[发明专利]用于监视和再生选择性催化还原过滤器装置的方法

说明书

提供了一种用于监视和/或再生选择性催化还原颗粒过滤器(SCRF)的方法。SCRF包含多孔性过滤器基体和能够还原施加于其的NO_x的催化组合物。方法包括确定SCRF压差(dP)和确定SCRF煤烟负载量，在SCRF尚未被熟化时使用第一SCRF dP图来确定SCRF煤烟负载量，或者在SCRF已经被熟化时使用第二SCRF dP图来确定SCRF煤烟负载量。在达到熟化累积时间和温度阈值中的一个或多个并且达到过滤器再生次数阈值时SCRF已经被熟化。第一SCRF dP图和第二SCRF dP图将SCRF dP以及SCRF温度、废气质量流量和废气体积流量中的一个或多个与SCRF煤烟负载量相关联。所述方法可任选地进一步包括在所确定的SCRF煤烟负载量高于煤烟负载量阈值时启动过滤器再生。

技术领域

本发明涉及内燃机（ICE）废气处理系统，具体涉及用于监视和再生选择性催化还原过滤器装置的方法。

背景技术

在内燃机（ICE）的燃烧循环过程中，空气/燃料混合物被供应到ICE的气缸中。空气/燃料混合物被压缩和/或点火并燃烧，以提供输出扭矩。燃烧之后，ICE活塞将气缸中的废气通过排气阀开口挤出并进入排气系统。从ICE（特别是柴油发动机）排放的废气是非均质混合物，其含有气体排放物，例如一氧化碳（CO）、未燃烧的烃、氮的氧化物（NO_x）和硫的氧化物（SO_X），以及构成煤烟的凝聚相含碳材料（液体和固体）。液体可包括（例如）水和烃。

废气处理系统可在配置为进行后处理过程（例如将NO_x还原，以产生更可容忍的废气组成氮气（N₂）和水（H₂O））的一个或多个部件中使用催化剂。一种用于还原NO_x排放物的废气处理技术是选择性催化还原（SCR）装置，其通常包括基体或支持物，在其上布置有催化组合物。将废气通过催化剂将某些或全部废气成分转化为期望的化合物，例如不受管制的废气组分。还原剂通常喷射到SCR上游热的废气中，分解为氨，并被SCR吸收。然后氨在SCR催化剂的存在下将NO_x还原为氮气和水。选择性催化还原过滤器装置包括施加到多孔性过滤器基体的SCR催化组合物。SCRF中累积的煤烟可被定期氧化、燃烧或者在高温再生事件过程中除去。

发明内容

提供了一种用于确定内燃机（ICE）废气处理系统中采用的选择性催化还原颗粒过滤器装置（SCRF）中的煤烟负载量的方法。废气处理系统可包括配置为将废气输送到SCRF的ICE，并且所述SCRF可包含多孔性过滤器基体和能够将施加于其的NO_x物质还原的催化组合物。所述方法可包括确定SCRF压差（dP）和确定SCRF煤烟负载量，在过滤器再生次数阈值以及熟化累积时间和温度阈值均未达到时使用第一SCRF dP图来确定SCRF煤烟负载量或者在达到过滤器再生次数阈值或熟化累积时间和温度阈值中的至少一个时使用第二SCRF dP图来确定SCRF煤烟负载量。SCRF煤烟负载量可在过滤器再生次数阈值以及过滤器再生累积时间和温度阈值均达到时使用第二SCRF dP图确定。SCRF催化组合物可被配置为利用还原剂来还原NO_x物质。累积时间和温度阈值可包括时间-温度图，其中多个时间和温度阈值的各自时间和温度大小相反地变化。第一SCRF dP图和第二SCRF dP图可将SCRF dP与SCRF煤烟负载量水平相关联。第一SCRF dP图和第二SCRF dP图可将流动阻力和SCRF dP与SCRF煤烟负载量水平相关联，其中流动阻力可通过将SCRF dP除以通过SCRF的废气的体积流速来计算。