RU2008119129A

RU2008119129A - Устройство для очистки выхлопных газов и способ очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

Info

Publication number: RU2008119129A
Application number: RU2008119129/06A
Authority: RU
Inventors: Кохей ЕСИДА (JP); Кохей ЕСИДА; Котаро ХАЯСИ (JP); Котаро ХАЯСИ; Синья ХИРОТА (JP); Синья ХИРОТА; Такамицу АСАНУМА (JP); Такамицу АСАНУМА; Хиромаса НИСИОКА (JP); Хиромаса НИСИОКА; Хироси ОЦУКИ (JP); Хироси ОЦУКИ
Original assignee: Тойота Дзидося Кабусики Кайся (Jp); Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2009-11-20
Also published as: BRPI0706058B1; KR20080037731A; CN101356346B; JP4613961B2; JPWO2008004493A1; EP2039901A1; US20090255233A1; RU2381370C1; EP2039901B1; KR100950877B1; MY144697A; US8104271B2; CN101356346A; BRPI0706058B8; EP2039901A4; BRPI0706058A2; WO2008004493A1

Abstract

1. Устройство для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, скомпонованное как катализатор-ловушка SOX, способный улавливать оксиды серы SOX, содержащиеся в выхлопных газах внутри выхлопной трубы двигателя, где катализатор-ловушка SOX содержит, по меньшей мере, один из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, продиффундировавших внутрь катализатора, температуру катализатора-ловушки SOX поддерживают на уровне, когда нитрат, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов переходит в расплавленное состояние во время работы двигателя и, таким образом, облегчают перемещение нитрата и его коагулирующее действие, где нитрат в катализаторе-ловушке SOX перемещается к поверхности и коагулирует на поверхности катализатора-ловушки SOX, причем перемещение нитрата и его коагулирующее действие используют для восстановления степени захвата SOX и удаления SOX. ! 2. Устройство по п.1, имеющее температурный диапазон катализатора-ловушки SOX, в котором стимулируют указанное перемещение нитрата и коагулирующее действие, причем температуру катализатора-ловушки SOX время от времени поддерживают в том диапазоне, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие во время работы двигателя для того, чтобы время от времени восстанавливать степень захвата SOX. ! 3. Устройство по п.2, в котором нижний предел температуры указанного температурного диапазона соответствует температуре плавления нитрата указанного, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, и верхний предел указанного температурного диапазона представляет собой верхний предел температ�

Claims

1. Устройство для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, скомпонованное как катализатор-ловушка SO_X, способный улавливать оксиды серы SO_X, содержащиеся в выхлопных газах внутри выхлопной трубы двигателя, где катализатор-ловушка SO_X содержит, по меньшей мере, один из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, продиффундировавших внутрь катализатора, температуру катализатора-ловушки SO_X поддерживают на уровне, когда нитрат, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов переходит в расплавленное состояние во время работы двигателя и, таким образом, облегчают перемещение нитрата и его коагулирующее действие, где нитрат в катализаторе-ловушке SO_X перемещается к поверхности и коагулирует на поверхности катализатора-ловушки SO_X, причем перемещение нитрата и его коагулирующее действие используют для восстановления степени захвата SO_X и удаления SO_X.

2. Устройство по п.1, имеющее температурный диапазон катализатора-ловушки SO_X, в котором стимулируют указанное перемещение нитрата и коагулирующее действие, причем температуру катализатора-ловушки SO_X время от времени поддерживают в том диапазоне, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие во время работы двигателя для того, чтобы время от времени восстанавливать степень захвата SO_X.

3. Устройство по п.2, в котором нижний предел температуры указанного температурного диапазона соответствует температуре плавления нитрата указанного, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, и верхний предел указанного температурного диапазона представляет собой верхний предел температуры, где SO₂ может окисляться на катализаторе-ловушке SO_X.

4. Устройство по п.2, в котором катализатор-ловушка SO_X обладает свойством улавливать SO_X, содержащиеся в выхлопных газах, когда соотношение воздух-топливо в выхлопных газах, поступающих в катализатор-ловушку SO_X, соответствует бедной смеси, и побуждать захваченный SO_X постепенно диффундировать внутрь катализатора-ловушки SO_X, при осуществлении подъема температуры катализатора-ловушки SO_X до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах, и в котором, когда степень захвата SO_X больше не восстанавливается до желательного уровня, даже при осуществлении указанного восстанавливающего действия на степень захвата SO_X, благодаря перемещению нитрата и коагулирующему действию с целью восстановления степени захвата SO_X, причем температуру катализатора-ловушки SO_X повышают до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах.

5. Устройство по п.4, в котором предусмотрено устройство для оценки степени захвата SO_X катализатором-ловушкой, и, когда оцененная степень захвата SO_X падает до заранее установленной величины степени захвата для стимулирования диффузии SO_X, с целью восстановления степени захвата SO_X проводят повышение температуры катализатора-ловушки SO_X до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах.

6. Устройство по п.4, в котором датчик SO_X, способный регистрировать концентрацию SO_X в выхлопных газах, расположен в выхлопной трубе ниже катализатора-ловушки SO_X, и, когда найденная указанным датчиком

концентрация SO_X в выхлопных газах превышает заранее установленную концентрацию для стимулирования диффузии SO_X, с целью восстановления степени захвата SO_X проводят повышение температуры катализатора-ловушки SO_X до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах.

7. Устройство по п.2, которое содержит устройство, предназначенное для оценки снижения степени захвата SO_X до заранее установленной степени захвата SO_X для указанного перемещения нитрата и коагулирующего действия, и, когда оцененная степень захвата SO_X падает до заранее установленной величины степени захвата для указанного перемещения нитрата и коагулирующее действия, температура катализатора-ловушки SO_X повышается до указанного температурного диапазона, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие, и катализатор выдерживается в указанном температурном диапазоне.

8. Устройство по п.7, которое содержит устройство для оценки степени захвата SO_X, и, когда оцененная степень захвата SO_X падает до заранее установленной величины степени захвата SO_X для перемещения нитрата и коагулирующего действия, температура катализатора-ловушки SO_X повышается до указанного температурного диапазона, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие, и катализатор выдерживается в указанном температурном диапазоне.

9. Устройство по п.7, в котором датчик SO_X, способный регистрировать концентрацию SO_X в выхлопных газах, расположен в выхлопной трубе ниже катализатора-ловушки SO_X, и, когда найденная указанным

датчиком концентрация SO_X в выхлопных газах превышает указанную заранее установленную концентрацию для перемещения нитрата и коагулирующего действия, температура катализатора-ловушки SO_X повышается до указанного температурного диапазона, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие, и катализатор выдерживается в указанном температурном диапазоне.

10. Устройство по п.2, в котором фильтр для твердых частиц расположен ниже указанного катализатора-ловушки SO_X, нижний предел температуры указанного температурного диапазона соответствует температуре плавления нитрата указанного, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, и верхний предел температуры указанного температурного диапазона представляет собой температуру регенерации фильтра для твердых частиц.

11. Устройство по п.10, в котором во время регенерации фильтра для твердых частиц, температура катализатора-ловушки SO_X выдерживается в указанном температурном диапазоне.

12. Устройство по п.1, в котором в аккумулирующем NO_X катализаторе накапливается NO_X, содержащийся в выхлопных газах, когда соотношение воздуха и топлива в поступающих выхлопных газах соответствует бедной смеси, и аккумулированный NO_X выделяется, когда соотношение воздуха и топлива в поступающих выхлопных газах соответствует стехиометрическому или богатому соотношению воздуха и топлива, причем катализатор расположен в выхлопной трубе ниже катализатора-ловушки SO_X, устройство для подачи углеводородов расположено в выхлопной трубе между катализатором-ловушкой SO_X и аккумулирующим NO_X катализатором, и, когда NO_X катализатор должен выделять NO_X, устройство для подачи углеводородов подает углеводороды в выхлопную трубу для того, чтобы временно получить богатое соотношение воздуха и топлива в выхлопных газах, поступающих в аккумулирующий NO_X катализатор.

13. Устройство по п.1, в котором указанный катализатор-ловушка SO_X содержит слой покрытия, образовавшийся из основного материала, и катализатор - благородный металл, нанесенный на слой покрытия, причем слой покрытия содержит, по меньшей мере, один из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, диффундирующих в слое.

14. Способ очистки выхлопных газов с удалением SO_X, содержащихся в выхлопных газах, с помощью катализатора-ловушки SO_X, расположенного в выхлопной трубе двигателя, который включает в себя нанесение, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, диффундирующих в катализаторе-ловушке SO_X, выдерживание катализатора-ловушки SO_X при такой температуре, когда нитрат, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов переходит в расплавленное состояние во время работы двигателя для того, чтобы стимулировать перемещение нитрата и коагулирующее действие, когда нитрат в катализаторе-ловушке SO_X перемещается и коагулирует на поверхности катализатора-ловушки SO_X, и использование перемещения нитрата и коагулирующего действия с целью восстановления степени захвата SO_X и удаления SO_X.

15. Способ по п.14, имеющий температурный диапазон катализатора-ловушки SO_X, в котором стимулируется указанное перемещение нитрата и коагулирующее действие, и температуру катализатора-ловушки SO_X время от времени поддерживают в этом температурном диапазоне, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие во время работы двигателя для того, чтобы время от времени восстанавливать степень захвата SO_X.

16. Способ по п.15, в котором нижний предел температуры указанного температурного диапазона соответствует температуре плавления нитрата указанного, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, и верхний предел указанного температурного диапазона представляет собой верхний предел температуры, при которой SO₂ может окисляться на катализаторе-ловушке SO_X.

17. Способ по п.15, в котором указанный катализатор-ловушка SO_X обладает свойством улавливать SO_X, содержащиеся в выхлопных газах, когда соотношение воздуха и топлива в выхлопных газах, поступающих в катализатор-ловушку SO_X, соответствует бедной смеси, и побуждать захваченный SO_X постепенно диффундировать внутри катализатора-ловушки SO_X, когда осуществляется повышение температуры катализатора-ловушки SO_X до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах, и в котором, когда степень захвата SO_X уже не может восстанавливаться до желательного значения, даже при проведении указанной операции восстановления степени захвата SO_X, благодаря перемещению нитрата и коагулирующему действию, для того, чтобы восстановить степень захвата SO_X, проводят повышение температуры катализатора-ловушки SO_X до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах.

18. Способ по п.17, в котором оценивается степень захвата SO_X и, когда оцененная степень захвата SO_X снижается до заранее установленной степени захвата SO_X для стимулирования диффузии SO_X, осуществляют повышение температуры катализатора-ловушки SO_X до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах, для того, чтобы восстановить степень захвата SO_X.

19. Способ по п.17, в котором, когда концентрация SO_X в выхлопных газах, регистрируемая датчиком, расположенным в выхлопной трубе ниже катализатора-ловушки SO_X, превышает заранее установленный уровень концентрации для стимулированной диффузии SO_X, осуществляют повышение температуры катализатора-ловушки SO_X до температуры стимулированной диффузии SO_X при бедной смеси воздуха и топлива в выхлопных газах, для того, чтобы восстановить степень захвата SO_X.

20. Способ по п.15, в котором оценивают, снизилась ли степень захвата SO_X до заранее установленной степени захвата SO_X для указанного перемещения нитрата и коагулирующего действия, и, когда установлено, что степень захвата SO_X упала до заранее установленной величины степени захвата для указанного перемещения нитрата и коагулирующего действия, температура катализатора-ловушки SO_X повышается до указанного температурного диапазона, которое стимулирует перемещение нитрата и коагулирующее действие, и катализатор выдерживают в указанном температурном диапазоне.

21. Способ по п.20, в котором оценивается степень захвата SO_X, и, когда оцененная степень захвата SO_X падает до заранее установленной величины степени захвата для указанного перемещения нитрата и коагулирующего действия, температура катализатора-ловушки SO_X повышается до указанного температурного диапазона, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие, и катализатор выдерживается в указанном температурном диапазоне.

22. Способ по п.20, в котором, когда концентрация SO_X в выхлопных газах, регистрируемая SO_X датчиком, расположенным в выхлопной трубе ниже катализатора-ловушки SO_X, превышает указанный заранее установленный уровень концентрации для перемещения нитрата и коагулирующего действия, температура катализатора-ловушки SO_X повышается до указанного температурного диапазона, в котором стимулируется перемещение нитрата и коагулирующее действие, и катализатор выдерживается в указанном температурном диапазоне.

23. Способ по п.22, в котором нижний предел температуры указанного температурного диапазона соответствует температуре плавления нитрата указанного, по меньшей мере, одного из щелочных металлов и щелочноземельных металлов, и верхний предел температуры указанного температурного диапазона соответствует температуре регенерации фильтра для твердых частиц, расположенного ниже катализатора-ловушки SO_X.

24. Способ по п.23, в котором во время регенерации фильтра для твердых частиц температуру катализатора-ловушки SO_X поддерживают в указанном температурном диапазоне.