还原氮氧化物的方法和设备,及其控制
2019-11-22

还原氮氧化物的方法和设备,及其控制

本发明公开了一种还原氮氧化物的方法和设备,及其控制。

图3描述了在化学/电子活性材料的阵列中的电极图样、电介质图样、和传感器材料图样。

或由如下构成的组:包括CraTibOx的化学/电子活性材料,包括CraYbOx的化学/电子活性材料,和包括CuaGabOx的化学/电子活性材料。

或由如下构成的组:包括AlaNibOx的化学/电子活性材料,包括CraMnbOx的化学/电子活性材料,包括CuO的化学/电子活性材料,包括NbaSrbOx的化学/电子活性材料,包括Pr6O11的化学/电子活性材料,和包括WO3的化学/电子活性材料。

导体,比如印刷电路,可以用来把电压源连接到传感器材料上,并且,当有电压施加在传感器材料上时,会通过该材料形成相应的电流。尽管电压可以是AC或DC,但电压的数值通常将保持不变。所得到的电流同时与外加电压和传感器材料的电阻成比例。可以测定材料的呈电流、电压或者电阻形式的响应,完成这一测定任务的装置包括工业模拟电路元件,如精密电阻、滤波电容器和运算放大器(如OPA4340)。因为电压、电流和电阻中的每一个均是其他两种电性质的已知的函数,所以可以很容易地把一种性能的已知量转化为另一种性能的量。

或由如下构成的组:包括MnaTibOx的化学/电子活性材料,包括NbaTibZncOx的化学/电子活性材料,和包括TaaTibOx的化学/电子活性材料。

或由如下构成的组:包括NbaSrbOx的化学/电子活性材料,包括NbaTibZncOx的化学/电子活性材料,和包括PrbO11的化学/电子活性材料。

在本发明的装置中,包括M1aM2bOx的化学/电子活性材料可以选自由如下构成的组:包括AlaNibOx的化学/电子活性材料包括CraTibOx的化学/电子活性材料,和包括FeaLabOx的化学/电子活性材料。

或由如下构成的组:包括AlaNibOx的化学/电子活性材料,包括CraTibOx的化学/电子活性材料,包括MnaTibOx的化学/电子活性材料,包括NbaTibZncOx的化学/电子活性材料,包括TaaTibOx的化学/电子活性材料,和包括TiaZnbOx的化学/电子活性材料。

作为一个例子,图8和9示出了气体分析仪,如传感器材料阵列在车辆内燃机的排气系统中的若干可能位置。图8和9的发动机包括质量气流和外部温度传感器60,怠速气阀62,油门位置阀64,废气再循环阀66,空气温度传感器68,压力传感器70,进气口72,吸入歧管74,燃料喷射器76,火花塞78,曲柄位置传感器80,凸轮位置传感器82,冷却剂温度传感器84,预催化转化器86,排放控制装置(如催化转化器和/或用于储存或减少NOx的装置)90,和温度传感器92。图8和9所示的温度传感器不需要位于排放控制装置90或SCR催化剂104的相邻位置,或者另外的温度传感器可以处在沿着排气管路的其它地方。图8示出了气体分析仪的3种可能的位置94、96、98,其可以位于排放控制装置的上游或者下游。箭头表示这样的位置,在这些位置上,如果希望的话,将可以从发动机控制单元向一个或多个传感器或致动器提供信息流,或者从一个或多个传感器或致动器向发动机控制单元提供信息流。

包括Pr6O11的化学/电子活性材料,和包括WO3的化学/电子活性材料。

当构成阵列时,传感器材料的几何形状,包括诸如其厚度等特性、用作传感器的复合物或组合物的选择、在该阵列间施加的电压,都可以根据所需的敏感性进行变化。如果希望的话,根据它的使用需求,设备的大小可以构造得使得它可以通过直径至多为约150毫米,或至多为约100毫米,或至多为约50毫米,或至多为约25毫米,或至多为约18毫米的圆形开口。传感器材料在电路中优选并联,其中在传感器材料之间施加有约1-约20,优选约1-约12伏的电压。

当使用这种氧化催化剂时,还原剂是例如氨气,氨气被根据以下反应氧化为氮气和水:4NH3+3O2→6H2O+2N2VI用于这一目的的典型的氧化催化剂以过渡金属为基础,例如那些包含有铜、铬、锰和/或铁的氧化物的催化剂。有利的是使用基本上由载于二氧化硅载体上的用至少一种碱金属促进的约2-7重量%的钒所组成的催化剂,其中钒与碱金属的原子比为约1∶2-1∶5,这是因为这种催化剂能得到高的根据反应VI的转化率。所使用的碱金属优选钾。

在本发明的设备中,包括M1Ox的化学/电子活性材料,或包括M1aM2bOx的化学/电子活性材料可以选自由如下构成组:包括NbaTibOx的化学/电子活性材料,包括NiaZnbOx的化学/电子活性材料,和包括SnO2的化学/电子活性材料。