СИСТЕМА ОЧИСТКИ ВЫБРОСОВ С КАТАЛИЗАТОРАМИ TWC И КАТАЛИЗАТОРАМИ SCR-HCT

1. Система очистки выбросов для потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, где поток выхлопных газов включает углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота, включающая:
выхлопной трубопровод гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор;
первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе;
катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и
третий катализатор, расположенный ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM).
2. Система очистки выбросов по п. 1, в которой катализатор SCR-HCT включает каталитический материал SCR, который включает первое молекулярное сито и материал НСТ, который включает второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита, где и каталитический материал SCR, и материал НСТ осаждены на монолитную подложку.
3. Система очистки выбросов по п. 2, в которой первое молекулярное сито включает Cu-СНА цеолит и второе молекулярное сито включает Beta цеолит.
4. Система очистки выбросов по п. 2, в которой каталитический материал SCR и материал НСТ присутствуют в массовом соотношении от 10:1 до 1:10.
5. Система очистки выбросов по п. 2, в которой монолитная подложка представляет собой проточную подложку или фильтр с проточными стенками.
6. Система очистки выбросов по п. 2, в которой первое молекулярное сито включает 8-членный кольцевой цеолит с малыми порами, содержащий металлический промотор и второе молекулярное сито включает 10-членный кольцевой цеолит со средними порами или 12-членный кольцевой цеолит с большими порами.
7. Система очистки выбросов по п. 6, в которой 10-членный кольцевой цеолит со средними порами или 12-членный кольцевой цеолит с большими порами включает металлический промотор.
8. Система очистки выбросов по п. 6, в которой 8-членны кольцевой цеолит подвергается обмену с одним или несколькими ионами меди и железа, имея СНА, SAPO, или AEI структуру.
+
4+
9. Система очистки выбросов по п. 7, в которой 10- или 12-членный кольцевой цеолит имеет тип структуры ZSM-5, Beta, или MFI в Н, NH, Cu-обменянной или Fe-обменянной форме.
10. Система очистки выбросов по п. 2, в которой материал НСТ и каталитический материал SCR находятся в гомогенно смешанном слое на монолитной подложке.
11. Система очистки выбросов по п. 2, в которой материал НСТ и каталитический материал SCR находятся в слоистой конфигурации на монолитной подложке.
12. Система очистки выбросов по п. 2, в которой материал НСТ и каталитический материал SCR находятся в зонированной конфигурации на монолитной подложке.
13. Система очистки выбросов по п. 1, в которой третий катализатор выбран из группы, включающей второй катализатор тройного превращения (TWC-2), катализатор окисления (ОС), и накопитель оксидов азота (LNT).
14. Система очистки выбросов по п. 1, в которой третий катализатор нагревается внешним источником.
15. Система очистки выбросов по п. 1, в которой и TWC-1, и третий катализатор включают носители и в которой носитель для третьего катализатора имеет меньшую удельную теплоемкость относительно носителя для TWC-1.
16. Система очистки выбросов по п. 1, в которой TWC-1 размещен в положении с глухим соединением; и катализатор SCR-HCT и третий катализатор размещены в положении под полом.
17. Система очистки выбросов по п. 1, в которой TWC-1, катализатор SCR-HCT, и третий катализатор все размещены в одном модуле.
18. Система очистки выбросов по п. 1, в которой катализатор SCR-HCT и третий катализатор оба размещены в одном модуле.
19. Система очистки выбросов по п. 1, которая дополнительно включает компрессор, расположенный выше катализатора SCR-HCT.
20. Система очистки выбросов по п. 1, включающая:
выхлопной трубопровод гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор;
первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе;
катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе, катализатор SCR, включающий первое молекулярное сито и катализатор НСТ, включающий второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита; и
второй катализатор тройного превращения (TWC-2) ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом TWC-2 включает металл платиновой группы (PGM) и компонент накопления кислорода.
+
4+
21. Система очистки выбросов по п. 20, в которой первое молекулярное сито включает 8-членный кольцевой цеолит, имеющий СНА, SAPO, или AEI структуру, которую подвергают обмену с ионами меди или железа, и второе молекулярное сито включает 10- или 12-членный кольцевой цеолит, имеющий ZSM-5, Beta, или MFI структуру в Н, NH, Cu-обменянной или Fe-обменянной форме, где 10- или 12-членный кольцевой цеолит необязательно подвергается обмену с ионами, и где катализатор НСТ, и SCR находятся в слоистой конфигурации на монолитной подложке.
22. Система очистки выбросов по п. 20, в которой первое молекулярное сито включает Cu-СНА цеолит и второе молекулярное сито включает Beta цеолит.
23. Способ обработки выхлопных газов, включающий контактирование потока газов, включающего углеводороды (HCs), монооксид углерода (СО), и оксиды азота (NOx) с системой очистки выбросов по любому из пп. 1-22.
24. Способ по п. 23, в котором:
в результате контакта с TWC-1, углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота превращаются в значительной степени одновременно и образуется аммиак;
в результате контакта с катализатором SCR-HCT, аммиак накапливается в катализаторе SCR и применяется для уменьшения прорыва NOx, и углеводороды улавливаются в НСТ во время холодного запуска и выделяются при более высоких температурах; и
в результате контакта с третьим катализатором, углеводороды, выделяющиеся из НСТ, сжигаются.
25. Способ изготовления системы очистки выбросов, при этом способ включает:
обеспечение первого катализатора тройного превращения (TWC-1), расположенного ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе;
размещение катализатора SCR-HCT, включающего катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и
размещение третьего катализатора ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM).