多功能催化剂块、 排放控制系统和减少尾气中废物的方法 【技术领域】
本发明涉及一种用来减少来自内燃机的尾气的废物的多功能催化剂块。背景技术 与汽油发动机一样,柴油发动机已广泛地用于运输工作,并且具有许多其他固 定的应用。 柴油发动机的燃烧尾气常含有包括未燃碳氢化合物 (HC)、一氧化碳 (CO)、 颗粒物 (PM)、一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO2) 在内的多种燃烧废物,NO 和 NO2 统称 为氧化氮或 NOx。 为了更清洁的排放,需要从燃烧尾气去除 CO、HC、PM 和 NOx。 在 符合特定的排放要求方面,燃烧尾气处理变得愈加重要。
传统的排放控制系统经常使用单独的装置用来减少 NOx 和颗粒物。 例如,使用 单独的 SCR( 选择性催化还原 ) 催化剂将 NOx 转化为氮气 (N2),使用单独的颗粒过滤器 (PF) 除去颗粒物。
然而,由于传统的排放控制系统尤其没有同时考虑排放控制效率和空间的节 约,并且没有权衡排放控制效率和空间的节约,所以传统的排放控制系统的使用受到了 限制。
亟需提供一种具有更适于符合日益严格的工业和环境标准的特征的排放控制系 统。
发明内容 根据本发明的一个方面,提供了一种用于减少内燃机的尾气中的废物的多功能 催化剂块。 在一个实施例中,所述多功能催化剂块包括 :基板 ;尿素水解催化剂,负载 在基板上 ;选择性催化还原 (SCR) 催化剂,负载在基板上。
在另一实施例中,基板被构造为壁流式颗粒过滤器。 在又一实施例中,基板被 构造为流过式独石。
在再一实施例中,多功能催化剂块设置有第一区和相对于内燃机位于第一区下 游的第二区,其中,至少 90wt%的尿素水解催化剂位于第一区,至少 90wt%的 SCR 催化 剂位于第二区。 在再一实施例中,尿素水解催化剂和 SCR 催化剂在基板上形成混合物。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于减少来自内燃机的在尾气通道中传输 的废物的排放控制系统。 在一个实施例中,排放控制系统包括这里描述的多功能催化剂 块。 在另一实施例中,所述排放控制系统还包括设置在发动机的下游并设置在多功能催 化剂块的上游的氧化催化剂。 在又一实施例中,所述排放控制系统还包括设置在多功能 催化剂块的下游的氧化催化剂。
根据本发明的又一方面,提供了一种用于减少内燃机的尾气中的废物的方法。 在一个实施例中,所述方法包括使尾气与还原剂和在此描述的多功能催化剂块接触以形 成经处理的尾气的步骤。
附图说明
图 1 示意性地描绘了根据本发明各种实施例的具有多功能催化剂块的排放控制系统 ; 图 2 示意性地描绘了根据本发明各种实施例的具有与一种或更多的氧化催化剂 结合的多功能催化剂块的排放控制系统 ;
图 3A 描绘了多功能催化剂块的剖面的放大示图 ;
图 3B 是示出多功能催化剂块的另一实施例的与图 3A 相似的示图。
具体实施方式
如所要求的,在此公开了本发明的详细实施例。 然而,应该明白的是,所公开 的实施例仅仅是本发明的示例,本发明可以以各种可替换的形式来体现。 附图未必是按 比例的,可能会夸大或缩小一些特征来显示具体组件的细节。 因此,在此公开的具体结 构和功能方面的细节并不被解释为局限性的,而仅仅是权利要求书的具有代表性的基础 和 / 或教导本领域技术人员以不同方式应用本发明的具有代表性的基础。
另外,除非另外特别地指出,否则说明书和权利要求书中的所有数量都应被理 解为用词语 “大约” 进行修饰以描述本发明的更大范围。 通常优选的是在所陈述的数值 范围内实施。 另外,除非以相反的方式特别指出,否则结合本发明适于给定目的或对给 定目的优选的一组或一类材料的描述意味着,这组或这类材料中的任意两个或更多个成 员的混合物可以是等同适用或优选的。
作为限定,在详细的描述和权利要求中使用时 :
“SCR” 是选择性催化还原,包括在稀薄操作 (lean operation) 期间通过还原剂 的帮助加速或增强 NOx 的化学还原的还原催化剂 ;
“DPF” 或 “DF” 指去除颗粒物等所采用的颗粒过滤器 ;
“NOx”指氧化氮并说明性地包括化合物一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO2) 的混 合物 ;
“尿素中毒” 指由于尿素分子在催化剂上聚集导致的催化剂失活,且可因从尿 素得到的不期望的副产物的形成来表现 ;
“催化剂失活” 指由于尿素中毒导致的催化剂活性的下降或对于 SCR 催化剂的 情况 NOx 转化率的下降。
排放控制系统通常使用选择性催化还原 (SCR) 催化剂以将诸如 NOx 的某些废物 转化,从而形成危害较小的诸如 N2 的对应物,以便更安全地排放。 对于 SCR 催化剂催 化的 NOx 转化,氨是常用的还原剂。 尿素的分解及随后的 NOx 还原通常根据以下历程发 生:
尿素分解 :
NOx 还原 :
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O
6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O
2NH3+NO+NO2 → 2N2+3H2O
氨通常由液态尿素的水解供应。 应该控制将尿素供应到排放控制系统的时间和 量,使得尿素不显著过量。 由于过量的尿素可在催化剂 ( 特别是 SCR 催化剂 ) 上及催化 剂周围形成尿素沉积物并引起催化剂失活,因此过量的尿素可能对排放控制系统是有害 的。
本发明能够减少来自诸如柴油发动机或汽油发动机的内燃机的尾气的废物。 废 物的例子包括未燃碳氢化合物 (HC)、一氧化碳 (CO)、颗粒物 (PM)、一氧化氮 (NO) 和 二氧化氮 (NO2), NO 和 NO2 统称为氧化氮或 NOx。
关于将在下面详细描述的附图,在附图中相同的标号始终表示相同的结构。
根据本发明的至少一个方面,提供用于减少内燃机尾气的废物的排放控制系 统,如在图 1 中以标号 100 总体示出的。 排放控制系统 100 包括尾气通道 102 和多功能 催化剂块 106。 如在图 1 和图 3A 至 3B 中共同示出的,多功能催化剂块 106 包括尿素水 解催化剂 314 和 SCR 催化剂 312,尿素水解催化剂 314 和 SCR 催化剂 312 均负载在具有 壁部分 316 的以标号 318 总体示出的基板上。 如下面更详细地描述的,作为单独或不连 续的单元的多功能催化剂块 106 的使用被认为提供了下面的优点中的至少一种优点 :减 小由于尿素中毒导致的催化剂失活 ;提高在低温下 NOx 的转化 ;减小尾气回压并提高燃 料经济性 ;降低整个系统的复杂性并改善车辆装配。
尽管不意图被任何理论限制,但多功能催化剂块抵抗尿素中毒的一种可能机理 可能是,由于过量的尿素水解因而减少,所以保护 SCR 催化剂免受有害影响 ( 例如尿素 沉积物的聚合副产物的形成 ) ;且对于 NOx 的转化反应,产生更多的 SCR 催化剂催化位 (catalytic site)。 此外,将用于尿素水解催化剂 314 的催化剂材料优选地选择并设计成对 SCR 催化剂 312 的催化作用产生极少或不产生损坏。
根据眼前具体应用的需要,可对多功能催化剂块 106 作出各种适当变化。 例 如,如图 3A 和图 3B 所示,多功能催化剂块 106 可被构造为其上具有尿素水解催化剂 314 和 SCR 催化剂 312 的壁流式颗粒过滤器,其中,基板 318 具有堵塞的相应端部 308 以使 尾气 117 经壁部分 316 沿 AA 方向流动。 可选择地,多功能催化剂块 106 可被构造为其 上具有 SCR 催化剂 312 和尿素水解催化剂 314 的流过式。 在此以后的变化中,为去除颗 粒物,可将一个或更多的颗粒过滤器独立地结合到多功能催化剂块 106 的上游或下游。
已经发现,这里考虑的多功能催化剂块 106 提供了协同变宽的催化温度范围, 因而与现有构造相比提高了 NOx 的还原率,这部分地是因为较少的尿素中毒影响,从而 较少地减少 NOx 的转化。 此外,由于现在通过在催化剂块 106 中包括尿素水解催化剂补 偿了尿素水解,所以使 SCR 催化剂更适用于 NOx 转化反应,并且这种应用不再因尿素水 解而不得不变弱。
已经还发现,如在图 1 中以标号 100 示出的排放控制系统中应用的多功能催化剂 块 106 相对于传统的系统可显著减小了 10%至 40%的空间。
在至少一个实施例中,如图 1 和图 3A 至图 3B 所示,多功能催化剂块 106 为其上具有尿素水解催化剂 314 和 SCR 催化剂 312 的壁流式颗粒过滤器。
这两种催化剂可以以各种方式设置在颗粒过滤器上。 例如,如在图 3A 中例证性 描绘,提供了多功能催化剂块 106 的一种变形的放大剖视图。 如图 3A 所示,多功能催化 剂块 106 具有第一区 302 和第二区 304。 从发动机 112 的位置看,第二区 304 位于第一 区 302 下游。 优选地,第一区 302 和第二区 304 沿流动方向 AA 顺序地排列,因此彼此 分开。 然而,在这两个区 302 和 304 之间不需要明显的边界,在边界处催化剂组成小的 叠置不影响本发明的总体实施。
在一种变形中,多功能催化剂块 106 上存在的按重量计为至少 60 %、70 %或 90%的尿素水解催化剂 314 位于第一区 302。 在另一变形中,多功能催化剂块 106 上存在 的按重量计为至少 60%、70%、80%或 90%的 SCR 催化剂 312 位于第二区 304。 在某些 特例中,第一区和第二区均具有尿素水解催化剂和选择性催化还原催化剂。
可以调整第一区 302 和第二区 304 之间的体积比,使得尿素水解催化剂 314 的尿 素水解活性及 SCR 催化剂 312 的 NOx 转化活性可根据眼前具体的尾气废物去除应用来调 整。 在一种变形中,所述体积比为 1 ∶ 10 至 10 ∶ 1、1 ∶ 5 至 5 ∶ 1、3 ∶ 10 至 10 ∶ 3、 2 ∶ 5 至 5 ∶ 2 或 1 ∶ 2 至 2 ∶ 1。 当各个端 308 堵塞时,尾气 117 与引入的还原剂 119( 例如尿素 ) 一起经入口通 道 306 进入多功能催化剂块 106,并经壁部分 316 排出,之后经出口通道 310 排出,从而 形成经处理的尾气 117′。
因为位于第一区 302 中的尿素水解催化剂 314 优选地设置在位于第二区 304 中的 SCR 催化剂 312 的上游,且因为在这样的特别构造中,如上所述,尾气 117 的流动经壁部 分 316 进入和排出,所以迫使大部分包含在尾气 117 内的还原剂 119 接触第一区 302 中的 尿素水解催化剂 314,从而经还原剂 119 与水解催化剂之间强制的相互作用形成氨。
在此实施例中,可以调整一些设计参数以保证尾气 117 在接触 SCR 催化剂 312 之 前已经基本上与尿素水解催化剂 314 反应。 这些参数包括但不限于多功能催化剂块 106 的长度和直径之间的总长径比、基板墙 316 的孔隙率、过滤器通道直径、过滤器通道数 及第一区 302 和第二区 304 之间的涂覆比 (coating ratio)。 基板可被设置有按体积百分比 为 40%至 85%的孔隙率。
然后,还原剂氨可用于在第一区 302 的更下游的第二区 304 中发生的 NOx 转化反 应。 当尾气 117 通过壁部分 316 进入到出口通道 310 中时,大部分的尿素,例如按重量 计为至少 50%、60%、70%、80%或 90%,已经沿箭头示出的方向通过强制相互作用而 转化为氨。
这种设计具有数个优点。 例如,氨正好在 SCR 催化剂帮助的 NOx 转化需要氨的 地方由还原剂 119 “原位” “新鲜地”产生。 其次,在通道 306 的有限的开口区域内, 迫使还原剂 119 与尿素水解催化剂 314 接触,因此,有效地将还原剂 119 的大部分 ( 如果 不是全部 ),例如按重量计为至少 50%、60%、70%、80%或 90%,用于将尿素水解为 氨。 有效地减少了未使用的尿素的量,并相对地保护了 SCR 催化剂 312 免受未使用的尿 素的有害影响。 此外, SCR 催化剂的催化位不必用于尿素水解的目的, SCR 催化剂的 更多催化位用于 NOx 转化反应,催化剂块 106 可以在尺寸上比传统的 SCR 催化剂做得更 小。
多功能催化剂块 106 可以设置有以每立方英寸的负载体积多少克为单位的任何 合适的 SCR 催化剂负载浓度,一般如图 1 中的 A 所示。 负载浓度可取决于基板的孔隙 率,尿素水解催化剂和 SCR 催化剂沉积在基板上。 例如,对于较低孔隙率的过滤器, SCR 催化剂可具有 0.5g/in3( 克每立方英寸 ) 的负载浓度,对于较高孔隙率的过滤器,SCR 催化剂可具有 2g/in3 的负载浓度。 一般来说,根据本发明的一个或更多的实施例, SCR 催化剂负载浓度在独立地选自于不少于 0.1g/in3、0.2g/in3、0.3g/in3 或 0.4g/in3 且至不大 于 4.0g/in3、3.5g/in3、3.0g/in3 或 2.5g/in3 的范围内。
多功能催化剂块 106 可以设置有以每立方英寸的负载体积多少克为单位的任何 合适的尿素水解催化剂负载浓度,一般如图 1 中的 “A” 所示。 在一些实施例中,尿素 水解催化剂 314 负载浓度在独立地选自于不少于 0.1g/in3、0.2g/in3、0.3g/in3 或 0.4g/in3 且 不大于 4.0g/in3、3.5g/in3、3.0g/in3 或 2.5g/in3 的范围内。
在另一变形中,如图 3B 所示,尿素水解催化剂 314 和 SCR 催化剂 312 可组合而 形成混合物,在一些示例中为均匀混合物,催化剂混合物负载在基板 318 上。
现在返回参照图 1,在示出的实施例中,还原剂 119 可设置在发动机 112 的下游 的尾气通道 102 中。 如这里所述,孔 118 可选地位于尾气通道 102 上并设置在发动机 112 和多功能催化剂块 106 之间,以便将还原剂 119 引入尾气通道 102 中。 用于将 NOx 还原 为氮气 N2 的还原剂 119 通过喷嘴 ( 未示出 ) 可选地引入尾气通道 102 中。 可选地通过使 用阀 120 来实现还原剂 119 的引入,可采用阀 120 将所需量的还原剂 119 从源 104 按量供 应到尾气 117 中。 之后,将带有还原剂 119 的尾气 117 进一步向下游传输到多功能催化 剂块 106 以还原 NOx 并去除颗粒物。
在又一实施例中,孔 118 与多功能催化剂块 106 之间的距离范围可以独立地选自 于以下范围 :不少于 0.5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm 或 70cm,且不大 于 140cm、130cm、120cm、110cm、100cm、90cm 或 80cm。
还原剂 119 可以是适于将 NOx 还原为诸如氮气 N2 的无害的可释放的物质的任何 材料。 还原剂 119 可包括氨、液态尿素、固态尿素或它们的组合。 如公知的,当暴露于 温暖的或热的尾气时,尿素容易分解成氨。 在一些实施例中,摩尔比 NH3/NOx 通常保持 为预定值,从而使穿过催化剂且逸出到空气中的 NH3 最少。 示例性的摩尔比 NH3/NOx 为 1 或接近 1。
包括在多功能催化剂块 106 中的用于负载尿素水解催化剂 314 和 SCR 催化剂 312 的基板 318 可以是流过式独石,独石通常描述为由许多基本平行的流道 (flow channel) 制 成的陶瓷块。 独石可由诸如堇青石、莫来石和碳化硅的陶瓷材料或金属材料 ( 例如铁铬 合金、不锈钢和 Inconel ) 制成。 独石的流道可以是任意合适的尺寸,在一些示例中直 径为 0.5 至 10 毫米的大小。 流道可以基本是直的、中空的且与尾气的流动平行,因此将 对尾气流动的阻碍最小化。 在基板 318 被构造为壁流式颗粒过滤器以额外地去除颗粒物 的情况下,基板还可包含堇青石、碳化硅、金属纤维、纸或它们的组合。
在至少一个实施例中,SCR 催化剂 312 一般是沸石类。 术语 “沸石” 通常指含 有氧、铝和 / 或硅的原子的铝硅酸盐骨架。 天然沸石的示例是发光沸石或菱沸石。 合成 沸石示例性地包括 A 型 ( 发光沸石的合成形式 )、 B 型 (ZSM-5 沸石 ) 和 Y 型 ( 超稳定 β 沸石 )。 沸石的骨架结构经常获得被可交换阳离子补偿的整体电负性,所述可交换阳离子可通过包括离子交换在内的方法被诸如金属阳离子的其它阳离子容易地取代。
SCR 催化剂 312 可包括碱土金属交换的沸石、诸如铂类的贵金属交换的沸石和 / 或诸如铜和铁类沸石的贱金属交换的沸石。 尽管可使用任何类型的沸石,一些合适的沸 石包括 X 型沸石、 Y 型沸石和 / 或 ZSM-5 型沸石。
当用于 SCR 催化剂 312 时,碱土金属示例性地包括钡、锶和钙。 碱土金属的合 适的钙源包括丁二酸钙、酒石酸钙、柠檬酸钙、乙酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、草酸钙、 油酸钙、棕榈酸钙和氧化钙。 碱土金属的合适的锶源包括柠檬酸锶、乙酸锶、碳酸锶、 氢氧化锶、草酸锶和氧化锶。 碱土金属的合适的钡源包括丁酸钡、甲酸钡、柠檬酸钡、 乙酸钡、草酸钡、碳酸钡、氢氧化钡和氧化钡。
当用于 SCR 催化剂 312 时,稀土金属可示例性地包括镧、铈和 / 或钕。 稀土金 属的合适的钕源包括乙酸钕、柠檬酸钕、草酸钕、水杨酸钕、碳酸钕、氢氧化钕和氧化 钕。 稀土金属的合适的铈源包括甲酸铈、柠檬酸铈、乙酸铈、水杨酸铈、碳酸铈、氢氧 化铈和氧化铈。 稀土金属的合适的镧源包括乙酸镧、柠檬酸镧、草酸镧、水杨酸镧、碳 酸镧、氢氧化镧和氧化镧。
可通过任何适当的方法制备 SCR 催化剂 312。 在使用氢离子交换的酸性沸石的 情况下,可以以下面示例性示出的方式将活性因子到结合到沸石中。 通过混合、研磨和 / 或捏和单独组分或它们的前驱化合物 ( 例如特定金属氧化物的水溶性盐 ) 来生成包括沸 石的原材料,如果合适,加入传统陶瓷填料、辅料和 / 或玻璃纤维。 然后,进一步处理 原材料以形成非支撑式压出物 (unsupported extrudate),或将原材料作为涂层以蜂巢或板 的形式涂覆到陶瓷或金属载体。
可选地使用粘合剂以将所有组分粘合在一起以形成 SCR 催化剂。 粘合剂用于防 止组分的松解和再分布。 可用的粘合剂包括酸性氧化铝、碱性氧化铝和铝酸铵。 在一些 特定示例中, pH 值至少为 8 的可溶碱性氧化铝用作粘合剂。
在 Byrne 的美国专利 4,961,917 中描述了适合的 SCR 催化剂的示例,该专利的全 部内容通过引用包含于此。 一些适合的组成包括存在于沸石中的铁金属原子和铜金属原 子之一或两者,其中,基于金属原子与沸石的总重量,铁金属原子和 / 或铜金属原子的 量按重量计为大约 0.1%至 30%。 沸石对硫中毒相对具有耐受性,并且在 SCR 催化反应 过程中通常保持活性。 沸石通常具有足够大而允许 NOx、氨和产物分子 N2 和 H2O 充分 移动的孔隙尺寸。 沸石的晶体结构表现出具有或多或少的规则地重复的连接、交叉等的 复杂的孔隙结构。 作为示例,适合的沸石由结晶硅酸铝制成,其中,结晶硅酸铝中的二 氧化硅和氧化铝之比在 5 至 400 的范围内并且结晶硅酸铝具有 3 埃至 20 埃的平均孔隙尺 寸。
在多功能催化剂块 106 中将使用的合适的 SCR 催化剂 312 可以是一种组成,如含 铜沸石或含铁沸石中的一种组成 ;也可以是以任意合适的比率的两种或更多种催化剂的 物理混合物。 例如,SCR 催化剂 312 可包含具有合适的重量比的 Fe 和 Cu 的混合物,所 述重量比为例如 2 ∶ 1、3 ∶ 1、4 ∶ 1、5 ∶ 1、6 ∶ 1、7 ∶ 1、8 ∶ 1、9 ∶ 1、10 ∶ 1。 可选择地,这里使用的 SCR 催化剂 312 可以是与从由钒、铬、钼、钨或它们的任意组合 组成的组中选择的一种或多种其他金属组合的含铁沸石或含铜沸石。
可以利用任意适合的方法将 SCR 催化剂 312 和尿素水解催化剂 314 涂覆到基板上。 在 Patchett 等人的美国专利 7,229,597 中示出了这种涂覆的一种示例性方法,该专利 的全部内容通过引用包含于此。 实质上,具有期望孔隙率的颗粒过滤器浸没在催化剂料 浆中,随后在压缩空气下对催化剂料浆进行干燥。 可以重复这种浸渍 - 干燥工艺,直到 实现了期望水平的涂覆。在涂覆后,可以在例如 100℃的温度下干燥颗粒过滤器,随后在 诸如 300℃至 500℃范围内的相对较高的温度下煅烧颗粒过滤器。
可选择地,如图 2 所示,氧化催化剂 214 可以设置在处于发动机 112 的下游且在 多功能催化剂块 106 的上游的尾气通道 102 内。 包含铂系金属、贱金属或它们的组合的 氧化催化剂通过将碳氢化合物 (HC)、一氧化碳 (CO) 废物及颗粒物的至少一部分氧化为 二氧化碳和水来促进这些污染物的转化。 氧化催化剂 214 通常有助于将尾气中的废物分 解为危害较小的组分。 具体地讲,示例性的氧化催化剂 214 利用钯催化剂和铂催化剂根 据下面的反应式减少未燃碳氢化合物和一氧化碳 :CO+O2 → CO2。 利用氧化催化剂 214 去除 HC 和 CO 有助于在处理尾气的过程中减轻下游多功能催化剂块 106 的一些负担。
此外,氧化催化剂 214 还将一氧化氮 (NO) 的一部分转换为二氧化氮 (NO2),使 得 NO/NO2 比更适于下游的 SCR 催化反应。 由于上游氧化催化剂 214 的催化作用使得在 NOx 中 NO2 的比例增加,与 NOx 组分中包含较少比例的 NO2 的尾气流相比,增强了 NOx 的还原。 此外,氧化催化剂 214 有助于烟灰去除和再生颗粒过滤器用于连续的发动机操 作。
在没有实质上改变它的预期功能的情况下,排放控制系统 100 还可以在其构型 方面进行改变。 例如,如图 2 所示,第二氧化催化剂 224 可以设置在多功能催化剂块 106 的下游。 当第二氧化催化剂 224 与第一氧化催化剂 214 一起使用时,第二氧化催化剂 224 主要用来氧化可能已经穿过尾气通道 102 逸出的氨分子,并用来将逸出的氨分子转化为 N2。 此外,任何剩下的未被处理的未燃碳氢化合物可以在最终释放到空气之前在此处被 氧化。
在至少一个实施例中,尿素水解催化剂 314 包含至少一种氧化物。 合适的氧化 物的示例包括二氧化钛 (TiO2)、氧化铝 (Al2O3)、二氧化硅 (SiO2)、氧化锆 (ZrO2)、氧化 硫 (SO3)、氧化钨 (WO3)、氧化铌 (Nb2O5)、氧化钼 (MoO3)、氧化钇、氧化镍、氧化钴 或它们的组合。 不受任何理论的限制,尿素水解催化剂 314 中含有的氧化物至少部分地 用作水解分子,所述水解分子诱发水解并由此引起过量的尿素的分解,从而减轻了过量 尿素的失活作用。
可通过任何适当的方法将尿素水解催化剂 314 应用于多功能催化剂块 106。 例 如,将用于形成尿素水解催化剂 314 的前驱物变成粉末,制成水性浆料,然后研磨。 优 选地,以这样的量提供前驱物,即,基于将与 NOx 转化反应一致的尿素水解催化剂 314 的 作用而产生化学计量的氨。 可通过实验确定前驱物的量,或可以基于使用的具体前驱物 的分子量和 / 或溶解度来计算前驱物的量。 因此,形成尿素水解催化剂 314,从而在含有 NOx 废物的 NOx 还原方面达到 SCR 催化剂 312 的预定效果。
以这样的方式产生的尿素水解催化剂 314 有助于给予 SCR 催化剂 312 对抗尿素 中毒的影响的可观的长期水热稳定性。 例如,即使在 800 摄氏度或更高温度下老化 18 至 36 小时之后,多功能催化剂块 106 的 SCR 活性也没有被尿素中毒削弱。
用于尿素水解催化剂 314 的前驱物的合适的锆源通常包括二氧化锆、氯氧化锆、叔丁醇锆、乙醇锆、异丙醇锆和胶体氧化锆。
用于尿素水解催化剂 314 的前驱物的合适的钛源通常包括二氧化钛、氯氧化 钛、含氧硝酸钛、异丁醇钛、正丁醇钛、叔丁醇钛、乙醇钛、异丙醇钛、甲醇钛、正丙 醇钛和胶体氧化钛。
用于尿素水解催化剂 314 的前驱物的合适的铝源通常包括氧化铝、氢氧化铝、 甲醇铝、正丁醇铝、乙醇铝和异丙醇铝。
用于尿素水解催化剂 314 的前驱物的合适的硅源通常包括氧化硅和胶体氧化 硅。
用于尿素水解催化剂 314 的前驱物的合适的钇源通常包括氧化钇、胶体氧化钇 和异丙醇钇。
用于尿素水解催化剂 314 的前驱物的合适的镍源通常包括氧化镍和氢氧化镍。
用于尿素水解催化剂 314 的前驱物的合适的钴源通常包括氧化钴和氢氧化钴。
根据本发明的至少另一方面,提供了一种减少内燃机的尾气的废物的方法。 在 一个实施例中,所述方法包括如这里所述的使尾气与多功能催化剂块 106 接触的步骤。 在另一实施例中,所述方法还包括使尾气与多功能催化剂块 106 接触的步骤之前和 / 或之 后,使尾气与氧化催化剂 214、224 接触的步骤。 尽管已经示出并描述了本发明的实施例,但不意图通过这些实施例示出并描述 本发明所有可能的形式。 而是,说明书中使用的用语是描述性而非限制性的用语,应该 理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以作出各种改变。