發(fā)明領域

本發(fā)明涉及用于處理燃燒廢氣的催化制品和方法。

相關領域說明

烴基燃料在發(fā)動機中的燃燒產(chǎn)生廢氣，其包含大部分的是相對無毒的氮氣(N₂)、水蒸氣(H₂O)和二氧化碳(CO₂)。但是廢氣還包含相對小部分的有害的和/或有毒的物質(zhì)，例如來自于不完全燃燒的一氧化碳(CO)、來自于未燃燒的燃料的烴(HC)、來自于過高燃燒溫度的氮氧化物(NO_x)和微粒物質(zhì)(大部分是煙灰)。為了緩解釋放到大氣中的煙道氣和廢氣的環(huán)境影響，需要消除或降低不期望的組分的量，優(yōu)選通過不進而產(chǎn)生其他有害的或有毒的物質(zhì)的方法。

典型地，來自于貧燃內(nèi)燃機的廢氣由于高比例的氧而具有凈氧化效應，該氧被提供來確保烴燃料的充分燃燒。在這樣的氣體中，要除去的最麻煩的組分之一是NO_x，其包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)和一氧化二氮(N₂O)。將NO_x還原成N₂特別成問題，因為廢氣包含足夠的氧來促進氧化反應而非還原反應。不過，NO_x可以通過通常稱作選擇性催化還原(SCR)的方法來還原。SCR方法包括在催化劑存在下和借助于還原劑例如氨將NO_x轉化成單質(zhì)氮(N₂)和水。在SCR方法中，在廢氣接觸SCR催化劑之前，將氣態(tài)還原劑例如氨添加到廢氣流中。還原劑吸附到催化劑上，并且NO_x還原反應在氣體經(jīng)過催化型基底之中或之上時發(fā)生。使用氨的化學計量比的SCR反應的化學式是：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

已知具有交換的過渡金屬的沸石可以用作SCR催化劑。常規(guī)的用銅交換的小孔沸石特別可用于在低溫實現(xiàn)高的NO_x轉化率。但是，NH₃與吸附在交換的沸石的過渡金屬上的NO的相互作用會導致不期望的副反應，其產(chǎn)生N₂O。該N₂O特別難以從廢氣流除去。因此，仍然需要獲得高的NO_x轉化率，并且產(chǎn)生最少的N₂O的改進的方法。本發(fā)明尤其滿足這種需要。

技術實現(xiàn)要素：

申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有至少兩個催化區(qū)，其每個包含銅負載的分子篩的催化基底可以明顯降低不期望的N₂O的產(chǎn)生，同時在SCR反應中保持整體上高的N₂選擇性，條件是位于上游區(qū)中的銅負載的分子篩催化劑的Cu:Al摩爾比低于下游區(qū)中的銅負載的分子篩。例如，高的N₂選擇性和低的N₂O副產(chǎn)物可以在SCR方法中，通過使廢氣經(jīng)過這樣的基底之中或之上來實現(xiàn)，該基底具有包含Cu:Al摩爾比是約0.1-0.375的銅負載的分子篩的上游NH₃-SCR催化劑區(qū)和Cu:Al摩爾比是約0.3-0.6的下游NH₃-SCR催化劑區(qū)。在一個優(yōu)選的實施方案中，上游分子篩的二氧化硅與氧化鋁(SAR)之比高于下游分子篩。在另一優(yōu)選的實施方案中，上游分子篩催化劑的銅負載量低于下游分子篩催化劑。在又一優(yōu)選的實施方案中，上游分子篩催化劑具有與下游分子篩催化劑相比更高的SAR和更低的銅負載量。

因此，在一方面中，提供了一種催化制品，其包含(a)流通式蜂窩體基底，其具有入口側、出口側、從該入口側到該出口側的軸長，和通過從該入口側延伸到該出口側的通道壁限定的多個通道；(b)第一NH₃-SCR催化劑組合物，其涂覆于第一區(qū)中的通道壁之上和/或之內(nèi)；和(c)第二NH₃-SCR催化劑組合物，其涂覆于第二區(qū)中的通道壁之上和/或之內(nèi)，條件是第一區(qū)在第二區(qū)上游，和第一和第二區(qū)是串聯(lián)的；和進一步條件是第一NH₃-SCR催化劑包含銅與鋁摩爾比是約0.1-0.375的第一銅負載的分子篩，和第二NH₃-SCR催化劑包含銅與鋁摩爾比是約0.3-約0.6的第二銅負載的分子篩。

在另一方面中，提供了一種催化劑制品，其包含(a)流通式蜂窩體基底，其具有入口側、出口側、從該入口側到該出口側的軸長，和通過從該入口側延伸到該出口側的通道壁限定的多個通道；(b)由第一載體涂層(washcoat)組成的第一催化區(qū)；(c)由第一載體涂層和第二載體涂層組成的第二催化區(qū)；(d)由第二載體涂層組成的第三催化區(qū)；和(e)由第三載體涂層上的第二載體涂層組成的第四催化區(qū)；其中第一載體涂層包含第一銅負載的分子篩，第二載體涂層包含第二銅負載的分子篩，其中第一和第二分子篩是不同的材料，和第三載體涂層包含氨氧化催化劑，和其中第一、第二、第三和第四區(qū)串聯(lián)布置在基底上，在該串聯(lián)中每個區(qū)與下一區(qū)相鄰，第一區(qū)最接近于該入口側，和第四區(qū)最接近于該出口側。

在本發(fā)明又一方面中，提供了一種用于處理廢氣的系統(tǒng)，其包含：(a)本文所述的催化制品；和(b)選自DOC、NAC、外部NH₃注射器、二級SCR催化劑、ASC和微粒過濾器的一種或多種廢氣處理部件，其中根據(jù)權利要求1所述的催化制品和一種或多種廢氣處理部件流體連通，并且是串聯(lián)的。

在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種處理廢氣的方法，其包括：(a)使包含NO_x和NH₃的廢氣與根據(jù)權利要求1所述的催化制品接觸；和(b)將NO_x的至少一部分選擇性還原成N₂和H₂O。

附圖說明

圖1的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的布置；

圖2的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置；

圖3的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置；

圖4的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置；

圖4A的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置；

圖5的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑和氨氧化催化劑的布置；

圖6的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置；

圖7的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有包含兩個基底的分區(qū)SCR催化劑的另一布置；

圖7的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有包含兩個基底和ASC區(qū)的分區(qū)SCR催化劑的另一布置；

圖8的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置，其中該區(qū)之一是擠出的催化劑體；

圖8A的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置，其中該區(qū)之一是擠出的催化劑體；

圖8B的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置，其中該區(qū)在擠出的催化劑體上；

圖9的圖顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其具有分區(qū)SCR催化劑的另一布置，其中該區(qū)之一是擠出的催化劑體；

圖10是包含分區(qū)SCR催化劑的流通式蜂窩體基底的圖；

圖10A是流通式蜂窩體基底的泡孔的圖；和

圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的用于處理廢氣的系統(tǒng)的圖。

具體實施方式

本發(fā)明至少部分地涉及一種方法，其用于改進環(huán)境空氣質(zhì)量，特別是用于處理由電廠、燃氣輪機、貧燃內(nèi)燃機等產(chǎn)生的廢氣排放物。廢氣排放物至少部分地通過在寬的操作溫度范圍內(nèi)降低NO_x濃度來改進。NO_x的轉化通過使廢氣經(jīng)過基底之中或之上來完成，該基底優(yōu)選是蜂窩體流通式整料，其具有兩個或更多個布置在區(qū)中的NH₃-SCR催化劑。

優(yōu)選地，第一NH₃-SCR催化劑組合物涂覆于流通式整料第一區(qū)中的通道壁之上和/或之內(nèi)，和第二NH₃-SCR催化劑組合物涂覆于流通式整料第二區(qū)中的通道壁之上和/或之內(nèi)，第一區(qū)在第二區(qū)的上游。在某些實施方案中，第一或第二區(qū)可以為擠出的催化劑體的形式，并且另一區(qū)是該體上的涂層。在某些實施方案中，第一區(qū)和第二區(qū)是相同的催化劑配方，條件是第一區(qū)的載體涂層負載量低于第二區(qū)。在一個例子中，第一區(qū)的載體涂層負載量可以是后載體涂層負載量的85％，75％，65％或50％。在某些實施方案中，具有相同的催化劑配方，但是不同的載體涂層負載量的第一和第二區(qū)分別在不同的基底上。優(yōu)選地，這兩個基底彼此相鄰。在某些實施方案中，這些基底位于廢氣處理系統(tǒng)中，以使得在這兩個基底之間不存在其他SCR催化劑，優(yōu)選不存在其他廢氣處理催化劑。

參見圖1，顯示了本發(fā)明的一個實施方案，其中流通式蜂窩體基底10具有第一催化劑區(qū)20和第二催化劑區(qū)30，其中第一和第二催化劑區(qū)是連續(xù)的和接觸的。術語“第一區(qū)”和“第二區(qū)”指的是區(qū)域在基底上的取向。更具體地，該區(qū)是串聯(lián)取向的，以使得在正常操作條件下，待處理的廢氣先接觸第一區(qū)，后接觸第二區(qū)。在一個實施方案中，第一和第二區(qū)連續(xù)布置，以使得一個不間斷地緊接另一個(即在第一和第二區(qū)之間不存在催化劑或其他廢氣處理操作例如過濾器)。所以，在某些實施方案中，相對于在基底之中或之上的正常的廢氣流1，第一區(qū)在第二區(qū)上游。

第一和第二區(qū)的催化劑材料的差異產(chǎn)生了廢氣在經(jīng)過基底之中或之上時的不同處理。例如，第一區(qū)選擇性還原NO_x，同時產(chǎn)生比第二區(qū)更低的N₂O副產(chǎn)物，和第二區(qū)以比第一區(qū)更高的選擇性來選擇性還原NO_x。與單個催化劑系統(tǒng)或其他分區(qū)布置相比，兩個區(qū)的組合的協(xié)同效應改進了催化劑的整體性能。

在圖10中，顯示了分區(qū)催化基底2，其中基底是蜂窩體流通式整料100，具有相對于經(jīng)過基底的廢氣流1的正常方向的入口側110和出口側120?；拙哂休S長190，其從入口側110延伸到出口側120。圖11顯示了蜂窩體基底的單個泡孔200，其具有通道壁110，通道壁110限定了廢氣可以流經(jīng)的開放通道120。通道壁優(yōu)選是多孔或半多孔的。每個區(qū)的催化劑可以是壁表面上的涂層，部分地或完全地滲入壁中的涂層，作為擠出體直接引入壁中，或者其某種組合。

在圖1中，第一區(qū)20從入口側110延伸到第一端點29，第一端點29位于軸長190的約10-90％，例如約80-90％，約10-25％或約20-30％。第二區(qū)120從出口側120延伸到軸長190的約20-90％，例如約60-約80％或約50-約75％。優(yōu)選地，第二區(qū)延伸到至少第一端點，以使得第一和第二區(qū)接觸。軸長優(yōu)選小于24英寸，例如約1-約24英寸，約3-約12英寸，或約3-約6英寸。

在圖2中，第一催化劑區(qū)20部分重疊于第二催化劑區(qū)30。在圖3中，第二催化劑區(qū)30部分重疊于第一催化劑區(qū)20。重疊優(yōu)選小于基底的軸長的90％，例如約80-約90％，小于約40％，約40-約60％，約10-約15％，或約10-約25％。對于第二催化劑區(qū)重疊于第一催化劑區(qū)的技術方案，重疊可以大于軸長的50％，例如80-90％。對于第一催化劑區(qū)重疊于第二催化劑區(qū)的技術方案，重疊優(yōu)選小于軸長的50％，例如約10-20％。

在圖4中，第一催化劑區(qū)20與第二催化劑區(qū)30完全重疊。優(yōu)選地，第一和第二區(qū)接觸(即在第一和第二區(qū)之間不存在插入的催化活性層)。對于這樣的實施方案，待處理的廢氣首先接觸第一區(qū)和由第一區(qū)至少部分地處理。廢氣的至少一部分滲透過第一區(qū)，在這里它接觸第二區(qū)，它隨后在第二區(qū)中被處理。經(jīng)處理的廢氣的至少一部分滲透回到第一區(qū)，進入開口通道，和離開基底。圖4顯示了一個實施方案，其中第一和第二催化劑區(qū)延伸了基底的整個軸長。圖4A顯示了一個實施方案，其中第一催化劑區(qū)與第二區(qū)完全重疊，第一催化劑區(qū)延伸了基底的整個軸長，和第二區(qū)從出口側延伸到小于基底的整個軸長。

圖5顯示了本發(fā)明的另一實施方案。這里，催化制品進一步包含第三催化劑區(qū)，其最接近于和優(yōu)選延伸到基底的出口側。第三催化劑區(qū)包含氧化催化劑，優(yōu)選對于氧化氨有效的催化劑。在某些實施方案中，催化劑包含一種或多種鉑族金屬(PGM)，例如Pt、Pd或其組合，優(yōu)選在金屬氧化物載體例如氧化鋁上。分層布置的第二和第三區(qū)的組合充當氨泄露催化劑，其中上游SCR反應沒有消耗的過量的氨的至少一部分經(jīng)過第二區(qū)到第三區(qū)，在這里它被氧化成H₂O和二次NO_x。H₂O和二次NO_x向回經(jīng)過第二區(qū)，在這里二次NO_x的至少一部分經(jīng)由SCR型反應被還原成N₂和H₂O。

本發(fā)明的另一實施方案顯示在圖6中，其中基底負載四個離散的催化劑區(qū)，其中每個包含分別的催化劑組合物。第一、第二和第三催化劑區(qū)的組成類似于上述的那些。第四催化劑區(qū)位于第一和第二區(qū)之間，以使得第一、第四和第二區(qū)串聯(lián)，第一區(qū)接觸第四區(qū)，和第四區(qū)接觸第二區(qū)。在某些實施方案中，第四區(qū)可以具有兩個或更多個催化劑層，其中每個催化劑層包含銅負載的分子篩。

第四區(qū)中每線性英寸的銅總量大于第一區(qū)的每線性英寸的銅總量和小于第二區(qū)，或者大于第一和第二區(qū)單個中每線性英寸的銅總量。在某些實施方案中，第四區(qū)的分子篩與第一區(qū)和/或第二區(qū)的分子篩相同。在某些實施方案中，第四區(qū)的分子篩包含兩種分子篩材料。例如，第四區(qū)可以包含第一區(qū)的分子篩和第二區(qū)的分子篩，條件是第一和第二區(qū)具有不同的分子篩。

優(yōu)選地，第一和第二區(qū)連續(xù)布置在單個基底上，以使得第一區(qū)接觸第二區(qū)。在某些實施方案中，第一和第二區(qū)布置在位于廢氣處理系統(tǒng)中的分別的基底上，以使得第一和第二區(qū)是串聯(lián)的和接觸的。兩個基底可以是相同或不同的基底。例如，第一基底的孔隙率可以高于第二基底，第一和第二基底可以是不同的組成或者具有不同的泡孔密度，和/或第一和第二基底可以是不同長度的。在圖7中，第一和第二區(qū)布置在位于廢氣處理系統(tǒng)中的分別的基底上，以使得第一和第二區(qū)是串聯(lián)的和相鄰的，但是不直接接觸。第一和第二基底之間的最大距離優(yōu)選小于2英寸，更優(yōu)選小于1英寸，和優(yōu)選在第一和第二區(qū)之間和/或第一和第二基底之間不存在插入的基底、過濾器或催化劑材料。在圖7A中，第二基底進一步包含氨氧化催化劑底層40，其從基底的出口側延伸到小于基底總長度的長度。第二區(qū)完全覆蓋氧化催化劑和優(yōu)選延伸了基底的長度。

在某些實施方案中，第一或第二催化劑區(qū)包含擠出的催化劑材料。圖8所示的實施方案例如包含第一催化區(qū)26，其為在擠出的催化劑基底的一部分之上和/或之內(nèi)的涂層的形式。擠出的催化劑基底又包含第二催化區(qū)16。第一區(qū)布置在基底上，以使得相對于廢氣1的正常流動，它在第二區(qū)上游。區(qū)16中的催化活性基底包含類似于本文所述的其他第二區(qū)的催化活性材料。在圖8中，第一區(qū)從入口側延伸到小于基底的整個長度。在圖84中，第一區(qū)26完全覆蓋包含第二區(qū)的催化活性基底。

在圖8B中，催化活性基底300例如由擠出的催化材料形成的流通式蜂窩體基底涂覆有上游區(qū)310和下游區(qū)330。上游區(qū)從入口側312延伸到第一端點314，其位于軸長390的約10-80％，例如約50-80％，約10-25％，或約20-30％。下游區(qū)從出口側344延伸到第二端點332，其位于軸長390的約20-80％，例如約20-40％，約60-約80％，或約50-約75％。上游區(qū)和下游區(qū)不直接接觸，因此上游區(qū)和下游區(qū)之間存在間隙320。優(yōu)選地，這個間隙不包含催化劑層，而代之以直接暴露于待處理的廢氣。廢氣在間隙處接觸催化體，由此處理廢氣，例如選擇性還原廢氣中NO_x的一部分。由第一端點314和第二端點332限定的間隙優(yōu)選小于軸長的75％，例如是軸長390的約40-約60，約10-約15％，或約10-約25％。任選的NH₃氧化催化劑在這樣的區(qū)中涂覆于基底300之上和/或之內(nèi)，該區(qū)從出口側344朝著入口側312延伸到等于或小于下游區(qū)長度的長度。任選的NH₃氧化催化劑優(yōu)選是襯層(under-layer)，其被形成下游區(qū)的催化劑組合物完全覆蓋。

對于上游區(qū)、擠出體和下游區(qū)中催化劑的組成沒有特別限制，條件是上游區(qū)、擠出體和下游區(qū)中的至少兩個符合本文定義的第一和第二區(qū)的要求，即第一區(qū)中的銅負載的分子篩的Cu:Al比小于第二區(qū)中銅負載的分子篩的Cu:Al比。在一個例子中，上游區(qū)對應于第一區(qū)，和下游區(qū)對應于第二區(qū)。在這樣的實施方案中，擠出的催化劑體優(yōu)選包含另一類型的SCR催化劑，例如釩，優(yōu)選負載于金屬氧化物例如TiO₂上，并且任選地包含一種或多種另外的金屬例如鎢。在另一例子中，擠出的催化劑體對應于第一區(qū)，和下游區(qū)對應于第二區(qū)。在這個例子中，上游區(qū)可以包含另一類型的催化劑，優(yōu)選SCR催化劑例如鐵負載的分子篩。在另一例子中，上游區(qū)對應于第一區(qū)，和擠出體對應于第二區(qū)。在這個例子中，該下游區(qū)可以包含另一、優(yōu)選包含另一類型的SCR催化劑例如本文所述的那些之一。

圖9顯示了另一實施方案，其中第一催化區(qū)17是擠出的催化體的一部分，并且第二催化劑區(qū)37是擠出的催化劑基底的一部分之上和/或之內(nèi)的涂層。同樣，相對于廢氣1的正常流動，第一區(qū)布置在第二區(qū)上游，并且區(qū)17中的催化活性基底包含類似于本文所述的其他第一區(qū)的材料的催化活性材料。

第一催化區(qū)包含第一NH₃-SCR催化劑組合物。第一NH₃-SCR催化劑包含銅負載的分子篩作為催化活性組分，但是可以包括其他組分，特別是非催化活性組分例如粘結劑。作為本文使用的，“催化活性”組分是直接參與NO_x的催化還原和/或NH₃或其他氮基SCR還原劑的氧化的組分。相應地，“非催化活性”組分是不直接參與NO_x的催化還原和/或NH₃或其他氮基SCR還原劑的氧化的組分。

有用的分子篩是結晶或類結晶材料，其可以例如是鋁硅酸鹽(沸石)或硅鋁磷酸鹽(SAPO)。這樣的分子篩由重復的SiO₄、AlO₄和任選的PO₄四面體單元連接在一起，例如成環(huán)來構建，以形成具有規(guī)則的晶體內(nèi)空穴和分子尺寸的通道的骨架。四面體單元(環(huán)成員)的具體布置產(chǎn)生了分子篩的骨架，并且根據(jù)慣例，每個獨特的骨架被國際沸石協(xié)會(IZA)賦予獨特的三字母代碼(例如“CHA”)。有用的分子篩骨架的例子包括大孔骨架(即具有12元的最小環(huán)尺寸)、中孔骨架(即具有10元的最小環(huán)尺寸)和小孔骨架(即具有8元的最小環(huán)尺寸)。骨架的例子包括BEA、MFI、CHA、AEI、LEV、KFI、MER、RHO、ERI、OFF、FER和AFX。分子篩也可以是兩種或更多種骨架，例如AEI和CHA的共生體。在某些實施方案中，第一和/或第二區(qū)可以獨立地包含兩種或更多種分子篩的共混物。優(yōu)選的共混物具有至少一種具有CHA骨架的分子篩，和更優(yōu)選大部分CHA骨架。

特別有用的分子篩是小孔沸石。作為本文使用的，術語“小孔沸石”表示具有8個四面體原子的最大環(huán)尺寸的沸石骨架。優(yōu)選地，分子篩的主晶相由一種或多種小孔骨架構成，不過也可以存在其他分子篩晶相。優(yōu)選地，主晶相包含至少約90重量％，更優(yōu)選至少約95重量％，和甚至更優(yōu)選至少約98或至少約99重量％的小孔分子篩骨架，基于分子篩材料的總重量計。

在一些例子中，用于本發(fā)明的小孔沸石在至少一個維度上的孔尺寸小于在一個實施方案中，小孔沸石具有選自以下的骨架：ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、GIS、GOO、IHW、ITE、ITW、LEV、KFI、MER、MON、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、THO、TSC、UEI、UFI、VNI、YUG和ZON。優(yōu)選的沸石骨架選自AEI、AFT、AFX、CHA、DDR、ERI、LEV、KFI、RHO和UEI。對于某些應用，優(yōu)選的沸石骨架選自AEI、AFT和AFX，特別是AEI。在某些應用中，優(yōu)選的沸石骨架是CHA。在某些應用中，優(yōu)選ERI骨架?？捎糜诒景l(fā)明的具體的沸石包括SSZ-39、Mu-10、SSZ-16、SSZ-13、Sigma-1、ZSM-34、NU-3、ZK-5和MU-18。其他有用的分子篩包括SAPO-34和SAPO-18。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，第一和第二NH₃-SCR催化劑獨立地包含具有負載有銅的CHA骨架的鋁硅酸鹽(例如SSZ-13)。在另一特別優(yōu)選的實施方案中，第一NH₃-SCR催化劑包含銅負載的SAPO-34分子篩，和第二NH₃-SCR催化劑包含具有CHA骨架的銅負載的鋁硅酸鹽。

優(yōu)選的鋁硅酸鹽的二氧化硅與氧化鋁之比(SAR)是約10-約50，例如約15-約30，約10-約15，15-約20，約20-約25，約15-約18，或約20-約30。優(yōu)選的SAPO的SAR小于2，例如約0.1-約1.5，或約0.5-約1.0。分子篩的SAR可以通過常規(guī)的分析來測定。該比率用來盡可能接近地代表分子篩晶體的硬質(zhì)原子骨架中的比率，并且不包括粘結劑中的或者通道內(nèi)陽離子或其他形式的硅或鋁。因為在與粘結劑材料，特別是氧化鋁粘結劑合并后，難以直接測量分子篩的SAR，因此本文所述的SAR值以分子篩本身，即在沸石與其他催化劑組分合并之前的SAR來表示。

在某些應用中，第一區(qū)中的分子篩的SAR小于第二區(qū)中的分子篩的SAR。例如，第一區(qū)分子篩可以是SAR為約10-約20的鋁硅酸鹽，和第二區(qū)分子篩可以是SAR為約20-約50的鋁硅酸鹽。在另一例子中，第一區(qū)分子篩可以是SAR為約15-約20的鋁硅酸鹽，和第二區(qū)分子篩可以是SAR為約25-約30的鋁硅酸鹽。在另一例子中，第一區(qū)分子篩是SAPO，和第二區(qū)分子篩是鋁硅酸鹽。在其他實施方案中，第一區(qū)分子篩和第二區(qū)分子篩具有相同的SAR，條件是第一區(qū)分子篩上的銅負載量高于第二區(qū)分子篩上的銅負載量。

分子篩可以包括鋁之外的骨架金屬(即金屬取代的沸石)。作為本文使用的，涉及分子篩的術語“金屬取代的”表示一個或多個鋁或硅骨架原子已經(jīng)被取代金屬取代的分子篩骨架。相反，術語“金屬交換的”表示這樣的分子篩，其中一種或多種與沸石相連的離子物質(zhì)(例如H⁺、NH4⁺、Na⁺等)已經(jīng)被金屬(例如金屬離子或游離金屬，如金屬氧化物)取代，其中該金屬沒有作為分子篩骨架原子(例如T-原子)引入，而代之以引入到分子孔中或者分子篩骨架的外表面上。交換的金屬是“骨架外金屬”類型，其是存在于分子篩內(nèi)和/或分子篩表面的至少一部分上的金屬，優(yōu)選作為離子物質(zhì)，不包括鋁，并且不包括構成分子篩骨架的原子。術語“金屬負載的分子篩”表示包含一種或多種骨架外金屬的分子篩。作為本文使用的，術語“鋁硅酸鹽”和“硅鋁磷酸鹽”不包括金屬取代的分子篩。

本發(fā)明的銅負載的分子篩包含作為骨架外金屬位于分子篩材料之上和/或之內(nèi)的銅。優(yōu)選地，銅的存在和濃度促進廢氣，例如來自于柴油機的廢氣的處理，包括例如NO_x還原、NH₃氧化和NO_x存儲的方法，同時還抑制N₂O的形成。

銅(Cu)以相對于分子篩中的鋁(Al)，即骨架鋁的量的量存在。Cu:Al比基于分子篩中銅與摩爾骨架Al的相對摩爾量。第一區(qū)中的銅負載的分子篩的銅與鋁摩爾比(Cu:Al比)小于第二區(qū)中銅負載的分子篩的Cu:Al比。申請人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)流通式蜂窩體基底的上游和下游區(qū)之間的分子篩的Cu:Al比，在SCR方法中提供了高的NO_x轉化率(特別是NO和NO₂)和N₂選擇性，同時明顯降低了作為副產(chǎn)物同時產(chǎn)生的不想要的N₂O的量。上游催化區(qū)中與下游催化區(qū)相比的Cu:Al比的差異可以如下來實現(xiàn)：在上游區(qū)用與下游區(qū)中的分子篩相比較少的銅來負載分子篩，與上游區(qū)的分子篩相比增加下游區(qū)中分子篩的SAR，或者其組合。

除非另有規(guī)定，否則分子篩上負載的銅量和催化劑中的銅濃度按基于相應分子篩的總重量的銅來表示，因此獨立于基底上催化劑載體涂層的負載量或催化劑載體涂層中其他材料的存在。

對于某些應用來說，第一區(qū)中催化劑的Cu:Al比是約0.1-約0.375，和第二區(qū)中催化劑的Cu:Al比是約0.3-約0.6，條件是第一區(qū)催化劑的Cu:Al比小于第二區(qū)催化劑的Cu:Al比。在某些實施方案中，第一區(qū)包含銅負載的SAPO，并且Cu:Al比是約0.01-約0.1。在某些實施方案中，第一區(qū)包含鋁硅酸鹽，并且Cu:Al比是約0.15-約0.375。在某些實施方案中，第一區(qū)包含SAPO，和第二區(qū)包含鋁硅酸鹽分子篩，其中SAPO和鋁硅酸鹽分子篩負載有相當量的銅。在另一實施方案中，第一和第二區(qū)的分子篩都是具有相當?shù)腟AR的鋁硅酸鹽，條件是第一區(qū)的分子篩負載有比第二區(qū)的分子篩低的濃度的銅。在另一實施方案中，第一和第二區(qū)的分子篩都是鋁硅酸鹽，其中第一區(qū)的鋁硅酸鹽的SAR低于第二區(qū)的分子篩，并且兩種鋁硅酸鹽具有相同的銅負載量，或者第一區(qū)分子篩的銅負載量低于第二區(qū)分子篩。

在某些實施方案中，骨架外銅在第一區(qū)或第二區(qū)的分子篩中的存在濃度是約0.1-約10重量％(wt％)，基于分子篩的總重量計，例如是約0.5wt％-約5wt％，約0.5-約1wt％，約1-約5wt％，約2.5wt％-約3.5wt％，和約3wt％-約3.5wt％。

除了銅之外，分子篩可以進一步包含一種或多種另外的骨架外金屬，條件是該另外的骨架外金屬以相對于銅的少量存在(即<50mol％，例如約1-30mol％，約1-10mol％，或約1-5mol％)。另外的骨架外金屬可以是任何公知的用于催化劑工業(yè)中來形成金屬交換的分子篩催化的活性金屬，特別是已知對于處理來自于燃燒過程的廢氣有催化活性的那些金屬。特別優(yōu)選可用于NO_x還原和存儲方法的金屬。這樣的金屬的例子包括金屬鎳、鋅、鐵、鎢、鉬、鈷、鈦、鋯、錳、鉻、釩、鈮以及錫、鉍和銻；鉑族金屬例如釕、銠、鈀、銦、鉑，和貴金屬例如金和銀。優(yōu)選的過渡金屬是賤金屬，和優(yōu)選的賤金屬包括選自鉻、錳、鐵、鈷、鎳及其混合物的那些。

優(yōu)選地，銅高度分散在分子篩晶體內(nèi)，優(yōu)選沒有對金屬負載的分子篩高溫處理。對于使用銅的實施方案來說，銅負載量優(yōu)選是完全離子交換的和/或優(yōu)選小于可以通過分子篩載體的交換位所容納的。優(yōu)選地，催化劑沒有或基本上沒有大量氧化銅，沒有或基本上沒有在外部分子篩晶體表面上的銅物質(zhì)，和/或沒有或基本上沒有銅金屬簇，如通過程序升溫還原(TPR)分析和/或UV-可見光分析來測量的。

在一個例子中，金屬交換的分子篩通過將分子篩，例如H型分子篩或NH₄型分子篩混合到含有催化活性金屬的可溶性前體的溶液中來產(chǎn)生。可以調(diào)節(jié)溶液的pH來引起催化活性金屬陽離子在分子篩結構之上或之內(nèi)沉淀(但是不包括分子篩骨架)。例如，在一個優(yōu)選的實施方案中，將分子篩材料浸入含有硝酸銅或醋酸銅的溶液中足夠的時間，來使得催化活性銅陽離子通過離子交換引入到分子篩結構中。未交換的銅離子沉淀出來。取決于應用，未交換的離子的一部分可以作為游離銅留在分子篩材料中。金屬交換的分子篩然后可以清洗，干燥和煅燒。經(jīng)煅燒的材料可以包含一定百分比的按氧化銅計的銅，其存在于分子篩表面上或分子篩空穴內(nèi)。

通常，將催化金屬陽離子離子交換到分子篩之內(nèi)或之上可以在室溫或在至多約80℃的溫度，在約7的pH進行約1-24小時的時間。形成的催化分子篩材料優(yōu)選在約100-120℃干燥一整夜，和在至少約500℃的溫度煅燒。

在某些實施方案中，催化劑組合物包含銅和至少一種堿金屬或堿土金屬的組合，其中銅和堿金屬或堿土金屬位于分子篩材料之上或之內(nèi)。堿金屬或堿土金屬可以選自鈉、鉀、銣、銫、鎂、鈣、鍶、鋇或它們的某種組合。作為本文使用的，短語“堿金屬或堿土金屬”不表示堿金屬和堿土金屬是擇一使用的，而是一種或多種堿金屬可以單獨使用或者與一種或多種堿土金屬組合使用，和一種或多種堿土金屬可以單獨使用或者與一種或多種堿金屬組合使用。在某些實施方案中，優(yōu)選堿金屬。在某些實施方案中，優(yōu)選堿土金屬。優(yōu)選的堿金屬或堿土金屬包括鈣、鉀及其組合。

在某些實施方案中，催化劑組合物基本上不含鎂和/或鋇。在某些實施方案中，催化劑基本上不含除了鈣和鉀的任何堿金屬或堿土金屬。在某些實施方案中，催化劑基本上不含除了鈣的任何堿金屬或堿土金屬。在某些其他實施方案中，催化劑基本上不含除了鉀的任何堿金屬或堿土金屬。作為本文使用的，術語“基本上不含”表示材料不具有可感知量的特定金屬。即，特定金屬的存在量不影響材料的基本物理和/或化學性質(zhì)，特別是涉及材料的選擇性還原或存儲NO_x的能力。在某些實施方案中，分子篩材料的堿金屬含量小于3重量％，更優(yōu)選小于1重量％，和甚至更優(yōu)選小于0.1重量％。

在某些實施方案中，堿金屬和/或堿土金屬(統(tǒng)稱為A_M)在分子篩材料中以相對于分子篩中銅的量的量存在。優(yōu)選地，Cu和A_M分別以摩爾比約15:1-約1:1，例如約10:1-約2:1，約10:1-約3:1，或約6:1-約4:1存在，特別是A_M是鈣。在包括堿金屬和/或堿土金屬例如鈣的某些實施方案中，銅的存在量小于2.5重量％，例如小于2重量％，或小于1重量％，基于分子篩的重量計。在某些實施方案中，第二區(qū)的銅負載的分子篩包含堿金屬或堿土金屬，特別是鈣，并且第一區(qū)的銅負載的分子篩基本上不含堿金屬或堿土金屬。對于這樣的實施方案，存在于第二區(qū)的分子篩材料中的銅和堿金屬和/或堿土金屬(A_M)的相對累積量是相對于分子篩中的鋁，即骨架鋁的量。作為本文使用的，(Cu+A_M):Al之比是基于相應分子篩中Cu+A_M與摩爾骨架Al的相對摩爾量。在某些實施方案中，第二區(qū)的分子篩的(Cu+A_M):Al之比不大于約0.6，特別是在A_M是鈣的情況中。在某些實施方案中，(Cu+A_M):Al之比是至少0.3，例如約0.3-約0.6。在這樣的實施方案中，第一區(qū)中催化劑的Cu:Al之比是約0.1-約0.375，條件是第一區(qū)催化劑中的Cu:Al之比小于第二區(qū)催化劑中的(Cu+A_M):Al之比。

在某些實施方案中，銅和堿金屬和/或堿土金屬(A_M)的相對累積量，以相對于分子篩中的鋁，即骨架鋁的量的量存在于第二區(qū)的分子篩材料中。作為本文使用的，(Cu+A_M):Al之比基于相應的分子篩中的Cu+A_M與摩爾骨架Al的相對摩爾量。在某些實施方案中，催化劑材料的(Cu+A_M):Al之比不大于約0.6。在某些實施方案中，(Cu+A_M):Al之比不大于0.5，例如約0.05-約0.5，約0.1-約0.4，或約0.1-約0.2。

堿金屬/堿土金屬可以經(jīng)由任何已知的技術，例如離子交換、浸漬、同晶取代等添加到分子篩中。銅和堿金屬或堿土金屬可以以任何順序添加到分子篩材料中(例如，金屬可以在與堿金屬或堿土金屬之前、之后或同時進行交換)，但是優(yōu)選堿金屬或堿土金屬在銅之前或同時添加。

本發(fā)明的催化制品適用于非均相催化反應體系(即與氣體反應物接觸的固體催化劑)。為了改進接觸表面積、機械穩(wěn)定性和/或流體流動特性，將SCR催化劑置于基底例如蜂窩體堇青石塊之上和/或之內(nèi)。在某些實施方案中，將催化劑組合物中的一種或多種作為載體涂層施用到基底?？蛇x地，催化劑組合物中的一種或多種與其他組分例如填料、粘結劑和增強劑一起捏合成可擠出的糊，其然后通過模頭擠出來形成蜂窩體塊。

本發(fā)明的某些方面提供一種催化載體涂層。包含本文所述的銅負載的分子篩催化劑的載體涂層優(yōu)選是溶液、懸浮液或漿料。合適的涂層包括表面涂層、滲透基底的一部分的涂層、滲透基底的涂層或者它們的某種組合。

載體涂層還可以包含非催化組分，例如填料、粘結劑、穩(wěn)定劑、流變改性劑和其他添加劑，包括氧化鋁、二氧化硅、非分子篩二氧化硅氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鈰中的一種或多種。在某些實施方案中，催化劑組合物可以包含成孔劑，例如石墨、纖維素、淀粉、聚丙烯酸酯和聚乙烯等。這些另外的組分不必需催化所需的反應，而是改進催化材料的效力，例如通過增加它的操作溫度范圍，增加催化劑的接觸表面積，增加催化劑對基底的附著力等。在優(yōu)選的實施方案中，載體涂層負載量>0.3g/in³，例如>1.2g/in³，>1.5g/in³，>1.7g/in³或>2.00g/in³，和優(yōu)選<3.5g/in³，例如<2.5g/in³。在某些實施方案中，載體涂層以約0.8-1.0g/in³，1.0-1.5g/in³，1.5-2.5g/in³，或2.5-3.5g/in³的負載量施用到基底。

優(yōu)選的基底，特別是對于移動應用來說，包括具有所謂的蜂窩體幾何形狀的流通式整料，其包含多個相鄰的平行通道，通道兩端開口，并且通常從基底的入口面延伸到出口面，產(chǎn)生高的表面積:體積之比。對于某些應用，蜂窩體流通式整料優(yōu)選具有高泡孔密度，例如約600-800個泡孔/平方英寸，和/或平均內(nèi)壁厚度是約0.18-0.35mm，優(yōu)選約0.20-0.25mm。對于某些其他應用來說，蜂窩體流通式整料優(yōu)選具有約150-600個泡孔/平方英寸，更優(yōu)選約200-400個泡孔/平方英寸的低泡孔密度。優(yōu)選地，蜂窩體整料是多孔的。除了堇青石、碳化硅、氮化硅、陶瓷和金屬之外，可以用于基底的其他材料包括氮化鋁、氮化硅、鈦酸鋁、α-氧化鋁、莫來石例如針狀莫來石、銫榴石、熱處理金屬陶瓷(thermet)例如Al₂OsZFe、Al₂O₃/Ni或B₄CZFe，或者包含其任何兩種或更多種的片段的復合材料。優(yōu)選的材料包括堇青石、碳化硅和氧化鋁鈦酸酯。

在某些實施方案中，本發(fā)明是一種通過本文所述的方法制造的催化劑制品。在一個具體的實施方案中，催化劑制品通過包括以下步驟的方法來生產(chǎn)：在第二NH₃-SCR催化劑組合物、優(yōu)選作為載體涂層施用到基底之前或之后，將第一NH₃-SCR催化劑組合物、優(yōu)選作為載體涂層，施用到基底作為層。

在某些實施方案中，第二NH₃-SCR催化劑組合物作為頂層位于基底上，并且另一組合物例如氧化催化劑、還原催化劑、清除組分或NO_x存儲組分作為底層置于所述基底上。

通常，含有第一或第二NH₃-SCR催化劑組合物的擠出的實心體的生產(chǎn)包括將分子篩和銅(分別地或作為金屬交換的分子篩一起地)、粘結劑、任選的有機粘度增強化合物共混成均勻的糊，其然后添加到粘結劑/基質(zhì)組分或其前體和任選地穩(wěn)定的氧化鈰和無機纖維中的一種或多種中?；旌衔镌诨旌匣蚰蠛显O備或擠出機中壓實?；旌衔锞哂杏袡C添加劑例如粘結劑、成孔劑、增塑劑、表面活性劑、潤滑劑、分散劑，作為加工助劑來增強潤濕性，因此產(chǎn)生均勻的批次。形成的塑性材料然后模制，特別是使用擠出壓機或包括擠出模頭的擠出機，并且將形成的模制件干燥和煅燒。有機添加劑在擠出的實心體的煅燒過程中“燒掉”。金屬促進的沸石催化劑也可以是載體涂布或以其他方式施涂到擠出的實心體作為一個或多個子層，其存在于表面上或者完全地或部分地滲透到擠出的實心體中。可選地，金屬促進的沸石可以在擠出之前添加糊中。優(yōu)選地，銅負載的分子篩在整個擠出的催化劑體中遍布分散，并且優(yōu)選均勻地遍布分散。

含有本發(fā)明的金屬促進的沸石的擠出的實心體通常包含蜂窩體形式的單一結構，其具有從其第一端延伸到第二端的均勻尺寸的和平行的通道。限定通道的通道壁是多孔的。典型地，外“皮”包圍擠出的實心體的多個通道。擠出的實心體可以由任何所需的橫截面形成，例如圓形、正方形或橢圓形。多個通道中的單個通道可以是正方形、三角形、六邊形、圓形等。

本文所述的催化制品能促進含氮還原劑、優(yōu)選氨與氮氧化物的反應，來選擇性形成單質(zhì)氮(N₂)和水(H₂O)。這樣的含氮還原劑的例子包括氨和氨肼或任何合適的氨前體，例如尿素((NH₂)₂CO)、碳酸銨、氨基甲酸銨、碳酸氫銨或甲酸銨。本發(fā)明方法的SCR方法可以在寬的溫度范圍(例如約150-700℃，約200-350℃，約350-550℃，或約450-550℃)獲得至少75％，優(yōu)選至少80％，和更優(yōu)選至少90％的NO_x(NO和/或NO₂)轉化率。

重要的是，與常規(guī)的SCR催化劑相比，使用本發(fā)明的分區(qū)催化劑產(chǎn)生低量的N₂O副產(chǎn)物。即，本發(fā)明方法的SCR方法能在SCR入口處獲得基于NO和/或NO₂的低的N₂O產(chǎn)生。例如，在寬的溫度范圍(例如約150-700℃，約200-350℃，約350-550℃，或約450-550℃)，SCR催化劑處的入口NO濃度與SCR催化劑之后的出口N₂O濃度的相對比率大于約25，大于約30(例如約30-約40)，大于約50，大于約80，或大于約100。在另一例子中，在寬的溫度范圍(例如約150-700℃，約200-350℃，約350-550℃，或約450-550℃)，SCR催化劑處的入口NO₂濃度與SCR催化劑之后的出口N₂O濃度的相對比率大于約50，大于約80，或大于約100。

與氧化催化劑結合的本文所述的銅負載的分子篩催化劑還可以通過氧化方法來促進氨的氧化和限制不期望的NO_x形成(即氨泄漏催化劑(ASC))。在某些實施方案中，本發(fā)明的催化制品在基底的出口端處包含ASC區(qū)。在其他實施方案中，氨泄漏催化劑位于分區(qū)SCR催化劑下游的分別的塊上。這些分別的塊可以彼此相鄰和接觸，或者由具體的距離隔開，條件是它們是彼此流體連通，和條件是SCR催化劑塊位于氨泄漏催化劑塊的上游。

在某些實施方案中，SCR和/或ASC方法在至少100℃的溫度進行。在另一實施方案中，該方法在約150℃-約750℃的溫度進行。在一個具體的實施方案中，溫度范圍是約175-約550℃。在另一實施方案中，溫度范圍是175-400℃。在又一實施方案中，溫度范圍是450-900℃，優(yōu)選500-750℃，500-650℃，450-550℃，或650-850℃。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種還原氣體中的NO_x化合物和/或氧化NH₃的方法，其包括將該氣體與本文所述的催化劑接觸足夠的時間，來降低該氣體中NO_x化合物的水平。本發(fā)明的方法可以包括以下步驟中的一個或多個：(a)累積和/或燃燒與過濾器入口接觸的煙灰；(b)在接觸SCR催化劑之前，將含氮還原劑引入到廢氣流中，優(yōu)選不具有包括處理NO_x和還原劑的插入的催化步驟；(c)在NO_x吸附劑催化劑或貧NO_x阱上產(chǎn)生NH₃，和優(yōu)選使用這樣的NH₃作為下游SCR反應中的還原劑；(d)將廢氣流與DOC接觸來將基于烴的可溶性有機部分(SOF)和/或一氧化碳氧化成CO₂，和/或將NO氧化成NO₂，其又可以用于氧化顆粒過濾器中的顆粒物質(zhì)；和/或減少廢氣中的顆粒物質(zhì)(PM)；(e)使廢氣與一個或多個下游SCR催化劑裝置(過濾器或流通式基底)在還原劑存在下接觸，來降低廢氣中的NO_x濃度；和(f)使廢氣與優(yōu)選在SCR催化劑下游的氨泄露催化劑接觸，來氧化大部分(如果不是全部)的氨，然后將廢氣排放到大氣中，或者使廢氣經(jīng)過再循環(huán)回路，然后廢氣進入/重新進入發(fā)動機中。

在一個優(yōu)選的實施方案中，用于在SCR方法中消耗的氮基還原劑，特別是NH₃的全部或至少一部分可以通過位于SCR催化劑上游的NO_x吸附劑催化劑(NAC)、貧NO_x阱(LNT)或NO_x存儲/還原催化劑(NSRC)(統(tǒng)稱NAC)來提供。在某些實施方案中，NAC作為分區(qū)SCR催化劑涂覆到相同的流通式基底上。在這樣的實施方案中，NAC和SCR催化劑是串聯(lián)涂覆的，并且NAC在SCR區(qū)上游。

可用于本發(fā)明的NAC組分包括基礎材料(例如堿金屬、堿土金屬或稀土金屬，包括堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物及其組合)和貴金屬(例如鉑)和任選的還原催化劑組分例如銠的催化劑組合?？捎糜贜AC中的基礎材料的具體類型包括氧化銫、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈉、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇及其組合。貴金屬優(yōu)選以約10-約200g/ft³，例如20-60g/ft³存在?？蛇x地，催化劑的貴金屬特征在于平均濃度可以是約40-約100g/ft³。

在某些條件下，在定期富再生事件中，NH₃可以在NO_x吸附劑催化劑上產(chǎn)生。NO_x吸附劑催化劑下游的SCR催化劑可以改進整個系統(tǒng)NO_x還原效率。在組合的系統(tǒng)中，SCR催化劑能夠存儲在富再生事件中從NAC催化劑釋放的NH₃，并且使用存儲的NH₃來選擇性還原在正常的貧操作條件過程中通過NAC催化劑泄露的NO_x的一些或全部。

在某些方面中，本發(fā)明是一種用于處理燃燒方法所產(chǎn)生的廢氣的系統(tǒng)，例如來自于以下的廢氣：內(nèi)燃機(無論是移動的還是固定的)、燃氣輪機、燃煤或燃油電廠等。這樣的系統(tǒng)包含本文所述的分區(qū)SCR催化制品和至少一種用于處理廢氣的另外的組分，其中分區(qū)SCR催化制品和至少一種另外的組分經(jīng)設計來充當附著單元。分區(qū)SCR催化制品和至少一種另外的組分任選地通過管道的一個或多個段流體連通，用于引導廢氣經(jīng)過系統(tǒng)。

廢氣處理系統(tǒng)可以包含用于將廢氣中的一氧化氮氧化成二氧化氮的氧化催化劑(例如柴油氧化催化劑(DOC))，其可以位于將含氮還原劑計量添加到廢氣中的位置的上游。在一個實施方案中，氧化催化劑適用于例如在氧化催化劑入口處250℃-450℃的廢氣溫度時，產(chǎn)生進入SCR沸石催化劑的氣流，其NO與NO₂體積比是約4:1-約1:3。氧化催化劑可以包含至少一種鉑族金屬(或它們的某種組合)，例如鉑、鈀或銠，其涂覆在流通式整料基底上。在一個實施方案中，至少一種鉑族金屬是鉑、鈀或者鉑和鈀二者的組合。鉑族金屬可以負載在高表面積的載體涂層組分例如氧化鋁，沸石例如鋁硅酸鹽沸石，二氧化硅，非沸石二氧化硅氧化鋁，氧化鈰，氧化鋯，二氧化鈦或含有氧化鈰和氧化鋯二者的混合氧化物或復合氧化物上。

廢氣處理系統(tǒng)可以包含在第二流通式整料或壁流式過濾器上的另外的SCR催化劑，其中含有另外的SCR的第二流通式整料或壁流式過濾器位于本文所述的分區(qū)SCR催化制品的上游或下游，并且與之流體連通。另外的SCR催化劑優(yōu)選是金屬交換的沸石，例如Cu-β、Cu-ZSM5、Cu-CHA、Cu-ZSM-34或Cu-AEI。

廢氣處理系統(tǒng)可以包位于催化制品上游的含NAC和/或含氮還原劑的外部源(例如氨或尿素注射器)。系統(tǒng)可以包含控制器，用于僅當確定SCR催化劑區(qū)能夠以處于或高于所需效率，在例如高于100℃，高于150℃或高于175℃催化NO_x還原時，將外部的含氮還原劑計量添加到流動廢氣中?？梢圆贾煤€原劑的計量添加，以使得理論氨的60％-200％存在于進入SCR催化劑的廢氣中，以1:1的NH₃/NO和4:3的NH₃/NO₂來計算。

廢氣處理系統(tǒng)可以包含合適的微粒過濾器，例如壁流式過濾器。合適的過濾器包括可用于從廢氣流除去煙灰的那些。過濾器可以是裸露的和被動再生的，或者可以包含煙灰燃燒催化劑或水解催化劑。過濾器還可以包含負載于過濾器壁的入口側上，過濾器壁的出口側上，部分地或完全地滲透過濾器壁，或它們的某種組合的SCR催化劑。在某些實施方案中，過濾器是用于如本文所述的第一或第二催化劑區(qū)的基底，條件是交替區(qū)位于流通式基底上。例如，壁流式過濾器可以用作第一區(qū)的基底，和流通式蜂窩可以用作第二區(qū)的基底。在另一例子中，流通式蜂窩可以用作第一區(qū)的基底，和壁流式過濾器可以用作第二區(qū)的基底。在這樣的實施方案中，壁流式基底可以進一步包含NH₃氧化催化劑來形成ASC區(qū)。

過濾器可以位于分區(qū)SCR催化劑上游或下游的廢氣處理系統(tǒng)中。優(yōu)選地，如果存在DOC，則過濾器位于DOC下游。對于包含裸露過濾器(即不具有催化劑涂層)和分區(qū)SCR催化劑上游的氨注射器的實施方案，注射器可以位于過濾器上游或下游，條件是它位于分區(qū)SCR催化劑上游。對于具有含有水解催化劑和下游分區(qū)SCR催化劑的過濾器的實施方案，氨注射器優(yōu)選位于過濾器上游。

參見圖11，顯示了一種廢氣處理系統(tǒng)，其包含內(nèi)燃機501、廢氣處理系統(tǒng)502、廢氣流過導向系統(tǒng)的方向1、任選的DOC 510和/或任選的NAC 520、任選的微粒過濾器570、任選的氨的外部源和注射器530、分區(qū)SCR催化劑540、任選的另外的SCR催化劑550和任選的ASC 560。

本文所述的用于處理廢氣的方法可以對來源于燃燒過程的廢氣進行，廢氣例如來源于內(nèi)燃機(移動的或固定的)、燃氣輪機和燃煤或燃油電廠。該方法還可以用于處理來自于工業(yè)方法例如煉制的氣體，來自煉廠加熱器和鍋爐、爐、化工工業(yè)、煉焦爐、市政廢水處理廠和焚化爐等的汽提。在一個具體實施方案中，該方法用于處理來自于車輛貧燃內(nèi)燃機，例如柴油機、貧燃汽油機或有液化石油氣或天然氣供能的發(fā)動機的廢氣。