[发明专利]同时去除NOx和PM的高活性DPF涂层的制备方法

说明书

本发明提供一种同时去除NOx和PM的高活性DPF涂层的制备方法，包括以下步骤：（1）将一定质量的过渡金属乙酸盐溶于去离子水中，加入小孔分子筛粉末，于45‑65℃回流，搅拌4～8h；（2）经压滤、冲洗、微波辐射烘干；（3）将一定质量的铜盐、碳酸氢铵，配成溶液，再加入（2）中得到的粉末，45‑60℃回流，搅拌4～8h；（4）经压滤、冲洗、烘干、高温煅烧5～8h，得到同时去除NOx和PM的非贵金属涂层。本发明制备的催化剂具有较低的PM起燃温度，同时去除PM效率高达92%以上，去除NOx效率高达95%以上，能够满足国六排放法规的要求。

技术领域

本发明涉及柴油车后处理排放技术领域，具体涉及同时去除NOx和PM的高活性DPF涂层的制备方法。

背景技术

随着环保法规的逐步升级，对柴油车排放的NOx和PM限值越来越严格。随着国六排放法规的颁布，未来对排放限值进一步加严，国VI阶段氮氧化物NOx排放将在现有国V基础上大幅降低约77％，同时对SCR催化转化器的耐久性要求达到70万公里。这对从事柴油机排放污染控制技术研究与开发的科技界和产业界来说是前所未有的挑战。此外，随着WHTC/WHSC的实施，发动机排气温度要求更低。针对这些要求，钒基SCR催化剂因其低温催化活性、高温分解产生剧毒及温度窗口窄等局限性，将不能满足国VI对于NOx的排放要求。

目前，为满足更加苛刻严格的国六，绝大多数主机厂的柴油机尾气净化的技术路线是DOC+DPF+SCR+ASC，可以看出相比于国五技术，国六在SCR处理器前端加一段DPF，是为了去除PM，DPF去除PM通常采用两种方式，一种是高温600℃以上喷油通过燃烧去掉PM；另一种是DPF上通过涂覆催化剂。由于主动再生中需要频繁喷油，一方面经常高温会损坏载体，另一方面会大大增加经济成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种同时去除NOx和PM的高活性DPF涂层的制备方法，本制备方法采用非贵金属催化剂，不但制备成本低，同时易于批量生产。制备的催化剂具有较低的PM起燃温度，同时去除PM效率高达92％以上，去除NOx效率高达95％以上，能够满足国六排放法规的要求。本发明采用的技术方案是：

本发明的设计思路是通过在DPF上涂覆一种催化剂，一方面可以降低PM起燃温度，使其利用尾气温度就可以去除，不需要额外定期喷油，大大降低经济成本；另一方面还具有去除NOx的功能，能够使经过DPF处理器后，处理后具有较低的NOx值，便于SCR后处理器更高效地去除NOx，以满足国六排放法规的要求。

一种同时去除NOx和PM的高活性DPF涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将一定质量的过渡金属乙酸盐溶于去离子水中，加入小孔分子筛粉末，于45-65℃回流，搅拌4～8h；

(2)经压滤、冲洗、微波辐射烘干；

(3)将一定质量的铜盐、碳酸氢铵，配成溶液，再加入(2)中得到的粉末，45-60℃回流，搅拌4～8h；

(4)经压滤、冲洗、烘干、高温煅烧5～8h，得到同时去除NOx和PM的非贵金属涂层。

进一步地，所述过渡金属乙酸盐为乙酸铈、乙酸钴或乙酸镧中的一种或组合。

进一步地，所述铜盐为乙酸铜或硝酸铜中的一种或组合。

进一步地，所述微波辐射的频率为800～1200HZ。

进一步地，所述的小孔分子筛粉末为SSZ-13、Sapo-34中的一种或是组合。

进一步地，所述的过渡金属乙酸盐/小孔分子筛粉末/铜盐/碳酸氢铵的质量比为0.025-0.036/0.95-0.96/0.008-0.013/0.0005-0.008。