材的仅一部分。在特定的实施方案中,第一层 优选地覆盖整个第二层。
[0038] 运里使用的术语"第一层"和"第二层"用于描述催化剂制品中的催化剂层相对于 废气流动通过催化剂制品和/或通过催化剂制品之上的正常流动方向的相对位置。在正常 的废气流动条件下,废气在接触第二层之前先接触第一层。在特定的实施方案中,第二层被 施用于惰性流通式蜂窝型基材上作为底层并且第一层是施用于第二层之上的顶层。在运样 的实施方案中,通过基材的废气在接触第二层之前,穿过(并且因此接触)第一层,并且随后 返回穿过第一层从而离开催化剂组件。在其它实施方案中,第一层为设置在基材的上游部 分的第一区域,并且第二层设置在基材上作为第二区域,其中第二区域位于第一区域的下 游。
[0039] 在特定的实施方案中,第一催化剂层包括用于储存N出和/或在氧的存在下用N出选 择性还原NOx的催化剂,其在运里也被称作SCR催化剂。如运里使用的,与畑3储存相关的术语 "催化剂"指的是在某些条件下吸附N曲并在其它条件下释放所储存的N曲的材料,但是并不 一定催化设及N出的反应。
[0040] 在特定的实施方案中,SCR催化剂包含高表面积载体上的至少一种助催化剂金属, 所述高表面积载体包括耐高溫金属氧化物和分子筛,例如娃侣酸盐(沸石),娃侣憐酸盐 (SAPOs ),或侣憐酸盐(AlPOs)。在特定的实施方案中,助催化剂金属选自V,Cr,Co,Cu,Fe, Hf,La,Ce,In,V,Mn,Ni,化,和Ga。助催化剂金属为游离金属或金属离子并且可W通过各种 技术(包括离子交换、初湿含浸法、直接涂覆、或者在载体材料的合成过程中的原位法)被结 合到载体上或载体中。优选的助催化剂金属包括Cu和Fe,尤其是当助催化剂金属被负载在 分子筛上或者分子筛内时。
[0041] 在特定的实施方案中,助催化剂金属氧化物为饥,例如游离态饥,饥离子,或者饥 氧化物或者它们的衍生物。优选地,饥的形式为五氧化二饥(V2〇5)。除了饥,助催化剂金属氧 化物可W包括其它催化活性金属氧化物,例如鹤的氧化物和/或钢的氧化物。如运里使用 的,"催化活性"金属氧化物是指作为分子组分直接参与NOx的催化还原和/或N出或者其它氮 基SCR还原剂的氧化的金属氧化物。在特定的实施方案中,SCR催化剂为V2化/W〇3/Ti〇2,并且 任选地包括Mo〇3。
[0042] 优选的分子筛载体包括沸石和SAPOs,其具有选自AEI,AFX,CHA,KFI,LEV,ERI, 孤R,肥I,册0,EAB,PAU,MER,GOO,YUG,GIS,UFI,VIN,AEI/CHA共生物,BEA,MFI,MOR,和阳R的 骨架。在特定的实施方案中,所述骨架选自AEI,CHA,W及它们的共生物。优选的侣娃酸盐分 子筛具有约10到约50,优选约15到约25的娃-侣比。
[0043] 在其它实施方案中,SCR催化剂的高表面积载体为耐高溫金属氧化物。优选的耐高 溫金属氧化物包括Al2〇3, Ti化,Ce〇2, Si化,和Zr化。耐高溫金属氧化物载体优选地具有约 0.1-0.5g/cc,例如约0.2-0.4g/cc的孔隙体积,,孔隙体积优选地采用压隶仪法测量。在特 定的实施方案中,载体具有宽的孔(例如100-350 A )或同时具有宽的和窄的孔。在特定的 实施方案中,载体的肥T表面积至少为50mVg,优选为约50-500m2/g,更优选为约50-300m 2/ g,或者约 150-250m^g。
[0044] 优选地,包含SCR催化剂的催化剂层基本上不含贵金属并且包含氧化催化剂的催 化剂层基本上不含SCR催化剂组分。设及催化剂层的"基本上不含"意味着层中相关金属的 存在量不会影响催化剂层的性能。在特定的实施方案中,具有第一金属并且基本上不含第 二金属的层指的是相对于第一金属,层具有少于5重量百分比,优选少于1重量百分比,并且 甚至更优选少于0.1重量百分比的第二金属。在特定的实施方案中,第一和第二层彼此相邻 并且接触,但却是物理上分离的层。
[0045] 壁流式过滤器上的涂层在过滤器的入口和/或出口(相对于通过过滤器的废气流 动)侧上,优选地在过滤器的出口侧上,尤其是对于在过滤器的上游侧上也并入了选择性催 化还原(SCR)催化剂或烟尘氧化催化剂的实施方案。
[0046] 在特定的实施方案中,本发明的催化剂制品为排放气体处理系统的部分,其中催 化剂制品位于含氮还原剂源的下游。含氮还原剂的实例包括氨和氨阱或任何合适的氨前 体,例如尿素((N此)2C0)、碳酸锭、氨基甲酸锭、碳酸氨锭或甲酸锭。更优选,催化剂制品为位 于选择性催化还原(SCR)催化剂下游的氨逸出催化剂。在运样的实施方案中,氨逸出催化剂 氧化至少一部分的没有被选择性催化还原工艺消耗掉的任意的含氮还原剂。例如,在特定 的实施方案中,氨逸出催化剂位于壁流式过滤器的出口侧并且SCR催化剂位于过滤器的上 游侧。在特定的其它实施方案中,氨逸出催化剂位于流通式基材的下游端并且SCR催化剂位 于流通式基材的上游端。在其它实施方案中,氨逸出催化剂和SCR催化剂位于排气系统内的 单独的砖上。运些单独的砖可W彼此相邻并且接触,或者被分隔开特定的距离,条件是它们 彼此流体连通并且条件是SCR催化剂砖位于氨逸出催化剂砖的上游。
[0047] 在特定的实施方案中,氨在至少IOCTC的溫度下氧化。在另一个实施方案中,氨在 约150°C到750°C的溫度下氧化。在一个具体的实施方案中,溫度范围为175-550°C。在另一 个实施方案中,溫度范围为175-400°C。在再一个实施方案中,溫度范围为450-900°C,优选 为500-750 °C,500-650 °C ,450-550 °C,或者650-850 °C。
[0048] 根据本发明的另一方面,提供一种用于还原气体中的NOx化合物和/或氧化气体中 的N曲的方法,其包括使气体与运里描述的催化剂接触足够长的时间W降低气体中NOx化合 物的水平。本发明的方法包括W下步骤中一个或多个:(a)积累和/或燃烧与催化过滤器入 口接触的烟灰;(b)在接触催化过滤器之前,将含氮还原剂引入废气流中,优选地没有包括 NOx和还原剂的处理的插入的催化步骤;(C)在NOx吸附催化剂之上产生NH3,并且优选地使用 该N出作为下游SCR反应中的还原剂;(d)使废气流与DOC接触W将基于控的有机可溶级分 (SOF)和/或一氧化碳氧化成C〇2,和/或将NO氧化成N02,其进而可W被用于氧化颗粒过滤器 中的颗粒物质;和/或减少废气中的颗粒物质(PM); (e)在还原剂存在下使废气与一个或多 个流通式SCR催化剂装置接触W降低废气中的NOx浓度;W及(f)在将废气排放进入大气之 前,使废气与优选在SCR催化剂下游的氨逸出催化剂接触,W氧化大多数的氨(如果不是全 部的话),或者在废气进入/重新进入发动机之前使废气通过再循环回路。
[0049] 方法可W对源自燃烧过程的废气进行,所述废气例如来自内燃机(无论是移动的 还是固定的)、用于固定、船舶或机车应用的燃气轮机,W及燃煤或火力发电厂。方法也可W 用于处理来自工业过程(例如精炼)、来自精炼厂加热器和锅炉、炉、化学加工工业、炼焦炉、 城市污水处理厂和焚化炉等的气体。在一个具体的实施方案中,方法被用于处理来自燃气 轮机或贫燃发动机的废气。
[0050] 本发明的催化剂适合处理SOx含量高的废气。例如,催化剂在要求再生之前可W暴 露于高浓度的硫。较为不频繁的再生带来更好的燃料经济性,因为要求更少的基于燃料喷 射的再生活动。在特定的实施方案中,本发明设及一种用于再生被用于处理废气的催化剂 制品的方法,包括如下步骤:(a)使包含SOx的废气流过如运里描述的具有氧化催化剂涂层 的基材,(b)在催化剂涂层上吸附至少一部分的SOx, W及(C)在催化剂层中吸附至少约5g/ L,至少约lOg/L,或者至少约20g/L,例如约5到约50g/L,包括约5到约lOg/L,约10到约20g/ L,约20到约30g/L,约30到约40g/LW及约40到约50g/L的SOx之后再生催化剂。
[0051] 废气中的SOx浓度没有被具体限制。也就是说,高SOx浓度的废气与低SOx浓度的废 气相比将会需要导致更频繁的再生。即便当催化剂被用于处理低SOx浓度的废气时,与常规 的催化剂相比,再生次数之间的间隔仍然可能被延长了。在某些应用中,催