[發明專利]氧化催化劑及使用該氧化催化劑的廢氣凈化系統

有效

• 申請號: 200710168180.4
• 申請日: 2007-11-28
• 公開（公告）號: CN101190410A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 池田正憲;加藤尚弘
• 申請（專利權）人: 株式會社ICT;國際催化劑技術公司
• 主分類號: B01J23/40
• 分類號: B01J23/40;B01J32/00;B01D53/94
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱梅;徐志明

技術領域

本發明涉及氧化催化劑及使用該氧化催化劑的廢氣凈化系統。尤其涉及對來自柴油發動機等內燃機的氮氧化物具有優良的凈化性能的廢氣凈化系統。

背景技術

引人注目的凈化從柴油發動機等內燃機排放的氮氧化物的方法是，沿著廢氣流動的方向配置還原催化劑，通過從還原催化劑的前方所供給的還原劑，在還原催化劑上對NO_X進行凈化處理的方法。此類還原劑有氨(NH₃)、尿素((NH₂)₂CO)、輕油等的烴等。眾所周知，使用上述任一還原劑都能通過NO₂進行NO_X的凈化反應。例如，使用尿素的凈化氮氧化物的反應主要通過下式(1)～(4)進行反應，現已知道反應式(2)為standard-SCR(Selective?Catalytic?Reduction)，反應式(3)為fast-SCR，并且反應式(2)比反應式(3)的反應慢(C.ScottSluder，et?al.，Low?Temperature?Urea?Decomposition?and?SCR?Performance，SAE?paper?2005-01-1858)。

在反應式(3)中NO和NO₂是以等摩爾進行反應的，但由于在發動機輸出功率低(低速)(即廢氣呈低溫)時，發動機所排放廢氣中的氮氧化物大部分為NO。因此在低溫時，通過生成NO₂，將NO₂對于NO的摩爾比控制成接近1∶1而使反應式(3)的反應容易進行。

(NH₂)₂CO+H₂O→2NH₃+CO₂????????(1)

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O?????????(2)

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O?????????(3)

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O????????(4)

2NO+O₂→2NO₂??????????????????(5)

眾所周知，生成NO₂的技術中有利用等離子體的方法，已公開了利用通過在廢氣中產生等離子體而生成的二氧化氮及臭氧，減少顆粒物質的方法(US-A-2004-168429(JP-A-2004-169643))。

另外，生成NO₂的其它技術，還有采用使上述反應式(5)的反應進行的氧化催化劑的技術。例如，在US-A-4902487(JP-A-1-318715)中公開了一種以去除柴油機微粒(顆粒物質)為目的，將廢氣中的NO氧化成NO₂的催化劑活性組分是鉑(Pt)、鈀(Pd)、釕(Ru)、銠(Rh)等，但是沒有公開除了Pt以外的具體數據。另外，在Barry?J.Cooper，etal.，Role?of?NO?in?Diesel?Particulate?Emission?Control，SAE?paper，890404中指出了，Pd、Rh、銥(Ir)、Ru催化劑的氧化NO的性能低，尤其是，負載于Al₂O₃上的Pd的NO氧化率為0％。

另一方面，作為一種氮氧化物的凈化方法，在US-A-2002-039550(JP-A-2002-1067號公報)中公開了，著眼于大多數還原催化劑對于二氧化氮具有比一氧化氮更高的活性，用Pt催化劑將部分NO氧化成NO₂，然后將廢氣與氨一同引入到還原催化劑上的廢氣凈化方法。

發明內容