BR112016024159B1 - Compósito de catalisador zoneado e seu método de preparação, sistema para tratamento e método para tratar gases de exaustão - Google Patents

Compósito de catalisador zoneado e seu método de preparação, sistema para tratamento e método para tratar gases de exaustão Download PDF

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Abstract

compósito de catalisador zoneado e método para fazê-lo, sistema para tratamento e método para tratar gases de exaustão. são providos neste documento catalisadores zoneados que utilizam componentes de maneira eficiente, em que zonas relativamente curtas são providas para alcançar funcionalidades específicas para converter e/ou capturar um ou mais componentes na corrente de exaustão. zoneados altamente controlados são formados a partir de uma extremidade de um portador monolítico. as zonas têm um perfil plano tal que o material catalítico zoneado dentro de cada passagem do substrato está a uma distância substancialmente uniforme de uma extremidade do portador. métodos para fazê-los e usá-los também são providos.

Description

CAMPO TÉCNICO
[001] A presente invenção é direcionada a um catalisador de purificação de gás de exaustão e métodos para a sua utilização. Mais particularmente, a invenção pertence a um compósito de catalisador zoneado, constituído por uma zona de material catalítico em um portador monolítico, em que a zona auxilia com uma funcionalidade desejada tal como ignição rápida e/ou queima de fuligem. As zonas têm um perfil plano tal que o material catalítico zoneado dentro de cada passagem do substrato está a uma distância substancialmente uniforme de uma extremidade do portador. Estas zonas proveem atividade catalítica, captura de componente e/ou propriedades de adsorção. As zonas oferecem espessura e concentração de componente substancialmente uniformes ao longo do comprimento da zona.
FUNDAMENTOS
[002] Conversores catalíticos tratam correntes de gás de exaustão dos motores de combustão para converter, capturar, e/ou adsorver componentes indesejáveis para cumprir as normas rigorosas de emissões. Componentes utilizados em conversores catalíticos incluem, mas não estão limitados a metais do grupo de platina (PGM), metais de base (BM), componentes de armazenamento de oxigênio (OSC), e/ou peneiras moleculares - tais como zeólitos. Os conversores catalíticos são projetados para atender às necessidades de aplicações específicas, tais como correntes de exaustão de motores diesel (por exemplo, catalisadores de oxidação de Diesel (DOCs), catalisadores de redução catalítica seletiva (SCR), e filtros de fuligem catalisados (CSF)) e de motores a gasolina (catalisadores de conversão de três vias (TWC)). Catalisadores zoneados e/ou em camadas são projetados e usados adicionalmente para atingir químicas específicas em locais específicos.
[003] Catalisadores Multi-zoneados e capturadores são divulgados na Patente US num. 7.189.376 (Kumar). Uma camada de sobre- revestimento para prover catalisadores resistentes ao veneno é provida na Patente US num. 7.749.472 (Chen).
[004] Há uma necessidade contínua na técnica de artigos catalíticos zoneados que provenham excelente atividade catalítica, captura de componente e/ou propriedades de adsorção.
RESUMO
[005] São providos neste documento catalisadores zoneadas melhorados que utilizam componentes eficientemente de maneira que zonas relativamente curtas são providas para alcançar funcionalidades específicas. Zoneados altamente controlados são formados a partir de uma extremidade de um portador monolítico. As zonas têm um perfil plano tal que o material catalítico zoneado dentro de cada passagem do substrato está a uma distância substancialmente uniforme de uma extremidade do portador.
[006] Um primeiro aspecto provê um compósito de catalisador zoneado para uma corrente de escape de um motor de combustão interna que compreende: um portador monolítico, compreendendo uma pluralidade de passagens longitudinais; uma zona que começa a partir de uma extremidade do portador e estende-se axialmente ao longo das passagens longitudinais de tal forma que a zona tem um perfil liso, a zona compreendendo um material catalítico que é eficaz para converter e/ou capturar um ou mais componentes na corrente de exaustão.
[007] O componente pode ser monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx), fuligem, amônia (NH3), SOx (SO2, SO3) e/ou dissulfeto de hidrogênio (H2S). A zona pode compreeneder até uma polegada (2,54 cm) do comprimento do portador. A zona pode compreender a faixa de 2 mm a 0,5 polegadas (1,27 cm) do comprimento do portador. A zona pode ter uma espessura média na faixa de 10-60 μm. A zona pode ser formada por um revestimento lavável passível a ser desgastado por tensão de cisalhamento, tendo um índice pseudoplástico na faixa de 5-7. A zona pode ser formada por um revestimento lavável que tem uma viscosidade na faixa de 100 - 750 centipoise (cp). A zona pode ser formada por um revestimento lavável que tem um limite de resistência na faixa de 1,5-10,0. A zona pode ser formada por uma carga de revestimento lavável na faixa de 0,10 a 1,0 g/in3.
[008] O material catalítico pode compreender um metal do grupo da platina (PGM), um metal de base (BM), um componente de armazenamento de oxigênio (OSC), ou uma peneira molecular. A zona pode compreender um tamanho médio de partícula na faixa de 5 a 20 μm.
[009] A zona pode ser formada por um revestimento lavável que compreende o material catalítico em combinação com um sistema de reologia, tendo um ou mais compostos orgânicos, compreendendo um espessante polimérico, um tensoativo e/ou um dispersante. O sistema de reologia compreende um espessante polimérico, um tensoativo e um dispersante.
[010] A distância da zona da uma extremidade do portador pode variar na faixa de 0 a 15% (relativa) de passagem-a-passagem. A concentração dos componentes ativos no material catalítico da zona em uma extremidade do portador, em comparação a concentração na extremidade da zona pode variar em uma quantidade não superior a 10%. A espessura da zona para cada passagem na uma extremidade do portador, em comparação à espessura na extremidade da zona pode variar em uma quantidade não superior a 15%.
[011] Outro aspecto provê um sistema para tratamento de uma corrente de exaustão de motor de combustão interna incluindo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e outros componentes de gás de exaustão, o sistema para tratamento de emissões compreendendo: um conduíte de exaustão em comunicação fluida com o motor de combustão interna através de um coletor de exaustão; e qualquer um dos compósitos de catalisador zoneado providos neste documento.
[012] Um outro aspecto provê um método para tratar gases de exaustão compreendendo contatar uma corrente gasosa, compreendendo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio com qualquer dos compósitos de catalisador zoneado providos neste documento.
[013] Em um aspecto adicional, um método de fazer um compósito de catalisador zoneado, o método compreendendo: formar um revestimento lavável pseudoplástico; e mergulhar uma extremidade de entrada de um portador monolítico, compreendendo uma pluralidade de passagens longitudinais no revestimento lavável a uma profundidade para formar uma zona de entrada que tem um perfil plano. O método pode adicionalmente compreender após o mergulho, prover um pulso gasoso através das passagens longitudinais para remover o revestimento lavável em excesso. O método pode adicionalmente compreender aplicar uma pressão de vácuo às as passagens durante a etapa de mergulho.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[014] A divulgação pode ser entendida mais completamente, tendo em consideração a seguinte descrição detalhada de diversas modalidades da divulgação em conexão com os desenhos anexos, nos quais: a FIG. 1 provê uma fotografia de um compósito de catalisador zoneado e compósito de catalisador não-zoneado; a FIG. 2 provê uma fotografia de perto de um compósito de catalisador zoneado, tendo um perfil plano; a FIG. 3 provê uma fotografia de um perfil de zona que não é plano; a FIG. 4 provê fotomicrografias de um compósito de catalisador zoneado exemplar; as FIGS. 5 - 6 provêm gráficos de teor de componente com base em uma varredura de linha do compósito de catalisador zoneado exemplar; e a FIG. 7 provê um gráfico da queda de pressão entre compósitos de catalisadores zoneados e compósitos de catalisador não zoneado.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[015] Verificou-se que o uso de um revestimento lavável com uma propriedade de viscosidade de desgaste por cisalhamento permite a formação de uma zona altamente controlada de uma extremidade de um portador monolítico que pode ser concentrado com componentes ativos tais como metais do grupo de platina (PGM), metais de base (BM), componentes de armazenamento de oxigênio (OSC), e/ou peneiras moleculares para ignição e/ou queima de fuligem, e/ou fins de captura.
[016] Referência a "portador monolítico" significa uma estrutura unitária que é homogênea e contínua e não foi formada pela junção de peças de portador separadas.
[017] A "zona" é material catalítico localizado em (direta ou indiretamente) um substrato sobre uma porção do substrato começando em uma extremidade. Uma "zona de entrada" significa que a zona se origina na extremidade de entrada do substrato, que é a extremidade pela qual os gases de exaustão entram primeiro, e termina a uma distância axial substrato abaixo em direção à extremidade de saída, mas estende uma distância que é menor que a distância inteira do substrato. Uma "zona de saída" significa que a zona se origina na extremidade de saída do substrato, que é a saída pela qual os gases de exaustão saem e termina a uma distância axial substrato acima em direção à extremidade de entrada, mas estende uma distância que é menor que a distância inteira do portador. Zonas curtas são preferidas, por exemplo de até 1 polegada (2,54 cm) ou mesmo 0,5 polegadas (1,27 cm) ou mesmo 0,25 polegadas (0,63 cm). Os compósitos de catalisador zoneado podem ter uma zona de entrada, uma zona de saída ou ambas zonas de entrada e de saída. Cada zona pode ser adaptada para funções específicas, dependendo da aplicação.
[018] Por "altamente controlada", deve-se entender que a zona tem um perfil plano devido à distribuição uniforme do revestimento lavável através das passagens do portador monolítico. Assim, um perfil "plano"é um tendo uma espessura substancialmente uniforme de material catalítico, cuja distância de uma extremidade do portador também é substancialmente uniforme. Por exemplo, a distância da passagem-a-passagem pode variar em uma pequena faixa de 0 a 5% da distância conforme medida pelo raio-x digital ou microscopia óptica. Além disso, a espessura da zona pode variar apenas em uma quantidade de não mais que 15% conforme medido por microscopia óptica ou microscópio eletrônico de varredura (SEM). Também é esperado que a concentração de ingredientes por toda a zona seja substancialmente uniforme. Por exemplo, para cada passagem, a concentração dos componentes ativos no material catalítico da zona em uma extremidade do portador, em comparação à concentração na extremidade da zona ao longo da distância da passagem varia em uma quantidade não superior a 10%, conforme medida pela espectroscopia de plasma indutivamente acoplada (ICP). Para obter um perfil plano, um revestimento lavável é formado de um material catalítico em conjunto com um sistema de modificador de reologia, que é um ou mais compostos orgânicos, compreendendo um espessante polimérico, um tensoativo e/ou um dispersante que modificam a reologia do revestimento lavável.
[019] Como usado neste documento, o termo "revestimento lavável"tem seu significado usual na técnica de um revestimento fino, aderente de um material catalítico ou outro material aplicado a um portador.
[020] Referência a "desgaste por cisalhamento" significa que a viscosidade de um fluido diminui após a aplicação de tensão de cisalhamento. Um índice pseuodplástico é uma maneira de retratar o caráter de desgaste por cisalhamento de um fluido, definido como uma razão adimensional da viscosidade @ 6 rpm/viscosidade @ 60 rpm. Outra indicação de caráter de desgaste por cisalhamento é pela tensão limite de escoamento de um fluido, em que a tensão limite de escoamento é a tensão na qual o fluido começa a deformar-se de maneira não-reversível/plasticamente. Referindo-se ao modelo de reologia de Herschel-Bulkley, tensão limite de escoamento é definida como TO e o de índice de fluxo n define o tipo de viscosidade, TO>0 e n < 1indica pseudoplasticidade (comportamento de desgaste por cisalhamento). Faixa TO preferida de 1,5 a 10,0, faixa n de 0,5 a 0,9 (sendo ambas sem unidade).
[021] "Tamanho de partícula médio"conforme usado neste documento refere-se a uma densidade de tamanho de partícula (distribuição) em que d5o representa o tamanho de partícula médio ou tamanho especificado como 5o% de distribuição, d1o, d9o e d99 e adicionalmente define a largura de distribuição em que uma distribuição estreita é preferencial. Medições são baseadas na utilização de um analisador de tamanho de partículas a laser duplo 1090 Cilas capaz de medir partículas entre 0,04 - 500 mm de tamanho, todas as medições são baseadas em amostras colhidas de dispersões molhadas, também conhecidas como suspensão (mistura de partículas em meio aquoso entre 10 - 50% em peso de fração de sólidos).
[022] "Vazios" ou "macroporos" no revestimento lavável refere- se às áreas de nenhum material que podem ser discernidas através de microscópio eletrônico de varredura (SEM) e medida em sua parte mais larga.
COMPÓSITOS DE CATALISADOR ZONEADO&MATERIAL CATALÍTICO
[023] Os compósitos de catalisador zoneado são preparados pela formação de um revestimento lavável pseudoplástico calculado para atender uma funcionalidade desejada da zona e pelo mergulho de uma extremidade de uma portador monolítico no revestimento lavável a uma profundidade para formar uma zona que tem um perfil plano ao longo de passagens longitudinais do portador. Um vácuo pode ser aplicado às passagens para facilitar seu revestimento com o revestimento lavável. Um pulso gasoso pode ser aplicado através das passagens em uma direção em frente à face de mergulho para remover qualquer excesso de revestimento lavável e posteriormente manter um perfil plano. Geralmente, a zona é aplicada sobre um compósito de catalisador subjacente no portador monolítico. Como alternativa, se desejado, a zona pode ser aplicada a um portador diretamente.
[024] Como um exemplo de uma zona em um compósito de catalisador subjacente, para melhorar a ignição de um catalisador de conversão de três vias (TWC) ou um catalisador de oxidação de diesel (DOC), uma zona de entrada compreendendo paládio, por exemplo, pode ser aplicada a um compósito de catalisador que já está projetado para atender a funcionalidade TWC ou DOC. A presença de componente de metais preciosos extra na zona facilita ignição em relação aos compósitos de catalisador subjacente. Como outro exemplo, um compósito de catalisador (SCR) de redução catalítica seletiva pode ser melhorado pela adição de uma zona de saída compreendendo uma zeólita adicional e/ou metal de base que é eficaz para converter amônia residual (NH3). em um DOC, outro exemplo é uma zona de entrada compreendendo uma peneira molecular que pode ser usada para melhorar a captura de hidrocarbonetos durante uma partida fria. Para fuligem e SOF (fração orgânica solúvel), uma zona curta de PGM e/ou base de metal extra podem ser adicionadas a fim de oxidar fuligem excessiva e SOF para evitar a acumulação, aumento de queda de pressão subsequente e incrustação do DOC e quaisquer componentes adicionais a jusante no sistema de exaustão (como catalisadores SCR). Outro exemplo de zonas curtas de óxidos altamente concentrados Ni, Mn, Sr e Ce para ligar e/ou capturar compostos de enxofre para liberação/regeneração sob condições de temperatura mais baixas, controladas <; 750oC. Isso é especialmente útil para catalisadores contendo Ba como BaSO4 , normalmente, requer temperaturas mais altas de regeneração >; 850oC.
[025] Material catalítico adequado para a zona inclui, mas não está limitado a: um metal do grupo platina (PGM), um metal de base (BM), um componente de armazenamento de oxigênio (OSC), ou uma peneira molecular. Revestimento lavável são formados por suspensões de material catalítico em combinação com um sistema modificador de reologia.
[026] Entende-se que os materiais usados em uma zona específica são compatíveis entre si e serão eficazes para atingir uma função desejada.
[027] PGMs adequados podem incluir: paládio, ródio, platina, e/ou combinações dos mesmos.
[028] Metais de base adequados podem incluir: Ni, Fe, Mn, Cu, Co, Ba, Mg, Ga, Ca, Sr, V, W, Bi e/ou Mo.
[029] Componentes de armazenamento adequado de oxigênio podem incluir: cério, praseodímio, ou suas combinações. Entrega de cério na zona pode ser conseguida pelo uso de, por exemplo, cério, um óxido misto de cerium e zircônio e/ou um óxido misto de cerium, zircônio e neodímio.
[030] Peneiras moleculares referem-se aos materiais, que têm uma distribuição de poro substancialmente uniforme, com o tamanho médio dos poros, sendo não maior que 20A. Zeólitos são materiais de aluminossilicato cristalino com tamanhos de poros bastante uniformes, que, dependendo do tipo de zeólita e o tipo e a quantidade de cátions incluídos na estrutura de zeólita, normalmente variam de cerca de 3 a 10 Angstroms de diâmetro. Exemplos não-limitantes específicos incluem SSZ-13, SSZ-62, Beta (□). Peneiras moleculares do tipo SAPO referem-se a arcabouços tetraédricos que partilham cantos, nos quais a maior parte dos sítios tetraédricos é ocupada por alumínio e fósforo. Exemplos não limitantes de peneiras moleculares do tipo SAPO incluem sílico-alumino-fosfatos e do tipo metal-alumino-fosfatos ALPO. Um exemplo específico não limitante inclui SAPO-34.
[031] As zonas são relativamente curtas e podem compreender até uma polegada (2,54 cm) de comprimento do portador. No exemplo detalhado, a zona compreende a faixa de 2 mm a 0,5 polegadas (1,27 cm) do comprimento do portador. As zonas podem ser formadas a partir de uma carga de revestimento lavável na faixa na qual a zona é formada por uma carga de revestimento lavável na faixa de 0.10 a 1.0 g/in3ou 0.20 a 0.8 g/in3ou até 0.40 a 0.6 g/in3. Quanto à espessura, a zona normalmente tem uma espessura média na faixa de 10-60 μm. A zona pode compreender um tamanho médio de partícula na faixa de 5 a 20 μm. Deve-se notar que, para uma ou mais modalidades, a faixa de tamanho de partícula é estreita criando vazios aleatórios semelhantes (macroporos) no revestimento lavável variando também de 5 a 20 μm.
[032] Variabilidade na zona é minimizada pelas técnicas divulgadas neste documento. Por exemplo, a distância de passagem-da- passagem pode variar em uma pequena faixa de 0 a 5% (ou 0,5 a 4% ou % de 1-3). Além disso, a espessura pode variar somente em uma quantidade de não mais de 15% (ou 10% ou até 5%). Além disso, para cada passagem, a concentração de componentes ativos pode variar em uma quantidade de não mais de 10% (ou 7,5 ou mesmo 5%), conforme medida por SEM.
[033] Uma máquina de revestimento exemplar compreende: um reservatório para um revestimento lavável; e um módulo de mergulho, compreendendo um braço, um grampo operativamente anexado ao braço e um controlador tal que depois de assegurar um substrato no grampo, o módulo de mergulho submerge uma extremidade de entrada de um portador monolítico, compreendendo uma pluralidade de passagens longitudinais no reservatório a uma profundidade; ou uma estação de rolagem que aplica o revestimento lavável de mergulho ou outro revestimento lavável para uma face do substrato. O revestimento lavável geralmente tem propriedades de desgaste por cisalhamento. Uma fonte de gás para o aplicador de revestimento pode prover um pulso gasoso através de passagens longitudinais após a etapa de módulo de mergulho ou estação de rolagem. O aplicador pode incluir adicionalmente um módulo de calcinação que transmite o calor para o compósito catalítico zoneado. A profundidade na qual o portador é mergulhado é determinada com base no projeto de zona em relação ao comprimento, espessura e/ou ganho de resíduo. O compósito catalítico zoneado formado desta maneira tem uma zona de entrada que tem um perfil plano. Voltando à FIG. 1, um compósito de catalisador zoneado 10 tendo um perfil plano 20 foi preparado usando um sistema de reologia conforme divulgado sob catalisador subjacente, conforme discutido no exemplo 2. Um compósito de catalisador não-zoneado 12 que tem um catalisador subjacente apenas e não tem uma zona é mostrado como exemplo comparativo 3 na FIG. 1. A FIG. 2 demonstra uma zona curta com um perfil plano e o comprimento nominal de 0.5"(12,7 mm) que foi preparado conforme discutido no Exemplo 5.
[034] Na FIG. 3, é provida uma fotografia de um exemplo do estado da técnica no qual uma zona foi preparada na ausência de um sistema modificador de reologia, assim demonstrando um perfil de ziguezague ou não plano, o que não chega a ser um perfil plano de acordo com as modalidades da presente invenção.
SISTEMA DE REOLOGIA
[035] O revestimento lavável para a zona é formado a partir de um material catalítico em conjunto com um modificador de reologia e/ou mistura de modificadores. O modificador de reologia é feito de compostos que afetam as propriedades de viscosidade e desgaste de cisalhamento do revestimento lavável tendo uma certa carga de sólidos, e que da mesma forma suprime a ação capilar do revestimento lavável nas passagens do substrato. Um caráter de desgaste por cisalhamento exemplar pode ser um índice pseudoplástico na faixa de 5-7. Uma viscosidade exemplar do revestimento lavável pode ser na faixa de 100-750 centipoise (cP). Uma tensão limite de escoamento exemplar do revestimento lavável pode ser na faixa de 1,5-10,0.
[036] O modificador de reologia pode ter, por exemplo, um ou mais compostos orgânicos, compreendendo um espessante polimérico, um tensoativo e/ou um dispersante. Esta combinação será referida como um sistema de reologia, neste documento. Modalidades específicas incluem todos os componentes: o espessante polimérico, o tensoativo e o dispersante. Um espessante polimérico exemplar é um espessante associativo, mas outros espessantes tradicionais tais como a celulose podem ser adequados. Espessantes utilizados nos sistemas de reologia neste documento são tipicamente hidrofóbicos. Um tensoativo de preferência tem um baixo HLB (equilíbrio hidrófilo lipofílico), na faixa de 2 a 6 por exemplo, que incentiva a compatibilidade com materiais hidrofóbicos. Um dispersante auxilia em manter os materiais no revestimento lavável bem espalhados ou dispersos, o que inclui materiais orgânicos e inorgânicos. Um sistema de reologia todos dentre o polimérico espessante, tensoativo de HLB baixo e um dispersante provê uma combinação sinérgica de funcionalidades para prover um revestimento lavável pseudoplástico. Mediante calcinação de um compósito de catalisador, os componentes do sistema de reologia são removidos ao criar-se certa interconectividade adicionada (poros menores) aos macroporos formados principalmente pela densidade de agrupamento de partículas de componentes de revestimento lavável inorgânico.
COMPÓSITOS DE CATALISADOR SUBJACENTE
[037] Um compósito de catalisador subjacente pode ser facilmente preparado por processos conhecidos no estado da técnica. Um processo representativo é estabelecido abaixo. Conforme desejado, o compósito de catalisador subjacente pode ser preparado em camadas no portador. Para qualquer camada formada por um revestimento lavável, partículas finamente divididas de um óxido de metal refratário de alta área de superfície, tal como alumina gama, são suspensas em um veículo apropriado, por exemplo, água. Em uma ou mais modalidades, a suspensão é acídica, tendo, por exemplo, um pH de cerca de 2 a menos de cerca de 7. O pH da suspensão pode ser reduzida pela adição de uma quantidade adequada de um ácido inorgânico ou um orgânico para a suspensão. Combinações de ambos podem ser usadas quando a compatibilidade de ácido e matérias-primas é considerada. Ácidos inorgânicos incluem, mas não estão limitados a, ácido nítrico. Ácidos orgânicos incluem, mas não estão limitados a, ácido acético, propiônico, oxálico, malônico, succínico, glutâmico, adípico, maleico, fumárico, ftálico, tartárico, cítrico e semelhantes. Doravante, se desejado, compostos solúveis em água ou dispersáveis em água de componentes de armazenamento de oxigênio, por exemplo, compósito de cério-zircônio, um estabilizador, por exemplo, acetato de bário e um promotor, por exemplo, nitrato de lantânio, podem ser adicionados à suspensão. A suspensão é doravante cominuída para resultar em substancialmente todos os sólidos tendo tamanhos de partícula de menos de cerca de 20 mícrons, isto é, entre cerca de 0,1 a 15 mícrons, em um diâmetro médio. A cominuição pode ser obtida em um moinho de bolas ou outros equipamentos similares e o teor de sólidos da suspensão pode ser, por exemplo, cerca de 10 a 50 % em peso, mais particularmente cerca de 10 a 40 % em peso. O portador pode então ser mergulhado uma ou mais vezes em tal suspensão ou a suspensão pode ser revestida na portadora tal que a carga desejada do compósito de revestimento lavável/metal óxido, será despositada no portador, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 3,0 g/in3.
[038] Depois, o portador revestido é calcinado por aquecimento, por exemplo, a 500-600° C durante cerca de 1 a cerca de 3 horas. Tipicamente, quando paládio é desejado, o componente de paládio é utilizado sob a forma de um composto ou complexo para alcançar a dispersão do componente no suporte de óxido metálico refratário, por exemplo, alumina ativada. Para fins da presente invenção, o termo "componente de paládio"significa qualquer composto, complexo ou algo parecido que, mediante calcinação ou uso dos mesmos, decompõe-se ou caso contrário converte-se para uma forma cataliticamente ativa, geralmente o metal ou o óxido metálico. Compostos solúveis em água ou compostos ou complexos dispersáveis em água do componente metálico podem ser usados contanto que o meio líquido usado para impregnar ou depositar o componente metálico para as partículas de suporte de óxido metálico refratário não reage negativamente com o metal ou seu composto ou seu complexo ou outros componentes que podem estar presentes na composição do catalisador e é capaz de ser removido do componente metálico por volatilização ou decomposição mediante aquecimento e/ou aplicação de um vácuo. Em alguns casos, a conclusão da remoção do líquido pode não ocorrer até o catalisador ser colocado em uso e submetido às altas temperaturas encontradas durante a operação. Em geral, tanto do ponto de vista da economia quanto dos aspectos ambientais, soluções aquosas de compostos ou complexos solúveis dos metais preciosos são utilizadas. Por exemplo, compostos adequados são nitrato de paládio ou nitrato de ródio. Durante a etapa de calcinação, ou pelo menos durante a fase inicial de utilização do compósito, tais compostos são convertidos em uma forma cataliticamente ativa do metal ou um composto respectivo.
[039] Camadas adicionais, podem ser preparadas e depositadas sobre a primeira camada da mesma maneira como descrito acima para a deposição de qualquer camada sobre o portador.
[040] A camada catalítica também pode conter estabilizadores e promotores, como desejado. Estabilizadores adequados incluem um ou mais óxidos de metal não-redutíveis nos quais o metal é selecionado do grupo consistindo de bário, cálcio, magnésio, estrôncio e suas misturas. De preferência, o estabilizador compreende um ou mais óxidos de bário e/ou estrôncio. Promotores adequados incluem um ou mais óxidos não-redutíveis de um ou mais metais de terras raras selecionados do grupo consistindo de lantânio, praseodímio, ítrio, zircônio e suas misturas.
[041] Uma camada catalítica também pode conter um componente de armazenamento de oxigênio. Normalmente, o componente de armazenamento de oxigênio compreenderá um ou mais óxidos redutíveis de um ou mais metais de terras raras. Exemplos de componentes de armazenamento de oxigênio adequado podem incluir: cério, praseodímio, ou suas combinações. Entrega de cério na camada pode ser conseguida pelo uso de, por exemplo, cério, um óxido misto de cerium e zircônio e/ou um óxido misto de cerium, zircônio e neodímio.
PORTADOR
[042] Em uma ou mais modalidades, um material catalítico é disposto em um portador. O portador pode ser qualquer um desses materiais tipicamente usados para a preparação de compósitos de catalisador e compreenderá preferencialmente uma estrutura de favo de mel cerâmica ou metálica. Qualquer portador adequado pode ser empregado, tal como um substrato monolítico do tipo tendo passagens finas de fluxo de gás paralelo estendendo-se através das mesmas a partir de uma face de entrada ou uma de saída do substrato, tal que passagens estão abertas para o fluxo de fluido através das mesmas (referido como o fluxo de favo de mel através de substratos). As passagens, que são essencialmente caminhos diretos a partir da sua entrada de fluido para sua saída de fluido, são definidas por paredes em que o material catalítico é revestido como um washcoat de modo que os gases fluindo através das passagens entrem em contato com o material catalítico. As passagens de fluxo do substrato monolítico são canais de paredes finas, que podem ser de qualquer formato e tamanho de seção transversal adequado, tal como trapezoidal, retangular, quadrado, sinusoidal, sextavado, oval, circular, etc. Tais estruturas podem conter de cerca de 60 a cerca de 900 ou mais aberturas de entrada de gás (isto é, células) por polegada quadrada de seção transversal.
[043] O portador também pode ser um substrato de filtro de fluxo de parede, onde os canais são bloqueados alternadamente, permitindo que uma corrente gasosa entre nos canais a partir de uma direção (direção de entrada), para fluir através das paredes do canal e sair dos canais a partir de outra direção (direção de saída). Uma composição de catalisador de oxidação dual pode ser revestida no filtro de fluxo de parede. Se tal portador for utilizado, o sistema resultante será capaz de remover matéria em particulado juntamente com poluentes gasosos. O portador de filtro de fluxo de parede pode ser feito a partir de materiais comumente conhecidos na técnica, tais como cordierita ou carboneto de silício.
[044] O portador pode ser feito de qualquer material refratário adequado, por exemplo, cordierita, cordierita-alumina, nitreto de silício, mulita zircônio, espodúmena, magnésia alumina-sílica, silicato de zircônio, silimanita, um silicato de magnésio, zircônio, petalita, alumina, um silicato de alumínio e semelhantes.
[045] Os portadores úteis para os catalisadores da presente invenção também podem ser metálicos na natureza e ser compostos de um ou mais metais ou ligas metálicas. Os portadores metálicos podem ser empregados em diversos formatos tais como chapa ondulada ou forma monolítica. Suportes metálicos preferenciais incluem os metais resistentes ao calor e as ligas metálicas tais como titânio e aço inoxidável, bem como outras ligas em que ferro é um componente substancial ou principal. Tais ligas podem conter um ou mais de níquel, cromo e/ou alumínio, e a quantidade total destes metais podem vantajosamente compreender pelo menos 15% em peso da liga, por exemplo, 10 a 25% em peso de cromo, 3 a 8% em peso de alumínio e até 20% em peso de níquel. As ligas também podem conter pequenas quantidades ou vestígios de um ou mais outros metais tais como o manganês, cobre, vanádio, titânio e semelhantes. A superfície dos portadores de metal pode ser oxidada a altas temperaturas, por exemplo, 1000 °C ou superior, para melhorar a resistência à corrosão das ligas, formando uma camada de óxido nas superfícies dos portadores. Tal oxidação induzida por alta temperatura pode melhorar a aderência do suporte de óxido metálico refratário e promover cataliticamente componentes metálicos para o portador.
[046] Em modalidades alternativas, uma ou mais composições de catalisador podem ser depositadas sobre um substrato de espuma de célula aberta. Tais substratos são bem conhecidos na técnica e são tipicamente formados de materiais metálicos ou cerâmicos refratários.
[047] Antes de descrever diversas modalidades exemplares da invenção, deve ser entendido que a invenção não é limitada aos detalhes de construção ou etapas do processo estabelecidas na seguinte descrição. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada de diversas maneiras. Nos seguintes, projetos preferenciais para os compósitos de óxido de metal mistos são providos, incluindo tais combinações como recitadas usadas isoladamente ou em combinações ilimitadas, cujas utilizações incluem catalisadores, sistemas e métodos de outros aspectos da presente invenção.
[048] Na modalidade 1, um compósito de catalisador zoneado para uma corrente de escape de um motor de combustão interna que compreende: um portador monolítico, compreendendo uma pluralidade de passagens longitudinais; uma zona que começa a partir de uma extremidade do portador e estende-se axialmente ao longo das passagens longitudinais de tal forma que a zona tem um perfil liso, a zona compreendendo um material catalítico que é eficaz para converter e/ou capturar um ou mais componentes na corrente de exaustão.
[049] Na modalidade 2, há um sistema para tratamento de uma corrente de exaustão de motor de combustão interna incluindo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e outros componentes de gás de exaustão, o sistema para tratamento de emissões compreendendo: um conduíte de exaustão em comunicação fluida com o motor de combustão interna através de um coletor de exaustão; e qualquer um dos compósitos de catalisador zoneado providos neste documento.
[050] A modalidade 3 é um método para tratar gases de exaustão compreendendo contatar uma corrente gasosa, compreendendo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio com qualquer dos compósitos de catalisador zoneado providos neste documento.
[051] A modalidade 4 é um método de fazer um compósito de catalisador zoneado, o método compreendendo: formar um revestimento lavável pseudoplástico; e mergulhar uma extremidade de entrada de um portador monolítico, compreendendo uma pluralidade de passagens longitudinais no revestimento lavável a uma profundidade para formar uma zona de entrada que tem um perfil plano.
[052] Qualquer uma das modalidades 1-4 pode ter um ou mais dos seguintes recursos opcionais de projeto: o componente é um monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx), fuligem, amônia (NH3), SOx (SO2, SO3) e/ou dissulfeto de hidrogênio (H2S); a zona compreende até uma polegada (2,54 cm) do comprimento do portador; a zona pode compreender a faixa de 2 mm a 0,5 polegadas (1,27 cm) do comprimento do portador; a zona tem uma espessura média na faixa de 10-60 μm; a zona pode ser formada por um revestimento lavável passível a ser desgastado por tensão de cisalhamento, tendo um índice pseudoplástico na faixa de 5-7; a zona é formada por um revestimento lavável que tem uma viscosidade na faixa de 100 - 750 centipoise (cp); a zona é formada por um revestimento lavável que tem uma tensão limite de escoamento na faixa de 1,5-10,0; a zona é formada por uma carga de revestimento lavável na faixa de 0,10 a 1,0 g/in3; o material catalítico compreende um metal do grupo da platina (PGM), um metal de base (BM), um componente de armazenamento de oxigênio (OSC), ou uma peneira molecular; a zona compreende um tamanho médio de partícula na faixa de 5 a 20 μm; a zona é formada por um revestimento lavável que compreende o material catalítico em combinação com um sistema de reologia, tendo um ou mais compostos orgânicos, compreendendo um espessante polimérico, um tensoativo e/ou um dispersante; o sistema de reologia compreende um espessante polimérico, um tensoativo e um dispersante; a distância da zona da uma extremidade do portador varia na faixa de 0 a 15% de passagem-a-passagem; a concentração dos componentes ativos no material catalítico da zona em uma extremidade do portador, em comparação a concentração na extremidade da zona varia em uma quantidade não superior a 10%; a espessura da zona para cada passagem na uma extremidade do portador, em comparação à espessura na extremidade da zona varia em uma quantidade não superior a 15%; após o mergulho, prover um pulso gasoso através das passagens longitudinais para remover o revestimento lavável em excesso; e aplicar uma pressão de vácuo às as passagens durante a etapa de mergulho.
EXEMPLOS
[053] Os seguintes exemplos ilustram a preparação e caracterização de modalidades representantes relacionadas à presente invenção. No entanto, a presente invenção não está limitada a estes exemplos.
EXEMPLO 1
[054] Este exemplo descreve a preparação de um compósito de catalisador zoneado tendo uma zona de ignição de uma polegada. Uma suspensão foi preparada pela mistura de alumina, acetato de zircônio e um sal de platina e pelo ajuste do pH para cerca de 5. A suspensão tinha um teor de sólidos de cerca de 43%. A suspensão foi moída a um tamanho de partícula final na faixa de 9-11 mícrons. Para formar um revestimento lavável, um sistema de reologia que compreendia, pelo peso de suspensão, 0,5% de dispersante, 1% de tensoativo, e 5% de espessante polimérico foi adicionado à suspensão. Uma extremidade de um fluxo através do portador 3,66" 3.0" 400/4 (400 células por polegada quadrada com uma parede de 4 mil) foi mergulhada no revestimento lavável e um vácuo foi aplicado para revestir as passagens do portador. O portador revestido foi calcinada a temperatura de pico de 450oC em um calcinador de correia contínua, 20 minutos à temperatura de pico para formar um compósito de catalisador zoneado curto de 1 polegada com um perfil plano e um ganho de resíduo com conteúdo de material catalítico de 0,55 g/3e conteúdo em peso de 91,2% de alumina, 4,6% de zircônio e 4,2% de platina.
EXEMPLO 2
[055] Este exemplo descreve a preparação de um compósito de catalisador zoneado, tendo uma zona de ignição de polegada e meia Pt-Pd em um Catalisador de Oxidação de Diesel (DOC) subjacente. Utilizou-se um substrato de três polegadas, tendo uma unidade de volume de 75,44 in3.
[056] Os componentes no DOC subjacente eram uma alumina gama dopado com sílica de alta área de superfície, um zeólito beta sulfúrico ácido-lixiviado ("SAL"), uma alumina gama dopada com Pd de 6%, óxido de zircônio e platina, em concentrações de aproximadamente 78,1%, 12,2%, 7,6%, 0,83% e 1,22%, respectivamente, com base no peso calcinado do catalisador. Durante a preparação do revestimento lavável DOC, os componentes foram misturados com um espessante polimérico e um tensoativo. Não houve uma etapa de calcinação, depois que o substrato foi revestido. O carregamento total da camada subjacente de catalisador foi de 3,0 g/in3. O DOC continha 80g/ft3Pt e 40g/ft3Pd.
[057] Para uma zona de entrada, uma suspensão foi preparado pelo suporte de platina em uma alumina gama dopada com Pd de 6%. A suspensão tinha um teor de sólidos de cerca de 43%. A suspensão foi moída a um tamanho de partícula final na faixa de 8-10 mícrons. Para formar um revestimento lavável, um sistema de reologia que compreendia, pelo peso de suspensão, 0,25% de dispersante, 1% de tensoativo, e 15% de espessante polimérico foi adicionado à suspensão. Uma extremidade do substrato foi mergulhada no revestimento lavável e aplicou-se um vácuo para revestir as passagens do substrato, que então foi calcinado a temperatura de pico 450oC em um calcinador de correia contínua, 20 minutos à temperatura de pico para formar um compósito de catalisador de zona curta com um perfil plano, sobrepondo-se a um catalisador DOC. A zona tinha um ganho de resíduos de 1,0 g/in3e conteúdo, em peso, de 80,6% de alumina, 9,7% de paládio e 9,7% de platina.
EXEMPLO 3 COMPARATIVO
[058] Este exemplo descreve a preparação de um exemplo comparativo, provendo apenas o Catalisador de Oxidação de Diesel (DOC) subjacente, conforme descrito no exemplo 2. Utilizou-se um substrato de três polegadas, tendo uma unidade de volume de 75,44 in3.
EXEMPLO 4 TESTE
[059] A FIG. 1 mostra uma foto de exemplo 2 e exemplo comparativo 3, onde a zona plana 20 do exemplo 3 é mostrada. Exemplo 2 e 3 exemplo comparativo foram testados quanto a queda de pressão sob 2 polegadas e 3 polegadas de fluxo de ar. Como mostrado na tabela 1, a presença de uma zona de 0,5 polegadas tendo um ganho de resíduo de 1g/im 3 não teve impacto significativo na queda de pressão. TABELA 1
Figure img0001
[060] A FIG. 4 provê microfotografias por microscopia eletrônica de varredura (SEM) com a extremidade do compósito de catalisador zoneado do exemplo 2 mostrando a extremidade de entrada 14 na qual o catalisador DOC subjacente 16 situa-se no portador 22 e a zona 18 situa-se no catalisador DOC subjacente 16. A extremidade de saída 24 não tem uma zona, o catalisador DOC subjacente 16 situa-se no portador 22. Varreduras de linha do compósito de catalisador zoneado do exemplo 2 são providas nas figs. 5-6. A tabela 1 demonstra que a inclusão de uma "AdZone" de PGM altamente concentrado essencialmente não tem impactos negativos sobre as propriedades de fluxo, por exemplo queda de pressão (□ P), do catalisador final quando comparadas a uma versão não-zoneada. fotomicrografias de SEM demonstram um revestimento geral fino, mas uniforme e varreduras de linha por microanálise de sonda eletrônica (EPMA) indicam aumento de concentração de PGM (Pd e Pt) por fator de 5 em comparação com a área de não-zoneada.
EXEMPLO 5
[061] Este exemplo descreve a preparação de um compósito de catalisador zoneado, tendo uma zona de ignição de polegada e meia Pt-Pd ou "AdZone" em um catalisador de conversão de três vias (TWC) zoneado subjacente. Utilizou-se um fluxo de 600/4.3 através do substrato (600 células por polegada quadrada com uma parede de 4,3 mil).
[062] O catalisador TWC zoneado subjacente tinha uma zona catalítica frontal subjacente utilizando 67,5 g/ft3Pd sobre uma distância nominal de 1,25 polegadas e um ganho de resíduo de 0,5 g/in3e uma zona catalítica subjacente traseira utilizando 12,5 g/ft3Pd a uma distância nominal de 1,25 polegadas e um ganho de resíduos de 1,8 g/in 3.
[063] Uma zona de entrada de 300g/ft3Pd formou-se no DOC zonado subjacente a um ganho de resíduo de 0,44 g/im3. A suspensão tinha um teor de sólidos de cerca de 11%. O sistema de reologia que foi adicionado á suspensão para formar um revestimento lavável, compreendia, pelo peso de suspensão, 0,25% de dispersante, 1,0% de tensoativo, e 15% de espessante polimérico. Uma extremidade do substrato foi mergulhada no revestimento lavável e aplicou-se um vácuo para revestir as passagens do substrato, que então foi calcinado a temperatura de pico 450oC em um calcinador de correia contínua, 20 minutos à temperatura de pico para formar um compósito de catalisador de zona curta com um perfil plano, sobrepondo-se a um catalisador DOC zoneado. A FIG. 2. demonstra a zona curta resultante com um perfil plano e o comprimento nominal de 0.5"(12,7 mm), no qual a variação entre as passagens longitudinais era de não mais de 12,5%.
[064] Uma camada superior compreendendo 2,5 g/ft3de Rh e um ganho de resíduos de 0,5 g/in3foi aplicada a toda a zona frontal com uma zona traseira de 2,0 g/in3. Isto foi realizado para realçar características de ignição rápidas zona de ignição Pd curta, limitando a massa térmica.
EXEMPLO 6
[065] Este exemplo descreve a preparação de um compósito de catalisador zoneado, tendo uma zona de ignição de polegada e meia Pt-Pd em um Catalisador de Oxidação de Diesel (DOC) subjacente de dois revestimentos. Dois portadores diferentes foram usados: Big Bore - 11.8” x 4.0” Emitec 300/600 LS com uma saliência de manto e V8 -7.5” x 4.0” Emitec 300/600 LS com uma saliência de manto.
[066] Os componentes no revestimento inferior do DOC subjacente eram uma alumina de gama de alta área de superfície, óxido de zircônio e um ligante em concentrações de aproximadamente 96,9%, 1,2% e 1,9%, respectivamente, com base no peso calcinado do catalisador. O substrato foi revestido com revestimento de fundo do revestimento lavável e calcinado. A carga de resíduos do revestimento de fundo foi de 0,8 g/in3. Os componentes no revestimento superior do DOC subjacente eram uma alumina de gama de alta área de superfície, uma alumina gama de alta área de superfície promovida por lantana, óxido de zircônio, um ligante, platina e paládio, em concentrações de aproximadamente 46.95 %, 46.95 %, 2.9%, 1.9%, 1.1%, e 0.2%, respectivamente, com base no peso calcinado do catalisador. O substrato foi revestido com revestimento superior do revestimento lavável e calcinado. A carga de resíduos do revestimento superior foi de 2,1 g/in3. O DOC continha 39,2g/ft3Pt e 9,8g/ft3Pd.
[067] Para uma zona de entrada, uma suspensão foi preparada de acordo com o exemplo 2 pelo suporte de platina em uma alumina gama dopada com Pd de 6%. A suspensão tinha um teor de sólidos de cerca de 43%. A suspensão foi moída a um tamanho de partícula final na faixa de 8-10 mícrons. Para formar um revestimento lavável, um sistema de reologia que compreendia, pelo peso de suspensão, 0,25% de dispersante, 1% de tensoativo, e 15% de espessante polimérico foi adicionado à suspensão. Uma extremidade do substrato foi mergulhada no revestimento lavável e aplicou-se um vácuo para revestir as passagens do substrato, que então foi calcinado a temperatura de pico 450oC em um calcinador de correia contínua, 20 minutos à temperatura de pico para formar um compósito de catalisador de zona curta com um perfil plano, sobrepondo-se a um catalisador DOC. A zona tinha um ganho de resíduos de 1,0 g/in3e conteúdo, em peso, de 80,6% de alumina, 9,7% de paládio e 9,7% de platina.
EXEMPLO 7 COMPARATIVO
[068] Este exemplo descreve a preparação de um exemplo comparativo, provendo apenas o Catalisador de Oxidação de Diesel (DOC) subjacente de dois revestimentos, conforme descrito no exemplo 6. Dois portadores diferentes foram usados: Big Bore - 11.8” x 4.0” Emitec 300/600 LS com uma saliência de manto e V8 -7.5” x 4.0” Emitec 300/600 LS com uma saliência de manto.
EXEMPLO 8 TESTE
[069] A FIG. 7 mostra um gráfico da queda de pressão ao longo do tempo dos compósitos de zona inventivos do exemplo 6 ("com 0,5" de AdZone") e aqueles do exemplo comparativos 7 ("sem AdZone"). Como indicado na FIG. 7, a presença de uma zona de 0,5 polegadas tendo um ganho de resíduos de 1g/in3manteve uma queda de pressão de não mais do que 0,7 em Hg por mais de 65 horas. Em contraste, os exemplos comparativos mostram um pico de pressão de cerca de 1,7 em Hg em menos de 10 horas.
[070] O uso de AdZone de 0,5 polegadas é eficaz na manutenção da carga reduzida de fuligem e baixa queda de pressão (ΔP).
[071] Referência ao longo deste relatório descritivo para "uma modalidade", "determinadas modalidades", "uma ou mais modalidades" ou "uma modalidade" significa que um determinado recurso, estrutura, material ou característica descrita em conexão com a modalidade é incluída pelo menos uma modalidade da invenção. Assim, as aparições das frases tais como "em uma ou mais modalidades", "em determinadas modalidades", "em uma modalidade" ou "em uma modalidade" em diversos lugares ao longo deste relatório descritivo não estão necessariamente se referindo à mesma modalidade da invenção. Ademais, os recursos, estruturas, materiais ou características particulares podem ser combinadas de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades.
[072] Enquanto esta invenção tem sido descrita com uma ênfase sobre modalidades preferenciais, será óbvio para aqueles ordinariamente versados na técnica que variações nos dispositivos e métodos preferenciais podem ser utilizados e que pretende-se que a invenção possa ser praticada de outra maneira do que como especificamente descrita neste documento. Por conseguinte, esta invenção inclui todas as modificações englobadas dentro do espírito e o escopo da invenção como definido pelas reivindicações a seguir.

Claims (13)

1. COMPÓSITO DE CATALISADOR ZONEADO, para uma corrente de exaustão de um motor de combustão interna, caracterizado por compreender: um portador monolítico, compreendendo uma pluralidade de passagens longitudinais; uma zona que começa a partir de uma extremidade do portador e estende-se axialmente ao longo das passagens longitudinais de tal forma que a zona apresenta um perfil plano, a zona compreendendo um material catalítico que é eficaz para converter e/ou capturar um ou mais componentes na corrente de exaustão, em que as seguintes condições estejam reunidas: (i) a distância da zona a partir da extremidade do portador varia na faixa de 0 a 15% de passagem-a-passagem; e (ii) para cada passagem, a espessura da zona na extremidade do portador, em comparação com a espessura na extremidade da zona, varia em uma quantidade não superior a 15%, e em que a zona compreende até 2,54 cm (uma polegada) do comprimento do portador.
2. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo componente ser monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx), fuligem, amônia (NH3), SOx (SO2, SO3) e/ou dissulfeto de hidrogênio (H2S).
3. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela zona compreender na faixa de 2 mm a 1,27 cm do comprimento do portador.
4. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material catalítico compreender um metal do grupo da platina (PGM), um metal de base (BM), um componente de armazenamento de oxigênio (OSC), e/ou uma peneira molecular.
5. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela zona possuir uma espessura média na faixa de 10-60 μm.
6. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela zona ser formada a partir de um revestimento lavável que possui uma viscosidade na faixa de 100 - 750 centipoise (cp).
7. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela zona ser formada a partir de um revestimento lavável que possui uma tensão limite de escoamento na faixa de 1,5-10,0.
8. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela zona ser formada a partir de um revestimento lavável que compreende o material catalítico em combinação com um sistema de reologia, possuindo um ou mais compostos orgânicos, compreendendo um espessante polimérico, um tensoativo e/ou um dispersante.
9. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo sistema de reologia compreender um espessante polimérico, um tensoativo e um dispersante.
10. COMPÓSITO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela zona compreender um tamanho de partícula médio na faixa de 5 a 20 μm.
11. SISTEMA PARA TRATAMENTO, de uma corrente de exaustão de um motor de combustão interna incluindo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e outros componentes de gás de exaustão, caracterizado pelo sistema para tratamento de emissões compreender: um conduíte de exaustão em comunicação fluida com o motor de combustão interna através de um coletor de exaustão; e o compósito de catalisador zoneado conforme definido na reivindicação 1.
12. MÉTODO PARA TRATAR GASES DE EXAUSTÃO, caracterizado por compreender colocar em contato uma corrente gasosa, compreendendo hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio com o compósito de catalisador zoneado conforme definido na reivindicação 1.
13. MÉTODO PARA PREPARAR UM COMPÓSITO DE CATALISADOR ZONEADO, caracterizado por compreender: formar um revestimento lavável pseudoplástico; e mergulhar uma extremidade de entrada de um portador monolítico, compreendendo uma pluralidade de passagens longitudinais no revestimento lavável a uma profundidade para formar uma zona de entrada que possui um perfil plano.
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