[发明专利]通过引入臭氧来提高NOx转化率

说明书

用于从废气流中减少排放物的废气净化系统和方法，其包含跟被动NO_x吸附剂催化剂匹配的上游催化剂；使废气流与臭氧接触，以使废气流中的NO与臭氧反应来生成NO₂的装置；和SCR催化剂。

背景技术

减少有害副产物排放的需求和提高燃料经济性的不断增加的压力是内燃机持续面临的挑战。柴油发动机产生废气排放，其通常含有至少四类被全球政府间组织立法禁止的污染物：一氧化碳(CO)，未燃烧的烃(HC)，氮氧化物(NO_x)和颗粒物质(PM)。存在多种排放物控制装置，用于处理每类污染物的一种或多种。这些排放物控制装置经常作为排气系统的一部分组合来确保全部四类污染物在废气排放到环境之前经过处理。

当废气中的NO_x物质包含更高百分比的NO₂而非NO时，不同的废气处理方法进行得更快。因此，期望的是提供具有更高百分比的NO₂的废气来进一步促进包括这样的方法的系统中的NO_x转化率。

发明内容

根据本发明的一些实施方案，一种用于从废气流中减少排放物的废气净化系统，其依次包含：跟被动NO_x吸附剂催化剂匹配(coupled) 的上游催化剂；使该废气流与臭氧接触，以使该废气流中的NO与该臭氧反应来生成NO₂的装置；和SCR催化剂。在一些实施方案中，上游催化剂包括氧化催化剂和/或冷启动催化剂。被动NO_x吸附剂催化剂可以包含过滤器基材。在一些实施方案中，上游催化剂和被动NO_x吸附剂催化剂被包含在单个基材上。系统可以进一步包含用于加热 SCR催化剂上游的废气的装置，例如电加热器。在一些实施方案中，加热废气的装置位于使废气流与臭氧接触的装置的上游。使废气流与臭氧接触的装置可以包括例如臭氧发生器。系统可以进一步包含 SCRF催化剂，其可以位于SCR催化剂的上游。在一些实施方案中，系统可以进一步包含SCR催化剂下游的ASC。

根据本发明的一些实施方案，一种从废气流中减少排放物的方法包括：使该废气流与跟被动NO_x吸附剂催化剂匹配的上游催化剂接触；通过使该废气流与臭氧接触来将NO氧化为NO₂；通过在SCR催化剂存在下使氧化步骤生成的NO₂与还原剂接触，来将NO₂选择性催化还原为氮气。在一些实施方案中，上游催化剂包括氧化催化剂和/或冷启动催化剂。被动NO_x吸附剂催化剂可以包含过滤器基材。在一些实施方案中，上游催化剂和被动NO_x吸附剂催化剂被包含于单个基材上。方法可以进一步包括例如通过电加热器加热SCR催化剂上游的废气流的装置。在一些实施方案中，在使该废气流与臭氧接触之前加热该废气流。在一些实施方案中，将臭氧注射入废气流中。选择性催化还原步骤可以包括使废气流与SCR催化剂接触，可以进一步包括使废气流与SCRF催化剂接触。在一些实施方案中，SCRF催化剂位于SCR催化剂的上游。选择催化性还原步骤可以进一步包括使废气与SCR催化剂下游的ASC接触。在一些实施方案中，还原剂是氨。