CN113874100A - 用于超低NOx和冷启动的废气处理*** - Google Patents

用于超低NOx和冷启动的废气处理*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，其中所述废气处理***包括(i)包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物；(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；(iii)包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯。

Description

用于超低NOx和冷启动的废气处理***
本发明涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，包括第一含钒催化剂、碳氢化合物喷射器和第二催化剂，涉及一种制备该第一含钒催化剂的方法以及一种使用所述废气处理***处理离开内燃机的废气的方法。
例如，已知将包括紧密耦合SCR(ccSCR)的***设计成满足超低NOx和N2O排放(如CARB)。US 2018/0258811 A1公开了一种废气处理***，包括包含含有用铜活化的沸石的涂层的第一还原催化剂装置和包含钒的第二还原催化剂装置，该第一还原催化剂装置是该废气处理***中的第一活性组件。US 2017/0152780 A1公开了一种废气处理***，包括第一还原催化剂装置，在该第一还原催化剂装置下游至少部分包含催化氧化涂层以捕获烟灰颗粒并氧化氮氧化物中的一种或多种的微粒过滤器以及在该过滤器下游用于降低NOx的第二还原催化剂装置。
该ccSCR(若基于Cu沸石SCR)可能随着时间而被硫酸化，即使没有上游氧化催化剂，即由于来自发动机和在该SCR上内部产生的SO3。因此，随着时间的推移，该ccSCR不能提供足以满足超低排放的DeNOx。WO 2018/224651 A2公开了一种废气处理***，包括包含负载于氧化物材料上的钯和SCR组分的第一催化剂，其中该第一催化剂是该***的第一活性组分，以及在下游的第二催化剂，该第二催化剂包含铂族金属以及钒氧化物和包含铜和铁中一种或多种的沸石材料中的一种或多种。然而，仍然需要提供防止硫酸盐化并且呈现出改进的DeNOx以满足环境要求，同时成本有效的废气处理***。
因此，本发明的目的是要提供防止硫酸盐化，改进总体耐化学污染和中毒性，呈现出改进的DeNOx以满足环境要求，尤其是通过在瞬态条件下具有快速DeNOx响应，同时成本有效的废气处理***。惊人地发现本发明的废气处理***防止硫酸盐化，改进总体耐化学污染和中毒性，呈现出改进的DeNOx以满足环境要求，尤其是通过在瞬态条件下具有快速DeNOx响应，同时成本有效。
因此，本发明涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***中的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第一基材的内壁表面上并且该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物；
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该第二基材具有入口端、出口端和从该第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第二基材的内壁表面上并且该涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体
上的钯；
其中根据(i)的第一催化剂是该废气处理***的在该废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中该第一催化剂的入口端排列在该第一催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中该第二催化剂的入口端排列在该第二催化剂出口端的上游。
优选根据(i)的第一催化剂的出口端与根据(iii)的第二催化剂的入口端流体连通并且在根据(i)的第一催化剂的出口端和根据(iii)的第二催化剂的入口端之间没有用于处理由该第一催化剂出来的废气流的催化剂位于该废气处理***中。
优选该第一催化剂包含氮氧化物(NOx)还原组分。
优选该第一催化剂中所含钒氧化物是氧化钒(V)、氧化钒(IV)和氧化钒(III)中的一种或多种。
对于该第一催化剂的涂层，优选所述涂层基于该第一氧化物载体的重量以在1.0-10重量％，更优选2.0-8.0重量％，更优选2.5-6.0重量％范围内的量包含该钒氧化物。
优选该包含钛的第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，更优选钨、硅和锑中的一种或多种。更优选该第一氧化物载体进一步包含钨和硅。或者，更优选该第一氧化物载体进一步包含锑和硅。
因此，本发明优选涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第一基材的内壁表面上并且该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物，
其中该涂层基于该第一氧化物载体的重量以在1.0-10重量％，更优选2.0-8.0重量％范围内的量包含该钒氧化物并且其中该包含钛的第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，更优选钨、硅和锑中的一种或多种；
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该第二基材具有入口端、出口端和从该第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第二基材的内壁表面上并且该涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯；
其中根据(i)的第一催化剂是该废气处理***的在该废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中该第一催化剂的入口端排列在该第一催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中该第二催化剂的入口端排列在该第二催化剂出口端的上游。
在本发明上下文中，优选80-98重量％，更优选85-95重量％的该第一氧化物载体由二氧化钛构成。更优选2-10重量％，更优选5-15重量％的该第一氧化物载体由作为WO3和SiO2计算的钨和硅构成。或者，更优选2-10重量％，更优选5-15重量％的该第一氧化物载体由作为Sb2O3和SiO2计算的锑和硅构成。
优选该第一催化剂的涂层以在1-10g/in3，更优选2-7g/in3，更优选3-5.5g/in3范围内的负载量包含该第一氧化物载体。
优选该第一催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂。更优选该氧化物粘合剂选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化硅以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化硅。
优选该第一催化剂的涂层基于该第一氧化物载体的重量以在0.5-10重量％，更优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含氧化物粘合剂，更优选前文所公开的氧化物粘合剂。
对于该第一催化剂，优选其涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体，更优选二氧化钛上的钒氧化物，其中更优选该第一氧化物载体进一步包含钨和硅，其中所述涂层更优选进一步包含如前文所定义的氧化物粘合剂。
在本发明上下文中，优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第一催化剂的涂层由负载于包含钛的第一氧化物载体，更优选二氧化钛上的钒氧化物以及更优选如前文所定义的氧化物粘合剂构成。更优选该第一氧化物载体进一步包含钨和硅。
优选至多0.001重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％该第一催化剂的涂层由钯，优选钯和铑，更优选钯、铂和铑，更优选铂族金属构成。
优选至多0.1重量％，更优选0-0.1重量％，更优选0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％该第一催化剂的涂层由沸石材料，更优选分子筛构成。
优选该第一基材包含堇青石、钛酸铝和碳化硅中的一种或多种，优选堇青石和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石，更优选由其构成。
优选该第一基材优选是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选堇青石直通基材。
或者，优选该第一基材包含金属物质，更优选由其构成，其中该金属物质更优选包含氧以及铁、铬和铝中一种或多种，更优选由其构成。更优选该第一基材是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选金属直通基材。
优选该第一催化剂以在1.5-12g/in3，更优选2.5-8g/in3，更优选3.5-6g/in3范围内的负载量包含该涂层。
优选该第一催化剂的涂层在该第一基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上延伸。
优选根据(i)的第一催化剂由该涂层和该第一基材构成。
对于根据(iii)的第二催化剂，优选该第二催化剂的涂层中所含第二氧化物载体包含锆和铝中的一种或多种，更优选铝以及任选锆。
优选90-100重量％，更优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％该第二催化剂的涂层的第二氧化物载体由铝、氧以及任选锆构成。
更优选60-95重量％，更优选75-85重量％的该第二氧化物载体由氧化铝构成并且5-40重量％，更优选15-25重量％的该第二氧化物载体由二氧化锆构成。
优选根据(iii)的第二催化剂的涂层以在0.25-5g/in3，更优选0.5-5g/in3，更优选0.75-4g/in3，更优选1-2g/in3范围内的负载量包含该第二氧化物载体。
优选根据(iii)的第二催化剂的涂层以在5-90g/ft3，更优选10-70g/ft3，更优选30-60g/ft3范围内的量包含钯。
对于该第二催化剂，优选钯是根据(iii)的第二催化剂的涂层中存在的唯一铂族金属。
优选该第二基材包含堇青石、钛酸铝和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石，更优选由其构成。
优选该第二基材是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选堇青石直通基材。
或者，优选该第二基材包含金属物质，更优选由其构成，其中该金属物质更优选包含氧以及铁、铬和铝中一种或多种，更优选由其构成。更优选该第二基材是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选金属直通基材。
优选根据(iii)的第二催化剂由该涂层和该第二基材构成。
优选至多0.1重量％，更优选0-0.1重量％，更优选0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％该第二催化剂的涂层由钒氧化物构成。
对于根据(iii)的第二催化剂，优选其涂层包含负载于包含锆、硅、铝和钛中一种或多种，更优选铝和锆的第二氧化物载体上的钯。
优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第二催化剂的涂层由负载于包含锆、硅、铝和钛中的一种或多种，更优选铝和锆的第二氧化物载体的钯构成。
因此，本发明优选涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第一基材的内壁表面上并且该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物，
其中该涂层基于该第一氧化物载体的重量以在1.0-10重量％，更优选2.0-8.0重量％范围内的量包含该钒氧化物并且其中该包含钛的第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，更优选钨、硅和锑中的一种或多种；
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该第二基材具有入口端、出口端和从该第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第二基材的内壁表面上并且该涂层包含在包含铝和锆中一种或多种的第二氧化物载体上的钯，其中98-100重量％该第二催化剂的涂层由负载于包含铝和锆中一种或多种的第二氧化物载体上的钯构成；
其中根据(i)的第一催化剂是该废气处理***的在该废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中该第一催化剂的入口端排列在该第一催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中该第二催化剂的入口端排列在该第二催化剂出口端的上游。
优选至多0.1重量％，更优选0-0.1重量％，更优选0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％该第二催化剂的涂层由沸石材料，更优选分子筛构成。
在本发明上下文中，根据替换方案，优选根据(iii)的第二催化剂的涂层进一步包含沸石材料，该沸石材料包含Cu和Fe中的一种或多种。
优选该第二催化剂的涂层中所含沸石材料具有骨架类型AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型AEI、CHA、BEA或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型CHA或AEI，更优选骨架类型CHA。
优选该第二催化剂的涂层中所含沸石材料包含铜，其中该沸石材料中所含铜的量作为CuO计算基于该沸石材料的总重量更优选在0.5-10重量％，更优选1-7重量％，更优选2.5-6重量％范围内。更优选该沸石材料中铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量在0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％范围内。
优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第二催化剂的涂层中所含沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算更优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
优选该第二催化剂的涂层中所含沸石材料包含铁，其中该沸石材料中所含铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量更优选在0.1-10.0重量％，更优选1.0-7.0重量％，更优选2.5-5.5重量％范围内。更优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算更优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
优选该第二催化剂的涂层中所含沸石材料，更优选具有骨架类型CHA的沸石材料具有的平均晶粒尺寸经由扫描电子显微术测定为至少0.1微米，更优选在0.1-3.0微米，更优选0.3-1.5微米，更优选0.4-1.0微米范围内。
优选该第二催化剂的涂层以在0.2-8g/in3，更优选0.5-6g/in3，更优选1-4g/in3范围内的负载量包含该沸石材料并且根据(iii)的第二催化剂的涂层以在0.3-0.75g/in3，更优选0.4-0.6g/in3范围内的负载量包含该第二氧化物载体。
对于包含沸石材料的该第二催化剂的涂层，优选所述涂层进一步包含氧化物粘合剂。更优选该氧化物粘合剂选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化锆。更优选该第二催化剂的涂层基于该沸石材料的总重量以在0.5-10重量％，更优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该氧化物粘合剂。
优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第二催化剂的涂层由在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯，包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及更优选如前文所定义的氧化物粘合剂构成。
在本发明上下文中，优选该第二催化剂以在0.3-5g/in3，更优选1-4g/in3，更优选1.5-4.6g/in3范围内的负载量包含该涂层。
优选该第二催化剂的涂层优选在该第二基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上延伸。优选本发明的***进一步包括：
(iv)具有入口端和出口端并且包含涂层和第三基材的第三催化剂，其中该第三基材具有入口端、出口端和从该第三基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第三基材的内壁表面上并且该涂层包含钒氧化物以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中的一种或多种；
其中在该废气处理***中，根据(iv)的第三催化剂位于根据(iii)的第二催化剂的下游并且其中该第三催化剂的入口端排列在该第三催化剂出口端的上游。
因此，本发明优选涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第一基材的内壁表面上并且该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物，
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该第二基材具有入口端、出口端和从该第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第二基材的内壁表面上并且该涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯；
(iv)具有入口端和出口端并且包含涂层和第三基材的第三催化剂，其中该第三基材具有入口端、出口端和从该第三基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第三基材的内壁表面上并且该涂层包含钒氧化物以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中
的一种或多种；
其中根据(i)的第一催化剂是该废气处理***的在该废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中该第一催化剂的入口端排列在该第一催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中该第二催化剂的入口端排列在该第二催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iv)的第三催化剂位于根据(iii)的第二催化剂的下游并且其中该第三催化剂的入口端排列在该第三催化剂出口端的上游。
在本发明上下文中，优选根据(iii)的第二催化剂的出口端与根据(iv)的第三催化剂的入口端流体连通并且在根据(iii)的第二催化剂的出口端和根据(iv)的第三催化剂的入口端之间没有用于处理由该第二催化剂出来的废气流的催化剂位于该废气处理***中。
对于根据(iv)的第三催化剂，根据第一方面，优选根据(iv)的第三催化剂的涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料。
优选该第三催化剂的涂层中所含沸石材料具有骨架类型AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR或其中两种或更多种的混合物，优选骨架类型AEI、CHA、BEA或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型CHA或AEI。更优选该第三催化剂的涂层中所含沸石材料具有骨架类型CHA。
优选该第三催化剂的涂层中所含沸石材料包含铜，其中该沸石材料中所含铜的量作为CuO计算基于该沸石材料的总重量更优选在0.5-10重量％，更优选1-8重量％，更优选2-7重量％，更优选3-6重量％范围内。更优选该沸石材料中铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量在0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％范围内。
优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层中所含沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算更优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
优选该第三催化剂的涂层中所含沸石材料包含铁，其中该沸石材料中所含铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量更优选在0.1-10.0重量％，更优选1.0-7.0重量％，更优选2.5-5.5重量％范围内。更优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算更优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
优选该第三催化剂的涂层中所含沸石材料，更优选具有骨架类型CHA的沸石材料具有的平均晶粒尺寸经由扫描电子显微术测定为至少0.1微米，更优选在0.1-3.0微米，更优选0.3-1.5微米，更优选0.4-1.0微米范围内。
更优选该第三催化剂的涂层以在0.5-8g/in3，更优选0.75-5g/in3，更优选1-3.5g/in3范围内的负载量包含该沸石材料。
优选根据(iv)的第三催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂。
优选该氧化物粘合剂选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化锆。
优选该第三催化剂的涂层基于该沸石材料的总重量以在0.5-10重量％，更优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该氧化物粘合剂。
对于根据第一方面的根据(iv)的第三催化剂，优选该涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料，其中该沸石材料具有骨架类型AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型AEI、CHA、BEA或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型CHA或AEI，更优选骨架类型CHA并且更优选该涂层进一步包含氧化物粘合剂。
优选至多0.001重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％该第三催化剂的涂层由钯、铂和铑，优选铂族金属构成。
优选至多0.1重量％，更优选0-0.1重量％，更优选0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％该第三催化剂的涂层由钒氧化物构成。
优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层由包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及更优选如前文所定义的氧化物粘合剂构成。
在本发明上下文中，优选根据(iii)的第二催化剂的涂层包含负载于包含锆、硅、铝和钛中一种或多种，更优选铝和任选锆的第二氧化物载体上的钯，更优选由其构成，并且根据(iv)的第三催化剂的涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及更优选如前文所定义的氧化物粘合剂，更优选由其构成。
因此，本发明优选涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第一基材的内壁表面上并且该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物，
其中该涂层基于该第一氧化物载体的重量以在1.0-10重量％，更优选2.0-8.0重量％范围内的量包含该钒氧化物并且其中该包含钛的第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，更优选钨、硅和锑中的一种或多种；
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该第二基材具有入口端、出口端和从该第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第二基材的内壁表面上并且该涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种，更优选铝和任选
锆的第二氧化物载体上的钯；
(iv)具有入口端和出口端并且包含涂层和第三基材的第三催化剂，其中该第三基材具有入口端、出口端和从该第三基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第三基材的内壁表面上并且该涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及更优选如前文所定义的氧化物粘合剂；
其中根据(i)的第一催化剂是该废气处理***的在该废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中该第一催化剂的入口端排列在该第一催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中该第二催化剂的入口端排列在该第二催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iv)的第三催化剂位于根据(iii)的第二催化剂的下游并且其中该第三催化剂的入口端排列在根据该第一方面的该第三催化剂出口端的上游。
对于根据第二方面的根据(iv)的第三涂层，优选该第三催化剂的涂层包含钒氧化物，其中该钒氧化物是氧化钒(V)、氧化钒(IV)和氧化钒(III)中的一种或多种。
更优选该钒负载于第三氧化物载体上，其中该第三催化剂的涂层更优选基于该第三氧化物载体的重量以在1.5-10重量％，更优选2.5-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该钒氧化物。
优选该第三氧化物载体包含钛，其中该第三氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，优选钨、硅和锑中的一种或多种。更优选该第三氧化物载体进一步包含钨和硅或者该第三氧化物载体进一步包含锑和硅。
更优选80-98重量％，更优选85-95重量％的该第三氧化物载体由二氧化钛构成。更优选2-10重量％，更优选5-15重量％的该第三氧化物载体由作为WO3和SiO2计算的钨和硅构成。或者，更优选2-10重量％，更优选5-15重量％的该第三氧化物载体由作为Sb2O3和SiO2计算的锑和硅构成。
优选该第三催化剂的涂层以在1-10g/in3，更优选2-7g/in3，更优选3-5.5g/in3范围内的负载量包含该第三氧化物载体。
对于包含钒氧化物的第三催化剂的涂层，优选该第三催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂。更优选该氧化物粘合剂选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化硅以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化硅。
优选该涂层基于该第三氧化物载体的重量以在0.5-10重量％，更优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该氧化物粘合剂。
对于根据第二方面的根据(iv)的第三涂层，优选该第三催化剂的涂层进一步包含铂族金属组分，其中该铂族金属组分是钯、铂和铑中的一种或多种，更优选钯和铂中的一种或多种。
优选所述铂族金属组分是铂和钯，其中铂相对于钯的重量比Pt:Pd作为元素铂族金属计算更优选在2:1-18:1，更优选5:1-15:1，更优选8:1-12:1范围内。
优选该第三催化剂的涂层以在1-30g/ft3，更优选2-15g/ft3，更优选5-12g/ft3范围内的负载量包含该铂族金属组分。
优选所述铂族金属组分负载于氧化物材料上，其中该氧化物材料更优选是氧化铝、二氧化硅、二氧化锆和二氧化钛中的一种或多种，更优选氧化铝、二氧化硅和二氧化锆中的一种或多种，更优选氧化铝和二氧化硅中的一种或多种，其中该氧化物材料更优选是掺杂有二氧化锆的氧化铝。更优选该第三催化剂的涂层以在0.1-4g/in3，更优选0.2-2g/in3，更优选0.5-1.5g/in3范围内的负载量包含负载该铂族金属组分的氧化物材料。
对于根据第二方面的根据(iv)的第三催化剂，优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层由铂族组分，更优选负载于如前文所定义的氧化物载体上的铂族组分以及负载于第三氧化物载体上的钒氧化物以及更优选如前文所定义的氧化物粘合剂构成。
对于根据第二方面的根据(iv)的第三催化剂，优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层由铂族组分，更优选负载于如前文所定义的氧化物载体上的铂族组分以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及优选如前文中的氧化物粘合剂构成。
在本发明上下文中，对于根据(iv)的第三催化剂，优选该第三基材包含堇青石、钛酸铝和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石，更优选由其构成。
优选该第三基材是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选堇青石直通基材。或者，该第三基材可以如前文对第一和第二基材所示为金属。
优选该第三催化剂以在0.75-10g/in3，更优选1-7g/in3，更优选1.5-5.5g/in3范围内的负载量包含该涂层。
优选该第三催化剂的涂层在该第三基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上延伸。
对于该第三催化剂的第三基材，优选它具有在2.54-25.4cm(1-10英寸)，更优选3.81-17.78cm(1.5-7英寸)，更优选5.08-10.16cm(2-4英寸)范围内的基材长度。
优选该第三催化剂的第三基材具有在10.16-43.18cm(4-17英寸)，更优选17.78-38.10cm(7-15英寸)，更优选22.86-30.48cm(9-12英寸)范围内的基材宽度。
优选根据(iv)的第三催化剂由该涂层和该第三基材构成。
对于该第一催化剂的第一基材，优选它具有在2.54-25.4cm(1-10英寸)，更优选5.08-20.32cm(2-8英寸)，更优选7.62-15.24cm(3-6英寸)范围内的基材长度。
优选该第一催化剂的第一基材具有在2.54-50.8cm(1-20英寸)，更优选12.7-43.18cm(5-17英寸)，更优选20.32-38.1cm(8-15英寸)范围内的基材宽度。
对于该第二催化剂的第二基材，优选它具有在2.54-25.4cm(1-10英寸)，更优选3.81-17.78cm(1.5-7英寸)，更优选5.08-10.16cm(2-4英寸)范围内的基材长度。
优选该第二催化剂的第二基材具有在10.16-50.8cm(4-20英寸)，更优选17.78-43.18cm(7-17英寸)，更优选22.86-38.1cm(9-15英寸)范围内的基材宽度。
在本发明上下文中，优选该***进一步包括第四催化剂，其中该第四催化剂是氨氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种。
优选该第四催化剂是氨氧化催化剂，其中该第四催化剂具有入口端和出口端并且包含涂层和第四基材。该第四基材具有入口端、出口端和从该第四基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定。该第四催化剂的涂层分配在该第四基材的内壁表面上并且该涂层包含氨氧化组分。在该废气处理***中，该第四催化剂位于根据(iv)的第三催化剂下游且该第四催化剂的入口端排列在该第四催化剂出口端的上游。根据(iv)的第三催化剂的出口端与该第四催化剂的入口端流体连通且在该第三催化剂的出口端和该第四催化剂的入口端之间没有用于处理由该第三催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
优选该第四催化剂的涂层的氨氧化组分包含铂族金属组分以及钒氧化物和包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中的一种或多种，更优选铂族金属组分以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料。
优选该第四催化剂的涂层的氨氧化组分包含负载于氧化物载体上的铂族金属组分，更优选钯和铂中的一种或多种以及一种含Cu沸石材料，更优选具有骨架类型CHA的含Cu沸石材料，更优选由其构成。
因此，本发明优选涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第一基材的内壁表面上并且该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物，
其中该涂层更优选基于该第一氧化物载体的重量以在1.0-10重量％，更优选2.0-8.0重量％范围内的量包含该钒氧化物并且其中该包含钛的第一氧化物载体更优选进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，更优选钨、硅和锑中的一种或多种；
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该第二基材具有入口端、出口端和从该第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第二基材的内壁表面上并且该涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯；
(iv)具有入口端和出口端并且包含涂层和第三基材的第三催化剂，其中该第三基材具有入口端、出口端和从该第三基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第三基材的内壁表面上并且该涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料；
其中根据(i)的第一催化剂是该废气处理***的在该废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中该第一催化剂的入口端排列在该第一催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中该第二催化剂的入口端排列在该第二催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iv)的第三催化剂位于根据(iii)的第二催化剂的下游并且其中该第三催化剂的入口端排列在根据该第一方面的该第三催化剂出口端的上游；
其中该***进一步包括第四催化剂，其中该第四催化剂是氨氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种，更优选氨氧化催化剂，其中该第四催化剂具有入口端和出口端并且包含涂层和第四基材；其中该第四基材具有入口端、出口端和从该第四基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该第四催化剂的涂层分配在该第四基材的内壁表面上并且该涂层包含氨氧化组分；
其中在该废气处理***中，该第四催化剂位于根据(iv)的第三催化剂下游且该第四催化剂的入口端排列在该第四催化剂出口端的上游并且其中根据(iv)的第三催化剂的出口端与该第四催化剂的入口端流体连通且在该第三催化剂的出口端和该第四催化剂的入口端之间没有用于处理由该第三催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
在本发明上下文中，优选本发明的***进一步包括第五催化剂，其中该第五催化剂是氨氧化催化剂、柴油氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种，更优选催化烟灰过滤器。
优选该第五催化剂具有入口端和出口端并且包含在第五基材，更优选壁流过滤器基材上的涂层，其中在该废气处理***中，该第五催化剂位于该第四催化剂的下游并且其中该第五催化剂的入口端排列在该第五催化剂出口端的上游，其中该第四催化剂的出口端与该第五催化剂的入口端流体连通并且其中在该第四催化剂的出口端和该第五催化剂的入口端之间没有用于处理由该第四催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
优选本发明的***进一步包含第六催化剂，其中该第六催化剂是氨氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种，更优选选择性催化还原催化剂。更优选所述选择性催化还原催化剂包含钒氧化物以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中的一种或多种，更优选包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料。
优选该第六催化剂具有入口端和出口端并且包含在第六基材上的涂层，其中在该废气处理***中，该第六催化剂位于该第五催化剂的下游并且其中该第六催化剂的入口端排列在该第六催化剂出口端的上游，其中该第五催化剂的出口端与该第六催化剂的入口端流体连通并且其中在该第五催化剂的出口端和该第六催化剂的入口端之间没有用于处理由该第五催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
优选该***进一步包括用于将流体喷射到由内燃机出来的废气流中的喷射器，所述喷射器位于该第六催化剂的上游和该第五催化剂的下游；其中该流体更优选为尿素水溶液。
或者，该第五催化剂更优选是柴油氧化催化剂且该第六催化剂更优选是催化烟灰过滤器。
更优选该第五催化剂具有入口端和出口端并且包含在第五基材，更优选壁流过滤器基材上的涂层，其中在该废气处理***中，该第五催化剂位于该第四催化剂的下游并且其中该第五催化剂的入口端排列在该第五催化剂出口端的上游，其中该第四催化剂的出口端与该第五催化剂的入口端流体连通并且其中在该第四催化剂的出口端和该第五催化剂的入口端之间没有用于处理由该第四催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
更优选该第六催化剂具有入口端和出口端并且包含在第六基材上的涂层，其中在该废气处理***中，该第六催化剂位于该第五催化剂的下游并且其中该第六催化剂的入口端排列在该第六催化剂出口端的上游，其中该第五催化剂的出口端与该第六催化剂的入口端流体连通并且其中在该第五催化剂的出口端和该第六催化剂的入口端之间没有用于处理由该第五催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
优选本发明的***进一步包含用于将流体喷射到由内燃机出来的废气流中的喷射器，所述喷射器位于该第一催化剂的上游和该废气处理***上游端的下游；其中该流体更优选是尿素水溶液。
优选本发明的***进一步包含一个或多个用于将流体喷射到由内燃机出来的废气流中的喷射器，其中喷射器位于选择性催化还原催化剂的上游，其中该流体更优选是尿素水溶液。
优选根据(i)的第一催化剂的上游和该废气处理***上游端的下游没有碳氢化合物喷射器。
优选本发明***由根据(i)的第一催化剂、根据(ii)的碳氢化合物喷射器和根据(iii)的第二催化剂以及更优选如前文所定义的根据(iv)的第三催化剂以及更优选如前文所定义的第四至第六催化剂中的一种或多种构成。
本发明进一步涉及一种制备本发明废气处理***的第一催化剂的方法，该方法包括：
(a)制备包含水、钒氧化物溶液和包含钛的第一氧化物材料的混合物；
(b)将在(a)中得到的混合物分配在第一基材的内壁表面上，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，得到淤浆处理基材；
(c)任选干燥在(b)中得到的淤浆处理基材，得到在其上分配有涂层的基材；
(d)煅烧在(b)中得到的淤浆处理基材，优选在(c)中得到的已干燥的淤浆处理基材，得到涂敷基材；
并且任选地，
(b’)将在(a)中得到的混合物分配于在(d)中得到的分配在基材上的涂层表面上；
(c’)任选干燥在(b’)中得到的淤浆处理基材；
(d’)煅烧在(b’)中得到的淤浆处理基材或在(c’)中得到的已干燥的淤浆处理基材；
其中由(d)或(d’)得到该第一催化剂。
对于(a)，优选它包括：
(a.1)制备包含水和包含钛的第一氧化物载体的混合物，其中该第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，更优选钨、硅和锑中的一种或多种；
(a.2)将钒氧化物溶液，更优选草酸钒、钒酸铵和氧化钒中的一种或多种，更优选草酸钒的溶液加入在(a.1)中得到的混合物中；
(a.3)更优选加入氧化物粘合剂的来源，其中该氧化物粘合剂的来源是胶态二氧化硅、氧化铝和二氧化锆中的一种或多种，更优选胶态二氧化硅。优选(b)包括将该混合物分配在基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上。
优选根据(b)分配该混合物通过将该混合物喷雾于该基材上或者通过将该基材浸入该混合物中，更优选通过将该基材浸入该混合物中中进行。
优选根据(c)的干燥在温度在90-200℃，更优选120-160℃范围内的气体气氛中进行。
优选根据(c)的干燥在气体气氛中进行5-300分钟，更优选20-60分钟范围内的持续时间。
优选在(c)中得到的已干燥的淤浆处理基材具有在0-30％，更优选5-25％，更优选15-20％范围内的水含量。
优选该气体气氛包含，更优选为空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
优选根据(d)的煅烧在温度在300-600℃，更优选400-550℃范围内的气体气氛中进行。
优选根据(d)的煅烧在气体气氛中进行5-120分钟，更优选20-40分钟范围内的持续时间。
优选该气体气氛包含，更优选为空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
优选(b’)包括将该混合物分配在基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上。
优选根据(b’)分配该混合物通过将该混合物喷雾于该基材上或者通过将该基材浸入该混合物中，更优选通过将该基材浸入该混合物中进行。
优选根据(c’)的干燥在温度在90-200℃，更优选120-160℃范围内的气体气氛中进行。
优选根据(c’)的干燥在气体气氛中进行5-300分钟，更优选20-60分钟范围内的持续时间。
优选在(c’)中得到的已干燥的淤浆处理基材具有在0-30％，更优选5-25％，更优选15-20％范围内的水含量。
优选该气体气氛包含，更优选为空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
优选根据(d’)的煅烧在温度在300-600℃，更优选400-550℃范围内的气体气氛中进行。
优选根据(d’)的煅烧在气体气氛中进行5-120分钟，更优选20-40分钟范围内的持续时间。
优选该气体气氛包含，更优选为空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
优选该方法由(a)、(b)、(c)、(d)以及任选(b’)、(c’)和(d’)构成。
本发明进一步涉及一种由本发明方法得到或者可以由其得到的催化剂，更优选本发明废气处理***中根据(i)的第一催化剂。
本发明进一步涉及本发明催化剂在选择性催化还原NOx中的用途。
本发明进一步涉及本发明的废气处理***在处理离开内燃机，优选离开柴油机的废气流中的用途。
本发明进一步涉及一种用于处理离开内燃机的废气流的方法，该方法包括：
(1)提供一种来自内燃机，优选柴油机的废气流，该废气流包含NOx、氨、氧化亚氮和碳氢化合物中的一种或多种；
(2)使在(1)中提供的废气流通过本发明的废气处理***。
本发明由下面这套实施方案以及由所示从属关系和回溯引用得到的实施方案组合说明。尤其应注意的是在其中提到一定范围实施方案的各种情况中，例如就术语如“实施方案1-4中任一项的***”而言，意欲对熟练技术人员明确公开该范围内的每一实施方案，即该术语的措辞应被熟练技术人员理解为与“实施方案1、2、3和4中任一项的***”是同义的。此外，明确应注意的是下面这套实施方案不是那套确定保护范围的权利要求，而是表示说明书中涉及本发明一般和优选方面的适当构成部分。
1.一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***中的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第一基材的内壁表面上并且该涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物；
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中该第二基材具有入口端、出口端和从该第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第二基材的内壁表面上并且该涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯；
其中根据(i)的第一催化剂是该废气处理***的在该废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中该第一催化剂的入口端排列在该第一催化剂出口端的上游；
其中在该废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中该第二催化剂的入口端排列在该第二催化剂出口端的上游。
2.实施方案1的***，其中根据(i)的第一催化剂的出口端与根据(iii)的第二催化剂的入口端流体连通并且其中在根据(i)的第一催化剂的出口端和根据(iii)的第二催化剂的入口端之间没有用于处理由该第一催化剂出来的废气流的催化剂位于该废气处理***中。
3.实施方案1或2的***，其中该第一催化剂包含氮氧化物(NOx)还原组分。
4.实施方案1-3中任一项的***，其中该第一催化剂中所含钒氧化物是氧化钒(V)、氧化钒(IV)和氧化钒(III)中的一种或多种。
5.实施方案1-4中任一项的***，其中该第一催化剂的涂层基于该第一氧化物载体的重量以在1.0-10重量％，优选2.0-8.0重量％，更优选2.5-6.0重量％范围内的量包含该钒氧化物。
6.实施方案1-5中任一项的***，其中该包含钛的第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，优选钨、硅和锑中的一种或多种；
其中该第一氧化物载体优选进一步包含钨和硅或者该第一氧化物载体优选进一步包含锑和硅。
7.实施方案1-6中任一项的***，其中80-98重量％，优选85-95重量％的该第一氧化物载体由二氧化钛构成，其中优选2-10重量％，更优选5-15重量％的该第一氧化物载体由分别作为WO3和SiO2或Sb2O3和SiO2计算的钨和硅或锑和硅构成。
8.实施方案1-7中任一项的***，其中该第一催化剂的涂层以在1-10g/in3，优选2-7g/in3，更优选3-5.5g/in3范围内的负载量包含该第一氧化物载体。
9.实施方案1-8中任一项的***，其中该第一催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂，其中该氧化物粘合剂优选选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化硅以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化硅；
其中该第一催化剂的涂层基于该第一氧化物载体的重量优选以在0.5-10重量％，更优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该氧化物粘合剂。
10.实施方案1-9中任一项的***，其中95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第一催化剂的涂层由负载于包含钛的第一氧化物载体，优选二氧化钛上的钒氧化物构成，其中更优选该第一氧化物载体进一步包含钨和硅以及优选如实施方案9所定义的氧化物粘合剂。
11.实施方案1-10中任一项的***，其中至多0.001重量％，优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％该第一催化剂的涂层由钯，优选钯和铑，更优选钯、铂和铑，更优选铂族金属构成。
12.实施方案1-11中任一项的***，其中至多0.1重量％，优选0-0.1重量％，更优选0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％该第一催化剂的涂层由沸石材料，优选分子筛构成。
13.实施方案1-12中任一项的***，其中该第一基材包含堇青石、钛酸铝和碳化硅中的一种或多种，优选堇青石和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石，优选由其构成；
其中该第一基材优选是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选堇青石直通基材；或者
其中该第一基材包含金属物质，优选由其构成，其中该金属物质优选包含氧以及铁、铬和铝中一种或多种，更优选由其构成；
其中该第一基材优选是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选金属直通基材。
14.实施方案1-13中任一项的***，其中该第一催化剂以在1.5-12g/in3，优选2.5-8g/in3，更优选3.5-6g/in3范围内的负载量包含该涂层；其中该第一催化剂的涂层优选在该第一基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上延伸。
15.实施方案1-14中任一项的***，其中根据(i)的第一催化剂由该涂层和该第一基材构成。
16.实施方案1-15中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层中所含第二氧化物载体包含锆和铝中的一种或多种，优选铝以及任选锆；其中更优选90-100重量％，更优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％的该第二氧化物载体由铝、氧以及任选锆构成；
其中更优选60-95重量％，更优选75-85重量％的该第二氧化物载体由氧化铝构成并且更优选5-40重量％，更优选15-25重量％的该第二氧化物载体由二氧化锆构成。
17.实施方案1-16中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层以在0.25-5g/in3，优选0.5-5g/in3，更优选0.75-4g/in3，更优选1-2g/in3范围内的负载量包含该第二氧化物载体。
18.实施方案1-17中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层以在5-90g/ft3，优选10-70g/ft3，更优选30-60g/ft3范围内的量包含钯。
19.实施方案1-18中任一项的***，其中钯是根据(iii)的第二催化剂的涂层中存在的唯一铂族金属。
20.实施方案1-19中任一项的***，其中该第二基材包含堇青石、钛酸铝和碳化硅中的一种或多种，优选堇青石和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石，优选由其构成；
其中该第二基材优选是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选堇青石直通基材；或者
其中该第二基材包含金属物质，优选由其构成，其中该金属物质优选包含氧以及铁、铬和铝中一种或多种，更优选由其构成；
其中该第二基材优选是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选金属直通基材。
21.实施方案1-20中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂由该涂层和该第二基材构成。
22.实施方案1-21中任一项的***，其中至多0.1重量％，优选0-0.1重量％，更优选0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％该第二催化剂的涂层由钒氧化物构成。
23.实施方案1-22中任一项的***，其中98-100重量％，优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第二催化剂的涂层由负载于包含锆、硅、铝和钛中一种或多种，优选铝和锆的该第二氧化物载体上的钯构成。
24.实施方案1-22中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层进一步包含沸石材料，该沸石材料包含Cu和Fe中的一种或多种。
25.实施方案24的***，其中该第二催化剂的涂层中所含沸石材料具有骨架类型AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR或其中两种或更多种的混合物，优选骨架类型AEI、CHA、BEA或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型CHA或AEI，更优选骨架类型CHA。
26.实施方案24或25的***，其中该第二催化剂的涂层中所含沸石材料包含铜，其中该沸石材料中所含铜的量作为CuO计算基于该沸石材料的总重量优选在0.5-10重量％，更优选1-7重量％，更优选2.5-6重量％范围内；
其中该沸石材料中铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量更优选在0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％范围内。
27.实施方案24-26中任一项的***，其中95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第二催化剂的涂层中所含沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
28.实施方案24或25的***，其中该第二催化剂的涂层中所含沸石材料包含铁，其中该沸石材料中所含铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量优选在0.1-10.0重量％，更优选1.0-7.0重量％，更优选2.5-5.5重量％范围内，并且其中优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
29.实施方案24-28中任一项的***，其中该第二催化剂的涂层中所含沸石材料，优选具有骨架类型CHA的沸石材料具有的平均晶粒尺寸经由扫描电子显微术测定为至少0.1微米，优选在0.1-3.0微米，更优选0.3-1.5微米，更优选0.4-1.0微米范围内。
30.实施方案24-29中任一项的***，其中该第二催化剂的涂层以在0.2-8g/in3，优选0.5-6g/in3，更优选1-4g/in3范围内的负载量包含该沸石材料，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层优选以在0.3-0.75g/in3，更优选0.4-0.6g/in3范围内的负载量包含该第二氧化物载体。
31.实施方案24-30中任一项的***，其中根据(iv)的第二催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂，其中该氧化物粘合剂优选选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化锆；
其中该第二催化剂的涂层优选基于该沸石材料的总重量以在0.5-10重量％，优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该氧化物粘合剂。
32.实施方案24-31中任一项的***，其中95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第二催化剂的涂层由在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯，包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及优选如实施方案31所定义的氧化物粘合剂构成。
33.实施方案1-32中任一项的***，其中该第二催化剂以在0.3-5g/in3，优选1-4g/in3，更优选1.5-4.6g/in3范围内的负载量包含该涂层；
其中该第二催化剂的涂层优选在该第二基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上延伸。
34.实施方案1-33中任一项的***，进一步包括：
(iv)具有入口端和出口端并且包含涂层和第三基材的第三催化剂，其中该第三基材具有入口端、出口端和从该第三基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第三基材的内壁表面上并且该涂层包含钒氧化物以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中的一种或多种；
其中在该废气处理***中，根据(iv)的第三催化剂位于根据(iii)的第二催化剂的下游并且其中该第三催化剂的入口端排列在该第三催化剂出口端的上游。
35.实施方案34的***，其中根据(iii)的第二催化剂的出口端与根据(iv)的第三催化剂的入口端流体连通并且其中在根据(iii)的第二催化剂的出口端和根据(iv)的第三催化剂的入口端之间没有用于处理由该第二催化剂出来的废气流的催化剂位于该废气处理***中。
36.实施方案34或35的***，其中根据(iv)的第三催化剂的涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料。
37.实施方案36的***，其中该第三催化剂的涂层中所含沸石材料具有骨架类型AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR或其中两种或更多种的混合物，优选骨架类型AEI、CHA、BEA或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型CHA或AEI，更优选骨架类型CHA。
38.实施方案36或37的***，其中该第三催化剂的涂层中所含沸石材料包含铜，其中该沸石材料中所含铜的量作为CuO计算基于该沸石材料的总重量优选在0.5-10重量％，更优选1-8重量％，更优选2-7重量％，更优选3-6重量％范围内；
其中该沸石材料中铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量更优选在0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％范围内。
39.实施方案36-38中任一项的***，其中95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层中所含沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
40.实施方案36或37的***，其中该第三催化剂的涂层中所含沸石材料包含铁，其中该沸石材料中所含铁的量作为Fe2O3计算基于该沸石材料的总重量优选在0.1-10.0重量％，更优选1.0-7.0重量％，更优选2.5-5.5重量％范围内，并且其中优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该沸石材料的骨架结构由Si、Al、O和H构成，其中在该骨架结构中，Si与Al的摩尔比作为SiO2:Al2O3摩尔比计算优选在2:1-50:1，更优选4:1-45:1，更优选10:1-40:1，更优选15:1-35:1范围内。
41.实施方案36-40中任一项的***，其中该第三催化剂的涂层中所含沸石材料，优选具有骨架类型CHA的沸石材料具有的平均晶粒尺寸经由扫描电子显微术测定为至少0.1微米，优选在0.1-3.0微米，更优选0.3-1.5微米，更优选0.4-1.0微米范围内。
42.实施方案36-41中任一项的***，其中该第三催化剂的涂层以在0.5-8g/in3，优选0.75-5g/in3，更优选1-3.5g/in3范围内的负载量包含该沸石材料。
43.实施方案36-42中任一项的***，其中根据(iv)的第三催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂，其中该氧化物粘合剂优选选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化锆。
44.实施方案42的***，其中该第三催化剂的涂层基于该沸石材料的总重量以在0.5-10重量％，优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该氧化物粘合剂。
45.实施方案36-44中任一项的***，其中至多0.001重量％，优选0-0.001重量％，更优选0-0.0001重量％，更优选0-0.00001重量％该第三催化剂的涂层由钯、铂和铑，优选铂族金属构成。
46.实施方案36-45中任一项的***，其中至多0.1重量％，优选0-0.1重量％，更优选0-0.01重量％，更优选0-0.001重量％该第三催化剂的涂层由钒氧化物构成。
47.实施方案36-46中任一项的***，其中95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层由包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及优选如实施方案43或44所定义的氧化物粘合剂构成。
48.实施方案36-47中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层包含负载于包含锆、硅、铝和钛中一种或多种，优选铝和任选锆的第二氧化物载体上的钯，优选由其构成，并且其中根据(iv)的第三催化剂的涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及优选如实施方案43或44中的氧化物粘合剂，优选由其构成。
49.实施方案34或35的***，其中该第三催化剂的涂层包含钒氧化物，其中该钒氧化物是氧化钒(V)、氧化钒(IV)和氧化钒(III)中的一种或多种。
50.实施方案49的***，其中该钒负载于第三氧化物载体上，其中该第三催化剂的涂层基于该第三氧化物载体的重量优选以在1.5-10重量％，更优选2.5-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该钒氧化物。
51.实施方案49或50的***，其中该第三氧化物载体包含钛，其中该第三氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，优选钨、硅和锑中的一种或多种。
52.实施方案51的***，其中该第三氧化物载体进一步包含钨和硅或者该第三氧化物载体进一步包含锑和硅。
53.实施方案50-53中任一项的***，其中80-98重量％，更优选85-95重量％的该第三氧化物载体由二氧化钛构成并且其中优选2-10重量％，更优选5-15重量％的该第三氧化物载体由分别作为WO3和SiO2或者Sb2O3和SiO2计算的钨和硅或者锑和硅构成。
54.实施方案50-53中任一项的***，其中该第三催化剂的涂层以在1-10g/in3，优选2-7g/in3，更优选3-5.5g/in3范围内的负载量包含该第三氧化物载体。
55.实施方案50-54中任一项的***，其中该第三催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂，其中该氧化物粘合剂优选选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化硅以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化硅；
其中该涂层基于该第三氧化物载体的重量以在0.5-10重量％，优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含该氧化物粘合剂。
56.实施方案36-44和49-55中任一项的***，其中该第三催化剂的涂层进一步包含铂族金属组分，其中该铂族金属组分是钯、铂和铑中的一种或多种，优选钯和铂中的一种或多种。
57.实施方案56的***，其中该铂族金属组分是铂和钯，其中铂相对于钯的重量比Pt:Pd作为元素铂族金属计算优选在2:1-18:1，更优选5:1-15:1，更优选8:1-12:1范围内。
58.实施方案56或57的***，其中该第三催化剂的涂层以在1-30g/ft3，优选2-15g/ft3，更优选5-12g/ft3范围内的负载量包含该铂族金属组分。
59.实施方案56-58中任一项的***，其中该铂族金属组分负载于氧化物材料上，其中该氧化物材料优选是氧化铝、二氧化硅、二氧化锆和二氧化钛中的一种或多种，更优选氧化铝、二氧化硅和二氧化锆中的一种或多种，更优选氧化铝和二氧化硅中的一种或多种，其中该氧化物材料更优选是掺杂有二氧化锆的氧化铝。
60.实施方案59的***，其中该第三催化剂的涂层以在0.1-4g/in3，优选0.2-2g/in3，更优选0.5-1.5g/in3范围内的负载量包含负载该铂族金属组分的氧化物材料。
61.实施方案56-60中任一项的***，其中95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层由铂族组分，优选负载于如实施方案59或60中所定义的氧化物材料上的铂族组分和负载于第三氧化物载体上的钒氧化物以及优选如实施方案55中所定义的氧化物粘合剂构成。
62.实施方案56-60中任一项的***，其中95-100重量％，优选98-100重量％，更优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％该第三催化剂的涂层由铂族组分，优选负载于如实施方案59或60中所定义的氧化物材料上的铂族组分和包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及优选如实施方案43或44中所定义的氧化物粘合剂构成。
63.实施方案34-62中任一项的***，其中该第三基材包含堇青石、钛酸铝和碳化硅中的一种或多种，优选堇青石和碳化硅中的一种或多种，更优选堇青石，优选由其构成；
其中该第三基材优选是壁流过滤器基材或直通基材，更优选直通基材，更优选堇青石直通基材。
64.实施方案34-63中任一项的***，其中该第三催化剂以在0.75-10g/in3，优选1-7g/in3，更优选1.5-5.5g/in3范围内的负载量包含该涂层；其中该第三催化剂的涂层优选在该第三基材轴长的95-100％，更优选98-100％，更优选99-100％上延伸。
65.实施方案34-64中任一项的***，其中该第三催化剂的第三基材具有在2.54-25.4cm(1-10英寸)，优选3.81-17.78cm(1.5-7英寸)，更优选5.08-10.16cm(2-4英寸)范围内的基材长度。
66.实施方案34-65中任一项的***，其中该第三催化剂的第三基材具有在10.16-43.18cm(4-17英寸)，优选17.78-38.10cm(7-15英寸)，更优选22.86-30.48cm(9-12英寸)范围内的基材宽度。
67.实施方案34-66中任一项的***，其中根据(iv)的第三催化剂由该涂层和该第三基材构成。
68.实施方案1-67中任一项的***，其中该第一催化剂的第一基材具有在2.54-25.4cm(1-10英寸)，优选5.08-20.32cm(2-8英寸)，更优选7.62-15.24cm(3-6英寸)范围内的基材长度。
69.实施方案1-68中任一项的***，其中该第一催化剂的第一基材具有在2.54-50.8cm(1-20英寸)，优选12.7-43.18cm(5-17英寸)，更优选20.32-38.1cm(8-15英寸)范围内的基材宽度。
70.实施方案34-64中任一项的***，其中该第二催化剂的第二基材具有在2.54-25.4cm(1-10英寸)，优选3.81-17.78cm(1.5-7英寸)，更优选5.08-10.16cm(2-4英寸)范围内的基材长度。
71.实施方案34-65中任一项的***，其中该第二催化剂的第二基材具有在10.16-50.8cm(4-20英寸)，优选17.78-43.18cm(7-17英寸)，更优选22.86-38.1cm(9-15英寸)范围内的基材宽度。
72.实施方案34-71中任一项的***，进一步包括第四催化剂，其中该第四催化剂是氨氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种。
73.实施方案72的***，其中该第四催化剂是氨氧化催化剂，其中该第四催化剂具有入口端和出口端并且包含涂层和第四基材，其中该第四基材具有入口端、出口端和从该第四基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中该涂层分配在该第四基材的内壁表面上并且该涂层包含氨氧化组分；
其中在该废气处理***中，该第四催化剂位于根据(iv)的第三催化剂的下游并且其中该第四催化剂的入口端排列在该第四催化剂出口端的上游；
其中根据(iv)的第三催化剂的出口端与该第四催化剂的入口端流体连通并且其中在该第三催化剂的出口端和该第四催化剂的入口端之间没有用于处理由该第三催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
74.实施方案73的***，其中该第四催化剂的涂层的氨氧化组分包含铂族金属组分以及钒氧化物和包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中的一种或多种，优选铂族金属组分以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料。
75.实施方案74的***，其中该第四催化剂的涂层的氨氧化组分包含负载于氧化物载体上的铂族金属组分，优选钯和铂中的一种或多种以及一种优选具有骨架类型CHA的含Cu沸石材料，优选由其构成。
76.实施方案72-75中任一项的***，进一步包括第五催化剂，其中该第五催化剂是氨氧化催化剂、柴油氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种，优选催化烟灰过滤器。
77.实施方案76的***，其中该第五催化剂具有入口端和出口端并且包含在第五基材，优选壁流过滤器基材上的涂层，其中在该废气处理***中，该第五催化剂位于该第四催化剂的下游并且其中该第五催化剂的入口端排列在该第五催化剂出口端的上游，
其中该第四催化剂的出口端与该第五催化剂的入口端流体连通并且其中在该第四催化剂的出口端和该第五催化剂的入口端之间没有用于处理由该第四催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
78.实施方案76或77的***，进一步包括第六催化剂，其中该第六催化剂是氨氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种，优选选择性催化还原催化剂；
其中该选择性催化还原催化剂优选包含钒氧化物以及包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中的一种或多种，更优选包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料。
79.实施方案78的***，其中该第六催化剂具有入口端和出口端并且包含在第六基材上的涂层，其中在该废气处理***中，该第六催化剂位于该第五催化剂的下游并且其中该第六催化剂的入口端排列在该第六催化剂出口端的上游，
其中该第五催化剂的出口端与该第六催化剂的入口端流体连通并且其中在该第五催化剂的出口端和该第六催化剂的入口端之间没有用于处理由该第五催化剂出来的废气的催化剂位于该废气处理***中。
80.实施方案78或79的***，进一步包括用于将流体喷射到由内燃机出来的废气流中的喷射器，所述喷射器位于该第六催化剂的上游和该第五催化剂的下游；其中该流体优选是尿素水溶液。
81.实施方案1-80中任一项的***，进一步包括用于将流体喷射到由内燃机出来的废气流中的喷射器，所述喷射器位于该第一催化剂的上游和该废气处理***上游端的下游；其中该流体优选是尿素水溶液；其中没有碳氢化合物喷射器位于该第一催化剂的上游和该废气处理***上游端的下游。
82.实施方案1-81中任一项的***，由根据(i)的第一催化剂，根据(ii)的碳氢化合物喷射器，根据(iii)的第二催化剂以及优选如实施方案34-67中任一项所定义的根据(iv)的第三催化剂以及更优选如实施方案72-79中任一项所定义的第四至第六催化剂中的一种或多种以及更优选一个或多个如实施方案80或81所定义的喷射器构成。
83.一种制备根据实施方案1-82中任一项的废气处理***的第一催化剂的方法，该方法包括：
(a)制备包含水、钒氧化物溶液和包含钛的第一氧化物材料的混合物；
(b)将在(a)中得到的混合物分配在第一基材的内壁表面上，其中该第一基材具有入口端、出口端和从该第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，得到淤浆处理基材；
(c)任选干燥在(b)中得到的淤浆处理基材，得到在其上分配有涂层的基材；
(d)煅烧在(b)中得到的淤浆处理基材，优选在(c)中得到的已干燥的淤浆处理基材，得到涂敷基材；
并且任选地，
(b’)将在(a)中得到的混合物分配于在(d)中得到的分配在基材上的涂层表面上；
(c’)任选干燥在(b’)中得到的淤浆处理基材；
(d’)煅烧在(b’)中得到的淤浆处理基材或在(c’)中得到的已干燥的淤浆处理基材；
其中由(d)或(d’)得到该第一催化剂。
84.实施方案83的方法，其中(a)包括：
(a.1)制备包含水和包含钛的第一氧化物载体的混合物，其中该第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，优选钨、硅和锑中的一种或多种；
(a.2)将钒氧化物溶液，优选草酸钒、钒酸铵和氧化钒中的一种或多种，更优选草酸钒的溶液加入在(a.1)中得到的混合物中；
(a.3)优选加入氧化物粘合剂的来源，其中该氧化物粘合剂的来源是胶态二氧化硅、氧化铝和二氧化锆中的一种或多种，更优选胶态二氧化硅。
85.实施方案83或84的方法，其中(b)包括将该混合物分配在基材轴长的95-100％，优选98-100％，更优选99-100％上。
86.实施方案83-85中任一项的方法，其中根据(b)分配该混合物通过将该混合物喷雾于该基材上或者通过将该基材浸入该混合物中，优选通过将该基材浸入该混合物中中进行。
87.实施方案83-86中任一项的方法，其中根据(c)的干燥在温度在90-200℃，优选120-160℃范围内的气体气氛中进行。
88.实施方案83-87中任一项的方法，其中根据(c)的干燥在气体气氛中进行5-300分钟，优选20-60分钟范围内的持续时间。
89.实施方案83-88中任一项的方法，其中在(c)中得到的已干燥的淤浆处理基材具有在0-30％，优选5-25％，更优选15-20％范围内的水含量。
90.实施方案87-89中任一项的方法，其中该气体气氛包含，优选是空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
91.实施方案83-90中任一项的方法，其中根据(d)的煅烧在温度在300-600℃，优选400-550℃范围内的气体气氛中进行。
92.实施方案83-91中任一项的方法，其中根据(d)的煅烧在气体气氛中进行5-120分钟，优选20-40分钟范围内的持续时间。
93.实施方案91或92的方法，其中该气体气氛包含，优选是空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
94.实施方案83-93中任一项的方法，其中(b’)包括将该混合物分配在基材轴长的95-100％，优选98-100％，更优选99-100％上。
95.实施方案83-94中任一项的方法，其中根据(b’)分配该混合物通过将该混合物喷雾于该基材上或者通过将该基材浸入该混合物中，优选通过将该基材浸入该混合物中进行。
96.实施方案83-95中任一项的方法，其中根据(c’)的干燥在温度在90-200℃，优选120-160℃范围内的气体气氛中进行。
97.实施方案83-96中任一项的方法，其中根据(c’)的干燥在气体气氛中进行5-300分钟，优选20-60分钟范围内的持续时间。
98.实施方案83-97中任一项的方法，其中(c’)中得到的已干燥的淤浆处理基材具有在0-30％，优选5-25％，更优选15-20％范围内的水含量。
99.实施方案96或97的方法，其中该气体气氛包含，优选是空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
100.实施方案83-99中任一项的方法，其中根据(d’)的煅烧在温度在300-600℃，优选400-550℃范围内的气体气氛中进行。
101.实施方案83-100中任一项的方法，其中根据(d’)的煅烧在气体气氛中进行5-120分钟，优选20-40分钟范围内的持续时间。
102.实施方案100或101的方法，其中该气体气氛包含，优选是空气、贫空气和氧气中的一种或多种，更优选空气。
103.实施方案83-102中任一项的方法，由(a)、(b)、(c)、(d)以及任选(b’)、(c’)和(d’)构成。
104.一种催化剂，优选实施方案1-82中任一项的废气处理***中根据(i)的第一催化剂，由根据实施方案83-103中任一项的方法得到或者可以由其得到。
105.实施方案104的催化剂在选择性催化还原NOx中的用途。
106.根据实施方案1-82中任一项的废气处理***在处理离开内燃机，优选离开柴油机的废气流中的用途。
107.一种用于处理离开内燃机的废气流的方法，该方法包括：
(1)提供来自内燃机，优选柴油机的废气流，该废气流包含NOx、氨、氧化亚氮和碳氢化合物中的一种或多种；
(2)使在(1)中提供的废气流通过根据实施方案1-82中任一项的废气处理
***。
在本发明上下文中，术语“内壁的表面”应理解为壁的“裸露”或“暴露”或“空白”表面，即呈未处理状态的壁表面，该壁表面除了表面可能被其污染的任何不可避免杂质外由壁材料构成。
此外，在本发明上下文中，术语“X为A、B和C中的一个或多个”—其中X为给定特征并且A、B和C各自表示所述特征的具体实现方式—应理解为公开了X为A或B或C或者A和B或者A和C或者B和C或者A、B和C。就此而言，应注意的是熟练人员能够将上述抽象术语转化成具体实例，例如其中X是化学元素并且A、B和C是具体元素如Li、Na和K，或者X是温度并且A、B和C是具体温度如10℃，20℃和30℃。就此而言进一步应注意的是熟练人员能够将上述术语延伸到所述特征的不太具体的实现方式，例如“X为A和B中的一种或多种”公开了X是A或B或A和B，或者所述术语的更具体实现方式，例如“X为A、B、C和D中的一种或多种”公开了X为A，或者B，或者C，或者D，或者A和B，或者A和C，或者A和D，或者B和C，或者B和D，或者C和D，或者A、B和C，或者A、B和D，或者B、C和D，或者A、B、C和D。
在本发明上下文中，术语“没有催化剂位于第X催化剂出口端的下游”应理解为没有催化剂或催化组分位于该第X催化剂出口端的下游。这不排除存在一个或多个如本发明实施方案所示的喷射器。
在本发明上下文中，若基材具有圆柱形，则术语“基材宽度”应理解为基材直径。
在本发明上下文中，术语“由……构成”就一种或多种组分的重量％而言表示基于100重量％的所述实体，所述组分的重量％量。例如，措辞“其中0-0.001重量％该第一催化剂的涂层由钯构成”表示在100重量％构成所述涂层的组分中，0-0.001重量％是钯。
在本发明上下文中，术语“紧密耦合”催化剂在本文用来定义这样一种催化剂，其为接收从发动机出来的废气流的第一催化剂(该催化剂靠近—紧邻—发动机安装，在其间没有任何其他催化组分)。
在本发明上下文中，术语“内燃机”涉及柴油机或汽油机，优选柴油机。
本发明由下列参考实施例、对比例和实施例进一步说明。
实施例
参考实施例1：粒度分布(Dv90)的测定
粒度分布通过使用Sympatec HELOS设备的静态光散射法测定，其中样品的光学浓度在5-10％范围内。
参考实施例2：CuCHA沸石的制备
本文实施例中所用具有骨架结构类型CHA的含Cu沸石材料根据US 8 293 199 B2的教导制备。特别参考US 8 293 199 B2第15栏第26-52行的发明例2。
参考实施例3：BET比表面积的测量
氧化铝的BET比表面积根据DIN 66131或DINISO 9277使用液氮测定。
参考实施例4：制备包含钒的SCR催化剂(下文中“V-SCR催化剂”)
向掺杂的二氧化钛粉末(87重量％TiO2，8重量％WO3和5重量％SiO2，BET比表面积为85m2/g，Dv90为2.5微米)的含水混合物中加入草酸钒和胶态二氧化硅以在煅烧之后在该催化剂中基于二氧化钛+氧化钨+二氧化硅的重量得到5重量％V2O5且在煅烧之后在该催化剂中得到2重量％二氧化硅(来自胶态二氧化硅)。根据本领域众所周知的任何方法将一部分最终淤浆分配在未涂敷蜂窝状直通堇青石整块基材的全长上(直径：26.67cm(10.5英寸)×长度：15.24cm(6英寸)圆柱形基材，具有400/(2.54)2个泡孔/平方厘米和0.14毫米(5.5mil)壁厚)。在将涂敷基材干燥并煅烧之后，将剩余部分的最终淤浆分配在涂敷基材的全长上，然后干燥和煅烧，在该催化剂中得到约4.5g/in3的最终涂层负载量。
测量所得催化剂的催化活性(NOx转化率)并示于图1中。
参考实施例5：制备包含钯的柴油氧化催化剂(下文中“Pd-DOC”)
向Zr掺杂的氧化铝粉末(20重量％ZrO2，BET为200m2/g，Dv90为125微米且总孔体积为0.425ml/g)中加入硝酸钯溶液。在590℃下煅烧之后最终Pd/Zr-氧化铝基于Zr-氧化铝的重量具有1.5重量％的Pd含量。将该材料加入水中并如参考实施例1所述将所得淤浆研磨，直到所得Dv90为10微米。然后根据现有技术中众所周知的任何方法将最终淤浆分配在未涂敷蜂窝状直通堇青石整块基材的全长上(直径：26.67cm(10.5英寸)×长度：7.62cm(3英寸)圆柱形基材，具有400/(2.54)2个泡孔/平方厘米和0.1毫米(4mil)壁厚)。然后干燥并煅烧该基材。煅烧之后在该催化剂中涂层的负载量为约91g/l(1.5g/in3)和40g/ft3 Pd。
参考实施例6：制备包含铜的SCR催化剂(下文中“Cu-SCR”)
向Cu-CHA的含水淤浆(5.1重量％作为CuO计算的Cu且SiO2:Al2O3摩尔比为18)中加入乙酸氧锆溶液以在煅烧之后在该催化剂中基于Cu-CHA的重量获得5重量％ZrO2。然后根据现有技术中众所周知的任何方法将最终淤浆分配在未涂敷蜂窝状直通堇青石整块基材的全长上(直径：26.67cm(10.5英寸)×长度：15.24cm(6英寸)圆柱形基材，具有400/(2.54)2个泡孔/平方厘米和0.1毫米(4mil)壁厚)。然后干燥并煅烧该基材。煅烧之后的负载量为128.15g/l(2.1g/in3)。
参考实施例8.1：参考实施例4的V-SCR催化剂和参考实施例6的Cu-SCR催化剂的测试
在210℃和50,000/h的空速下测量参考实施例4和6的催化剂的DeNOx以研究参考实施例4的所述催化剂(V-SCR催化剂)和参考实施例6的所述催化剂(Cu-SCR催化剂)的响应度。该V-SCR催化剂和该Cu-SCR催化剂二者在稳态条件下在试车台中的发动机上测试，发动机熄火高度为约550ppm NOx。由图2可见，该V-SCR催化剂在约600秒之后显示出最大NOx转化率。该图表明参考实施例4的V-SCR催化剂与参考实施例6的Cu-SCR催化剂相比更具响应性。不受任何具体理论束缚，可以假定该V-SCR催化剂比该Cu-SCR催化剂在低储氨水平下具有更快响应并且储氨更少。
因此，参考实施例8.1表明当要求快速响应时，该V-SCR催化剂(参考实施例4)是比该Cu-SCR催化剂(参考实施例6)要好的紧密耦合候选物。对比例1：制备非本发明废气处理***
非本发明废气处理***通过组合参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”)和参考实施例5的催化剂(“Pd-DOC”)而制备，其中参考实施例5的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游并且其中将碳氢化合物(HC)喷射器设置在参考实施例4的催化剂上游。
实施例1：制备本发明的废气处理***
本发明的废气处理***通过组合参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”)和参考实施例5的催化剂(“Pd-DOC”)而制备，其中参考实施例5的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游并且其中将碳氢化合物(HC)喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例5的催化剂上游。
实施例2：实施例1和对比例1的废气处理***的使用—控制***中的放热
测量在这两个***的V-SCR催化剂的入口和出口端以及在这两个***的Pd-DOC的入口和出口端的温度。该废气处理***以紧密耦合位置直接在发动机下游。HC通过HC喷射器喷射，喷射时间示于图4和5。
图4示出当HC喷射器位于V-SCR前面时作为时间的函数的对比例1的废气处理***的V-SCR催化剂的入口和出口温度以及Pd-DOC的出口温度。在低温下，即在低于300℃下，似乎在该V-SCR上仅有小的放热并且主要的放热在Pd-DOC上发生。在约58分钟之后，移走该HC喷射并提高该V-SCR入口端的温度。不受任何具体理论束缚，似乎一部分HC在低温下吸附在该V-SCR上并且在温度升高时吸附的HC在该V-SCR催化剂上氧化，产生温度超过600℃的不可控放热。因此，该V-SCR暴露于位于其操作范围以外的温度。这可能导致其载体烧结和表面积损失并且因此导致活性损失。此外，该600℃暴露也产生氧化钒升华的可能性。
图5示出当在本发明的***中将该HC喷射器设置在该V-SCR催化剂下游和该Pd-DOC上游时作为时间的函数的该V-SCR和Pd-DOC的入口温度以及该Pd-DOC的出口温度。当关闭该HC喷射并提高入口温度时，不产生过量放热，这暗示HC在没有氧化下不会吸附在该Pd-DOC上。通过使该HC喷射器位于该V-SCR之后，高浓度的HC不在该V-SCR上通过，从而确保该V-SCR在活性物再生操作过程中不吸附该HC。因此，实施例2表明除了提供包括紧密耦合(cc)V-SCR的废气处理***外，重要的是该HC喷射器在所述cc-V-SCR的下游，这将维持该废气处理***的效率和耐久性。
参考实施例7：制备AMOX催化剂
向Zr掺杂的氧化铝粉末(20重量％ZrO2，BET为200m2/g，Dv90为125微米且总孔体积为0.425ml/g)中加入铂胺溶液。在590℃下煅烧之后最终Pt/Zr-氧化铝基于Zr-氧化铝的重量具有1.85重量％的Pt含量。将该材料加入水中并如参考实施例1所述将所得淤浆研磨，直到所得Dv90为10微米。向Cu-CHA的含水淤浆(5.1重量％作为CuO计算的Cu且SiO2:Al2O3摩尔比为18)中加入乙酸氧锆溶液以在煅烧之后基于Cu-CHA的重量获得5重量％ZrO2。将已研磨的Pt/Zr-氧化铝淤浆加入该Zr/Cu-CHA淤浆中并混合。然后将最终淤浆分配在未涂敷蜂窝状直通堇青石整块基材的全长上(直径：26.67cm(10.5英寸)×长度：7.62cm(3英寸)圆柱形基材，具有400/(2.54)2个泡孔/平方厘米和0.1毫米(4mil)壁厚)。然后干燥并煅烧该基材。煅烧之后在该催化剂中涂层的负载量为约3.0g/in3；包含负载于15.26g/l(0.25g/in3)Zr-氧化铝和158.66g/l(2.6g/in3)Cu-CHA加7.93g/l(0.13g/in3)ZrO2上的0.28g/l(8g/ft3)Pt。
参考实施例8.2：包含cc-V-SCR催化剂或cc-Cu-SCR催化剂的废气处理***的测试—耐硫酸盐化性能
通过将参考实施例4的催化剂(V-SCR催化剂)和参考实施例7的催化剂组合而制备第一废气处理***(***1)，其中参考实施例7的催化剂位于该V-SCR催化剂的下游。通过将参考实施例6的催化剂(Cu-SCR催化剂)和参考实施例7的催化剂组合而制备第二废气处理***(***2)，其中参考实施例7的催化剂位于该Cu-SCR催化剂的下游。在215℃下在稳态条件下在模拟低负荷驾驶过程中在200小时的时间内测量NOx转化率(发动机熄火NOx＝250ppm；SV＝40k/h，氨/NOx比(ANR)为0.85)。结果示于图6。
图6表明具有该cc-Cu-SCR催化剂的第二***具有几乎60％的初始NOx转化率且在200小时的低温操作之后转化率衰减至大约40％。包括该cc-V-SCR催化剂的第一***具有大约73％的初始NOx转化率，在大于200小时内稳定在66-68％的NOx转化率。因此，该实施例表明包含具有含有AMOX的Cu-CHA的cc-V-SCR的混合***比包含具有含有AMOX的Cu-CHA的cc-Cu-CHA作为下游催化剂的***更稳定。不想受任何具体理论束缚，据信cc-V-SCR催化剂降低硫酸盐化和碳氢化合物污染在废气处理***中的影响。
实施例3：制备本发明的废气处理***
本发明的废气处理***通过将参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”)、碳氢化合物(HC)喷射器、参考实施例5的催化剂(“Pd-DOC”)和参考实施例6的催化剂(“Cu-SCR催化剂”)串联组合而制备，其中参考实施例5的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游，其中参考实施例6的催化剂位于参考实施例5的催化剂下游并且其中将HC喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例5的催化剂上游。
参考实施例9：制备包含钯的SCR催化剂(“Pd/ZrO2-Cu-SCR催化剂”)
向氧化锆(孔体积为0.420ml/g)中加入硝酸钯溶液。在590℃下煅烧之后最终Pd/二氧化锆基于Zr-氧化铝的重量具有3.5重量％的Pd含量。将该材料加入水中并如参考实施例1所述将所得淤浆研磨，直到所得Dv90为10微米。向根据参考实施例2制备的Cu-CHA的含水淤浆(具有约3重量％作为CuO计算的Cu且SiO2:Al2O3摩尔比为约32)中加入乙酸氧锆溶液以在煅烧之后获得5重量％ZrO2。如参考实施例1所述将该混合物喷雾干燥并研磨，直到所得Dv90为5微米。将已研磨的Pd/ZrO2淤浆加入该Zr/Cu-CHA淤浆中并混合。然后将最终淤浆分配在未涂敷蜂窝状直通堇青石整块基材的全长上(直径：26.67cm(10.5英寸)×长度：7.62cm(3英寸)圆柱形基材，具有400/(2.54)2个泡孔/平方厘米和0.1毫米(4mil)壁厚)。然后干燥并煅烧该基材。煅烧之后在该催化剂中涂层的负载量为约3.0g/in3；包含负载于30.51g/l(0.5g/in3)ZrO2和144.02g/l(2.36g/in3)Cu-CHA加7.32g/l(0.12g/in3)ZrO2上的1.06g/l(30g/ft3)Pd。
参考实施例10：制备Pt:Pd重量比为10:1的AMOX催化剂
向Zr掺杂氧化铝粉末(20重量％ZrO2，BET为200m2/g，Dv90为125微米且总孔体积为0.425ml/g)中以10:1的Pt:Pd重量比加入铂胺溶液和硝酸钯溶液。在590℃下煅烧之后最终Pd/Zr-氧化铝基于Zr-氧化铝的重量具有1.85重量％Pd和Pt，其中Pt:Pd重量比为10:1。将该材料加入水中并如参考实施例1所述研磨所得淤浆，直到所得Dv90为10微米。向根据参考实施例2制备的Cu-CHA的含水淤浆(具有约3重量％作为CuO计算的Cu且SiO2:Al2O3摩尔比为约32)中加入乙酸氧锆溶液以在煅烧之后基于Cu-CHA的重量获得5重量％ZrO2。如参考实施例1所述将该混合物喷雾干燥并研磨，直到所得Dv90为5微米。将已研磨的Pd/Zr-氧化铝淤浆加入该Zr/Cu-CHA淤浆中并混合。然后将最终淤浆分配在未涂敷蜂窝状直通堇青石整块基材的全长上(直径：26.67cm(10.5英寸)×长度：7.62cm(3英寸)圆柱形基材，具有400/(2.54)2个泡孔/平方厘米和0.1毫米(4mil)壁厚)。然后干燥并煅烧该基材。煅烧之后在该催化剂中涂层的负载量为约3g/in3，包括2.75g/in3 Cu-CHA，0.13g/in3 ZrO2，0.25g/in3Zr-氧化铝和8g/ft3 Pt+Pd。
实施例4：制备本发明的废气处理***
本发明的废气处理***通过将参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”)、碳氢化合物(HC)喷射器、参考实施例9的催化剂(“Pd/ZrO2-Cu-SCR催化剂”)和参考实施例10的催化剂(“AMOX催化剂”)串联组合而制备，其中参考实施例9的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游，其中参考实施例10的催化剂位于参考实施例9的催化剂下游并且其中将该HC喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例9的催化剂上游。
实施例5：制备本发明的废气处理***
本发明的废气处理***通过将参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”)、碳氢化合物(HC)喷射器、参考实施例5的催化剂(“Pd-DOC”)、参考实施例6的催化剂(“Cu-SCR催化剂”)和参考实施例7的催化剂(“AMOX催化剂”)串联组合而制备，其中参考实施例5的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游，其中参考实施例6的催化剂位于参考实施例5的催化剂下游，其中参考实施例7的催化剂位于参考实施例6的催化剂下游并且其中将该HC喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例5的催化剂上游。
实施例6：制备本发明的废气处理***
本发明的废气处理***通过将参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”)、碳氢化合物(HC)喷射器、参考实施例5的催化剂(“Pd-DOC”)、参考实施例9的催化剂(“Pd/ZrO2-Cu-SCR催化剂”)和参考实施例10的催化剂(“AMOX催化剂”)串联组合而制备，其中参考实施例5的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游，其中参考实施例9的催化剂位于参考实施例5的催化剂下游，其中参考实施例10的催化剂位于参考实施例9的催化剂下游并且其中将该HC喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例5的催化剂上游。
参考实施例11：制备包含钯的柴油氧化催化剂(下文中“Pd-DOC2”)
参考实施例11的Pd-DOC如参考实施例5的Pd-DOC那样制备，不同的是使用更低量的钯。煅烧之后在该催化剂中涂层的负载量为约91g/l(1.5g/in3)和30g/ft3 Pd。
实施例7：制备本发明的废气处理***
本发明的废气处理***通过将参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”-Cat.1)、碳氢化合物(HC)喷射器、参考实施例11的催化剂(“Pd-DOC2”-Cat.2)和参考实施例6的催化剂(“Cu-SCR催化剂”-Cat.3)串联组合而制备，其中参考实施例11的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游，其中参考实施例6位于参考实施例11的催化剂下游并且其中将该HC喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例11的催化剂上游。
实施例8：制备本发明的废气处理***
本发明的废气处理***通过通过将参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”-Cat.1)、碳氢化合物(HC)喷射器、参考实施例9的催化剂(“Pd/ZrO2-Cu-SCR催化剂”-Cat.2)和参考实施例6的催化剂(“Cu-SCR催化剂”-Cat.3)串联组合而制备，其中参考实施例9的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游，其中参考实施例6的催化剂位于参考实施例9的催化剂下游并且其中将该HC喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例9的催化剂上游。
参考实施例12：制备包含铂的柴油氧化催化剂(下文中“Pt-DOC”)
将二氧化钛粉末(100重量％TiO2，BET比表面积为200m2/g，Dv90为20微米)用铂胺溶液湿浸。计算二氧化钛的量以使得煅烧之后该催化剂中二氧化钛的负载量为0.75g/in3。在590℃下煅烧之后最终Pt/TiO2基于二氧化钛的重量具有约1.7重量％的Pt含量。将该材料加入乙酸和水中，形成Pt/二氧化钛淤浆。平行地用与硝酸(HNO3)稀溶液混合的氧化铝(100重量％，BET比表面积为约200m2/g)制备粘合剂淤浆，计算氧化铝的量以使得煅烧之后该催化剂中氧化铝的负载量为0.2g/in3。向该氧化铝淤浆中加入乙酸锆溶液(乙酸和氢氧化锆的混合物)，计算氧化铝的量以使得煅烧之后该催化剂中氧化铝的负载量为0.25g/in3。研磨所得混合物，直到所得Dv90如参考实施例1所述测量为10微米。最后将该Al/Zr混合物和该Pt/TiO2淤浆与辛醇混合，形成pH为约4.5的最终淤浆。
然后根据现有技术中众所周知的任何方法将最终淤浆分配在未涂敷蜂窝状直通堇青石整块基材的全长上(直径：26.67cm(10.5英寸)×长度：7.62cm(3英寸)圆柱形基材，具有400/(2.54)2个泡孔/平方厘米和0.1毫米(4mil)壁厚)。然后干燥并煅烧该基材。煅烧之后该催化剂中涂层的负载量为约62g/l(约1g/in3)和约22g/ft3 Pt。
对比例2：制备非本发明的废气处理***
非本发明废气处理***通过将参考实施例4的催化剂(“V-SCR催化剂”-Cat.1)、碳氢化合物(HC)喷射器、参考实施例12的催化剂(“Pt-DOC”-Cat.2)和参考实施例6的催化剂(“Cu-SCR催化剂”-Cat.3)串联组合而制备，其中参考实施例12的催化剂位于参考实施例4的催化剂下游，其中参考实施例6的催化剂位于参考实施例12的催化剂下游并且其中将该HC喷射器设置在参考实施例4的催化剂下游和参考实施例12的催化剂上游。实施例9：实施例7、8和对比例2的废气处理***的用途—DeNOx和N2O形成
在稳态(载入点：290℃，空速：1100kg/h-E.O.NOx＝670ppm)和瞬态(WHTC测试循环，E.O.(发动机熄火)NOx为约300g(cum.)，该循环过程中的平均温度为235℃-Tmax＝330℃；Tmin＝170℃-ANR(氨/NOx比)＝1.05)下测试实施例7的废气处理***(***A)、实施例8的废气处理***(***B)和对比例2的废气处理***(***C)。结果示于图7-10。
图7和8示出使用Pt/TiO2(Pt-DOC)作为废气处理***的第二催化剂(Cat.2)没有显著降低在Cat.2的出口端测量的NOx转化率，但在该废气处理***C(非本发明)的出口端导致至少10％的NOx转化率降低。此外，当使用Pt/TiO2(Pt-DOC)作为该第二催化剂(Cat.2)时于在第二和第三催化剂(Cat.2和3)的出口端氧化亚氮形成急剧增加。由图9和10可以看到对比结果。因此，不想受任何具体理论束缚，据信该包含Pt/TiO2的第二催化剂将从该第一催化剂逸出的该还原剂(氨)氧化为氧化亚氮，这导致该***的出口端NOx转化率降低。因此，实施例9表明与包含在二氧化钛上的钛的第二催化剂相比，在废气处理***中使用Pd-DOC或Pd/ZrO2-Cu-SCR作为第二催化剂允许改善NOx降低，同时显著降低氧化亚氮形成。
附图简述
图1示出参考实施例4的V-SCR催化剂在两个不同温度下，即在200和250℃下的NOx转化率。NOx转化率在50,000/hr的空速，NO 500ppm和NH3 500ppm下测量。由该图明显看出该V-SCR催化剂的效率在更高温度下增加，尤其是DeNOx在200℃下为约78％并且在250℃下增加到大于95％。
图2示出参考实施例4的催化剂(V-SCR催化剂)和参考实施例6的催化剂(Cu-SCR催化剂)的响应度。DeNOx在210℃和50,000/hr的空速下测量。
图3示出发动机之后的本发明废气处理***的示意图。该废气处理***尤其包括SCR催化剂，即V-SCR催化剂，位于该V-SCR催化剂下游的Pd-DOC。此外，将HC喷射器设置在该V-SCR催化剂的出口端和该Pd-DOC的入口端之间并且将第一尿素喷射器设制在该V-SCR催化剂入口端的上游。此外，该***包括位于该Pd-DOC下游的第一氨氧化催化剂、SCR催化剂和混合DOC/SCR中的一种。该***进一步在其出口端包括第二氨氧化(AMOX)催化剂以及任选DOC。该***进一步包括在该第二AMOX催化剂下游和SCR催化剂上游的催化烟灰过滤器(CSF)。此外，将第二尿素喷射器设置在该CSF和SCR催化剂之间。最后，该***进一步包括SCR催化剂或AMOX催化剂。
图4示出在对比例1的***中该V-SCR催化剂入口和出口端的温度以及对比例1的***的该Pd-DOC出口端的温度相对于时间的变化。
图5示出实施例1的***中该Pd-DOC入口和出口端的温度在碳氢化合物喷射操作过程中相对于时间的变化。此外，显示了上游V-SCR的温度。
图6示出在215℃下在稳态条件下在***1和2的出口测量的NOx转化率。
图7示出在290℃(稳态)下在形成***A、B和C的不同催化剂出口端的NOx转化率。
图8示出在290℃(稳态)下在形成***A、B和C的不同催化剂出口端形成的氧化亚氮。
图9示出在WHTC(瞬态)上在形成***A、B和C的不同催化剂出口端的NOx转化率。
图10示出在WHTC(瞬态)上在形成***A、B和C的不同催化剂出口端形成的氧化亚氮。
引用的文献
-US 2017/152780 A1
-US 2018/258811 A1
-WO 2018/224651 A2

Claims (15)

1.一种用于处理离开内燃机的废气流的废气处理***，所述废气处理***具有将所述废气流引入所述废气处理***中的上游端，其中所述废气处理***包括：
(i)具有入口端和出口端并且包含涂层和第一基材的第一催化剂，其中所述第一基材具有入口端、出口端和从所述第一基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中所述涂层分配在所述第一基材的内壁表面上并且所述涂层包含负载于包含钛的第一氧化物载体上的钒氧化物；
(ii)用于将包含碳氢化合物的流体喷射到由根据(i)的第一催化剂的出口端出来的废气流中的碳氢化合物喷射器；
(iii)具有入口端和出口端并且包含涂层和第二基材的第二催化剂，其中所述第二基材具有入口端、出口端和从所述第二基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中所述涂层分配在所述第二基材的内壁表面上并且所述涂层包含在包含锆、硅、铝和钛中一种或多种的第二氧化物载体上的钯；
其中根据(i)的第一催化剂是所述废气处理***的在所述废气处理***上游端的下游的第一催化剂并且其中所述第一催化剂的入口端排列在所述第一催化剂出口端的上游；
其中在所述废气处理***中，根据(iii)的第二催化剂位于根据(i)的第一催化剂的下游和根据(ii)的碳氢化合物喷射器的下游并且其中所述第二催化剂的入口端排列在所述第二催化剂出口端的上游。
2.权利要求1的***，其中所述第一催化剂的涂层基于所述第一氧化物载体的重量以在1.0-10重量％，优选2.0-8.0重量％，更优选2.5-6.0重量％范围内的量包含所述钒氧化物。
3.权利要求1或2的***，其中所述包含钛的第一氧化物载体进一步包含钨、硅、锆和锑中的一种或多种，优选钨、硅和锑中的一种或多种；其中所述第一氧化物载体优选进一步包含钨和硅或者所述第一氧化物载体优选进一步包含锑和硅；
其中优选80-98重量％，更优选85-95重量％的所述第一氧化物载体由二氧化钛构成，其中更优选2-10重量％，更优选5-15重量％的所述第一氧化物载体由分别作为WO3和SiO2或者作为Sb2O3和SiO2计算的钨和硅或锑和硅构成。
4.权利要求1-3中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层中所含第二氧化物载体包含锆和铝中的一种或多种，优选铝和任选锆；
其中更优选90-100重量％，更优选95-100重量％，更优选98-100重量％，更优选99-100重量％的所述第二氧化物载体由铝、氧和任选锆构成；
其中更优选60-95重量％，更优选75-85重量％的所述第二氧化物载体由氧化铝构成且更优选5-40重量％，更优选15-25重量％的所述第二氧化物载体由二氧化锆构成。
5.权利要求1-4中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层以在5-90g/ft3，优选10-70g/ft3，更优选30-60g/ft3范围内的量包含钯。
6.权利要求5的***，其中钯是存在于根据(iii)的第二催化剂的涂层中的唯一铂族金属。
7.权利要求1-6中任一项的***，其中98-100重量％，优选99-100重量％，更优选99.5-100重量％所述第二催化剂的涂层由负载于包含锆、硅、铝和钛中一种或多种，优选铝和锆的第二氧化物载体上的钯构成。
8.权利要求1-6中任一项的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层进一步包含沸石材料，所述沸石材料包含Cu和Fe中的一种或多种；
其中所述第二催化剂的涂层中所含沸石材料优选具有骨架类型AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型AEI、CHA、BEA或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型CHA或AEI，更优选骨架类型CHA。
9.权利要求8的***，其中根据(iv)的第二催化剂的涂层进一步包含氧化物粘合剂，其中所述氧化物粘合剂优选选自氧化铝、二氧化硅、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选选自氧化铝、二氧化锆以及其中两种或更多种的混合物，更优选二氧化锆；
其中所述第二催化剂的涂层优选基于所述沸石材料的总重量以在0.5-10重量％，优选2-8重量％，更优选3-6重量％范围内的量包含所述氧化物粘合剂。
10.权利要求1-9中任一项的***，进一步包括：
(iv)具有入口端和出口端并且包含涂层和第三基材的第三催化剂，其中所述第三基材具有入口端、出口端和从所述第三基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中所述涂层分配在所述第三基材的内壁表面上并且所述涂层包含钒氧化物和包含Cu和Fe中一种或多种的沸石材料中的一种或多种；
其中在所述废气处理***中，根据(iv)的第三催化剂位于根据(iii)的第二催化剂的下游并且其中所述第三催化剂的入口端排列在所述第三催化剂出口端的上游；
其中根据(iii)的第二催化剂的出口端优选与根据(iv)的第三催化剂的入口端流体连通并且其中优选在根据(iii)的第二催化剂的出口端和根据(iv)的第三催化剂的入口端之间没有用于处理由所述第二催化剂出来的废气流的催化剂位于所述废气处理***中。
11.权利要求10的***，其中根据(iv)的第三催化剂的涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料；其中所述第三催化剂的涂层中所含沸石材料优选具有骨架类型AEI、GME、CHA、MFI、BEA、FAU、MOR或其中两种或更多种的混合物，优选骨架类型AEI、CHA、BEA或其中两种或更多种的混合物，更优选骨架类型CHA或AEI，更优选骨架类型CHA。
12.权利要求10或11的***，其中根据(iii)的第二催化剂的涂层包含负载于包含锆、硅、铝和钛中一种或多种，优选铝和任选锆的第二氧化物载体上的钯，并且其中根据(iv)的第三催化剂的涂层包含含有Cu和Fe中一种或多种的沸石材料以及优选氧化物粘合剂。
13.权利要求10-12中任一项的***，进一步包括第四催化剂，其中所述第四催化剂是氨氧化催化剂、催化烟灰过滤器和选择性催化还原催化剂中的一种或多种；
其中所述第四催化剂优选是氨氧化催化剂，其中所述第四催化剂具有入口端和出口端并且包含涂层和第四基材，其中所述第四基材具有入口端、出口端和从所述第四基材的入口端向出口端延伸的基材轴长并且包括多个由内壁限定的通道，其中通道和内壁之间的界面由内壁表面限定，其中所述涂层分配在所述第四基材的内壁表面上并且所述涂层包含氨氧化组分；
其中在所述废气处理***中，所述第四催化剂位于根据(iv)的第三催化剂的下游并且其中所述第四催化剂的入口端排列在所述第四催化剂出口端的上游；
其中根据(iv)的第三催化剂的出口端优选与所述第四催化剂的入口端流体连通并且其中优选在所述第三催化剂的出口端和所述第四催化剂的入口端之间没有用于处理由所述第三催化剂出来的废气流的催化剂位于所述废气处理***中。
14.权利要求1-12中任一项的***，进一步包括用于将流体喷射到由内燃机出来的废气流中的喷射器，所述喷射器位于所述第一催化剂的上游和所述废气处理***上游端的下游；
其中所述流体优选为尿素水溶液；
其中没有碳氢化合物喷射器位于所述第一催化剂的上游和所述废气处理***上游端的下游。
15.一种用于处理离开内燃机的废气流的方法，所述方法包括：
(1)提供来自内燃机，优选柴油机的废气流，所述废气流包含NOx、氨、氧化亚氮和碳氢化合物中的一种或多种；
(2)使在(1)中提供的废气流通过根据权利要求1-14中任一项的废气***。
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