BR102013024179A2 - Colmeia eletrocatalítica para controle de emissões do escape - Google Patents

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Abstract

Colmeia eletrocatalítica para controle de emissões do escape, a qual é adotada para purificar escape de baixo consumo, compreende um corpo estrutural da colmeia, uma camada de óxido sólido (20) e uma camada de catodo (30). O corpo estrutural da colmeia inclui um anodo (11), uma pluralidade de canais de gás (12), e uma casca (13). O anodo (11) é formado como urna espinha dorsal, os canais de gás (12) são formados dentro da espinha dorsal para passagem do escape e a casca (13) cobre uma superfície externa (111) do anodo (11). A camada de óxido sólido (20) é aderida a uma superfície interna (112) do anodo (11) e conecta a casca (13) de modo a encapsular o anodo (11). A camada de catodo (30) é aderida a uma parede de tubo (21) da camada de óxido sólido (20) e tem um ambiente oxidante. O anodo (11) tem um ambiente redutor. Os ambientes redutor e oxidante permitem que ocorra uma força eletromotriz entre o anodo (11) e a camada de catodo (30) para promover uma decomposição de óxidos de nitrogênio (nox) do escape em nitrogênio e oxigênio

Description

"COLMEIA ELETROCATALÍTICA PÀRA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE".
CAMPO DE IMPLICAÇÃO A presente patente de invenção trata de uma colmeia elètrocatalítica, particllarmente a uma colmeia eletrocatalítica para controlar emissões do escape para decompor com eficácia óxidos de nitrogênio (NOx) e oxidar mojióxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HCs) e matéria particulada (PM) no gás do escape.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA É sabido que ar puro e limpo é essencial para a saúde humana. A ciência e a tecnologia têm promovido o desenvolvimento econômico Entretanto, os escapes de veículos e de fábricas, especialmente veículos motores e fábricas da indústria pesada, poluem seriamente o ar. A emissão padrão de veículos motores tem aumentado persistentemente.
Entretanto, o número de veículos motores aumenta continuamente e ainda causa maisj e mais poluição séria do ar. Em um veículo motor, seu motor queima combustível e converte energia química em energia mecânica. O processo d; queima de combusjtível gera os poluentes, incluindo óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HCs) e matéria particulada (PM), que formarão smog fotoquímico, destruirão ozônio, reforçarão o efeito estufa, causarão chuva ácida, danificarão o meio ambiente ecológico e finalmente colocam em perigo a saúde humana. O monóxido de carbono provém de combustão incompletal A capacidade do monóxido de carbono de combinar dom hemoglobina para formar carboxiemoglobina (COHb) é 300 vezes mais alta do que a capacidade do oxigênio de combinar com hemoglobiia para formar oxiemoglobina (Hb02). Portanto, uma concentrajão muito alta de monóxido de carbono degradará a capacidade de da herpoglobina de transportar oxigênio. Óxidos de nitrogênio são gerados pel^i combinação de nitrogênio e oxigênio, principalmente na forma de monóxidio de nitrogênio (NO) e dióxido de nitrogênio (N02). A reação de óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos é induzida por raio ultravioleta, gerando smog fotoquímico venenoso, que tem um odor especial, irrita os olhos, danijica as plantas e reduz a visibilidade do ar ambiente. Os óxidos de nitrogêrjio podem reagir com água no ar para formar ácido nítrico e ácido nitroso, que são os componentes da chuva ácida. Os hidrocarbonetos podem irritar o sistema respiratório até mesmo em baixa concentração e afetarão o sistema nervoso central em concentrações altas. A matéria particulada pode pôr em perigo a saúde humana e pode até mesmo causar câncer.
Portanto muitos países, incluindo os da UE, os EUA, o Japão e Taiwan, têm adotado padrões mais estritos para óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, hidrocarbonetos e matéria particulada, como BIN5 dos EUA e EURO 6 da UE, os quais não somente normatizam as emissões dos poluentes, mas, também, encorajam as indústrias a desenvolver, fabricar ou adotar as mais recentes tecnologias e equipamerltos.
Uma Patente dos EUA de No. 5.401.372 descreveu uma Célula de Redução Catalítica Eletroquímica para a Redução de NOx em uma Emissão de Escape Contendo 02", que é dedicada à remoção de óxidos de nitrogênio, na qual uma reação de redução eletroquímica-catalítica e um catalisado! de pentóxido de vanádio (V205) convertem os óxidos de nitrogênio em nitrogênio. Entretanto, a técnica anterior necessita de uma fonte elétrica para fornecer energia a uma célula eletroquímica. Portanto, a técnica anterior consome energia e não pode eliminar outros poluentes simultaneamente.
Um Pedido de Patente dos EUA de No. 13/362.247 descreveuium "Tubo Eletrocatalítico de Conversor Eletroquímico-Catalítico para Controle de Emissões de Escape", o qual pode eliminar óxidos de nitrogênio j(NOx), monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HCs) e matéria pajrticulada (PM) no escape, e o qual compreende os tubos eletrocatalíticos que podem ser montados para formar uma colmeia monolítica para constituir um conversor eletroquímico-catalítico avançado, no qual os óxidos de nitrogênio são decompostos em nitrogênio e oxigênio, e nos quais monóxido de carbono, hidrocarbonetos e matéria particulada são oxidados em água e dióxido de carbono. Portanto, a técnica anterior pode eliminar múltiplos poluentes simultaneamente sem consumir energia elétrica e gás redutor.
Entretanto, a colmeia monolítica do "Conversor Eletroquímico-Catalítico" acima citado necessita que metade dos canais sejam selados para formar os tubos eletrocatalíticos; isto reduz a área de tratamento em comparação com a colmeia convencional como a do conversor catalítico automotivo, e também aumenta o custo de fabricação.
Portanto, a técnica anterior tem espaço para ser melhorada.
BREVE DESCRIÇÃO DO INVENTO O objetivo principal da presente invenção é superar os jproblemas da colmeia do conversor convencional eletroquímico- catalítico, incluindo área de tratamento pequena e alto custo de fabricação.
Visando apresentar melhorias ao mercado consumidor, o requerente deJenvolveu uma colmeia eletrocatalítica para controlar as emissões do escapJ, adotada para purificar um escape de baixo consumo. 1 colmeia eletrocatJlítica compreende um corpo estrutural da colmeia, uriia camada de óxido sólido e uma camada de catodo. O corpo estrutural da colmeia compreende um anodo que é formado como uma espinha dorsal do :orpo estrutural da colmeia, uma pluralidade de canais de gás formados dentro da espinha dorsal para a passagem do escape de baixo consumo, e uma casca cobrindo uma superfície externa do anodo. O anodo é feito de um primeiro material poroso e tem um ambiente redutor. A casca é formada de uma primeira estrutura densa. A camada de óxido sólido está aderida a uma superfície interna do anodo em posição oposta à superfície externa, a q jal é formada de uma segunda estrutura densa e tem uma parede de tubo voltada para os canais de gás. A camada de óxido sólido conecta a casca de modo a encapsular o anodo completamente. A camada de catodo é aderida à parede do tubo, a qual é feita de um segundo material poroso e tem um ambiente oxidante. A camada de óxido sólido está disposta entre o anodo e a camada de catodo. O ambiente redutor e o ambiente oxidante facilitam a ocorrência ce uma força eletromctriz entre o anodo e a camada de catodo para promover uma decomposição de óxidos de nitrogênio do escape de baixo consumo erji nitrogênio e oxigênio na camada de catodo. O ambiente oxidante do escape ae baixo consumo sobre a camada de catodo pode facilitar ainda mais a oxldação de monóxidc! de carbono, hidrocarbonetos e matéria particulada ao escape.
Na presente invenção, todos os canais da colmeia eletrocatalífica podem ser usados para o tratamento do escape. Além disso, a colmeia elitrocatalítica é mais fácil de fabricar do que o conversor eletroquímilocatalítico convencional. Dessa forma, a presente invenção tem áreas maiores para tratamento e custo mais baixo de fabricação do que a colmeia do conversor eletroquímico catalítico convencional.
DESCRIÇÃO^ DOS DESENHOS A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou seu funcionamento: A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva que mostra esquematicamente uma colmeia eletrocatalítica de acordo com a primeira realização da presente nvenção. A Fig. 2 é uma seção transversal que mostra esquematicjamente uma colmeia eletrocatalítica de acordo com a primeira realização da presente invenção. A Fig. 3 é uma seção transversal local que mostra esquematicamente uma colmeia eletrocatalítica de acordo com a primeira realização ia presente invenção. A Fig. 4 é uma seção transversal local que mostra esquematicamente uma colmeia eletrocatalítica de acordo com uma segunda realização da presente invenção. A Fig. 5 é uma vista frontal que mostra esquematicamente uma colmeia eletrocatalítica de acordo com uma terceira realização da presente invenção.
DESCRIÇÃoj DETALHADA DA INVENÇÃO O conteúdo técnico da presente invenção é descrito enji detalhe em cooperôção com os desenhos abaixo.
Consu te a Fig. 1, Fig. 2 e Fig. 3, que esquematicamente mostram respectivamente uma vista em perspectiva, uma secçãa transversal e umé secção transversal local de uma colmeia eletrocataTtica de acordo com uma primeira realização da presente invenção. A colmeia eletrocatalítica da presente invenção é adotada para purificar um escape de baixo consumo que contém óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (NCs) e matéria particulada (PM). A colmeia eletrocatalítica compreende um corpo estrutural da colmeia (10), uma camada de oxido sólido (20) e uma camada de catodo (30). O corpo estrutural da colmeia (10) compreende um anodo (11), uma pluralidade de canais de gás (12) e uma casca (13). O anodo (11) é formado como uma espinha dorsal do corpo estrutural da colmeia 10. Nesta realização, o anodo (11) é constituído de um primeiro material poroso com uma pluralidade de poros, comò cermet de um metal e um óxido metálico de fluorita, um óxido metálico de fluorita, um óxido metálico de perovskita, um óxido metálico de fluorita com metal adicionado, ou um óxido metálico de perovskita com metal adicionado, como um cermet de níquel YSZ (Zircônio Estabilizado por Yttria). Os canais de gás (12) são formados dentro da espinha dorsal e correm ao longo de duas extremidades opostas do corpo estrutural da colmeia (10) para passagem do escape de baixo consumo. A casca (13) cobre uma superfície externa (111) do anodo (11). E a casca (13) é formada de uma primeira estrutura densa. A casca (13) é constituída de um metal, uma cerâmica ou um vidro, como aço inox, alumínio, ou vidro de quartzo. A camàda de óxido sólido (20) está aderida a uma superfície interna (112) do anodo (11) em oposição à superfície externa (111) e conjecta a casca (13) às duas extremidades opostas do anodo (11) de modo a ençapsular o anodo (11) completamente, o qual tem um ambiente redutor foijmado em seu interior. A camada de óxido sólido (20) tem uma parede de :ubo (21) voltada para os canais de gás (12). E a camada de óxido sólido (20) é formada de urna segunda estrutura densa e pode ter condutividade por íon de oxigênio. A camada de óxido sólido (20) é feita de um óxido ijnetálico de fluorita ou um óxido metálico de perovskita, como YSZ, GDC (Cério Dopado por Gadolínio) ou óxido de lantânio-estrôncio- gálio-magnjésio (LSGM). A camada de catodo (30) está aderida à parede do tubo (21) da camada de óxido sólido (20) de modo que a camada de óxido sólido (20) está interposta entre o anodo (11) e a camada de catodo (30).
Nesta realização a camada de catodo (30) é feita de um segundo material poroso com uma pluralidade de poros, como óxido metálico de perovskita, óxido metálico de fluorita, óxiclo metálico de perovskita metal adicionado, ou óxido metálico de fluorita com metal adicionado, como óxido de lantânio-estjrôncio-cobaíto-cobré, oxido de lantânio-estrôncio-manganês- cobre, uma^ combinação de óxlido de lantânio-estrôncio-cobalto-cobre e GDC, uma combinação de óxidL de lantânio-estrôncio-manganês-cobre e GDC, óxido de lantânio-estrônció-cobalto-cobre com adição de prata, oxido de lantânio-estrôncio-manganes-cobre com adição de prata, uma combinação de óxido de lantânio-estrôncio-cobalto-cobre com adição de prata e GDC, e uma combinação de óxido de lantânio-estrôncio-manganês- cobre com adição de prata e GDC.
Na presente invenção o anodo (11) é formado por um material que contém inicialmente um óxido metálico. Durante a ■ I '■ ■ I fabricação o óxido metálico é reduzido a metal por tratamento com um gás redutor. Por exemplo, óxido pe níquel é reduzido a níquel. Em uma realização, o óxido metálico pode ser reduzido, a um óxido metálico deficiente em oxigênio de mocjo a formar o ambiente redutor do anodo (11). Alternativamente monóxido de carbono ou hidrocarbonetos pode ser adicionado ao anodo (11) antes de a camada de óxido sólido 20 se conectar a casca (13) de modo a encapsular o anodo (11) completamente. Por exemplo, metano, etano, propileno ou propano é introduzido no anodo (11) através de difusão no poro para formar uma espécie de carbono aderindo aos poros que acentuam o ambiente redutor do anodo (11). Além disso, o^ gás no interior dos poros dos anodos (11) pode ser extraído para formar uma pressão sub atmosférica ou vácuo no anodo (11) antes do anodo (11) ser encapsulado completamente, o que torna o corpo estrutural (10) da colmeia isento dé dano estrutural causado por expansão e contração induzidas tprmicamente durante a purificação do escape de baixo consumo.
Consulte a Fig. 4, que mostra uma secção transversal local de uma colmeia eletrocatalítica de acordo com uma segunda rjealização da presente invenção. Nesta realização a colmeia eletrocatafjítica compreende ainda uma camada intermediária (40) disposta entre a camada (30) do catodo 2 a camada (20) de modo que a aderência entre a camada (30) do catodo e a camada de óxido sólido (20) seja melhorada. A camada intermediária (40) pode ser feita de um óxido metálico de fluorita ou um óxido metálico de perovskita, como GDC.
Na segunda realização a colmeia eletrocatalítica pode incluir ainda uma camada (50) de oxidação catalítica para auxiliar na oxidação dej um componente do escape que seja difícil de oxidar na camada de catodo (30). A camada de oxidação catalítica (50) adere à camada de catodo (30) e é feita de um metal, uma liga, um óxido metálico de fluorita, ou um óxido metálico de perovskita, como paládio, GDC ou óxido de lantânio-estrôncio-manganês.
Está descrito abaixo o processo de purificação do escape.
Primeifamente coloque a colmeia eletrocatalítica da presente invenção em um ambiente de escape. O escape é de baixo consumo ej portanto é rico em oxigênio e pode ser ainda mais enriquecido com oxigênio através da adição de ar secundário. A temperatura de trabalho da colmeia eletrocatalítica vai da temperatura ambiente a 800 °C. O escape contém óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, hidrocarbonetos e matéria jDarticulada. As reações de purificação empreendidas pela presente invenção incluem uma reação de decomposição de remoção de óxidos de nitrogênio e uma reação de 1' I oxidação d^ remoção de monóxido de carbono, hidrocarbonetos e matéria partícula dal Os óxidos de nitrogênio incluem monóxido (NO) e dióxido (NÒ2) de nitrogênio. O monóxido de nitrogênio é decomposto em nitrogênio je oxigênio na camada de catodo (30). A reação de decomposição de NO é exfpressa pela Fórmula (1): 2NO i>N2 + 02 (1) O dióxido de nitrogênio é decomposto em monóxido dje nitrogênio e oxigênio na camada de catodo (30). A reação de decomposição de N02 é expressa pela Fórmula (2): 2N02 => 2NO + 02 (2) Então o monóxido de nitrogênio é ainda mais decomposto em nitrogênio e oxigênio na camada de catodo (30). O ambiente redutor do anodo (11) e o ambiente oxidante naj camada de catodo (30) resulta em uma diferença da pressão parcial de oxigênio entre o anodo (11) e a camada de catodo (30), e assim gera uma força eletromotriz (ernf) entre o anodo (11) e a camada de catodo (30) de acorjdo com a Fórmula (3): emf=[(RT)/(4F)] ln[(P02|Catodo)/(Po2|Anodo)] (3) onde Réa constante dos gases, T a temperatura absoluta, F a constante de Farad e P02 a pressão parcial de oxigênio. O óxido metálico ou o óxido metálico deficiente em oxigênio do anodo (11) ou u espécie de carbono aderida aos poros do anodo (11) é um composto redutor que resulta ém um ambiente equivalentej a uma pressão parcial de oxigênio mais baixa sobre o anodo (11) e assim resulta na geração de força eletromotriz maior. Diferentes compostos redutores no anodo (11) resultam em diferentes pressões parciais de oxigênio e assim geram diferentes forças eletromotrizes.
Diferentes concentrações de oxigênio no lado do catodo também resultam em diferentes pressões parciais jde oxigênio e assim geram diferentes forças eletromotrizes. Quanto mais alta a concentração de oxigênio no lado do catodo, maior a força eletromotriz gerada e assim é maior a promoção da decomposíjão de óxidos de nitrogênio em oxigênio e nitrogênio que resulta. Assim, apesar do escape de baixo consumo estar em um ambiente oxidante o qual sozinho pode gerar uma força eletromotriz, adicionar ar secundário ao escape resulta em uma força eletromotriz maior. Dentro de uma dada faixa de temperatura,jquanto mais baixa é a temperatura, resulta uma velocidade de decomposição mais alta. A decomposição de óxidos de nitrogênio é tão eficaz à tempjeratura ambiente quanto a temperaturas mais altas.
Quanto à eliminação de monóxido dê carbono, hidrocarboijetos e matéria particulada do escape, o escape é rico em oxigênio e pode ser enriquecido adicionalmente com oxigênio através da adição de ar secundário. Então] a camada de catodo (30) e a camada de oxidação cêtalítica (50) convertem monóxido de carbono, hidrocarbonetos e matéria particulada em gases inócuos. Por exemplo, monóxido de carbono é oxidado em dióxido de carbono; hidrocarbonetos (HCs) e matéria particulada (contendo carbono) são oxidados em dióxido de carbono e água. As reações para esses processos são expressas pelas Fórmulas (4)-(6): 2CO + j)2 => 2C02 (4) HCs + Ó2 => H20 + C02 (5) C + 02 => C02 (6) Através das reações de decomposição catalítica acima citadas e reações de oxidação catalítica, os poluentes de escape são removidos de forma eficaz.
Consulte a Fig. 5, que mostra uma vista frontal de uma colmdia eletrocatalítica de acordo com uma terceira realização da presente invenção. Nesta realização, a secção transversal do corpo estrutural da colmeia (10) é formada como um hexágono e a secção transversal dos canais de gás (12) é formada como um círculo. Entretanto, as secções transversais do corpo estruturai (10) da colmeia e os canais de gás (12) ncjo são limitadas às formas acima, mas podem ser de quaisquer formas otimizadas dependendo da necessidade.
Em conclusão, a presente invenção usa a diferença nas pressões parciais de oxigênio entre o lado do anodo e o lado do catodo para gerar â força eletromotriz [para promover a reação de decomposição catalítica. Ajlém disso, a presente invenção tem estrutura compacta e custo de fabricação mais baixo. A presente invenção tem ainda um tamanho compacto que permite a instalação embaixo de carros de passageiros para eliminar os poluentes do escape e assim reduzir a poluição do ar.
Portan:o, a presente invenção possui utilidade, inovação e Questões não Óbvias e satisfaz a condição para uma patente.
As realizações acima descritas destinam-se apenas a exemplifjcar a presente invenção, mas não para limitar o escopo da presente invenção. Qualquer modificação equivalente ou variação de acordo com o espírito da presente invenção também deve ser incluída dentro do escopo da presente invenção.

Claims (10)

1) "COLMEjíA ELETROCATALÍTICA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", urna colmeia eletrocatalítica para controlar o escape de emissões, adotada para purificar um escapi de baixo consumo; caracterizada por: - um corpo estrutural da colmeia (10) compreendendo um anodo (11) o qual é formado como uma espinha dorsal do corpo estrutural da colmeia (10), uma p uralidade de canais cie gás (12) formados no interior da espinha 1 dorsal para passagem do escape de baixo consumo, e uma casca (13) cobrindo ulna superfície externa (111) do anodo (11), o anodo (11) sendo feito de uni primeiro material poroso e tendo um ambiente redutor, e a casca (13) sendo formada de uma primeira estrutura densa; - uma camada de óxido sólido (20) aderida a uma superfície interna (112) do anodo (íll) em oposição à superfície externa (111) e conectada à casca (13) de modo a encapsular o ctnodo (11) compSetamente, e a camada de óxido sólido (20) sendo formada de uma segunda estrutura densa e tendo uma paredja de tubo (21) voltada para os canais de gás (12); - uma camada de catodo (30) aderida à parede de tubo (21) a qual é feita de um segundo material poroso e tem um ambiente oxidante, e a camada de óxido sólido (20) sendo disposta entre a camada de anodo (11) e de catodo (30); na qual o ambiente redutor e o ambiente oxidante permitem a ocorrênciaj de uma força eletromotriz entre as camadas de anodo (11) e de catodo (30) para promover uma decomposição de óxidos de nitrogênio (NOx) do escape de baixo consumo, em nitrogênio e oxigênio na camada de catodo (30).
2. "COLMEIA ELETROCATALÍTICA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o anodo (11) ter uma pluralidade de poros para aderir uma espécie de carbono.
3. "COLMEIA ELETROCATALÍTICA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", conforme com a reivindicação 1, caracterizado por o anodo (11) ser feito de um material selecionado de um grupo que consiste em cermet metálicos e óxidos metálicos de fluorita, óxidos metálicos de perovskíta, óxidos metálicos de fluorita, óxidos metálicos de fluorita com adição de metal, óxidos metálicos de peroyskita com adição de metal, e combinações dos mesmos.
4. "CO LM El A ELETROCATALÍTljCA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", conforme a reivindicação 1, caracterizado por a casca (13) ser feita de um material selecionado de um grupo que consiste em metais, cerâmicas, vidros e combinações dos mesmos.
5. "COLMEIA ELETROCATALÍT CA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", canforme a reivindicação 1, caracterizado por a camada de óxido sólido (20) ser feita de um material selecionado de um grupo que consiste em óxidos metálicos de flulrita, óxidos metálicos de perovskita, e combinaçõLs dos mesmos. Ι -
6. "COLMEIA ELETROCATALITjICA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", jconforme a reivindicação 1, caracterizado por a camada de catodo (30) ser feita de material selecionado de um grupo que consiste em óxidos metálicos de perovskita, óxidos metálicos de fluorita, óxidos metálicos jde perovskita com adição de metal, óxidos metálicos de fluorita com adição de metal, e combinações dos mesmos.
7. "COLMEIA ELETROCATALÍTICA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", conforme a reivindicação 1, caracterizado por uma camada intermediária (40) ser interposta entre a camada de catodo (30) e a camada de óxido sólido (20) de modoja promover a aderência entre a camada de catodo (30) e a camada de óxido sólido (20).
8. "COLlJlEIA ELETROCATALÍTICA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", conforme a reivindicação 7, caracterizado por a camada intermediária (40) ser feita d| um material selecionado de um grupo que consiste emj óxidos metálicos def fluorita, óxidos metálicos de perovskita, e combinações dos mesmos.
9. "colmeIa eletrocatalítica para controle de emissões do ESCAPE", conforme a reivindicação 1, caracterizado por uma camada de oxidação catalítica (50) ser aderida à camada de catodo (30).
10. "COLMEIA ELETROCATALÍTICA PARA CONTROLE DE EMISSÕES DO ESCAPE", Jonforme a reivindicação 9, caracterizado por a camada de oxidação catalítica (50) ser feita de um material selecionado de um grupo que consiste em metais, ligas, óxidos metálicos de fluorita, óxidos metálicos de perovskita, e combinações dos mesmos.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI549742B (zh) * 2014-05-02 2016-09-21 Ta Jen Huang Method and apparatus for treating sulfur oxides from honeycomb with electric catalyst and recovering sulfur
TWI548780B (zh) * 2014-07-02 2016-09-11 Huang Ta Yung Electrochemical dual battery panels and devices for controlling exhaust emissions
CN106765538A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 张家铭 金属触媒除菌设备
TWI572406B (zh) * 2016-07-05 2017-03-01 An electric catalyst honeycomb for controlling exhaust emission and its manufacturing method
JP7156111B2 (ja) * 2019-03-13 2022-10-19 トヨタ自動車株式会社 ハニカムフィルタ及びハニカムフィルタの製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3215650B2 (ja) * 1996-05-23 2001-10-09 日本碍子株式会社 電気化学セル、その製造方法および電気化学装置
JP3668349B2 (ja) * 1997-01-08 2005-07-06 日本碍子株式会社 電気化学セル用基体、電気化学セルおよび電気化学セル用基体の製造方法
JPH10189024A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Toho Gas Co Ltd ハニカム一体構造の固体電解質型燃料電池
JP4057823B2 (ja) * 2002-03-15 2008-03-05 独立行政法人産業技術総合研究所 窒素酸化物浄化用化学反応器及び窒素酸化物の浄化方法
WO2006070540A1 (ja) * 2004-12-27 2006-07-06 Ibiden Co., Ltd. セラミックハニカム構造体
WO2006137150A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
JP2011069326A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Dainippon Printing Co Ltd 排ガスフィルター及びこれを用いた排ガス処理システム
TWI390104B (zh) * 2010-03-04 2013-03-21 Nat Univ Tsing Hua 控制廢氣排放並發電的熱活電化學暨觸媒轉化器
TWI414343B (zh) * 2010-10-29 2013-11-11 Nat Univ Tsing Hua An electrochemical catalyst converter for controlling exhaust emissions
CN102485326A (zh) * 2010-12-06 2012-06-06 黄大仁 电化学催化剂转化器
TWI422422B (zh) * 2011-11-09 2014-01-11 Nat Univ Tsing Hua 控制廢氣排放的電觸媒管

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