[發明專利]選擇性催化還原時調節還原劑的計量添加的方法

有效

• 申請號: 201010233960.4
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101915148A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: A·多林;F·沃爾德;J·菲利浦;H·穆尼茨克;R·斯泰納特
• 申請（專利權）人: 德國曼商用車輛股份公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;李連濤

技術領域

本發明涉及到根據權利要求1的前序部分的方法。

背景技術

除了固體顆粒之外，燃燒過程中所產生的氮氧化物也屬于受到限制的廢氣成分，其允許排放量越來越低。當今使用不同的方法來減少在汽車中運行的內燃機的這些廢氣成分。通常借助催化器來減少氮氧化物。在富氧廢氣中還需要加入還原劑來提高選擇性和NO_x轉化率。

這些方法均被統稱為SCR方法，SCR表示“選擇性催化還原”。這些方法在發電廠領域已有許多年的應用歷史，近來也應用于內燃機。關于這些方法的詳細描述，可參閱DE?34?28?232?A1?？梢允褂煤蠽₂O₅的混合氧化物例如V₂O₅/WO₃/TiO₂形式的混合氧化物作為SCR催化劑。典型的V₂O₅含量為0.2～3％。還可以考慮使用含有鐵和/或銅的沸石。

在實際應用中使用氨或者能分解出氨的化合物(例如固態或溶液形式的尿素或甲酸銨)作為還原劑。

尿素在高溫下分解成異氰酸和氨。

異氰酸由廢氣中所含的水進一步水解而生成NH₃和CO₂。

一摩爾尿素完全水解由此產生二摩爾氨和一摩爾二氧化碳。

由此通過尿素水解提供了本身在發電廠領域已證實有效的還原劑，也即氨。

其中，為了轉化-摩爾-氧化氮，需要-摩爾氨。

NH₃與NO_x的比例稱作進料比α。

α＝NH₃/NO_X

對于理想的催化劑而言，當進料比為一時，還原掉所有氮氧化物，也就是達到100％的NO_x轉化率，這是因為針對NO_x轉化率X_NOx，滿足：

XNOx=cNOx,0-cNOxcNOx,0]]>

其中：c_NOx，0：NO_x的未處理排放量[ppm]

c_NOx：經催化器處理后的NO_x排放[ppm]

如果在SCR催化劑上游連接用于生成NO₂的含有鉑的NO-氧化催化劑

則可以顯著加速SCR-反應，并且可顯著提高低溫活性。

當然在有NO₂存在的情況下，也要考慮到在下述反應后笑氣排放量升高：

所以在車輛中運行的內燃機情況下難以利用SCR方法來還原氮氧化物，因為這里存在交變的工作條件(例如波動的廢氣溫度、廢氣量和NO_x的未處理排放量)，這使得難以按量配給(Zumessung)還原劑。盡管一方面要達到盡可能高的氮氧化物轉化率，但另一方面也要注意不要出現笑氣、異氰酸或者未消耗掉的氨氣的排放。

當前在計量添加針對車輛中使用的SCR法的還原劑時使用兩種方法來確定(Bestimmung)正確的還原劑計量添加量。