BR112016011587B1

BR112016011587B1 - Catalisador para a redução seletiva de óxidos de nitrogênio, métodos para a redução de óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão de motores de combustão interna de queima pobre, e sistema de limpeza de gases de exaustão

Info

Publication number: BR112016011587B1
Application number: BR112016011587-2A
Authority: BR
Inventors: Stephan Malmberg; Nicola Soeger; Yvonne Demel; Gerald Jeske
Original assignee: Umicore Ag & Co. Kg
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2020-12-15
Also published as: US20160288094A1; PL3074126T3; EP3074126B1; RU2666722C1; EP2875863A1; KR20160091394A; JP6496309B2; JP2017503632A; CN105636690A; EP3074126A1; US10022704B2; CN105636690B; WO2015075083A1; RU2016125301A

Abstract

catalisador para a redução seletiva de óxidos de nitrogênio, métodos para a redução de óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão de motores de combustão interna de queima pobre, e sistema de limpeza de gases de exaustão. a invenção se refere a um catalisador compreendendo pelo menos duas camadas cataliticamente ativas, a e b, em que a contém um óxido carreador e componentes a1 e a2, e b contém um óxido carreador e componentes b1, b2 e b3, em que a1, a2, e b1 a b3 são definidos como divulgado na reivindicação 1. a proporção do componente a1 na camada a é, deste modo, maior que a proporção do componente b1 na camada b, em que a proporção da camada a com respeito ao peso total das camadas a e b, é maior que a proporção da camada b. a invenção se refere, ainda, a um método para a redução de óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão de motores de combustão interna de queima pobre e a um sistema de limpeza de gases de exaustão.

Description

[001] A presente invenção se refere a um catalisador de SCR contendo um óxido de vanádio.

[002] Os gases de exaustão de veículos motorizados que estão equipados com motores de combustão interna de queima pobre, tais como os motores a diesel, contém monóxido de carbono (CO) e óxido de nitrogênio (NOx), bem como componentes que resultam da combustão incompleta do combustível na câmara de combustão do cilindro. Além dos hidrocarbonetos residuais (HC), que também estão, geralmente, predominantemente presentes na forma gasosa, estes incluem as emissões de partículas, também conhecidas como "fuligem de diesel" ou "partículas de fuligem." Estes são aglomerados complexos de matéria particulada predominantemente carbonácea e uma fase líquida aderente, que compreende normalmente preponderantemente condensados de hidrocarbonetos de cadeia longa. A fase líquida que adere aos componentes sólidos, também é referida como "Fração Orgânica Solúvel - SOF" ou "Fração Orgânica Volátil - VOF".

[003] Para limpar estes gases de exaustão, os componentes acima mencionados devem ser convertidos em compostos inofensivos tão completamente quanto possível. Isto só é possível com o uso de catalisadores adequados.

[004] Desta forma, o monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos gasosos (HC) e, se aplicável, os aglomerados orgânicos que aderem às partículas de fuligem (chamadas de "Frações Orgânicas Voláteis" - VOF) podem ser removidas poroxidação com o uso de catalisadores de oxidação.

[005] Os filtros de partículas são usados para remover as emissões de partículas. Como regra, os filtros de partículas são substratos de filtro de fluxo de parede, isto é, corpos tipo favo de mel com canais de saída e entrada de fluxo a prova de gás de duas vias, que são delimitados e separados uns dos outros por paredes porosas. Os gases de exaustão contendo partículas que fluem para os canais de entrada de fluxo são forçados a passar através da parede porosa por um plugue de vedação estanque a gás, localizado na saída lateral e escapam novamente do substrato do filtro de fluxo de parede através dos canais de saída selados no lado da entrada de fluxo. Ao fazê-lo, a fuligem de diesel é filtrada para fora do gás de exaustão.

[006] O uso de catalisadores de armazenamento de óxido de nitrogênio oferece uma opção para remover os óxidos de nitrogênio. A sua ação de limpeza é baseada no fato de que, na fase operacional pobre do motor, os óxidos de nitrogênio a partir do material de armazenamento no catalisador de armazenamento são predominantemente armazenados sob a forma de nitratos e decompostas novamente em uma fase operação rica curta subsequente do motor, e os óxidos de nitrogênio que são liberados deste modo são convertidos com a redução dos componentes de exaustão no catalisador de armazenamento para nitrogênio, dióxido de carbono e água. Este princípio de operação é descrito, por exemplo, no documento SAE identificado como SAE 950809.

[007] Outro método conhecido para a remoção de óxidos de nitrogênio dos gases de exaustão na presença de oxigênio é o método de redução catalítica seletiva (processo SCR; Redução Catalítica Seletiva, do inglês, Seletive Catalytic Reduction), usando amônia sobre um catalisador adequado, o catalisador de SCR. Neste método, os óxidos de nitrogênio a serem removidos dos gases de exaustão são convertidos em nitrogênio e água usando amônia. A amônia, que é usada como agente de redução, pode ser produzida no sistema de exaustão como uma emissão secundária ou se tornar disponível no sistema de gases de exaustão e subsequente hidrólise por injeção de um precursor a partir do qual amônia pode ser formada, tal como a ureia, carbamato de amônio ou formato de amônio.

[008] Para realizar a última variante do método de SCR, uma fonte para o fornecimento do agente de redução - um dispositivo de injeção para a dosagem do agente de redução para o gás de exaustão como necessário - e um catalisador de SCR disposto no percurso do fluxo dos gases de exaustão são necessários.

[009] Os óxidos mistos, por exemplo, que são baseados, em particular, no dióxido de titânio e/ou óxidos de vanádio tais como o pentóxido de vanádio, e que podem conter outros óxidos, tais como os de silício, molibdênio, manganês, tungstênio, e outros, podem ser usados como catalisadores de SCR. Esses catalisadores são descritos em detalhe na literatura; ver, por exemplo, o documento WO 89/03366 A1, EP 0 345 695 A2, EP 0 385 164 A2, WO 2011/013006 A2 e US 2013/205743.

[010] Devido aos motores de combustão interna instalados em veículos motorizados serem operados em ciclos de acionamento transiente, o catalisador de SCR também deve garantir as mais elevadas conversões de óxidos de nitrogênio possíveis com boa seletividade, mesmo sob condições de operação amplamente variadas. Portanto, uma conversão completa e seletiva das quantidades de óxido de nitrogênio que ocorre também deve ser assegurada a baixas temperaturas, imediatamente assim que elas estão em altas temperaturas, como surgem, por exemplo, com plena aceleração.

[011] No entanto, a técnica anterior não permite que catalisadores de SCR de vanádio sejam otimizados simultaneamente com respeito a atividade a baixa temperatura (T < 250 °C) e a seletividade a alta temperatura (T > 500 °C). Uma melhoria da atividade a baixa temperatura está sempre ligada a déficits de seletividade em alta temperatura e vice-versa.

[012] No entanto, há um aumento da demanda do mercado para apenas este tipo de catalisador. Portanto, o objetivo da presente invenção é fornecer catalisadores de SCR de vanádio que se distinguem por uma boa atividade a baixa temperatura com, simultaneamente, uma maior seletividade a alta temperatura.

[013] Este objetivo é conseguido por um catalisador para a redução seletiva de óxidos de nitrogênio compreendendo duas camadas cataliticamente ativas A e B, em que,

[014] A contém um óxido carreador e os componentes A1 e A2, e

[015] B contém um óxido carreador e os componentes B1, B2, B3 e,

[016] em que,

[017] A1 e B1 correspondem a pelo menos um óxido de vanádio,

[018] A2 e B2 correspondem a pelo menos um óxido de tungstênio, e

[019] B3 corresponde a pelo menos um óxido de silício,

[020] caracterizado por: • a proporção do componente A1 na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A é maior que a proporção de componente B1 na camada B, em % em peso com respeito ao peso total da camada B, e • a proporção da camada A em % em peso com respeito ao peso total das camadas A e B é maior que a proporção da camada B.

[021] Em uma modalidade da presente invenção, além dos componentes A1 e A2, a camada A contém também um componente A3, em que A3 corresponde a pelo menos um óxido de silício e em que a proporção do componente A3 na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A é menor que a proporção do componente B3 na camada B em % em peso com respeito ao peso total da camada B.

[022] Dependendo do estado de operação do catalisador de acordo com a invenção, os componentes A1 a A3 e B1 a B3 podem estar presentes em diferentes formas oxídicas. Os parâmetros que determinam as respectivas formas oxídicas incluem, por exemplo, a concentração dos componentes individuais, a temperatura e a concentração de oxigênio a que o catalisador está exposto. No entanto, o processo de produção do catalisador de acordo com a invenção também pode ter um impacto.

[023] Como regra, o vanádio está presente como o pentóxido de vanádio, tungstênio como trióxido de tungstênio, e o silício como dióxido de silício. Dependendo da concentração de oxigênio, o vanádio, o tungstênio e o silício podem, no entanto, também estar presentes em estados de oxidação mais altos ou mais baixos. Além disso, é também possível que todos os componentes oxídicos da camada A e/ou todos os componentes oxídicos da camada B formam uma solução sólida na qual os óxidos dos elementos individuais não podem mais ser distinguidos. No entanto, isto é, no máximo, de menor importância para a eficácia como um catalisador de SCR e não tem influência significativa sobre a atividade catalítica.

[024] Além disso, a pessoa versada na técnica é capaz de determinar a presente forma dos catalisadores de acordo com a invenção por meio de métodos analíticos apropriados.

[025] Em uma modalidade do catalisador de acordo com a invenção, tem pelo menos duas camadas cataliticamente ativas A e B, em que

[026] A contém um óxido carreador, pentóxido de vanádio como componente A1, e trióxido de tungstênio como componente A2, e

[027] B contém um óxido carreador, pentóxido de vanádio como componente B1, trióxido de tungstênio como componente B2, e dióxido de silício como componente B3,

[028] caracterizado por •a proporção de pentóxido de vanádio na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A é maior que a proporção de pentóxido de vanádio na camada B, em % em peso com respeito ao peso total da camada B, e •a proporção da camada A em % em peso com respeito ao peso total das camadas A e B é maior que a proporção da camada B.

[029] Em uma outra modalidade do catalisador de acordo com a invenção, a proporção do componente A2 da camada A e do componente B2 na camada B, em % em peso, respectivamente, com respeito ao peso total da camada A ou B, é igual, ou a proporção do componente A2 na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A é menor que a proporção do componente B2 na camada B em % em peso com respeito ao peso total da camada B.

[030] As camadas A e B podem, independentemente uma da outra, conter componentes adicionais A4 ou B4, em que

[031] A4 corresponde a um ou mais óxidos de metal que são selecionados da série que consiste em óxidos de cobre, ferro, manganês, molibdênio, antimônio, nióbio, prata, paládio, platina e os elementos de terras raras, e

[032] B4, independentemente de A4, corresponde a um ou mais óxidos de metal que são selecionados da série que consiste em óxidos de cobre, ferro, manganês, molibdênio, antimônio, nióbio, prata e elementos de terras raras.

[033] Como é o caso com os componentes A1 a A3 e B1 a B3, a forma oxídica dos componentes A4 e B4 pode também ser diferente e depende, como descrito acima, do estado de operação do catalisador de acordo com a invenção e do seu processo de produção. Além disso, os metais tais como prata, paládio e platina podem, dependendo do estado de operação, também estar presentes na forma metálica. Para os fins da presente invenção, a redação selecionada acima - óxidos de prata, platina, e paládio - também inclui, portanto, os metais em si.

[034] Na medida em que o catalisador, de acordo com a invenção, contém componentes A4 e B4, e eles representam um óxido de um elemento de terra rara, então, em particular, a proporção de óxido de terras raras na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A é menor que a proporção de óxido de terras raras na camada B em % em peso com respeito ao peso total da camada B.

[035] Os elementos de terras raras preferenciais são lantânio, cério, praseodímio, neodímio, samário, gadolínio, térbio, disprósio, érbio e ítrio.

[036] Na medida em que o catalisador de acordo com a invenção contém componentes A4 e B4, e eles representam um óxido de cobre, ferro, manganês, molibdênio, nióbio, ou prata, então, em particular, a proporção de óxidos de cobre, ferro, manganês, molibdênio, nióbio, ou prata na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A é maior que a proporção de óxidos de cobre, ferro, manganês, molibdênio, antimônio, nióbio, ou prata na camada B, em % em peso com respeito ao peso total da camada B.

[037] Em uma modalidade do catalisador de acordo com a invenção, esta contém o componente A4, mas não contém o componente B4.

[038] Neste caso, a proporção de componente A4 com respeito ao peso total das quantidades da camada A de 0,1 a 15 % em peso, em que, no caso da prata, platina e paládio, a proporção é calculada como um metal em cada caso e, no caso de outros componentes, a proporção é calculada como um óxido em cada caso, ou seja, como CuO, Fe2O3, MnO, MoO3, Sb2O5, Nb2O5, CeO2 ou Er2O3.

[039] A platina pode ser usada na camada A para vantagem particular. Devido à sua eficácia na oxidação catalítica, a platina é capaz de oxidar amônia não reagida por meio da reação de SCR e, assim, prevenir a sua liberação para o meio ambiente. Outros óxidos de oxidação ativo, por exemplo, os de cobre, manganês e prata, pode exibir este efeito.

[040] Em uma modalidade da invenção, a proporção do componente A1 calculada como quantidades de pentóxido de vanádio corresponde a 1,5 a 5 % em peso - em particular, 2 a 4 % em peso - com respeito ao peso total da camada A.

[041] Em uma outra modalidade da invenção, a proporção do componente B1 calculada como quantidades de pentóxido de vanádio corresponde a 1 a 4 % em peso - em particular, 1,5 a 3,5 % em peso - com respeito ao peso total da camada B.

[042] Em uma outra modalidade da invenção, a proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A e a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B são iguais. Neste caso, a proporção calculada como trióxido de tungstênio corresponde a, em particular, 3 a 12 - de preferência, 4,5-10 % em peso.

[043] No caso em que a proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A é menor que a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B, então este, calculado como trióxido de tungstênio, corresponde a, em particular, 3 a 5,5 - de preferência, 4,5 a 5 % em peso. A proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B, então, corresponde a, em particular, 4,5 a 12 - de preferência de 5 a 10 % em peso.

[044] A proporção de componente B3 com respeito ao peso total da camada B e calculada como quantidades de dióxido de silício corresponde a, em particular, 3 a 12 - de preferência, 3,5 a 10 % em peso.

[045] A proporção do componente A3 com respeito ao peso total da camada A e calculada como dióxido de silício corresponde a, de preferência, 0 a 5 % em peso. Na medida em que o componente A3 está presente, é especialmente preferencial que a sua proporção com respeito ao peso total da camada A e calculada como quantidades de dióxido de silício corresponda a 1 a 5 % em peso.

[046] Na medida em que componentes A4 ou B4 estão presentes, a sua proporção com respeito ao peso total das quantidades camada A camada ou B, em particular, a 0,1 a 15 % em peso. Estes números, com exceção de prata, platina e paládio, cuja proporção é calculada como um metal em cada caso, são calculados em proporção de óxidos como CuO, Fe2O3, MnO, MoO3, Sb2O5, Nb2O5, CeO2, Er2O3, etc.

[047] Em uma outra modalidade da presente invenção, •a proporção do componente A1 calculada como quantidades de pentóxido de vanádio corresponde a 1,5 a 5 % em peso com respeito ao peso total da camada A, e •a proporção do componente B1 calculada como quantidades de pentóxido de vanádio corresponde a 1 a 4 % em peso com respeito ao peso total da camada B, •a proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A e a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B são iguais e, calculadas como trióxido de tungstênio, correspondem à quantidade de 3 a12 % em peso, ou a proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A é menor que a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B e, calculada como trióxido de tungstênio, corresponde a 3 a 5,5 % em peso, em que a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B, em seguida, corresponde a 4,5 a 12 % em peso, e •a proporção de componente B3 com respeito ao peso total da camada B e calculada como quantidades de dióxido de silício corresponde a 3 a 12 % em peso, em que o componente A3 não está presente ou a sua proporção com respeito ao peso total da camada A e calculada como quantidades de dióxido de silício corresponde a 1 a 5 % em peso.

[048] Em uma outra modalidade da presente invenção, •a proporção do componente A1, calculada como pentóxido de vanádio, corresponde a 2 a 4 % em peso com respeito ao peso total da camada A, e •a proporção de componente B1, calculada como pentóxido de vanádio, corresponde a 1,5 a 3,5 % em peso com respeito ao peso total da camada B, •a proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A e a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B são iguais e, calculadas como trióxido de tungstênio, correspondem a 4,5 a 10 % em peso, ou •proporção de componente A2, com respeito ao peso total da camada A, é menor que a proporção de componente B2, com respeito ao peso total da camada B, e, calculada como trióxido de tungstênio, corresponde a 4,5 a 5 % em peso, em que a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B, então, corresponde a 5 a 10 % em peso, e • a proporção de componente B3 com respeito ao peso total da camada B e calculada como dióxido de silício corresponde a 3,5 a 10 % em peso, em que o componente A3 não está presente, ou a sua proporção com respeito ao peso total da camada A e calculada como dióxido de silício corresponde a 1 a 5 % em peso.

[049] Nas modalidades do catalisador de acordo com a invenção, o óxido carreador da camada A e/ou B é o dióxido de titânio, dióxido de zircónio ou óxido de alumínio. Em particular, o óxido carreador na camada A e B é o dióxido de titânio. O dióxido de titânio preferencial está presente em um mínimo de 95 % na modificação de anatase e em um máximo de 5 % na modificação de rutilo. A sua área superficial BET é, em particular, maior que 80 m2/g e corresponde a, por exemplo, 80 a 250 m2/g.

[050] A proporção de óxido carreador em % em peso com respeito à respectiva camada é derivada simplesmente como a diferença na soma das proporções dos componentes restantes, por exemplo, A1, A2, A3, e A4 ou B1, B2, B3, e B4 e 100.

[051] De acordo com a invenção, a proporção da camada A em % em peso com respeito ao peso total das camadas A e B é maior que a proporção da camada B.

[052] Nas modalidades da presente invenção, a proporção da camada B corresponde a 12,5 a 25 % com respeito ao peso total das camadas A e B.

[053] Em particular, a camada A é usada em quantidades de 100 a 220 - de preferência, 120 a 210 g/l - e a camada B é usada em quantidades de 14 a 75 g/l com respeito ao volume do substrato carreador em cada caso.

[054] As camadas A e B do catalisador de acordo com a invenção são vantajosamente aplicadas a um corpo de suporte cataliticamente inerte feito de material cerâmico ou metálico, que tem uma primeira extremidade a, uma segunda extremidade b, e um comprimento L, que se estende entre as extremidades a e b.

[055] Desse modo, o corpo de suporte cataliticamente inerte pode ser um corpo tipo favo de mel de produtividade ou um filtro de fluxo de parede. Na medida em que um filtro de fluxo de parede é usado como um corpo de suporte cataliticamente inerte, o catalisador de acordo com a invenção pode ser usado como um filtro de partículas de diesel dotado de um revestimento de SCR ativo.

[056] A disposição das camadas A e B no corpo de suporte cataliticamente inerte pode diferir. Em particular, no entanto, elas estão dispostas de modo que, quando usadas como pretendido, o catalisador de acordo com a invenção pode ser instalado no veículo motorizado de modo que a camada B entra em contato com o gás de exaustão a ser limpa antes da camada A.

[057] Desta forma, por exemplo, a camada A é aplicada diretamente ao corpo de suporte inerte ao longo de todo o seu comprimento, e a camada B é aplicada à camada A e cobre-a completamente ao lado do gás de exaustão.

[058] Em uma outra modalidade, a camada A originária da extremidade a do corpo de suporte cataliticamente inerte, pode ser aplicada a um comprimento La, e a camada B, originária da extremidade b do corpo de suporte cataliticamente inerte, pode ser aplicada a um comprimento Lb, em que La corresponde a 50 a 75 % e Lb corresponde a 25 a 50 % do comprimento L, e La + Lb = L.

[059] Em uma outra modalidade, a camada A e a camada B podem ser aplicadas a dois corpos de suporte cataliticamente inertes diferentes dispostos em sucessão. Neste caso, com o uso pretendido do catalisador de acordo com a invenção, o corpo de suporte da camada B cataliticamente inerte encontra-se, em particular, no lado da entrada de fluxo do corpo de suporte cataliticamente inerte da camada A.

[060] Finalmente, é também possível p não aplicar camadas A e B a um corpo de suporte cataliticamente inerte, mas sim formar a camada A como um corpo de suporte extrudido sobre o qual a camada B é aplicada na forma de um revestimento.

[061] As camadas A e B são aplicadas ao corpo de suporte cataliticamente inerte de acordo com os métodos de revestimento por imersão habituais ou métodos de revestimento por sucção e bomba com pós-tratamento térmico posterior (calcinação e redução usando gás de formação ou de hidrogênio, se for o caso). Estes métodos são suficientemente conhecidos do estado da técnica.

[062] O catalisador de acordo com a invenção é particularmente bem adequado para a redução de óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão de motores de combustão interna de queima pobre, em particular, motores a diesel.

[063] A presente invenção, portanto, também se refere a um método para a redução de óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão de motores de combustão interna de queima pobre, compreendendo as seguintes etapas de método: •adicionar um agente de redução para o gás de exaustão contendo óxidos de nitrogênio e •passar a mistura resultante dos gases de exaustão contendo óxidos de nitrogênio e agente de redução sobre um catalisador de acordo com a invenção, •em que o catalisador é disposto de modo que a mistura de gases de exaustão contendo óxidos de nitrogênio e o agente de redução entra em contato com a camada B primeiramente.

[064] Como um agente de redução, leva-se em consideração especialmente amônia, em que, com vantagem particular, não a amônia em si, mas um precursor de amônia - em particular, ureia - é adicionado ao óxido de nitrogênio que contém os gases de exaustão.

[065] No entanto, os hidrocarbonetos também podem ser usados como o agente de redução (o assim chamado processo de HC-deNOx), em que os hidrocarbonetos podem ser adicionados ao gás de exaustão contendo óxidos de nitrogênio, ou em que os hidrocarbonetos podem ser formados na corrente de gás de exaustão (o chamado processo de HC-deNOx passivo). Os vários processos ou os diversos agentes de redução são conhecidos do versado na técnica e são descritos em detalhe na literatura.

[066] Em particular, o catalisador de acordo com a invenção é usado como um componente de um sistema de limpeza de gases de exaustão que, por exemplo, compreende um catalisador de oxidação e um filtro de partículas de diesel disposto no lado de entrada de fluxo, além do catalisador de acordo com a invenção. O catalisador de acordo com a invenção pode, deste modo, também estar presente como um revestimento sobre o filtro de partículas de diesel.

[067] A presente invenção, portanto, também se refere a um sistema de limpeza de gases de exaustão para o tratamento de gases de exaustão de diesel que, na direção do fluxo dos gases de exaustão, compreende -um catalisador de oxidação, -um filtro de partículas de diesel, e -um catalisador de acordo com a invenção ou -um catalisador de oxidação e - um filtro de partículas de diesel em que um catalisador de acordo com a invenção está presente como um revestimento, em que o catalisador de acordo com a invenção está disposto de tal modo que o gás de exaustão contendo óxidos de nitrogênio entra em contato com a camada B primeiramente.

[068] Os catalisadores de oxidação e filtros de partículas de diesel adequados para o sistema de limpeza de gases de exaustão são conhecidos do versado na técnica e estão disponíveis no mercado.

[069] Como regra, o sistema de limpeza de gases de exaustão de acordo com a invenção compreende um dispositivo para dosagem de amônia, o qual está disposto no lado da entrada de fluxo do catalisador de acordo com a invenção, ou um composto a partir do qual amônia é formada, por exemplo, ureia.

[070] A presente invenção também diz respeito a um método para a redução de óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão de motores de combustão interna de queima pobre, em particular, motores a diesel, que é caracterizado pelo fato de o gás de exaustão ser canalizado através de um sistema de limpeza de gases de exaustão de acordo com a invenção.

EXEMPLOS 1 A 8

[071] A produção de catalisadores em pó:

A)CATALISADOR A EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[072]87,8 % em peso de TiO2, como carreador, 2,2 % em peso de V2O5, e 10 % em peso de WO3; foi produzido como segue:

[073] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó foi colocado em um recipiente. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio e metavanadato de amônio dissolvidas em ácido oxálico foi adicionada lentamente com a quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

B)CATALISADOR B EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[074]87,8 % em peso de TiO2, como carreador, 2,2 % em peso de V2O5, e 10 % em peso de WO3; foi produzido como segue:

[075] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 10 % em peso de óxido de tungstênio foi colocado em um recipiente. Em seguida, metavanadato de amônio dissolvido em ácido oxálico foi adicionado lentamente na quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

C)CATALISADOR C EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[076]79,4 % em peso de TiO2, como carreador, 1,8 % em peso de V2O5, 10 % em peso de WO3, e 8,8 % em peso de SiO2 foi produzido como segue:

[077] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 10 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio e metavanadato de amônio dissolvida em ácido oxálico foi adicionada lentamente com a quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

D)CATALISADOR D EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[078] 78,5 % em peso de TiO2, como carreador, 1,8 % em peso de V2O5, 10 % em peso de WO3, e 9,7 % em peso de SiO2 foi produzido como segue:

[079] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 10 % em peso de SiO2 e 9 % em peso de óxido de tungstênio foi colocado em um recipiente. Em seguida, metavanadato de amônio dissolvido em ácido oxálico foi adicionado lentamente com a quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas. EXEMPLO 1 a)Para produzir um catalisador de acordo com a invenção, o catalisador A em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento de um substrato de fluxo comercial. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat (camada de óxidos inorgânicos que abriga os metais preciosos que realizam o processo catalítico) correspondeu a 210 g/l b)Em seguida, o catalisador C em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento do substrato de fluxo obtido de acordo com a etapa a) acima e revestido com um catalisador A em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 70 g/l

[080] O catalisador de acordo com a invenção assim obtida é referido abaixo como K1.

EXEMPLO 2

[081] O Catalisador D pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento do substrato de fluxo obtido de acordo com o Exemplo 1a) e revestido com um catalisador A em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 70 g/l.

[082] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K2. EXEMPLO 3 a)Para produzir um catalisador de acordo com a invenção, o catalisador B em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento de um substrato de fluxo comercial. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat correspondeu a 210 g/l. b)Em seguida, o catalisador C em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento do substrato de fluxo obtido de acordo com a etapa a) acima e revestido com um catalisador B em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 70 g/l.

[083] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K3.

EXEMPLO 4

[084] O catalisador D em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento de um substrato de fluxo comercial obtido de acordo com o Exemplo 3a) e revestido com um catalisador B em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 70 g/l.

[085] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K4. EXEMPLO 5 a)Para produzir um catalisador de acordo com a invenção, o catalisador A em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de 75 % do comprimento total de um substrato de fluxo comercial partindo de um lado. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat correspondeu a 280 g/l. b)Em seguida, o catalisador C em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo dos restantes 25 % do comprimento total de um substrato de fluxo comercial obtido de acordo com a etapa a) acima e revestido com um catalisador A em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 280 g/L.

[086] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K5.

EXEMPLO 6

[087] O Catalisador D em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo dos restantes 25 % do comprimento total de um substrato de fluxo comercial obtido de acordo com o Exemplo 5a) e revestido ao longo de 75 % do seu comprimento com um catalisador A em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 280 g/L.

[088] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K6. EXEMPLO 7 a)Para produzir um catalisador de acordo com a invenção, o catalisador B em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de 75 % do comprimento total de um substrato de fluxo comercial partindo de um lado. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat correspondeu a 280 g/l. b)Em seguida, o catalisador C em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo dos restantes 25 % do comprimento total de um substrato de fluxo comercial obtido de acordo com a etapa a) acima e revestido com um catalisador A em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 280 g/L.

[089] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K7.

EXEMPLO 8

[090] O Catalisador D pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo dos restantes 25 % do comprimento total de um substrato de fluxo comercial obtido de acordo com o Exemplo 7a) e revestido ao longo de 75 % do seu comprimento com um catalisador B em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada correspondeu a 280 g/L.

[091] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K8.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

[092] Por analogia com o exemplo 1a, um substrato de fluxo comercial é revestido ao longo de todo o seu comprimento com um catalisador A em pó, em uma quantidade de 280 g/l.

[093] O catalisador obtido é referido abaixo como VK1.

EXEMPLO COMPARATIVO 2

[094] Por analogia com o exemplo 3a, um substrato de fluxo comercial é revestido ao longo de todo o seu comprimento com um catalisador B em pó, em uma quantidade de 280 g/l.

[095] O catalisador obtido é referido abaixo como VK2.

EXEMPLO COMPARATIVO 3

[096] Para produzir um catalisador comparativo, o catalisador C em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento de um substrato de fluxo comercial. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat correspondeu a 280 g/l.

[097] O catalisador assim obtido é referido abaixo como VK3.

EXEMPLO COMPARATIVO 4

[098] Para produzir um catalisador comparativo, o catalisador D em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo de todo o comprimento de um substrato de fluxo comercial. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat correspondeu a 280 g/l.

[099] O catalisador assim obtido é referido abaixo como VK4.

[0100] Antes dos catalisadores serem testados de acordo com os exemplos 1 a 8 e exemplos comparativos 1 a 4, eles foram primeiro hidrotermicamente envelhecidos durante 100 horas a 580 °C em uma atmosfera de gás (10 % de O2, 10 % de H2O, N2 restante).

[0101] No caso dos catalisadores de camada a partir dos exemplos de 1 a 4, a fim de determinar as taxas de NO do catalisador envelhecido, os núcleos de perfuração com L = 3" e D = 1 % foram testados em um reator de vidro de quartzo entre 150 e 540 °C, sob condições estacionárias (GHSV = 30000 1/h, composição do gás de síntese: 500 ppm de NO, 450 ppm de NH3 (α = xNH3 / xNOx = 0,9; xNOx = xNO + xNO2, onde X indica a concentração em cada caso), 5 % de O2, 5 % de H2O, N2 restante.

[0102] As taxas de NO dos catalisadores de zona dos exemplos 5 a 8 foram determinadas de modo análogo, em que foram usados núcleos de perfuração, que exibem as duas zonas na mesma razão de comprimento como no substrato revestido originalmente.

[0103] As seguintes taxas de NO em padronizadas para α, foram obtidas:

EXEMPLOS 9 A 20

[0104] Para produzir catalisadores adicionais deacordo com a invenção, foram usados os seguintes catalisadores em pó:

E)CATALISADOR E EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0105]87,8 % em peso de TiO2, como carreador,3,5 % em peso de V2O5, 4,5 % em peso de WO3, e 4,6 % em peso de SiO2 foi produzido como segue:

[0106] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 5 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio e metavanadato de amônio dissolvida em ácido oxálico foi adicionada lentamente com a quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

F)CATALISADOR F EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0107] 92,0 % em peso de TiO2, como carreador, 3,0 % em peso de V2O5, e 5 % em peso de WO3, foi produzido como segue:

[0108] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó foi colocado em um recipiente. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio e metavanadato de amônio dissolvida em ácido oxálico foi adicionada lentamente com a quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

G)CATALISADOR G EM DA COMPOSIÇÃO

[0109] 92,5 % em peso de TiO2, como carreador, 2,5 % em peso de V2O5, e 5 % em peso de WO3, foi produzido como segue:

[0110] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó foi colocado em um recipiente. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio e metavanadato de amônio dissolvida em ácido oxálico foi adicionada lentamente com a quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

H)CATALISADOR H EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0111] 91,5 % em peso de TiO2, como carreador, 2,5 % em peso de V2O5, 5 % em peso de WO3, e 1 % em peso de prata foi produzido como segue:

[0112] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio e acetato de prata e metavanadato de amônio dissolvido em ácido oxálico foram lentamente adicionadas nas quantidades apropriadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

I)CATALISADOR I EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0113] 92,0 % em peso de TiO2, como carreador, 2,5 % em peso de V2O5, 5 % em peso de WO3, e 0,5 % em peso de MnO foi produzido como segue:

[0114] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de acetato de manganês, metatungstato de amônio e metavanadato de amônio dissolvidas em ácido oxálico foram lentamente adicionadas nas quantidades apropriadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

J)CATALISADOR J EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0115] 74,9 % em peso de TiO2, como carreador, 4,0 % em peso de V2O5, 8,3 % em peso de WO3, 9,3 % em peso de SiO2, e 3,5 % em peso de Fe2O3 foi produzido como segue:

[0116] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 5 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente e intensamente misturado com a quantidade apropriada de vanadato de ferro. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio na quantidade apropriada foi lentamente adicionada, sob agitação constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

K)CATALISADOR K EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0117] 88,6 % em peso de TiO2, como carreador, 1,6 % em peso de V2O5, 5,0 % em peso de WO3, 4,3 % em peso de SiO2, e 0,5 % em peso de CuO foi produzido como segue:

[0118] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 5 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio e acetato de cobre e metavanadato de amônio dissolvidas em ácido oxálico foram lentamente adicionadas nas quantidades apropriadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

L)CATALISADOR L EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0119] 87,2 % em peso de TiO2, como carreador, 1,6 % em peso V2O5, 5,0 % em peso de WO3, 4,2 % em peso de SiO2, 2,0 % em peso e Nb2O5 foi produzido como segue:

[0120] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 5 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio e de oxalato de nióbio de amônio e metavanadato de amônio dissolvidas em ácido oxálico foram lentamente adicionadas nas quantidades apropriadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi secoa 110 ° C e então calcinado a 600 ° C durante 6 horas.

M)CATALISADOR M EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0121] 87,2 % em peso de TiO2, como carreador, 1,6 % em peso V2O5, 5,0 % em peso de WO3, 4,2 % em peso de SiO2, e 2,0 % em peso de MoO3 foi produzido como segue:

[0122] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 5 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio e molibdato de amônio e metavanadato de amônio dissolvidas em ácido oxálico foram lentamente adicionadas nas quantidades apropriadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 ° C e então calcinado a 600 ° C durante 6 horas.

N)CATALISADOR N EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0123] 88,8 % em peso de TiO2, como carreador, 1,5 % em peso de V2O5, 5,0 % em peso de WO3, e 4,7 % em peso de SiO2 foi produzido como segue:

[0124] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 5 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio e metavanadato de amônio dissolvida em ácido oxálico foi adicionada lentamente com a quantidade adequada sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

O)O CATALISADOR EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0125] 75,8 % em peso de TiO2, como carreador, 2,1 % em peso de V2O5, 8,4 % em peso de WO3, 9,4 % em peso de SiO2, e 4,3 % em peso de CeOo foi produzido como segue:

[0126] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 10 % em peso de SiO2 e 9 % em peso de WO3 foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio e acetato de cério e metavanadato de amônio dissolvidas em ácido oxálico foram lentamente adicionadas nas quantidades apropriadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

P)CATALISADOR P EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0127]65,1 % em peso de TiO2, como carreador, 3,2 % em peso de V2O5, 7,2 % em peso de WO3, 8,0 % em peso de SiO2, 2,8 % em peso de Fe2O3, e 13,6 % em peso de Er2O3 foi produzido como segue:

[0128] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 10 % em peso de SiO2 e 9 % em peso de WO3 foi colocado em um recipiente e misturou-se intensivamente com a quantidade apropriada de vanadato de érbio e ferro. Em seguida, uma solução aquosa de metatungstato de amônio na quantidade apropriada foi lentamente adicionada, sob agitação constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

Q)CATALISADOR Q EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0129]87,7 % em peso de TiO2, como carreador,1,6 % em peso de V2O5, 5,0 % em peso de WO3, 4,2 % em peso de SiO2, e 1,5 % em peso de Sb2O5 foi produzido como segue:

[0130] O dióxido de titânio comercialmente disponível (anatase) sob a forma de pó dopado com 5 % em peso de SIO2 foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio e acetato de antimônio e metavanadato de amônio dissolvidas em ácido oxálico foram lentamente adicionadas nas quantidades apropriadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

[0131] De forma análoga, como descrito nos exemplos 1 a 4, usando-se pós de catalisador E a Q, os catalisadores de camada de acordo com a invenção a partir dos exemplos 9 a 20 foram obtidos de acordo com a seguinte tabela.

[0132] Para produzir os Exemplos Comparativos 5 a 12, uma quantidade de 160 g/l de catalisador em pó de E, N, F, H, O, P, I, ou K foi revestida ao longo de todo o comprimento de um substrato de fluxo disponível comercialmente. Os catalisadores assim obtidos são doravante referidos como segue: VK5(contendoocatalisadorEempó), VK6(contendoocatalisadorNempó), VK7(contendoocatalisadorFempó) e VK8(contendoocatalisadorHempó) VK9(contendoocatalisadorOempó) VK10(contendoocatalisadorPempó) VK11(contendoocatalisadorIempó) VK12(contendoocatalisadorKempó)

[0133] As taxas de NO dos catalisadores novos, de acordo com os exemplos 10, 11, 12, 13, 16, 17 e 18 (referidos abaixo como K10, K11, K12, K13, K16, K17 e K18) e catalisadores comparativos VK5 a VK12 foram determinadas como descrito acima.

[0134] As seguintes taxas de NO em %,padronizados para α, foram obtidas:

R)CATALISADOR R EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0135]77,1 % em peso de TiO2, como carreador, 3,61 % em peso de V2O5, 11,17 % em peso de WO3, e 8,12 % em peso de SiO2 foi produzido como segue:

[0136] Uma mistura de 11,29 % em peso de um dióxido de titânio disponível comercialmente (anatase) puro e 81,23% em peso de um dióxido de titânio disponível comercialmente (anatase) dopado com 10 % em peso de SiO2 e 9 % em peso de WO3 foi colocado em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio (3,86 % em peso calculado como WO3) e metavanadato de amônio (3,61 % em peso calculado como V2O5) foram lentamente adicionados sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas.

S)CATALISADOR S EM PÓ DA COMPOSIÇÃO

[0137]73,02 % em peso de TiO2, como carreador,3,42 % em peso de V2O5, 15,87 % em peso de WO3; e 7,69 % em peso de SiO2 foi produzido como segue:

[0138] Uma mistura de 10,70 % em peso de um dióxido de titânio disponível comercialmente (anatase) puro e 76,94% em peso de um dióxido de titânio disponível comercialmente (anatase) dopado com 10 % em peso de SiO2 e 9 % em peso de WO3 foi colocada em um recipiente. Em seguida, as soluções aquosas de metatungstato de amônio (8,95 % em peso calculado como WO3) e metavanadato de amônio (3,42 % em peso calculado como V2O5) foram lentamente adicionadas sob mistura constante. O pó assim obtido foi seco a 110 °C e então calcinado a 600 °C durante 6 horas. EXEMPLO 21 a)Para produzir um catalisador de acordo com a invenção, o catalisador S em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual partindo de um lado ao longo de um comprimento de 1,2" de um substrato de fluxo comercial tendo um comprimento de 3,0", ou seja, 40 % do seu comprimento total. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat correspondeu a 160 g/l. b)Em seguida, o catalisador em pó R foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo dos restantes 60 % do comprimento total do substrato de fluxo obtido de acordo com a etapa (a) acima e revestido com um catalisador S em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada do mesmo modo correspondeu a 160 g/l.

[0139] O catalisador de acordo com a invenção assim obtido é referido abaixo como K13. EXEMPLO COMPARATIVO 13 a)Para produzir um catalisador comparativo, o catalisador R em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual partindo de um lado ao longo de um comprimento de 1,2" de um substrato de fluxo comercial tendo um comprimento de 3,0", ou seja, 40 % do total de seu comprimento. Ele foi então seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat correspondeu a 160 g/l. b)Em seguida, o catalisador S em pó foi suspenso em água e revestido da maneira usual ao longo dos restantes 60 % do comprimento total do substrato de fluxo obtido de acordo com a etapa (a) acima e revestido com catalisador R em pó. Ele foi novamente seco a 110 °C e calcinado a 600 °C durante 6 horas. A carga de washcoat da segunda camada do mesmo modo correspondeu a 160 g/l.

[0140] O catalisador assim obtido é referido abaixo como VK13.

[0141] Em VK13, a proporção de V2O5 na camada A (a camada produzida na etapa (a)) em % em peso com respeito ao peso total da camada A é menor que a proporção de V2O5 na camada B (camada produzida na etapa (b)) em % em peso com respeito ao peso total da camada B. A este respeito, VK13 corresponde ao exemplo 2 do documento US 2013/205743.

[0142]As taxas de NO dos catalisadores novos K13 e VK15 foram determinadas como descrito acima.

[0143] As seguintes taxas de NO em %,padronizadas para α, foram obtidas:

Claims

1.CATALISADOR PARA A REDUÇÃO SELETIVA DE ÓXIDOS DE NITROGÊNIO compreendendo duas camadas cataliticamente ativas A e B, em que: A contém um óxido carreador e os componentes A1 e A2, e B contém um óxido carreador e os componentes B1,B2, B3 e, em que, A1 e B1 correspondem a pelo menos um óxido de vanádio, A2 e B2 correspondem a pelo menos um óxido de volfrâmio, e B3 corresponde a pelo menos um óxido de silício, caracterizado pela •proporção do componente A1 na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A ser maior que a proporção de componente B1 na camada B, em % em peso com respeito ao peso total da camada B, e •proporção da camada A em % em peso com respeito ao peso total das camadas A e B ser maior que a proporção da camada B.

2.CATALISADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela camada A, em adição aos componentes A1 e A2, conter um componente A3, em que A3 corresponde a pelo menos um óxido desilício e em que a proporção de componente A3 na camada A em% em peso com respeito ao peso total da camada A é menor quea proporção de componente B3 na camada B em % em peso com respeito ao peso total da camada B.

3.CATALISADOR, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo pelo menos duas camadas cataliticamente ativas A e B, em que A contém um óxido carreador, pentóxido de vanádio como componente A1 e trióxido de volfrâmio como componente A2, e B contém um óxido carreador, pentóxido de vanádio como componente B1, trióxido de volfrâmio como componente B2 e dióxido de silício como componente B3, caracterizado pela •proporção de pentóxido de vanádio na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A ser maior que a proporção de pentóxido de vanádio na camada B, em % em peso com respeito ao peso total da camada B, e •proporção da camada A em % em peso com respeito ao peso total das camadas A e B ser maior que a proporção da camada B.

4.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela proporção de componente A2 na camada Ae do componenteB2nacamadaB,em % em peso, respectivamentecom respeito aopesototaldacamada de A ou B ser igual, ou a proporção do componente A2 na camada A em % em peso com respeito ao peso total da camada A ser menor que a proporção de componente B2 na camadaBem% empesocom respeito ao peso total dacamada B.

5.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela proporção do componente A1 calculada como pentóxido de vanádio corresponder a 1,5 a 5% em peso - em particular, 2 a 4% em peso - com respeito ao peso total da camada A.

6.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela proporção do componente B1 calculada como pentóxido de vanádio corresponder a 1 a 4% em peso - em particular, 1,5 a 3,5% em peso - com respeito ao peso total da camada B.

7.CATALISADOR de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A e a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B serem iguais e, calculadas como trióxido de volfrâmio, corresponderem a 3 a 12 - de preferência, 4,5 a 10% em peso.

8.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A ser menor que a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B e, calculada como trióxido de volfrâmio, corresponder a 3 a 5,5 - de preferência, 4,5 a 5% em peso, em que a proporção de componente B2 com respeito ao peso total das quantidades camada B corresponde a 4,5 a 12 - de preferência, de 5 a 10% em peso.

9.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela proporção de componente B3 com respeito ao peso total da camada B e calculada como dióxido de silício corresponder a 3 a 12 - de preferência, 3,5 a 10% em peso.

10.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pela proporção de componente A3 com respeito ao peso total da camada A e calculada como dióxido de silício corresponder a 0 a 5% em peso.

11.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela •proporção do componente A1 calculada como pentóxido de vanádio corresponder a 1,5 a 5% em peso com respeito ao peso total da camada A, e •proporção do componente B1 calculada como pentóxido de vanádio corresponder a 1 a 4% em peso com respeito ao peso total da camada B, e •proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A e a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B serem iguais e, calculada como trióxidode volfrâmio, corresponderem a 3 a 12%em peso, ou proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A sermenor que a proporção decomponente B2 com respeito ao peso total da camada B e, calculada como trióxido de volfrâmio, corresponder a 3 a 5,5% em peso, em que a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B corresponde a 4,5 a 12% em peso, e •proporção de componente B3 com respeito ao peso total da camada B e calculada como dióxido de silício corresponder a 3 a 12% em peso, em que o componente A3 não está presente, ou a sua proporção com respeito ao peso total da camada A e calculada como dióxido de silício corresponde a 1 a 5% em peso.

12.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela •proporção do componente A1 calculada como pentóxido de vanádio corresponder a 2 a 4% em peso com respeito ao peso total da camada A, e •proporção do componente B1 calculada como pentóxido de vanádio corresponder a 1,5 a 3,5% em peso com respeito ao peso total da camada B, e •proporção de componente A2 com respeito ao peso total da camada A e a proporção de componente B2 com respeito ao peso total da camada B serem iguais e, calculadas como trióxido de volfrâmio, corresponderem a 4,5-10%em peso, ou proporção de componente A2 com respeito ao peso total dacamada A sermenor que a proporção decomponente B2 com respeito ao peso total da camada B e, calculadas como trióxido de volfrâmio, corresponderem a 4,5 a 5% em peso, em que a proporção de componente B2, com respeito ao peso total da camada B, corresponde a 5 a 10% em peso, e •proporção de componente B3 com respeito ao peso total da camada B e calculada como dióxido de silício corresponder a 3,5 a 10% em peso, em que o componente A3 não está presente, ou a sua proporção com respeito ao peso total da camada A e calculada como dióxido de silício corresponde a 1 a 5% em peso.

13.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelas camadas A e B, independentemente uma da outra, conterem componentes adicionais A4 ou B4, em que, A4corresponde a um ou maisóxidosdemetalque são selecionadosda série que consiste emóxidosdecobre, ferro, manganês, molibdênio, antimônio, nióbio, prata, paládio, platina, e os elementos de terras raras, e B4,independentemente de A4,correspondea um ou mais óxidos de metal que são selecionados da série que consiste em óxidos de cobre, ferro, manganês, molibdênio, antimônio, nióbio, prata e metais de terras raras.

14.CATALISADOR, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela proporção de componente A4 com respeito ao peso total da camada A corresponder a 0,1 a 15% em peso, em que, no caso da prata, platina e paládio, a proporção ser calculada como metal, em cada caso, e, no caso dos componentes restantes, a proporção é calculada como óxidos, em cada caso, ou seja, como CuO, Fe2O3, MnO, MoO3, Sb2O5, Nb2O5, CeO2 ou Er2O3.

15.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo óxido carreador da camada A e/ou B conter dióxido de titânio, dióxido de zircônio, óxido de alumínio ou misturas dos mesmos.

16.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo óxido carreador nas camadas A e B ser o dióxido de titânio.

17.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelas camadas A e B serem aplicadas a um corpo de suporte cataliticamente inerte feito a partir de material cerâmico ou metálico que tem uma primeira extremidade a, uma segunda extremidade b, e um comprimento L, que se estende entre as extremidades a e b.

18.CATALISADOR, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo corpo de suporte cataliticamente inerte ser um corpo de fluxo tipo favo de mel ou um filtro de fluxo de parede.

19.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 e/ou 18, caracterizado pela camada A ser aplicada diretamente ao corpo de suporte inerte ao longo de todo o seu comprimento e a camada B ser aplicada à camada A e cobrir completamente a mesma no lado do gás de exaustão.

20.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 e/ou 18, caracterizado pela camada A, originária da extremidade a do corpo de suporte cataliticamente inerte, ser aplicada a um comprimento La e a camada B, originária da extremidade b do corpo se suporte cataliticamente inerte, ser aplicada a um comprimento Lb, em que La corresponde a 50 a 75% e Lb corresponde a 25 a 50% do comprimento L, e La + Lb = L.

21.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 e/ou 18, caracterizado pela camada A e a camada B serem aplicadas aos dois corpos de suporte cataliticamente inertes diferentes dispostos em sucessão.

22.CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pela camada A ser formada como um carreador extrudido ao qual a camada B é aplicada sob a forma de um revestimento.

23.MÉTODO PARA A REDUÇÃO DE ÓXIDOS DE NITROGÊNIO NOS GASES DE EXAUSTÃO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA DE QUEIMA POBRE, compreendendo as etapas do método caracterizado por: •adicionar um agente de redução para o gás de exaustão contendo óxidos de nitrogênio, e •passar a mistura resultante de gases de exaustão contendo óxidos de nitrogênio e agente de redução sobre um catalisador, conforme definido nas reivindicações 1 a 22, •em que o catalisador é disposto de modo que a mistura de gases de exaustão contendo óxidos de nitrogênio e o agente de redução entra em contato com a camada B primeiramente.

24.SISTEMA DE LIMPEZA DE GASES DE EXAUSTÃO para a redução de óxidos de nitrogênio nos gases de exaustão de motores de combustão interna de queima pobre, caracterizado por, na direção do fluxo dos gases de exaustão, compreender: -um catalisador de oxidação, -um filtro de partículas de diesel, e -um catalisador, conforme definido nas reivindicações 1 a 22; ou -um catalisador de oxidação; e -um filtro de partículas de Diesel em que um catalisador, conforme definido nas reivindicações 1 a 16, está presente como um revestimento, em que o catalisador, conforme definido nas reivindicações 1 a 16 está disposto de modo que o gás de exaustão contendo óxidos de nitrogênio entra em contato com a camada B primeiramente.

25.MÉTODO PARA A REDUÇÃO DE ÓXIDOS DE NITROGÊNIO NOS GASES DE EXAUSTÃO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA DE QUEIMA POBRE, caracterizado pelo gás de exaustão ser canalizado através de um sistema de limpeza dos gases de exaustão, conforme definido na reivindicação 24.