Способ регенерации адсорбента катализатора nsr для двигателя внутреннего сгорания, система восстановления nox в выхлопных газах двигателя внутреннегосгорания и модуль обработки топлива - RU2005137871A

Реферат

1. Способ регенерации адсорбента катализатора NSR для двигателя внутреннего сгорания, характеризующийся тем, что включает стадии получения потока выхлопных газов двигателя, содержащего кислород, осуществления импульсного впрыскивания углеводородного топлива на технологической схеме в позиции перед модулем обработки топлива, где модуль обработки топлива включает впускное отверстие, выпускное отверстие и, по меньшей мере, один катализатор, необязательного перемешивания потока выхлопных газов с топливом, проведения реакции для смеси топлива и потока выхлопных газов, по меньшей мере, на одном катализаторе модуля обработки топлива с образованием восстановительной газообразной смеси, содержащей СО и Н₂, введения восстановительной газообразной смеси к катализатору NSR, включающему адсорбент, при этом в результате введения восстановительной газообразной смеси происходит регенерация адсорбента.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что стадия осуществления импульсного впрыскивания углеводородного топлива включает от приблизительно двух до приблизительно десяти импульсов.

3. Способ по п.2, характеризующийся тем, что каждый импульс длится в течение промежутка времени продолжительностью от приблизительно 0,1 до приблизительно 2,0 с.

4. Способ по п.3, характеризующийся тем, что период времени между каждой парой импульсов выбирают из условия обеспечения температуры катализатора в диапазоне от приблизительно 500 до приблизительно 700°С.

5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что поток выхлопных газов выбирают из группы, состоящей из выхлопных газов двигателей с компрессионным воспламенением и выхлопных газов двигателей с искровым зажиганием, работающих на обедненных смесях.

6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что топливо выбирают из группы, состоящей из бензина и дизельного топлива.

7. Способ по п.1, характеризующийся тем, что топливо испаряют перед впрыскиванием в отверстие для впрыскивания топлива.

8. Способ по п.1, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, часть катализатора модуля обработки топлива нагревают, по меньшей мере, до 500° С.

9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что концентрация кислорода в потоке выхлопных газов составляет величину, меньшую 20%.

10. Способ по п.9, характеризующийся тем, что концентрация кислорода находится в диапазоне 8-15%.

11. Способ по п.1, характеризующийся тем, что дополнительно используют систему управления.

12. Способ по п.1, характеризующийся тем, что модуль обработки топлива включает, по меньшей мере, два катализатора, при этом, по меньшей мере, один катализатор является катализатором риформинга, а, по меньшей мере, один катализатор является катализатором окисления.

13. Способ по п.1, характеризующийся тем, что дополнительно включает стадию предварительного нагревания катализатора модуля обработки топлива до температуры, по меньшей мере, равной 500°С, в результате впрыскивания топлива на технологической схеме в позиции перед модулем обработки топлива.

14. Способ по п.13, характеризующийся тем, что стадия предварительного нагревания катализатора модуля обработки топлива в результате впрыскивания топлива включает осуществление импульсного впрыскивания топлива.

15. Система восстановления NO_x в потоке выхлопных газов, содержащем избыточное количество O₂, характеризующаяся тем, что содержит катализатор NSR, модуль обработки топлива, расположенный на технологической схеме в позиции перед катализатором NSR, включающий впускное отверстие, выпускное отверстие, по меньшей мере, один катализатор и агент, улавливающий серу, и по меньшей мере, одно отверстие для впрыскивания топлива, расположенное на технологической схеме перед катализатором модуля обработки топлива, где топливо впрыскивают в отверстие для впрыскивания топлива, и топливо вступает в реакцию на катализаторе модуля обработки топлива для быстрого увеличения температуры, по меньшей мере, части катализатора модуля обработки топлива, и при этом, по меньшей мере, часть топлива превращается в Н₂ и СО.

16. Система по п.15, характеризующаяся тем, что агент, улавливающий серу, представляет собой полосу катализатора, расположенную на выходе из модуля обработки топлива.

17. Система по п.15, характеризующаяся тем, что агент, улавливающий серу, представляет собой катализатор, отличный от, по меньшей мере, одного катализатора модуля обработки топлива, который располагают на технологической схеме в позиции после, по меньшей мере, одного катализатора модуля обработки топлива.

18. Система по п.15, характеризующаяся тем, что дополнительно включает тепловую массу, обладающую теплоемкостью, превышающей соответствующую величину для модуля обработки топлива.

19. Система по п.18, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, часть тепловой массы выбирают из группы, состоящей из фильтра ТЧ, модуля обработки топлива, катализатора NSR, монолитной конструкции, обладающих теплоемкостью, превышающей соответствующую величину для модуля обработки топлива, и их комбинаций.

20. Система по п.19, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, часть тепловой массы представляет собой фильтр ТЧ, и, по меньшей мере, часть тепловой массы представляет собой монолитную конструкцию, обладающие теплоемкостью, превышающей соответствующую величину для модуля обработки топлива.

21. Система по п.15, характеризующаяся тем, что дополнительно включает предварительный нагреватель топлива, в котором предварительный нагреватель топлива располагают в позиции на технологической схеме перед модулем обработки топлива и на технологической схеме после отверстия для впрыскивания топлива.

22. Система по п.15, характеризующаяся тем, что дополнительно включает испаритель топлива, расположенный в позиции на технологической схеме перед модулем обработки топлива и на технологической схеме после отверстия для впрыскивания топлива.

23. Система по п.15, характеризующаяся тем, что дополнительно включает смеситель, расположенный в позиции на технологической схеме перед модулем обработки топлива и на технологической схеме после отверстия для впрыскивания топлива.

24. Система по п.23, характеризующаяся тем, что смесителем является статический смеситель.

25. Система по п.24, характеризующаяся тем, что смеситель включает отрезок трубы с определенной длиной, причем отрезок трубы характеризуется соотношением L/D, превышающим 5.

26. Система по п.25, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, на часть смесителя наносят покрытие из катализатора, способного вызывать окисление отложений лака, либо углерода.

27. Система по п.15, характеризующаяся тем, что дополнительно включает отрезок трубы с определенной длиной, причем труба расположена в позиции на технологической схеме перед модулем обработки топлива и на технологической схеме после отверстия для впрыскивания топлива.

28. Система по п.27, характеризующаяся тем, что на отрезок трубы наносят покрытие из катализатора, способного вызывать окисление отложений лака либо углерода.

29. Система по п.15, характеризующаяся тем, что дополнительно включает систему управления.

30. Система по п.29, характеризующаяся тем, что система управления производит измерения и регулировку расхода для потока топлива.

31. Система по п.15, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, один катализатор модуля обработки топлива является монолитным катализатором.

32. Система по п.31, характеризующаяся тем, что монолитный катализатор изготавливают из материала, выбираемого из группы, состоящей из керамики и металла.

33. Система по п.31, характеризующаяся тем, что монолитный катализатор характеризуется толщиной стенки в диапазоне от 10 до 500 мкм.

34. Система по п.15, характеризующаяся тем, что модуль обработки топлива включает, по меньшей мере, два катализатора, где, по меньшей мере, один катализатор представляет собой катализатор риформинга, и, по меньшей мере, один катализатор, представляет собой катализатор окисления.

35. Система по п.34, характеризующаяся тем, что катализатор окисления содержит элементы, выбираемые из группы, состоящей из групп VI, VII, VII и IB периодической таблицы элементов и их комбинаций.

36. Система по п.35, характеризующаяся тем, что катализатор окисления содержит элементы, выбираемые из группы, состоящей из Pd, Pt, Ir, Rh, Cu, Co, Fe, Ni, Ir, Cr, Mo и их комбинаций.

37. Система по п.34, характеризующаяся тем, что катализатор риформинга содержит элементы, выбираемые из группы, состоящей из Ni, Rh, Pd, Pt, и их комбинаций.

38. Система по п.34, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, два катализатора располагают последовательно.

39. Система по п.34, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, два катализатора располагают параллельно.

40. Система по п.15, характеризующаяся тем, что катализатор NSR и модуль обработки топлива не располагают внутри конструкции с единым корпусом.

41. Система по п.15, где катализатор NSR и модуль обработки топлива располагают внутри конструкции с единым корпусом.

42. Модуль обработки топлива для использования для потока выхлопных газов двигателя, характеризующийся тем, что содержит впускное отверстие для приема потока выхлопных газов двигателя, содержащих кислород, выпускное отверстие, по меньшей мере, один катализатор, агент, улавливающий серу, и, по меньшей мере, одно отверстие для впрыскивания топлива, где отверстие для впрыскивания топлива располагают на технологической схеме в позиции перед катализатором, и оно облегчает впрыскивание топлива к катализатору таким образом, что, по меньшей мере, часть топлива вступает в реакцию на катализаторе для быстрого увеличения температуры, по меньшей мере, части катализатора, и, по меньшей мере, часть топлива превращается в Н₂ и СО.

43. Модуль обработки топлива по п.42, характеризующийся тем, что агент, улавливающий серу, представляет собой полосу катализатора, расположенную на выходе из модуля обработки топлива.

44. Модуль обработки топлива по п.42, характеризующийся тем, что агент, улавливающий серу, представляет собой катализатор, отличный от, по меньшей мере, одного катализатора модуля обработки топлива, который располагают на технологической схеме в позиции после, по меньшей мере, одного катализатора модуля обработки топлива.