NO的制作方法

no
x
捕集器脱硫系统以及no
x
捕集器脱硫方法
技术领域
1.本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种no
x
捕集器脱硫系统以及no
x
捕集器脱硫方法。


背景技术：

2.车辆上的no
x
捕集器在使用一段时间后，内部会产生含硫物质，导致no
x
捕集器对no
x
的吸附能力下降，而影响no
x
捕集器的工作性能。现有对no
x
捕集器内的含硫物质进行脱硫处理的操作通常为将发动机在主喷油之后再增加后喷油处理，后喷油进入no
x
捕集器内产生还原气体，以对no
x
捕集器内的含硫物质进行脱硫处理，但是这种脱硫方式容易导致no
x
捕集器烧蚀，不合适的后喷油方式也会增加机油稀释率和尾气中的碳颗粒。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种no
x
捕集器脱硫系统，以采用新的方式对no
x
捕集器内的含硫物质进行脱硫处理。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种no
x
捕集器脱硫系统，包括：no
x
捕集器、还原气体发生器，所述no
x
捕集器内具有含硫物质，所述还原气体发生器用于向所述no
x
捕集器的进气口通入具有还原性的还原气体，所述还原气体用于将所述含硫物质进行脱硫处理。
6.根据本发明的一些实施例，所述还原气体至少包括hc。
7.根据本发明的一些实施例，所述还原气体中的所述hc的浓度为50ppm-1000ppm。
8.根据本发明的一些实施例，所述还原气体的温度为600℃-800℃。
9.可选地，所述还原气体的温度为650℃-720℃。
10.可选地，所述还原气体的温度为690℃-760℃。
11.根据本发明的一些实施例，所述的no
x
捕集器脱硫系统还包括：控制单元，所述控制单元用于设置所述还原气体的温度、所述还原气体中的所述hc的浓度、向所述no
x
捕集器的进气口通入所述还原气体的时间中的至少一项。
12.根据本发明的一些实施例，所述no
x
捕集器内具有催化剂，所述催化剂包括：催化活性组分、储存组分和载体，所述催化活性组分、所述储存组分分布于所述载体上，所述含硫物质为so
x
与所述储存组分反应生成的硫化物。
13.相对于现有技术，本发明所述的no
x
捕集器脱硫系统具有以下优势：
14.本发明所述的no
x
捕集器脱硫系统，使用单独的还原气体发生器向no
x
捕集器内通入还原气体，可以直接将no
x
捕集器内的含硫物质进行脱硫处理，而不对其他零部件造成影响。
15.本发明的另一个目的在于提出一种no
x
捕集器脱硫方法，所述no
x
捕集器脱硫方法适用于上述的no
x
捕集器脱硫系统，所述no
x
捕集器脱硫方法包括以下步骤：获取所述no
x
捕集器内的含硫物质的含硫量；在所述含硫量达到预设含硫阈值时，将所述no
x
捕集器从车辆
上拆卸下来；将所述还原气体发生器与所述no
x
捕集器的进气口连通，并向所述no
x
捕集器内通入还原气体；向所述no
x
捕集器内通入还原气体的时间持续预设时间。
16.进一步地，所述向所述no
x
捕集器内通入还原气体的时间持续预设时间之后，还包括：将所述还原气体发生器与所述no
x
捕集器的进气口断开连接，并将所述no
x
捕集器重新安装在所述车辆上。
17.根据本发明的一些实施例，在所述no
x
捕集器安装在所述车辆上时，所述no
x
捕集器的进气口适于与发动机的排气口连通。
18.相对于现有技术，本发明所述的no
x
捕集器脱硫方法具有以下优势：
19.本发明所述的no
x
捕集器脱硫方法，使用单独的还原气体发生器向no
x
捕集器内通入还原气体，可以直接将no
x
捕集器内的含硫物质进行脱硫处理，而不对其他零部件造成影响，并且通入还原气体的时间持续预设时间，还可以保证脱硫彻底。
附图说明
20.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1是本发明实施例的no
x
捕集器脱硫系统的示意图；
22.图2是在no
x
捕集器安装在车辆上时，在no
x
捕集器安装在车辆上时与发动机、柴油颗粒捕集器的连接示意图；
23.图3是本发明实施例的no
x
捕集器脱硫方法的示意图。
24.附图标记说明：
25.no
x
捕集器1、no
x
捕集器的进气口11、no
x
捕集器的出气口12、还原气体发生器2、控制单元3、发动机20、柴油颗粒捕集器30。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.下面将参考图1-图3并结合实施例来详细说明本发明。
28.参照图1所示，根据本发明实施例的no
x
捕集器脱硫系统可以包括：no
x
捕集器1(即 lnt,lean no
x traps)、还原气体发生器2，no
x
捕集器1内具有含硫物质，还原气体发生器 2用于向no
x
捕集器1的进气口通入具有还原性的还原气体，还原气体用于将含硫物质进行脱硫处理。
29.参照图2所示，在no
x
捕集器1安装在车辆上时，no
x
捕集器1的进气口适于与发动机 20的排气口201连通。no
x
捕集器1的排气口12还适于连接柴油颗粒捕集器30(dpf，dieselparticulate filter)的进气口301，柴油颗粒捕集器30用于捕集从no
x
捕集器1出来的柴油颗粒。
30.当no
x
捕集器1安装在车辆上时，no
x
捕集器1在一定条件下用于吸收发动机20废气中的no
x
，当吸收的no
x
达到最大容量时，还可以采取一定的措施将no
x
还原成n2和02。
31.车辆上的no
x
捕集器1在使用一段时间后，内部会产生含硫物质，导致no
x
捕集器1对 no
x
的吸附能力下降，而影响no
x
捕集器1的工作性能。若在车辆上直接对no
x
捕集器1内的含
硫物质进行脱硫处理，则通常需要在车辆行驶过程中将发动机在主喷油之后再增加后喷油处理，后喷油进入no
x
捕集器1内产生具有强烈还原性的还原气体(例如hc气体)，还原气体在no
x
捕集器1内发生还原反应，从而将no
x
捕集器1内的含硫物质进行脱硫处理，脱硫时，需要保证还原气体具有较高的温度(通常高于600℃)，以支持还原反应的发生，但是在车辆上对还原气体的温度控制不准确，容易使温度超过no
x
捕集器1所能承受的最高温度，因此这种脱硫方式容易导致no
x
捕集器1烧蚀。此外，不合适的后喷油方式也会导致柴油喷射在缸壁上进而进入油底壳的机油内，造成机油稀释，混入柴油的机油其润滑性能大幅下降，也会加速发动机零件的磨损，并且容易引发烧然不完全而使得尾气中的碳颗粒增加。
32.根据本发明实施例的no
x
捕集器脱硫系统，使用单独的还原气体发生器2向no
x
捕集器 1内通入还原气体，可以直接将no
x
捕集器1内的含硫物质进行脱硫处理，而不对其他零部件造成影响，因此也就不会影响发动机的机油稀释率以及尾气中的碳颗粒含量。
33.在本发明的一些实施例中，还原气体至少包括hc。hc是具有还原性的气体，也是脱硫处理中必不可少的气体。
34.在本发明的一些实施例中，还原气体中的hc的浓度为50ppm-1000ppm。例如，还原气体中的hc的浓度可以为500ppm、600ppm、700ppm等。
35.在本发明的一些实施例中，还原气体的温度为600℃-800℃。
36.可选地，还原气体的温度为650℃-720℃。例如，还原气体的温度为680℃。
37.可选地，还原气体的温度为690℃-760℃。例如，还原气体的温度为700℃。
38.参照图1所示，no
x
捕集器脱硫系统还可以包括：控制单元3，控制单元3用于设置还原气体的温度、还原气体中的hc的浓度、向no
x
捕集器1的进气口通入还原气体的时间中的至少一项。
39.例如，可以在控制单元3上依次设置还原气体的温度、还原气体中的hc的浓度、向no
x
捕集器1的进气口通入还原气体的时间。
40.在本发明的一些实施例中，no
x
捕集器1内具有催化剂，催化剂可以包括：催化活性组分、储存组分和载体，催化活性组分、储存组分适于分布于载体上，载体用于提高催化活性组分和储存组分的分散度，含硫物质为so
x
与储存组分反应生成的硫化物。其中，载体可以为γ-al2o3，催化活性组分可以是贵金属pt，储存组分可以是碱和/或碱土金属氧化物，例如bao或baco3。在一些实施例中，催化剂可以是pt/bao/al2o3，也可以是pt/baco3/al2o3。
41.在一些可选的实施例中，no
x
在催化剂上的吸附过程和脱附过程如下：
42.吸附过程在催化剂上发生的反应如下：
[0043][0044]
脱附过程在催化剂上发生的反应如下：
[0045][0046]
而发动机20尾气中的硫元素很容易与储存组分ba反应生成baso4，由于硫酸盐比
硝酸盐更稳定,一旦储存组分ba与发动机20尾气中的硫元素so
x
反应生成baso4，就不再与no
x
反应，导致催化剂储存能力下降乃至失活，因此需要对no
x
捕集器1内的含硫物质进行脱硫处理，以使no
x
捕集器1内的催化剂恢复储存能力。
[0047]
现有技术中采用的脱硫方式为在车辆上直接进行脱硫处理，即发动机20的ecu内根据策略计算燃油和机油进入到no
x
捕集器1中的硫量，当发动机20的ecu监测到no
x
捕集器1 中的硫量到达一定限值后提示驾驶员车辆需进入脱硫模式，在车辆运行中，发动机增加后喷油，此后喷油里产生有强烈还原性的hc气体，在al2o3基体上发生氧化还原反应，baso4被还原成ba0，载体上的活性位可以再生析出。但是此种脱硫方式对发动机20工况要求比较高，某些工况甚至并不适宜进行脱硫，这样会导致反复进入、退出脱硫模式，使得脱硫效果很差；此外发动机20后喷油开启，no
x
捕集器1内温度比较难控制，很容易造成no
x
捕集器1载体烧蚀，不合适的后喷油也会增加机油稀释率和尾气中的碳颗粒，对柴油颗粒捕集器30的工作带来压力。
[0048]
本发明的no
x
捕集器脱硫系统可以面向售后维修站，在售后维修站可以通过对控制单元 3设定不同的参数，实现针对不同厂家、不同材质、不同硫含量的no
x
捕集器1的脱硫再生，具有广泛的适用性。此外，采用本发明的no
x
捕集器脱硫系统之后，脱硫过程比较稳定，避免了在车辆上再生导致的no
x
捕集器1烧蚀问题，并且，不涉及到发动机20的后喷油，因此避免了机油稀释的问题，同时，无发动机20后喷油的介入，也就不会产生碳颗粒，有利于改善尾气的排放质量。
[0049]
下面描述使用本发明的no
x
捕集器脱硫系统的一个实施例。
[0050]
在车辆进入服务站后售后人员通过车辆诊断仪读取发动机ecu的数据流，观察no
x
捕集器1中的含硫量，根据读取到的no
x
捕集器1中含硫量及no
x
捕集器1催化剂的特性，设置控制单元3的参数。例如：no
x
捕集器1中含硫量为4g，催化剂失效温度≥800℃，设定控制单元3使还原气体发生器2产生稳定的含hc量为500ppm、温度为760℃的还原气体，并通入到no
x
捕集器1中，按照上述脱硫过程的计算，在经过800s后，no
x
捕集器1中的硫刚好完全除去。脱硫流程完成后可以关闭还原气体发生器2，待no
x
捕集器1冷却后装回车辆，即完成了对no
x
捕集器1的脱硫再生。
[0051]
根据本发明另一方面实施例的no
x
捕集器脱硫方法适用于上述实施例的no
x
捕集器脱硫系统，参照图3所示，no
x
捕集器脱硫方法包括以下步骤：
[0052]
s1、获取no
x
捕集器内的含硫物质的含硫量。
[0053]
具体而言，可以通过车辆诊断仪读取发动机ecu的数据流，从而获取no
x
捕集器内的含硫物质的含硫量。
[0054]
s2、在含硫量达到预设含硫阈值时，将no
x
捕集器从车辆上拆卸下来。
[0055]
在含硫量达到预设含硫阈值时，车辆可以发出警示信息，以提醒用户将no
x
捕集器从车辆上拆卸下来进行脱硫处理。预设含硫阈值可以是3g、4g等，具体数值可根据实际情况进行设置。
[0056]
s3、将还原气体发生器与no
x
捕集器的进气口连通，并向no
x
捕集器内通入还原气体。
[0057]
还原气体可以对no
x
捕集器内的含硫物质进行脱硫处理。还原气体的温度为600℃
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800℃，且还原气体中的hc气体的浓度为50ppm-1000ppm。
[0058]
s4、向no
x
捕集器内通入还原气体的时间持续预设时间。由此保证还原气体能够与含硫物质充分反应，从而充分脱硫。
[0059]
根据本发明实施例的no
x
捕集器脱硫方法，获取no
x
捕集器内的含硫物质的含硫量，在含硫量达到预设含硫阈值时，将no
x
捕集器从车辆上拆卸下来，将还原气体发生器与no
x
捕集器的进气口连通，并向no
x
捕集器内通入还原气体，向no
x
捕集器内通入还原气体的时间持续预设时间，使用单独的还原气体发生器向no
x
捕集器内通入还原气体，可以直接将no
x
捕集器内的含硫物质进行脱硫处理，而不对其他零部件造成影响，并且通入还原气体的时间持续预设时间，还可以保证脱硫彻底。
[0060]
进一步地，参照图3所示，向no
x
捕集器内通入还原气体的时间持续预设时间之后，还包括：
[0061]
s5、将还原气体发生器与no
x
捕集器的进气口断开连接，并将no
x
捕集器重新安装在车辆上。
[0062]
脱硫处理后，no
x
捕集器内的含硫物质低于预设含硫阈值，脱硫完成的no
x
捕集器被重新安装在车辆上，以供车辆继续使用。需要说明的是，可以待no
x
捕集器冷却后，再将其装回车辆上，以避免高温的no
x
捕集器烫伤操作人员或高温的no
x
捕集器影响车辆上其他零部件的正常工作性能。
[0063]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。