[發明專利]具有低溫NOx

在審

• 申請號: 202211111496.0
• 申請日: 2022-09-13
• 公開（公告）號: CN115518675A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 汪秀秀;龐磊;馮坦;董才月;趙俊平;趙月;陳鎮
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: B01J29/74
• 分類號: B01J29/74;B01J23/02;B01J29/76;B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務所 42230
• 代理人: 杜娟

本發明公開一種具有低溫NO_X吸附功能的SCR催化劑及其應用，該催化劑制品采用流通型整料基材，基材上設有分區涂層催化劑，分區涂層催化劑包括第一區涂層、第二區涂層和第三區涂層，第一區涂層緊貼基材孔壁且位于基材進氣端，第二區涂層緊貼基材孔壁且位于基材出氣端，第一區涂層和第二區涂層長度之和等于基材總長度，第三區涂層位于第二區涂層上且長度與第二區涂層相等；第一區涂層包括被動氮氧化合物吸附催化劑組合物，第二區涂層包括NO₂還原催化劑組合物，第三區涂層包括NO_X還原催化劑組合物；第一區涂層在溫度低于150℃時吸收尾氣中的NO_X并在高于250℃時釋放NO_X；第二區涂層將NO_X中一定比例的NO₂轉化為NO，使NO₂和NO的濃度比為0.8～1.2：1；第三區涂層將NO_X轉化為N₂。

技術領域

本發明屬于燃油車尾氣后處理催化劑領域，具體涉及一種具有低溫NO_X吸附功能的SCR催化劑及其應用。

背景技術

基于氮氧化合物對氣候的負面影響，美國環境保護局(EPA)規定將二氧化氮(NO₂)、一氧化氮(NO)和一氧化二氮(N₂O)統稱為NO_X。高空燃比的柴油車尾氣是NO_X排放的主要來源。作為典型的稀燃發動機，柴油車一般采用選擇性還原催化SCR技術和冷卻的廢氣再循環技術相結合來滿足嚴格的排放法規。但是，只有尾氣溫度達到起燃溫度(大于200℃)以上，SCR催化劑才能發揮良好的NO_X減排效果。柴油車冷啟動階段尾氣溫度低于180℃，并持續約3min，在此期間NO_X排放物幾乎得不到任何處理即排放于空氣中。冷啟動排放的NO_X貢獻了總NO_X排放物的80％。另外，為提升燃油經濟性，先進燃燒、發動機小型化、渦輪增壓等技術持續更新應用于柴油機，使得排氣溫度變低，冷啟動效應的持續時間和強度更為顯著。

為解決冷啟動階段尾氣中NO_X排放問題，被動NO_X吸附劑(PNA)應運而生，在SCR低活性時，PNA吸附NO_X，隨著尾氣溫度升高，待下游SCR可以高效催化，PNA能將NO_X迅速釋放出來，并恢復NO_X吸附功能。

康明斯提出一種帶PNA的組織架構，即DOC+PNA+SCRF(即將SCR催化劑涂覆在顆粒捕集器(DPF)上)+CC-SCR。該系統具有優異的NO_X減排效果，但是涉及機外5個后處理單元，系統架構復雜，實施成本高，并給封裝及布置帶來巨大壓力。莊信萬豐公開了一種DOC與PNA耦合方案，稱為DCSC單元，并針對DCSC的不同骨架結構分子篩組分進行了多項專利布局。該單元的缺點是由于DCSC含有大量貴金屬活性組分，其在載體多級孔道內分布不均勻，高溫下易發生團聚，形成大顆粒，這些團聚的顆粒電荷密度較大，易給出電子，對原排放中NO_X氧化作用遠遠大于吸附作用，導致DCSC表現出的被動NO_X吸附能力低，并且由于經DCSC處理后，NO₂遠高于NO，不利于后續NH₃-SCR快速反應，降低了選擇性催化還原處理速率。

發明內容

為了解決現有技術中冷啟動階段尾氣中NO_X排放問題，本發明提供了如下技術方案：