CN216306055U - 一种lnt脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种LNT脱硫装置，该装置包括壳体(3)以及设置在所述壳体(3)内的载体(4)，载体(4)包括惰性基体以及负载于惰性基体上的第一材料段(1)和第二材料段(2)；沿气体流向，第一材料段位于第二材料段的上游；第一材料段(1)包括NOx储存材料区、第一贵金属材料区和过渡金属材料区；第二材料段(2)包括稀土金属氧化物材料区(10)。该装置可以在较低的温度下对装置内生成的BaSO4进行脱硫，提高装置处理效率；避免额外的脱硫模式以降低车辆油耗；还可以催化NO转化为NO2，有利于NOx储存材料区捕集更多的NO2，提高装置整体的氮氧化物处理效果。
Description
技术领域
本公开涉及机动车辆尾气处理领域，具体地，涉及一种LNT脱硫装置。
背景技术
解读轻型柴油车(LDD)排放法规，可以发现从国5(CNⅤ)升级到国6b (CNⅥb)NOX排放限值下降了82.1％，NOX排放呈现更严格趋势。
现在行业内针对轻型柴油车对国Ⅵ排放法规的排放路线主要后处理布置处理方式中广泛应用了LNT装置(稀燃NOX捕集技术，lean NOX trap)，DPF装置(柴油颗粒捕集器，Diesel Particulate Filter)、SDPF装置(带有 SCR功能的DPF，Diesel Particle Filterwith SCRFunction)以及SCR装置(选择性催化还原装置，SelectiveCatalyticReduction)。
LNT内有一种非常重要的物质“BaO”。但是这种物质会与燃油中的硫 (S)，生成BaSO4(硫中毒)，进而产生以下三个行业“痛点”：
1：BaSO4这种物质相当于屏蔽了BaO的存储和释放NOX的功能；
2：BaSO4不仅损害了自身的功能，而且还在LNT内沉积于附近的Pt 上，造成更严重的影响；
3：实际研究应用LNT技术时发现，“脱硫”对发动机工况要求比较苛刻，某些发动机运行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(D-SOx模式)，使得脱硫效果很差。多次脱硫不成功，车辆会报故障码在仪表板上，引起顾客抱怨和担心。而且每次“成功脱硫”需要20 分钟左右，消耗燃油至少1L，增加了车辆油耗。因此，“硫中毒”是LNT 存在一个未解决的难题。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种LNT脱硫装置，该装置可以在较低的温度下对装置内生成的BaSO4进行脱硫，提高装置处理效率，还可以降低车辆油耗。
为了实现上述目的，本公开提供一种LNT脱硫装置，该装置包括壳体以及设置在所述壳体内的载体，所述载体包括惰性基体以及负载于所述惰性基体上的第一材料段和第二材料段；沿气体流向，所述第一材料段位于所述第二材料段的上游；所述第一材料段包括第一贵金属材料区和NOx储存材料区；所述第二材料段包括稀土金属氧化物材料区。
可选地，所述第一材料段还包括过渡金属材料区。
可选地，所述第一贵金属材料区包括一个或多个Pt颗粒；多个所述Pt 颗粒中相邻两个所述Pt颗粒接触或不接触；
所述NOx储存材料区包括一个或多个BaO颗粒；多个所述BaO颗粒中相邻两个所述BaO颗粒接触或不接触；
所述过渡金属材料区包括一个或多个Co颗粒；多个所述Co颗粒中相邻两个所述Co颗粒接触或不接触。
可选地，所述第一材料段中包含多个所述第一贵金属材料区、多个所述 NOx储存材料区和多个所述过渡金属材料区，其中相邻的任意两者互相接触或不接触。
可选地，所述第二材料段还包括第二贵金属材料区和稀土金属材料区。
可选地，所述稀土金属氧化物材料区包括一个或多个稀土金属氧化物颗粒；多个所述稀土金属氧化物颗粒中相邻两个所述稀土金属氧化物颗粒接触或不接触；所述稀土金属氧化物颗粒包含CeO2颗粒；
所述第二贵金属材料区包括一个或多个第二贵金属颗粒；多个所述第二贵金属颗粒中相邻两个所述第二贵金属颗粒接触或不接触；所述第二贵金属颗粒包含Pd颗粒、Pt颗粒和Rh颗粒中的一种或多种；
所述稀土金属材料区包括一个或多个稀土金属颗粒；多个所述稀土金属颗粒中相邻两个所述稀土金属颗粒接触或不接触；所述稀土金属颗粒包含 Ce颗粒。
可选地，所述稀土金属氧化物颗粒为CeO2颗粒，所述稀土金属颗粒为 Ce颗粒，所述第二贵金属颗粒为Pd颗粒。
可选地，所述第二材料段中包含多个所述稀土金属氧化物材料区、多个所述第二贵金属材料区和多个所述稀土金属材料区，其中相邻的任意两者互相接触或不接触。
可选地，所述第一材料段和所述第二材料段沿所述气体流向的长度比为 0.8～1.2：1。
可选地，所述壳体的两端分别设有第一气体入口和第一气体出口；所述载体沿轴向两端分别设有第二气体入口和第二气体出口；所述第一气体入口和所述第二气体入口对应设置，所述第一气体出口和所述第二气体出口对应设置；所述载体和所述壳体同轴设置；所述惰性基体内形成有沿所述气体流向延伸的多个孔道；全部所述孔道的入口形成为所述第二气体入口，全部所述孔道的出口形成为所述第二气体出口；所述第一材料段和第二材料段分别覆于所述孔道的内壁上；所述惰性基体为氧化铝基体、陶瓷基体、金属基体、碳化硅基体和钛酸铝基体中的一种或几种。
通过上述技术方案，本公开提供了一种LNT脱硫装置，该装置包括分区设置的第一材料段和第二材料段，将第一材料段设于第二材料段的上游，并在第一材料段中设NOx储存材料区，有利于在车辆的浓燃状态下对第一材料段中生成的BaSO4进行脱硫，还原为BaO，提高LNT的处理效率；本公开在第一材料段中还设置第一贵金属材料区，可以催化NO转化为NO2，有利于NOx储存材料区捕集更多的NO2，提高装置整体的氮氧化物处理效果；本公开在发动机正常状态下即可以实现脱硫，避免额外设置脱硫模型，降低车辆油耗。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的LNT脱硫装置的载体的结构示意图；
图2是本公开提供的LNT脱硫装置的装置结构示意图；
图3是本公开提供的LNT脱硫装置的载体的结构示意图。
附图标记说明
1-第一材料段，2-第二材料段，3-壳体，4-载体，5-孔道，6-垫层，7-第一贵金属材料区，8-NOx储存材料区，9-过渡金属材料区，10-稀土金属氧化物材料区，11-第二贵金属材料区，12-稀土金属材料区，Q-待处理气体(尾气)，Q’-LNT处理后气体；
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的“第一”、“第二”等词仅用于区分不同部件而不含有前后连接顺序等实际含义。在本公开中，使用的方位词如“上”“下”是装置正常使用状态下的上和下，“内”“外”是针对装置轮廓而言的。
如图1所示，本公开提供一种LNT脱硫装置，该装置包括壳体3以及设置在壳体3内的载体4，载体4包括惰性基体以及负载于惰性基体上的第一材料段1和第二材料段2；沿气体流向，第一材料段1位于第二材料段2 的上游；第一材料段1包括第一贵金属材料区7和NOx储存材料区8；第二材料段2包括稀土金属氧化物材料区10。
本公开提供了一种LNT脱硫装置，该装置包括分区设置的第一材料段和第二材料段，将第一材料段设于第二材料段的上游，并在第一材料段中设 NOx储存材料区，有利于在车辆的浓燃状态下对第一材料段中生成的BaSO4进行脱硫，还原为BaO，提高LNT的处理效率；本公开在第一材料段中还设置第一贵金属材料区，可以催化NO转化为NO2，有利于NOx储存材料区捕集更多的NO2，提高装置整体的氮氧化物处理效果；本公开在发动机正常状态下即可以实现脱硫，避免额外设置脱硫模型，降低车辆油耗。
一种优选实施方式中，如图1所示，第一材料段1还包括过渡金属材料区9。本实施方式中，在第一材料段中设置过渡金属材料区，过渡金属材料可以降低LNT中NOx储存材料区生成的BaSO4进行的脱硫温度，进一步提高脱硫效果。
一种具体实施方式中，第一贵金属材料区7包括一个或多个Pt颗粒；多个Pt颗粒中相邻两个Pt颗粒接触或不接触；
NOx储存材料区8包括一个或多个BaO颗粒；多个BaO颗粒中相邻两个BaO颗粒接触或不接触；
过渡金属材料区9包括一个或多个Co颗粒；多个Co颗粒中相邻两个 Co颗粒接触或不接触。
本公开发明人在研究中有如下发现：
(一)在车辆在运行过程中，LNT内部温度达到400℃以上的工况可以占到车辆运行工况的1/4左右，并且在“LNT内部温度≥400℃”的工况时，对应的车辆发动机的工况为浓燃，此时发动机会放出包含CO(一氧化碳)、C (碳、PM颗粒)的待处理尾气，这种待处理尾气在进入LNT内部进行处理时，更有利于使BaSO4还原为BaO(BaSO4→BaO)，如下式(1)-(3)所示：
2BaSO4+3C→Ba2O+2SO2+3CO (1)
BaSO4+2C→Ba+SO2+2CO (2)
BaSO4+2CO→Ba+SO2+2CO2 (3)。
(二)将BaO颗粒设置在处于上游的第一材料段，可以使生成的BaSO4在第一材料段中先与CO气体接触并充分地被还原为BaO，从而避免CO与 LNT内部的其他贵金属接触后被消耗而导致剩余的的CO不足以使BaSO4充分地被还原为BaO。
(三)将Co颗粒设置在BaO颗粒附近，可以使需要较高温度(约为650℃以上)才能进行的“BaSO4→BaO”还原反应的温度在较低的温度下(约300℃) 进行，降低了脱硫所需温度，更有利于LNT实现氮氧化物储存和释放的功能。并且车辆在运行中，LNT内部温度达到300℃上的工况，可以占到车辆运行工况的大约1/2，这也为“BaSO4→BaO”还原反应提供了更有利条件。
其中，发动机排出的NOX(主要是NO2)在BaO颗粒的作用下存储于LNT中，此反应过程被称为NOX存储。NOx的储存发生在发动机的稀燃状态下。
NOX存储反应，如下式(4)所示：
BaO+2NO2+1/2O2→Ba(NO3)2 (4)
NOX释放反应(也被称为NOX脱附)，硝酸盐分解释放NOx主要发生在发动机浓燃状态下，如下式(5)-(7)所示：
Ba(NO3)2+CO2→BaCO3+3NO2+1/2O2 (5)
Ba(NO3)2+3H2+CO2→BaCO3+2NO+2CO2 (6)
Ba(NO3)2+1/3C3H6→BaCO3+2NO+H2O (7)。
在上式(2)-(4)中反应涉及的CO2、H2和C3H6来自发动机尾气。
燃油中的S与氧气发生反应，如下式(8)所示：
S+O2→SO2 (8)
BaO颗粒与生成的SO2反应发生“硫中毒”，如下式(9)所示：
BaO+1/2O2+SO2→BaSO4 (9)。
(四)本公开将Pt颗粒与BaO颗粒共同设置在上游的第一材料段中， Pt颗粒有助于将待处理尾气中的NO转化为NO2，使得待处理尾气中含有更多的NO2，有利于BaO颗粒捕捉待处理尾气中的NO2，本公开发明人发现当将Pt颗粒设置在下游的第二材料段时，则无法达到此效果。
本公开中，发动机的“浓燃”和“稀燃”分别是指：
“稀燃”是指发动机在实际空燃比大于理论空燃比的情况下的燃烧(即空气过量，可以满足燃油的充分燃烧)，燃油燃烧完全，生成CO2较多。
“浓燃”是指在实际空燃比小于理论空燃比的情况下的燃烧(即空气不足以满足燃油的充分燃烧)，燃油燃烧不完全，生成的CO、HC较多，其中 CH是指汽车尾气中的有害气体碳氢化合物的简称。
“理论空燃比”是指一公斤燃料完全燃烧时需要的空气质量的化学当量比，各种燃料的理论空燃比是不相同的：汽油为14.7，柴油为14.3。
一种优选实施方式中，第一材料段1中包含多个第一贵金属材料区7、多个NOx储存材料区8和多个过渡金属材料区9，其中相邻的任意两者互相接触或不接触。
具体地，本公开中第一材料段中包括三种材料区，每种材料区均可以采用本领域常规选择的阵列式涂布机进行涂布而形成，具体地，采用阵列式涂布机在惰性基体的表面先涂布Pt颗粒形成多个第一贵金属材料区；然后再涂布BaO颗粒形成多个NOx储存材料区；最后涂布Co颗粒以形成多个过渡金属材料区。本领域技术人员也可以根据实际情况调整涂布顺序。以NOx 储存材料区为例进行说明：在第一材料段中包含多个NOx储存材料区，每个NOx储存材料区内包含一个或多个BaO颗粒，由于涂布机的涂布特性， BaO颗粒被随机无规则的布置于惰性基体表面，因此每个NOx储存材料区中多个BaO颗粒时，每两个BaO颗粒也可以被涂布成接触或者不接触。第一贵金属材料区和过渡金属材料区包含的颗粒的布置方式与NOx储存材料区类似。最终结果即为采用涂布形成的多个第一贵金属材料区、多个NOx 储存材料区和多个过渡金属材料区中任意两个材料区也可以接触或者不接触(涂布过程随机确定)，以在第一材料段的区域内，以颗粒为最小单位， Pt颗粒、BaO颗粒和Co颗粒无规则分散布置在惰性基体表面上。
图1中所示不同的形状仅用于对不同材料区进行区分，而并非是对材料区形状及其包含的颗粒的具体形状进行限定；并且图1中仅示出了相邻的两个材料区互相接触，但是应当理解的是，在实际涂布时也会出现两个材料区不接触的情况(图1中未具体画出)。
一种优选实施方式中，如图1所示，第二材料段2还包括第二贵金属材料区11和稀土金属材料区12。
一种具体实施方式中，稀土金属氧化物材料区10包括一个或多个稀土金属氧化物颗粒；多个稀土金属氧化物颗粒中相邻两个稀土金属氧化物颗粒接触或不接触；稀土金属氧化物颗粒包含CeO2颗粒；
第二贵金属材料区11包括一个或多个第二贵金属颗粒；多个第二贵金属颗粒中相邻两个第二贵金属颗粒接触或不接触；第二贵金属颗粒包含Pd 颗粒、Pt颗粒和Rh颗粒中的一种或多种；
稀土金属材料区12包括一个或多个稀土金属颗粒；多个稀土金属颗粒中相邻两个稀土金属颗粒接触或不接触；稀土金属颗粒包含Ce颗粒。
根据本公开，稀土金属氧化物颗粒中，CeO2颗粒是指二氧化铈颗粒。
根据本公开，第二贵金属颗粒中，Pd颗粒是指钯颗粒，Pt颗粒是指铂颗粒，Rh颗粒是指铑颗粒。
一种优选实施方式中，稀土金属氧化物颗粒为CeO2颗粒，稀土金属颗粒为Ce颗粒，第二贵金属颗粒为Pd颗粒。本公开在第二材料段中设置Ce 颗粒、Pd颗粒和CeO2颗粒，其中Ce颗粒以及CeO2颗粒有效提高Pd颗粒的催化活性、提高高温稳定性以及抗硫能力。
一种实施方式中，第二材料段2中包含多个稀土金属氧化物材料区10、多个第二贵金属材料区11和多个稀土金属材料区12，其中相邻的任意两者互相接触或不接触。
具体地，与第一材料段的布置方式类似，本公开第二材料段也包含三种材料区，每种材料区均可以采用本领域常规选择的阵列式涂布机进行涂布而形成，例如采用阵列式涂布机。以第二贵金属材料区且第二贵金属材料区包含Pd颗粒为例进行说明：在第二材料段中包含多个第二贵金属材料区，每个第二贵金属材料区内包含一个或多个Pd颗粒，由于涂布机的涂布特性， Pd颗粒被随机无规则的布置于惰性基体表面，因此每个第二贵金属材料区中多个Pd颗粒时，每两个Pd颗粒也可以被涂布成接触或者不接触。稀土金属氧化物材料区和稀土金属材料区包含的颗粒的布置方式与第二贵金属材料区类似。最终结果即为采用涂布形成的多个第二贵金属材料区、多个稀土金属氧化物材料区和多个稀土金属材料区中任意两个材料区也可以接触或者不接触(涂布过程随机确定)，以在第二材料段的区域内，以颗粒为最小单位，稀土金属氧化物颗粒、稀土金属颗粒和第二贵金属颗粒无规则分散布置在惰性基体表面上。图1中所示不同的形状仅用于对不同材料区进行区分，而并非是对材料区具体形状及其包含的颗粒的具体形状进行限定；并且图1 中仅示出了第二贵金属材料区、稀土金属氧化物材料区和多个稀土金属材料区接触设置的方式，但是应当理解的是，在实际涂布时也会出现两个材料区间具有间隙的情况，(图1中未具体画出)。
本公开中，在第二材料段设置稀土金属氧化物颗粒(CeO2颗粒)、第二贵金属颗粒(Pd颗粒)和稀土金属颗粒(Ce颗粒)对待处理气体进行处理的具体过程包括：
经由第一材料段处理后的尾气流经第二材料段，在Pd颗粒、Ce颗粒和 CeO2颗粒的催化作用下，使得尾气中的NOx与CO、CH和H2发生反应生成N2、CO2和H2O。
一种实施方式中，第一材料段1和第二材料段2沿气体流向的长度比为0.8～1.2:1；一种优选实施方式中，第一材料段1和第二材料段2沿气体流向的长度比为1:1。
一种实施方式中，如图2和图3所示，壳体3的两端分别设有第一气体入口和第一气体出口；载体4沿轴向两端分别设有第二气体入口和第二气体出口；第一气体入口和第二气体入口对应设置，第一气体出口和第二气体出口对应设置；载体4和壳体3同轴设置；
惰性基体内形成有沿气体流向延伸的多个孔道5；全部孔道5的入口形成为第二气体入口，全部孔道5的出口形成为第二气体出口；第一材料段1 和第二材料段2分别覆于孔道5的内壁上；惰性基体为氧化铝基体、陶瓷基体、金属基体、碳化硅基体和钛酸铝基体中的一种或几种。本公开采用的惰性基体能够提供较高的比表面积、增强NOX附着能力。
具体地，在本实施方式中，可以采用阵列式涂布机分别在每个孔道的上游的内壁上阵列式涂布第一贵金属材料区7、NOx储存材料区8和过渡金属材料区9形成第一材料段1；类似地，在每个孔道下游的内壁上阵列式涂布稀土金属氧化物材料区10、第二贵金属材料区11和稀土金属材料区12形成第二材料段2。
如图2所示，一种实施方式中，该装置还包括垫层6，垫层6设于载体 4的外壁以及壳体3的内壁之间。垫层可以起到保证密封性和减震保护作用。
如图2所示，一种可选的实施方式中，壳体3从沿轴向(延伸方向)从一端到另一端依次包括第一连接管段、第一扩张段、主体段、第二扩张段和第二连接管段，载体4位于主体段内，第一扩张段和第二扩张段形成为从一端到另一端内径逐渐增大，并且第一扩张段和第二扩张段的内径较大的一端均朝向主体段，从而使得主体段具有各个大的内径，即更大的内部空间，以容纳载体4，使流经主体段的气流能够在其中更充分地附着、捕集和反应。
下面将结合实施例对本公开作进一步解释和说明。
实施例1
参见图1～图3，本实施例提供了一种LNT脱硫装置，该装置包括壳体3 以及设置在壳体3内的载体4，并且在载体4的外壁以及壳体3的内壁之间还设置有垫层6。其中载体4包括惰性基体以及负载于惰性基体上的第一材料段1和第二材料段2；沿气体流向，第一材料段1位于第二材料段2的上游；第一材料段1包括第一贵金属材料区7(包含Pt颗粒)、NOx储存材料区8(包含BaO颗粒)和过渡金属材料区9(包含Co颗粒)，Pt颗粒、BaO 颗粒和Co颗粒以无规则分散的形式覆于载体4的惰性基体表面形成第一材料段1。
第二材料段2包括稀土金属氧化物材料区10、第二贵金属材料区11和稀土金属材料区12，并且稀土金属氧化物颗粒(CeO2颗粒)、第二贵金属颗粒(Pd颗粒)和稀土金属颗粒(Ce颗粒)以无规则分散的形式覆于载体 4的惰性基体上形成第二材料段2。其中第一材料段1和第二材料段2沿气体流向的长度比为1:1。
壳体3的两端分别设有第一气体入口和第一气体出口；载体4沿轴向两端分别设有第二气体入口和第二气体出口；第一气体入口和第二气体入口对应设置，第一气体出口和第二气体出口对应设置；载体4和壳体3同轴设置。惰性基体内形成有沿气体流向延伸的多个孔道5；全部孔道5的入口形成为第二气体入口，全部孔道5的出口形成为第二气体出口；第一材料段1和第二材料段2分别覆于孔道5的内壁上，其中惰性基体的材质包括氧化铝。
本实施例中提供的上述LNT脱硫装置的工作原理包括：
(1)发动机燃油在稀燃状态下燃烧生成的待处理尾气Q(包含CO2、 NOx、SO2等)，尾气经由LNT脱硫装置壳体3上的第一气体入口进入壳体内，然后经由载体4的每个孔道5的入口分别进入每个孔道5内；在每个孔道5内首先流经上游的第一材料段，孔道5的内壁上的BaO颗粒吸附NO2，然后硝酸盐的形式吸附在孔道的第一材料段表面，并且第一材料段中的Pt 颗粒可以有效捕集尾气中的NO，并催化NO与氧气反应转化为NO2，增加尾气中NO2的含量更有利于捕集吸附NO2；在此过程中尾气中部分SO2也会与BaO颗粒发生反应生成BaSO4，导致“硫中毒”，降低处理效率；经过第一材料段处理后的尾气继续流经第二材料段，由于稀燃状态下尾气中含有较少的CO、CH和H2，第二材料段中的Pd颗粒可以催化尾气中的NOx与CO、 CH和H2发生反应，Ce和CeO2可以提高Pd颗粒的催化活性以及高温稳定性等，生成N2、CO2和H2O，经过第二材料段处理后的尾气Q’经由孔道的出口流出，并经由壳体3的第一气体出口流出LNT脱硫装置，以进入后续处理装置；
(2)发动机在浓燃状态下，燃烧生成的待处理尾气Q(包含较多的C、 CO、CH等)，尾气经由LNT脱硫装置壳体3上的第一气体入口进入壳体内，然后经由载体4的每个孔道5的入口分别进入每个孔道5内；在每个孔道5内首先流经上游的第一材料段，孔道5的内壁上“硫中毒”发应生成的 BaSO4在尾气中的CO和C的作用下可以还原为BaO颗粒，同时由于第一材料段中存在的Co，可以将上述过程在LNT内部温度达到300℃即可以进行上述还原反应；并且第一材料段中在稀燃状态下生成的硝酸盐也会在CO和 CH的作用下分解释放出NOx，实现氮氧化物的脱附；经过第一材料段处理后的气体继续流经第二材料段，在孔道内的Pd颗粒以及Ce颗粒和CeO2颗粒的催化作用下，使得尾气中的NOx与CO、CH和H2发生反应生成N2、 CO2和H2O；经过第二材料段处理后的尾气Q’经由孔道的出口流出，并经由壳体3的第一气体出口流出LNT脱硫装置，以进入后续处理装置。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种LNT脱硫装置，该装置包括壳体(3)以及设置在所述壳体(3)内的载体(4)，其特征在于，所述载体(4)包括惰性基体以及负载于所述惰性基体上的第一材料段(1)和第二材料段(2)；沿气体流向，所述第一材料段(1)位于所述第二材料段(2)的上游；所述第一材料段(1)包括第一贵金属材料区(7)和NOx储存材料区(8)；所述第二材料段(2)包括稀土金属氧化物材料区(10)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一材料段(1)还包括过渡金属材料区(9)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一贵金属材料区(7)包括一个或多个铂颗粒；多个所述铂颗粒中相邻两个所述铂颗粒接触或不接触；
所述NOx储存材料区(8)包括一个或多个BaO颗粒；多个所述BaO颗粒中相邻两个所述BaO颗粒接触或不接触；
所述过渡金属材料区(9)包括一个或多个Co颗粒；多个所述Co颗粒中相邻两个所述Co颗粒接触或不接触。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述第一材料段(1)中包含多个所述第一贵金属材料区(7)、多个所述NOx储存材料区(8)和多个所述过渡金属材料区(9)，其中相邻的任意两者互相接触或不接触。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二材料段(2)还包括第二贵金属材料区(11)和稀土金属材料区(12)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述稀土金属氧化物材料区(10)包括一个或多个稀土金属氧化物颗粒；多个所述稀土金属氧化物颗粒中相邻两个所述稀土金属氧化物颗粒接触或不接触；所述稀土金属氧化物颗粒包含二氧化铈颗粒；
所述第二贵金属材料区(11)包括一个或多个第二贵金属颗粒；多个所述第二贵金属颗粒中相邻两个所述第二贵金属颗粒接触或不接触；所述第二贵金属颗粒包含钯颗粒、铂颗粒和铑颗粒中的一种；
所述稀土金属材料区(12)包括一个或多个稀土金属颗粒；多个所述稀土金属颗粒中相邻两个所述稀土金属颗粒接触或不接触；所述稀土金属颗粒包含Ce颗粒。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述稀土金属氧化物颗粒为二氧化铈颗粒，所述稀土金属颗粒为Ce颗粒，所述第二贵金属颗粒为钯颗粒。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第二材料段(2)中包含多个所述稀土金属氧化物材料区(10)、多个所述第二贵金属材料区(11)和多个所述稀土金属材料区(12)，其中相邻的任意两者互相接触或不接触。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一材料段(1)和所述第二材料段(2)沿所述气体流向的长度比为0.8～1.2:1。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(3)的两端分别设有第一气体入口和第一气体出口；所述载体(4)沿轴向两端分别设有第二气体入口和第二气体出口；所述第一气体入口和所述第二气体入口对应设置，所述第一气体出口和所述第二气体出口对应设置；所述载体(4)和所述壳体(3)同轴设置；
所述惰性基体内形成有沿所述气体流向延伸的多个孔道(5)；全部所述孔道(5)的入口形成为所述第二气体入口，全部所述孔道(5)的出口形成为所述第二气体出口；所述第一材料段(1)和第二材料段(2)分别覆于所述孔道(5)的内壁上；
所述惰性基体为氧化铝基体、金属基体、碳化硅基体和钛酸铝基体中的一种。
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