反應(yīng)（注意"快SCR"不同的反應(yīng)速率?。。┲蟹磻?yīng)。NO2的額外份額使得提供根據(jù)CRT? 效應(yīng)的炭黑燃燒。
[0054] 在不佳的運(yùn)行溫度下，在一個(gè)替代性實(shí)施方案中可以有利地在經(jīng)SCR涂布的顆粒 過濾器和流出側(cè)的SCR/ASC之間設(shè)置第二HWL計(jì)量添加位置。為了保證全面的被動(dòng)再生， 在經(jīng)SCR涂布的過濾器之前提供低于化學(xué)計(jì)量量的還原劑。在第二HWL注入之后在設(shè)置在 下游的SCR/ASC催化器中進(jìn)行殘余脫氮。
[0055] 術(shù)語"選擇性催化還原"（英文為selective catalytic reduction，SCR)表示用 于還原燃燒設(shè)備、垃圾焚燒設(shè)備、燃?xì)鉁u輪機(jī)、工業(yè)設(shè)備和發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的氮氧化物的技 術(shù)。SCR催化器中的化學(xué)反應(yīng)是選擇性的，即優(yōu)選還原氮氧化物（Ν0、Ν0 2)，而不期望的副反 應(yīng)（例如二氧化硫至三氧化硫的氧化）受到很大程度的抑制。
[0056] 為了進(jìn)行反應(yīng)需要氨（NH3)，所述氨從待與廢氣混合的尿素水溶液中釋放。反應(yīng)的 產(chǎn)物為水（H 2O)和氮?dú)猓∟2)。從化學(xué)上來看，所述反應(yīng)為氮氧化物與氨歸中反應(yīng)成氮?dú)?。?在不同種類的催化劑。一種類型的催化劑基本上由二氧化鈦、五氧化二釩和二氧化鎢組成。 另一種類型使用沸石。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)通過使用SCR催化活性顆粒過濾器從而將SCR催化器體積 的至少一部分整合至顆粒過濾器體積。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明的方法還設(shè)計(jì)在用于預(yù)調(diào)節(jié)尿素水溶液的裝置中在熱的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件 (例如空氣冷卻的內(nèi)燃機(jī)的散熱片）上預(yù)調(diào)節(jié)尿素水溶液（HWL)。另一個(gè)有利的實(shí)施方案 設(shè)計(jì)在能量冷卻劑流和/或潤滑劑流的區(qū)域中進(jìn)行HWL的預(yù)調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)。
[0059] 在車輛技術(shù)中使用SCR方法從而在柴油車輛中降低氮氧化物排放。借助于所述 技術(shù)，商用車輛可以滿足歐洲-V-標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)業(yè)機(jī)械可以滿足Tier 3b標(biāo)準(zhǔn)，轎車可以滿足極 為苛刻的美國BIN5廢氣標(biāo)準(zhǔn)以及歐洲-6-標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足美國Tier 4最終廢氣標(biāo)準(zhǔn)和歐 洲第四階段標(biāo)準(zhǔn)，也使用所述技術(shù)。
[0060] SCR反應(yīng)所需的氨不直接（即以純凈形式）使用，而是在廢氣設(shè)備中由32. 5%的 尿素水溶液產(chǎn)生。DIN 70070中規(guī)定了 HWL的組成。在SCR催化器之前例如通過計(jì)量添加 泵或注射器將所述水溶液注入廢氣管路中。通過熱分解和水解反應(yīng)由尿素水溶液產(chǎn)生氨和 CO2。如此產(chǎn)生的氨可以在特定的SCR催化器中在相應(yīng)的溫度下與廢氣中的氮氧化物反應(yīng)。 注入的尿素的量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物排放并且因此取決于發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩。取 決于發(fā)動(dòng)機(jī)的未處理排放，尿素水溶液的消耗量為所使用的柴油燃料的量的約2至8 %。因 此必須攜帶相應(yīng)的罐體積。為了實(shí)現(xiàn)高的NOx減少速率重要的是，以與發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物 排放的正確比例計(jì)量添加尿素水溶液（AdBlue?)。由于SCR催化器可以儲(chǔ)存至多一定界 限的NH 3，計(jì)量添加平均值必須對(duì)應(yīng)于NOx排放。如果計(jì)量添加量過低，則氮氧化物減少的 效率降低，如果計(jì)量添加過多尿素，則由此形成的氨不與NO x反應(yīng)并且到達(dá)周圍環(huán)境中。由 于氨具有刺激性氣味并且在極小濃度下就可以被察覺，其在過量計(jì)量添加的情況下造成車 輛附近的氣味干擾。通過在SCR催化器之后安裝氧化催化器進(jìn)行補(bǔ)救。在過量計(jì)量添加氨 的情況下，所述氧化催化器將NH 3再次轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂退?。避免所謂的氨泄漏的另一種可能 性是較大的催化器設(shè)計(jì)，從而因此獲得一定的儲(chǔ)存功能。
[0061] 熱分解為化學(xué)反應(yīng)，其中起始材料通過加熱分解成多種產(chǎn)物。不同于熱降解（= 熱解），熱分解針對(duì)性地用于表示確定的產(chǎn)物或反應(yīng)性中間階段。
[0062] 水解為用水分解化合物。一般而言：
[0063] 尿素的熱分解：
[0064] (NH2) 2C0 - NH3+HNC0 (異氰酸）
[0065] 所得異氰酸的水解：
[0066] HNCCHH2O - NH3+C02
[0067] 氮氧化物的還原：
[0068] 4NH3+4N0+02- 4N 2+6H20 ( "標(biāo)準(zhǔn) SCR"）
[0069] 2NH3+N0+N02- 2N 2+3H20 ( "快 SCR"）
[0070] 4ΝΗ3+3Ν02- 3· 5N 2+6H20 ( "慢 SCR"）
[0071] 進(jìn)行氮氧化物的減少而不改變發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒并且因此獲得柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的極好的 效率。
[0072] 縮寫列表：
[0073] AdBlue 32. 5 %的尿素水溶液
[0074] ANB 廢氣后處理
[0075] ASC 氨泄漏催化器
[0076] CRT 連續(xù)再生捕集器
[0077] CSF 具有用于氧化廢氣組分的涂層的顆粒過濾器
[0078] DOC 柴油氧化催化器
[0079] DPF 柴油顆粒過濾器
[0080] NH3 氨
[0081] NOx 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所產(chǎn)生的氮氧化物（NO、N02、N2O等）的總和
[0082] RG 反應(yīng)速率
[0083] SCR 選擇性催化還原
[0084] SDPF 具有SCR活性涂層的柴油顆粒過濾器
[0085] 附圖標(biāo)記
[0086] 1 內(nèi)燃機(jī)
[0087] 2 廢氣管路
[0088] 3 尿素水溶液罐
[0089] 5 DOC
[0090] 6 SDPF
[0091] 7 SCR
[0092] 8 ASC
[0093] 9 NOx 傳感器
[0094] 10 氣缸蓋
[0095] 11 雙壁廢氣管
[0096] 12 液體尿素輸送泵
[0097] 13 曲軸箱中的水套
[0098] 14 換熱器，螺旋換熱器，管束換熱器
[0099] 15 計(jì)量添加裝置
[0100] 16 混合段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于凈化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的方法，所述方法具有如下方法步驟： a. 引導(dǎo)待凈化的廢氣通過柴油氧化催化器（DOC)從而將氣態(tài)殘余烴（HC)和一氧化碳 (CO)氧化成二氧化碳（CO2)并且至少按比例地將廢氣中包含的一氧化氮（NO)氧化成二氧 化氮（NO 2); b. 將在發(fā)動(dòng)機(jī)中預(yù)調(diào)節(jié)的，即升溫至80-90°C的尿素水溶液（HWL)添加至由步驟a.) 獲得的廢氣中并且通過熱分解和水解由添加的尿素釋放氨； c. 引導(dǎo)由步驟b.)獲得的廢氣通過SCR催化活性顆粒過濾器（SDPF)從而減少廢氣中 包含的顆粒和廢氣中包含的氮氧化物； d. 引導(dǎo)由步驟c.)獲得的廢氣通過選擇性氨氧化催化器（ASC)從而減少氨殘余含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于，在引導(dǎo)通過選擇性氨氧化催化器（ASC)之前，在步驟d.)中首先引導(dǎo)由步 驟c.)獲得的廢氣通過設(shè)置在SCR催化活性顆粒過濾器和ASC之間的額外的SCR催化器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于，在由步驟a.)獲得的廢氣中的NOx*，步驟a.)中產(chǎn)生的NO2的份額大于 50%〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的方法， 其特征在于，SCR催化活性顆粒過濾器（SDPF)使用被動(dòng)再生概念運(yùn)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法， 其特征在于，至少按比例地使用在步驟a.)中產(chǎn)生的NO2進(jìn)行SDPF中儲(chǔ)存的炭黑顆粒 的氧化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法， 其特征在于，在SCR催化活性顆粒過濾器和下游的額外的SCR催化器之間為第二計(jì)量 添加位置，通過所述第二計(jì)量添加位置將預(yù)調(diào)節(jié)的，即升溫至80-90°C的尿素水溶液（HWL) 引入由步驟c.)獲得的廢氣中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法， 其特征在于，SCR催化活性顆粒過濾器的脫氮效率受到步驟b.)中引入的尿素水溶液 的量的界限的限制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于凈化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的方法，和描述了一種方法用于引導(dǎo)待凈化的廢氣通過包含柴油氧化催化器(DOC)的廢氣管路，從而將氣態(tài)殘余烴(HC)和一氧化碳(CO)氧化成二氧化碳(CO2)并且至少按比例地將廢氣中包含的一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)。
【IPC分類】F01N3-035, F01N3-20
【公開號(hào)】CN104847460
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510078501
【發(fā)明人】M·維特羅克, U·克萊恩, G·萊
【申請(qǐng)人】道依茨股份公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日
【公告號(hào)】DE102014001880A1, EP2907564A1, US20150231565