[发明专利]消除氮氧化物的后处理器

说明书

技术领域

本发明涉及到 消除氮氧化物的后处理器，应用到汽车尾气的后处理行业。

背景技术

当前，全球面临能源和环境的综合挑战。在传统汽车的排放达标的技术手段选择方面，人们仍然面临不少的难题，例如，如何选择后处理的载体和催化剂等方面。

后处理载体是构成车用后处理平台的关键因素，截止到目前为止，在后处理载体方面绝大多数是进口的陶瓷载体，这种陶瓷载体的机械强度稍差，不太适应于中国的实际情况；同样，成熟的金属载体也是被国外的技术和专利垄断，成为制约中国后处理产业发展的关键因素。

因此，如何获得低成本和高性能的后处理载体是推进该领域技术进步的核心内容。

泡沫金属是一种物理功能与结构特性一体化的新型工程材料。80年代初国际上开始金属泡沫材料研制，金属泡沫材料具备质轻、隔音、过滤和阻燃特性，又有很强的吸震和电磁屏蔽作用，因此，广泛应用于国防工业。90 年代起，泡沫金属推广应用于民用工业，例如，高水平的泡沫镍应用于工业电容和汽车超级电容的制备。目前，我国泡沫金属研制和生产技术水平居于世界前列。

从结构上分析和实际测试表明，泡沫金属是最理想的后处理金属载体，例如，结构强度高于陶瓷载体，气流通道紊乱，最容易获得预想的催化效果，此外，催化剂的涂敷和施工工艺较为简单，因此，选择金属泡沫作为载体，具备理论上的先进性；但是，泡沫金属的最大缺点是价格高，平均250~350元/升，甚至更高，对于一个发动机排量10升的柴油车，需要后处理载体的体积约为20升左右，因此，如果采用100%的泡沫金属作为载体，仅仅载体部分就高达5000~7000元/车，考虑催化剂和封装的成本后，就造成整车的成本升高无法接受，成为泡沫金属应用的障碍。

因此，优化泡沫金属载体的结构参数是该材料能否获得批量应用的关键因素。

事实上，进口的SCR系统所用的载体和催化剂的设计都有严格的规定，例如，在SCR主载体和催化剂的前端，一般都加装小体积的具有DOC作用的载体和催化剂；而为了避免NH3的逸出，一般又在SCR主载体和催化剂的后端加装小体积的具有DOC作用的载体和催化剂。为此，消除氮氧化物的后处理器用作SCR的前端或后端‘DOC’具有现实的意义。

以SCR所用载体和催化剂进行检索，CN200910233873.6公开了一种采用钛酸正丁酯、正丁醇、去离子水、冰醋酸、锰的可溶性盐和铈的可溶性盐为原料经溶胶/凝胶方法制备而得SCR催化剂； CN201010509228.5公开了一种制备和/或改进用于氮氧化物的SCR的带有氨包括商用催化剂的铜/沸石催化剂的方法；CN201010295353.0公开了两个催化剂床的催化剂体系，其中第一催化剂床是铁-β-沸石，而下游第二催化剂床是担载于氧化铝上的银；CN201010281306.0公开了一种多功能催化剂块，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，其中的载体为壁流式的陶瓷载体，催化剂为沸石分子筛； CN201010279857.3公开了一种纳米Ti基蒙脱土Cu催化剂的制备方法及其在HC-SCR中的应用； CN201010274007.4公开了一种用于脱除柴油车尾气中氮氧化物的选择性催化剂及其制备方法，由钒、锆、钨和钛的氧化物组成催化活性中心；CN201010142137.2公开了以纳米TiO2为载体， V2O5，CeO2，MnO2和Fe2O3为主活性组分，WO3和MoO3为助催化剂组分；CN200910219520.0公开了一种以Ce掺杂TiO2为载体的低温SCR催化剂及其制备方法，负载MnOX为催化剂活性组分；CN200910130469.6公开了一种包括第一区和第二区体系，其中，第一区由铁SCR催化剂构成，第二区由铜SCR催化剂构成，第二区位于第一区的下游，并没有描述载体的特征； CN200780042847.4公开了SCR催化剂包含在氧化铝载体上的钨酸银； CN200810227323.9公开了由二次离子交换法制备得到大比表面的Fe－ZSM－5分子筛催化剂，然后在Fe－ZSM－5上负载微量贵金属Pt，制得Pt_x－Fe－ZSM－5催化剂；CN200810137482.X公开了蜂窝状金属筛网催化剂由金属丝网、沉积在金属丝网上的载体及负载在载体上的V₂O₅和MoO₃构成；

上述已有的很多专利，都涉及到SCR的催化剂，但是，催化剂体系不同于本发明；尽管也有专利描述载体，但是，不同于本发明；尽管也有专利描述载体的布置，但是，不同于本发明。