BR112020006280B1 - Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa - Google Patents
Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa Download PDFInfo
- Publication number
- BR112020006280B1 BR112020006280B1 BR112020006280-4A BR112020006280A BR112020006280B1 BR 112020006280 B1 BR112020006280 B1 BR 112020006280B1 BR 112020006280 A BR112020006280 A BR 112020006280A BR 112020006280 B1 BR112020006280 B1 BR 112020006280B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- adsorbent
- volume
- butane
- emissions
- emission control
- Prior art date
Links
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 341
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 81
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 132
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 111
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 95
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 89
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 76
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims description 67
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 67
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 50
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 42
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 41
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 37
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 31
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 25
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 21
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 19
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 16
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 16
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 16
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 12
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 7
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 6
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 claims description 6
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims description 6
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims description 6
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims description 6
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 claims description 6
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 5
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 4
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 49
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 15
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 abstract description 14
- 239000003570 air Substances 0.000 description 44
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 32
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 20
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 20
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 20
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 15
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 11
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 11
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 11
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 11
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 10
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- -1 aromatic sulfonates Chemical class 0.000 description 9
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 9
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 9
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 9
- 229940105329 carboxymethylcellulose Drugs 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 7
- 229920006370 Kynar Polymers 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 description 4
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FCYLIRISWAHWGQ-CQUXXBAVSA-N CN(C)C1C2C(O)=C3C(C(=O)C4C(C=CC=C4O)C3(C)O)=C(O)C2(O)C(O)=C(C(=O)NCN(C)C(C=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CO)C1=O Chemical compound CN(C)C1C2C(O)=C3C(C(=O)C4C(C=CC=C4O)C3(C)O)=C(O)C2(O)C(O)=C(C(=O)NCN(C)C(C=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CO)C1=O FCYLIRISWAHWGQ-CQUXXBAVSA-N 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 2
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000010427 ball clay Substances 0.000 description 2
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 2
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052900 illite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L nonaaluminum;magnesium;tripotassium;1,3-dioxido-2,4,5-trioxa-1,3-disilabicyclo[1.1.1]pentane;iron(2+);oxygen(2-);fluoride;hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[F-].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].[K+].[Fe+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2.O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O2 VGIBGUSAECPPNB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XDRLAGOBLZATBG-UHFFFAOYSA-N 1-phenylpenta-1,4-dien-3-one Chemical compound C=CC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 XDRLAGOBLZATBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNAMYOYQYRYFQY-UHFFFAOYSA-N 2-(4,4-difluoropiperidin-1-yl)-6-methoxy-n-(1-propan-2-ylpiperidin-4-yl)-7-(3-pyrrolidin-1-ylpropoxy)quinazolin-4-amine Chemical compound N1=C(N2CCC(F)(F)CC2)N=C2C=C(OCCCN3CCCC3)C(OC)=CC2=C1NC1CCN(C(C)C)CC1 RNAMYOYQYRYFQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 1
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- 241001082241 Lythrum hyssopifolia Species 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010741 Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Polymers 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- KYWJAYPVJYSOJC-UHFFFAOYSA-N [N].CCCC Chemical compound [N].CCCC KYWJAYPVJYSOJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000013028 emission testing Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001761 ethyl methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010944 ethyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229920001821 foam rubber Polymers 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 229920000368 omega-hydroxypoly(furan-2,5-diylmethylene) polymer Chemical class 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 1
- 229920011301 perfluoro alkoxyl alkane Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Chemical class 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 230000036619 pore blockages Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 1
- 239000003232 water-soluble binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/0854—Details of the absorption canister
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
- B01J20/28045—Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
- B01D2253/302—Dimensions
- B01D2253/308—Pore size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
- B01D2253/34—Specific shapes
- B01D2253/342—Monoliths
- B01D2253/3425—Honeycomb shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—Hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
- B01D2259/4516—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for fuel vapour recovery systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
a presente descrição fornece adsorventes de alta capacidade de trabalho com propriedades de baixo desempenho de emissão de sangria dbl que permitem o projeto de sistemas de controle de emissão de combustível por evaporação que são de menor custo, mais simples e mais compactos do que os possíveis pela técnica anterior. os sistemas de cilindro de controle de emissão que compreendem o material adsorvente demonstram uma capacidade de trabalho relativamente alta na gasolina e baixas emissões.
Description
[0001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade ao Pedido de Patente Provisório US 62/565.699, intitulado: LOW EMISSIONS, HIGH WORKING CAPACITY ADSORBENT AND CANISTER SYSTEM, depositado em 29 de setembro de 2017; que é incorporado por referência na sua totalidade para todos os fins.
[0002] 1. Campo da descoberta. A presente divulgação, em várias modalidades, refere-se geralmente a sistemas de controle de emissões por evaporação.
[0003] 2. Informações fundamentais. A evaporação do combustível a gasolina dos sistemas de combustível para veículos automotores é uma importante fonte potencial de poluição do ar por hidrocarbonetos. Essas emissões de vapor de combustível ocorrem quando o veículo está funcionando, reabastecendo ou estacionado - o motor desligado. Tais emissões podem ser controladas pelos sistemas de cilindro que empregam carbono ativado para adsorver o vapor de combustível emitido pelos sistemas de combustível. Sob certos modos de operação do motor, o vapor de combustível adsorvido é removido periodicamente do carbono ativado, purgando os sistemas de cilindro com ar ambiente para dessorver o vapor de combustível do carbono ativado. O carbono regenerado está pronto para adsorver vapor de combustível adicional.
[0004] Sabe-se muito bem na técnica que um adsorvente de carbono ativado mais eficiente em termos de espaço para este pedido é caracterizado por uma isotérmica de adsorção de vapor de n-butano que possui capacidade de adsorção fortemente inclinada para altas pressões parciais de vapor (US 6.540.815). Dessa forma, o adsorvente tem uma alta capacidade em concentrações relativamente altas do tipo de vapores presentes no combustível a gasolina, e o adsorvente favorece a liberação desses vapores capturados quando expostos a uma baixa concentração de vapor ou pressão parcial, como durante a purga. Esses carbonos ativados de alto desempenho têm uma grande quantidade de volume de poros como "pequenos mesoporos" (por exemplo, SAE Technical Papers 902119 e 2001-03-0733 e Burchell 1999, pp. 252-253), que são de preferência de cerca de 1,8 nm a cerca de 5 nm de tamanho, conforme medido pelo método BJH de análise de isotermas de adsorção de nitrogênio (por exemplo, US 5.204.310). (De acordo com a classificação IUPAC, estes são poros com tamanho de cerca de 1,8-2 nm dentro do intervalo de tamanho de microporos <2 nm, mais poros de tamanho de cerca de 2-5 nm dentro do intervalo de tamanho de mesoporo de 2-50 nm.). Os pequenos mesoporos são suficientemente pequenos para capturar os vapores como uma fase condensada e, no entanto, ficam vazios após a exposição a uma baixa pressão parcial de vapor. Consequentemente, o volume nesses poros se correlaciona linearmente com a capacidade de vapor recuperável pelo adsorvente em um volume do cilindro, conhecido como capacidade de trabalho da gasolina (GWC), e também se correlaciona linearmente com a capacidade de trabalho de butano ASTM (BWC) do adsorvente, conforme medido pelo método padrão ASTM 5228, que são incorporados aqui por referência. O intervalo de ASTM BWC é de cerca de 3 a cerca de 17 g/dL, com 9+ g/dL de carbonos BWC favorecidos por capacidade de trabalho em direção à fonte de vapor de combustível do sistema de botijões e carbonos inferiores de BWC usados em um ou mais volumes em direção à porta da atmosfera ou do lado da ventilação (isto é, volumes de adsorvente do lado da ventilação). Geralmente, o pélete cilíndrico e outros carbonos ativados moldados por engenharia (por exemplo, grânulos esféricos) são preferidos aos particulados triturados ou de forma irregular, especialmente para sistemas de cilindro onde é necessária restrição moderada ao fluxo, como na captura de vapor durante o reabastecimento. As vantagens dos carbonos ativados moldados por engenharia e peletizados incluem boa resistência mecânica, baixa poeira, baixa taxa de poeira, alto rendimento em tamanho no processamento e uma distribuição estreita de tamanho de partícula que fornece consistência em preenchimentos de cilindro do tamanho de um litro após transporte e manuseio a granel.
[0005] Várias abordagens foram descritas para a preparação de carbonos ativados moldados por engenharia e peletizados. Um grupo de abordagens envolve a ligação de pó de carbono que já está ativado ("moer e ligar"). Por exemplo, a US 4.677.086 descreve o uso de um aglutinante de argila de bentonita, US 20060154815A1 descreve emulsão acrílica ou acril-estireno com sistema de aglutinante CMC, US 6.277.179 descreve aglutinantes de resina termoendurecíveis e US 6.472.343 descreve aglutinante reticulado, como carboximetilcelulose (CMC). As vantagens da moer e ligar incluem o controle da resistência mecânica e das propriedades de poeira no processamento pós-ativação, independentemente do processo de ativação de formação de poros. No entanto, os aglutinantes não adsorventes são um diluente e as condições de processamento aplicadas ao adsorvente podem danificar a porosidade do carbono. Ver US 6.277.179 e suas referências para o problema de perda nas propriedades de adsorção devido ao bloqueio dos poros e contaminação dos aglutinantes. Além disso, são necessárias atmosferas inertes com certos aglutinantes que requerem tratamentos térmicos para evitar a combustão do ingrediente de carbono ativado e, independentemente, pode ocorrer o colapso da porosidade adsorvente, especialmente para ingredientes de carbono ativado que não foram expostos anteriormente a temperaturas elevadas durante o processo de ativação. No entanto, a abordagem de moer e ligar é útil para fornecer níveis moderados de BWC em carbonos ativados peletizados (por exemplo, cerca de 9,5 a 12 g/dL de BWC). Exemplos de produtos comerciais favorecidos pela capacidade de trabalho em direção à fonte de vapor de combustível são o NUCHAR® BAX 950, BAX 1000 e BAX 1100 e o NUCHAR® BAX llOOLD (Ingevity Corporation, North Charleston, Carolina do Sul) e todos com propriedades de BWC abaixo de 12,3 g/dL. A abordagem de moer e ligar também é útil na formação de péletes de formas especiais (por exemplo, US 9174195 e US 9.322.368, com exemplo comercial de MPAC1 (Kuraray Chemical Ltd, Bizen-shi Japão), péletes volumétricos diluídos (US RE38.844 com um exemplo comercial de NUCHAR® BAX LBE) e péletes de alta capacidade de calor (US 6.599.856). Como consequência dos aditivos especiais de moldagem e não adsorventes, o BWC do carbono ativado peletizado é diluído em cada caso para abaixo de 9,5 g/dL e são eficazes para suprimir as emissões de sangria diurna quando esses péletes especiais estão em volumes de ventilação dentro do sistema de cilindro.
[0006] Outro grupo de abordagens para a preparação de carbono ativado peletizado envolve primeiro moldar um precursor ou carvão carbonáceo e, em seguida, ativar a formação da porosidade adsorvente ("moldar e ativar"). Ver, por exemplo, US 5.039.651, US 5.204.310, US 5.250.491, US 5.324.703, EP 0 423 967B1 e CN102856081 para processos de ativação ácida e US 20080063592A1 para um processo de ativação térmica. Esses métodos são essencialmente "sem aglutinante", pois o componente que fornece integridade estrutural e resistência mecânica ao material moldado é um constituinte nativo do precursor carbonáceo ou se um componente de resina ou aglutinante for adicionado (por exemplo, US 3.864.277 e US 5.538.932), o ingrediente aglutinante é convertido em carbono ativado no processo, contribuindo também para o desempenho de adsorção do produto final. A US 5.324.703 emprega a ativação de ácido fosfórico com serragem para preparar péletes de carbono ativado com propriedades de BWC tão altas quanto 17 g/dL, por um processo que minimiza o volume de macroporos e, portanto, maximiza o teor volumétrico no pélete de poros no intervalo de tamanho alvo de 1,8-5 nm que se sabe ser eficaz para a capacidade de trabalho com vapor de gasolina. Esses métodos de moldar e ativar são meios eficientes para fornecer o maior volume de poros adsorventes por litro de enchimento de cilindro, sem aditivos ou enchedores não adsorventes. Os carbonos ativados preparados pelos processos de moldar e ativar são o próprio produto moldado, pois o processo não requer moagem subsequente, dosagem de ingredientes aglutinantes e de proteção de poros, moldagem e tratamentos adicionais de secagem e aquecimento. Exemplos comerciais de forma e ativação incluem NUCHAR® BAX 1500, BAX 1500E, BAX 1700 (Ingevity Corporation, N. Charleston, Carolina do Sul, EUA); CNR115, CNR120, CNR150 (Cabot Corporation, Boston, MA, EUA), 3GX (Kuraray Chemical Ltd, Bizen-shi Japão) e KMAZ2 e KMAZ3 (Fujian Xinsen Carbon, Fujian Sheng, China). As propriedades BWC para esses produtos de forma e ativação variam de cerca de 11 g/dL a cerca de 17 g/dL. A tecnologia moldar e ativar foi a única tecnologia aceita e comercial para péletes de carbono de alta capacidade de trabalho para controle de emissão evaporativa (por exemplo, BWC acima de 13 g/dL) e por razões de economia nas etapas do processo, custos de fabricação mais baixos e eficácia para instilar as propriedades mais altas de BWC. As vantagens da alta capacidade de trabalho dos sistemas de cilindro incluem a redução do tamanho e peso do sistema de cilindro, exigindo menos volume de carbono ativado e aumentando os volumes do leito de purga disponíveis (purga de litros por litro de sistema de cilindro), que é um fator chave para capacidade de trabalho do sistema e desempenho de emissões. Consulte, por exemplo, documentos SAE 2000-01-0895 e 2001-01-0733.
[0007] Embora um adsorvente altamente mesoporoso seja favorecido pela capacidade de trabalho, um alto ASTM BWC do adsorvente e seu alto GWC parecem contrariar, na prática, a necessidade simultânea do sistema de controle de emissão de vapor de combustível para fornecer baixas emissões, mesmo quando o veículo não está em uso operativo.
[0008] Por exemplo, um aumento nas preocupações ambientais continuou a impulsionar regulamentos estritos dessas emissões de hidrocarbonetos. Quando um veículo está estacionado em um ambiente quente durante o aquecimento diurno {isto é, aquecimento diurno), a temperatura no tanque de combustível aumenta, resultando em um aumento da pressão de vapor no tanque de combustível. Normalmente, para impedir o vazamento do vapor de combustível do veículo para a atmosfera, o tanque de combustível é ventilado através de um conduto para um cilindro contendo materiais adsorventes de combustível adequados que podem adsorver temporariamente o vapor de combustível. O cilindro define um caminho de corrente de vapor ou fluido, de modo que, quando o veículo está parado, o vapor de combustível passa do tanque de combustível, através do conduto do tanque de combustível, através de um ou mais volumes adsorventes, e sai para uma porta de ventilação, que é aberta para a atmosfera. Uma mistura de vapor de combustível e ar do tanque de combustível entra no cilindro através de uma entrada de vapor de combustível e difunde-se no volume de adsorvente onde o vapor de combustível é adsorvido em armazenamento temporário e o ar purificado é liberado para a atmosfera através de uma porta de ventilação do cilindro. Depois que o motor é ligado, o ar ambiente é aspirado para o sistema de cilindro através da porta de ventilação do cilindro. O ar de purga flui através do volume de adsorvente dentro do cilindro e absorve o vapor de combustível adsorvido no volume de adsorvente antes de entrar no motor de combustão interna através de um conduto de purga de vapor de combustível. O ar de purga não absorve todo o vapor de combustível adsorvido no volume de adsorvente, resultando em um hidrocarboneto residual ("restante") que pode ser emitido para a atmosfera.
[0009] Além disso, o restante em equilíbrio local com a fase gasosa também permite que os vapores de combustível do tanque migrem através do sistema de cilindro como emissões. Tais emissões geralmente ocorrem quando um veículo está estacionado e sujeito a mudanças de temperatura diurnas por um período de vários dias, comumente chamado de emissões de "perda de respiração diurna" (DBL). Os Regulamentos de Veículos de Baixa Emissão da Califórnia tornam desejável que essas emissões de DBL do sistema de cilindro sejam inferiores a 10 mg ("PZEV") para um número de veículos começando no ano modelo 2003 e abaixo de 50 mg, geralmente abaixo de 20 mg ("LEV-II") para um número maior de veículos a partir do ano modelo 2004.
[0010] Agora, o Regulamento de Veículos de Baixa Emissão da Califórnia (LEV-III) e os regulamentos Federais de Nível 3 dos Estados Unidos exigem que as emissões de DBL do cilindro não excedam 20 mg, conforme o Procedimento de Teste de Emissões de Sangria (BETP), conforme escrito nas Normas e Procedimentos de Teste de Emissões Evaporativas da Califórnia para 2001 e Modelos Subsequentes de Veículos a Motor, 22 de março de 2012. Além disso, os regulamentos sobre emissões de DBL continuam criando desafios para os sistemas de controle de emissões por evaporação, especialmente quando o nível de purga de ar é baixo. Por exemplo, o potencial de emissões de DBL pode ser mais grave para um veículo híbrido, incluindo um veículo cujo trem de força é um motor de combustão interna e um motor elétrico ("HEV") e um veículo em que existe um sistema de partida- parada/sistema de parada-partida que desliga automaticamente e reinicia o motor de combustão interna para reduzir a quantidade de tempo que o motor passa em marcha lenta, reduzindo assim o consumo de combustível e as emissões do tubo de escape. Nesses veículos híbridos, o motor de combustão interna é desligado quase metade do tempo durante a operação do veículo. Como o vapor de combustível adsorvido nos adsorventes é purgado apenas quando o motor de combustão interna está ligado, os adsorventes no cilindro de um veículo híbrido são purgados com ar fresco menos da metade do tempo em comparação com os veículos convencionais e frequentemente no intervalo de 55 BV a 100 BV. E, no entanto, veículos híbridos geram quase a mesma quantidade de vapor de combustível evaporative que veículos convencionais. A menor frequência e volume de purga do veículo híbrido podem ser insuficientes para limpar o restante de hidrocarboneto residual dos adsorventes no cilindro, resultando em altas emissões de DBL. Outros grupos motopropulsores, quando projetados para desempenho ideal da unidade, eficiência de combustível e emissões do tubo de escape, são igualmente desafiados a fornecer um alto nível de purga para atualizar o cilindro e são desafiados a fornecer misturas e taxas ideais de combustível de ar para o motor. Esses grupos de transmissão incluem motores turboalimentados ou turbo-assistidos e motores de injeção direta à gasolina ("GDI").
[0011] Globalmente, por outro lado, os regulamentos de emissões evaporativas têm sido menos rigorosos do que nos EUA, mas a tendência agora é de regulamentos mais rigorosos, ao longo do caminho que os EUA seguiram. Há um reconhecimento crescente dos benefícios de controles mais rígidos para um melhor uso do combustível do veículo e para um ar mais limpo, especialmente em regiões onde o uso de veículos leves está crescendo rapidamente e os problemas de qualidade do ar exigem atenção urgente. Como um exemplo notável, o Ministério da Proteção Ambiental da República Popular da China divulgou regulamentos em 2016 que incluem limitações nas emissões de vapor de combustível, para implementação em 2020 (Ver "Limits and Measurement Methods for Emissions from Light-Duty Vehicles, GB 18352.6-2016, também conhecido como "China 6"). Esta norma especifica os limites e métodos de medição para veículos leves, incluindo veículos elétricos híbridos, equipados com motores de ignição positiva para emissões de escape em temperaturas regulares e baixas, emissões reais de condução (RDE), emissões do cárter, emissões evaporativas e emissões de reabastecimento, requisitos técnicos e métodos de medição da durabilidade dos equipamentos de controle de poluição e sistema de diagnóstico a bordo (OBD). É necessária a recuperação de vapor de reabastecimento a bordo (ORVR), além do controle de emissão evaporativa. As emissões evaporativas são definidas como os vapores de hidrocarbonetos emitidos pelo sistema de combustível (gasolina) de um veículo a motor e incluem: (1) perdas respiratórias no tanque de combustível (perdas diurnas), que são emissões de hidrocarbonetos causadas por mudanças de temperatura no tanque de combustível e (2) perdas por imersão a quente, que são emissões de hidrocarbonetos decorrentes do sistema de combustível de um veículo parado após um período de condução. Embora o protocolo de teste e os limites de emissões para todo o teste do veículo sejam fornecidos, há uma margem de manobra na alocação pelos fabricantes de veículos para os limites de projeto dos componentes que contribuem para as emissões totais (por exemplo, sistema de botijão de controle de emissão evaporativa, paredes do tanque de combustível, mangueiras, tubulações etc.). Entre as alocações, o limite para o sistema de cilindro de controle de emissões evaporativas geralmente é definido nos processos de projeto de sistema de combustível e veículo como inferior a 100 mg para o dia 2 de emissões de DBL como parte do equilíbrio do projeto para atender aos requisitos gerais de veículos de regulamentos da China 6.
[0012] No entanto, diante das necessidades de alto desempenho da capacidade de trabalho e do projeto de sistemas para emissões de combustível dentro dos limites regulamentares, e bem conhecido na técnica, à medida que o desempenho do GWC e as propriedades do BWC aumentam, há um aumento desproporcional no desempenho das emissões de sangria. Ver, por exemplo, o SAE Technical Paper 2001-01-0733 na Figura 8 (comparação dos dados de emissões de DBL); e US 6.540.815 na Tabela (dados comparativos e inventivos para 11 carbonos ativados BWC versus 15 BWC.).
[0013] Para satisfazer as necessidades aparentemente opostas de alta capacidade de trabalho e baixo desempenho de emissão de DBL, várias abordagens foram relatadas. Uma abordagem é aumentar significativamente o volume de gás de purga para intensificar a dessorção do restante de hidrocarboneto residual do volume de adsorvente. Ver Patente US 4.894.072. Essa abordagem, no entanto, tem a desvantagem de complicar o gerenciamento da mistura combustível/ar para o motor durante a etapa de purga e tende a afetar adversamente as emissões do tubo de escape, e esses altos níveis de purga simplesmente não estão disponíveis para determinados projetos de trem de força. Embora, ao custo do projeto e instalação, uma bomba auxiliar possa ser empregada em algum local do sistema de controle de emissões evaporativas para complementar, auxiliar ou aumentar o fluxo ou volume da purga, como um meio de complementar o vácuo do motor e evitar alguns problemas com o desempenho do motor e o controle de emissão do tubo de escape, caso contrário, dependendo apenas do vácuo do motor.
[0014] Outra abordagem é projetar o cilindro para ter uma área de seção transversal relativamente baixa no lado de ventilação do cilindro, seja pelo redesenho das dimensões existentes do cilindro, seja pela instalação de um cilindro suplementar do lado de ventilação de dimensões apropriadas. Essa abordagem reduz o restante de hidrocarboneto residual aumentando a intensidade do ar de purga. Uma desvantagem de tal abordagem é que a área de seção transversal relativamente baixa confere uma restrição de fluxo excessiva ao cilindro. Ver Patente US 5.957.114.
[0015] Outra abordagem para aumentar a eficiência da purga é aquecer o ar de purga, ou uma porção do volume de adsorvente com vapor de combustível adsorvido, ou ambos. No entanto, essa abordagem aumenta a complexidade do gerenciamento do sistema de controle e apresenta algumas preocupações de segurança. Ver Patente US 6.098.601 e 6.279.548.
[0016] Outra abordagem é direcionar o vapor de combustível através de um volume de adsorvente do lado do combustível, localizado próximo à fonte de combustível na corrente de fluido e, em seguida, pelo menos um volume de adsorvente subsequente (ou seja, do lado da ventilação), localizado a jusante do adsorvente do lado do combustível, antes da ventilação para a atmosfera, em que o volume do adsorvente do lado do combustível (aqui, o volume inicial do adsorvente") tem uma inclinação isotérmica mais alta, definida como uma capacidade de adsorção incremental, do que o volume de adsorvente subsequente (isto é, do lado da ventilação). Ver Patente US RE38,844. É notável que a US RE38.844 considere a troca no desempenho das emissões de sangria DBL com o BWC como uma consequência inevitável das propriedades de alta inclinação das isotermias de adsorção que estão presentes com altos adsorventes de BWC de acordo com a dinâmica dos gradientes de concentração de vapor e adsorvido ao longo do caminho do fluxo de vapor durante os ciclos de adsorção, purga e imersão. Essa abordagem tem a desvantagem de exigir vários volumes de adsorventes em série com propriedades variadas para proporcionar baixas emissões, o que aumenta o tamanho do sistema, a complexidade e o custo de projeto e fabricação.
[0017] Outra abordagem, especialmente útil quando apenas um nível baixo de purga pode estar disponível, é direcionar o vapor de combustível através de pelo menos um adsorvente subsequente (isto é, do lado da ventilação) , compreendendo uma janela de capacidade de adsorção incremental, ASTM BWC, um capacidade total de BWC e estrutura substancialmente uniforme que facilita a distribuição aproximadamente uniforme do fluxo de ar e vapor em toda a seção transversal do caminho do fluxo. Ver US 9.732.649 e US 2016/0271555A1. Essa abordagem também tem a desvantagem de exigir vários volumes de adsorventes em série com propriedades variadas para proporcionar baixas emissões, o que aumenta o tamanho do sistema, a complexidade e o custo de projeto e fabricação.
[0018] O desafio das emissões de DBL para carbonos de alta capacidade de trabalho no sistema de cilindro de controle de emissões evaporativas é reconhecido na US 9.322.368, onde é afirmado que a inclusão de um baixo volume de capacidade de trabalho no lado da ventilação sobrecarrega indevidamente o tamanho e o peso do sistema de cilindro para atender a alta capacidade de trabalho e os objetivos máximos de emissão permitidos de DBL. A solução alternativa ensinada em US 9.322.368 é ter um volume na direção do lado da ventilação do sistema de cilindro que contém um pélete oco, em que o volume de poros no intervalo de tamanho de macroporos dentro da estrutura de pélete é controlado nos exemplos para cerca de 50% o total (tamanho de 0,05 a 100 microns) é menor que tamanho de 0,5 micron (0,05 a 0,5 micron). O '368 divulga que com 90+% do volume total de macroporos nos poros de 0,05 a 0,5 micron tem desempenho de dessorção inferior. Estes exemplos são preparados por um processo de moer e ligar que inclui um ingrediente em pó que se decompôs após o aquecimento do processo, a fim de criar um volume de macroporos.
[0019] O dilema do desafio das emissões de DBL para alta capacidade de trabalho também é reconhecido em US 9.657.691. Aqui, uma solução é ensinada para que um cilindro principal com uma grande capacidade de vapor de combustível seja combinado com um cilindro menor com uma câmara contendo carbono ativado com BWC acima de 13 g/dL e, em série, com uma câmara subsequente contendo carbono com BWC entre 6 e 10 g/dL necessários para restringir as emissões aos niveis desejados. É necessária uma complexidade adicional da adição de calor a uma câmara do reservatório para atingir os níveis de emissões desejados. Assim, o dilema de emissões excessivas de sangria de DBL para carbonos de alta capacidade de trabalho é reconhecido, neste caso de uma câmara auxiliar, e compensado pelo tamanho e complexidade adicionais do sistema de cilindro.
[0020] Por conseguinte, é desejável ter um sistema de controle de emissões evaporativo que seja o mais baixo custo, simples e o mais compacto possível, para fornecer os níveis de emissão de GWC e DBL baixos necessários. Portanto, um adsorvente de alta capacidade de trabalho que possui propriedades de emissão de DBL relativamente baixas contribuiria para esse fim, permitindo abordagens menores, menos caras e menos complicadas para o projeto e operação do sistema, tanto para quando níveis normais ou baixos de purga estão disponíveis.
[0021] Atualmente descrito é um material adsorvente que demonstra surpreendente e inesperadamente capacidade de trabalho relativamente alta e, ao mesmo tempo, demonstra propriedades de desempenho de emissão de sangria DBL relativamente baixas quando incorporado a um sistema de cilindro de emissões de veículos. O material descrito permite vantajosa mente o projeto de sistemas de controle de emissão de combustível por evaporação que são de menor custo, mais simples e mais compactos do que os atualmente conhecidos. Como descrito aqui, quando testado sob um protocolo padrão de ciclagem de vapor, o cilindro de teste contendo um adsorvente com um ASTM BWC relativamente alto, demonstrou baixas emissões usando o procedimento de teste de emissão de sangria padrão (BETP).
[0022] Assim, em um aspecto, a descrição fornece um material adsorvente moldado compreendendo um pó adsorvente ativado com capacidade de trabalho relativamente alta ligado a um aglutinante, por exemplo, um aglutinante orgânico como carboximetilcelulose (CMC) ou um aglutinante inorgânico, como argila de bentonita. Em certas modalidades, o material adsorvente moldado compreende uma mistura de um aglutinante e um pó adsorvente ativado derivado da moagem de um precursor adsorvente ativado, em que a mistura é moldada em uma forma e em que o material adsorvente moldado tem um ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL.
[0023] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o pó adsorvente ativado tem uma atividade de butano em pó (pBACT) de pelo menos 50 g/100g.
[0024] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o material adsorvente moldado compreende uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron, conforme descrito aqui, por exemplo, superior a cerca de 80%.
[0025] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o material adsorvente moldado compreende uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron para 0,05-100 micron, conforme descrito aqui, por exemplo, que é maior que cerca de 50%.
[0026] Em certas modalidades, o material adsorvente moldado possui uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron, conforme descrito aqui, por exemplo, superior a cerca de 80%, uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron para 0,05- 100 microns como aqui descrito, por exemplo, superior a cerca de 50%, e um ASTM BWC como aqui descrito, por exemplo, superior a cerca de 13 g/dL.
[0027] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o precursor adsorvente ativado é um precursor de carbono ativado. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o precursor de carbono ativado tem uma atividade de butano (pBACT) de pelo menos cerca de 50 g/100g.
[0028] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o aglutinante compreende pelo menos um de um aglutinante orgânico, um aglutinante inorgânico ou ambos. Em certas modalidades, o aglutinante compreende, por exemplo, um aglutinante orgânico como carboximetilcelulose (CMC) ou um aglutinante inorgânico, como argila bentonita ou ambos.
[0029] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o material adsorvente moldado inclui um componente selecionado do grupo que consiste em carbono ativado, carvão de carbono, zeólitos, argilas, polímeros porosos, alumina porosa, sílica porosa, peneiras moleculares, caulim, titânia, céria e combinações dos mesmos.
[0030] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o material adsorvente moldado compreende carbono ativado derivado de um material que inclui um membro selecionado do grupo que consiste em madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, passo de petróleo, coque de petróleo, passo de alcatrão de carvão, caroços de frutas, pedras de frutas, cascas de nozes, caroços de serragem, serragem, palma, legumes, polímero sintético, polímero natural, material lignocelulósico e combinações dos mesmos. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o material adsorvente moldado compreende carbono ativado derivado de pelo menos um de madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, passo de petróleo, coque de petróleo, passo de alcatrão de carvão, caroços de frutos, pedras de frutos, cascas de nozes, caroços de serragem, palma, vegetais ou uma combinação dos mesmos.
[0031] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, a forma do material adsorvente moldado é selecionada de um grânulo, pélete, esfera, favo de mel, monólito, cilíndrico peletizado, meio particulado de forma uniforme, meio particulado de forma não uniforme, meio estruturado de forma extrudada, meio estruturado de forma derramada, cilindro oco, estrela, espiral torcida, asterisco, fitas configuradas e combinações dos mesmos.
[0032] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos neste documento, o material adsorvente moldado é formado em uma estrutura que compreende uma matriz com célula ou estrutura geométrica aproximadamente uniforme, por exemplo, uma configuração de favo de mel, que permite ou facilita a distribuição de fluxo de ar ou vapor aproximadamente uniforme através do volume de adsorvente subsequente.
[0033] Em outro aspecto, a divulgação fornece um sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa compreendendo pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível e pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação, em que pelo menos um dos pelo menos um do lado do combustível ou pelo menos um volumes de adsorventes do lado da ventilação compreendem um material adsorvente moldado como descrito aqui.
[0034] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o sistema de cilindro compreende um ou mais volumes de adsorventes do lado da ventilação tendo uma estrutura celular uniforme no ou próximo ao final do caminho do fluxo de vapor de combustível.
[0035] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o material adsorvente moldado demonstra emissões de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias de 100 mg ou menos a 315 litros de purga aplicada após uma etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado em um cilindro de 2.1 litros, conforme definido aqui (isto é, o "Cilindro Definido") pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
[0036] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o sistema tem emissões de perda respiratória diurna (DBL) de dois dias inferiores a 100 mg quando testado pelo Procedimento de Teste de Tipo 6 da China, conforme aqui definido.
[0037] Em certas modalidades adicionais, o material adsorvente moldado possui uma DBL de dois dias que é pelo menos 10% menor que o material adsorvente ativado precursor.
[0038] Em qualquer uma das modalidades descritas neste documento, o sistema de controle de emissão evaporative pode ainda compreender uma unidade de aquecimento.
[0039] Em um aspecto adicional, a descrição fornece métodos para reduzir as emissões de vapor de combustível em um sistema de controle de emissões por evaporação, o método compreendendo contatar o vapor de combustível com um sistema de controle de emissão por evaporação como descrito aqui, compreendendo um material adsorvente moldado como descrito aqui.
[0040] Em outro aspecto, a descrição fornece um material adsorvente moldado produzido de acordo com as etapas compreendendo: (a) fornecer um precursor adsorvente ativado; (b) moer o precursor adsorvente ativado a um pó, em que o pó tem um pBACT de pelo menos cerca de 50 g/100g; (c) misturar o pó com um material aglutinante; e (d) moldar a mistura de pó e material aglutinante em uma forma, em que o material adsorvente moldado possui um ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL. Em certas modalidades, o material adsorvente moldado possui ainda pelo menos um de: (i) uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron que é maior que cerca de 80%, (ii) uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 micron que é superior a cerca de 50%, ou (iii) uma combinação dos mesmos.
[0041] As áreas gerais de utilidade anteriores são fornecidas apenas a título de exemplo e não se destinam a limitar o escopo da presente divulgação e reivindicações anexas. Objetos e vantagens adicionais associados às composições, métodos e processos da presente invenção serão apreciados por um versado na técnica à luz das reivindicações, descrição e exemplos instantâneos. Por exemplo, os vários aspectos e modalidades da invenção podem ser utilizados em inúmeras combinações, todas as quais são expressamente contempladas pela presente descrição. Essas vantagens adicionais, objetos e modalidades, estão expressamente incluídos no escopo da presente invenção. As publicações e outros materiais aqui utilizados para iluminar os fundamentos da invenção e, em casos particulares, para fornecer detalhes adicionais a respeito da prática, são incorporados por referência.
[0042] Os desenhos anexos, que são incorporados e fazem parte do relatório descritivo, ilustram várias modalidades da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção. Os desenhos são apenas para o propósito de ilustrar uma modalidade preferida da invenção e não serão interpretados como limitando a invenção. Outros objetos, características e vantagens da invenção tornar-se-ão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, tomada em conjunto com as figuras anexas, mostrando modalidades ilustrativas da invenção, nas quais:
[0043] A FIG. 1 é uma vista em seção transversal de sistemas de cilindro de controle de emissão evaporativa com muitas combinações possíveis de onde as modalidades inventivas do adsorvente podem ser utilizadas.
[0044] A FIG. 2 é uma vista em seção transversal de sistemas de cilindro de controle de emissão evaporativa com muitas combinações possíveis de onde as modalidades inventivas do adsorvente podem ser utilizadas.
[0045] A FIG. 3 é uma vista em corte transversal de sistemas de cilindro de controle de emissão evaporativa com muitas combinações possíveis de onde as modalidades inventivas do adsorvente podem ser utilizadas.
[0046] A FIG. 4 é uma vista em seção transversal de sistemas de cilindro de controle de emissão evaporativa com muitas combinações possíveis de onde as modalidades inventivas do adsorvente podem ser utilizadas.
[0047] A FIG. 5 são dados de teste de emissão de DBL por BETP para exemplos comparativos de adsorventes de carbono ativado comercial convencional com um intervalo de propriedades ASTM BWC.
[0048] A FIG. 6 são dados de teste de emissão de DBL por BETP que incluem exemplos inventivos com propriedades ASTM BWC acima de 13 g/dL que foram preparadas por processos de moer e ligar.
[0049] A FIG. 7 são as distribuições de tamanho de macroporos para exemplos comerciais comparativos de 11-12 g/dL ASTM BWC e para exemplos de moer e ligar de 12,0-12,6 g/dL 9 e 10.
[0050] A FIG. 8 mostra o dia 2 de emissões de DBL por BETP em função da porcentagem do total de macroporos em poros com tamanho de 0,05 a 0,5 microns, para exemplos comerciais comparativos de 11-12 g/dL ASTM BWC e para exemplos 9 e 10 de moer e ligar 12,0-12,6 g/dL ASTM BWC.
[0051] FIG. 9 mostra o dia 2 de emissões de DBL por BETP em função da porcentagem do total de macroporos em poros com tamanho de 0,05-1 micron, para os exemplos comerciais comparativos de 11-12 g/dL ASTM BWC e para exemplos 9 e 10 de moer e ligar 12,0-12,6 g/dL
[0052] A FIG. 10 são as distribuições de tamanho de macroporos para exemplos comerciais comparativos de 13+ g/dL ASTM BWC, todos produzidos por processos de forma e ativação.
[0053] A FIG. 11. são as distribuições de tamanhos de macroporos para 13+ g/dL de exemplos 11 a 16 ASTM BWC, todos preparados por processos de moer e ligar.
[0054] A FIG. 12 mostra o dia 2 das emissões de DBL por BETP em função da porcentagem do total de macroporos em poros com tamanho de 0,05 a 0,5 micron, para exemplos comerciais comparativos 13+ g/dL ASTM BWC e para os exemplos 11 a 16 de moer e ligar 13+ g/dL.
[0055] A FIG. 13 mostra o dia 2 das emissões de DBL por BETP em função da porcentagem do total de macroporos em poros com tamanho de 0,05-1 micron, para exemplos comerciais comparativos 13+ g/dL ASTM BWC e para os exemplos 11 a 16 de moer e ligar 13+ g/dL.
[0056] a FIG. 14 mostra o dia 2 de emissões de DBL por BETP em função do total de macroporos com tamanho de 0,05 a 100 microns em unidades de cc/g, para exemplos comerciais comparativos e para os exemplos de moer e ligar 9 a 16.
[0057] A FIG. 15 mostra o dia 2 de emissões de DBL por BETP em função do total de macroporos com tamanho de 0,05 a 100 microns em unidades de cc/cc-pélete, para exemplos comerciais comparativos e para os exemplos de moer e ligar 9 a 16.
[0058] A FIG. 16 mostra o dia 2 de emissões de DBL por BETP em função da razão do volume total de macroporos de 0,1 a 100 microns em tamanho e do volume de poros menores que 0,1 em tamanho, para exemplos comerciais comparativos e para exemplos de moer e ligar 9 a 16.
[0059] A FIG. 17 mostra o dia 2 de emissões de DBL por BETP em função da retenção de butano, para exemplos comerciais comparativos e para exemplos de moer e ligar 9 a 16.
[0060] A FIG. 18 mostra uma correlação entre a atividade de butano dos ingredientes de pó de carbono ativado e o ASTM BWC resultante do pélete ligado acabado para os exemplos 9 a 16.
[0061] A presente divulgação agora será descrita mais detalhadamente daqui em diante, mas nem todas as modalidades da divulgação são mostradas. Embora a divulgação tenha sido descrita com referência a modalidades exemplares, será compreendido por aqueles versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por seus elementos sem se afastar do escopo da divulgação. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma estrutura específica ou material aos ensinamentos da divulgação sem distanciar-se do seu escopo essencial.
[0062] Os desenhos que acompanham o pedido são apenas para fins ilustrativos. Eles não se destinam a limitar as modalidades do presente pedido. Além disso, os desenhos não são desenhados em escala. Elementos comuns entre figuras podem manter a mesma designação numérica.
[0063] Quando é fornecido um intervalo de valores, entende-se que cada valor intermediário entre o limite superior e inferior desse intervalo e qualquer outro valor declarado ou interveniente nesse intervalo declarado está abrangido pela invenção. Os limites superior e inferior destes intervalos menores que podem, independentemente, ser incluídos nos intervalos menores, também estão englobados no âmbito da invenção, sujeitos a qualquer limite especifica mente excluído no intervalo indicada. Quando o intervalo indicado inclui um ou ambos os limites, os intervalos excluindo qualquer um de ambos desses limites incluídos estão também incluídos na invenção.
[0064] Os termos a seguir são usados para descrever a presente invenção. Nos casos em que um termo não é aqui especifica mente definido, esse termo recebe um significado reconhecido pela técnica por aqueles versados na técnica que aplicam esse termo no contexto de seu uso na descrição da presente invenção.
[0065] Os artigos "um" e "uma", conforme utilizado neste documento e nas reivindicações anexas, são usados aqui para se referir a um ou mais de um (isto é, a pelo menos um) do objeto gramatical do artigo, a menos que o contexto indique claramente o contrário. A título de exemplo, "um elemento" significa um elemento ou mais de um elemento.
[0066] A frase "e/ou", conforme utilizada no relatório descritivo e nas reivindicações, deve ser entendida como significando "um ou ambos" dos elementos assim conjugados, isto é, elementos que estão conjuntamente presentes em alguns casos e disjuntivamente presentes em outros casos. Vários elementos listados com "e/ou" devem ser interpretados da mesma maneira, isto é, "um ou mais" dos elementos combinados. Opcionalmente, outros elementos que não sejam os elementos especifica mente identificados pela cláusula "e/ou" podem estar presentes, relacionados ou não relacionados com esses elementos especificamente identificados. Assim, como um exemplo não limitativo, uma referência a "A e/ou B", quando usada em conjunto com uma linguagem aberta como "compreendendo", pode se referir, em uma modalidade, apenas a (opcionalmente incluindo elementos que não sejam B); em outra modalidade, somente a B (opcionalmente incluindo elementos que não sejam A); em ainda outra modalidade, a e B (incluindo opcionalmente outros elementos); etc.
[0067] Conforme utilizado no relatório descritivo e nas reivindicações, "ou" deve ser entendido como tendo o mesmo significado que "e/ou" como definido acima. Por exemplo, ao separar itens em uma lista, "ou" ou "e/ou" devem ser interpretados como inclusivos, isto é, a inclusão de pelo menos um, mas também incluindo mais de um, de um número ou lista de elementos, e, opcionalmente, itens não listados adicionais. Somente termos claramente indicados ao contrário, como "apenas um de" ou "exatamente um de" ou, quando usados nas reivindicações, "consistindo em", se referirão à inclusão de exatamente um elemento de um número ou lista de elementos. Em geral, o termo "ou", como utilizado neste documento, deve ser interpretado apenas como indicando alternativas exclusivas (isto é, "uma ou outra, mas não ambas") quando precedido por termos de exclusividade, como "qualquer um", "um de", "apenas um de" ou "exatamente um de".
[0068] Nas reivindicações, bem como no relatório descritivo acima, todas as frases de transição como "compreendendo", "incluindo", "transportando", "tendo", "contendo", "envolvendo", "retendo", "composto por" e semelhantes devem ser entendidos como abertos, isto é, significando incluir, mas não se limitando a. Somente as frases transitórias "consistindo em" e "consistindo essencialmente em" devem ser frases transitórias fechadas ou semifechadas, respectiva mente, conforme estabelecido no Manual de Procedimentos de Exame de Patentes dos Estados Unidos 10, Seção 2111.03.
[0069] Conforme usado neste documento no relatório descritivo e nas reivindicações, a frase "pelo menos um", em referência a uma lista de um ou mais elementos, deve entender- se pelo menos um elemento selecionado a partir de qualquer um ou mais dos elementos na lista de elementos, mas não necessariamente incluindo pelo menos um de cada elemento especifica mente listado dentro da lista de elementos e não excluindo quaisquer combinações de elementos na lista de elementos. Esta definição também permite que elementos diferentes elementos especifica mente identificados dentro da lista de elementos para que a frase "pelo menos um" refere-se, relacionados ou não relacionados com esses elementos especificamente identificados possam, opcionalmente, estar presentes. Assim, como um exemplo não limitativo, "pelo menos um de A e B" (ou, equivalentemente, "pelo menos um de A ou B" ou, equivalentemente, "pelo menos um de A e/ou B") pode se referir, em uma modalidade, a pelo menos uma, incluindo opcionalmente mais de um, A, sem B presente (e opcionalmente incluindo elementos além de B); em outra modalidade, a pelo menos um, incluindo opcionalmente mais de um, B, sem A presente (e opcionalmente incluindo elementos além de A); em ainda outra modalidade, a pelo menos um, incluindo opcionalmente mais de um, A e pelo menos um, incluindo opcionalmente mais de um, B (e opcionalmente incluindo outros elementos); etc. Também deve ser entendido que, a menos que claramente indicado o contrário, em quaisquer métodos reivindicados neste documento que incluem mais de uma etapa ou ato, a ordem das etapas ou atos do método não é necessariamente limitada à ordem em que as etapas ou atos do método são citados.
[0070] Conforme utilizado neste documento, os termos "fluido", "gás" ou "gasoso" e "vapor" ou "vaporoso" são usados em um sentido geral e, a menos que o contexto indique o contrário, se destinam a ser intercambiáveis.
[0071] Conforme utilizado neste documento, a menos que o contexto indique o contrário, o termo "adsorvente moldado" ou "material adsorvente moldado" se refere a uma alta atividade ou material adsorvente ativado por BWC alto que foi moído em pó, ligado usando um aglutinante e moldado como descrito aqui (isto é, "moer e ligar") e que fornece as vantagens de porosidade e sistema descritas e reivindicadas. Os termos acima devem ser distinguidos da referência da descrição a materiais "moldados e ativados", que se refere especifica mente a um material precursor de carbono que foi ligado e moldado antes da ativação.
[0072] Pedido de Patente US 15/656.643, intitulado: Material Particulate Adsorbent Material and Methods of Making the Same, depositado em 21 de julho de 2017; Publicação de Patente US US 2016/0271555A; Patente US 9.732.649; e Patente US 6.472.343 são aqui incorporados por referência na sua totalidade para todos os fins.
[0073] São descritos aqui materiais e sistemas adsorventes moldados que demonstram surpreendente e inesperada mente um adsorvente de alta capacidade de trabalho com propriedades de desempenho de emissão de sangria DBL relativamente baixas, inclusive em volumes de purga relativamente baixos, o que permite o projeto de sistemas de controle de emissão de combustível evaporativo com custo mais baixo e mais simples e mais compacto do que os disponíveis atualmente.
[0074] Assim, em um aspecto, a descrição fornece um material adsorvente moldado compreendendo uma mistura de um aglutinante e um pó adsorvente ativado derivado da moagem de um precursor adsorvente ativado, em que a mistura é moldada em uma forma e em que o material adsorvente moldado tem uma propriedade ASTM BWC de pelo menos cerca de 13 g/dL.
[0075] Em certas modalidades, o material adsorvente moldado como descrito aqui tem um ASTM BWC que é maior que cerca de 13 g/dL. Em certas modalidades, o material adsorvente moldado como descrito aqui tem um ASTM BWC superior a cerca de 13 g/dL, 14 g/dL, 15 g/dL, 16 g/dL, 17 g/dL, 18 g/dL, 19 g/dL, 20 g/dL, 21 g/dL, 22 g/dL, 23 g/dL, 24 g/dL, 25 g/dL ou mais que 25 g/dL ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 40 g/dL, de cerca de 13 g/dL a cerca de 30 g/dL, ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 20 g/dL e incluindo todas os intervalos sobrepostos, intervalos subincluídos e valores intermediários.
[0076] Sem estar limitado por nenhuma teoria em particular, o BWC inesperada mente alto e o DBL baixo do material adsorvente moldado descrito aqui descrito parecem correlacionados com a seleção de um material precursor com atividade de butano muito alta. Portanto, em qualquer aspecto ou modalidade aqui descrita, o pó adsorvente ativado, por exemplo, pó de carbono ativado, possui uma atividade de butano (pBACT) de pelo menos cerca de 50 g/100g. Em certas modalidades, o pBACT do precursor adsorvente ativado é pelo menos cerca de 50 g/100g, 55 g/100g, 60 g/100g, 65 g/100g, 70 g/100g, 75 g/100g, 80 g/100g, 85 g/100g, 90 g/100g, 95 g/100g ou mais, incluindo todos os valores intermediários. Em certas modalidades, o pBACT do pó adsorvente ativado, por exemplo, pó de carbono ativado, é de cerca de 50 g/100g a cerca de 95 g/100g, de cerca de 50 g/100g a cerca de 90 g/100g, de cerca de 50 g/100g a cerca de 85 g/100g, de cerca de 50 g/100g a cerca de 80 g/100g, de cerca de 50 g/100g a cerca de 75 g/100g, de cerca de 50 g/100g a cerca de 70 g/100g, de cerca de 50 g/100g a cerca de 65 g/100g, cerca de 50 g/100g a cerca de 60 g/100g e incluindo todos os intervalos sobrepostos, intervalos subincluídos e valores entre eles.
[0077] Geralmente, quanto maior a área da superfície do carbono ativado, maior sua capacidade de adsorção. A área superficial disponível do carbono ativado depende do seu volume de poros. Como a área de superfície por unidade de volume diminui à medida que o tamanho dos poros individuais aumenta, geralmente a área de superfície grande é maximizada maximizando o número de poros de dimensões muito pequenas e/ou minimizando o número de poros de dimensões muito grandes. Os tamanhos dos poros são aqui definidos como microporos (largura do poro < 1,8 nm), mesoporos (largura do poro = 1,8-50 nm) e macroporos (largura do poro > 50 nm e nominalmente 50 nm -100 microns). Os mesoporos podem ainda ser divididos entre mesoporos pequenos (largura dos poros = 1,8-5 nm) e mesoporos grandes (largura dos poros = 5-50 nm).
[0078] Em certas modalidades, o material adsorvente moldado como descrito aqui tem uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron que é maior que cerca de 80% ou cerca de 90%, incluindo todos os valores intermediários. Em certas modalidades, a razão de volumes de poros de 0,05-1 micron a 0,05-100 micron é de cerca de 80%, cerca de 81%, cerca de 82%, cerca de 83%, cerca de 84%, cerca de 85%, cerca de 86%, cerca de 87%, cerca de 88%, cerca de 89%, cerca de 90%, cerca de 91%, cerca de 92%, cerca de 93%, cerca de 94%, cerca de 95%, cerca de 96%, cerca de 97%, cerca de 98% ou cerca de 99% incluindo todos os valores intermediários. Em certas modalidades, a razão de volumes de poros de 0,05-1 micron a 0,05-100 micron é de 80-85%, 80-90%, 80-95%, 80-99%, 82-85%, 82-90%, 82-95%, 82-99%, 85-90%, 85-95%, 85-99%, 90-95% ou 90-99% e incluindo todos os intervalos sobrepostos, intervalos subincluídos e valores intermediários.
[0079] Em certas modalidades, o material adsorvente moldado como descrito aqui tem uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 micron superior a cerca de 50%, superior a cerca de 60%, superior a cerca de 70%, superior a cerca de cerca de 80% ou superior a cerca de 90%, incluindo todos os valores intermediários. Em certas modalidades, a razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 microns é de cerca de 50%, cerca de 51%, cerca de 52%, cerca de 53%, cerca de 54%, cerca de 55%, cerca de 56%, cerca de 57%, cerca de 58%, cerca de 59%, cerca de 60%, cerca de 61%, cerca de 62%, cerca de 63%, cerca de 64%, cerca de 65%, cerca de 66%, cerca de 67%, cerca de 68%, cerca de 69%, cerca de 70%, cerca de 71%, cerca de 72%, cerca de 73%, cerca de 74%, cerca de 75%, cerca de 76%, cerca de 77%, cerca de 78%, cerca de 79%, cerca de 80%, cerca de 81%, cerca de 82%, cerca de 83%, cerca de 84%, cerca de 85%, cerca de 86%, cerca de 87%, cerca de 88%, cerca de 89%, cerca de 90%, cerca de 91%, cerca de 92%, cerca de 93%, cerca de 94%, cerca de 95%, cerca de 96%, cerca de 97%, cerca de 98% ou cerca de 99%. Em certas modalidades, a razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 microns é de cerca de 50-99%, cerca de 50-95%, cerca de 5090%, cerca de 50-85%, cerca de 50-80%, cerca de 50-75%, cerca de 50-70%, cerca de 50-65%, cerca de 50-60%, cerca de 50-55%, cerca de 55-99%, cerca de 55-95%, cerca de 55-90%, cerca de 55-85%, cerca de 55-80%, cerca de 55-75%, cerca de 55-70%, cerca de 55-65%, cerca de 55-60%, cerca de 60-99%, cerca de 60-95%, cerca de 60-90%, cerca de 60-85%, cerca de 60-80%, cerca de 60-75%, cerca de 60-70%, cerca de 60-65%, cerca de 65-99%, cerca de 65-95%, cerca de 65-90%, cerca de 65 a 85%, cerca de 65 a 80%, cerca de 65 a 75%, cerca de 65 a 70%, cerca de 70 a 99%, cerca de 70 a 95%, cerca de 70 a 90%, cerca de 70 a 85%, cerca de 70-80%, cerca de 70-75%, cerca de 75-99%, cerca de 75-95%, cerca de 75-90%, cerca de 75-85%, cerca de 75-80%, cerca de 80-99%, cerca de 80- 95%, 80-90%, cerca de 80-85%, cerca de 85-99%, cerca de 85-95%, cerca de 8590%, cerca de 90-99% ou cerca de 90-95% e incluindo todos os intervalos sobrepostos, intervalos subincluidos e valores intermediários.
[0080] Em certas modalidades, a descrição fornece um material adsorvente moldado compreendendo uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron a 0,05-100 micron, conforme descrito aqui, por exemplo, superior a cerca de 80%, superior a cerca de 90% ou mais, uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 micron, conforme descrito aqui, por exemplo, que é maior que cerca de 50%, maior que cerca de 60%, maior que cerca de 70%, maior que cerca de 80% ou maior que cerca de 90% e um ASTM BWC conforme descrito aqui, por exemplo, que seja maior que cerca de 13 g/dL ou 14 g/dL ou 15 g/dL ou 16 g/dL ou 17 g/dL ou 18 g/dL ou 19 g/dL ou 20 g/dL ou 21 g/dL ou 22 g/dL ou 23 g/dL ou 24 g/dL ou 25 g/dL ou mais de 25 g/dL, ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 40 g/dL, ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 30 g/dL ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 20 g/dL e incluindo todos os valores intermediários.
[0081] Em certas modalidades, o pó adsorvente ativado como descrito aqui é derivado da moagem de um precursor de carbono ativado, em que o precursor de carbono ativado é derivado de pelo menos um de madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, passo de petróleo, coque de petróleo, passo de alcatrão de carvão, caroços de frutas, pedras de frutas, cascas de nozes, caroços de serragem, palma, legumes, polímero sintético, polímero natural, material lignocelulósico ou uma combinação dos mesmos. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o precursor de carbono ativado tem uma atividade de butano (pBACT) como descrito aqui.
[0082] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o material adsorvente moldado inclui um componente selecionado do grupo que consiste em carbono ativado, carvão de carbono, zeólitos, argilas, polímeros porosos, alumina porosa, sílica porosa, peneiras moleculares, caulim, titânia, céria e combinações dos mesmos.
[0083] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades, o material adsorvente compreende, por exemplo, um pó de carbono ativado de alta atividade (isto é, alta capacidade de trabalho) ligado a um aglutinante, por exemplo, um aglutinante orgânico como carboximetilcelulose (CMC) ou um aglutinante inorgânico, como argila bentonita. Em certas modalidades, o aglutinante compreende pelo menos um de um material de argila ou silicato. Por exemplo, em certas modalidades, o aglutinante é pelo menos um de argila zeólita, argila bentonita, argila montmorilonita, argila ilita, argila verde francesa, argila pascalita, argila de redmond, argila terramina, argila viva, argila viva de Fuller, argila ormalita, argila vitalita, argila de reitoria, cordierita, argila de esfera, caulino ou uma combinação dos mesmos.
[0084] Aglutinantes potenciais adicionais incluem aglutinantes termoendurecíveis e aglutinantes de fusão a quente. Aglutinantes termoendurecíveis são composições baseadas em resinas termoendurecíveis líquidas ou sólidas à temperatura ambiente e, em particular, as do tipo ureia-formaldeído, melamina-ureia-formaldeído ou fenol-formaldeído, sendo preferidas resinas do tipo melamina-ureia-formaldeído, bem como emulsões de (co)polímeros termoendurecíveis na espuma de látex. Agentes de reticulação podem ser incorporados na mistura. Pode ser feita menção, como exemplo de agentes de reticulação, de cloreto de amónio. Os aglutinantes de fusão a quente são geralmente sólidos à temperatura ambiente e são baseados em resinas do tipo de fusão a quente. Também podem ser utilizados, como aglutinantes, passo, alcatrão ou qualquer outro aglutinante conhecido.
[0085] Em qualquer uma das modalidades descritas neste documento, o aglutinante pode compreender aglutinantes solúveis em água (por exemplo, aglutinantes polares), incluindo, entre outros, aglutinantes celulósicos e ésteres relacionados, incluindo metil e etil celulose e seus derivados, por exemplo, carboximetil celulose (CMC), etilcelulose, etil metil celulose, hidroxietil celulose, hidroxipropil celulose (HPC), hidroxietil metil celulose, hidroxipropil metil celulose (HPMC), etil hidroxietil celulose, sais cristalinos de sulfonatos aromáticos, álcool polifurfurílico, poliéster, polímeros de poliepóxido ou poliuretano etc.
[0086] Em qualquer uma das modalidades descritas neste documento, o aglutinante pode compreender um aglutinante não aquoso, como argilas, resinas fenólicas, poliacrilatos, acetatos de poli vinil, cloreto de polivinilideno (PVDC), polietileno de altíssimo peso molecular (UHMWPE), etc., fluoropolímero, por exemplo, difluoreto de polivinilideno (PVDF), dicloreto de polivinilideno (PVDC), uma poliamida (por exemplo, Nylon-6,6' ou Nylon-6), um plástico de alto desempenho (por exemplo, sulfeto de polifenileno), policetonas, polissulfonas e polímeros de cristal líquido, copolímeros com um fluoropolímero (por exemplo, poli(difluoreto de vinilideno)), politetrafluoroetileno (PTFE), etileno propileno fluorado ou perfluoroalcoxi-alcanos), copolímeros com uma poliamida (por exemplo, Nylon- 6,6' ou Nylon-6), a copolimero com uma poli-imida, um copolimero com um plástico de alto desempenho (por exemplo, sulfeto de polifenileno) ou uma combinação dos mesmos.
[0087] Em certas modalidades, o material adsorvente moldado como descrito aqui é produzido a partir da reticulação do aglutinante de um material de carbono ativado precursor do solo, em que o material de carbono ativado do solo está na forma de um pó. Por exemplo, em certas modalidades, o material adsorvente moldado como descrito aqui é produzido pegando um material de carbono ativado em pó e aplicando a tecnologia de aglutinante de reticulação de US 6.472.343.
[0088] Diferentes tipos de corpos de carbono moldados foram demonstrados com esta tecnologia de aglutinante polimérico inventiva. Estes incluem (mas não estão limitados a) grânulos, péletes cilíndricos, esferas, folhas, fitas, trilobos e favos de mel. Em princípio, qualquer forma desejada de corpo de carbono pode ser formada com um dispositivo de moldagem adequado. Assim, também são previstas formas como monólitos, blocos e outras formas modulares. Essa tecnologia de aglutinante é aplicável a praticamente todas as variedades de carbonos ativados, incluindo aqueles feitos de diferentes materiais precursores, como madeira, carvão, coco, casca de noz e oliva, preparados por ativação ácida, alcalina ou térmica.
[0089] Alternativa mente, um aglutinante inorgânico pode ser usado. O aglutinante inorgânico pode ser uma argila ou um material de silicato. Por exemplo, o aglutinante do adsorvente particulado de baixa retenção pode ser pelo menos um de Argila zeólita, Argila bentonita, Argila montmorilonita, Argila ilita, Argila verde francesa, Argila pascalita, Argila de redmond, Argila terramina, Argila viva, Argila viva de Fuller, Argila ormalita, Argila vitalita, Argila de reitoria, cordierita, argila de esfera, Caulino ou uma combinação dos mesmos.
[0090] O aglutinante como descrito aqui para uso em combinação com o material de carbono ativado em pó pode trabalhar com uma variedade de equipamentos de mistura, moldagem e tratamento térmico. Demonstrou-se que diferentes dispositivos de mistura, como agitadores de baixo cisalhamento, misturadores de pás de cisalhamento médio e misturadores de pino de alto cisalhamento, produzem um material adequado para a moldagem subsequente. Dispositivos de moldagem, como extrusores de trado, extrusores de carneiro hidráulico, granuladores, peletizadores de rolos, esferonizadores e prensas para comprimidos são adequados, dependendo das aplicações. A secagem e a cura dos corpos de carbono úmidos podem ser realizadas a temperaturas abaixo de 270°C. com uma variedade de dispositivos diferentes, como um forno de bandeja de convecção, um secador de leito fluidizado vibratório e um forno rotativo. Em contraste, temperaturas mais altas de cerca de 500-1000°C podem ser usadas para tratamento térmico de carbonos ligados a argila e fenólicos, geralmente usando um forno rotativo.
[0091] Em qualquer uma das modalidades descritas neste documento, a forma de material adsorvente é selecionada do grupo que consiste em granulado, pélete, esférico, cilíndrico peletizado, meio particulado de forma uniforme, meio particulado de forma não uniforme, meio estruturado de forma extrudada, meio estruturado de forma derramada, cilindro oco, estrela, espiral torcida, asterisco, fitas configuradas e combinações dos mesmos.
[0092] Em certas modalidades adicionais, o material adsorvente é formado em uma estrutura que compreende uma matriz com célula ou estrutura geométrica aproximadamente uniforme, por exemplo, uma configuração de favo de mel, que permite ou facilita a distribuição de fluxo de ar ou vapor aproximadamente uniforme através do volume de adsorvente subsequente. Em outras modalidades, o material adsorvente é formado em uma estrutura que inclui uma combinação de qualquer um dos anteriores.
[0093] O material adsorvente pode incluir qualquer uma ou mais das características acima, que podem ser combinadas de várias maneiras, de acordo com a presente descrição, e são expressamente contempladas aqui.
[0094] Em outro aspecto, a descrição fornece um método para fabricar um material adsorvente moldado e/ou um material adsorvente moldado produzido de acordo com as etapas que compreendem: (a) fornecer um precursor adsorvente ativado, por exemplo, um precursor de carbono ativado como descrito aqui, como carbono ativado; (b) moer o precursor adsorvente ativado a um pó, em que o pó tem um pBACT de pelo menos cerca de 50 g/100g; (c) misturar o pó com um material aglutinante; e (d) moldar a mistura de pó e material aglutinante em uma forma, em que o material adsorvente moldado tem um ASTM BWC como descrito aqui, por exemplo, pelo menos 13 g/dL. Em certas modalidades, o material adsorvente moldado possui ainda pelo menos um de: (i) uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron que é como aqui descrito, por exemplo, maior que cerca de 80%, (ii) uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 micron que é, como aqui descrito, por exemplo, superior a cerca de 50%, ou (iii) uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, a etapa de moldagem é realizada por extrusão.
[0095] Em certas modalidades adicionais, o método inclui a etapa (e) de secagem, cura ou calcinação do material adsorvente moldado. Em certas modalidades, a etapa de secagem, cura ou calcinação é realizada por cerca de 30 minutos a cerca de 20 horas. Em certas modalidades, a etapa de cura ou calcinação de secagem é realizada por cerca de 1, cerca de 2, cerca de 3, cerca de 4, cerca de 5, cerca de 6, cerca de 7, cerca de 8, cerca de 9, cerca de 10, cerca de 11, cerca de 12, cerca de 13, cerca de 14, cerca de 15, cerca de 16, cerca de 17, cerca de 18, cerca de 19 ou cerca de 20 horas, incluindo todos os valores intermediários. Em certas modalidades, a etapa de secagem, cura ou calcinação é realizada a uma temperatura variando de cerca de 100°C a cerca de 650°C. Em certas modalidades, a etapa de secagem, cura ou calcinação é realizada a uma temperatura de cerca de 100°C, cerca de 110°C, cerca de 120°C, cerca de 130°C, cerca de 140°C, cerca de 150°C, cerca de 160°C, cerca de 170°C, cerca de 180°C, cerca de 190°C, cerca de 200°C, cerca de 250°C, cerca de 300°C, cerca de 350°C, cerca de 400°C, cerca de 450°C, cerca de 500°C, cerca de 550°C, cerca de 600°C, cerca de 650°C, cerca de 700°C, ou cerca de 750°C, ou cerca de 800°C, ou cerca de 850°C, ou cerca de 900°C, ou cerca de 950°C, ou cerca de 1000°C, ou cerca de 1050°C, ou cerca de 1100°C.
[0096] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o pó adsorvente ativado, por exemplo, pó de carbono ativado, é incluído em uma quantidade de 75% em peso a cerca de 99% em peso, ou de cerca de 80% em peso a cerca de 99% em peso, incluindo todos os intervalos sobrepostos ou subincluídos e todos os valores intermediários. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos aqui, o pó adsorvente ativado, por exemplo, pó de carbono ativado, está incluído em uma quantidade de cerca de 75% em peso, cerca de 76% em peso, cerca de 77% em peso, cerca de 78% em peso, cerca de 79% em peso , cerca de 80% em peso, cerca de 81% em peso, cerca de 82% em peso, cerca de 83% em peso, cerca de 84% em peso, cerca de 85% em peso, cerca de 86% em peso, cerca de 87% em peso, cerca de 88% em peso, cerca de 89% em peso , cerca de 90% em peso, cerca de 91% em peso, cerca de 92% em peso, cerca de 93% em peso, cerca de 94% em peso, cerca de 95% em peso, cerca de 96% em peso, cerca de 97% em peso, cerca de 98% em peso ou cerca de 99% em peso, incluindo todos os valores intermediários.
[0097] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o aglutinante, por exemplo, aglutinante celulósico ou de argila, é incluído em uma quantidade de cerca de 0,05% em peso a cerca de 25% em peso a cerca de 1% em peso. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o aglutinante, por exemplo, aglutinante de argila, é incluído em uma quantidade de cerca de 1% em peso, cerca de 2% em peso, cerca de 3% em peso, cerca de 4% em peso, cerca de 5% em peso, cerca de 6% em peso, cerca de 7% em peso, cerca de 8% em peso, cerca de 9% em peso, cerca de 10% em peso, cerca de 11% em peso, cerca de 12% em peso, 13% em peso, cerca de 14% em peso, cerca de 15% em peso, cerca de 16% em peso, cerca de 17% em peso, cerca de 18% em peso, cerca de 19% em peso, cerca de 20% em peso, cerca de 21% em peso, cerca de 22% em peso, cerca de 23% em peso, cerca de 24% em peso ou cerca de 25% em peso, incluindo todos valores intermediários.
[0098] Em certas modalidades, a quantidade de aglutinante é inferior a cerca de 8% em peso, por exemplo, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 8% em peso , de cerca de 1,0% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 1,5% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 2,0% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 2,5% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 3,0% em peso para cerca de 8% em peso, de cerca de 3,5% em peso a cerca de 8% em peso, ou de cerca de 4,0% em peso a cerca de 8% em peso, incluindo todos os valores intermediários. Em certas modalidades, o aglutinante é CMC e está presente em uma quantidade inferior a cerca de 8% em peso, por exemplo, de cerca de 0,05% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 0,5% em peso a cerca de 8% em peso , de cerca de 1,0% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 1,5% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 2,0% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 2,5% em peso a cerca de 8% em peso, de cerca de 3,0% em peso para cerca de 8% em peso, de cerca de 3,5% em peso a cerca de 8% em peso, ou de cerca de 4,0% em peso a cerca de 8% em peso, incluindo todos os valores intermediários. Observou-se que, na quantidade reivindicada de aglutinante, os adsorventes resultantes formados forneceram BWC surpreendentemente e inesperadamente vantajosos, bem como DBL relativamente baixo.
[0099] Em certas modalidades, a quantidade de aglutinante é de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso, por exemplo, de cerca de 10% em peso a cerca de 30% em peso, de cerca de 10% em peso a cerca de 25% em peso, de cerca de 10% em peso a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 10% em peso a cerca de 15% em peso, incluindo todos os valores intermediários. Em certas modalidades, o aglutinante é argila bentonita e está presente em uma quantidade de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso, por exemplo, de cerca de 10% em peso a cerca de 30% em peso, de cerca de 10% em peso a cerca de 25% em peso , de cerca de 10% em peso a cerca de 20% em peso, ou de cerca de 10% em peso a cerca de 15% em peso, incluindo todos os valores intermediários. Observou-se que, na quantidade reivindicada de aglutinante, os adsorventes resultantes formados forneceram BWC surpreendentemente e inesperada mente vantajosos, bem como DBL relativamente baixo.
[00100] Em certas modalidades, o material adsorvente moldado tem uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron superior a cerca de 80%, superior a cerca de 90% ou mais. Em modalidades adicionais, o adsorvente moldado tem uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron para 0,05-100 micron superior a cerca de 50%, superior a cerca de 60%, superior a cerca de 70%, superior a cerca de 80% ou superior de cerca de 90%. Em modalidades adicionais, o adsorvente moldado tem um ASTM BWC superior a cerca de 13 g/dL ou 14 g/dL ou 15 g/dL ou 16 g/dL ou 17 g/dL ou 18 g/dL ou 19 g/dL ou 20 g/dL ou 21 g/dL ou 22 g/dL ou 23 g/dL ou 24 g/dL ou 25 g/dL ou mais de 25 g/dL, ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 40 g/dL, ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 30 g/dL, ou de cerca de 13 g/dL a cerca de 20 g/dL e incluindo todas os intervalos sobrepostos, intervalos subincluidos e valores intermediários. Em certas modalidades, o precursor adsorvente ativado é um precursor de carbono ativado. Em certas modalidades, o material aglutinante é como aqui descrito. Em outra modalidade, o adsorvente moldado está em qualquer forma aqui descrita.
[00101] Em certas modalidades, quando o material adsorvente moldado, conforme descrito aqui, é o preenchimento de um cilindro de teste de 2,1 litros com as dimensões descritas aqui (por exemplo, o "Cilindro Definido"), o Cilindro Definido demonstra desempenho de emissões de sangria de DBL de dois dias (segundo dia de emissões de perda de respiração diurna (DBL)) de cerca de 100 mg ou menos, cerca de 90 mg ou menos, cerca de 80 mg ou menos, cerca de 70 mg ou menos, cerca de 60 mg ou menos, cerca de 50 mg ou menos, cerca de 40 mg ou menos, cerca de 30 mg ou menos, cerca de 20 mg ou menos, ou cerca de 10 mg ou menos com 315 litros (isto é, 150 BV) de purga aplicada após uma etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012. Em certas modalidades, quando o material adsorvente moldado como descrito aqui é o preenchimento no Cilindro Definido, o Cilindro Definido demonstra um desempenho de emissões de sangria de DBL de dois dias de cerca de 10 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 70 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 60 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 50 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 40 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 30 mg, de cerca de 10 mg a cerca de 20 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 70 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 60 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 50 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 40 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 30 mg, de cerca de 15 mg a cerca de 20 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 70 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 60 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 50 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 40 mg, de cerca de 20 mg a cerca de 30 mg, de cerca de 30 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 30 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 30 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 30 mg a cerca de 70 mg , de cerca de 30 mg a cerca de 60 mg, de cerca de 30 mg a cerca de 50 mg, de cerca de 30 mg a cerca de 40 mg, de cerca de 40 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 40 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 40 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 40 mg a cerca de 70 mg, de cerca de 40 mg a cerca de 60 mg, de cerca de 40 mg a cerca de 50 mg, de cerca de 50 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 50 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 50 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 50 mg a cerca de 70 mg, de cerca de 50 mg a cerca de 60 mg, de cerca de 60 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 60 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 60 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 60 mg a cerca de 70 mg, de cerca de 70 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 70 mg a cerca de 90 mg, de cerca de 70 mg a cerca de 80 mg, de cerca de 80 mg a cerca de 100 mg, de cerca de 80 mg a cerca de 90 mg ou de cerca de 90 mg a cerca de 100 mg, incluindo todos valores e intervalos sobrepostos, subincluídos e intermediários com 315 litros (isto é, 150 BV) de purga aplicados após uma etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012.
[00102] Em certas modalidades, o adsorvente moldado, testado como o preenchimento de volume em um cilindro de 2,1 litros, conforme descrito aqui (isto é, o "Cilindro Definido") tem uma emissão de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias não superior a 100 mg a 150 volumes de leito (BV) de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP), ou um DBL não superior a 90 mg a 150 volumes de leito de purga aplicados após a Etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP de 2012, ou um DBL não superior a 80 mg em volumes de purga de 150 leitos aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP de 2012 ou DBL não superior a 70 mg em 150 volumes de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012, ou DBL não superior a 60 mg em 150 volumes de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012, ou um DBL não superior a 50 mg a 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP de 2012, ou um DBL não superior a 40 mg em 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP de 2012, ou um DBL não superior a 30 mg a 150 volumes de purga aplicados após a etapa de carregamento de butano a 40 g/h, conforme determinado pelo BETP 2012, ou um DBL não superior a 20 mg a 150 volumes de purga aplicado após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP de 2012, incluindo todos os valores intermediários.
[00103] Em certas modalidades adicionais, um cilindro compreendendo o adsorvente moldado como descrito aqui como testado como o preenchimento de volume em um cilindro de 2,1 litros conforme descrito aqui (isto é, o "Cilindro Definido") tem um DBL de dois dias a 315 L ou 150 BV de purga aplicada após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP de 2012, que é reduzido em cerca de 10%, cerca de 15%, cerca de 20%, cerca de 25%, cerca de 30%, cerca de 35%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 85%, cerca de 90%, cerca de 95% ou mais em comparação com o material adsorvente ativado precursor.
[00104] Em certas modalidades adicionais, um cilindro compreendendo o adsorvente moldado como descrito aqui como testado como o preenchimento de volume em um cilindro de 2,1 litros conforme descrito aqui (isto é, o "Cilindro Definido") tem um DBL de dois dias a 315 L ou 150 BV de purga aplicada após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP de 2012, que é reduzido de cerca de 10% para cerca de 95%, de cerca de 10% para cerca de 90%, de cerca de 10% para cerca de 85%, de cerca de 10% a cerca de 80%, de cerca de 10% a cerca de 75%, de cerca de 10% a cerca de 70%, de cerca de 10% a cerca de 65%, de cerca de 10% a cerca de 60%, de cerca de 10% a cerca de 55%, de cerca de 10% a cerca de 50%, de cerca de 10% a cerca de 45%, de cerca de 10% a cerca de 40%, de cerca de 10% a cerca de 35%, de cerca de 10% a cerca de 30%, de cerca de 10% a cerca de 25%, de cerca de 10% a cerca de 20%, de cerca de 10% a cerca de 15%, de cerca de 20% a cerca de 95%, de cerca de 20% a cerca de 90%, de cerca de 20% a cerca de 85%, de cerca de 20% a cerca de 80%, de cerca de 20% a cerca de 75%, de cerca de 20% para cerca de 70%, de cerca de 20% a cerca de 65%, de cerca de 20% a cerca de 60%, de cerca de 20% a cerca de 55%, de cerca de 20% a cerca de 50%, de cerca de 20% a cerca de 45%, de cerca de 20% a cerca de 40%, de cerca de 20% a cerca de 35%, de cerca de 20% a cerca de 30%, de cerca de 20% a cerca de 25%, de cerca de 30% a cerca de 95%, de cerca de 30% a cerca de 90%, de cerca de 30% a cerca de 85%, de cerca de 30% a cerca de 80%, de cerca de 30% a cerca de 75%, de cerca de 30% a cerca de 70%, de cerca de 30% a cerca de 65%, de cerca de 30% a cerca de 60%, de cerca de 30% a cerca de 55%, de cerca de 30% a cerca de 50%, de cerca de 30% a cerca de 45%, de cerca de 30% a cerca de 40%, de cerca de 30% a cerca de 35%, de cerca de 40% a cerca de 95%, de cerca de 40% a cerca de 90%, de cerca de 40% a cerca de 85%, de cerca de 40% a cerca de 80%, de cerca de 40% a cerca de 75%, de cerca de 40% a cerca de 70%, de cerca de 40% a cerca de 65%, de cerca de 40% a cerca de 60%, de cerca de 40% a cerca de 55%, de cerca de 40% a cerca de 50%, de cerca de 40% a cerca de 45 %, de cerca de 50% a cerca de 95%, de cerca de 50% a cerca de 90%, de cerca de 50% a cerca de 85%, de cerca de 50% a cerca de 80%, de cerca de 50% a cerca de 75%, de cerca de 50% a cerca de 70%, de cerca de 50% a cerca de 65%, de cerca de 50% a cerca de 60% ou de cerca de 50% a cerca de 55% em comparação com o material adsorvente ativado precursor, incluindo todos os valores e intervalos sobrepostos, subincluídos e intermediários.
[00105] Em outro aspecto, a divulgação fornece um sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa compreendendo pelo menos um volume de adsorvente, incluindo um volume de adsorvente moldado, como aqui descrito. Em certas modalidades, o volume de adsorvente moldado compreende uma mistura de um aglutinante e um pó adsorvente ativado derivado da moagem de um precursor adsorvente ativado, em que a mistura é moldada em uma forma e em que o material adsorvente moldado tem um ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL. Em certas modalidades, o pó adsorvente ativado tem como atividade de butano (pBACT) de pelo menos cerca de 50 g/100g. Em certas modalidades, o material adsorvente moldado possui pelo menos um de: (i) uma razão de volumes de poros de 0,051 micron para 0,05-100 micron que é maior que cerca de 80%, (ii) uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 micron que é superior a cerca de 50%, ou (iii) uma combinação dos mesmos.
[00106] Em certos aspectos, o sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível e pelo menos um volume de adsorvente subsequente (isto é, do lado da ventilação), em que pelo menos um dos pelo menos um do pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível ou em pelo menos um volume de adsorvente subsequente inclui um material adsorvente moldado como descrito aqui.
[00107] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos neste documento, o sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa tem uma emissão de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias de 100 mg ou menos, com não superior a 315 litros de purga aplicados após um carregamento de 40 g/h de butano conforme determinado pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
[00108] Em certas modalidades, o sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa tem uma emissão de perda respiratória diurna (DBL) de dois dias não superior a cerca de 100 mg, não superior a cerca de 95 mg, não superior a cerca de 90 mg, não superior a cerca de 85 mg , não superior a 80 mg, não superior a 75 mg, não superior a 70 mg, não superior a 65 mg, não superior a 60 mg, não superior a 55 mg, não superior a 50 mg, não superior a 45 mg, não superior a 40 mg, não superior a 35 mg, não superior a 30 mg, não superior a 25 mg, não superior a 20 mg, não superior a 15 mg ou não mais de cerca de 10 mg a não superior a cerca de 315 litros, não superior a cerca de 310 litros, não superior a cerca de 300 litros, não superior a cerca de 290 litros, não superior a cerca de 280 litros, não superior a cerca de 270 litros, não superior a cerca de 260 litros, não superior a 250 litros, não superior a 240 litros, não superior a 230 litros, não superior a 220 litros, não superior a 210 litros, não superior a 200 litros, não superior a 190 litros, não superior a 180 litros, não superior a 170 litros, não superior a 160 litros, não superior a 150 litros, não superior a 140 litros, não superior a cerca de 130 litros, não superior a cerca de 120 litros, não superior a cerca de 110 litros, não superior a cerca de 100 litros, não superior a cerca de 90 litros ou não superior a cerca de 80 litros de purga aplicados após 40 g/h etapa de carregamento de butano, conforme determinado pelo Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012. Em certas modalidades, a quantidade de volume de purga que fornece as emissões de DBL acima de dois dias, conforme determinado pelo BETP de 2012, é de cerca de 50 litros a cerca de 315 litros, de cerca de 75 litros a cerca de 315 litros, de cerca de 100 litros a cerca de 315 litros, de cerca de 125 litros a 315 litros, de cerca de 150 a cerca de 315 litros, de cerca de 175 a cerca de 315 litros, de cerca de 200 a cerca de 315 litros, de cerca de 210 a cerca de 315 litros, de cerca de 220 a cerca de 315 litros, de cerca de 230 litros a cerca de 315 litros, de cerca de 240 litros a cerca de 315 litros, ou de cerca de 250 litros a cerca de 315 litros, incluindo todos os valores e intervalos sobrepostos, subincluídos e intermediários.
[00109] Em certas modalidades, o sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa tem uma emissão de perda respiratória diurna (DBL) de dois dias não superior a cerca de 100 mg, não superior a cerca de 95 mg, não superior a cerca de 90 mg, não superior a cerca de 85 mg , não superior a cerca de 80 mg, não superior a cerca de 75 mg, não superior a cerca de 70 mg, não superior a cerca de 65 mg, não superior a cerca de 60 mg, não superior a cerca de 55 mg, não superior a cerca de 50 mg, não superior a cerca de 45 mg, não superior a cerca de 40 mg, não superior a 35 mg, não superior a 30 mg, não superior a 25 mg, não superior a 20 mg, não superior a 15 mg ou não mais de cerca de 10 mg, não superior a 150 BV, não superior a 145 BV, não superior a 140 BV, não superior a 135 BV, não superior a 130 BV, não superior a 125 BV, não superior a cerca de 120 BV, não superior a cerca de 115 BV, não superior a cerca de 110 BV, não superior a cerca de 105 BV, não superior a cerca de 100 BV, não superior a cerca de 95 BV, não superior a cerca de 90 BV, não superior a cerca de 85 BV, não superior a 80 BV, não superior a 75 BV, não superior a 70 BV, não superior a 65 BV, não superior a 60 BV, não superior a 55 BV, não superior a cerca de 50 BV, não superior a cerca de 45 BV, ou não mais do que cerca de 40 BV de purga aplicada após uma etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012.
[00110] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa tem emissões de perda respiratória diurna (DBL) de dois dias inferiores a 100 mg quando testado pelo Procedimento de Teste de Tipo 6 da China, conforme aqui descrito.
[00111] O termo "volume de adsorvente do lado do combustível" é usado em referência a um volume de material adsorvente que é proximal à fonte de vapor de combustível e, portanto, mais cedo no caminho do fluxo de vapor de combustível em relação a um volume de adsorvente subsequente, necessariamente posicionado mais perto à porta de ventilação (aqui, um "volume de adsorvente do lado da ventilação"). Como o versado na técnica apreciaria, durante um ciclo de purga, um ou mais volumes adsorventes do lado da ventilação ou subsequentes são contatados anteriormente no caminho do fluxo de ar de purga. Por conveniência, o adsorvente do lado do combustível pode ser chamado de "volume inicial de adsorvente" porque está posicionado a montante no caminho do fluxo de vapor de combustível em relação ao lado do respiradouro ou volume de adsorvente subsequente, mas o volume inicial do adsorvente não é necessariamente necessário para ser o primeiro volume de adsorvente no cilindro.
[00112] A Figura 1 ilustra uma modalidade do sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa 100 tendo um volume de adsorvente em série dentro de um único cilindro 101. O sistema de cilindro 100 inclui uma tela de suporte 102, uma parede divisória 103, uma entrada de vapor de combustível 104 de um tanque de combustível, uma porta de ventilação 105 que se abre para uma atmosfera, uma saída de purga 106 para um motor, o volume inicial de adsorvente ou do lado do combustível 201 e o volume de adsorvente do lado da ventilação ou subsequente 202. Quando um motor está desligado, o vapor de combustível de um tanque de combustível entra no sistema de cilindro 100 através da entrada de vapor de combustível 104. O vapor de combustível difunde ou flui para o volume de adsorvente inicial ou do lado do combustível 201 e, em seguida, o volume de adsorvente do lado da ventilação ou subsequente 202, que juntos definem um caminho de fluxo de ar e vapor, antes de serem liberados para a atmosfera pela porta de ventilação 105 do sistema de cilindro. Depois que o motor é ligado, o ar ambiente é aspirado para o sistema de cilindro 100 através da porta de ventilação 105. O ar de purga flui através dos volumes 202 no cilindro 101 e, finalmente, através do volume do adsorvente inicial ou do lado do combustível 201. Esse fluxo de purga absorve o vapor de combustível adsorvido nos volumes de adsorvente 201 a 202, antes de entrar em um motor de combustão interna através da saída de purga 106. Em qualquer uma das modalidades do sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa aqui descrito, o sistema de cilindro pode incluir mais de um volume de adsorvente do lado da ventilação ou subsequente. Por exemplo, o volume de adsorvente do lado da ventilação 201 pode ter um volume adicional ou uma pluralidade de volumes de adsorvente do lado da ventilação 202 antes da tela de suporte 102, como mostrado na Figura 2. Volumes adsorventes adicionais 203 e 204 do lado da ventilação podem ser encontrados no outro lado da parede divisória.
[00113] Além disso, em modalidades ainda adicionais, o sistema de cilindro pode incluir mais de um tipo de volume de adsorvente do lado da ventilação, que pode ser selecionado independentemente e/ou que está compreendido em um ou mais recipientes. Por exemplo, como mostrado na Figura 3, uma câmara auxiliar 300 contendo um volume de adsorvente do lado da ventilação 301 pode estar em série em termos de fluxo de ar e vapor com o recipiente principal 101 contendo múltiplos volumes de adsorvente. Como mostrado na Figura 4, a câmara auxiliar 300 pode conter dois volumes de adsorvente do lado da ventilação nas séries 301 e 302. Os volumes de adsorvente 301 e 302 também podem estar contidos em câmaras em série ou cilindros auxiliares, em vez da câmara única 300 da Figura 4.
[00114] Em qualquer uma das modalidades descritas neste documento, o sistema de controle de emissão evaporativa pode ainda compreender uma unidade de aquecimento ou um meio para adicionar calor através de resistência elétrica ou condução de calor.
[00115] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o sistema de cilindro compreende um ou mais volumes de adsorventes do lado da ventilação tendo uma estrutura celular uniforme no ou próximo ao final do caminho do fluxo de vapor de combustível.
[00116] Em certas modalidades, o pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível ou inicial e o pelo menos um volume (ou volumes) do adsorvente do lado da ventilação ou subsequente estão em comunicação vaporosa ou gasosa e definem um caminho de fluxo de ar e vapor através dele. O caminho do fluxo de ar e vapor permite ou facilita o fluxo direcional de ar ou vapor ou difusão entre os respectivos volumes de adsorventes no sistema de cilindro. Por exemplo, o caminho do fluxo de ar e vapor facilita o fluxo ou a difusão do vapor de combustível de pelo menos um volume de adsorvente inicial ou do lado do combustível para pelo menos um volume (ou volumes) de adsorvente do lado da ventilação ou subsequente.
[00117] Em qualquer uma das modalidades descritas neste documento, o pelo menos um volume de adsorvente inicial ou do lado do combustível e o pelo menos um volume (ou volumes) de adsorvente do lado da ventilação ou subsequente podem estar localizados dentro de um único cilindro, cilindros separados ou uma combinação de ambos. Por exemplo, em certas modalidades, o sistema compreende um cilindro compreendendo um volume de adsorvente inicial ou do lado do combustível e um ou mais volumes de adsorventes do lado do respiradouro ou subsequentes, em que os volumes do adsorvente do lado de ventilação ou subsequentes são conectados ao lado do combustível volume de adsorvente inicial, de modo que eles estejam em comunicação vaporosa ou gasosa, formando um caminho de fluxo de vapor e permitindo que o ar e/ou vapor fluam ou difundam através dele. Em certos aspectos, o cilindro permite o contato sequencial dos volumes de adsorvente pelo ar ou vapor de combustível.
[00118] Em modalidades adicionais, o sistema compreende um cilindro compreendendo um volume de adsorvente inicial e um ou mais volumes adsorventes subsequentes conectados a um ou mais cilindros separados compreendendo pelo menos um volume de adsorvente subsequente adicional, em que os volumes adsorventes subsequentes estão conectados ao volume de adsorvente inicial de modo que eles estejam em comunicação vaporosa ou gasosa, formando um caminho de fluxo de vapor e permitindo que o ar e/ou o vapor de combustível fluam ou se difundam através deles.
[00119] Em certas modalidades, o sistema compreende um cilindro compreendendo um volume de adsorvente do lado do combustível ou inicial e um ou mais volumes de adsorventes do lado da ventilação ou subsequentes conectados a um ou mais cilindros separados compreendendo pelo menos um volume de adsorvente subsequente adicional, em que aquele ou mais volume de adsorvente do lado da ventilação e pelo menos um volume de adsorvente subsequente adicional são conectados ao volume inicial de adsorvente, de modo que eles estejam em comunicação vaporosa ou gasosa, formando um caminho de fluxo de vapor e permitindo que o ar e/ou o vapor de combustível fluam ou difundam através dele, em que pelo menos um dos volumes adsorventes no sistema é um material adsorvente moldado como descrito aqui com um ASTM BWC superior a 13 g/dL, e em que o material adsorvente moldado possui uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron a 0,05-100 micron, conforme descrito aqui, por exemplo, superior a cerca de 80%, e em que o sistema de cilindro, quando testado pelo BETP, possui emissões de perda respiratória diurna de dois dias (DBL) não superior a 20 mg em 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP) ou um DBL não superior a 90 mg a 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012, ou um DBL não superior a 80 mg a 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado por o BETP 2012, ou um DBL não superior a 70 mg em 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012, ou um DBL não superior a 60 mg em 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012, ou um DBL não superior a 50 mg a 150 volumes de leito de purga aplicados após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo BETP 2012, incluindo todos os valores intermediários.
[00120] Em certas modalidades, o sistema compreende um cilindro compreendendo um volume de adsorvente inicial ou do lado do combustível e um ou mais volumes de adsorventes do lado da ventilação ou subsequentes conectados a um ou mais cilindros separados compreendendo pelo menos um volume de adsorvente subsequente adicional, em que o um ou mais volumes de adsorvente do lado da ventilação e pelo menos um volume de adsorvente subsequente adicional conectado ao volume de adsorvente inicial do lado do combustível, de modo que eles estejam em comunicação vaporosa ou gasosa formando um caminho de fluxo de vapor e permitindo que o ar e/ou o vapor de combustível fluam ou difundam através do mesmo, em que pelo menos um dos volumes de adsorvente no sistema é um adsorvente moldado como descrito aqui com um ASTM BWC superior a 13 g/dL, e em que o material adsorvente moldado tem uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron, conforme descrito aqui, por exemplo, superior a cerca de 80%, e em que o sistema de cilindro, quando testado de acordo com um Procedimento de Teste do Tipo 6 da China aqui descrito, tem uma emissão de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias não superior a 100 mg após a preparação em teste sequencial da imersão em temperatura elevada, na purga de temperatura elevada e na imersão a 20°C, ou uma emissão de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias não superior a 85 mg após a preparação sequencial de teste da imersão em temperatura elevada, purga de temperatura elevada e imersão a 20°C ou uma emissão de perda de respiração diurna de dois dias (DBL ) não superior a 70 mg após a preparação sequencial de testes da imersão em temperatura elevada, da purga de temperatura elevada e da imersão a 20°C, ou uma emissão de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias não superior a 55 mg após a preparação sequencial de teste da imersão em temperatura elevada, da purga de temperatura elevada e da imersão a 20°C ou emissões de perda de respiração diurna de dois dias (DBL) não superiores a 40 mg após a preparação sequencial de testes da imersão em temperatura elevada, da purga de temperatura elevada e da imersão a 20°C, incluindo todos os valores intermediários.
[00121] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos neste documento, o volume de adsorvente inicial ou do lado do combustível é o primeiro e/ou o segundo volume de adsorvente, como tal, os volumes de adsorventes do lado da ventilação ou subsequentes são aqueles a jusante no caminho do fluxo de fluido em direção à porta de ventilação, seja no mesmo ou em um cilindro separado ou em ambos.
[00122] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação com pelo menos um de: (i) uma capacidade de adsorção incrementai a 25°C de 1 grama de n- butano/L a menos que 35 gramas de n-butano/L entre concentrações de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano, (ii) um BWC efetivo inferior a 3 g/dL, (iii) um BWC total g inferior a 6 gramas ou (iv) uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, o cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação tendo uma capacidade de adsorção incrementai a 25°C de cerca de 35, cerca de 34, cerca de 33, cerca de 32, cerca de 31, cerca de 30, cerca de 29, cerca de 28, cerca de 37, cerca de 36, cerca de 35, cerca de 34 cerca de 23, cerca de 22, cerca de 21, cerca de 20, cerca de 19, cerca de 18, cerca de 17, cerca de 16, cerca de 15, cerca de 14, cerca de 13, cerca de 12, cerca de 11, cerca de 10, cerca de 9, cerca de 8, cerca de 7, cerca de 6, cerca de 5, cerca de 4, cerca de 3, cerca de 2, ou cerca de 1 g/L entre concentrações de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano
[00123] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível com uma capacidade de adsorção incremental a 25°C superior a cerca de 35 gramas de n-butano por litro (g/L) a cerca de 90 g/L entre a concentração de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano, ou cerca de 36, cerca de 37, cerca de 38, cerca de 39, cerca de 40, cerca de 41, cerca de 42, cerca de 43, cerca de 44, cerca de 45, cerca de 46, cerca de 47, cerca de 48, cerca de 49, cerca de 50, cerca de 51, cerca de 52, cerca de 53, cerca de 54, cerca de 55, cerca de 60, cerca de 65, cerca de 70, cerca de 75, cerca de 80, cerca de 85, cerca de 90 ou mais gramas de n-butano por litro (g/L) entre a concentração de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades aqui descritos, o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível com uma capacidade de adsorção incremental a 25°C maior que cerca de 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70,75, 80, 85, 90 ou mais gramas de n- butano por litro (g/L) a cerca de 90 g/L entre a concentração de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano.
[00124] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos neste documento, o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação com uma capacidade de adsorção incremental a 25°C de menos que cerca de 35 gramas de n-butano por litro (g/L) entre a concentração de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano, ou cerca de 34, cerca de 33, cerca de 32, cerca de 31, cerca de 30, cerca de 19, cerca de 18, cerca de 17, cerca de 16, cerca de 15, cerca de 14, cerca de 13, cerca de 12, cerca de 11, cerca de 10, cerca de 9, cerca de 8, cerca de 7, cerca de 6, cerca de 5, cerca de 4, cerca de 3, cerca de 2 ou cerca de 1 grama de n-butano por litro (g/L) entre a concentração de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano.
[00125] Exemplos
[00126] A Tabela 1 apresenta as descrições e propriedades dos exemplos comerciais comparativos 1 a 8. Exemplos comerciais de adsorventes de carbono ativado de moldar e ativar incluem CNR 115 (Cabot Corporation, Boston, Massachusetts), KMAZ2 e KMAZ3 (Fujian Xinsen Carbon, Fujian Sheng, China), 3GX (Kuraray Chemical Ltd., Bizen-shi, Japão) e NUCHAR® BAX 1100 LD, BAX 1500, BAX 1500E, BAX 1700 (Ingevity Corporation, North Charleston, Carolina do Sul). Todos estes adsorventes têm a forma de péletes cilíndricos com cerca de 2-2,5 mm de diâmetro. A Tabela 2 apresenta as descrições e propriedades dos exemplos inventivos de moer e ligar.
[00127] Os Exemplos 9 e 10 foram preparados a partir de pó de carbono feito de serragem ativada por ácido fosfórico (NUCHAR® FP-1100 por Ingevity Corporation). Este pó de carbono tinha uma atividade de butano em pó de 42,6 g/100g, e um diâmetro médio de partícula de 39,1 microns, um dio% de 7,5 microns, dso% de 34,7 microns e um dgo% de 77,6 microns, conforme medido por um analisador de tamanho de partículas a laser do modelo Malvern Panalytical Mastersizer 2000. Na preparação de péletes de carbono do Exemplo 9 ligados a CMC, a formulação de ingrediente seco foi de 95,3% em peso de pó de carbono e 4,7% em peso de CMC. Para misturar e condicionar a mistura seca em preparação para a extrusão, um simulador de mistura modelo LG da Simpson (Simpson Technologies Corporation, Aurora, IL), onde a mistura de cisalhamento/amassamento foi realizada por 35-50 minutos, com alíquotas de água adicionadas para obter a plasticidade necessária para extrusão. Um extrusor de trado (The Bonnot Company, Akron, OH), equipado com uma placa de matriz com orifícios de 2,18 mm de diâmetro e uma lâmina de corte, foi usada para moldar péletes. Os péletes resultantes foram agitados por 4 minutos em um granulador rotativo em lote, secos como leito estático em um forno de bandeja a 110°C por cerca de 16 horas e depois curados como leito estático em ar recirculado por 3 horas a 150°C . Na preparação do exemplo 10, o mesmo processo do exemplo 9 foi usado, exceto pelas seguintes diferenças: 1) Em vez do aglutinante CMC, o aglutinante de argila de bentonita (grau NATIONAL® STANDARD SPCL GRIND da Bentonite Performance Minerals LLC) foi usado em uma formulação de ingrediente seco de 81% em peso de carbono e 19% de argila e 2) Em vez de curar, os péletes secos resultantes foram calcinados a 650°C por 30 minutos em fluxo de nitrogênio em um leito fluidizado em um forno de tubo de quartzo vertical.
[00128] O Exemplo 12 foi preparado da mesma forma que o exemplo 9, exceto que o ingrediente de pó de carbono ativado por ácido fosfórico à base de serragem (INGEVITY CORPORATION) apresentava atividade de butano em pó mais alta de 56,2 g/100g e as seguintes propriedades de tamanho de partícula: Um diâmetro médio de partícula de 40,0 microns, um dio% de 4,4 microns, dso% de 31,0 microns, e um dgo% de 88,0 microns.
[00129] Os exemplos 11, 13, 14 e 16 foram preparados com aglutinante de CMC pelo processo a seguir. Os ingredientes do pó de carbono ativado eram serragem ativada por ácido fosfórico (INGEVnY CORPORATION) de propriedades variadas da atividade do butano. As atividades de butano dos pós de carbono foram 59,4,61,4, 59,8 e 64,9 g/100g, por exemplo 11, 13, 14 e 16, respectivamente. Os pós tinham um diâmetro médio de partícula de cerca de 40 microns, um dio% de cerca de 10 microns, dso% de cerca de 40 microns e um dgo% de cerca de 80 microns. Na preparação dos péletes, o pó de carbono e o pó aglutinante de CMC (95,3% em peso de pó de carbono e 4,7% em peso de CMC) foram misturados em um misturador de arado por cerca de 20 a 30 minutos, com aliquotas de água adicionadas para obter a plasticidade necessária para a extrusão. A mistura resultante foi processada através de dois extrusores sucessivos de parafuso único com o segundo extrusor equipado com uma placa de matriz com orifícios de 2,18 mm de diâmetro e uma lâmina de corte para moldar a mistura em péletes. Os péletes resultantes foram agitados durante cerca de 4 minutos num copo rotativo contínuo, secos e depois curados a cerca de 130°C num leito móvel com ar recirculado durante cerca de 40 minutos.
[00130] O Exemplo 15 foi preparado pelo mesmo método ligado à argila que o exemplo 10, exceto que o pó de carbono ativado do ingrediente foi feito a partir dos péletes do exemplo comparativo 6 (NUCHAR® BAX 1500), preparando o ingrediente de carbono ativado em pó moendo os péletes do exemplo 6 em um moinho de martelo (modelo WA- 6-L SS da Buffalo Hammer Mill Corp., Buffalo, NY) equipado com uma tela de abertura de 0,065"Φ. O pó de carbono resultante usado na fabricação dos péletes do exemplo de 15 tinha as seguintes propriedades: Atividade de butano em pó de 68,8 g/100g, e um diâmetro médio de partícula de 38,7 microns, um dio% de 4,4 microns, dso% de 28,2 microns e um dgo% de 88,9 microns.
[00131] Enquanto os exemplos 9 a 16 foram preparados com carbonos ativados por ácido fosfórico, os efeitos e benefícios aqui descritos seriam obtidos pela ligação e moldagem do ingrediente de carbono ativado em pó feito de qualquer matéria-prima carbonácea (por exemplo, madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, passo de petróleo, coque de petróleo, passo de alcatrão de carvão, caroços de frutas, pedras de frutas, cascas de nozes, caroços de serragem, etc.) e que tiveram sua porosidade gerada por outros processos de ativações químicas ou térmicas, desde que exista atividade de butano suficientemente alta no pó de carbono para atingir ASTM BWC suficientemente alto do adsorvente de forma final. Como é conhecido na técnica, dentro do volume de poros de tamanho < 5 nm que contribui para a fase de n- butano condensado no adsorvente (isto é, atividade de butano pelo método ASTM 5228), uma preferência é ter a distribuição de poros predominantemente do pequeno tamanho do mesoporo de 1,8-5 nm. A Figura. 18 mostra uma correlação entre a atividade de butano dos ingredientes de pó de carbono ativado e o ASTM BWC resultante do pélete ligado acabado para os exemplos 9 a 16. A tendência mostra, por exemplo, que o pó de carbono ativado com uma atividade de butano maior que 50 g/100g é necessário para um pélete com mais que 13 g/dL ASTM BWC.
[00132] A Figura 5 mostra os dados de emissões de DBL no 2o dia pelo protocolo de teste BETP para uma variedade de carbonos comerciais de uma variedade de propriedades de ASTM BWC, exemplos 1 a 8, testados como o preenchimento de volume no sistema de Cilindro Definido, conforme descrito aqui (isto é, um sistema de cilindro de 2,1 L - o volume de 1,4 L e 0,7 L é preenchido como os volumes 201 e 202, respectiva mente, da Figura 1). A relação mostrada é o estado da técnica para os efeitos da capacidade de trabalho nas emissões de DBL, ou seja, um aumento acentuado das emissões de DBL à medida que o BWC aumenta além de 12 g/dL BWC, para acima de 14 g/dL BWC. Esses exemplos de alto índice de BWC incluem NUCHAR® BAX 1500, BAX 1500E, BAX 1700 (Ingevity Corporation); 3GX (Kuraray Chemical Ltd.) e KMAZ3(Fujian Xinsen Carbon, Fujian Sheng, China); tudo preparado por métodos de moldar e ativar. Conforme descrito em US RE 38.844 ("US '844"), são esperadas emissões mais altas de sangria para volumes de BWC mais altos em um sistema de cilindro da Figura 1 como resultado inevitável das propriedades de adsorção de equilíbrio do adsorvente, especificamente a inclinação isotérmica e o projeto do sistema de cilindro com um caminho de fluxo de vapor alongado através dos volumes de adsorventes em série. É uma dinâmica em que, durante a purga, o adsorvente de alta capacidade de trabalho em direção ao lado da ventilação do sistema de cilindro, como resultado de sua grande quantidade de vapores dessorvidos, contamina o fluxo de purga a jusante dentro do sistema de cilindro ao longo do caminho do fluxo de vapor, interferindo progressiva mente com a força motriz da diferença de concentração da purga em direção à fonte de vapor de combustível. Essa força motriz da concentração reduzida para a dessorção deixa um restante retido maior em direção à fonte de combustível e cria as condições de distribuição do restante através do sistema de cilindro. A distribuição do restante leva a quantidades maiores de subsequente difusão e contaminação do vapor de volta para o lado da ventilação durante a imersão diurna, causando um alto nível de emissões durante o evento de respiração diurna. Esse é o dilema das altas emissões de DBL como uma característica conhecida de altos adsorventes de BWC, que parece ser um problema inevitável, que só pode ser resolvido pelos custos adicionais, tamanho do sistema e complexidades das abordagens descritas acima.
[00133] Na Figura 5, foram testados exemplos baseados na divulgação em US '844, incluindo um preenchimento de péletes de 16,0 g/dL de BWC de um sistema de cilindro semelhante de 2,1 L (•). Para esses exemplos, o adsorvente de alto BWC em um volume lateral de ventilação de 0,3 L é substituído por um adsorvente com propriedades de ASTM BWC mais baixas (por exemplo, Figura 4, onde os volumes 201 e 202 são um único volume de 1,5 L de péletes de carbono de 16,0 g/dL BWC , em que o volume 203 é um volume de 0,3 L de péletes de carbono de 16,0 g/dL BWC e onde o volume no lado de ventilação de 0,3 L 204 tem os péletes de carbono de 16,0 g/dL de BWC substituídos alternativamente por 5,0, 5,7 ou 11,9 g/dL de péletes adsorventes de BWC). Os valores de BWC citados para o eixo x correspondem ao ASTM BWC dos 204 péletes de volume no lado de ventilação. O exemplo de favo de mel de carbono ativado da US' 844 com 4,0 g/dL de BWC também é mostrado (■), que é um sistema semelhante à Figura 3, consistindo no cilindro de câmara dupla de 2,1 L com os péletes de 16,0 g/dL de BWC nos volumes 201 através de 204 e o favo de mel de carbono contido em um cilindro auxiliar 300 como preenchimento de adsorvente 301. Esse conjunto de dados do US'844 segue a mesma tendência de dados dos produtos comerciais na Figura 5. Portanto, com efeito na Figura 5, os sistemas de cilindro em US' 844 com um teor majoritário de adsorvente de BWC alto têm as mesmas emissões de DBL que o sistema preenchido apenas com o adsorvente de BWC inferior, embora pela complicação de substituir uma porção dos adsorventes de alta capacidade de trabalho no sistema de cilindro principal de 2,1 L com um adsorvente substituto de grau alternativo ou instalando uma câmara auxiliar adicionada contendo adsorvente adicional.
[00134] É significativo na Figura 5 que o exemplo comparativo de moer e ligar de preenchimento de volume de 2,1 L, o exemplo comparativo de moldar e ativar de preenchimento de volume de 2,1 L e o exemplo de substituição do lado da ventilação de moer e ligar de US '844, tudo no intervalo de 11-12 g/dL BWC, não mostram efeito do método de preparação no 2o dia de emissões de DBL, que caem dentro de um intervalo de cerca de 70-90 mg. Como tal, a troca para um determinado projeto de cilindro principal é os níveis de emissões de DBL para um único tipo de preenchimento de adsorvente que depende do seu nível de capacidade de trabalho ou uma complexidade adicional do preenchimento de adsorvente por meio de múltiplos tipos de adsorventes em câmaras sucessivas, ou em câmaras adicionadas em série.
[00135] Em contraste com os exemplos comparativos 1 a 8 na Figura 5, os exemplos 11 a 16 foram preparados com emissões de DBL substancialmente mais baixas pelo protocolo de teste BETP do que o esperado para suas propriedades ASTM BWC de 13,7-14,7 g/dL (ver a Figura 6). As emissões de DBL dos exemplos estão em uma fração das quantidades esperadas, por exemplo, 50-80 mg em comparação com 150-229 mg para exemplos comerciais em BWC comparativamente alto. A tendência tem 13 g/dL ASTM BWC para o adsorvente inventivo em menos da metade das emissões de DBL esperadas para sua capacidade de trabalho (60 mg vs. 130 mg).
[00136] Dois exemplos importantes e destacados são 6 e 15. O Exemplo 15 foi preparado a partir do exemplo comparativo 6 pelas etapas de moagem dos péletes BAX 1500, combinando o pó de carbono ativado com argila de bentonita e água, e moldando, secando e, finalmente, calcinando em uma atmosfera livre de oxigênio. Os péletes de 2 mm resultantes do exemplo 15 têm um BWC de 14,6 g/dL, mas as emissões de DBL do Dia 2 são ligeiramente inferiores aos péletes de 11,2 g/dL de BWC do Exemplo 1.
[00137] Uma característica comum dos exemplos 11 a 16 com 13+ g/dL ASTM BWC é que eles são preparados pelo processamento "moer e ligar", que combina pó de carbono ativado com um aglutinante, orgânico ou inorgânico, e forma um material adsorvente em forma como aqui descrito. Embora não sejam limitadas pela teoria, as causas potenciais para a vantagem inesperada e extremamente útil do desempenho das emissões de DBL nessas propriedades de ASTM BWC alto, acima de 13 g/dL, incluem a presença de uma distribuição uniforme de poros adsorventes pelo adsorvente em seu interior e a presença de uma rede interna uniforme de poros entre as partículas de pó para transporte de vapor. Todos os produtos convencionais de alta capacidade de trabalho (por exemplo, 13+ g/dL ASTM BWC), para maximizar a capacidade de trabalho e minimizar o número de operações da unidade, são feitos por processos que envolvem moldar um ingrediente carbonáceo ou contendo carbono em um pélete e depois ativando para formar a porosidade adsortiva. Conforme mostrado aqui, os adsorventes de moer e ligar de BWC devido à sua surpreendente vantagem de emissões moderadas de DBL têm uma infinidade de vantagens de uso final para o projeto do sistema de cilindro que supera as etapas adicionais de processamento e apesar de algumas compensações no potencial final da capacidade de trabalho. Como resultado da ligação de partículas de pó rígido que já estão ativadas, os adsorventes ASTM BWC de 13+ g/dL de moer e ligar possuem distribuições de tamanho ou volume de poros distintamente estreitos e menores no intervalo de tamanho de macroporos de 0,05 a 100 microns, em comparação com o distribuições mais amplas, equilibradas entre macroporos de tamanho pequeno e grande, como presentes em adsorventes convencionais de moldar e ativar de BWC alto.
[00138] O resultado surpreendente da alta capacidade de trabalho combinada com baixas emissões de DBL para os materiais adsorventes moldados, conforme descrito aqui é particularmente inesperado porque os adsorventes convencionais de alta capacidade de trabalho acima de 13 g/dL ASTM BWC, fabricados exclusivamente por processos convencionais de ativação térmica ou química de moldar e ativar, têm volumes de poros no intervalo total de tamanhos de macroporos de 0,05 a 100 microns que são equilibrados entre macroporos de tamanho menor com 0,05-0,5 micron e macroporos de tamanho maior com tamanho de 0,5 a 100 microns. Essa distribuição de tamanho de poro é ensinada a ser favoravelmente importante para o desempenho das emissões de dessorção e sangria para adsorventes de controle de emissão evaporativa projetados para maior capacidade de trabalho com vapor de gasolina, por exemplo, com capacidades de adsorção incrementais entre 5-50% de n-butano maior que 35 g/L, que se correlaciona com mais do que cerca de 8 g/dL ASTM BWC. Ver US 9.322.368, com exemplos fornecidos em cerca de 50% do volume total de macroporos em poros de tamanho de 0,05-0,5 micron, em oposição a um exemplo comparativo desfavorável com cerca de 90% do volume total de macroporos em poros de tamanho de 0,05-0,5 micron.
[00139] Para adsorventes comerciais no intervalo de 11-12 g/dL ASTM BWC, em que os péletes são preparados pelo método de moer e ligar (exemplo comparativo 1) ou pelo método de moldar e ativar (exemplos comparativos 2 e 3), as distribuições de tamanhos de macroporos variam amplamente, de mais de 90% do volume de poros menor que 1 micron para menos que 10% menor que 1 micron (ver a Figura 7), com pouco para indicar um grande beneficio potencial nas emissões de DBL para adsorventes de BWC altos de 13+ g/dL. Duas amostras experimentais de moer e ligar feitas com CMC ou aglutinante de argila e o mesmo carbono ativado em pó foram preparadas perto deste intervalo de 11-12 g/dL BWC (exemplos 9 e 10). Como mostra a Figura 8, as diferenças no desempenho das emissões de DBL não são muito grandes entre as amostras, apesar das diferenças nas distribuições de macroporos expressas em função dos volumes percentuais de 0,05 a 0,5 micron. Uma correlação melhor é mostrada para volumes percentuais de 0,05-1 micron (Figura 8). Como é de se esperar da US 9.322.368 ("US '368'9, há uma melhoria nas emissões de DBL à medida que a distribuição de macroporos dos exemplos comerciais comparativos é otimizada para cerca de 50% nos poros de tamanho de 0,05-0,5 micron, no entanto, a diferença é apenas cerca de 40 mg entre exemplos feitos pelos dois métodos. O exemplo 9, com sua porcentagem de quase 90% do volume de poros de macroporos no tamanho de 0,05-0,5 micron, apresenta as menores emissões de DBL do grupo, o que é surpreendente, devido à sua distribuição de tamanho de poros distorcida para macroporos de tamanho pequeno que foram previamente ensinados a serem evitados.
[00140] Por outro lado, como consequência da maximização da capacidade de trabalho, incorporando uma estrutura de todo o carbono ativado por meio da preparação por processos de moldar e ativar, todos os carbonos comerciais convencionais ativados com ASTM BWCs acima de 13 g/dL têm uma ampla distribuição de macroporos, como mostrado em Figura 10. Esses exemplos comparativos 4 a 8 têm apenas cerca de 20 a 60% do volume total de macroporos em poros com tamanho de 0,05 a 0,5 micron e apenas cerca de 40 a 70% de 0,05 a 1 micron, o que é consistente com uma distribuição preferida de tamanhos de macroporos ensinada por US 9.322.368 de cerca de 50% do volume total de macroporos em poros com tamanho de 0,05-0,5 micron. Os exemplos inventivos de moer e ligar com ASTM BWC acima de 13 g/dL com emissões de DBL substancialmente mais baixas têm distribuições de macroporos inclinados fortemente para macroporos pequenos, longe do alvo ensinado e em direção à distribuição de tamanho menor a ser evitada (Figura 11). Para esses exemplos de 11 a 16, a proporção de macroporos totais com tamanho de 0,05-0,5 micron é de 58 a 92% (Figura 12) e a proporção de macroporos totais com tamanho de 0,05 a 1 micron é de 90% ou mais (Figura 13). Assim como nos exemplos 9 e 10 a 12,0-12,6 g/dL ASTM BWC e nos exemplos comparativos 11-12 g/dL ASTM BWC na Figura 9, os exemplos comparativos e os exemplos de moer e ligar 11-16 a 13+ g/dL BWC mostram uma boa correlação das emissões de sangria com a porcentagem do volume total de macroporos em poros com tamanho de 0,05-1 micron, no entanto, o efeito é surpreendentemente mais forte para os materiais de BWC mais alto (ver Figura 13). Por exemplo, o exemplo comparativo 6 tem cerca de metade do seu volume total de macroporos em poros de 0,05-1 micron e sua emissão de sangria foi reduzida em cerca de 100 mg reconstituindo esse pélete formado por um processo de moldar e ativar no pélete de moer e ligar do Exemplo 15 que possui 90% de seus macroporos nesse intervalo de tamanho.
[00141] Na tentativa de entender o resultado inesperado de baixa emissão de DBL de moer e ligar em comparação com moldar e ativar no BWC alto, foi realizado um estudo minucioso do volume total de macroporos em uma base de cc/g e cc/cc-particula, da retentividade em g/dL de butano do teste ASTM BWC e da razão do volume total de macroporos para o volume de poros no intervalo de tamanho de poros adsorventes (isto é, razão do volume de 0,1 a 100 microns em relação ao volume < 0,1 micron, a razão "M/m" em US 9.174.195 ou "US T95"). Esta análise mostrou ainda que o resultado de baixa emissão de DBL é inesperado. Por exemplo, as Figuras 14 e 15 mostram que o volume total de macroporos não é um preditor do desempenho das emissões de DBL. Os exemplos 11 a 16 de moer e ligar de 13+ g/dL BWC com baixas emissões têm o mesmo intervalo de volume total de macroporos em uma base cc/g-carbono e uma base cc/cc-particula como os exemplos comparativos 4 a 8 com altas emissões de DBL também de 13+ g/dL ASTM BWC, mas produzidos por processos de moldar e ativar. Em US'195, a razão entre o volume total de macroporos de 0,1 a 100 microns e o volume de "microporos" de tamanho <0,1 micron é mostrada como otimizada dentro de um intervalo de 65 a 150% para que um adsorvente seja usado próximo à porta atmosférica. No entanto, como mostrado na Figura 16, as propriedades M/m dos exemplos de moer e ligar de baixa emissão de DBL são as mesmas dos exemplos comparativos. As baixas emissões de DBL foram obtidas fora do intervalo ideal de 65-150% M/m. Notavelmente e conforme destacado na Figura 16, o exemplo de moer e ligar de baixa emissão de DBL 15 estava realmente mais longe do intervalo ideal de M/m em comparação com seu carbono precursor, exemplo comparativo 6. Além disso, um alvo de retenção máxima de 1,7 g/dL é citado US '195 para um adsorvente a ser usado perto da porta atmosférica. No entanto, como mostrado na Figura 17, os exemplos 9 a 16 de moer e ligar e os exemplos comparativos 1 a 8 têm um intervalo semelhante de retentividades de cerca de 2-3 g/dL. De maneira notável e como destacado na Figura 17, o exemplo de moer e ligar de baixa emissão de DBL 15 na verdade tem retentividade mais alta em comparação com seu carbono precursor, exemplo comparativo 6.
[00142] Essa característica de desempenho de emissão de DBL mais baixa, ao mesmo tempo em que fornece alta capacidade de trabalho, é de grande benefício para os projetistas de cilindros de controle de emissão evaporativa, como um versado na técnica entenderia, por permitir o uso de abordagens menos caras, de menor tamanho e menos complexas para atender aos requisitos de emissões e ao mesmo tempo oferecer alta capacidade de trabalho para recuperação de vapor, especialmente diante dos desafios impostos pelos avanços acima mencionados nos grupos de transmissão e no gerenciamento de mistura de ar/combustível e taxa de fluxo (por exemplo, híbridos, HEV, motores turbo, motores turbo assistidos e motores GDI) e em face de regulamentos de emissão de vapor de combustível cada vez mais rigorosos. Por exemplo, uma modalidade é simplificar um sistema de cilindro, como em US 9.732.649, em que os materiais adsorventes moldados descritos atualmente substituem os 1800 cc de BAX 1500 no cilindro principal tipo #1 (semelhante aos locais de preenchimento de volume de 201, 202 e 203 na Figura 4), gerando menos desafios de emissão de DBL para as múltiplas câmaras auxiliares e, assim, proporcionando desempenho de emissões alvo para o sistema com menos câmaras auxiliares (por exemplo, eliminando o adsorvente 301 ou 302 na câmara auxiliar 300 na Figura 4). Outra modalidade, como em US 9.732.649, simplificaria, alternativa mente, o preenchimento do cilindro principal do cilindro principal tipo #1 pelo uso de 2100 cc do adsorvente inventivo de alta capacidade de trabalho como o único adsorvente nas câmaras de cilindro principal, eliminando a complexidade da produção de preenchimento do cilindro com vários tipos de adsorventes e eliminando as despesas de péletes de emissão de sangria de alta capacidade e baixo custo no 300cc no lado da ventilação desse sistema de exemplo (por exemplo, os volumes 201 e 202 na Figura 1 são preenchidos com o adsorvente inventivo, em vez dos volumes 201-203 na Figura 3 com um adsorvente convencional de alta capacidade de trabalho em combinação com o volume 204 que contém péletes de baixa capacidade de trabalho e baixa emissão de sangria). Em certas modalidades do sistema de cilindro que contêm os materiais adsorventes em forma descritos atualmente, o alvo de menos que 20 mg de emissões de DBL por dia 2 é atingido quando testado com menos que 210 litros ou com menos que 100 volumes de leito, purga aplicada após a etapa de carregamento de 40 g/h de butano, conforme determinado pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
[00143] Outra modalidade usa os péletes de material adsorvente moldado atualmente descritos de alta capacidade de trabalho em um cilindro auxiliar, conforme ensinado em US 9.657.691 como um substituto para os péletes convencionais de 13+ g/dL BWC (por exemplo, semelhantes ao preenchimento de adsorvente 301 no cilindro auxiliar 300 na Figura 4). Ao fazer isso para o sistema mostrado na US 9.657.691, a necessidade de aquecimento de um volume subsequente de adsorvente de BWC inferior a 6-10 g/dL (por exemplo, volume 302 na Figura 4) pode ser eliminada ou o adsorvente subsequente pode ser eliminado inteiramente.Tabela 1
Tabela 2
[00144] Determinação da Densidade Aparente, BWC e Atividade de Butano em Pó
[00145] O método padrão ASTM D 2854 (daqui em diante "o método padrão") pode ser usado para determinar a densidade aparente do volume nominal de adsorventes particulados, como adsorventes granulares e peletizados do tamanho e formato normalmente usados para controle de emissão evaporativa de sistemas de combustível.
[00146] O método padrão ASTM D5228 pode ser usado para determinar o volume nominal da capacidade de trabalho com butano (BWC) dos volumes de adsorventes que contêm adsorventes granulares particulados e/ou peletizados. A retenção de butano é calculada como a diferença, em unidades de g/dL, entre a atividade volumétrica de butano (ou seja, a densidade aparente de g/cc multiplicada pela atividade de g/100g de butano) e a g/dL de BWC.
[00147] Para ingredientes de carbono ativado em pó para extrusão, uma atividade de butano em pó ("pBACT") foi medida como a recuperação de peso por uma amostra seca de 0,50-1,00 g após exposição equilibrada a um fluxo de n-butano a 25°C a 1,0 atm. A medição da atividade de butano do método ASTM 5228 foi empregada usando um tampão de lã de vidro para reter a amostra de carbono ativado em pó no tubo de amostra. Na determinação da captação de peso de n-butano pela amostra por adsorção, é aplicada uma correção de peso (subtraída da amostra total mais o ganho de peso do suporte da amostra na etapa de saturação de butano), a fim de explicar a contribuição para o peso total ganho da diferença na densidade do ar no suporte inicialmente na fase gasosa, versus n-butano após a saturação na fase gasosa. A correção do peso do deslocamento de butano na fase gasosa é feita com a Lei do Gás Ideal (PV = nRT) para calcular a diferença de peso para o volume inicialmente preenchido com ar versus preenchido com gás n-butano após a saturação. A pressão, P, é 1 atm, o volume, V, é o volume do suporte da amostra em cc, conforme determinado separadamente por um método como enchimento de água, a temperatura T é 298 K e R é a constante de gás (82,06 cc atm/K gmol). O valor do número de gmols na fase gasosa, n, é calculado para o tubo de amostra (negligenciando o volume de minimis da amostra de adsorvente) e a correção do peso é a diferença de massa entre o ar (28,8 g/g) e o mais n-butano mais pesado (58,1 g/gmol).
[00148] Determinação e Emissões de Perda Respiratória Diurna (DBL) de acordo com um teste BETP
[00149] Os sistemas de controle de emissão evaporativa nos exemplos foram testados por um protocolo que inclui o seguinte. O cilindro de 2,1 L definido (neste documento e nas reivindicações um, "Cilindro Definido") usado para gerar os dados nas Figuras 5 e 6 possui, como mostrado na Figura 1, um volume de adsorvente de 1,4 L 201 com cerca de 19,5 cm de altura acima da tela de suporte 102 (por exemplo, 'h'), mais um volume de adsorvente de 0,7 L 202 com cerca de 19,5 cm de altura acima da tela de suporte 102. O volume de adsorvente de 1,4 L 201 tem uma largura média de 9,0 cm da parede divisória 103 até a parede lateral do cilindro (por exemplo, 'w') e o volume de adsorvente 0,7 L de 202 L tem uma largura média de 4,5 cm da parede divisória 103 à sua parede lateral. Ambos os volumes adsorventes 201 e 202 têm uma profundidade semelhante (na página na Figura 1) de 8,0 cm.
[00150] Cada exemplo de preenchimento de adsorvente foi pré-condicionado uniformemente (envelhecido) por ciclo repetitivo de adsorção de vapor de gasolina usando combustível certificado Tier 3 (9 RVP, 10% em volume de etanol) e 300 volumes nominais de leito de purga de ar seco a 22,7 LPM com base no cilindro principal (por exemplo, 630 litros para um cilindro principal de 2,1 L). (O trabalho da US RE38.844 foi realizado com combustível certificado TF-1.) A taxa de carga de vapor de gasolina era de 40 g/h e a composição de hidrocarboneto era de 50% em volume, gerada pelo aquecimento de dois litros de gasolina a cerca de 36°C e borbulhamento de ar a 200 ml/min. A alíquota de dois litros de combustível foi substituída automaticamente por gasolina nova a cada duas horas até que a descoberta de 5000 ppm fosse detectada por um FID (detector de ionização de chama). Um mínimo de 25 ciclos de envelhecimento foram usados em um cilindro virgem. A capacidade de trabalho da gasolina (GWC) pode ser medida como a perda de peso média dos vapores purgados nos últimos 2-3 ciclos e é relatada como gramas por litro de volume de adsorvente no sistema de cilindro. Na continuação da medição do desempenho das emissões de sangria, os ciclos de envelhecimento da GWC foram seguidos por uma única etapa de adsorção de butano/purga de ar. Esta etapa foi carregar butano a 40 g/hora a uma concentração de 50% em volume no ar, de um atm a 5000 ppm de avanço, mergulhar por uma hora e depois purgar com ar seco por 21 minutos com um volume total de purga atingido selecionando a taxa de purga apropriada de ar constante para esse período. O cilindro foi então embebido com as portas vedadas por 24 horas a 20°C.
[00151] As emissões de DBL foram geradas subsequentemente anexando a porta do tanque do exemplo a um tanque de combustível cheio de combustível CARB LEV III (7 RVP, 0% de etanol). (O trabalho da US RE38.844 foi realizado com o combustível CARB Fase II.)
[00152] É notável que, para desafiar adequadamente os sistemas de cilindro para o tamanho do tanque de combustível para o qual sua capacidade de trabalho seria aproveitada na prática (isto é, fornecendo uma carga de vapor diurna mais realista e, desse modo, gerando dados de emissões adequadamente comparáveis), tanques de combustível menores com menor vazão foram empregados para os sistemas de cilindro contendo os exemplos com < 12,6 g/dL ASTM BWC. Ou seja, os sistemas de cilindro com 13+ g/dL ASTM BWC tiveram desafios de carregamento apropriadamente maiores durante o teste diurno para controle de emissões por causa dos tanques de tamanho maior e da maior quantidade de água a que estavam conectados, ou seja, para um determinado preenchimento de ASTM BWC, um sistema de tanque de tamanho menor seria subestimado. Em detalhes, os exemplos de sistemas de cilindro <12,6 g/dL ASTM BWC foram conectados a um tanque de 15 galões cheio com 4 galões de combustível líquido (vazão de 11,0 gal). Os exemplos do sistema de cilindro 13,7-16,1 g/dL ASTM BWC foram conectados a um tanque de 20 galões cheio com 7,2 galões de combustível líquido (vazão de 12,8 galões). O exemplo do sistema de cilindro 17,1 g/dL ASTM BWC foi conectado a um tanque de 20 galões cheio com 5,6 galões de combustível líquido (vazão de 14,4 galões), proporcionando assim o maior espaço de vazão necessário para esse preenchimento extremamente alto do cilindro ASTM BWC, mas com um tanque de tamanho de 20 galões.
[00153] Antes do acoplamento, o tanque de combustível preenchido tinha sido estabilizado a 18,3°C por 24 horas durante a ventilação. O tanque e o sistema de cilindro foram então submetidos a um ciclo de temperatura de acordo com o perfil de temperatura de dois dias da CARB, todos os dias de 18,3°C a 40,6°C em 11 horas, depois voltando a 18,3°C em 13 horas. Amostras de emissão foram coletadas do respiradouro de exemplo às 6 horas e 12 horas durante o estágio de aquecimento em sacos Kynar (o trabalho US RE38.844 teve coleta de amostras em 5,5 e 11 horas). Os sacos Kynar foram preenchidos com nitrogênio até um volume total conhecido com base na pressão e depois evacuados para um FID para determinar a concentração de hidrocarbonetos. O FID foi calibrado com um padrão de 5000 ppm de n-butano. A partir do volume da bolsa Kynar, a concentração de emissões e assumindo um gás ideal, foi calculada a massa de emissões (como butano). Para cada dia, a massa de emissões em 5,5 horas e 11 horas foi adicionada. Seguindo o protocolo da CARB, o dia com as maiores emissões totais foi relatado como "emissões de 2 dias". Em todos os casos, as emissões mais altas ocorreram no Dia 2. Esse procedimento é geralmente descrito no documento técnico SAE 2001-01-0733, intitulado "Impact and Control of Canister Bleed Emissions,", de R. S. Williams and C. R. Clontz, and in CARB's LEV III BETP procedure (section D.12 in California Evaporative Emissions Standards and Test Procedures for 2001 and Subsequent Model Motor Vehicles, March 22, 2012).
[00154] Determination of Working Capacity and Emissions According to a China 6 Type Test Procedure (aαui e nas reivindicações, o "Procedimento de Teste do Tipo 6 da China")
[00155] Etapa de pré-condicionamento. O sistema de cilindro é envelhecido por bolhas de ar a uma taxa de 200 ml/min por 2 litros de combustível EPA Nivel III (9 RVP, 10% de etanol) aquecido a 38°C. A taxa de fluxo de ar é controlada usando um controlador de fluxo de massa. Sob essas condições, a taxa de geração de vapor é de cerca de 40 g/h e a concentração de hidrocarbonetos foi de aproximadamente 50% (volume). Esses vapores são introduzidos no cilindro até a detecção de 5000ppm na porta atmosférica (se a descoberta não for detectada após 90 minutos, a gasolina será substituída). Dentro de 2 minutos, o sistema de cilindro é então purgado com ar seco pressurizado na porta atmosférica e fora da porta de purga (motor) a uma taxa de 22,7 litros/min para 300 volumes de leito. Esta sequência é repetida por um total de pelo menos 35 ciclos. O GWC resultante é calculado como a média dos últimos três ciclos de carga e purga e não inclui os 2g de avanço. Os cilindros de teste são então carregados com 50:50% em volume de butano-nitrogênio a uma taxa de 40 g/h de butano até um equivalente de avanço de 2 g.
[00156] Etapa de imersão em temperatura elevada. Imitando o espaço de vapor esperado de um tanque de 70L PATAC 358 (cheio até 40%), um tanque de 68 L é preenchido com 25,7 L (38%) de combustível EPA Tier III (9 RVP, 10% de etanol). O sistema de cilindro é então conectado ao tanque e todo o sistema é colocado em uma câmara com temperatura controlada (já pré-aquecida a 38°C) por cerca de 22 horas. Para evitar a contaminação da câmara e poder medir a quantidade de ruptura do cilindro durante esta etapa de aumento de temperatura e absorção de alta temperatura, o sistema de tubo é ventilado para um "cilindro escravo" (2,1 L Nuchar® BAX 1500) de baixa restrição.
[00157] Purga de temperatura elevada. O sistema de cilindro, enquanto permanece na câmara aquecida, é agora purgado com vácuo por 19,5 min. Durante esse período, o nível de vácuo foi ajustado para manter uma taxa de fluxo ~ 25 L/min (ar de entrada) para atingir um alvo teórico de ar de purga de 487,5 L. O fluxo total (incluindo hidrocarbonetos removidos) é medido simultaneamente fora da câmara com um medidor de gás seco. Após esse ciclo de purga, o sistema agora pode descansar a 38°C por 1 hora; as emissões de imersão a quente não são medidas durante esse período, devido à natureza desse teste do sistema em comparação com o teste real do veículo do protocolo completo de teste do veículo (nenhum gradiente de temperatura presente sem um veículo real).
[00158] 20°C de imersão e diurno de 2 dias. A câmara é então aberta para registrar o peso do cilindro e ajustar a temperatura para 20°C durante o próximo período de imersão (6-36 horas). Após essa imersão, o cilindro é pesado novamente e reconectado ao tanque para o teste de emissão diurna. Uma bolsa Kynar® é conectada à porta atmosférica do sistema de cilindro e a câmara é programada para controlar a temperatura com base no perfil de temperatura diurna da UE (20->35->20°C). Após 6 horas, a bolsa é removida e substituída por uma nova (por exemplo, uma bolsa única normalmente não tem tamanho suficiente para capturar as 12 horas completas de emissões). As emissões na bolsa Kynar® removida são medidas por um detector de ionização de chama (FID). Após 12 horas, a segunda bolsa Kynar® é removida e as emissões também são medidas. O cilindro é pesado e reconectado ao tanque. Durante a porção de resfriamento do ciclo diurno, nenhuma bolsa é conectada ao sistema de cilindro para permitir a purga traseira. O mesmo procedimento é repetido no segundo dia. O teste é interrompido após a porção de aquecimento (12 horas) do segundo dia. As emissões do dia 2 são as emissões totais desse segundo dia, capturadas pelas duas bolsas Kynar® e medidas pelo FID.
[00159] Determinação de volumes de poros e áreas de superfície
[00160] O volume de poros (PV) < 1,8 nm a 100 nm de tamanho é medido por porosimetria por adsorção de nitrogênio pelo método de adsorção de gás nitrogênio ISO 15901-2:2006 usando um Micromeritics ASAP 2420 (Norcross, GA). Devido à correlação do ASTM BWC com poros de 1,8-5,0 nm de tamanho, a definição de mesoporos totais aqui é de poros de 1,8-50 nm de tamanho (divididos entre mesoporos pequenos de 1,8-5 nm e mesoporos maiores de 5-50 nm), comparado com a definição total de mesoporos da IUPAC como tamanho de poro de 2,0 a 50 nm. Por conseguinte, a definição de microporos aqui apresentada é de poros com tamanho <1,8 nm, em comparação com a definição IUPAC de poros com 2,0 nm de tamanho. Os "microporos", conforme referido em US 9.174195, para o valor do volume de poros "m" são poros com um tamanho inferior a cerca de 100 nm. O procedimento de preparação da amostra para o teste de adsorção de nitrogênio foi de desgaseificar a uma pressão inferior a 10 μmHg. A determinação dos volumes de poros para poros com tamanho <1,8 nm a 100 nm foi da ramificação de dessorção da isoterma de 77 K para uma amostra de 0,1 g. Os dados isotérmicos de adsorção de nitrogênio foram analisados pelas equações de Kelvin e Halsey para determinar a distribuição do volume de poros com o tamanho dos poros dos poros cilíndricos, de acordo com o modelo de Barrett, Joyner e Halenda ("BJH"). O fator de não idealidade foi 0,0000620. O fator de conversão para densidade foi de 0,0015468. O diâmetro da esfera dura por transpiração térmica foi de 3.860 Â. A área de seção transversal molecular foi de 0,162 nm2. A espessura da camada condensada (Â) relacionada ao diâmetro dos poros (D, Â) utilizada para os cálculos foi de 0,4977 [ln(D)J2 - 0,6981 In (D) 2,5074. As pressões relativas-alvo para a isoterma foram as seguintes: 0,04, 0,05, 0,085, 0,125, 0,15, 0,18, 0,2, 0,355, 0,5, 0,63, 0,77, 0,9, 0,95, 0,995, 0,95, 0,9, 0,8, 0,7, 0,6, 0,5, 0,45, 0,4, 0,35, 0,3, 0,25, 0,2, 0,15, 0,12, 0,1, 0,07, 0,05, 0,03, 0,01. Os pontos reais foram registrados dentro de uma tolerância de pressão absoluta ou relativa de 5 mmHg ou 5%, respectivamente, o que fosse mais rigoroso. O tempo entre leituras sucessivas de pressão durante o equilíbrio foi de 10 segundos. Os volumes volumétricos de poros em unidades de cc por cc-pélete foram obtidos multiplicando o volume de poros gravimétricos em unidades de cc/g pela densidade de partículas <100 microns em unidades de g/cc, como obtido por porosimetria de Hg.
[00161] O volume macroscópico de poros em poros de 0,05 a 100 microns em tamanho e densidade de partículas é medido pelo método de porosimetria por intrusão de mercúrio ISO 15901-1: 2016. O equipamento usado para os exemplos foi um Micromeritics Autopore V (Norcross, GA). As amostras utilizadas tinham cerca de 0,4 g de tamanho e pré-tratadas por pelo menos 1 hora em um forno a 105°C. A tensão superficial do mercúrio e o ângulo de contato utilizados para a equação de Washburn foram de 485 dines/cm e 130°, respectivamente. Macroporos como aqui referido, são aqueles que têm um tamanho ou largura de poro de cerca de 0,05 a 100 microns. Para calcular o M/m de US 9.174.195, o volume total de macroporos 'M' foi para poros de tamanho de 0,1 a 100 microns. Os volumes volumétricos de poros em unidades de cc por cc-pélete (cc/cc) foram obtidos pela multiplicação do volume de poros gravimétricos (unidades de cc/g) pela densidade de partículas <100 microns de tamanho (unidades de g/cc), como obtido por porosimetria por intrusão de Hg.
[00162] Determinação da capacidade de adsorção incremental
[00163] Método McBain. A amostra representativa do componente adsorvente ("amostra adsorvente") é seca em estufa por mais de 3 horas a 110°C. antes de carregar em uma panela de amostra presa a uma mola dentro de um tubo de amostra. Em seguida, o tubo de amostra é instalado em um aparelho como descrito. A amostra adsorvente deve incluir quantidades representativas de quaisquer aglutinantes inertes, cargas e componentes estruturais presentes no volume nominal do componente adsorvente quando a determinação do valor de Densidade Aparente incluir equivalentemente a massa dos aglutinantes, preenchedores e componentes estruturais inertes em seu numerador de massa. Por outro lado, a amostra de adsorvente deve excluir esses aglutinantes, preenchedores e componentes estruturais inertes quando o valor de Densidade Aparente excluir equivalentemente a massa dos aglutinantes, preenchedores e componentes estruturais inertes em seu numerador. O conceito universal é definir com precisão as propriedades de adsorção do butano em uma base de volume dentro do volume nominal.
[00164] Um vácuo de menos de 1 torr é aplicado ao tubo de amostra e a amostra de adsorvente é aquecida a 105°C. por 1 hora. A massa da amostra de adsorvente é então determinada pela quantidade de extensão da mola usando um catetômetro. Depois disso, o tubo de amostra é imerso em um banho de água com temperatura controlada a 25°C. O ar foi bombeado para fora do tubo de amostra até a pressão no interior do tubo de amostra ser de 10'4 torr. O n-butano é introduzido no tubo de amostra até o equilíbrio ser alcançado a uma pressão selecionada. Os testes são realizados para dois conjuntos de dados de quatro pressões de equilíbrio selecionadas cada, tomadas em torno de 38 torr e em 380 torr. A concentração de n-butano é baseada na pressão de equilíbrio dentro do tubo de amostra. Após cada teste na pressão de equilíbrio selecionada, a massa da amostra de adsorvente é medida com base na quantidade de extensão da mola usando cateterômetro. O aumento da massa da amostra adsorvente é a quantidade de n-butano adsorvido pela amostra adsorvente. A massa de n-butano absorvido (em grama) pela massa da amostra de adsorvente (em grama) é determinada para cada ensaio a diferentes pressões de equilíbrio de n-butano e representada num gráfico em função da concentração de n-butano ( em % volume). Uma concentração de 5% em volume de n-butano (em volume) em uma atmosfera é fornecida pela pressão de equilíbrio dentro do tubo de amostra de 38 torr. Uma concentração de 50% em volume de n-butano em uma atmosfera é fornecida pela pressão de equilíbrio dentro do tubo de amostra de 380 torr. Como o equilíbrio com precisão de 38 torr e 380 torr pode não ser facilmente obtido, a massa de n-butano adsorvido por massa da amostra de adsorvente na concentração de 5% em volume de n-butano e na concentração de 50% em volume de n-butano é interpolada a partir de um gráfico usando os pontos de dados coletados sobre as pressões alvo de 38 e 380 torr. Como alternativa, Micromeritics (como Micromeritics ASAP 2020) pode ser usado para determinar a capacidade de adsorção incremental de butano em vez do método McBain.
[00165] Modalidades exemplificativas
[00166] Em um aspecto, a descrição fornece um material adsorvente moldado compreendendo uma mistura de um aglutinante e um pó adsorvente ativado preparado da moagem de um precursor adsorvente ativado, em que a mistura é moldada em uma forma e em que o material adsorvente moldado tem uma propriedade ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL.
[00167] Em um aspecto adicional, a descrição fornece um material adsorvente moldado produzido de acordo com as etapas compreendendo: fornecer um precursor adsorvente ativado; triturar o precursor adsorvente ativado a um pó, em que o pó tem um pBACT de pelo menos cerca de 50 g/100g; misturar o pó com um material aglutinante; e moldar a mistura de pó e material aglutinante numa forma, em que o material adsorvente moldado tem um ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL.
[00168] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o precursor de pó adsorvente ativado do material adsorvente moldado descrito tem como atividade de butano (pBACT) de pelo menos cerca de 50 g/100g. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o precursor adsorvente ativado é um precursor de carbono ativado. Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o material adsorvente moldado compreende uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 microns que é maior que cerca de 80%.
[00169] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o material adsorvente moldado compreende uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron para 0,05-100 microns que é maior que cerca de 50%.
[00170] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o aglutinante compreende pelo menos um de um aglutinante orgânico, um aglutinante inorgânico ou ambos.
[00171] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o aglutinante orgânico é pelo menos um de ca rboxi meti Icei u lose (CMC), um aglutinante orgânico sintético ou ambos.
[00172] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o aglutinante inorgânico é uma argila.
[00173] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o aglutinante é CMC e está presente em uma quantidade inferior a cerca de 8% em peso, todos os valores intermediários.
[00174] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, o aglutinante é argila de bentonita e está presente em uma quantidade de cerca de 10% em peso a cerca de 35% em peso, todos os valores intermediários.
[00175] Em outro aspecto, a descrição fornece um_sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa compreendendo pelo menos um volume de adsorvente e incluindo um material adsorvente moldado, como descrito aqui, por exemplo, compreendendo uma mistura de um aglutinante e um pó adsorvente ativado derivado da trituração de um adsorvente ativado precursor, em que a mistura é moldada em uma forma e em que o material adsorvente moldado tem um ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL.
[00176] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos aqui, o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível e pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação, em que pelo menos um do pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível ou pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação ou uma combinação dos mesmos inclui um material adsorvente moldado compreendendo uma mistura de um aglutinante e um pó adsorvente ativado derivado da moagem de um precursor adsorvente ativado, em que a mistura é moldada em uma forma e em que o material adsorvente moldado tem um ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL.
[00177] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos aqui, o material adsorvente moldado do sistema de cilindro conforme descrito aqui possui pelo menos um de: (i) uma razão de volumes de poros de 0,05-1 micron para 0,05-100 micron que é maior que cerca de 80%, (ii) uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 micron a 0,05-100 micron que é superior a cerca de 50%, ou (ill) uma combinação dos mesmos.
[00178] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos aqui, o material adsorvente moldado, conforme descrito aqui, reduz as emissões de perda respiratória diurna (DBL) de dois dias de 100 mg ou menos a 315 litros de purga aplicados após uma etapa de carregamento de butano de 40 g/h, conforme determinado em um Cartucho Definido pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
[00179] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades como aqui descritos, o sistema de cilindro tem emissões de perda respiratória diurna (DBL) de dois dias inferiores a 100 mg quando testado pelo Procedimento de Teste de Tipo 6 da China.
[00180] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades como aqui descritos, o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação com pelo menos um de: (i) uma capacidade de adsorção incrementai a 25°C de 4 grama de n- butano/L a menos que 35 gramas de n-butano/L entre concentrações de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano, (ii) um BWC efetivo inferior a 3 g/dL, (iii) um BWC total g inferior a 6 gramas ou (iv) uma combinação dos mesmos.
[00181] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos aqui, o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível com uma capacidade de adsorção incremental a 25°C superior a 35 gramas de n-butano/L entre concentrações de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano.
[00182] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito neste documento, o precursor de carbono ativado é derivado de pelo menos um de madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, passo de petróleo, coque de petróleo, passo de alcatrão de carvão, caroços de frutas, pedras de frutas, cascas de nozes, caroços de serragem, palma, legumes, um polímero sintético, polímero natural, material lignocelulósico ou uma combinação dos mesmos.
[00183] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades do material adsorvente moldado como descrito aqui, a forma é selecionada a partir de um pélete, grânulo, esfera, favo de mel, monólito, cilindro, particulado, cilindro oco, estrela, espiral torcido, asterisco, fita configurada, ou uma combinação dos mesmos.
[00184] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos neste documento, osistema de cilindro de controle de emissão evaporativa tem uma emissão de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias de 20 mg ou menos, com não superior a 315 litros de purga aplicados após um carregamento de 40 g/h de butano conforme determinado pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
[00185] Em qualquer um dos aspectos ou modalidades descritos neste documento, o sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa tem uma emissão de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias de 20 mg ou menos, com não superior a 150 BV de purga aplicados após um carregamento de 40 g/h de butano conforme determinado pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
[00186] O teor de todas as referências, patentes, pedidos de patentes pendentes e patentes publicadas, citados ao longo deste pedido, é expressamente incorporado por referência.
[00187] Os versados na técnica reconhecerão, ou serão capazes de confirmar usando não mais que experimentação de rotina, muitos equivalentes às modalidades específicas da invenção descritas no presente documento. Tais equivalentes se destinam a ser abrangidos pelas seguintes reivindicações. Entende-se que os exemplos detalhados e modalidades descritos neste documento são dados a título de exemplo apenas para fins ilustrativos e não são de forma alguma considerados limitativos da invenção. Várias modificações ou alterações à luz serão sugeridas a pessoas versadas na técnica e estão incluídas no espírito e alcance deste pedido e são consideradas dentro do escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, as quantidades relativas dos ingredientes podem ser variadas para otimizar os efeitos desejados, ingredientes adicionais podem ser adicionados e/ou ingredientes similares podem ser substituídos por um ou mais dos ingredientes descritos. Características e funcionalidades vantajosas adicionais associadas aos sistemas, métodos e processos da presente invenção serão evidentes a partir das reivindicações anexas. Além disso, os versados na técnica reconhecerão, ou serão capazes de confirmar usando não mais que experimentação de rotina, muitos equivalentes às modalidades específicas da invenção descritas no presente documento. Tais equivalentes se destinam a ser abrangidos pelas seguintes reivindicações.
Claims (14)
1. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, caracterizado por o fato de que compreende pelo menos um volume de adsorvente e incluindo um material adsorvente moldado, compreendendo uma mistura de um aglutinante e um pó adsorvente ativado tendo como atividade de butano (pBACT) de pelo menos 50 g/100g derivado da trituração de um precursor de carbono ativado, em que a mistura é moldada em uma forma e em que o material adsorvente moldado tem um ASTM BWC de pelo menos 13 g/dL, e pelo menos um de: (i) uma razão de volumes de poros de 0,05-1 mícron para 0,05-100 mícron que é maior que 80%, (ii) uma razão de volumes de poros de 0,05-0,5 mícron a 0,05-100 mícron que é superior a 50%, ou (iii) uma combinação dos mesmos.
2. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível e pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação, em que o pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível ou o pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação ou uma combinação dos mesmos inclui um material adsorvente moldado.
3. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que o material adsorvente moldado tem emissões de perda respiratória diurna (DBL) de dois dias de 100 mg ou menos a 315 litros de purga aplicados após uma etapa de carregamento de butano de 40 g/h, conforme determinado em um Cartucho Definido pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
4. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que o sistema tem emissões de perda de respiração diurna (DBL) de dois dias inferiores a 100 mg quando testado pelo procedimento de teste China 6.
5. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que o precursor adsorvente ativado é um precursor de carbono ativado.
6. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que o aglutinante compreende pelo menos um de um aglutinante orgânico, um aglutinante inorgânico ou ambos.
7. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o fato de que o aglutinante orgânico é pelo menos um de carboximetilcelulose (CMC), um aglutinante orgânico sintético ou ambos.
8. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o fato de que o aglutinante inorgânico é uma argila.
9. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o fato de que o precursor de carvão ativado é derivado de pelo menos um de madeira, pó de madeira, farinha de madeira, fibras de algodão, turfa, carvão, coco, lignita, carboidratos, passo de petróleo, coque de petróleo, passo de alcatrão de carvão, caroços de frutas, pedras de frutas, cascas de nozes, caroços de serragem, palma, legumes, um polímero sintético, polímero natural, material lignocelulósico ou uma combinação dos mesmos.
10. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que a forma é selecionada a partir de um pélete, grânulo, esfera, favo de mel, monólito, cilindro, particulado, cilindro oco, estrela, espiral torcido, asterisco, fita configurada, ou uma combinação dos mesmos.
11. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que , o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado da ventilação com pelo menos um de: (i) uma capacidade de adsorção incremental a 25°C de 4 grama de n-butano/L a menos que 35 gramas de n-butano/L entre concentrações de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano, (ii) um BWC efetivo inferior a 3 g/dL, (iii) um BWC total g inferior a 6 gramas ou (iv) uma combinação dos mesmos.
12. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de que o sistema de cilindro compreende pelo menos um volume de adsorvente do lado do combustível com uma capacidade de adsorção incremental a 25°C superior a 35 gramas de n-butano/L entre concentrações de vapor de 5% em volume e 50% em volume de n-butano.
13. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o fato de que o sistema tem duas emissões de perda respiratória diurna (DBL) de 20 mg ou menos a 315 litros de purga aplicados após uma etapa de carregamento de butano de 40 g/h, conforme determinado em um Cartucho Definido pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
14. Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o fato de que o sistema tem duas emissões de perda respiratória diurna (DBL) de 20 mg ou menos com menos de 150 BV de purga aplicados após uma etapa de carregamento de butano de 40 g/h, conforme determinado em um Cartucho Definido pelo Procedimento de Teste de Emissões de Sangria da Califórnia em 2012 (BETP).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762565699P | 2017-09-29 | 2017-09-29 | |
| US62/565,699 | 2017-09-29 | ||
| PCT/US2018/053823 WO2019068111A1 (en) | 2017-09-29 | 2018-10-01 | LOW EMISSION ADSORBENT WITH HIGH OPERATING CAPACITY AND ABSORBER SYSTEM |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112020006280A2 BR112020006280A2 (pt) | 2020-10-20 |
| BR112020006280B1 true BR112020006280B1 (pt) | 2023-10-31 |
Family
ID=63963513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112020006280-4A BR112020006280B1 (pt) | 2017-09-29 | 2018-10-01 | Sistema de cilindro de controle de emissão evaporativa |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190101083A1 (pt) |
| EP (1) | EP3687680A1 (pt) |
| JP (2) | JP7225222B2 (pt) |
| KR (3) | KR102386566B1 (pt) |
| CN (1) | CN111148568A (pt) |
| BR (1) | BR112020006280B1 (pt) |
| CA (1) | CA3075542C (pt) |
| MX (1) | MX2020007208A (pt) |
| WO (2) | WO2019068111A1 (pt) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11154838B2 (en) | 2017-09-29 | 2021-10-26 | Ingevity South Carolina, Llc | Low emissions, high working capacity adsorbent and canister system |
| US11938461B2 (en) | 2019-12-02 | 2024-03-26 | Ingevity South Carolina, Llc | Low emission adsorbent |
| CN112569901A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-30 | 福建省鑫森炭业股份有限公司 | 一种低阻抗汽车碳罐用活性炭及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3864277A (en) | 1970-05-15 | 1975-02-04 | North American Carbon | Hard granular activated carbon and preparation from a carbonaceous material a binder and an inorganic activating agent |
| US4677086A (en) | 1984-05-18 | 1987-06-30 | Westvaco Corporation | Shaped wood-based active carbon |
| JP2790328B2 (ja) | 1988-09-07 | 1998-08-27 | 武田薬品工業株式会社 | 薬品賦活成型活性炭並びにその製造法及び用途 |
| US4894072A (en) | 1989-03-27 | 1990-01-16 | General Motors Corporation | High efficiency vapor storage canister |
| GB8923662D0 (en) | 1989-10-20 | 1989-12-06 | Norit Uk Ltd | A method of producing granular activated carbon |
| US5204310A (en) | 1992-02-21 | 1993-04-20 | Westvaco Corporation | High activity, high density activated carbon |
| US5538932A (en) * | 1992-08-11 | 1996-07-23 | Westvaco Corporation | Preparation of high activity, high density activated carbon with activatable binder |
| US5250491A (en) | 1992-08-11 | 1993-10-05 | Westvaco Corporation | Preparation of high activity, high density activated carbon |
| US5863858A (en) * | 1996-03-12 | 1999-01-26 | Westvaco Corporation | Shaped lignocellulosic-based activated carbon |
| FR2780052B1 (fr) | 1998-06-23 | 2000-07-21 | Ceca Sa | Agglomerats a base de charbon actif leur procede de preparation et leur utilisation comme agents d'adsorption |
| US5957114A (en) | 1998-07-17 | 1999-09-28 | Ford Motor Company | Evaporative emission canister for an automotive vehicle |
| US6098601A (en) | 1998-11-23 | 2000-08-08 | General Motors Corporation | Fuel vapor storage and recovery apparatus and method |
| US6599856B1 (en) | 1999-10-21 | 2003-07-29 | Tennex Corporation | Formed activated carbon and process for producing the same |
| US6279548B1 (en) | 1999-12-13 | 2001-08-28 | General Motors Corporation | Evaporative emission control canister system for reducing breakthrough emissions |
| US6472343B1 (en) | 2001-04-11 | 2002-10-29 | Westvaco Corporation | Shaped activated carbon |
| US6540815B1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-04-01 | Meadwestvaco Corporation | Method for reducing emissions from evaporative emissions control systems |
| CN1956919B (zh) | 2004-05-20 | 2011-08-03 | 可乐丽化学株式会社 | 球状活性炭及其制备方法 |
| US20060154815A1 (en) | 2005-01-12 | 2006-07-13 | Kuraray Chemical Co., Ltd. | Pelletized activated carbon and production method for the same |
| JP5030691B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2012-09-19 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | キャニスタ |
| US8226747B2 (en) * | 2007-09-07 | 2012-07-24 | Kuraray Chemical Co., Ltd. | Adsorbent, process for producing the same, canister and method for using the same |
| WO2009061533A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Meadwestvaco Corporation | Method for reducing emissions from evaporative emissions control systems |
| CN101798525B (zh) * | 2009-02-06 | 2012-11-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种柴油的氧化脱硫方法 |
| CN102284271B (zh) * | 2011-06-20 | 2012-12-19 | 钟洪兵 | 一种利用阔叶林木屑制作回收蒸发汽油的活性炭及其制作方法 |
| JP5867800B2 (ja) | 2011-06-30 | 2016-02-24 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | キャニスタ用吸着材およびキャニスタ |
| JP2013151875A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Aisan Industry Co Ltd | トラップキャニスタ |
| CN102856081A (zh) | 2012-08-29 | 2013-01-02 | 福建省鑫森炭业股份有限公司 | 一种磷化合物复合活性炭及其制备方法和应用 |
| BR112015007632B1 (pt) | 2012-10-10 | 2022-03-03 | Meadwestvaco Corporation | Sistema de vasilha hermética de controle de emissão evaporativa, sistema de controle de emissão evaporativa, e método para reduzir emissões do vapor de combustível em um sistema de controle de emissão evaporativa |
| KR101923283B1 (ko) * | 2013-10-10 | 2019-02-27 | 인제비티 사우스 캐롤라이나, 엘엘씨 | 휘발성 연료 증기 배출량 제어 시스템 |
| KR20160106549A (ko) * | 2013-10-11 | 2016-09-12 | 인제비티 사우스 캐롤라이나, 엘엘씨 | 농축기 시스템용 고성능 흡착제 매체 |
| JP6203043B2 (ja) | 2013-12-26 | 2017-09-27 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | キャニスタ |
| JP2016109090A (ja) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 株式会社マーレ フィルターシステムズ | キャニスタ |
| CN105148843B (zh) * | 2015-09-28 | 2018-03-02 | 清华大学深圳研究生院 | 一种活性炭颗粒及其制备方法及碳罐 |
| CN112513449B (zh) * | 2018-07-16 | 2023-07-14 | 巴斯夫公司 | 包括活性炭的蒸发排放控制制品 |
-
2018
- 2018-10-01 KR KR1020207009826A patent/KR102386566B1/ko active IP Right Grant
- 2018-10-01 US US16/149,045 patent/US20190101083A1/en not_active Abandoned
- 2018-10-01 CA CA3075542A patent/CA3075542C/en active Active
- 2018-10-01 MX MX2020007208A patent/MX2020007208A/es unknown
- 2018-10-01 KR KR1020227011365A patent/KR102500113B1/ko active Application Filing
- 2018-10-01 EP EP18792719.9A patent/EP3687680A1/en active Pending
- 2018-10-01 WO PCT/US2018/053823 patent/WO2019068111A1/en unknown
- 2018-10-01 KR KR1020237004424A patent/KR102653112B1/ko active IP Right Grant
- 2018-10-01 JP JP2020518069A patent/JP7225222B2/ja active Active
- 2018-10-01 BR BR112020006280-4A patent/BR112020006280B1/pt active IP Right Grant
- 2018-10-01 CN CN201880063795.7A patent/CN111148568A/zh active Pending
-
2019
- 2019-03-29 WO PCT/US2019/024868 patent/WO2020072095A1/en active Application Filing
-
2023
- 2023-02-08 JP JP2023017780A patent/JP7439313B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023075081A (ja) | 2023-05-30 |
| CN111148568A (zh) | 2020-05-12 |
| KR102500113B1 (ko) | 2023-02-16 |
| KR20220049605A (ko) | 2022-04-21 |
| WO2020072095A1 (en) | 2020-04-09 |
| KR20200052328A (ko) | 2020-05-14 |
| BR112020006280A2 (pt) | 2020-10-20 |
| CA3075542A1 (en) | 2019-04-04 |
| JP7439313B2 (ja) | 2024-02-27 |
| US20190101083A1 (en) | 2019-04-04 |
| KR102653112B1 (ko) | 2024-04-01 |
| KR102386566B1 (ko) | 2022-04-14 |
| WO2019068111A1 (en) | 2019-04-04 |
| JP7225222B2 (ja) | 2023-02-20 |
| KR20230024435A (ko) | 2023-02-20 |
| EP3687680A1 (en) | 2020-08-05 |
| MX2020007208A (es) | 2020-09-07 |
| CA3075542C (en) | 2023-12-05 |
| JP2020535955A (ja) | 2020-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11565239B2 (en) | Low emissions, high working capacity adsorbent and canister system | |
| JP7439313B2 (ja) | 低エミッション、高作業能力吸着体およびキャニスタシステム | |
| JP5728516B2 (ja) | 吸着材及びその製造方法、並びにキャニスタ及びその使用方法 | |
| JP7547481B2 (ja) | 低エミッション吸着体 | |
| US11773810B2 (en) | Low emission adsorbent and canister system | |
| JP2007107518A (ja) | 造粒炭及びその製造方法、並びにキャニスタ | |
| US20240207813A1 (en) | Low emissions, high working capacity adsorbent and canister system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 01/10/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |