[发明专利]一种抗硫中毒催化剂、LNT装置、尾气处理系统和车辆

说明书

本申请公开了一种抗硫中毒催化剂、LNT装置、尾气处理系统和车辆，属于尾气净化处理领域。该抗硫中毒催化剂包括含钡化合物和抗硫剂；抗硫剂用于促进含钡化合物与氮氧化物反应，和/或抗硫剂用于抑制含钡化合物与硫的反应。当抗硫剂用于促进含钡化合物与氮氧化物反应时，含钡化合物优先与氮氧化物反应生成了硝酸钡，此时氮氧化物存储于LNT；由于含钡化合物优先与氮氧化物反应，只有少部分与燃油中的硫反应，因此减缓了催化剂发生硫中毒的程度。当抗硫剂用于抑制含钡化合物与硫的反应时，由于抗硫剂抑制了硫酸钡的生成，也就减缓了催化剂发生硫中毒的程度。本申请中通过减缓催化剂中毒的程度，从而解决了额外喷燃油存在油耗较大的问题。

技术领域

本发明属于尾气净化处理领域，特别是涉及一种抗硫中毒催化剂、LNT装置、尾气处理系统和车辆。

背景技术

轻型柴油机为富氧燃烧，燃烧过程中产生大量的NO_X。随着轻型柴油车(LDD)排放法规由国5(CNⅤ)升级到国6b(CNⅥb)，对NO_X的排放限值做了更严格的要求。

LNT为稀燃NO_X捕集器(lean NO_X trap)，主要利用发动机混合气浓度变化而进行周期性的NO_X吸附-催化还原的一种NO_X后处理技术。相比于选择性催化还原装置(SelectiveCatalytic Reduction，SCR)装置，LNT结构简单且占用空间小，比较适合轻型柴油车的安装和使用。

但在实际应用中，由于LNT内壁涂层中的催化剂，会与汽车尾气中的SO₂反应，导致催化剂对NO_x的作用失效，从而导致LNT对NO_X的吸附和脱附能力下降，即本领域技术人员所称的LNT“硫中毒”。“硫中毒”是LNT存在一个致命的缺点，是这个行业的“顽疾”，也是未解决的难题”。

为解决“硫中毒”这一难题，通常的做法是通过发动机额外喷燃油来进行脱硫(D-SO_X)，即在车辆大约每行驶700公里(当然也有通过增大LNT获得更长里程，例如现在有到1600公里的)就会D-SO_X一次，每次D-SO_X至少需要发动机额外喷油约1L。然而多喷燃油对于使用者而言，并不经济，存在油耗较大的问题。

发明内容

本申请提供一种抗硫中毒催化剂、LNT装置、尾气处理系统车辆，以解决采用额外喷燃油存在耗油较大的问题。

第一方面，本申请公开了一种抗硫中毒催化剂，该抗硫中毒催化剂包括含钡化合物和抗硫剂；所述抗硫剂用于促进所述含钡化合物与氮氧化物反应；和/或所述抗硫剂用于抑制所述含钡化合物与硫的反应；

在一具体实施例中，该抗硫剂包括促进剂和/或抑制剂；

其中，促进剂用于促进含钡化合物与氮氧化物反应，促进剂包括Ag；抑制剂用于抑制含钡化合物与硫的反应，抑制剂包括Fe₂O₃。

在一具体实施例中，含钡化合物、Ag、Fe₂O₃的质量比为(0.4～1.1)：(0.7～1.3)：(0.7～1.3)。

第二方面，本申请公开了一种LNT装置，该LNT装置由外到内依次包括壳体、衬垫和载体，载体上涂覆有上述第一方面的抗硫中毒催化剂。

在一具体实施例中，抗硫中毒催化剂在所述LNT装置中的涂覆量为5g/L～20g/L。

在一具体实施例中，载体为多孔蜂窝状，抗硫中毒催化剂涂覆在所述载体的孔道上。

在一具体实施例中，载体包括惰性物质和添加剂，添加剂用于增强所述抗硫中毒催化剂附着NO_x的能力。