[發明專利]組合式選擇性催化還原催化劑和微粒過濾器

在審

• 申請號: 201110348638.0
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102527231A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 黃銀燕;克里斯汀·凱·蘭伯特
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;B01D46/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;金光軍

技術領域

本發明的一方面涉及一種用于處理排放物的裝置及其制造方法。

背景技術

法規關注的排放物包括氮氧化物。氮氧化物包括但不限于一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)。按照美國環境保護署的規定，這些化合物通常被稱為NOx。

已提出處理系統，以對來自柴油發動機的排放物中的NOx進行處理，但是一般來說，處理系統相對比較昂貴。

發明內容

在至少一個實施例中，組合式選擇性催化還原催化劑和微粒過濾器(SCRF)包括具有壁的微粒過濾器。所述壁限定入口通道和出口通道，入口通道包括下游端蓋，出口通道包括上游端蓋和開口端，排放物穿過所述開口端。所述壁還限定多個孔。所述壁包括多個沸石-堿金屬微粒。涂層的長度大約小于出口通道的長度的50％。涂層能夠容納貴金屬微粒。

在可選實施例中，微粒過濾器具有壁，所述壁包括結構亞基和NH₃氧化合成物微粒。過濾器限定入口通道和出口通道，入口通道包括下游端蓋，出口通道包括上游端蓋和開口端。所述壁具有在40vol.％至85vol.％的范圍內的孔隙度。涂層的長度大約小于出口通道的長度的50％。涂層能夠容納貴金屬微粒。

在另一實施例中，一種制造組合式選擇性催化還原催化劑和微粒過濾器(SCRF)的方法包括經過離子交換而使堿金屬離子進入到沸石中，以形成多個沸石-堿金屬微粒。將沸石-堿金屬微粒、粘合劑、成孔合成物混合，以形成可擠壓的混合物。擠壓可擠壓的混合物，以形成具有壁的微粒過濾器，所述壁限定入口通道和出口通道，入口通道包括下游端蓋，出口通道包括上游端蓋和開口端。焚燒成孔劑，以形成具有40vol.％至85vol.％的孔隙度的微粒過濾器。涂覆涂層以使其長度大約小于出口通道的長度的50％。加熱涂層，以干燥涂層。將貴金屬涂于涂層。加熱貴金屬以使其干燥，從而完成SCRF。

附圖說明

圖1示意性地示出了根據特定實施例的排放物處理裝置；

圖2示意性地示出了組合式選擇性催化還原(SCR)催化劑和微粒過濾器(SCRF)沿著圖1的2-2軸的斷開截面圖；

圖3示意性地示出了SCRF沿著圖2的3-3軸的截面圖；

圖4示意性地示出了SCRF沿著圖2的4-4軸的截面圖；

圖5圖解式地示出了根據至少一個實施例的制造SCRF的方法。

具體實施方式

現在，將詳細描述為發明人所知的本發明的構成、實施例及方法。然而，應該理解的是，公開的實施例僅僅是可以以各種和可選的形式實施的本發明的示例。因此，在此公開的具體細節不應該被解釋為限制，而僅僅作為用于教導本領域的技術人員以各種方式應用本發明的代表性基準。

除非清楚地指示，否則在本說明書中指示材料的量或者反應和/或使用條件的所有數值量在描述本發明的最大范圍時應該被理解為由詞語“大約”修飾。在數值極限內開始的實踐應該是期望的且被獨立地實施。

對適合于與本發明相關的給定目的的一組或一類材料的描述意味著所述組或類中的任意兩種或更多種成分的混合物也是合適的。

對化學術語中的成分的描述指的是在添加到本說明書中說明的任何化合物時的成分，且未必排除混合后的混合物的成分之間的化學相互作用。首字母縮略詞或其他縮寫詞的第一定義應用于隨后在此使用的所有相同的縮寫詞，且將必要的變通應用于最初定義的縮寫詞的正常語法變型。對于相同的特性來說，除非清楚地作相反說明，否則通過與之前或之后參考的技術相同的技術來確定所述特性的測量。

現在，參照圖1，示意性地示出了示例性的處理裝置。處理裝置10接收來自發動機12的廢氣14。廢氣14在靠近發動機12的入口16處進入處理裝置10。廢氣14在具有縱向軸的廢氣導管18(例如，管)中行進。導管18的一部分將入口16與組合式選擇性催化還原(SCR)催化劑和微粒過濾器(SCRF)20連接。在示出的實施例中，還原劑26(例如，類似于尿素的還原劑)儲存在儲存容器28中，并通過導管32被傳送到還原劑傳送系統30。傳送系統30通過位于SCRF?20的上游的孔被結合到導管18的一部分。

SCRF?20能夠改善對CO、碳氫化合物以及NH3的控制，從而防止在發動機的各種瞬態操作模式期間這些氣體從處理裝置10意外逃脫。

與現有的處理系統相比，SCRF?20是集成式系統，該集成式系統使制造成本更低并使昂貴材料的使用減少，該集成式系統實現等效的處理控制所需要的處理裝置的體積更小。