[發明專利]包含耐腐蝕金屬的電加熱器和使用其的選擇性催化還原裝置

在審

• 申請號: 201810434707.1
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108952898A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: R·米塔爾;C·索爾布里格;苗勇;D·布朗
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;F01N13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;楊思捷

提供了包括耐腐蝕金屬(CRM)的電加熱器以及包含其的排氣處理系統。排氣處理系統包括設置在還原劑噴射器下游的選擇性催化還原裝置(SCR)。電加熱器可以設置在還原劑噴射器的下游，并且可選地與SCR的催化組合物相鄰或結合。CRM對于還原劑有耐腐蝕性，還原劑包括氨和/或能夠分解為氨的富氮物質，如尿素。CRMs包括鋁、鉻、鐵和一種或多種穩定劑。CRM可以包括約5.0％至約7.25％的鋁，約15％至約25％的鉻，高達約0.30％的穩定劑，余量包括鐵。穩定劑可以包括鉿，釔和鋯。穩定劑可以包括約0.001％至約0.11％的釔和約0.001％至約0.11％的Hf。

背景技術

在內燃機(ICE)的燃燒循環過程中，向ICE的汽缸提供空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物被壓縮和/或點燃并燃燒，用于提供輸出扭矩。燃燒后，ICE的活塞迫使汽缸內的廢氣通過排氣閥開口排出，并排入排氣系統。從ICE(特別是柴油機)排出的廢氣是非均相混合物，其含有氣體排放物(例如一氧化碳(CO)、未燃燒的碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NO_x))以及硫氧化物(SO_x))以及構成顆粒物質的凝相材料(液體和固體)。

排氣處理系統可以在一種或多種部件中采用催化劑，該催化劑被配置為完成后處理過程，例如還原NO_x以產生更有益的排氣成分--氮(例如N₂)和水。一種用于減少NO_x排放物的排氣處理技術是選擇性催化還原裝置(SCR)，其通常包括能夠還原NO_x物質的催化組合物。通常將諸如尿素等還原劑噴入SCR上游的熱廢氣中，還原劑被分解為氨并被SCR裝置吸收。然后氨在SCR催化劑作用下將NO_x還原為氮氣和水。另一種類型的排氣處理裝置是氧化催化劑(OC)裝置，其通常位于SCR的上游，用于提供若干種催化功能，包括氧化HC和CO物質。此外，OCs可以將NO轉化為NO₂，以便改變排氣的NO∶NO_x比，從而提高下游SCR的NO_x還原效率。

發明內容

根據示例性實施例的一個方面，提供了一種電加熱選擇性催化還原裝置(SCR)。SCR可以包括殼體、催化劑組合物和電加熱器物，殼體具有入口和出口，被配置為通過入口接收排氣和還原劑，催化劑組合物具有上游側和下游側，電加熱器物設置在殼體入口與催化劑組合物下游側之間。還原劑可以包括氨和/或能夠分解成氨的富氮物質。SCR可以是選擇性催化過濾裝置。

SCR催化劑組合物可以包括至少部分設置在加熱器外表面上的涂層。電加熱器可以包括加熱元件和外表面，其中外表面至少部分地設置在殼體內并且包括耐腐蝕金屬(CRM)。CRM可以包括鋁，鉻，鉿、釔和鋯中的一種或多種，余量包括鐵。CRM可以包括約5.25％至約7.0％的鋁，約18％至約23％的鉻和高達約0.30％的鉿、釔和鋯中的一種或多種。CRM可以包括以下各項中的一種或多種：高達約0.725％的Zr，高達約0.11％的Y和高達約0.11％的Hf。CRM還可以包括以下各項中的一種或多種：鎳、碳、氮、硫、錳、硅和磷。CRM還可以包括以下各項中的一種或多種：高達約0.325％的鎳，高達約0.1％的碳，高達約0.02％的氮，高達約0.035％的硫，高達約0.55％的錳，高達約0.55％的硅和高達約0.05％的磷。