BRPI0900186B1

BRPI0900186B1 - Dispositivo para reduzir a emissão de dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo-furanos policlorinatados e método para a fabricação de um dispositivo para reduzir a emissão de dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo-furanos policlorinatados

Info

Publication number: BRPI0900186B1
Application number: BRPI0900186-7A
Authority: BR
Inventors: Andreas Döring
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2019-04-30
Also published as: EP2095865B1; US8171727B2; CN101507899B; EP2095865A1; RU2405948C2; BRPI0900186A2; RU2009104687A; DE102008008785A1; CN101507899A; US20090199546A1; ATE518581T1; PL2095865T3

Abstract

dispositivo para reduzir a emissao de dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo-furanos policlorinatados e método para a fabricação de um dispositivo para reduzir a emissão de dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo-euranos policlorinatados. dispositivo para reduzir a emissão de dibenzo-dioxinas policlorinatadas e de dibenzo-furanos policlorinatados que surgem em pelo menos um catalisador contendo metal de transição, sendo que o catalisador contendo metal de transição ser colocado sobre um filtro de partículas instalado na derivação de gás de escape de um motor de combustão interna e de não poder ser separado deste sem danificações. para reduzir a emissão, entre o catalisador contendo metal de transição e o gás de escape ser colocada no lado de gás puro pelo menos uma peneira molecular, que retém dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo-furanos policlorinatados. além disso, é previsto, que o lado de fluxo de entrada da peneira molecular e/ou o dispositivo em curso ascendente em relação à peneira molecular apresenta uma atividade de oxidação de hidrocarbonetos, dibenzo-dioxinas policlorinatadas e de dibenzo-furanos policlorinatados.

Description

DISPOSITIVO PARA REDUZIR A EMISSÃO DE DIBENZO-DIOXINAS

POLICLORINATADAS E DIBENZO-FURANOS POLICLORINATADOS E MÉTODO

PARA A FABRICAÇÃO DE UM DISPOSITIVO PARA REDUZIR A EMISSÃO DE

DIBENZO-DIOXINAS POLICLORINATADAS E DIBENZO-FURANOS

POLICLORINATADOS [0001] Objeto da invenção é um dispositivo para reduzir emissões de dibenzo-dioxina, dibenzo-furano e de partículas no caso de motores de combustão interna operados com excesso de ar, como em motores diesel e motores de combustível com injeção direta, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1.

[0002] Além das partículas de matéria sólida, óxidos de nitrogênio fazem parte dos componentes dos componentes de gás de escape, que surgem durante processos de combustão e cujas emissões permitidas são cada vez mais reduzidas. Para minimizar esses componentes de gás de escape em motores de combustão interna operados em veículos automotores, são utilizados atualmente diferentes métodos. A redução dos óxidos de nitrogênio, ocorria na maioria das vezes com auxílio de catalisadores, em gás de escape rico em oxigênio é também necessário adicionalmente um agente de redução para aumentar a seletividade e as reações de NOx. Esses métodos se tornaram conhecidos sob o conceito coletivo método - SCR, sendo que SCR significa redução catalítica seletiva. Sua aplicação é feita há muitos anos no setor de usinas elétricas e mais recentemente também em motores de combustão interna. Consta no documento DE 34 28 232 A1 uma ilustração detalhada de tais métodos. Podem ser empregados como catalisadores SCR óxidos mistos contendo V₂O₅, por exemplo, na forma de V₂O₅/WO₃/TiO₂. Porções V₂O₅típicas situam-se entre 0,2-3%.

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Como agente de redução podem ser utilizados na prática amoníaco ou compostos liberadores de amoníaco, tais como uréia ou formiato de amônia, na forma sólida ou em solução.

Para a reação de um mol de monóxido de nitrogênio é necessário um mol de amoníaco.

4NO+4NH₃+O₂ => 4N₂ + 6H₂O (1) [0003] Se for conectado anteriormente um catalisador de oxidação de NO aos catalisadores SCR, para a formação de NO2 2NO+O₂ θ 2NO₂ (2) [0004] Então a reação SCR poderá ser bastante acelerada e sensivelmente aumentada a atividade sob baixa temperatura.

NO+2NH3+NO2 => 2N2+3H2O (3) [0005] No caso de motores de combustão interna operados em veículos automotores, a redução de óxido de nitrogênio com auxílio do método SCR, é dificultada, pois lá estão presentes condições operacionais alternantes, o que dificulta a medição quantitativa do agente de redução. Por um lado, obtém-se uma conversão o mais elevada possível de óxidos de nitrogênio, por outro lado deve-se observar atentamente ao fato de isso não permitir a emissão de amoníaco não consumido. Para remediar essa situação, muitas vezes é utilizado um catalisador captador de amoníaco, que converte amoníaco em excesso em nitrogênio e vapor d'água.

[0006] Para minimizar as partículas de matéria sólida são utilizados separadores de partículas ou filtros de partículas tanto no setor de usinas elétricas como em veículos automotores.

[0007] Um arranjo típico para o uso em veículos com separador de partículas é descrito, por exemplo, no documento

EP 1 072 765 A1. Arranjos desse tipo se diferenciam daqueles

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3/28 com filtros de partículas pelo fato de o diâmetro dos canais do separador de partículas serem bem diâmetro da maior partícula existente, maiores do que o enquanto que nos filtros de partículas o diâmetro dos canais filtrantes situase na faixa dos diâmetros das partículas.

Devido a essa diferença os filtros de partículas apresentam riscos de entupimento, o que aumenta a contrapressão de gás de escape e diminui o desempenho do motor. Um arranjo e um método com filtro de partículas consta no documento

EP

341 832

A2. Os dois arranjos e métodos mencionados acima se destacam pelo fato de o catalisador de oxidação disposto respectivamente em curso ascendente em relação ao separador de partículas ou ao filtro de partículas na maioria das vezes um catalisador com platina como material ativo oxida o monóxido de nitrogênio no gás de escape com auxílio do oxigênio residual também presente, de acordo com a relação (2) formando dióxido de nitrogênio.

Neste caso, deve-se observar atentamente ao fato de o equilíbrio da reação acima situar-se no lado de NO sob elevadas temperaturas.

Isso faz com que as porções de NO2 obteníveis a elevadas temperaturas fiquem limitadas devido a essa delimitação termodinâmicas.

Esse NO2 reage, por sua vez, no separador de partículas ou filtro de partículas com as partículas de carbono formando CO, CO2,

N2 e NO.

Com auxílio do forte agente de oxidação NO2 é feita uma separação contínua das partículas de matéria sólida acumuladas, sendo que ciclos de regeneração, como aqueles que precisam ser feitos dispendiosamente em outros arranjos, podem ser dispensados através dessa medida. Por isso, fala-se

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de uma	regeneração “passiva.
	2NO₂+C => 2NO	+CO2	(4)
	2NO₂+C => 2NO	+CO	(5)
	2C+2NO2 =>N2 +	2CO2	(6)
[0011]	Se não for possível	uma	oxidação completa	do
carbono	precipitado no filtro de	partículas, com auxílio	de
NO2, a	porcentagem de carbono subirá	e, consequentemente,	a
contra-	pressão de gás de escape,	continuamente.
[0012]	Para evitar que isso	aconteça, os filtros	de

partículas são	providos	atualmente de	um	revestimento
catalítico para	a oxidação	de NO.	Neste	caso,	trata-se em
grande parte, conforme já	descrito	acima,	de	catalisadores

contendo platina. A desvantagem desse método reside no fato de o NO₂ formado no filtro de partículas, poder servir somente para a oxidação de partículas, que foram liberadas em curso descendente da camada cataliticamente ativa para a oxidação de NO, ou seja, dentro do meio filtrante. Se, em contrapartida, se formar na superfície filtrante, e portanto, sobre a camada cataliticamente ativa, uma camada feita de partículas dissociadas, um assim chamado bolo de filtração, então o catalisador de oxidação de NO se situará em curso descendente do bolo de filtração, de modo que as partícula de fuligem ali dissociadas não poderão ser oxidadas com auxílio de NO2 do catalisador de oxidação NO aplicado sobre o filtro de partículas.

[0013] Além disso, ocorre que a bem dizer somente a camada de catalisador aplicada sobre o lado de gás bruto contribui para o desempenho do sistema, já que o NO2 formado cataliticamente no lado de gás puro não pode mais entrar em contato com a fuligem separada no lado de gás bruto e dentro

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5/28 do material filtrante.

[0014] Um outro problema do revestimento do filtro de partículas é que as superfícies geométricas do filtro são menores do que as superfícies dos substratos de catalisador normalmente utilizados. O motivo disso reside no fato de os filtros precisarem de seções transversais livres relativamente grandes e consequentemente de volume livre no lado de gás bruto, para armazenar fuligem e cinzas de óleo de motor. Se forem utilizados substratos filtrantes cerâmicos, isso será feito através de uma estrutura celular pequena de 50cpsi-200cpsi. Por outro lado, catalisadores puros são normalmente executados com espessuras celulares de 400cpsi900scpsi. Com a elevação de 50cpsi para 900 cpsi obtém-se um aumento da superfície geométrica de 1m²/l para 4m²/l, tornando possíveis aumentos de conversão nos catalisadores.

[0015] Por esses motivos, não se pode dispensar um catalisador de oxidação NO antes do filtro de partículas, apesar do revestimento catalítico do filtro, de forma que resulte um volume construtivo relativamente grande. Esse é o caso quando os catalisadores de oxidação NO e os filtros de partículas formam uma unidade construtiva, em que a área de entrada do filtro de partículas é projetada como catalisador de oxidação NO (DE 10327030 A1).

[0016] Embora através dessa medida seja possível uma oxidação de fuligem até temperaturas de 250° C, existe casos de aplicação, nos quais não são alcançadas até mesmo essas temperaturas e, portanto, não se pode garantir uma função segura do filtro de partículas. Isso ocorre normalmente em motores pouco carregados e mal instalados em veículos, por exemplo no caso de automóveis de passeio, ônibus de carreira

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6/28 ou carros de lixo, que apresentam ainda elevadas porcentagens de ponto morto.

[0017] Por isso, principalmente em tais casos, é empregada uma segunda opção da regeneração de filtro de partículas: ela reside em elevar a temperatura de gás de escape. Isso pode ser obtido normalmente mediante a adição de hidrocarbonetos em curso ascendente de catalisadores de oxidação. Através da oxidação exotérmica do hidrocarbonato nos catalisadores ocorre uma elevação importante de temperatura.

[0018] Se através disso se obter um aumento de temperatura para acima de 600°C, então ocorrerá uma oxidação do carbono com auxílio de oxigênio.

C+O2 => CO2 (7) [0019] Naturalmente, no caso dessa assim chamada regeneração de filtro “ativa existe o risco de ocorrer através da separação da fuligem uma forte elevação de temperatura, incontrolada para até 1000^SC, e consequentemente, na maioria das vezes uma danificação do filtro de partículas e/ou de catalisadores conectados em série.

[0020] Como o aumento de temperatura deve ser mantido por vários minutos para assegurar uma oxidação quantitativa das partículas de fuligem, a demanda de hidrocarbonetos não é irrelevante e já que normalmente o combustível do motor de combustão interna é empregado como fonte de hidrocarboneto, piora seu grau de eficácia.

[0021] A adição dos hidrocarbonetos pode ser feita através de uma dose de injeção separada, aplicada no trato do gás de escape. Uma outra possibilidade reside no fato de gerar elevadas emissões de hidrocarboneto através de uma injeção

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7/28 posterior do combustível na câmara de combustão.

[0022] Para cumprir as normas de gás de escape futuramente válidas, é necessária a aplicação simultânea tanto de arranjos para a redução da emissão de óxido de nitrogênio, como também de arranjos para a redução da emissão de partículas de matéria sólida.

[0023] Uma solução reside no fato de revestir o filtro de partículas com material SCR ativo (documento JP 2004-376102). Neste caso, a aplicação de V₂O₅ como componente ativo SCR se mostra difícil. A razão para isso reside na pouca estabilidade térmica desses catalisadores. Assim, no caso de temperatura de gás de escape acima de 650° C ocorre a sublimação de V₂O₅. Como essas temperaturas, conforme já descrito acima, podem ocorrer em filtros de partículas, para estas e outras aplicações a elevadas temperaturas, são utilizados catalisadores contendo ferro, cobalto ou cobre.

Mostrou-se especialmente vantajoso nesse contexto integrar esses metais de transição através de troca iônica em zeólita (documento DE

912 596 C2) .

Devido à superfície muito extensa da zeólita obtém-se com isso uma ampliação considerável da superfície ativa e consequentemente, especialmente a baixas temperaturas, um grande aumento das conversões possíveis.

[0024]

A desvantagem desses catalisadores contendo metais de transição reside no fato de eles formarem na presença de cloreto e hidrocarbonetos na faixa de temperatura entre 200400° C, dibenzo-dioxina (PCDD) ou dibenzo-furano (PCDF) policlorinatado altamente tóxicos.

[0025] No veículo, o cloreto necessário para a formação de dioxina, por exemplo bio-combustíveis, o óleo do motor ou o

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8/28 ar de aspiração (dispersão de sal no inverno, dirigir próximo à costa), chega até o gás de escape e consequentemente até os catalisadores. Os hidrocarbonetos necessário para a formação de PCDD e PCDF ficam contidos no gás de escape devido à combustão incompleta do combustível.

[0026] É tarefa da invenção reduzir no caso de dispositivo, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1, as emissões de PCDD, PCDF, tal como as emissões de partículas e se necessário NOx.

[0027] O dispositivo, de acordo com a invenção, soluciona o problema da emissão de di-benzo-dioxinas policlorinatados e di-benzo-furanos policlorinatados, que surgiram pelo menos em um catalisador contendo metal de transição, sendo que o catalisador contendo metal de transição é colocado em um filtro de partículas, que é instalado na derivação de gás de escape de um motor de combustão interna, não podendo ser separado deste sem causar danificações, de acordo com a parte caracterizante da reivindicação 1. Arranjos vantajosos do dispositivo, de acordo com a invenção, são caracterizados nas reivindicações dependentes 2 a 21. Constam nas reivindicações 22 e 23 métodos para a fabricação do dispositivo, de acordo com a invenção.

[0028] A idéia básica reside em equipar o filtro de partículas na verdade com um catalisador contendo metal de transição, por exemplo catalisador SCR, mas evitar as emissões de PCCD e PCDF nele formados. Isso é possível de forma vantajosa pelo fato de o dispositivo apresentar na direção do lado de gás puro e em curso descendente do catalisador contendo metal de transição, pelo menos uma peneira molecular, por exemplo uma camada que atua como

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9/28 peneira molecular, que precisa atravessar o fluxo de gás de escape. O diâmetro de poros da peneira molecular, ou da camada de peneira molecular, são projetados de tal forma, que as moléculas de PCDD e PCDF grandes não podem através esta camada, enquanto que isso é possível para componentes de gás de escape inofensivos e menores como oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio, água e monóxido de carbono.

[0029] Isso é possível, já que os componentes de gás de escape menores e inofensivos apresentam diâmetro de 1,5Â 3Â, enquanto os diâmetros dos hidrocarbonetos aromáticos, dioxinas e furanos, situam-se em 12Â - 26Â, ou seja, os diâmetros de poros da peneira molecular podem ser vantajosamente selecionados entre 3Â e 12Â.

[0030] Os diâmetros de poros definidos da peneira molecular podem ser representados de forma relativamente simples através do uso de zeólitas.

Através do arranjo seletivo dos tetraedros

Al0₄ e SiO₄ podem ser criadas diferentes constantes em treliça assim como estruturas e portanto, seções transversais de canal.

silicatos

Além disso, é possível a metálicos, aluminatos, aplicação de luminatos silicatos metálicos silicofosfatos, silicofosfatos de metal, silico-aluminofosfatos, alumino-fosfatos, alumino-fosfatos de metal, e silicatos de alumínio como peneira molecular.

[0032] Para a peneira molecular mostraram-se especialmente vantajosas estruturas em treliça do tipo AEN, OSI, EPI, ERI, FER, FAU, OFF, MFI, LTL, VFI, MAS, MEI, EMT, CHA, KFI, BEA, MFS, MEL, MTW, EUO, MTT, HEU, FER, TON e MOR. As designações acima correspondem à nomenclatura IZA, sendo que IZA

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10/28 representa International Zeolite Association.

[0033] Para a concretização das peneiras moleculares como zeólita, essas estruturas em treliça contém, entre outras, tipos de zeólita como mordenita, epistilbita, cabazita, erionita, mazzita, ferrierita, faujasita, ofretita, ZSM-5, ZSM-4, ZSM-5, ZSM-12, ZSM-18, ZSM-20, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-34, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, ZSM-50, Omega, beta, zeólito A, zeólito L, zeólito Y, zeólito X, ZK-4, ZK-5, ZK-14, ZK-20, ZK-21 e ZK-22. Os tipos de zeólita acima citados podem ser utilizados vantajosamente individualmente ou em qualquer combinação, como material de peneira molecular.

[0034] A espessura de camada média da peneira molecular ou da camada de peneira molecular deve ser de 3Â, para assegurar uma retenção suficiente das moléculas de PCDD e PCDF. Ao mesmo tempo, a espessura não pode ser mais do que 5pm, já que caso contrário ocorreria um aumento considerável da contrapressão de gás de escape. Correspondentemente, a espessura de camada da camada do catalisador situa-se em um catalisador executado por revestimento ou extrusão, normalmente entre 5pm - 500pm.

[0035] Para melhorar as conversões de NO_x no catalisador é conveniente integrar os componentes ativos cobre e/ou ferro e/ou cobalto também em uma matriz de zeólita. Se a camada de catalisador e a camada de peneira molecular forem realizadas por meio de zeólitas, naturalmente deve-se observar atentamente ao fato de a camada de peneira molecular conter, senão mesmo, apenas quantidades pequenas de cobre ou ferro ou cobalto. Como o cobre apresenta uma taxa maior de PCDD do que de ferro, pode ser conveniente combinar uma camada de catalisador contendo metal de transição e uma camada de

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11/28 peneira molecular.

[0036] Deve-se considerar também o fato de, diferentemente da peneira molecular, ou da camada de peneira molecular, o gás de escape não deve ser forçado através dos poros de zeólita da camada de catalisador. Antes ele deve circular por eles e os reagentes penetrar nos poros de zeólita somente através de processos de difusão, já que caso contrário a contra-pressão de gás de escape aumentaria muito devido à grande espessura de camada.

[0037] Isso poder ser obtido por exemplo através de uma porosidade elevada da camada de catalisador contendo metal de transição. Podendo produzir essa porosidade elevada por exemplo pela mistura de cargas formando o washcoat, os aditivos de washcoat de elevada porosidade, que se volatizam na calcinação ou que são livres de zeólita através da mistura, e/ou a mistura de tipos de zeólita de elevada porosidade e/ou de grande diâmetro de poros. Uma outra possibilidade reside, no caso de substrato de filtro altamente poroso, em realizar um revestimento do material filtrante fino e que não cobre ou fecha completamente o substrato de filtro com o material de catalisador contendo metal de transição, de forma que dentro do substrato de filtro ainda permaneçam canais de circulação suficientemente livres.

[0038] Devido a todas essas medidas os reagentes penetram na estrutura de zeólita do catalisador, em conseqüência de processos de difusão e não devido a processos de convecção.

[0039] Os tipos de zeólita do catalisador e os da peneira molecular, ou da camada de peneira molecular, são normalmente diferentes devido à problemática da contra-pressão acima

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12/28 descrita. Especialmente os diâmetros de poros da peneira molecular ou da camada de peneira molecular, são menores do que os da camada de catalisador. Por essa razão, para a camada de catalisador normalmente são utilizadas zeólitas com a estrutura em treliça MFI e/ou BEA.

[0040]	A	produção	de	catalisadores	contendo zeólita	é
descrita	no	documento	DE	3912596 C2,	EP 0311066 A2, e	EP
003486 A1	, e	portanto,	já	conhecida.
[0041]	Em	geral é	preciso evitar	que as dioxinas	e
furanos,	ass	im como hidrocarbonetos de	cadeia longa que	se

acumulam na peneira molecular, ou na camada de peneira molecular, e desse modo, provocam o entupimento da peneira. Por essa razão, é preciso imprimir ao sistema feito de filtro de partículas, ao catalisador contendo metal de transição, tal como é utilizado para a reação SCR, e peneira molecular, uma atividade de oxidação de PCDD, PCDF e hidrocarbonetos. Isso pode ser feito vantajosamente de várias formas.

[0042] Por um lado, é possível, dispor entre o catalisador contendo metal de transição, por exemplo, o catalisador SCR e a peneira molecular, ou entre a camada de peneira molecular, uma outra camada que contém componentes ativos, que possuem uma atividade de oxidação de PCDD, PCDF e hidrocarbonetos. A porosidade dessa camada deve ser ajustada analogamente àquela do filtro de partículas ou do catalisador contendo metal de transição.

[0043] Por outro lado, existe a possibilidade de prover a peneira molecular, ou a camada de peneira molecular, pelo menos em sua superfície voltada ao catalisador contendo metal de transição, por exemplo ao catalisador SCR, com adicionalmente componentes ativos, que possibilitam uma

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13/28 oxidação de PCDDs, PCDFs e hidrocarbonetos.

[0044] Como os hidrocarbonetos, dioxinas e furanos não podem atravessar a peneira molecular ou a camada de peneira molecular, o período de permanência na área do material que produz a oxidação, é suficientemente longo para produzir uma decomposição.

[0045] No caso da união dos elementos que efetuam a oxidação de hidrocarbonetos, PCDDs e PCDFs, em uma estrutura de zeólita, as temperaturas de sublimação aumentam bastante devido a elevadas pressões de vapor dentro da estrutura porosa, de forma que até 750°C torna-se possível a aplicação de vanádio dentro da peneira molecular, ou da camada de peneira molecular.

[0046] Uma outra possibilidade de imprimir ao arranjo uma atividade de oxidação de hidrocarboneto, de PCDD e PCDF, reside em prover o catalisador contendo metal de transição, por exemplo catalisador SCR, com uma atividade de oxidação de hidrocarbonetos, dioxinas e furanos. Como as dioxinas, furanos e hidrocarbonetos não podem deixar o catalisador contendo metal de transição através da camada de peneira molecular, o tempo de permanência é extremamente alto dessa substância no catalisador, de forma que atividades de oxidação baixas já são suficientes para produzir a decomposição dos hidrocarbonetos, dioxinas ou furanos.

[0047] Como componentes ativos para a oxidação dos hidrocarbonetos, das dioxinas clorinatadas e furanos clorinatados, podem ser empregados, no caso das três possibilidades, além do vanádio já mencionado, outros metais de transição, como tungstênio, titânio, lantânio,molibdênio, cério ou manganês, assim como elementos do grupo metal

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14/28 platina. Naturalmente, deve-se observar atentamente no caso da adição desses elementos formando catalisadores contendo metal de transição, ao fato de que a atividade do catalisador não fica prejudicada para a conversão de outros componentes de gás de escape. Isso é especialmente crítico no caso do sistema SCR, uma vez que é preciso evitar uma oxidação de amoníaco. Caso contrário, não haveria mais quantidade suficiente disponível de NH₃ para reduzir os óxidos de nitrogênio, de acordo com as equações 1 e 3.

[0048] A produção do arranjo pode ser feita de forma vantajosa, de tal forma que o catalisador contendo metal de transição, por exemplo, catalisador SCR, seja aplicado primeiramente por revestimento, se necessário feito várias vezes, sobre um filtro de partículas cerâmico ou metálico. Após a secagem e/ou calcinação do catalisador é formada uma camada de oxidação de hidrocarboneto, de PCDD ou PCDF e/ou uma camada de peneira de peneira molecular em uma outra etapa de trabalho. Neste caso, podem ser selecionados vários métodos diferentes.

[0049] Por um lado, é possível vantajosamente a aplicação de uma camada de peneira molecular no lado voltado ao lado de gás puro das paredes filtrantes e/ou do catalisador contendo metal de transição, semelhantemente ao revestimento de substratos com washcoat de catalisador. Em seguida, essa camada precisa ser secada ou calcinada analogamente aos catalisadores a fim de poder assegurar uma união estável e sólida entre a camada de peneira molecular, substrato filtrante e o catalisador contendo metal de transição. Se forem utilizadas zeólitas para a camada de peneira molecular, o revestimento pode ser feito com auxílio de uma suspensão

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15/28 contendo zeólita.

[0050] A camada de peneira molecular pode conter adicionalmente componentes ativos, que possibilitam uma oxidação de hidrocarbonetos e/ou PCDD ou PCDF. Conforme acima já mencionado, podem ser utilizados entre outros elementos do grupo metal platina, tungstênio, lantânio, molibdênio, cério, manganês ou vanádio. A oxidação de hidrocarbonetos, PCDD ou PCDF é feita, neste caso, naturalmente somente na superfície afastada do lado de gás puro da camada de peneira molecular, pois as moléculas de hidrocarboneto, PCDD ou PCDF não podem penetrar na camada de peneira molecular.

[0051] Se entre o catalisador contendo metal de transição, por exemplo catalisador SCR, e a camada de peneira molecular for colocada uma outra camada com atividade de oxidação de hidrocarboneto, de PCDD e PCDF, então esta pode ser feita, analogamente à formação da camada de peneira molecular, através de um revestimento do lado voltado para o lado de gás puro das paredes filtrantes e/ou do catalisador contendo metal de transição. A espessura média de uma camada aplicada situa-se normalmente na faixa de 0,5μ - 5pm.

[0052] Uma outra possibilidade vantajosa reside em impregnar o catalisador contendo metal de transição, por exemplo catalisador SCR, na direção do lado de gás puro com os componentes ativos desejados para a oxidação de hidrocarboneto, de PCDD e PCDF.

[0053] Além disso, é possível de forma vantajosa, para a fabricação de uma camada especialmente fina de oxidação de hidrocarboneto, de PCDD ou de PCDF, sobretudo no caso do uso de catalisadores contendo zeólita, substituir a concentração de pelo menos um metal de transição na superfície de

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16/28 catalisador voltada para o lado de gás puro, por um outro íon, que possua uma atividade de oxidação de hidrocarboneto, de PCDD ou PCDF. No caso mais simples, isso é possível mediante introdução de um fluido ácido. Desse modo, os íons de metal de transição na estrutura de zeólita são substituídos por prótons do fluido ácido. Em seguida, os prótons são por sua vez trocados por cátions de metal com atividade de oxidação. Conforme já descrito, neste caso podem ser utilizados elementos do grupo metal platina, tungstênio, titânio, lantânio, molibdênio, cério, manganês ou vanádio. Dependendo da afinidade desses elementos, pode-se dispensar a etapa intermediária da protonização e através da escolha de um valor de pH apropriado, os metais de transição serem substituídos por outros metais. Camadas de oxidação fabricadas através da troca iônica podem ser projetadas extremamente finas, de forma que sua espessura de parede média situa-se normalmente entre 3Â e 1pm.

[0054] Segue a todos os três métodos de fabricação para a formação da camada de oxidação de hidrocarboneto, PCDD ou PCDF, a formação acima já descrita da camada de peneira molecular.

[0055] Como filtro de partículas podem ser utilizados substratos de metal e/ou de metal sinterizado e/ou cerâmica e/ou espuma e/ou fibras cerâmicas e/ou fibras de quartzo e/ou fibras de vidro e/ou carboneto de silício e/ou titanato de alumínio.

[0056] Se não for possível uma aplicação da camada de peneira molecular sobre a parede filtrante, então poderá ser feita uma aplicação da peneira molecular dentro da área filtrante, circulada no lado de gás puro. No caso de filtros

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17/28 com estrutura alveolar, cujos canais de entrada e de salda são alternadamente fechados, isso é possível vantajosamente mediante fechamento dos canais de salda com uma peneira molecular. Esta pode ser aplicada sobre uma estruturasuporte, por exemplo, como camada, para melhoria da estabilidade mecânica.

[0057] A desvantagem desse método reside certamente na superfície molecular pequena, pela qual passa o fluxo, o que tem como conseqüência elevada contra-pressões de gás de escape. Por essa razão, temos também a formação de um componente separado como peneira molecular, cujas superfícies, pelas quais passa o fluxo, são aumentadas pela conformação especial. Isso é possível, por exemplo, através de uma estrutura alveolar com canais de circulação paralelos, que são fechados alternadamente, semelhantemente a um substrato de filtro de partículas cerâmico. Desse modo, o fluxo de gás de escape é forçado pelas paredes do substrato. As paredes podem ser compostas, neste caso, completamente pelo material de peneira molecular, isso porém se torna praticamente vantajoso devido à espessura pequena exigida da peneira molecular, fabricar as paredes com um material de suporte poroso e em seguida revesti-las com o material de peneira molecular.

[0058] Embora na descrição acima referida destacou-se em parte catalisadores para a redução catalítica seletiva, o método pode ser empregado para todos os catalisadores, nos quais é observada uma formação de PCDD e/ou PCDF.

[0059] Em seguida, o dispositivo, de acordo com a invenção, será mais detalhadamente esclarecido com base em figuras, onde:

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18/28 [0060] A Figura 1 mostra uma estrutura fundamental de um sistema SCR contendo metal de transição com peneira molecular conectada em série;

[0061] A Figura 2 mostra um filtro de partículas com catalisador contendo metal de transição no lado de gás bruto e com uma camada de peneira molecular no lado de gás puro;

[0062] A Figura 3 mostra um filtro de partículas com catalisador contendo metal de transição e com uma camada de peneira molecular no lado de gás puro;

[0063] A Figura 4 mostra um filtro de partículas com catalisador contendo metal de transição e com uma camada de peneira molecular no lado de gás puro assim como com uma camada com atividade de oxidação de hidrocarboneto, PCDD e PCDF entre a camada de catalisador e a camada de peneira molecular; e [0064] A Figura 5 mostra um filtro de partículas com catalisador contendo metal de transição no lado de gás puro e com uma camada de peneira molecular na saída do canal de gás puro.

[0065] Um sistema de tratamento de gás de escape para a redução catalítica seletiva e para a redução de partículas de matéria sólida no gás de escape de um motor de combustão interna aparece esquematicamente ilustrado na figura 1. Os gases de escape produzidos por um motor de combustão interna (não ilustrado) através dos processos de combustão, na figura 1 simbolizados pelas setas, chegam primeiramente a um trato de preparação de gás de escape 1, no qual é adicionado ao gás de escape quente um agente redutor o mais próximo possível do motor. No caso do agente redutor trata-se, tal como é usado na prática em veículos automotores com catalisador SCR, de

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19/28 uma solução de uréia aquosa, naturalmente que é possível também a adição de uréia na forma sólida, conforme já descrito detalhadamente na literatura especializada correspondente. Além disso, é possível adicionar amoníaco como agente redutor, que em outro local, por exemplo sob condições térmicas mais favoráveis, é obtido a partir de uma substância liberadora de amoníaco. A medição adicional é feita em função de parâmetros operacionais do motor de combustão interna, controlados através de uma unidade de comando do motor (não ilustrada) de modo que através de um bocal 2 seja atomizada uma solução de uréia aquosa em um fluxo parcial de gás de escape 3. Paralelamente ao fluxo parcial de gás de escape 3 é disposto um catalisador de oxidação 4, cuja tarefa reside em sobre-oxidar uma parte do monóxido de nitrogênio presente no gás de escape, após a reação acima assinalada com (2), por meio do oxigênio em excesso presente no gás de escape, formando dióxido de nitrogênio. É utilizado o dióxido de nitrogênio, por um lado, na redução das partículas de matéria solida e, por outro, na reação SCR subordinada, conforme descrito a seguir mais detalhadamente.

[0066] Em curso descendente em relação ao fluxo parcial de gás de escape 3 e ao catalisador de oxidação disposto paralelamente a este, fica alojado um filtro de partículas 5, que acumula as partículas de fuligem presentes no gás de escape. As partículas de fuligem retidas no filtro de partículas 5 são convertidas através do dióxido de nitrogênio produzido em curso ascendente com auxílio do catalisador de oxidação 4, formando monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrogênio e monóxido de nitrogênio continuamente de forma a

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20/28 dispensar ciclos de regeneração para o filtro de partículas [0067] redução catalítica seletiva, propriamente dita, dos óxidos de nitrogênio é feita através de um catalisador

SCR

6, que aparece assinalado na figura esquematicamente como componente separado, para melhor clareza, mas, conforme mais abaixo descrito, é projetado de acordo com a invenção como revestimento ativo SCR ou impregnação do filtro de partículas

5. Na reação de redução em questão, deve ser convertida a maior porcentagem possível dos óxidos de nitrogênio presentes no gás de escape (NO_x) , com elevada seletividade simultânea da redução, em nitrogênio e vapor d'água, sem que permaneça no fluxo de gás de escape amoníaco em excesso (NH₃) . No caso da reação de redução, o dióxido de nitrogênio residual presente ainda no fluxo de gás de escape é mais reativo do que o NO residual presente no gás de escape, sendo portanto desejável dimensionar o catalisador de oxidação de tal forma que uma porcentagem maior possível de monóxido de nitrogênio seja convertida em dióxido de nitrogênio, ou seja, dependendo da possibilidade, mais do que é necessário para a conversão das partículas de fuligem no separador de partículas. Através da oxidação de fuligem fortemente exotérmica pode ocorrer um considerável aumento de temperatura, de forma que em curso descendente do separador de partículas podem ocorrer temperaturas acima de 650° C, que danificam catalisadores SCR contendo V₂O₅. Por essa razão, em geral são utilizados como componente ativo, materiais de zeólita contendo ferro, cobalto ou cobre.

[0068] Conforme já acima mencionado, na presença de cloreto e hidrocarbonetos na faixa de temperatura entre 200Petição 870180140903, de 15/10/2018, pág. 36/53

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400° C em catalisadores contendo metal de transição formam-se dibenzo-dioxinas policlorinatadas (PCDD) e dibenzo-furanos

policlorinatados	(PCDF)	altamente	tóxicos,	que	não	podem
deixar o trato de	gás de	escape nes	sa forma.	Por	essa	razão,
fica disposta no	lado	de fluxo	de saída	do	filtro de

partículas 5, uma peneira molecular 7, que impede a emissão de dioxinas e furanos. Para evitar um entupimento da peneira molecular com dioxinas, furanos ou hidrocarbonetos, a peneira molecular é dotada de uma atividade de oxidação de PCDD e/ou PCDF e/ou hidrocarbonetos. Isso é possível pela aplicação de tungstênio, titânio, lantânio, molibdênio, cério, manganês e/ou elementos do grupo metal platina.

[0069] Conforme assinalado na figura 1 pela linha circunferencial tracejada, pode ser utilizado um catalisador de hidrólise 8, para melhorar a liberação do amoníaco do agente redutor, quando o nível de temperatura no ponto de alimentação do agente redutor não é mais alto o suficiente.

Esse catalisador de hidrólise 8, disposto no fluxo de gás de escape em curso descendente em relação ao ponto de alimentação do agente redutor e em curso ascendente em relação ao filtro de partículas 5, é assinalado no desenho também de forma esquemática como componente separado, porém pode ser também um carregamento no lado de fluxo de entrada do filtro de partículas 5 com material de catalisador devidamente ativo.

[0070] Além disso, aparece também assinalado na figura 1 em curso ascendente em relação ao filtro de partículas 5 com linha circunferencial tracejada um outro catalisador SCR 6'. Este pode ser utilizado alternativamente porém adicionalmente também ao catalisador SCR 6. O catalisador SCR 6'é mostrado

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22/28 no arranjo fundamental conforme figura 1 como componente separado, mas pode, conforme abaixo mostrado, ser formado também através de um carregamento no lado do fluxo de entrada do filtro de partículas 5 com material catalisador correspondentemente ativo.

[0071] A figura 2 mostra a concretização de um filtro de partículas com atividade SCR e ação de oxidação e de bloqueio de PCDD ou PCDF, também de forma esquemática, em ilustração em corte, sendo que o plano de corte é selecionado em sentido paralelo á direção de circulação do gás de escape. A direção de circulação, neste caso, é sugerida através de setas, tal como nas figuras 3 a 5 a seguir descritas.

[0072] A camada de filtro de partículas 9 apresenta tanto em seu lado de fluxo de entrada 11 como em seu lado de fluxo de saída 12 câmaras do tipo furo cego ou em forma de bolsa 11^a, 12 ^a, sendo que aquelas colocadas no lado de fluxo de entrada 11, no sentido do lado de fluxo de entrada 11, e aquelas colocadas no lado de fluxo de saída 12, no sentido do lado de fluxo de saída 12. Como material filtrante para a camada de filtro de partícula 9, podem ser utilizados cordierita ou carbeto de silício mas também metal sinterizado ou fibras cerâmicas assim como fibras de silicato, malha metálica, titanato de alumínio ou espumas.

[0073] No lado de fluxo de entrada 11, a camada de filtro de partículas 9 é provida de uma camada de catalisador 16 SCR contendo metal de transição, enquanto ela em seu lado de fluxo de saída 12 porta uma camada de peneira molecular 14.

[0074] Conforme podemos observar na ilustração, o fluxo de gás de escape carregado com partículas de fuligem 10, com óxidos de nitrogênio (não ilustrados), com amoníaco (NH₃)

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23/28 (não ilustrado) e com hidrocarbonetos e cloreto (não ilustrado),e as substâncias precursoras de PCDD e PCDF, cai no lado de fluxo de entrada 11 da camada de filtro de partículas 9 e acumula as partículas de fuligem 10 especialmente nas câmaras em formato de furo-cego ou de bolsa 11^a, como bolos de filtração 13, enquanto o gás de escape limpo de partículas de fuligem 10, circula nas câmaras 12 a do lado de fluxo de saída, executadas em forma de furo-cego ou de bolsa. Antes de chegar às câmaras 12, o gás de escape carregado com NH₃ circula pela camada de catalisador SCR carregada com material catalisador SCR-ativo contendo metal de transição, situada no lado de fluxo de entrada 11 da camada de filtro de partículas 9. No caminho ao longo da camada de catalisador SCR carregada com material catalisador SCR-ativo 16, se realiza a redução catalítica seletiva após as reações (1) e (3), na qual os óxidos de nitrogênio são convertidos em nitrogênio e vapor d'água. Paralelamente formam-se na presença de cloreto e hidrocarbonetos na faixa de temperatura entre 200-400° C, na camada de catalisador SCR contendo metal de transição dibenzo-dioxinas policlorinatadas (PCDD) e dibenzo-furanos (PCDF) policlorinatadas altamente tóxicos, que não podem deixar o trato de gás de escape nessa forma. O gás de escape limpo então de partículas de fuligem e óxidos de nitrogênio, mas contendo agora PCDD ou PCDF, circula em seguida, por essa razão, pela camada de peneira molecular 14 colocada no lado de fluxo de saída ou seja, de gás puro da camada de filtro de partículas 9, e deixa o arranjo de filtro no lado de fluxo de saída 12. Conforme já descrito na figura 1, a peneira molecular é dotada de uma atividade de oxidação de PCDD, PCDF ou de hidrocarbonetos,

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24/28 decompondo essas substâncias em produtos de decomposição insuspeitos, que podem atravessas a camada de peneira molecular 14 devido ao seu tamanho molecular pequeno.

[0075] Para regenerar o filtro de partículas o bolo de filtração 13 precisa ser continua ou ciclicamente removidos. A remoção contínua do bolo de filtração 13, conforme já descrito em relação à figura 1, é realizada pelo fato de ao filtro de partículas ser conectado em séria na parte posterior um catalisador de oxidação não ilustrado na figura

2, que converte após reação (2) pelo menos uma parte do monóxido de nitrogênio presente no gás de escape, em dióxido de nitrogênio. O catalisador de oxidação também precisa situar-se em curso ascendente ao ponto no qual agente redutor é adicionado ao fluxo de gás de escape, já que, caso contrário, o agente redutor oxida e, portanto, se tornaria inútil para a reação

SCR.

dióxido de nitrogênio acumulado no gás de escape realiza em contato com o bolo de filtração 13, após as reações , (5) e (6) uma conversão das partículas de fuligem

10, formando CO, CO2, N2 e

NO, sendo que essas reações transcorrem continuamente, de forma que o bolo de filtração pode ser mantido em uma espessura basicamente constante e a contra-pressão de gás de escape provocada por este, em um nível basicamente constante.

[0077] Alternativamente à regeneração contínua do filtro de partículas existe também a possibilidade de regenerá-lo ciclicamente.Para tanto, o teor de hidrocarbonetos é aumentado no gás de escape, convencionalmente, de forma que estes oxidem em contato com o bolo de filtração 13 as partículas de fuligem em uma reação fortemente exotérmica.

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25/28 [0078] O aumento de temperatura local ocorrido nos dois casos da regeneração do filtro de partículas, no lado de fluxo de entrada 11 da camada de filtro de partículas 9, relativamente bem blindado através do material filtrante pelo lado de fluxo de saída, de forma que pode ser conveniente, colocar o revestimento SCR no lado de gás puro, ao invés no lado de gás bruto do filtro de partículas. Um arranjo desse tipo aparece ilustrado na figura 3. Neste caso, é também selecionada uma ilustração em corte, cujo plano em corte passa em sentido paralelo ao sentido de circulação do gás de escape. Quando a ilustração na figura 3 torna-se igual em outras peças àquelas na figura 2, foram escolhidos os mesmos sinais de referência para as mesmas peças. Essas peças iguais não serão novamente descritas a fim de evitar repetições, ao invés disso, será feita referência à descrição com relação à figura

2.

Diferentemente da figura 2, neste caso, tanto a camada de catalisador

SCR

16, como a camada de peneira molecular são colocadas no lado de fluxo de saída, ou seja, no lado de gás puro

12, do filtro de partículas 9, sendo que a camada de peneira molecular é posicionada entre a camada de catalisador

SCR 16 as câmaras 12 a, circuladas, no lado de gás puro. A camada de peneira molecular 14 e a camada de catalisador

SCR 16 formam neste caso uma unidade construtiva, que não pode ser separada outra vez, sem ser danificada.

[0080] Opções de fabricação do corpo básico do filtro de partículas aparecem em combinação com a figura 3, a título de exemplo e por princípio. Para produzir uma estrutura do tipo furo-cego, pode ser reunida uma multiplicidade de feixes de

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26/28 formato tubular, formando um pacote espesso, sendo que tubos respectivamente adjacentes são fechados alternadamente no lado de fluxo de entrada ou no lado de fluxo de saída. O fechamento pode ser feito com o mesmo material que é empregado também para o filtro de partículas, mas o material também pode ser diferente, por exemplo, neutro e/ou impermeável a gás. Uma outra possibilidade para produzir as câmaras do tipo furo-cego 11 a, 12 a, reside em prever canais em um corpo filtrante do tipo bloco, pelos quais extremidades respectivamente adjacentes, são alternadamente fechados nas extremidades respectivamente opostas.

[0081] O carregamento com material de catalisador SCRativo assim como a formação da peneira molecular podem ser feitos nas estruturas acima mencionadas sendo fechada primeiramente somente o segundo orifício no lado de fluxo de saída 12 e então o corpo filtrante é imerso em uma solução de revestimento ou de impregnação, de modo que a solução de revestimento ou de impregnação sobe até os canais abertos no sentido do lado de fluxo de saída. A solução de revestimento ou de impregnação em excesso é novamente purgada, depois de executado o revestimento ou a impregnação e os canais revestidos ou impregnados são então fechados para o lado de fluxo de entrada 11.

[0082] Uma possibilidade de produzir estruturas em forma de bolsa, reside em fabricar pacotes de placas distantes entre si, sendo que os espaços livres adjacentes, surgidos pelo distanciamento, são fechados alternadamente no lado de fluxo de entrada 11 e no lado de fluxo de saída 12, formando uma estrutura tipo bolsa. O carregamento do lado de fluxo de saída 12 com material de peneira molecular e de catalisador

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SCR-ativo pode ser feito carregando-se as placas utilizadas para a construção da estrutura, em um dos lados, com material de catalisador SCR-ativo e revestindo-se as placas de modo que os dois lados das placas carregadas e os dois lados das placas não carregado fiquem defrontes entre si. O carregamento das placas, neste caso, pode ser feito de modo que as placas sejam estruturadas em camadas, sendo que o grau do carregamento das camadas com material de catalisador SCativo aumente em direção ao lado de fluxo de saída. Porém, existe também a possibilidade de executar o carregamento das placas por atomização, ou por recobrimento com material de peneira molecular e/ou soluções de revestimento ou de impregnação SCR-ativas.

[0083] Como falta uma camada separada para a oxidação de PCDD, PCDF ou de hidrocarbonetos na figura 3, a camada de catalisador SCR 16 e/ou a camada de peneira molecular 14 deve ser dotada de uma atividade de oxidação correspondente.

[0084] A figura 4 mostra uma estrutura quase idêntica da figura 3, apenas agora entre a camada de catalisador SCR 16 e a camada de peneira molecular 14 é colocada uma camada 17 com atividade de oxidação de PCDD, PCDF e/ou de hidrocarbonetos a fim de evitar o entupimento da peneira molecular com dioxinas, furanos ou hidrocarbonetos. A camada 17 apresenta, neste caso, preferivelmente uma porosidade semelhante da camada de catalisador SCR 16 ou da camada de filtro de partículas 9.

[0085] Uma outra forma de concretização do sistema de tratamento posterior de gás de escape, de acordo com a invenção, é mostrada na figura 5 esquematicamente em ilustração de corte. Neste caso, as câmaras no lado de gás

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28/28 puro 12 a são separadas do lado de gás puro 12 em curso descendente do filtro de partículas através de arranjos de peneira molecular 14'. Para elevar a resistência mecânica esses arranjos podem ser colocados sobre um suporte adequado, por exemplo metálico ou cerâmico.

[0086] Naturalmente, existe também a possibilidade de executar a peneira molecular como componente separado, que é colocada entre o catalisador SCR contendo metal de transição e a saída do gás de escape no ambiente. Neste caso, é conveniente, imprimir à peneira molecular uma atividade de oxidação de PCDD, PCDF e/ou de hidrocarbonetos a fim de produzir a decomposição dessas substâncias e impedir um entupimento da peneira molecular.

[0087] As concretizações anteriormente descritas podem ser configuradas naturalmente de modo diversificado com base em conhecimentos técnicos acessíveis ao habilitado na técnica, sem que a idéia inventiva fundamental seja abandonada, tendo portanto as formas de concretização apenas um caráter de exemplo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para reduzir a emissão de dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo-furanos policlorinatados, que surgem em pelo menos um catalisador contendo metal de transição, sendo que o catalisador contendo metal de transição é colocado sobre um filtro de partículas instalado na derivação de gás de escape de um motor de combustão interna, e que não pode ser separado deste último sem danificações, caracterizado pelo fato de pelo menos uma peneira molecular (14, 14') que retém de volta as dibenzodioxinas policlorinatadas e dibenzo-furanos policlorinatados ser aplicada entre o catalisador contendo metal de transição (16) e o escape no lado de gás puro (12), e sendo que o dispositivo a montante da peneira molecular (14, 14') tem meios para a oxidação de hidrocarbonetos e dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo-furanos policlorinatados, e sendo

que os diâmetros das passagens livres através da peneira molecular (14, 14') se situarem entre 3Â e 12 Â. 2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o lado do fluxo de entrada da peneira molecular (14 , 14') ter meios para a oxidação de hidrocarbonetos e dibenzo-dioxinas policlorinatadas e

dibenzo-furanos policlorinatados.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o catalisador contendo metal de transição ser disposto no lado de fluxo de entrada do filtro de partículas, e de a peneira molecular ser alojada na forma de uma camada de peneira molecular (14) no lado de gás puro do filtro de partículas.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,

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2/5 caracterizado pelo fato de o catalisador contendo metal de transição ser disposto no lado de fluxo de salda do filtro de partículas, e de a peneira molecular ser disposta na forma de uma camada de peneira molecular (14) no lado de gás puro do catalisador contendo metal de transição.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o filtro de partículas ser feito de metal e/ou de metal sinterizado e/ou de cerâmica e/ou de espuma e/ou de fibras cerâmicas e/ou de fibras de quartzo e/ou de fibras de vidro e/ou de carbeto de silício e/ou de titanato de alumínio.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os metais de transição do catalisador contendo metal de transição serem de cobre e/ou ferro e/ou cobalto.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato o catalisador contendo metal de transição ser um catalisador para a redução catalítica seletiva de óxidos de nitrogênio no gás de escape de um motor de combustão interna com auxílio de amoníaco e/ou de agentes redutores liberadores de amoníaco.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de o catalisador contendo metal de transição conter zeólita.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a zeólita ser do tipo MFI e/ou BEA. 10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de a peneira molecular ser produzida por meio de zeólitas e/ou de

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3/5 silicatos e/ou de silicatos de metal e/ou de aluminatos e/ou de aluminatos de metal e/ou de silicofosfatos e/ou silicofosfatos de metal e/ou silico-alumino-fosfatos e/ou alumino-fosfatos e/ou alumino-fosfatos de metal e/ou silicatos de alumínio como peneira molecular.

11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de

10, caracterizado pelo fato de a tipo do apresentar estruturas em treliça peneira molecular

AEN e/ou OSI e/ou EPI e/ou ERI e/ou FER e/ou FAU e/ou OFF e/ou MFI e/ou LTL e/ou VFI e/ou MAS e/ou MEI e/ou EMT e/ou CHA e/ou KFI e/ou BEA e/ou MFS e/ou MEL e/ou MTW e/ou EUO e/ou MTT e/ou HEU e/ou FER e/ou TON e/ou MOR. 12. Disposit ivo, de acordo com qualquer uma das

reivindicações de

1 a fato de a

11, caracterizado pelo peneira molecular ser e/ou epistilbita e/ou feita de zeólitas do tipo mordenita cabazita e/ou erionita e/ou mazzita e/ou ferrierita e/ou faujasita e/ou ofretita e/ou ZSM-3 e/ou ZSM-4 e/ou ZSM-5 e/ou ZSM-12 e/ou ZSM-18 e/ou ZSM-20 e/ou ZSM-22 e/ou ZSM-23 e/ou ZSM-34 e/ou ZSM-35 e/ou ZSM-38 e/ou ZSM-48 e/ou ZSM-50 e/ou Omega e/ou beta e/ou zeólito A e/ou zeólito L e/ou zeólito Y e/ou zeólito X e/ou ZK-4 e/ou ZK-5 e/ou ZK-14 e/ou ZK-20 e/ou ZK-21 e/ou ZK-22, isoladamente ou em qualquer combinação.

13. Dispositivo, de ac ordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de o tamanho médio de poros e/ou a porosidade da peneira molecular ser menor do que a do catalisador contendo metal de transição. 14. Dispositivo, de ac ordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de a

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4/5 peneira molecular possuir pelo menos em sua superfície uma atividade de oxidação de hidrocarboneto e/ou de PCDD e/ou PCDF.

15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, caracterizado pelo fato de o catalisador contendo metal de transição possuir no lado voltado para o lado de gás puro, uma atividade de oxidação de hidrocarboneto e/ou PCDD e/ou PCDF.

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de entre o catalisador contendo metal de transição e a peneira molecular ser disposta uma camada (17) com atividade de oxidação de

PCDD e/ou PCDF.

17 .

Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de

14 a

16, caracterizado pelo fato de peneira molecular e/ou catalisador contendo metal de transição e/ou camada (17) para a oxidação de hidrocarbonetos e/ou

PCDD e/ou PCDF, conter elementos do grupo metal platina e/ou tungstênio e/ou titânio e/ou lantânio e/ou molibdênio, e/ou cério e/ou manganês e/ou vanádio.

Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de

17, caracterizado pelo fato de o catalisador contendo metal de transição e/ou a peneira molecular formada como camada de peneira molecular (14) e/ou a camada (17) com atividade de oxidação de hidrocarboneto e/ou de PCDD e/ou PCDF estarem ligados entre si e de não poderem ser separados um do outro sem danificações.

19.

Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de

18, caracterizado pelo fato de o

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5/5 catalisador contendo metal de transição e/ou a peneira molecular e/ou a camada com atividade de oxidação de hidrocarboneto e/ou PCDD e/ou

PCDF serem dispostos sobre componentes separados.

20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de

19, caracterizado pelo fato de a espessura média da peneira molecular ou da camada de peneira molecular ser de pelo menos 3Â mas no máximo de 5 pm.

21. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 20, caracterizado pelo fato de no caso do catalisador contendo metal de transição colocado em forma de camada sobre o filtro de partículas a espessura média da camada de catalisador situar-se entre 5 pm e 500 pm.

22. Método para a fabricação de um dispositivo para reduzir a emissão de dibenzo-dioxinas policlorinatadas e dibenzo furanos policlorinatados, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o catalisador contendo metal de transição ser produzido por revestimento de um filtro de partículas especialmente cerâmico ou metálico, e a concentração de pelo menos um metal de transição na superfície de catalisador no lado de gás puro, ser substituída mediante troca iônica, por um outro metal que possui uma propriedade de oxidação de hidrocarboneto e/ou de PCDD ou de PCDF, e sobre essa camada ser colocada uma outra camada formada como camada de peneira molecular (14).