[發明專利]排氣后處理裝置及操作排氣后處理裝置的方法

有效

• 申請號: 200910146524.0
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101592060A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 亞西爾·雅各布
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 衷誠宣

技術領域

本發明涉及排氣后處理裝置及操作排氣后處理裝置的方法。

背景技術

根據本發明的方法用在排氣后處理裝置中，該排氣后處理裝置具有NO_x存儲催化 轉化器(也稱為用于稀空燃比操作的氮氧化物捕集器，或簡稱LNT即“稀NO_x捕集器) 和SCR催化轉化器，該SCR催化轉化器定期地經受使用濃空燃比的操作階段，以便促 使NO_x存儲催化轉化器的再生。

NO_x存儲催化轉化器吸收和存儲由內燃發動機在稀空燃比操作階段中放出的氮氧 化物(NO_x)。一旦NO_x存儲催化轉化器的NO_x分子飽和，就需要使用濃空燃比的操作 階段(濃空燃比操作通常持續幾秒)以清潔所述NO_x存儲催化轉化器。這時，允許存 儲的NO_x分子的釋放和減少形成無污染負載(non-contaminant-laden)的成分，該成 分主要為氮、二氧化碳及水蒸氣。所述清潔過程的頻率由NO_x排放程度和NO_x存儲催 化轉化器的存儲能力確定，其中存儲能力取決于排氣溫度。

此外，NO_x存儲催化轉化器還存儲在放出的排氣中包含的硫酸鹽，硫酸鹽會導致 NO_x存儲催化轉化器的劣化及其NO_x存儲能力的降低。為減少NO_x存儲催化轉化器中存 儲的硫酸鹽，即觸發脫硫過程，NO_x存儲催化轉化器必須加熱到通常為600℃到700℃ 的高溫，并供應還原氣體，為此內燃發動機在濃空燃比操作模式中操作一定時期。這 會導致NO_x存儲催化轉化器的嚴重的熱老化過程，結果NO_x存儲催化轉化器的轉化效 率大幅度減少直到其使用壽命的結束。

在濃空燃比操作階段，還可能產生氨(NH₃)。產生的氨的量主要取決于排氣中的 空燃比、NO_x存儲催化轉化器中的NO_x負載、NO_x存儲催化轉化器的溫度、排氣質量流 率及NO_x存儲催化轉化器的老化程度。隨著NO_x存儲催化轉化器由于熱劣化而逐步老 化以及由于累積的硫酸鹽，NO_x存儲催化轉化器的存儲能力及其轉化存儲的氮氧化物 的能力受到較大地不利影響。這不可避免地導致氨(NH₃)的形成，特別是在濃空燃比 工況中，氨(NH₃)的形成可以歸因于從NO_x存儲催化轉化器釋放的氮氧化物和NO_x存儲 催化轉化器的入口處的排氣流中的氮氧化物。

為阻止NH₃從排氣尾管排放，在NO_x存儲催化轉化器的下游設置SCR催化轉化器 (即選擇性催化還原的催化轉化器)。所述SCR催化轉化器以被動方式操作，通過在 濃空燃比階段中存儲NO_x存儲催化轉化器產生的氨。由于在NO_x存儲催化轉化器的下 游方向上逃逸的NO_x排放物減少，然后存儲的氨在稀空燃比操作階段中較慢地消耗。

EP?1?435?437?A1例如公開在稀混合物(lean-mix)發動機中使用的用于NO_x排 氣后處理的裝置，其中NO_x存儲催化轉化器可以與SCR催化轉化器結合使用以便使用 在NO_x存儲催化轉化器中產生的氨(NH₃)，以在排氣流通過NO_x存儲催化轉化器之后減 少排氣流中保留的氮氧化物。

NO_x存儲催化轉化器的再生過程的觸發通常取決于NO_x存儲催化轉化器的NO_x負載 狀態發生，其中在濃空燃比操作階段中，被動操作的SCR催化轉化器存儲在NO_x存儲 催化轉化器中產生的氨并消耗所述氨。

發明內容

本發明的一個目的是提供排氣后處理裝置及操作排氣后處理裝置的方法，該排氣 后處理裝置具有NO_x存儲催化轉化器和SCR催化轉化器，這允許NO_x存儲催化轉化器 更高效率的再生。