогащенного (λ<1). В процессе отклонения в сторону обогащения управление двигателем обеспечивает высокие концентрации НС с продувкой КНОА от накопленного NOx. Высвобожденный NOx одновременно восстанавливается при контактировании с катализатором до газообразного азота. Случай обогащенной продувки может также называться случаем регенерации КНОА.

Удаление ТЧ из дизельных выхлопных газов обычно реализуется некоторой формой фильтра или частичного фильтра. В патентной литературе предложено большое число конструкций фильтра. В настоящее время фильтром-прототипом является фильтр с керамической или керамоподобной проточной стенкой, несущий катализатор сгорания ТЧ, известный как катализируемый фильтр сажи (КФС). Предложен ряд вариантов КФС, включая покрытие фильтра катализатором накопления NOx. Прототип КФС имеет зону покрытия типа КОДТ на передней стороне фильтра и низконагруженную зону на тыльной стороне фильтра. Обычно обе зоны являются Pt-содержащими.

Предложена конструкция системы доочистки для транспортных средств с дизельным двигателем, которая содержит КНОА, за которым следует КФС. Такая конструкция показана в WO 2008/075111, содержание которой вместе со ссылками в ней приводится здесь. Однако она плохо отвечает современным требованиям по выделениям EU6 и US Tier 2 Bin 5 в относительно простой и относительно недорогостоящей системе.

В ЕР 1536111 рассматриваются устройство и способ удаления метана, СН4 и оксида азота N2O из выхлопных газов в процессе работы двигателя внутреннего сгорания, в частности в процессе работы двигателя в условиях обогащения, где устройство содержит средство настройки (тюнинга) параметров двигателя, катализатор восстановления NOx, включающий средство восстановления NOx, и катализаторы восстановления метана и оксида азота в выхлопных газах двигателя. В предпочтительном варианте используется катализатор типа восстановления накапливающегося азота, содержащий компоненты палладия и оксида церия и оксида циркония в качестве компонентов накопления кислорода на фильтре частиц, где палладий предусмотрен для восстановления метана.

Авторы настоящего изобретения отмечают, что одна из трудностей в доочистке выхлопных газов для современных дизельных двигателей с небольшим рабочим объемом является результатом низких температур выхлопных газов, в частности ниже по потоку от турбокомпрессора, который извлекает энергию от потока выхлопных газов и в результате снижает затем температуру газа, что вызывает трудность воспламенения катализатора. Они также отмечают, что такие низкие температуры усиливают трудность окисления общих НС с помощью КФС, в частности, такая пропорция НС, генерированных для регенерации КНОА, является метаном, и метан образует высокую пропорцию НС, покидающих КНОА в процессе регенерации.

Метан трудно окислить с помощью КНОА и КФС в нормальных рабочих условиях благодаря их высокой температуре воспламенения. Для традиционного КФС, имеющего в каналах Pt-катализатор, температура воспламенения, определенная как температура, при которой взаимодействует 50% (по концентрации) метана, находится в районе 400°C. Дизельные двигатели с небольшим рабочим объемом обычно не образуют такие температуры в КФС. Температура выхлопного газа дизельных двигателей с небольшим рабочим объемом только достигает указанной области в процессе условий движения с высокой скоростью или высокой нагрузкой. Таким образом, остается необходимость контроля общих НС в системе типа КНОА и КФС. Во избежание сомнений КНОА, как этот термин используется здесь, не включает устройства, известные как пассивные абсорберы NOx, см., например, WO 2008/047170 как иллюстрацию такого пассивного абсорбера NOx.

Соответственно, настоящее изобретение предусматривает систему доочистки выхлопного газа для транспортного устройства с дизельным двигателем, которая содержит катализатор накопления NOx (КНОА), за которым следует в направлении ниже по потоку катализируемый фильтр сажи (КФС), где КФС содержит окислительный катализатор, содержащий платину и палладий при обогащении палладием в массовом соотношении. Специалисту в данной области техники будет понятно, что покрытие КОДТ-типа на традиционном КФС не окисляет значительное количество метана в условиях случая КНОА-регенерации.

Также настоящее изобретение предусматривает способ доочистки выхлопных газов от транспортного дизельного двигателя, содержащий систему доочистки, которая содержит катализатор накопления NOx (КНОА), за которым в случае КНОА-регенерации следует в направлении ниже по потоку катализируемый фильтр сажи (КФС), который (способ) включает пропускание выхлопных газов из КНОА в процессе указанной регенерации через окислительный катализатор, содержащий платину и палладий при обогащении палладием в массовом соотношении.

Желательно указанный катализатор наносят на КФС как частичное, слоистое или зонированное покрытие, хотя покрытие, нанесенное по всему КФС, например во все выпускные каналы, включено в изобретение. В случае зонированного покрытия желательно, чтобы оставшейся частью покрытия был традиционный КФС-катализатор, способный окислять СО и НС в обычных рабочих условиях обеднения, т.е. не в условиях обогатительной регенерации.

В предпочтительных вариантах КФС содержит фильтр с проточными стенками, содержащий впускные каналы и выпускные каналы. В одном варианте впускные каналы содержат платиносодержащий окислительный катализатор, а выпускные каналы содержат окислительный катализатор, содержащий платину и палладий при обогащении палладием в массовом соотношении.

Альтернативно, окислительный катализатор может быть расположен в зоне ниже по потоку, определяемой на конце ниже по потоку выпускным концом фильтра, где впускной конец фильтра содержит зону выше по потоку, определяемую впускным концом фильтра, и где зоной выше по потоку является платиносодержащий окислительный катализатор. Такое размещение может использоваться в комбинации с фильтрами с проточными стенками или другими размещениями фильтров.

Размещение традиционного Pt-содержащего КФС-катализатора, расположенного во впускной зоне или нанесенного на впускные каналы фильтра с проточными стенками выше по потоку от Pd-обогащенного катализатора, расположенного в зоне или нанесенного на выпускные каналы, является предпочтительным тем, что оно обеспечивает лучшее терморегулирование и поэтому улучшает эффективность системы доочистки выхлопного газа. В частности, обогатительная регенерация образует повышенную температуру выхлопного газа. Соответственно, расположение Pd-обогащенного катализатора не лимитируется температурой, поскольку фильтр как целое контактирует с выхлопным газом при повышенной температуре. Однако, температура выхлопного газа в процессе обычной работы двигателя, работающего на обедненных смесях, т.е. между регенерациями, является более холодной, так что активность Pt-содержащего катализатора ограничивается температурой. Отсюда, предпочтительно располагать Pt-содержащий катализатор в месте, где он может достигать уровня воспламенения монооксида углерода и углеводородов как можно быстрее после холодного запуска и для очистки выхлопных газов, испускаемых при движении с высокой скоростью, например, EUDC-часть ездового цикла MVEG-B (где EUDC означает «особый городской ездовой цикл»).

В вариантах, в которых фильтр характеризуется наличием платиносодержащего окислительного катализатора, в предпочтительных вариантах платиносодержащий окислительный катализатор содержит палладий в платинообогащенном массовом соотношении Pt:Pd.

Нанесение покрытий на фильтры с проточными стенками и другие основы фильтра с получением частичного, слоистого или зонированного покрытия может быть осуществлено способами, известными специалисту в данной области техники, смотри, например, WO 99/47260 или Международную заявку на патент № PCT/GB 2011/050005, поданную 4 января 2011 г.

Окислительный катализатор желательно содержит композицию Pt/Pd. Традиционный КФС-окислительный катализатор является катализатором на основе платины, но авторами изобретения установлено, что Pd является лучшим катализатором для окисления метана. С другой стороны катализаторы, содержащие только Pd, являются очень восприимчивыми к отравлению серой, присутствующей во всех дизельных топливах, даже топливах с ультранизким содержанием серы. Pd-обогащенное массовое соотношение Pt:Pd, сниженное до приблизительно 1:10, в настоящее время считается наиболее эффективным в настоящем изобретении. Необходимо устанавливать содержание активных каталитических компонентов в соответствии с определенным двигателем и связанным управлением двигателем, а также варьировать в соответствии с размером и числом элементов на единицу площади основы фильтра.

Нанесенная каталитическая композиция обычно содержит компонент подслоя, как общепринято. Авторы изобретения считают, что окисление метана весьма зависит от соотношения воздух:топливо, и что условия в процессе обогатительной регенерации не способствуют окислению метана. Соответственно, предпочтительно вводить относительно высокое количество компонента накопления кислорода ((КНК)(OSC)) в подслойную композицию. Наиболее известным КНК является оксид церия, часто используемый для образования смешанного оксида церия/циркония. Например, подходящая загрузка КНК-компонента для использования в настоящем изобретении составляет 20-50% масс. Ее сравнивают с загрузкой КНК-компонента в традиционном катализаторе, используемом в КФС, 0-15% масс. Должно быть понятно, что указанная загрузка относится к загрузке КНК-компонента, и что если это (оксид церия): (оксид циркония) 50:50, то количество оксида церия составляет половину.

Желательно, чтобы двигателем, используемым в настоящем изобретении, являлся двигатель с форсунками системы питания с общей топливной магистралью, а не двигатель с насосом-форсункой (PD-типа). Начальные испытания авторов изобретения показывают, что двигатели с насосом-форсункой могут образовывать очень высокие уровни метана (до 90% масс. метана в общих углеводородах) в процессе КНОА-регенерации. Тем не менее, считается, что настоящее изобретение также обладает возможностью улучшения выбросов НС в случае двигателей с насосом-форсункой.

Для более полного понимания изобретения предусмотрен следующий пример только путем иллюстрации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 представлена столбчатая диаграмма, показывающая срез общих НС в ч./млн в газе, выходящем из образцов окислительного катализатора при температуре входящего газа 300°C после воздействия в течение 8 с и 12 с регенерации синтетического выхлопного газа; и

на фиг.2 представлена столбчатая диаграмма, показывающая результаты для образцов такого же окислительного катализатора при температуре входящего газа 350°C.

Для моделирования КФС керамические проточные основы (не фильтрующие основы) размером 1 дюйм × 3 дюйм (2,5 см × 7,5 см) имели 1,0 г/дюйм3 (0,06 г/см3) ряда каталитических композиций, нанесенных с использованием традиционной технологии. Образцы выдерживают в газовых потоках в устройстве для определения синтетической каталитической активности ((ОСКА)(SCAT)) с моделированием обедненных условий с последующим коротким (8 с или 12 с) отклонением в сторону обогащения для воспроизводства регенерации.

Каталитические композиции все были нанесены при 60 г/фут3 (2 кг/м3) на различные подслои, которые были нанесены при 1,0 г/дюйм3 (0,06 г/см3).

Образец А: 2:1 Pt:Pd на глиноземном подслое (не в соответствии с изобретением);

Образец В: 1:2 Pt:Pd на глиноземном подслое;

Образец С: 1:10 Pt:Pd на глиноземном подслое;

Образец D: 1:2 Pt:Pd на подслое 50:50 глинозем: смешанный оксид церия/циркония; и

Образец Е: 1:10 Pt:Pd на подслое 50:50 глинозем: смешанный оксид церия/циркония.

Состав газа в обедненных условиях: 8% СО2, 12% О2 и 5% Н2О.

Состав газа в обогащенных условиях: 8% СО2, 0,5% О2, 5% Н2О, 100 ч./млн NO, 500 ч./млн СО, 1000 ч./млн С1 метана и равное количество пропилена при измерении как С1 углеродные частицы.

Устройство ОСКА стабилизируют при температуре входящего газа 300°C (эквивалентно пассажирскому дизельному двигателю с малым рабочим объемом, снабженному КФС в поддонном положении, при быстрых скоростях автострадного движения) и 350°C в обедненных условиях до 8 с или 12 с отклонения в сторону обогащения (показано как черные или серые столбцы, соответственно, на фигурах). Срез общих НС был определен в ч./млн в газе, выходящем из образцов, и результаты представлены на фиг.1 (при 300°C) и на фиг.2 (при 350°C).

При анализе результатов, особенно при сравнении образца Е с образцом С на фиг.1, можно видеть, что присутствие оксида церия в образце Е дает значительно меньший срез НС в процессе обогащенной регенерации, особенно заметно в процессе длительной обогащенной продувки.

Фиг.1 также показывает, что присутствие оксида церия играет полезную роль в длительных обогащенных отклонениях и не видно различия в НС срезах между продувками 8 с и 12 с.

При 350°C можно легко увидеть на фиг.2, что образцы, содержащие больше Pd, чем Pt, и КНК, имеют конверсию большей части НС.

1. Система доочистки выхлопного газа для транспортного средства с дизельным двигателем, которая содержит катализатор с накоплением NOx ((KHOA)(NSC)), за которым следует в направлении ниже по потоку катализируемый фильтр сажи ((КФС)(CSF)), где КФС содержит окислительный катализатор, содержащий платину и палладий при обогащении палладием в массовом соотношении.

2. Система по п.1, в которой массовое соотношение Pt:Pd составляет менее 1:2.

3. Система по п.1 или 2, в которой массовое соотношение Pt:Pd составляет менее 1:10.

4. Система по п.1 или 2, в которой окислительный катализатор содержит компонент накопления кислорода в количестве 20-50 мас.% .

5. Система по п.1 или 2, в которой окислительный катализатор содержит оксид церия или смешанный оксид церия-циркония.

6. Система по п.1 или 2, в которой КФС содержит фильтр с проточными стенками, содержащий впускные каналы и выпускные каналы.

7. Система по п.1, в которой окислительный катализатор расположен в зоне ниже по потоку, определяемой на конце ниже по потоку выпускным концом фильтра, где впускной конец фильтра содержит зону выше по потоку, определяемую впускным концом фильтра, и в которой зоной выше по потоку является платиносодержащий окислительный катализатор.

8. Система по п.6, в которой впускные каналы содержат платиносодержащий окислительный катализатор, а выпускные каналы содержат (Pt:Pd)-окислительный катализатор, обогащенный палладием.

9. Система по п.7, в которой платиносодержащий окислительный катализатор содержит палладий при массовом соотношении Pt:Pd, обогащенном платиной.

10. Транспортное средство, содержащее дизельный двигатель и выхлопную систему по любому из пп.1-9.

11. Способ доочистки выхлопных газов от транспортного дизельного двигателя, содержащего систему доочистки выхлопного газа, содержащую катализатор с накоплением NOx (KHOA), за которым следует в направлении ниже по потоку КФС, в ходе регенерации KHOA, где способ включает пропускание выхлопных газов из KHOA в процессе указанной регенерации через окислительный катализатор, содержащий платину и палладий при обогащении палладием в массовом соотношении.

12. Способ снижения общего содержания углеводородов по п.11.

13. Способ по п.11 или 12, в котором окислительный катализатор окисляет 20-90% об. метана, присутствующего в выхлопных газах, поступающих в КФС в процессе регенерации KHOA.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству для очистки дизельных отходящих газов. В качестве основного катализатора устройство включает первый катализатор окисления, нанесенный на первый несущий субстрат.

Настоящее изобретение относится к цеолиту типа шабазита с закрепленными на нем медью и щелочноземельным металлом, у которого атомарное отношение (медь + щелочноземельный металл)/алюминий составляет 1,0 или менее.

Изобретение относится к тройному катализатору для обработки выбросов отработанных газов из двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, установленных на транспортных средствах, фильтру для сажи с тройным катализатором, способу получения катализатора, способу обработки выбросов отработанных газов, выхлопной системе для двигателя внутреннего сгорания и транспортному средству.

Изобретение относится к системе последующей обработки отработавших газов. Система (10) последующей обработки отработавших газов содержит: блок (12) каталитического нейтрализатора с по меньшей мере одним каталитическим материалом (14), установленный в трубопроводе (16) выпуска отработавших газов по потоку ниже двигателя (18) внутреннего сгорания, первый бак (44а) для содержания по меньшей мере одного реагента-восстановителя (22), второй бак (44) для содержания активирующего материала и одно или несколько дозирующих устройств (20, 20a, 20b) для подачи по меньшей мере одного реагента-восстановителя (22) для снижения содержания оксидов NOx в отработавших газах (24), содержащего по меньшей мере один углеводород, выполненных с возможностью подачи в отработавшие газы (24) по меньшей мере одного активирующего материала (26), который включает по меньшей мере один кислородсодержащий углеводород эфирного типа, содержащий эфир, выбранный из группы, состоящей из триглима, диглима, моноглима, диэтилового эфира, дипропилового эфира, и который вызывает повышение каталитической активности каталитического материала (14) по сравнению с его каталитической активностью в отсутствие активирующего материала (26), по меньшей мере в заданном диапазоне температур.

Изобретение относится к дозированию мочевины системы последующей обработки выхлопных газов. Устройство содержат камеру, выполненную с возможностью получения сжатого газа через первое впускное отверстие, получения раствора мочевины через второе впускное отверстие и подачи комбинированного потока из сжатого газа и мочевины к выпускному отверстию, канал потока, проходящий от первого впускного отверстия к посадочной поверхности, и клапанный элемент, выполненный с возможностью перемещения между открытым положением, в котором клапанный элемент находится на расстоянии от посадочной поверхности, и закрытым положением, в котором клапанный элемент соприкасается с посадочной поверхностью.

Изобретение относится к катализатору очистки выхлопного газа, включающему в себя основу и каталитический покровный слой, сформированный на поверхности этой основы в виде слоистой структуры с верхним и нижним слоями, причем нижний слой лежит ближе к поверхности основы, а верхний слой лежит относительно дальше от нее, и каталитический покровный слой содержит родий и палладий в качестве катализаторов из драгоценных металлов, каталитический покровный слой содержит в качестве носителя материал, характеризующийся способностью к накоплению кислорода, родий содержится в верхнем слое каталитического покровного слоя, палладий содержится и в верхнем слое, и в нижнем слое каталитического покровного слоя, носитель для родия в верхнем слое выполнен из сложного оксида ZrO2, содержащего Y2O3, и, по меньшей мере, часть палладия в верхнем слое и в нижнем слое нанесена на материал со способностью к накоплению кислорода, и отношение массы палладия в верхнем слое к массе палладия в нижнем слое составляет не менее чем 0,01 и не превышает 0,4.
Изобретение относится к катализируемому сажевому фильтру, а также способу его получения. При этом способ включает следующие стадии: a) обеспечения тела сажевого фильтра с продольными каналами, которые ограничены продольными пористыми стенками, определяющими сторону рассеивания и сторону проникновения; b) обеспечения первого каталитического покрытия типа «washcoat», содержащего первую катализаторную композицию, которая является активной в отношении селективного каталитического восстановления оксидов азота, c) обеспечения второго каталитического покрытия типа «washcoat», содержащего вторую комбинированную катализаторную композицию в форме смеси катализатора, который является активным в отношении селективного окисления аммиака в азот, и катализатора, который является активным в отношении окисления монооксида углерода и углеводородов; d) нанесения на тело сажевого фильтра первого каталитического покрытия типа «washcoat» на всю сторону рассеивания и внутрь разделительных стенок тела фильтра и нанесения на сажевый фильтр второго каталитического покрытия типа «washcoat» на всю сторону проникновения тела фильтра; и e) сушки и термической обработки покрытого фильтра с получением катализируемого сажевого фильтра, причем модальный размер частиц первого катализатора в первом покрытии типа «washcoat» меньше, чем средний диаметр пор продольных стенок, и в котором модальный размер частиц второго покрытия типа «washcoat» больше, чем средний диаметр пор продольных стенок.

Изобретение относится к фильтру с протеканием через стенки для фильтрования материала в виде частиц от протекающих отработанных газов и к способу его получения. Фильтр содержит катализатор для преобразования твердого углерода в материал в виде частиц с помощью кислорода и для селективного восстановления оксидов азота в отработанных газах с помощью азотистого восстановителя, причем катализатор содержит оксид церия и вольфрам.

Изобретение относится к катализаторам поглощения NOx. Катализатор содержит 10-100% масс.

Изобретение относится к композиции на основе оксида циркония и по меньшей мере одного оксида редкоземельного элемента, отличного от церия, для обработки выхлопных газов от двигателей внутреннего сгорания при массовой доле оксида циркония по меньшей мере 50%.

Изобретение относится к синтезу цеолитов и их использованию. Железосодержащий цеолит бета получен без использования органического структурирующего агента. Молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия (SAR) составляет от 5 до 20. Указанное железо находится в количестве, составляющем, от 1,0 до 10 мас. %. Цеолит проявляет конверсию NOx, составляющую, по меньшей мере, 40% при 200°C для селективного каталитического восстановления образующим аммиак соединением после выдерживания при 700°C в течение 16 часов в присутствии до 10 об. % водяного пара. Изобретение обеспечивает упрощение способа получения цеолита, обладающего селективностью в процессах каталитического восстановления оксидов азота в отходящих газах. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил., 3 табл., 6 пр.

Изобретение относится к катализатору окисления для двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедной смеси. Устройство включает в себя двигатель внутреннего сгорания, работающий на бедной смеси, средство управления работой двигателя и систему выхлопа для очистки выхлопного газа двигателя. Система выхлопа включает в себя первый катализатор окисления, расположенный на первой монолитной подложке с сотовой структурой. Первый катализатор окисления включает платину, нанесенную на носитель на основе первого оксида металла. Носитель включает, по меньшей мере, один способный восстанавливаться оксид. Первый катализатор окисления не содержит щелочные и щелочноземельные металлы. Средство управления работой двигателя выполнено с возможностью периодического модулирования лямбда-композиции выхлопного газа, контактирующего с первым катализатором окисления, для обогащения лямбда-композиции. Технический результат - восстановление каталитической окислительной активности катализатора. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания, снабженного горелкой. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, оснащенного устройством очистки выхлопных газов, установленным в выхлопном канале, и горелкой, установленной в выхлопном канале перед устройством очистки выхлопных газов и предназначенной для повышения температуры выхлопных газов, подаваемых в устройство очистки выхлопных газов. Устройство управления выполняет управление увеличением для повышения концентрации кислорода в выхлопных газах, подаваемых в горелку, в том случае, когда концентрация кислорода в выхлопных газах, подаваемых в горелку, не превышает заранее установленной требуемой концентрации кислорода, и имеется запрос на активацию горелки. Управление увеличением включает первый параметр управления для ограничения работы вспомогательного устройства, приводимого в действие двигателем внутреннего сгорания. Техническим результатом изобретения является обеспечение стабильной интенсивности сгорания в горелке на определенном минимальном уровне. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к способу увеличения активного срока службы SCR-катализатора. Способ включает введение по меньшей мере одного каолин-несущего компаунда в зону сгорания или в поток дымового газа печи или котла до того, как дымовой газ попадет в SCR-систему и осуществление самопроизвольной реакции по меньшей мере одного каолин-несущего компаунда с любыми газообразными соединениями калия, и/или натрия, или калий- и/или натрий-содержащими соединениями, присутствующими в зоне сгорания или в дымовом газе, до того, как дымовой газ попадет в SCR-систему. Способ позволяет уменьшить отравление и загрязнение SCR-катализатора. Изобретение также относится к способу увеличения активного срока службы SCR-катализатора при одновременном регулировании ртути в газе. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к композиции катализатора для обработки выхлопного газа. Данная композиция включает a) первое молекулярное сито, имеющее предварительно состаренную решетку ВЕА или решетку ВЕА с изоморфным железом, в котором указанное первое молекулярное сито содержит от 0,5 до 5 весовых процентов, полученного ионным обменом или свободного железа; и b) второе молекулярное сито, имеющее кристаллическую структуру с малыми порами и содержащее от 0,5 до 5 весовых процентов полученной ионным обменом или свободной Cu. При этом отношение указанного первого молекулярного сита и указанного второго молекулярного сита составляет от 0,1 до 1. Предлагаемая композиция катализатора характеризуется более высокой общей конверсией NOx при равном или более низком проскоке NH3, чем любой молекулярно-ситовой компонент, взятый отдельно. Настоящее изобретение относится также к катализатору для обработки выхлопного газа, включающему данную композицию, и способу обработки выхлопного газа. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 14 ил., 3 табл., 8 пр.

Изобретение относится к способу генерации тепла для удаления сажи и снижения содержания просочившегося NH3 в выхлопной системе, причем указанный способ включает в себя: впрыскивание азотистого восстановителя в выхлопной поток, содержащий NOx; восстановление указанных NOx с использованием указанного азотистого восстановителя в присутствии катализатора селективного каталитического восстановления SCR с образованием газового потока с пониженным содержанием NOx, в котором по меньшей мере периодически содержится просочившийся азотистый восстановитель; впрыскивание НС в указанный газовый поток с пониженным содержанием NOx с образованием НС-обогащенного газового потока; приведение в контакт НС-обогащенного газового потока с объединенным катализатором с образованием нагретого газового потока, причем указанный объединенный катализатор содержит первый слой, имеющий окислительный катализатор для окисления по меньшей мере части указанных НС для нагрева указанного нагретого газового потока, и второй слой, имеющий катализатор SCR для восстановления по меньшей мере части NOx в указанном нагретом газовом потоке; и приведение в контакт указанного нагретого газового потока с сажевым фильтром для регенерации указанного фильтра от сажи. Также изобретение относится к системе обработки выхлопа, включающей в себя: трубопровод для транспортировки выхлопного газа, содержащего NOx, из двигателя в атмосферу; форсунку для впрыскивания азотистого восстановителя в указанный выхлопной газ; катализатор SCR, выполненный с возможностью контактировать с указанным выхлопным газом и восстанавливать NOx, используя указанный азотистый восстановитель, с образованием газового потока с пониженным содержанием NOx, в котором по меньшей мере периодически содержится просочившийся азотистый восстановитель; НС-форсунку для впрыскивания НС в указанный газовый поток с пониженным содержанием NOx с образованием НС-обогащенного газового потока; объединенный катализатор, выполненный с возможностью контактировать с указанным НС-обогащенным газовым потоком с образованием нагретого газового потока, причем объединенный катализатор содержит первый слой, имеющий катализатор окисления для окисления указанного просочившегося азотистого восстановителя и указанных НС для нагрева указанного нагретого газового потока, и второй слой, имеющий катализатор SCR для восстановления NOx в указанном нагретом газовом потоке; и фильтр, выполненный с возможностью контактировать с указанным нагретым газовым потоком для регенерации сажевого фильтра от содержащейся в нем сажи. Технический результат заключается в упрощении выхлопной системы, которая удаляет просочившийся аммиак. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к способу эксплуатации дозирующего устройства для подачи добавки в устройство для обработки отработавшего газа (ОГ). В способе на стадии А) определяют требуемое устройством (2) для обработки ОГ дозируемое количество добавки. Затем на стадии Б) определяют режим работы для дозирующего устройства (1), причем выполняют, по меньшей мере, стадию Б.1) и Б.2). На стадии Б.1) обеспечивают по меньшей мере одну рабочую характеристику по меньшей мере одного компонента дозирующего устройства (1), которая является определяющей для старения дозирующего устройства (1). На стадии Б.2) устанавливают режим работы для дозирующего устройства (1) в зависимости от рабочей характеристики из стадии Б.1). На стадии В) эксплуатируют дозирующее устройство (1) в установленном режиме работы, так что в устройство (2) для обработки ОГ подается требуемое согласно стадии А) дозируемое количество. Техническим результатом изобретения является обеспечение высокой точности дозирования. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к выхлопной системе для автомобильного двигателя внутреннего сгорания. Выхлопная система для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, который выделяет оксиды азота (NOx) и твердые частицы (PM). Система содержит катализатор восстановления NOx для восстановления NOx в присутствии восстановителя, устройство для введения восстановителя в поток выхлопного газа и источник углеводородного восстановителя, азотсодержащего восстановителя и/или водорода, фильтр для удаления PM из выхлопного газа, протекающего в выхлопной системе, и контур рециркуляции выхлопного газа (EGR) низкого давления для соединения выхлопной системы ниже по потоку относительно фильтра с воздухозаборником двигателя. Контур EGR содержит катализатор-адсорбент NOx (NAC), содержащий адсорбент NO. Техническим результат изобретения является улучшение конверсии NOx, которая может снизить эмиссию NOx из автомобильных двигателей внутреннего сгорания, работающих на бедных смесях. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к снижению количества оксидов азота и оксидов серы, присутствующих в выхлопных газах. Способ снижения количества оксидов азота и серы в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, включает пропускание выхлопного газа вместе с отрегулированным количеством аммиака через каталитическую систему, содержащую один или более катализаторов, активных в отношении реакции с оксидами азота с получением азота, где в выхлоп вводят сам аммиак или аммиак образуется после введения в выхлопной газ до пропускания выхлопного газа через каталитическую систему; пропускание обработанного таким образом выхлопного газа через турбину в турбокомпрессоре; удаление триоксида серы и/или аммониевых соединений серы, присутствующих в выхлопе из турбокомпрессора, на последующей стадии обработки выхлопного газа. Выхлопной газ пропускают через каталитическую систему при температуре выше температуры конденсации аммониевых соединений серы, образованных по реакции с аммиаком в выхлопном газе. Количество аммиака в выхлопном газе регулируют таким образом, чтобы получить количество менее 2 част./млн объемных или более 10 част./млн объемных после пропускания через каталитическую систему. Техническим результатом изобретения является эффективное снижение оксидов азота и серы в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к катализатору окисления выхлопных газов, предназначенному для газопоглощения выхлопных газов, испускаемых из двигателей внутреннего сгорания. Катализатор содержит подложку катализатора, в которой сформировано множество каналов для выхлопного газа, и слой катализатора, сформированный на поверхности каналов для выхлопного газа в подложке катализатора; в котором слой катализатора состоит из нижнего слоя катализатора, верхнего слоя катализатора, обращенного наружной стороной внутрь каналов для выхлопного газа, и промежуточного слоя катализатора, расположенного между нижним слоем катализатора и верхним слоем катализатора, и при этом данный слой катализатора выполнен таким образом, чтобы он покрывал не менее 25% от поверхности канала для выхлопного газа, и в котором нижний слой катализатора содержит, по меньшей мере, кислородопоглощающий агент в качестве компонента катализатора, но не содержит адсорбента углеводорода, причем промежуточный слой катализатора содержит, по меньшей мере, металлический катализатор, нанесенный на носитель из оксида металла, и адсорбент углеводорода в качестве компонентов катализатора, а верхний слой катализатора содержит, по меньшей мере, кислородопоглощающий агент и адсорбент углеводорода в качестве компонентов катализатора. Также изобретение относится к системе выпуска для дизельного двигателя внутреннего сгорания, содержащей катализатор окисления выхлопных газов. Технический результат заключается в увеличении эффективности очистки выхлопного газа. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 7 пр.
Наверх