[发明专利]用于除去来自发动机废气的颗粒物质和有害化合物的方法、多功能过滤器和系统

权利要求书

1.一种用于除去来自压燃式发动机的废气的包含氮氧化物、挥发性有机化合物和一氧化碳的有害化合物以及颗粒物质的方法，该方法包括以下顺序步骤：

(a)将一定量的尿素水溶液液滴形式的SCR还原剂加入到废气中；

(b)将与所述尿素水溶液液滴混合的废气引入至壁流式过滤器的入口通道，并在氧化催化剂的存在下将挥发性有机化合物和一氧化碳氧化成二氧化碳和水以及将一氧化氮氧化成二氧化氮，所述氧化催化剂布置在位于壁流式过滤器入口侧的可渗透的多孔分隔壁上，所述氧化催化剂是活性的；

(c)随后将来自步骤(b)的废气中的尿素水溶液液滴蒸发并分解成氨；

(d)将含有氨的废气通过壁流式过滤器的可渗透的多孔分隔壁送至过滤器的出口通道，并在面向过滤器入口通道的可渗透的多孔分隔壁的表面上捕获所述颗粒物质；

(e)通过与废气中所含的二氧化氮反应，连续除去所捕获的颗粒物质；和

(f)随后在布置在气体可渗透的多孔隔壁内和/或面向壁流式颗粒过滤器的出口通道的壁面上的SCR活性催化剂的存在下，通过与氨反应而从废气中除去剩余的二氧化氮。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括通过与布置在所述壁流式过滤器的出口通道的出口处的氨逸出催化剂接触来除去废气中包含的过量的氨的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述尿素水溶液的液滴尺寸为至少7微米。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述SCR催化剂包括钒和/或钨的氧化物以及二氧化钛。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述SCR活性催化剂包含一种或多种铜或铁促进的β-沸石。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述SCR活性催化剂包含铜促进的SAPO-34和/或铜促进的SSZ-13。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧化催化剂包含铂和/或钯。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述氨逸出催化剂包含铂和CuSAPO-34和/或SSZ-13。

9.一种用于清洁来自压燃式发动机的废气以除去包含氮氧化物、挥发性有机化合物和一氧化碳的有害化合物以及颗粒物质的多功能壁流式过滤器，其包括：

气体可渗透的多孔分隔壁；

由气体可渗透的多孔分隔壁分隔的多个废气入口流动通道和多个废气出口通道；

柴油氧化催化剂，其布置在位于壁流式过滤器入口侧的可渗透的多孔分隔壁上，所述氧化催化剂是活性的；

SCR催化剂，其布置在废气入口侧和出口侧之间的区域内面向出口通道的分隔壁内和/或分隔壁的表面上，用于选择性还原氮氧化物；

其中，所述柴油氧化催化剂的上层用惰性材料涂层钝化，且柴油氧化催化剂和SCR催化剂作为一个多功能单元整合到过滤器中；且

其中，在废气入口通道中，在氧化催化剂的存在下与尿素水溶液液滴混合的废气中的挥发性有机化合物和一氧化碳氧化成二氧化碳和水，一氧化氮氧化成二氧化氮，废气中的尿素水溶液液滴蒸发并分解成氨，含有氨的废气其后通过所述气体可渗透的多孔分隔壁送至过滤器的出口通道，颗粒物质在面向过滤器入口通道的可渗透的多孔分隔壁的表面上被捕获，通过与废气中所含的二氧化氮反应，所捕获的颗粒物质被连续除去，在布置在气体可渗透的多孔隔壁内和/或面向壁流式颗粒过滤器的出口通道的壁面上的SCR活性催化剂的存在下，通过与氨反应而从废气中除去剩余的二氧化氮。

10.根据权利要求9所述的多功能壁流式过滤器，其中所述出口通道的出口侧还设置有氨逸出催化剂。

11.根据权利要求9或10所述的多功能壁流式过滤器，其中所述SCR催化剂包含钒和/或钨的氧化物以及二氧化钛。