CZ2005148A3 - Vznětový motor, motorové vozidlo, způsob provozování vznětového motoru a způsob zvyšování rychlosti katalyzované reakce - Google Patents

Vznětový motor, motorové vozidlo, způsob provozování vznětového motoru a způsob zvyšování rychlosti katalyzované reakce Download PDF

Info

Publication number
CZ2005148A3
CZ2005148A3 CZ2005148A CZ2005148A CZ2005148A3 CZ 2005148 A3 CZ2005148 A3 CZ 2005148A3 CZ 2005148 A CZ2005148 A CZ 2005148A CZ 2005148 A CZ2005148 A CZ 2005148A CZ 2005148 A3 CZ2005148 A3 CZ 2005148A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
catalyst
engine
nejméně
exhaust
palladium
Prior art date
Application number
CZ2005148A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Richard Phillips
Martyn Vincent Twigg
Original Assignee
Johnson Matthey Public Limited Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=31995699&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ2005148(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from GB0221228A external-priority patent/GB0221228D0/en
Priority claimed from GB0303660A external-priority patent/GB0303660D0/en
Application filed by Johnson Matthey Public Limited Company filed Critical Johnson Matthey Public Limited Company
Publication of CZ2005148A3 publication Critical patent/CZ2005148A3/cs

Links

Classifications

    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • 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
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • 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
    • F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with particulate filters
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • 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
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
    • B01D2255/9155—Wall flow filters
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9463—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on one brick
    • B01D53/9472—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on one brick in different zones
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/656—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/6562—Manganese
    • 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
    • F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • F01N2370/04—Zeolitic material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

Oblast techniky
Vynález se zýká vznětového motoru, jako fukového systému pro tento motor.
Dosavadní stav techniky
Běžné vznětové motory, jako jsou dieselmotory, vyvíjejí méně uhlovodíků (HC) a oxidu uhelnatého (CO) než benzinové motory a je možné splnit současné zákony předepsané limity pro tyto složky při použití oxidačního katalyzátoru pro vznětové motory (diesel oxidation catalyst, DOC) na bázi platiny, uloženého na průchodech voštinovým monolitem. Emise oxidů dusíku (Ν0χ) z dieselmotoru jsou v současné době kontrolovány řízením motoru, jako recirkulaci výfukových plynů (exhaust gas recirculation, EGR). Důsledkem toho však je, že se zvyšují emise částic z dieselmotoru (částicové hmoty, diesel particulate matter, PM) včetně těkavých a rozpustných organických frakcí (volatile organic fractions VOF, soluble organic fractions SOF) nespálených uhlovodíků (HC). Aby se splnily v současné době předepsané limity pro emise PM, používá se pro zpracování frakcí VOF a SOF oxidačního katalyzátoru DOC.
S postupem doby se však emisní normy zpřísňují a je výzvou pro kvalifikovaného inženýra jak je splnit.
Zařízení pro zpracování výfukových plynů z vznětových motorů, jako dieselmotorů, pro splnění současných a budoucích emisních norem zahrnují oxidační katalyzátor DOC, CRTR,
4
• 4 4 4 4 4 4 • 4 4 4
4 4 4 4
4 44 4 katalyzované filtry na saze (catalyzed soot filter CSF), odlučovače Ν0χ, katalyzátory na výfukové plyny chudé na Ν0χ (lean Ν0χ catalyst, LNC, také známé jako katalyzátory na katalytickou redukci selektivní na uhlovodíky, hydrocarbon selective catalytic reduction catalysts, HC-SCR nebo neselektivní katalyzátory na katalytickou redukci NSCR)) a katalyzátory na selektivní katalytickou redukci (SCR), t.j. používající specifické reaktanty pro Ν0χ jako amoniak nebo prekurzory amoniaku, například močovinu.
Ilustrativní složení oxidačního katalyzátoru DOC pro zpracování složek CO, HC frakce VOF částicových emisí ve výfukových plynech dieselmotoru je popsáno ve spisu WO 94/22564, přičemž tento katalyzátor obsahuje oxid cericitý a zeolit a popřípadě oxid hlinitý, nesoucí rozptýlenou kovovou složku volitelnou z platiny nebo palladia. Alternativně nebo přídavně může být popřípadě zeolit dotovaný, například iontovou výměnou, mimo jiné platinou a/nebo palladiem.
V patentovém spisu EP 0 341 832 přihlašovatele tohoto patentu je popsán způsob spalování částicové hmoty z dieselmotoru, ukládáné na filtru, v oxidu dusičitém (N02) při až 400°C, přičemž uvedený N02 je získán oxidací oxidu dusnatého (NO) ve výfukových plynech přes vhodný katalyzátor, uložený na vstupní (protiproudové) straně vzhledem k filtru. Oxidační katalyzátor NO může obsahovat kov ze skupiny platiny (PGM), jako platinu, palladium, ruthenium, rhodium nebo jejich kombinace, zejména platinu. Filtr může být povlečen materiálem, který usnadňuje spalování při vyšších teplotách, jako katalyzátor na bázi obecného kovu, například na bázi oxidu vanadia, La/Cs/V2O5 nebo katalyzátor na bázi drahého ···· kovu. Takový systém je dodáván na trh společností Johnson
Matthey jako CRTR.
Spis WO 00/29726 popisuje zařízení pro zpracování proudu výfukových plynů, včetně výfukových plynů z dieselmotoru, které obsahuje filtr CSF, obsahující první katalyzátor a druhý katalyzátor, který je ve spojení s prvním katalyzátorem. První katalyzátor může nejméně jeden první kov skupiny platiny včetně směsí kovů skupiny platiny jako složek, první cérovou sloužku a s výhodou zirkoniovou složku. Druhý katalyzátor může obsahovat druhou cérovou složku a podle volby nejméně jeden druhý kov skupiny platiny. Druhý katalyzátor může být samostatný katalytický prvek nebo část filtru a je s výhodou konstruován tak, aby redukoval částicové emise ve výfukových plynech z dieselmotoru oxidací jejich frakce VOF. Žádný z příkladů nepopisuje první nebo druhý katalyzátor obsahující palladium.
V patentu EP 0 560 991 je popsán způsob absorbování Ν0χ z chudých výfukových plynů ze spalovacího motoru na absorbentu ΝΟχ a periodického snižování koncentrace kyslíku ve výfukových plynech pro uvolňování absorbovaného Ν0χ pro redukci přes vhodný katalyzátor s redukčním činidlem, čímž se regeneruje absorbent ΝΟχ.
Problémem u takových zařízení je, že když je teplota výfukových plynů příliš nízká, například během rozsáhlých údobí podmínek běhu naprázdno nebo pomalé jízdy, jsou katalyzátory v zařízeních suboptimálně aktivní. V důsledku toho se emise sledovaných polutantů, jako CO, HC a ΝΟχ zvyšují a filtry se zatíží částicovou hmotou PM. Například v případě • · » 4
-4odlučovačů Ν0χ musí být oxidační katalyzátor NO dostatečně horký, aby oxidoval NO na NO2, takže NO2 může být absorbován na vhodném absorbentu Ν0χ. Při použití katalyzovanýcz filtrů na saze CSF může být filtr aktivně regenerován spalováním na něj vstřikovaného uhlovodíkového paliva, aby se zvýšila teplota filtru na přibližně 600°C. Pokud však filtr nemá teplotu nad přibližně 250-300°C před vstřikováním uhlovodíků, uhlovodíky nemusí být na filtru spalovány nebo spalování může být neúplné, takže to povede ke zvýšeným emisím HC a CO.
V patentu EP 0 758 713 jsou popsána opatření pro zvýšení teploty v systému obsahujícím CRTR a odlučovač Ν0χ.
Problémem s dosavadními opatřeními pro zvyšování teploty ve výfukových systémech obsahujících oxidační katalyzátory DOC, CRTr, katalyzované filtry na saze CSF nebo odlučovače Ν0χ je to, že mají negativní následky v podobě zvýšené spotřeby paliva.
Dvě cesty, jak snižovat emise dieselmotorů, které mohou být použity přídavně k následnému zpracování výfukových plynů, jsou řízení motoru a konstrukce motoru. V poslední době byla vyvinuta nová generace motorů, která používá řadu technik řízení motoru pro snížení teploty spalování. Obecně může být tato nová generace motorů definována jako vznětový motor, v němž v podstatě všechno palivo pro spalování je vstřikováno do spalovací komory před začátkem spalování. Výfukový systém pro zpracování výfukových plynů z takových motorů je předmětem přihlášky vynálezu příbuzné tomuto vynálezu, podané se stejným datem pod názvem způsob zpracování výfukových plynů vznětového motoru, nárokující nejdřívější « · • ·
-5<· · · datum priority 13 09 2002. Aby se předešlo pochybám, tato přihláška nezahrnuje novou generaci vznětových motorů, jak byla definována výše.
Patent EP 0 602 865, patřící přihlašovateli tohoto vynálezu, popisuje katalyzátor pro oxidaci CO na CO2 ve výfukových plynech spalovacího motoru, přičemž tento katalyzátor sestává z částic oxidu kovu, mezi něž jsou rovnoměrně vpraveny částice ušlechtilého kovu, jaký lze získat například současným srážením (koprecipitací). částice oxidu kovu mohou být z CeO2 a ušlechtilý kov může být jeden nebo více z Pt, Pd, Rh a zlata (Au).
Přihlašovatelův patentový spis WO 96/39576 popisuje spalovací motor, jako dieselmotor, obsahující výfukový systém tahrnující mimo jiné oxidační katalyzátor na oxidaci CO, popsaný v EP 0 602 865, pro vyvolávání exotermického pochodu z oxidace CO pro aktivaci (light-off) oxidačního katalyzátoru pro oxidaci HC, následující po studeném startu. Motor je uspořádán tak, že vyvíjí zvýšený obsah CO ve výfukových plynech po studeném startu a výfukový systém má přednostně jeden nebo více z následujících znaků pro snižování teploty light-off pro CO: odlučovač HC a/nebo odlučovač vody na přívodní straně vzhledem katalyzátoru pro oxidaci CO, odlučovač vody na výstupní straně vzhledem katalyzátoru pro oxidaci CO, a sušicí prostředek katalyzátoru CO, jako čerpadlo pro čerpání suchého okolního vzduchu přes oxidační katalyzátor CO před startem.
Patent DE 4 117 364 popisuje katalyzátor, vyznačující se pomocným katalyzátorem před hlavním katalyzátorem pro ak• · · « • ·
-6tivaci hlavního katalyzátoru po studeném startu. Hlavní katalyzátor je třícestný katalyzátor 5Pt/lRh pro zpracovávání stechiometrických výfukových plynů ze spalování benzinu. Pomocný katalyzátor je s výhodou Ptz který velmi dobrý pro oxidaci CO, ale může jím být také dražší katalyzátor z 5Pt/lRh nebo Pd, ale určitě je Pd méně aktivní než Pt.
JP 5-59937 popisuje systém pro zpracovávání výfukových plynů z benzinových motorů při spouštění, obsahující odlučovač HC před katalyzátorem na oxidaci CO, pro zahřívání katalyzátoru čisticího výfukové plyny, ležícího dále po proudu, při spouštěcí strategii. Katalyzátor pro oxidaci CO může být z 0,5%Pd/Al2O3, který může být společně přítomen s katalyzátorem na čištění výfukových plynů, uložený jako povlak na vstupní straně keramického tělesa, majícího katalyzátor na čištění výfukových plynů na výstupním konci nebo povrstveného katalyzátorem na čištění výfukových plynů. Řízení motoru zajišťuje, že 6% vrchol CO při studeném startu klesne na 1% CO po 20 sekundách, ale popřípadě může být udržován na 3% CO, dokud se katalyzátor na čištění výfukových plynů nezahřál jak je potřebné.
Pod pojmem kov zde používaným se rozumí oxidová sloučenina, existující v přítomnosti složek výfukových plynů, i když při použití mohou být přítomné jako dusičnan, uhličitan nebo hydroxid.
Autoři vyšetřovali palladiové katalyzátory pro oxidaci CO a zjistili, že palladiové katalyzátory mají pro reakci kinetiku nejméně nulového řádu pro CO, t.j. že rychlost reakce zůstává stejná bez ohledu na koncentraci CO. Autoři ta-Ί•· ♦ ··· 44 4444 • * · 4 4 4 • · · 4 · · 4 · • · 4 4·· « • · · · 4 4 4 • · · 4 44 ··· ké zjistili, že pro určité promotorem aktivované (promoted) a nesené palladiové katalyzátory je rychlost reakce pro CO prvního řádu, t.j. čím více je CO, tím rychlejší je rychlost reakce. Naproti tomu může být platina, jako kov skupiny platiny, široce používaný u oxidačních katalyzátorů DOC, záporného řádu pokud jde o CO, t.j. čím více je CO, tím nižší je rychlost reakce.
Při zkouškách bylo dále zjištěno, že nesené a promotorem aktivované (promoted) palladiové katalyzátory autorů mohou být při katalýze oxidace určitých nasycených uhlovodíků lepší než platina.
Autoři nyní zjistili způsob využití jejich pozorování ve výfukovém systému vznětového motoru, jako dieselového motoru, pro další snižování celkových emisí.
Podstata vynálezu
Podle jednoho znaku vynález přináší vznětový motor provozovatelný v prvním normálním provozním režimu a druhém režimu vyvíjejícím výfukové plyny obsahující zvýšenou úroveň oxidu uhelnatého (CO) vzhledem k prvnímu režimu, a prostředky, když je motor používán, pro přepínání mezi dvěma režimy, přičemž motor obsahuje výfukový systém obsahující nesený palladiový (Pd) katalyzátor sdružený s nejméně jedním promotorem na bázi obecného kovu nebo kovů a volitelně nesený platinový (Pt) katalyzátor přidružený k palladiovému katalyzátoru a/nebo na výstupní (poproudové) straně vzhledem k palladiovému katalyzátoru, přičemž CO je oxidován neseným palladiovým katalyzátorem během provozu v druhém režimu.
*· ·
-8·· · ·
Výhodou vynálezu je, že autoři zjistili, že výfukový systém obsahující jak platinu tak palladium je účinnější při zpracovávání nasycených a nenasycených uhlovodíků během normálních provozních podmínek, t.j. při teplotách výfukových plynů při nichž je platinový a/nebo palladiový katalyzátor nad teplotou light-off pro oxidaci uhlovodíků. Dále přináší vynález to, že když je teplota platinového katalyzátoru pod jeho teplotou light-off pro katalyzování oxidace uhlovodíků, například pod teplotou přibližně 250°C, může být koncentrace CO ve výfukových plynech zvýšena přepnutím do druhého provozního režimu, takže exotermický pochod vyvíjený přes palladiový katalyzátor může zahřát platinový katalyzátor nad jeho teplotu light-off pro uhlovodíky. Autoři předpokládají, že jejich výsledky ukazují existenci synergického vztahu v kombinovaném použití palladiových a platinových katalyzátorů pro zpracovávání výfukových plynů z vznětových motorů podle vynálezu.
>6000 ppm CO, CO, když běží
Podle jednoho provedení je motor konfigurován pro vyvíjení >2000 ppm CO, jako >2500-10000 ppm CO, například >3000 ppm CO, >4000 ppm CO, >5000 ppm CO, >7000 ppm CO, >8000 ppm CO nebo >9000 ppm v druhém režimu.
Běh v druhém režimu může být zajištěn u běžného dieselmotoru s přímým vstřikem vstřikováním HC do výfukových plynů za motorem a před katalyzátorem pro částečnou oxidaci, například katalyzátorem na bázi oxidu ceričitého, niklu nebo rhodia; nastavením časování zapalování nejméně jednoho válce moru; a/nebo nastavením poměru vzduchu k palivu u nejméně jednoho válce motoru. Takové postupy jsou známé pro přetrží• · · ·
-99 · 9 9 9 · ♦·9· · ·
9·· · ·
9 · 9 9 9 ·
9999
9 • 9 9 · • 9
999 té řízení složení výfukových plynů motorů na stranu lambda < 1 pro regeneraci absorbérů Ν0χ během normálního provozu s chudou směsí. Přídavně ke zvýšení obsahu CO ve výfukových plynech spalováním přídavného HC se může také zvýšit obsah nespálených uhlovodíků ve výfukových plynech. Autoři však předpokládají, že techniky řízení motoru umožňují kvalifikovanému inženýrovi zvýšit obsah CO ve výfukových plynech bez podstatného zvýšení obsahu nespálených uhlovodíků ve výfukových plynech. Obsah CO ve výfukových plynech v podmínkách druhého režimu může být modulován podle exotermního požadavku vhodným řízením motoru při použití způsobů známých v oboru, vhodně naprogramovaných do procesoru, například centrální procesorové jednotky (CPU) a tvořící část řídicí jednotky motoru (engine control unit ECU).
V jednom provedení prostředek pro přepínání mezi dvěma režimy přepíná mezi prvním režimem a druhým režimem, když má platinový katalyzátor <250°C, například méně než 200°C nebo méně než 150°C.
Přepínání do provozu v druhém režimu může být prováděno přetržitě pro vytvoření špičky koncentrace CO. V určitých provedeních, například provedeních obsahujících filtr, může být žádoucí přepínat do provozu v druhém režimu poněkud a často pro zajištění regenerace filtru. Jedna taková strategie může zahrnovat přepínání do provozu v druhém režimu na dobu 10 sekund až 10 minut, přičemž tato perioda obsahuje sérii pulzů zvýšení CO ve výfukových plynech, trvajících od 250 milisekund do 5 sekund. Taková strategie odstraňuje nebo snižuje problémy říditelnosti.
-10• · ♦ · * · • < · · · * · 0 0 0
0 00 0 0 0 0 0 000
9 9 0 0 9 0 9 0 0 φ 0
9 9 0 9 0 0 0 0 0 0
9 0 00 9 0 0 0 0 00
Přepínací prostředek může být řízen v odezvě na teplotu výfukových plynů nebo vrstvy katalyzátoru. Alternativně nebo přídavně může být řízen v odezvě na nejméně jeden měřitelný parametr udávající stav motoru, jako je hmotnostní průtok výfukových plynů v systému, podtlak v potrubí, časování vznětů, rychlost motoru, poloha ovladače přívodu paliva (poloha akcelerátoru), hodnota lambda výfukových plynů, množství paliva vstřikovaného do motoru, poloha ventilu pro recirkulaci výfukových plynů (EGR) a tím i množství recirkulovaných výfukových plynů, plnicí tlak, a teplota chladivá motoru. Senzory pro měření všech těchto parametrů jsou známé pro odborníky v oboru.
Je známé, že současné dieselové motory mohou produkovat výfukové plyny obsahující >2000 ppm CO při určitých provozních podmínkách, například při studeném startu jako součást zahřívací strategie nebo následně po prudkém zrychlení. Aby se předešlo pochybám, nezahrnuje druhý znak vynálezu režim motoru, který je částí spouštěcí strategie nebo náhodná, t.j. neúmyslná zvýšení koncentrace CO ve výfukových plynech způsobená například prudkým zrychlením.
Dále budiž poznamenáno, že rozsah >2000 ppm CO není zvolen libovolně, ale protože autoři zjistili, že ve výfukových plynech z vznětových motorů, jako dieselmotorů, odpovídá tento rozsah přibližně rozhraní mezi rychlostí oxidace CO přes promotorem aktivované (promoted) a nesené palladiové katalyzátory podle vynálezu a běžné platinové katalyzátory.
V jednom provedení obsahuje výfukový systém katalytický konvertor obsahující první substrát, který obsahuje • · 9 9*9
-11• 9 9 · ···· · · · · 9 9 * 999 « · · · ···«
99 9 9 9 9 9 9 9 9 · nesené palladium a přidružený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo kovů. V jednom provedení obsahujícím první substrát jsou nesené palladium a přidružený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo kovů umístěné na vstupní části substrátu a platinový katalyzátor je na výstupní části substrátu. V jiném provedení obsahuje první substrát první vrstvu obsahující platinový katalyzátor a druhou vrstvu ležící přes první vrstvu, přičemž tato druhá vrstva obsahuje nesené palladium a přidružený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo kovů. Podle dalšího provedení je první substrát opatřen povlakem jedné vrstvy washcoat, která obsahuje nesené palladium, přidružený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo kovů a platinový katalyzátor, přičemž palladiový katalyzátor a platinový katalyzátor jsou každý nesen na samostatném a odlišném částicovém nosičovém materiálu. Alternativně mohou být palladiový katalyzátor a platinový katalyzátor uloženy na stejném nosiči.
V alternativním provedení, také obsahujícím první substrát, obsahuje katalytický konvertor druhý substrát na výstupní (poproudové) straně vzhledem k prvnímu substrátu, přičemž tento druhý substrát obsahuje platinový katalyzátor.
Katalytický konvertor může obsahovat běžný substrát, jako je průchozí voština z keramiky, například cordieritu, nebo kovu, například Fecralloy™. Alternativně obsahují první substrát, druhý substrát, kde je přítomný, nebo první a druhý substrát filtr na částice (částicový filtr - dále: filtr na částice), přičemž tam, kde jsou první a druhý substrát odlišné, může být nefiltrový substrát například substrát ve formě průchozí voštiny. Katalyzátor může být vytvo♦ Φ · Φ Φ φ
-12Φ ♦ φφ φφφφ φφ φ φ φφφφ φφ φ φ φ φφ φφφ φ φφφ φ φφφφ · φ φ · φ · φφφφ φφ *φ φφ φφφ • · ΦΦΦΦ Φ Φ Φ ΦΦΦ řen v povlaku na výstupním konci filtru v případě potřeby.
Provedení obsahující filtry zahrnují CRTR, katalyzovaný filtr na saze (CSF) a čtyřcestný katalyzátor (FWC) (viz níže).
Při teplotách nad přibližně 250°C je NO oxidován na na N02 a částicová hmota PM se spaluje v N02 při teplotách až přibližně 400°C. Tento proces je popsán v patentovém spisu EP 0 341 832 přihlašovatele. Při nízkých teplotách však může být platina pod její teplotou light-off pro oxidaci NO a výkon procesu popsaného v EP 0 341 832 může být pomalejší než je požadováno, protože vstupujících do filtru je nedostatek výfukových plynů pod teplotou, při ve výfukových plynech N02. Když je teplota níž je NO oxidován na
N02 pro účinnou regeneraci filtru, může být vyvolán exotermní pochod spalováním CO, produkovaného během druhého režimu probíhajícího přes palladiový katalyzátor, čímž dochází k zahřátí připojeného platinového katalyzátoru nad teplotu light-off pro NO a podporuje se spalování sazí ve filtru v N02. Autoři zjistili, že pro udržení optimální schopnosti oxidování NO by mělo být zabráněno tvorbě slitin Pt/Pd. Je tak dávána přednost tomu, aby platina a palladium byly na odlišných nosičích. V provedení CRTR může být filtr katalyzován například s La/Cs/V2O5 katalyzátory nebo s ušlechtilým kovem nebo nekatalyzován.
V provedení obsahujícím katalyzovaný filtr na saze může být platinový katalyzátor na filtru a palladiový katalyzátor a popřípadě také platinový katalyzátor může být uložen na prvním substrátu, například průchozím monolitu, na *· ♦· ·♦ ···· ·· ···» • · » · · * · » · « • · ·· · · · · · ··· ··©·♦·· «··· ·
-13vstupní (protiproudové) straně vzhledem k filtru. Alternativně mohou být palladiový a platinový katalyzátor na filtru a popřípadě může být palladium uloženo na jeho vstupním konci. Periodické přepínání do provozu v druhém režimu může zajistit snadno dostupný exotermický pochod pro regenerování filtru.
V dalším provedení obsahuje výfukový systém katalyzátor pro katalýzu selektivní katalytické redukce (SCR) N0v s nejméně jedním reaktantem specifickým pro Ν0χ, umístěný na výstupní (poproudové) straně vzhledem k nesenému palladiovému katalyzátoru. Přepínání mezi provozem v prvním a druhém režimu, jímž se podpoří exotermický pochod pro zahřívání katalyzátoru SCR na výstupní (poproudové) straně může být provedeno pro udržování SCR katalyzátoru na jeho optimálním teplotním rozsahu nebo okolo tohoto rozsahu pro redukci Ν0χ.
SCR katalyzátor může obsahovat platinový katalyzátor. Alternativně může být SCR katalyzátor na bázi vanadu, například V2O5/TiO2; nebo zeolitu, například ZSM-5, mordenitu, gama-zeolitu nebo betazeolitu. Zeolit může obsahovat nejméně jeden kov zvolený ze skupiny sestávající z Cu, Ce, Fe a Pt, který může být na zeolitu aplikován iontovou výměnou nebo impregnován.
Aby se zajistil vhodný zdroj reaktantu, může výfukový systém obsahovat prostředky pro zavádění nejméně jednoho reaktantu specifického pro Ν0χ, jako dusíkaté sloučeniny, například hydridu dusíku, amoniaku, prekurzoru amoniaku, například močoviny, karbamátu amonného a hydrazinu, do výfukového systému na vstupní (přívodní, protiproudové) straně • 9 9 9 « 9· 9 • 999 «9 9 9
9 99 «99 9
9999 • 9 ♦ 999
-1499 99 9· 99 99 999 vzhledem k SCR katalyzátoru.
V dalším provedení může být exotermní produkce přes palladiový katalyzátor vyplývající z přepínání do provozu v druhém režimu využita pro zahřívání dále po proudu ležícího kapalyzátoru pro katylýzu redukce Ν0χ s nejméně jedním neselektivním reaktantem, jako H2 nebo nejméně jedním uhlovodíkovým redukčním činidlem. V jednom provedení může katalyzátor pro redukci Ν0χ obsahovat platinový katalyzátor.
Podle dalšího provedení obsahují výfukový systém, první substrát, druhý substrát, kde je přítomen, nebo první a druhý substrát, absorbér Ν0χ pro absorbování Ν0χ ve výfukových plynech s lambda >1. Takové zařízení je zpravidla použito v kombinaci s periodickým obohacováním poměru vzduch-palivo během normálních chudých provozních podmínek pro periodické regenerování absorbéru Ν0χ a redukci Ν0χ na N2. Absorbéry Ν0χ pro použití v takových aplikacích typicky obsahují nejméně jeden alkalický kov, nejméně jeden kov alkalických zemin, nejméně jeden kov vzácných zemin nebo jakékoli dva nebo více z uvedených, přičemž uvedený nejméně jeden alkalický kov je například draslík nebo cesium, uvedený nejméně jeden kov alkalických zemin může být zvolen z vápníku, baria nebo stroncia, a uvedený nejméně jeden kov vzácných zemin může být lanthan nebo yttrium, jak je popsáno v EP 0 560 991.
Aby se účinně absorbovaly Ν0χ ve výfukových pllynech v absorbéru ΝΟχ, obecně se rozumí, že NO ve výfukových plynech by měl být nejprve oxidován na NO2. Taková oxidace může být prováděna platinovými a palladiovými katalyzátory. V da-15·* «· •φφφ φφ · φφφ • · ·· φφφ * * »«« ••φφφφφ · φ · · · •••φ φφφφ φ* >
·· φ· φ· *Φ φ φ φφφ φφ φφφφ ném provedení může být palladiový katalyzátor na průchozím substrátu, obsahujícím absorbér Ν0χ, nebo na přívodní (vstupní, protiproudové) straně vzhledem k tomuto substrátu). Platinový katalyzátor může být s palladiovým katalyzátorem a/nebo výstupní (poproudové) straně vzhledem k palladiovému katalyzátoru. Pro podobné důvody, jako ty, které byly uvedeny výše, aby se zabránilo snížení aktivity oxidace NO, je však dávána přednost tomu, aby palladiové a platinové katalyzátory byly neseny na samostatných nosičích. V konkrétním provedení obsahuje absorbér Ν0χ jak platinu tak rhodium, a to rhodium pro katalýzu redukce Ν0χ na N2, i když rhodium může být umístěno na výstupní (poproudové) straně vzhledem k absorbéru NCl,.
Pro regenerování absorbéru Ν0χ je typicky koncentrace 02 ve výfukových plynech přibližně 3%. Regenerace absorbéru Ν0χ je omezena na teploty vrstvy nad přibližně 200°C, protože spalování HC je omezeno na nízkou koncentraci 02· Přepnutím do provozu v druhém režimu je možné zvýšit teplotu vrstvy v absorbéru Ν0χ, aby mohla být normálně regenerována.
Je třeba poznamenat, že kovy alkalických zemin a kovy vzácných zemin (jako nosič impregnovaný Ce) jsou někdy používány v oboru absorbérů Ν0χ jako absorbent Ν0χ, zatímco podle vynálezu jsou použity jako promotor pro palladiový katalyzátor. Aby se vyloučily pochybnosti, nečiní si autoři v provedeních používajících absorbenty Ν0χ žádný nárok na kov alkalické zeminy, praseodym, lanthan nebo impregrovaný cér jako promotor, kde je palladium přidruženo například na stejném průchodu monolitem jako absorbér NO__. Samozřejmě se nahodile nepředjímají případy, kde tyto promotory jsou při99 9· « 9 9
9 99
9 9
9 9 ·♦ ·· 9999 • 9 • 999
-1699 999 druženy k palladiu uloženému na přívodní (vstupní, protiproudové) straně uvažovaného složení absorbéru N0v.
V dalším provedení známém jako čtyřcestný katalyzátor FWC obsahuje výfukový systém filtr pro částicovou hmotu PM, obsahující absorbér Ν0χ pro absorbování Ν0χ u výfukových plynů s lambda >1, a platinový katalyzátor a popřípadě také palladiový katalyzátor. Samozřejmě mohou být dále palladiový katalyzátor a popřípadě platinový katalyzátor uloženy na vstupní (protiproudové) straně vzhledem k filtru pro vyvíjení exotermního pochodu k regenerování filtru a absorbéru Ν0χ, přičemž posledně jmenovaný je v kombinaci s vhodnou modulací poměru vzduch-palivo. V konkrétním provedení zahrnuje absorbér Ν0χ jak platinu tak i rhodium, přičemž rhodium slouží pro katalýzu redukce Ν0χ na N2, ačkoliv Rh může být uloženo na výstupní (poproudové) straně vzhledem k absorbéru Ν0χ.
Exotermní pochod, vytvářený přes palladiový katalyzátor, může být použit také pro desulfátování složek ze zpracování výfukových plynů ve výfukovém systému, jako dieselový oxidační katalyzátor nebo absorbér Ν0χ. Alternativní použití jsou odkoksování součástí výfukového systému, jako recirkulačního ventilu výfukového systému nebo katalyzátoru umístěného na výstupní (poproudové) straně.
Tam, kde motor podle vynálezu obsahuje recirkulační ventil výfukových plynů a okruh pro recirkulování zvolené části výfukových plynů do přívodu vzduchu do motoru, je žádoucí, aby byly výfukové plyny před směšováním s přiváděným vzduchem motoru chlazeny.
• · ·· · »
-17• · • · • · · ·· ·· ·♦·
Uvedený nejméně jeden promotor nebo kovů pro palladiovou katalytickou kovatelný oxid nebo bazický kov nebo jakákoli směs jakýchkoli dvou nebo více těchto látek. Ilustrativní příklady redukovatelných oxidů jsou nejméně jeden oxid manganu, železa, cínu, mědi, kobaltu a céru, jako je nejméně jeden z MnO2, Mn2O8, Mn2O2, Fe2O3, SnO2, CuO, CoO a CeO2. Redukovatelný oxid může být rozptýlen na vhodném nosiči a/nebo samotný nosič může být redukovatelný oxid ve formě částicové hmoty. Výhodou CeO2 je, že je relativně tepelně stálý, ale je náchylný k otravě sírou. Oxidy manganu nejsou tepelně stálé, ale jsou odolnější vůči otravě sírou. Tepelná stabilita oxidu manganu může být zlepšena jeho kombinováním ve složeném oxidu nebo směsném oxidu se stabilizátorem, jako zirkoniem. Do určité míry je možné učinit oxid ceričitý tolerantnější vůči síře tím, že vytvoří složený oxid nebo směsný oxid s vhodným stabilizátorem, jako zirkoniem.
Pod pojmem redukovatelný oxid se zde rozumí, že oxid je přítomný in šitu, přičemž kov má více než jeden oxidační stav. Při výrobě může být oxid zaveden do neoxidové látky a oxidován kalcinacemi na redukovatelný oxid.
Bazický kov může být alkalický kov, například draslík, sodík nebo cesium, kov alkalických zemin, jako barium, hořčík, vápník nebo stroncium, nebo lantanidový kov, například cér, praseodym nebo lanthan, nebo jakákoli směs, složený oxid nebo směsný oxid kterýchkoli dvou nebo více z výše uvedených prvků. V systémech obsahujících dva nebo více promotorů na bázi bazických kovů je žádoucí zabránit interakci na bázi obecného kovu složku může být redu·· 00 • 0 0 0
0 00
0 0 0
0 0 0
-18- *· ** • * · · 0 0 0 0 00 0 0 • · 0 0*0 • · · 0 0 0 0 0 ··· 0 0 0 0 · • 000 0 0 0 • · «0 00 000 mezi bazickými kovy. Je tak dávána přednost tomu, aby promotor na bázi bazického kovu nebo kovů netvořil více než 3 hmotn.% palladiového katalyzátoru.
V jednom provedení je bazický kov oxid ceričitý a palladium je neseno na částicovém oxidu ceričitém, t.j. částicový oxid ceričitý slouží jako nosič palladia a promotor .
Alternativně může být nosič pro kov skupiny platiny nebo pro každý kov skupiny platiny PGM běžný nosič známý v oboru, jako oxid hlinitý, oxid hořečnatý, oxid křemičitý-oxid hlinitý, oxid titaničitý, oxid zirkoničitý, zeolit nebo směs, složený oxid nebo směsný oxid kterýchkoli dvou nebo více z uvedených, a může být dotován, jak je běžné v oboru, bazickým kovem. Neomezující příklady dotantů z bazických kovů jsou zirkonium, lanthan, oxid hlinitý, yttrium, praseodym, cér, barium a neodym. Nosič může například být z oxidu hlinitého stabilizovaného lanthanem nebo ze složeného oxidu nebo směsného oxidu obsahujícího oxid ceričitý a zirkoničitý, podle volby v hmotnostním poměru od 5:95 do 95:5.
Složený oxid, jak je zde uváděn, znamená do značné míry amorfní oxidový materiál obsahující oxidy nejméně dvou prvků, které nejsou pravé směsné oxidy nejméně dvou prvků.
Vhodné směsné oxidy a složené oxidy pro tento vynález mohou být připraveny běžnými prostředky, jako koprecipitací. Například mohou být roztoky rozpustných solí kovů směšovány ve vhodných koncentracích a množstvích pro poskytnutí poža-19·· 9999 ···· • 9
999 « · • · ·· 999 dováného konečného produktu, načež se nechají souběžně precipitovat, například přidáním zásady, jako hydroxidu amonného. Alternativně byly shledány jako vyhovující jiné cesty přípravy, využívající obecně známé technologie, jako postup sol/gel nebo gelová precipitace. Precipitované oxidy jako suspenze mohou být filtrovány, promývány pro odstranění zbytkových iontů, sušeny a po té vypalovány nebo kalcinovány při zvýšených teplotách (>450°C) ve vzduchu.
85Mn:15Zr složený oxidový materiál může být připraven následovně. Dusičnan manganatý (121,76g, 0,425 mol) a dusičnan hlinitý (28,15g, 0,075 mol) se rozpustí v demineralizované vodě pro získání 400 mů roztoku. Tento roztok se opatrně přidává po dobu 2 minut do hlavového míchaného roztoku amoniaku (150 ml, 2,25 mol ředěných na 500 ml). Suspenze precipitátu se míchá po dobu pěti minut a po té se nechá stárnout po dobu 30 minut. Precipitát se získá filtrací a promýváním, až je vodivost filtrátu 1500 μΒοΐΐΐ“1. Materiál se suší při 100°C a po té se vypaluje při 350°C po dobu 2 hodin (stoupání a klesání 10°C/min).
Katalyzátor může obsahovat od 0,1 do 30 hmotn.% kovu skupiny platiny PMG, vztažených na celkovou hmotnost katalyzátoru. V jednom provedení obsahuje katalyzátor hmotnostní poměr Pd:Pt od 95:5 do 10:90. V dalším provedení katalyzátor obsahuje od 0,1 do 10 hmotn.% platiny, vztaženo na hmotnost katalyzátoru, a od 0,1 do 20 hmotn.% vztaženo na celkovou hmotnost katalyzátoru. Podle dalšího provedení obsahuje výfukový systém od 30 do 300 g/ft3 Pd a od 30 do 300 g/ft3 Pt.
Podle dalšího znaku přináší vynález vozidlo obsahují·» ·· • · · « • · ·· ·» ···· > ···· • ♦
4··
-20cí dieselmotor podle vynálezu. Vozidlo může být například lehký dieselmotor, jak je definován příslušnými předpisy.
Podle dalšího znaku přináší vynález způsob provozování vznětového motoru obsahujícího výfukový systém, který obsahuje nesený palladiový (Pd) katalyzátor sdružený s nejméně jedním promotorem na bázi obecného kovu nebo kovů a volitelně nesený platinový (Pt) katalyzátor přidružený k palladiovému katalyzátoru a/nebo na výstupní (poproudové) straně vzhledem k palladiovému katalyzátoru, přičemž při způsobu se nechává motor běžet v prvním normálním provozním režimu a motor se přepíná do druhého provozního režimu, vyvíjejícího výfukové plyny obsahující zvýšenou úroveň oxidu uhelnatého (CO) vzhledem k prvnímu režimu, přičemž CO je oxidován neseným palladiovým katalyzátorem během provozu v druhém režimu, přičemž přepínací krok se provádí když hodnota nejméně jednoho měřitelného parametru, indikativního pro stav motoru, je uvnitř nebo vně předem určeného rozmezí.
Podle dalšího znaku přináší vynález způsob zvyšování rychlosti reakce katalyzované volitelně neseným platinovým katalyzátorem ve výfukových plynech vznětového motoru, přičemž způsob zahrnuje krok, při kterém se zvyšuje úroveň oxidu uhelnatého (CO) ve výfukových plynech a vytvoří se exotermní pochod pro zahřívání platinového katalyzátoru oxidováním CO přes nesený palladiový (Pd) katalyzátor sdružený s nejméně jedním promotorem na bázi obecného kovu nebo obecných kovů, přičemž volitelně nesený platinový katalyzátor je přidružený k palladiovému katalyzátoru a/nebo je na výstupní (poproudové) straně vzhledem k palladiovému katalyzátoru.
·· 4444
-21► 4 4 «
I 4 4 1 ·· 4« ► 4 4 » 4 4 4 • 4 44 » 4 4 • 4 4 · ·
I 4 4 » 4 4 • 4 444
Příklady provedení vynálezu
Pro úplnější pochopení je vynález je dále blíže vysvětlen na následujících příkladech, sloužících pouze pro ilustraci. Všechny uvedené teploty jsou vstupní teploty plynů.
PŘÍKLAD 1
Katalyzátor na bázi 2 hmotn.% Pt a oxidu hlinitého (katalyzátor A), katalyzátor na bázi 2 hmotn.% Pd a oxidu hlinitého (katalyzátor B) a katalyzátor obsahující 2 hmotn.% Pd a oxid ceričitý (katalyzátor C) byly zkoušeny na teplotu light-off pro HC a CO v plynovém zařízení pro simulovanou zkoušku aktivity katalyzátoru (SCAT). Vzorek každého katalyzátoru byl zkoušen v procházejících plynových směsí, uvedených v tab.l. Teplota použitých plynných směsí se během každé zkoušky zvyšovala ze 100°C na 500°C.
Plynné směsi A,B a C
TAB.l použité pro zkoušky aktivity pro katalyzátory
Plynná Plynná Plynná Plynná
směs 1 směs 2 směs 3 směs 4
ppm HC (Cl)
jako propen 600 900 3000 3000
ppm CO 200 600 25000 25000
ppm NO 200 200 200 200
% h2o 4,5 4,5 4,5 4,5
% o2 12 12 12 3
% co2 4,5 4,5 4,5 4,5
ppm S02 20 20 20 20
N2 zbytek zbytek zbytek zbytek
· v··· ·♦ .«·» « · • ··· ·· ·» • · · · . · · • · ·· · · ·
Průtok (litrů/ 300
hod./g vzorku) 300 300 300
Rychlost změny (°C/min) 10 10 10 10
Plynné směsi ko typické výfukové 1 a 2 plyny mají koncentrace plynů z běžně provozovaného HC a CO ja dieselmoto
ru. Plynná směs 3 má vyšší koncentrace HC a CO než plynné směsi 1 a 2 a plynná směs 4 má nižší koncentraci kyslíku než jaká je použita ve směsích 1 až 3. Tab.2 a 3 udávají teplotu, při níž bylo dosaženo 80% oxidační přeměny (konverze) HC a CO přes každý katalyzátor.
TAB. 2
Teplota pro 80%-ní konverzi (T80 HC/CO) v plynných směsích 1-3 v případě katalyzátorů A,B a C
T80 HC/CO (°C) Plynná Plynná Plynná
směs 1 směs 2 směs 3
Katalyzátor A 170/<110 158/114 185/183
Katalyzátor B 264/265 253/247 205/203
Katalyzátor C 231/164 226/170 <110/<110
Katalyzátor A vykazoval významně vyšší aktivitu než
katalytátor B nebo C při nižších teplotách jak pro oxidaci HC tak i oxidaci CO při použití plynných směsí 1 a 2, ale vykazoval ztrátu oxidační aktivity při nízkých teplotách v plynné směsi 3 s vysokým obsahem HC a CO. Na rozdíl od ztráty aktivity při přívodech plynů s vysokým obsahem HC, CO, vykazoval katalyzátor B malé zlepšení v oxidační aktivitě při nízkých teplotách z plynné směsi 1 nebo 2 na plynnou • 4 44·4
4
-23• 4 4 4 • 4*4 • 4 4 4 • · · · ·· 44
4
4
4 4
4
4 • 444 4 • 44 • 44 směs 3. Přes zlepšenou aktivitu katalyzátoru B při nízkých teplotách pro podmínky přívodů s vyšším obsahem HC a CO byla celková aktivita katalyzátoru B horší než u katalyzátoru A. Naproti tomu katalyzátor C vykazoval nižší aktivitu v plynných směsích 1 a 2 vzhledem ke katalyzátoru A. Na rozdíl od katalyzátoru A a katalyzátoru B vykazoval katalyzátor C nejvyšší aktivitu pro oxidaci HC a CO při nízkých teplotách při vysoké koncentraci plynné směsi 3.
Tabulka Tab.3 ukazuje, že aktivita katalyzátoru A při nízkých teplotách pro CO se dále snížila v plynné směsi 4, obsahující 3% kyslíku, ve srovnání s aktivitou naměřenou v plynné směsi 3, která obsahovala 12% kyslíku. Naproti somu se aktivita katalyzátoru B o něco zlešila v plynné směsi 4 ve srovnání s plynnou směsí 3. Oxidační aktivita katalyzátoru C při nízkých teplotách zůstala velmi vysoká jak v plynné směsi 3, tak i v plynné směsi 4. Údaje ukazují, že palladium je v přítomnosti CO aktivnější než platina.
TAB.3
Teplota pro 80%-ní konverzi (T80 CO) v plynných směsích 3 a 4 v případě katalyzátorů A,B a C
T80 CO (°C) Směs 3 Směs 4
Katalyzátor A 183 239
Katalyzátor B 203 197
Katalyzátor C <110 <110
PŘÍKLAD 2
V další řadě zkoušek aktivity byl testován katalyzátor D (na
-24bázi 1 hmotn.% Pt a oxidu hlinitého), a katalyzátor E (na bázi 4 hmotn.% Pd a oxidu ceričitého) na teplotu light-off pro HC a CO v plynovém zařízení SCAT při použití plynných směsí uvedených v tab.4, a teplota plynu procházejícího každým vzorkem se zvyšovala během každé zkoušky ze 100°C na 500°C.
TAB. 4
Plynné směsi použité pro zkoušky aktivity pro katalyzátory D a E
Plynná Plynná
směs 5 směs
ppm HC (Cl)
jako toluen 600 600
ppm CO 200 950
ppm NO 200 200
% h2o 4,5 4,5
% o2 12 12
% co2 4,5 4,5
ppm S02 20 20
N2 zbytek zbytek
Průtok (litrů/
hod./g vzorku) 300 300
Rychlost změny
(°C/min) 10 10
Plynná Plynná Plynná
směs 7 směs 8 směs 9
600 600 600
2000 10000 25000
200 200 200
4,5 4,5 4,5
12 12 12
4,5 4,5 4,5
20 20 20
zbytek zbytek zbytek
300 300 300
10 10 10
Pro každou z plynných směsí 5 až 9 se koncentrace CO progresivně zvyšovala a zbývající plyny byly udržovány konstantní s dusíkovým zbytkem. Tab.5 ukazuje účinek koncentrace CO na teplotu light-off pro HC a CO u katalyzátorů.
-25TAB.5
Teplota pro 80%-ní konverzi (T80 HC/CO) 5-9 v případě katalyzátorů D a E v plynných směsích
T80 HC/ CO (°C) Katalýz. Katalýz.
Plynná směs 5 188/112 259/135
Plynná směs 6
192/158
256/130
Plynná směs 7
194/185
Plynná směs 8
212/210
175/<110 <110/<110
Plynná směs 9
231/217 <110/<110
Katalyzátor D vykazoval ztrátu v aktivitě při nízkých teplotách, když se koncentrace CO postupně zvyšovala, zatímco katalyzátor E vykázal zlepšenou aktivitu při nízkých teplotách s vyšším přívodem CO. Usuzujeme z toho, že ztráta aktvity katalyzátoru D vyplývá ze sebeotravy na aktivních plohách na katalyzátoru. Je dobře známo, že silná adsorpce CO na aktivních polohách Pt může blokovat adsorpci kyslíku potřebnou pro oxidační reakci pro vytváření CO2. Katalyzátor E nevykazuje toto chování se samootravou a aktivita tohoto katalyzátoru pro oxidaci CO ve vyšších koncentracích CO je výrazně zlepšená vůči katalyzátoru A a D.
PŘÍKLAD 3
Byly provedeny další zkoušky v zařízení SCAT na katalyzátoru D (na bázi 1 hmotn.% Pt a oxidu hlinitého) a a katalyzátoru E (na bázi 4 hmotn.% Pd a oxidu ceričitého) při použití plynných směsí s 25000 ppm CO a dvěma různými koncentracemi HC (při použití propenu a toluenu). Vzorek každého katalyzátoru byl umístěn do plynných směsí uvedených v Tab.6 a teplota plynu byla zvyšována ze 100°C na 500°C. Koncentrace HC (jako Cl) se zvyšovala z 600 ppm na 3000 ppm při použití buď • · ····
-26• · · · · · · · · · · · ······· ···· · ·· ·· ·· ·· ····· propenu nebo toluenu jako druhů HC. Aktivita zkoušených katalyzátorů je uvedena v Tab.7.
TAB.6
Plynné směsi D a E použité pro zkoušky aktivity pro katalyzátory
Plynná Plynná Plynná Plynná
směs 10 směs 11 směs 12 směs 13
ppm HC (Cl)
jako propen 600 3000 0 0
ppm HC (Cl)
jako toluen 0 0 600 3000
ppm CO 25000 25000 25000 25000
ppm NO 200 200 200 200
% h2o 4,5 4,5 4,5 4,5
% o2 12 12 12 12
% C02 4,5 4,5 4,5 4,5
ppm S02 20 20 20 20
N2 zbytek zbytek zbytek zbytek
Průtok (litrů/
hod./g vzorku) 300 300 300 300
Rychlost změny
(°C/min) 10 10 10 10
• · · ·
-27TAB.7
Teplota pro 80%-ní konverzi (T80 HC/CO) v plynných směsích 10-13 v případě katalyzátorů D a E
T80 HC/ Plynná Plynná Plynná Plynná
CO (°c) směs 10 směs 11 směs 12 směs 13
Katalýz. D 186/184 218/218 231/217 230/231
Katalýz. E <110/<110 <110/<110 <110/<110 <110/<110
Pro plynné směsi 10 a 12 (obsahující 25000 ppm CO, 600 ppm HC) vykazoval katalyzátor E nejvyšší aktivitu pro light-off HC a CO. Aktivita light-off katalyzátoru D se zhoršila v plynných směsích 11 a 13 (obsahujících 25000 ppm CO a 3000 ppm HC) vzhledem k aktivitě zjištěné pro plynné směsi 10 nebo 12. Aktivita katalyzátoru E ve všech plynných směsích zůstala vyšší než u katalyzátoru D.
PŘÍKLAD 4
Byly provedeny další zkoušky v zařízení SCAT na katalyzátoru A, katalyzátoru B a katalyzátoru C při použití plynných směsí s 10000 ppm CO s čtyřmi různými koncentracemi HC (používající propen). Vzorek každého katalyzátoru byl zkoušen v plynných směsích uvedených v Tab.8 a teplota plynu byla zvyšována ze 100°C na 500°C. Koncentrace HC (jako Cl) se zvyšovala z 600 ppm na 4500 ppm (propenu). Aktivita zkoušených katalyzátorů je uvedena v Tab.9.
• · · ·
-28TAB.8
Plynné směsi použité pro zkoušky aktivity pro katalyzátory A, B a C
ppm HC (Cl) Plynná směs 14 Plynná směs 15 Plynná směs 16 Plynná směs 17
jako propen 600 1800 3000 4500
ppm CO 10000 10000 10000 10000
ppm NO 200 200 200 200
% h2o 4,5 4,5 4,5 4,5
% o2 12 12 12 12
% C02 4,5 4,5 4,5 4,5
ppm so2 20 20 20 20
N2 Průtok (litrů/ zbytek zbytek zbytek zbytek
hod./g vzorku) Rychlost změny 300 300 300 300
(°C/min) 10 10 10 10
TAB.9
Teplota pro 80 %-ní konverzi (T80 HC/CO) v plynných směsích
14-17 v případě katalyzátorů A, B a C
C3H6 Katalyzázor A Katalyzázor B Katalyzázor C
ppm ' co t80 C3H6 T80 co t80 C3H6 T80 CO Τθθ c3h6 t
600 159 156 169 176 121 <110
1800 159 165 179 177 130 134
3000 161 162 179 177 136 135
4500 161 170 180 179 133 142
• · · · • ·
-29·· · · · · · ·
Katalyzátor C vykazuje nejvyšší aktivitu pro oxidaci HC a CO v přiváděném plynu, který obsahoval 600 ppm HC. Katalyzátor B má nejhorší aktivitu. Zvýšené úrovně HC způsobily lehký pokles aktivity katalyzátoru, ale i katalyzátor C s nejvyššími úrovněmi HC měl mnohem nižší teplotní aktivitu pro light-off oxidace ve srovnání s katalyzátory A a B.
PŘÍKLAD 5
Byla provedena další řada zkoušek SCAT s katalyzátorem C (2 hmotn.% Pd-oxid ceričitý), katalyzátorem F (2,5 hmotn.% Pt-oxid hlinitý) a katalyzátorem
G (1,25 hmotn.% Pt/1 hmotn.% Pd, který je směsí katalyzátoru C a F) při použití pplynných směsí s 1% CO a třemi různými druhy HC při koncentraci 1000 ppm (C3). Zkušební postup byl jako výše uvedený a plynné směsi jsou znázorněny v Tab.10. Aktivita zkoušených katalyzátorů je uvedena v Tab.ll.
TAB.10
Plynné směsi použité pro zkoušky aktivity pro katalyzátory C, F a G
ppm HC (C3) Plynná směs 18 Plynná směs 19 Plynná směs 2
jako propen 1000 0 0
jako ethen 0 1000 0
jako ethan 0 0 1000
ppm CO 10000 10000 10000
ppm NO 200 200 200
% h2o 4,5 4,5 4,5
% o2 12 12 12
· 0 · · · ··«· • · 0 »
% co2 4,5 4,5 4,5
ppm SO2 20 20 20
N2 zbytek zbytek zbytek
Průtok (litrů/
hod./g vzorku) 300 300 300
Rychlost změny
(°C/min) 10 10 10
TAB.ll
Teplota pro 80%-ní konverzi (T80 HC/CO) v plynných směsích 18, 19 a 20 v případě katalyzátorů C, F a G
Druh Katalyzázor C Katalyzázor F Katalyzázor G
HC CO Τθθ HC Τ8θ CO Τβθ HC Τ8θ co t80 HC Τ8θ
C3H6 136 135 161 162 137 139
C2H4 <110 186 160 167 129 127
C2H6 <110 367 159 301 137 303
Zatímco katalyzátor C zůstává vysoce účinný pro oxi-
dači CO při nízké teplotě, katalyzátor F zůstává účinnější pro oxidaci HC s malými řetězci kromě pro propen. Směsný systém katalyzátoru G vykazoval dobrou aktivitu ne nepodobnou aktivitě katalyzátoru C. Katalyzátor G vykazoval ekvivalentní light-off pro propen jako katalyzátor C a značně nižší light-off pro ethen a ethan, což demonstruje silně synergický účinek dosahovaný kombinováním obou formulací katalyzátorů.
PŘÍKLAD 6
Byl určen účinek jiných kovových nosičů pro srovnání s katalyzátorem A (2 hmotn.% Pd - A12O3) a katalyzátorem C (2 • · ···· hmotn.% Pd - Ce) v plynné směsi 3 (vysoké koncentrace CO a HC) a plynné směsi 21 (nízké koncentrace CO a HC). Další hodnocené katalyzátory byly katalyzátor H (2 hmotn.% Pd - oxid Mn), katalyzátor I (2 hmotn.% Pd-Mn:Zr [85:15]) a katalyzátor J (2 hmotn.% Pd - 20% Ba/Al2O3). Zkušební postup byl jako výše, přičemž plynné směsi jsou uvedeny v Tab.12 a aktivita katalyzátorů je shrnuta v Tab.13.
TAB.12
Plynné směsi použité pro zkoušky aktivity pro katalyzátory A, C, Η, I a J
Plynná směs 21 Plynná směs 3
ppm HC (Cl)
jako propen 900 3000
ppm CO 1000 25000
ppm NO 200 200
% h2o 4,5 4,5
% o2 12 12
% co2 4,5 4,5
ppm SO2 20 20
N2 zbytek zbytek
Průtok (litrů/
hod./g vzorku) 300 300
Rychlost změny
(°C/min) 10 10
··»· • 99»
9 9 9 ·· · · • · »♦ 9 9 9 9
9999999 9999 9
TAB.13
Teplota pro 80%-ní a 50%-ní konverzi (T80 HC/CO) v plynných
směsích 3 a 21 v případě katalyzátorů A, C, Η, I a J
Katalyzátor Plynná směs 21 Plynná směs 3
CO Τθθ HC T50 CO Tg0 HC Τ5θ
A 230 230 183 176
C 175 200 <110 <110
H <110 159 <110 <110
I 152 189 <110 <110
J 202 211 167 160
Oba katalyzátory Hal obsahující Mn vykazují ekvivalentní účinnost jako katalyzátor C při vysokých koncentracích, ale také nižší light-off při nízkých koncentracích CO. Přidání Ba (katalyzátor J) vykazuje zlepšenou účinnost při vysokých koncentracích CO ve srovnání s účinností při nízkých koncentracích CO, ale má vyšší aktivitu ve srovnání s katalyzátorem A.
PŘÍKLAD 7
1,9 litrové dieselmotorové vozidlo s motorem s přímým vstřikováním common rail do válců, s turbopřeplňováním, certifikovaným na legislativní požadavky European Stage 3, plněným motorovou naftou s obsahem síry méně než 10 ppm, bylo opatřeno katalyzátory nesenými keramikou o průměru 118 mm (4,66) a délce 152 mm (6). Katalyzátor K byl povlakovaný platinovým katalyzátorem při 4,85 g/litr (140 g/ft3) a katalyzátor L byl povlakovaný platinovým katalyzátorem při 2,43 g/litr (70 f/ft3) a katalyzátorem Pt-oxid ceričitý při dávkování palladia 2,43 g/litr (70 g/ft3). Před zkoušením se
-33ΦΦ ·· ·· ···· φ* ΦΦ·· • φφφ φ φ · · · · • · · · φ « · φ φφφφ φφφφφφφ φφφφ φ katalyzátory nechaly stárnout po dobu 5 hodin při 700°C.
Emise z výfuku motoru se pozměňovaly pro reprodukování rozsahu podmínek výfukových plynů. Těchto výchylek se dosáhlo tím, že se nechal měnit jeden nebo více z následujících parametrů: míra recirkulace výfukových plynů (EGR), časování předvstřiku a množství vstřikovaného paliva, časování hlavního vstřiku, tlak paliva common rail a plnicí tlak turbopřeplňování. Těmito změnami kalibrace bylo možné měnit úrovně HC a CO vycházející z motoru.
Oba katalyzátory byly hodnoceny v třízkouškovém evropském cyklu se standardní výrobní kalibrací (základní). Byly hodnoceny s kalibrací, která vytvářela emise CO třikrát vyšší než základní kalibrace. Tab.14 shrnuje výsledky pro oba katalyzátory s oběma kalibracemi.
TAB.14
Výsledky (g/km) s katalyzátorem A a B pro obě kalibrace g/km
Katalyzátor Katalyzátor
K (Pt) L (Pt+Pd)
Základní HC výstup motoru 0,19 0,21
kalibrace CO výstup motoru 1,43 1,42
Ν0χ výst.motoru 0,38 0,38
HC konc.trubka výfuku 0,014 0,009
CO konc.trubka výfuku 0,042 0,041
Ν0χ konc.trub. výfuku 0,37 0,38
·· ·· 99 ···· ·· ·©·· • ♦ · · » · © · · » • · · · · · · · ·«©» «······ ···· » ~34“ ·· «. *» .· ·· ...
Kalibrace HC výstup motoru 0,39 0,39
s vysok. CO CO výstup motoru 4,55 4,28
ΝΟχ výst.motoru 0,72 0,78
HC konc.trubka výfuku 0,122 0,08
CO konc.trubka výfuku 1,58 0,398
ΝΟχ konc.trub. výfuku 0,73 0,77
Z Tab.14 je zřejmé, že při základní kalibraci mají katalyzátory velmi podobnou účinnost pokud jde o odstraňování CO. Při vysoké kalibraci CO má katalyzátor L mnohem nižší emise HC a CO v koncové trubce výfuku než katalyzátor K.
Metoda použitá pro zvýšení emisí CO z motoru měla také za následek znatelné zvýšení emisí Ν0χ. K tomu by nedocházelo v typu motoru konstruovaného pro práci v podmínkách, které by vedly k těmto vysokým emisím. Výsledky však ukazují, že oxidační účinnost obou katalyzátorů je nezávislá na podmínkách koncentrace Ν0χ. Použití konstantní koncentrace 200 ppm Ν0χ v syntetickém plynu pro zkoušky nemělo proto žádný vliv na výsledky dosažené pro oxidaci HC a CO.

Claims (36)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zařízení obsahující vznětový motor provozovatelný v prvním normálním provozním režimu a druhém režimu vyvíjejícím výfukové plyny obsahující zvýšenou úroveň oxidu uhelnatého (CO) vůči prvnímu režimu, prostředek pro přepínání, při použití, provozu motoru mezi oběma režimy, a výfukový systém obsahující komponentu, která obsahuje substrát obsahující nesený palladiový (Pd) katalyzátor sdružený s nejméně jedním promotorem na bázi obecného kovu nebo obecných kovů a volitelně nesený platinový (Pt) katalyzátor přidružený k palladiovému katalyzátoru, přičemž uvedená komponenta výfukového systému obsahuje oxidační katalyzátor, katalyzovaný filtr na saze, odlučovač Ν0χ, čtyřcestný katalyzátor nebo kombinaci oxidačního katalyzátoru NO obsahujícího palladiový katalyzátor, přidružený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo obecných kovů a platinový katalyzátor, a filtru umístěného na výstupní straně vzhledem k uvedenému oxidačnímu katalyzátoru.
  2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že motor je konfigurovaný pro vyvíjení >2000 ppm CO když je provozován ve druhém režimu.
  3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že substrát komponenty obsahuje první vrstvu obsahující platinový katalyzátor a druhou vrstvu ležící na první vrstvě, přičemž druhá vrstva obsahuje nesené palladium a přidružený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo obecných kovů.
    ···· • * to · · ·
    -36·· ·· ···· · ·· · · · • ·· ··· to · · · · ·· toto • · ···· to··
  4. 4. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že substrát komponenty obsahuje jednu vrstvu washcoat obsahující nesené palladium, přidružený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo obecných kovů, a platinový katalyzátor, přičemž palladiový katalyzátor a platinový katalyzátor jsou každý nesený na samostatném a odlišném částicovém nosičovém materiálu.
  5. 5. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1, 2, 3 nebo 4, vyznačené tím, že komponenta výfukového systému obsahuje volitelně nesený platinový katalyzátor umístěný na výstupní straně vzhledem k palladiovému katalyzátoru.
  6. 6. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že odlučovač Ν0χ nebo čtyřcestný katalyzátor obsahuje absorbér Ν0χ pro absorbování Ν0χ ve výfukových plynech s lambda >1, přičemž absorbér Ν0χ obsahuje nejméně jeden alkalický kov, nejméně jeden kov alkalických zemin, nejméně jeden kov vzácných zemin nebo jakékoli dva nebo více z těchto kovů.
  7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden alkalický kov je draslík nebo cesium.
  8. 8. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden kov alkalických zemin je vápník, barium nebo stroncium.
  9. 9. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden kov vzácných zemin je lanthan nebo yttrium.
    « ♦ · · φ · • φ φ ·Φ· ·· ····
    -3710. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že obsahuje recirkulační ventil pro výfukové plyny a okruh pro recirkulování zvolené části výfukových plynů do přívodu vzduchu pro motor.
  10. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že recirkulované výfukové plyny se chladí před směšováním s přívodním vzduchem motoru.
  11. 12. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že řízení prvních a druhých provozních podmínek se při použití provádí řídicím prostředkem motoru.
  12. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že řídicí prostředek motoru obsahuje řídicí jednotku motoru (ECU).
  13. 14. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že prostředek pro přepínání mezi oběma režimy přepíná mezi prvním režimem a druhým režimem, když je teplota platinového katalyzátoru <250°C.
  14. 15. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že palladiový katalyzátor a platinový katalyzátor jsou uloženy na stejném nosičovém materiálu.
  15. 16. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden promotor na bázi obecného kovu nebo obecných kovů je redukovatelný oxid nebo bazický kov nebo směs kterýchkoli dvou nebo více z nich.
  16. 17. Zařízení podle nároku 16, vyznačené tím, že uveφ φ φ φ φφφφ φφφ · φ φ φ φ φ φφφ
    -38• φ φ φ • · φ φ φ φφφ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ • φφφ φφφφ děný nejméně jeden redukovatelný oxid je oxid manganu, železa, mědi, cínu, kobaltu nebo céru.
  17. 18. Zařízení podle nároku 16 nebo 17, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden redukovatelný oxid je nejméně jeden z MnO2, Mn2O3, Fe2O3, SnO2, CuO, CoO a CeO2.
  18. 19. Zařízení podle nároku 16, 17 nebo 18, vyznačené tím, že redukovatelný oxid je rozptýlený na nosičovém materiálu.
  19. 20. Zařízení podle nároku 16, 17 nebo 18, vyznačený tím, že nosičový materiál samotný sestává z redukovatelného oxidu v částicové formě.
  20. 21. Zařízení podle nároku 16, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden bazický kov je alkalický kov, kov alkalických zemin nebo lanthanidový kov nebo jakákoli směs, složený oxid nebo směsný oxid kterýchkoli dvou nebo více z uvedených kovů.
  21. 22. Zařízeni podle nároku 21, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden kov alkalických zemin je barium, hořčík, vápník, stroncium.
  22. 23. Zařízeni podle nároku děný nejméně jeden alkalický kov sium.
  23. 24. Zařízení podle nároku děný nejméně jeden lanthanidový
    21, vyznačené tím, že uveje sodík, draslík nebo ce21, vyznačené tím, že uvekov je cér, praseodym nebo • · 4 4 4 4 • ·
    4 444
    -3944 44 ·4 4444
    4444 44 4 4
    4 4 · 4 44 * 4
    4444444 4444 4
    4444 4 · 4 4 44 4 • 4 ·· ·· * · 44 444 lanthan.
  24. 25. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že nosičový materiál nebo každý nosičový materiál obsahuje nejméně jednu látku ze skupiny obsahující oxid hlinitý, oxid křemičitý-oxid hlinitý, oxid ceričitý, oxid hořečnatý, oxid titaničitý, oxid zirkoničitý, zeolit nebo obsahuje směs, složený oxid nebo směsný oxid kterýchkoli dvou nebo více z uvedených.
  25. 26. Zařízení podle nároku 25, vyznačené tím, že nosičový materiál obsahuje oxid hlinitý stabilizovaný lanthanem.
  26. 27. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 24, vyznačené tím, že nosičový materiál obsahuje nejméně jeden bazický kov.
  27. 28. Zařízení podle nároku 27, vyznačené tím, že uvedený nejméně jeden bazický kov obsahuje nejméně jeden ze skupiny obsahující zirkonium, cér, lanthan, oxid hlinitý, yttrium, praseodym, barium a neodym.
  28. 29. Zařízení podle nároku 28, vyznačené tím, že nosičový materiál obsahuje oxid ceričitý a zirkoničitý, podle volby v hmotnostním poměru od 5:95 do 95:5.
  29. 30. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že katalyzátor obsahuje od 0,1 do 30%, podle volby 0,5-15%, s výhodou 1-5% kombinované hmotnosti Pt a Pd vztažené na celkovou hmotnost katalyzátoru.
    ·· ···· ·· ····
    9 · · · 11 1 9 19
    1 9 ·1 · · * · 1 · · · #··«··· 1111 · ···· 1111 11 1
  30. 31. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že katalyzátor má hmotnostní poměr Pd:Pt od 95:5 do 10:90.
  31. 32. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že výfukový systém obsahuje od 30 do 300g/ft3 Pd a od 30 do 300 g/ft3 Pt.
  32. 33. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že katalyzátor obsahuje od 0,1 do 10% Pt v procentech hmotnosti vztažených na celkovou hmotnost katalyzátoru a od 0,1 do 20 hmotn.% vztažených na celkovou hmotnost katalyzátoru.
  33. 34. Zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačené tím, že motor je dieselmotor, jako například lehký dieselmotor.
  34. 35. Vozidlo obsahující zařízení podle kteréhokoli z předchozích nároků.
  35. 36. Způsob provozování zařízení obsahujícího vznětový motor a výfukový systém, který obsahuje komponentu obsahující oxidační katalyzátor, katalyzovaný filtr na saze, odlučovač Ν0χ, čtyřcestný katalyzátor nebo kombinaci oxidačního katalyzátoru NO a filtru umístěného na výstupní straně vzhledem ke katalyzátoru, přičemž uvedená komponenta obsahuje nesený palladiový (Pd) katalyzátor sdružený s nejméně jedním promotorem na bázi obecného kovu nebo obecných kovů a volitelně nesený platinový (Pt) katalyzátor přidružený k palladiovému katalyzátoru, • · ···· • · • ··« ·« ·*·♦ • · β * · · · « ···· · · · · • * · **« » ··· · · ···· · »' · · ·· ·
    -41- ·· ·· ·· ·· ·· ··· přičemž při způsobu se nechává motor běžet v prvním normálním provozním režimu a motor se přepíná do druhého provozního režimu, vyvíjejícího výfukové plyny obsahující zvýšenou úroveň oxidu uhelnatého (CO) vzhledem k prvnímu režimu, přičemž CO je oxidován neseným palladiovým katalyzátorem během provozu v druhém režimu, přičemž přepínací krok se provádí když hodnota nejméně jednoho měřitelného parametru, indikativního pro stav motoru, je uvnitř nebo vně předem určeného rozmezí.
  36. 37. Způsob podle nároku 36, vyznačený tím, že uvedený nejméně jeden měřitelný parametr je zvolený ze skupiny obsahující teplotu výfukových plynů, teplotu vrstvy katalyzátoru, hmotnostní průtok výfukových plynů v systému, podtlak v potrubí, časování vznětů, rychlost motoru, polohu ovladače přívodu paliva (polohu akcelerátoru), hodnotu lambda výfukových plynů, množství paliva vstřikovaného do motoru, polohu ventilu pro recirkulaci výfukových plynů (EGR) a tím i množství recirkulovaných výfukových plynů, plnicí tlak, a teplotu chladivá motoru.
CZ2005148A 2002-09-13 2003-09-15 Vznětový motor, motorové vozidlo, způsob provozování vznětového motoru a způsob zvyšování rychlosti katalyzované reakce CZ2005148A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0221228A GB0221228D0 (en) 2002-09-13 2002-09-13 Process for treating diesel exhaust gas
GB0303660A GB0303660D0 (en) 2003-02-18 2003-02-18 Process for treating diesel exhaust gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2005148A3 true CZ2005148A3 (cs) 2005-06-15

Family

ID=31995699

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2005147A CZ2005147A3 (cs) 2002-09-13 2003-09-15 Způsob zpracovávání výfukových plynů z vznětového motoru, vznětový motor a vozidlo jej obsahující
CZ2005148A CZ2005148A3 (cs) 2002-09-13 2003-09-15 Vznětový motor, motorové vozidlo, způsob provozování vznětového motoru a způsob zvyšování rychlosti katalyzované reakce

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2005147A CZ2005147A3 (cs) 2002-09-13 2003-09-15 Způsob zpracovávání výfukových plynů z vznětového motoru, vznětový motor a vozidlo jej obsahující

Country Status (12)

Country Link
US (2) US8006485B2 (cs)
EP (2) EP1537304B1 (cs)
JP (6) JP2005538301A (cs)
KR (3) KR101095405B1 (cs)
CN (3) CN102797539B (cs)
AT (1) ATE355447T1 (cs)
AU (2) AU2003269150A1 (cs)
CZ (2) CZ2005147A3 (cs)
DE (1) DE60312175T2 (cs)
DK (1) DK1537304T3 (cs)
ES (1) ES2280779T3 (cs)
WO (2) WO2004025096A1 (cs)

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004509740A (ja) * 2000-09-29 2004-04-02 オーエムゲー　アクチエンゲゼルシャフト　ウント　コンパニー　コマンディートゲゼルシャフト 触媒すすフィルターおよびリーン排気ガスの処理おけるその使用
ES2280779T3 (es) * 2002-09-13 2007-09-16 Johnson Matthey Public Limited Company Motor de encendido por compresion, y sistema de escape para este.
GB0318776D0 (en) * 2003-08-09 2003-09-10 Johnson Matthey Plc Lean NOx catalyst
JP2005248787A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排気浄化装置
DE102004040549B4 (de) * 2004-08-21 2017-03-23 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch beschichtetes Partikelfilter und seine Verwendung
GB2406803A (en) 2004-11-23 2005-04-13 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising exotherm-generating catalyst
GB0523135D0 (en) * 2005-11-14 2005-12-21 Johnson Matthey Plc Reducing coking over Ag/A1203 HC-SCR catalyst
US7771669B2 (en) * 2006-03-20 2010-08-10 Ford Global Technologies, Llc Soot oxidation catalyst and method of making
US8418444B2 (en) † 2006-03-30 2013-04-16 Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. Method for purification of exhaust gas from internal combustion engine
US7576031B2 (en) 2006-06-09 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
GB0620883D0 (en) 2006-10-20 2006-11-29 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean-burn internal combustion engine
PL1916029T3 (pl) * 2006-10-23 2014-11-28 Haldor Topsoe As Sposób i urządzenie do oczyszczania gazów spalinowych z silnika wysokoprężnego
EP1920831B1 (en) * 2006-11-08 2020-06-03 Nissan Motor Co., Ltd. Compound oxide-based particulate matter oxidizing catalyst
TWI449572B (zh) * 2006-11-29 2014-08-21 Umicore Shokubai Japan Co Ltd Oxidation catalyst and the oxidation catalyst using an exhaust gas purification system
US20080131345A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Frederic Vitse Multi-bed selective catalytic reduction system and method for reducing nitrogen oxides emissions
EP1941945B1 (en) * 2007-01-05 2012-01-18 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Catalyst for removing particulate matter and method using the same for removing particulate matter
JP5328133B2 (ja) * 2007-10-19 2013-10-30 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
US9863297B2 (en) 2007-12-12 2018-01-09 Basf Corporation Emission treatment system
US8114354B2 (en) * 2007-12-18 2012-02-14 Basf Corporation Catalyzed soot filter manufacture and systems
US8038954B2 (en) * 2008-02-14 2011-10-18 Basf Corporation CSF with low platinum/palladium ratios
WO2009120866A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Umicore Ag & Co. Kg Base metal and base metal modified diesel oxidation catalysts
US8778831B2 (en) 2008-03-27 2014-07-15 Umicore Ag & Co. Kg Base metal and base metal modified diesel oxidation catalysts
US9403151B2 (en) 2009-01-30 2016-08-02 Umicore Ag & Co. Kg Basic exchange for enhanced redox OS materials for emission control applications
KR100969378B1 (ko) * 2008-03-31 2010-07-09 현대자동차주식회사 배기 가스 정화 장치
EP2112341B1 (en) * 2008-04-22 2018-07-11 Umicore AG & Co. KG Method for purification of an exhaust gas from a diesel engine
GB0808427D0 (en) 2008-05-09 2008-06-18 Johnson Matthey Plc Apparatus
US20100077727A1 (en) * 2008-09-29 2010-04-01 Southward Barry W L Continuous diesel soot control with minimal back pressure penatly using conventional flow substrates and active direct soot oxidation catalyst disposed thereon
US8033167B2 (en) * 2009-02-24 2011-10-11 Gary Miller Systems and methods for providing a catalyst
JP5396959B2 (ja) * 2009-03-27 2014-01-22 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法
US8637426B2 (en) 2009-04-08 2014-01-28 Basf Corporation Zoned catalysts for diesel applications
US8513153B2 (en) * 2009-04-22 2013-08-20 Uto Environmental Products Limited Fuel additive
DE102009023550A1 (de) 2009-05-30 2010-12-09 Deutz Ag Abgasnachbehandlungssystem
DE102009033635B4 (de) * 2009-07-17 2020-11-05 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives Partikelfilter mit Schwefelwasserstoff-Sperrfunktion, seine Verwendung und Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Partikeln
US8978360B2 (en) * 2009-09-15 2015-03-17 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon and NOx trap
JP2011106999A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Horiba Ltd 希釈用空気精製方法および希釈用空気精製装置
US8534050B2 (en) * 2009-12-18 2013-09-17 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas aftertreatment system for a diesel engine and method of increasing a temperature of an SCR catalyst to reduce NOx in exhaust gases
GB0922194D0 (en) * 2009-12-21 2010-02-03 Johnson Matthey Plc Improvements in emission control
US8263033B2 (en) * 2010-02-23 2012-09-11 Ford Global Technologies, Llc Palladium-contaning oxidation catalyst
JP4998579B2 (ja) 2010-04-01 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 排気浄化触媒
US8062601B2 (en) * 2010-10-26 2011-11-22 Ford Global Technologies, Llc Emission SCR NOX aftertreatment system having reduced SO3 generation and improved durability
US8304366B2 (en) 2010-11-24 2012-11-06 Ford Global Technologies, Llc System for remediating emissions and method of use
US8668877B2 (en) 2010-11-24 2014-03-11 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst articles and methods of making and using
GB201021649D0 (en) 2010-12-21 2011-02-02 Johnson Matthey Plc NOx Absorber catalyst
GB201021887D0 (en) * 2010-12-21 2011-02-02 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a lean burn internal combustion engine
BR112013022321A2 (pt) * 2011-04-08 2019-09-24 Toyota Motor Co Ltd catalisador de oxidação para purificação de gás exaurido
US8479493B2 (en) * 2011-05-19 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Oxidation catalysts for engines producing low temperature exhaust streams
DE102011102047A1 (de) * 2011-05-19 2012-11-22 Man Truck & Bus Ag Verfahren und Vorrichtung zur Desulfatisierung einer in einer Diesel-Brennkraftmaschine angeordneten Abgasreinigungseinrichtung
JP5938819B2 (ja) 2011-10-06 2016-06-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 排気ガス処理用酸化触媒
US8449852B1 (en) 2011-12-01 2013-05-28 Basf Corporation Diesel oxidation catalysts, systems and methods of treatment
US9126182B2 (en) 2012-01-30 2015-09-08 Basf Corporation Catalyzed soot filters, systems and methods of treatment
EP2623183B1 (de) * 2012-02-03 2015-08-26 Umicore AG & Co. KG Katalytisch aktives partikelfilter und dessen verwendung
US9138686B2 (en) * 2012-03-30 2015-09-22 GM Global Technology Operations LLC Carbon monoxide-selective oxidation catalysts
GB201206066D0 (en) * 2012-04-04 2012-05-16 Johnson Matthey Plc High temperature combustion catalyst
US8668890B2 (en) 2012-04-26 2014-03-11 Basf Corporation Base metal catalyst composition and methods of treating exhaust from a motorcycle
GB201210891D0 (en) 2012-06-19 2012-08-01 Johnson Matthey Plc Catalyst composition
GB201220912D0 (en) * 2012-11-21 2013-01-02 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for treating the exhaust gas of a compression ignition engine
CN103877991B (zh) * 2012-12-19 2015-12-09 中国石油化工股份有限公司 反式-1,4-环己烷二甲醇的生产方法及其所用催化剂
GB2514177A (en) 2013-05-17 2014-11-19 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a compression ignition engine
EP3038746A1 (en) 2013-08-28 2016-07-06 Johnson Matthey PLC Co slip catalyst and method of using
GB2518418A (en) * 2013-09-20 2015-03-25 Johnson Matthey Plc Electrically heated catalyst for a compression ignition engine
GB201401115D0 (en) * 2014-01-23 2014-03-12 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst and exhaust system
JP2014089216A (ja) * 2014-02-17 2014-05-15 Sumitomo Metal Mining Engineering Co Ltd 希釈用空気精製方法、希釈用空気精製装置、定容量サンプリング装置及び排ガスサンプリング分析システム
US9616384B2 (en) 2014-06-11 2017-04-11 Basf Se Base metal catalyst
US20160310933A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Ut-Battelle, Llc Catalyst for low temperature emission control and methods for using same
JP2017186220A (ja) * 2016-03-30 2017-10-12 日本碍子株式会社 遷移金属酸化物含有二酸化セリウム粒子
GB2554859A (en) 2016-10-04 2018-04-18 Johnson Matthey Plc NOx adsorber catalyst
US11187127B2 (en) 2019-06-28 2021-11-30 Deere & Company Exhaust gas treatment system and method with four-way catalyzed filter element
EP3888774A1 (en) 2020-03-31 2021-10-06 Johnson Matthey Public Limited Company Composite, zone-coated oxidation and exotherm generation catalyst
GB202004769D0 (en) 2019-10-16 2020-05-13 Johnson Matthey Plc Composite, zoned oxidation catalyst for a compression ignition internal combustion engine

Family Cites Families (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741725A (en) * 1971-08-12 1973-06-26 J Graham Catalytic control of auto exhaust emissions
JPS5234140A (en) * 1975-09-11 1977-03-15 Nissan Motor Co Ltd Temperature control device of thermal reactor
US4087384A (en) * 1975-11-12 1978-05-02 Davis Robert E Method of catalyst preparation for use in suppressing hydrocarbon and carbon monoxide emission from internal combustion engines
SE7800987L (sv) 1977-02-04 1978-08-05 Johnson Matthey Co Ltd Katalysator
US4128506A (en) * 1978-01-23 1978-12-05 General Motors Corporation Platinum-rhodium catalyst for automotive emission control
US4428768A (en) 1979-12-31 1984-01-31 Johnson Matthey & Co., Limited Process for the recovery of platinum group metals from refractory ceramic substrates
US4686827A (en) * 1983-02-03 1987-08-18 Ford Motor Company Filtration system for diesel engine exhaust-II
DE3407172C2 (de) * 1984-02-28 1986-09-04 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Einrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren
JPS6268543A (ja) * 1985-09-21 1987-03-28 Toyota Motor Corp 排気ガス浄化用モノリス触媒
US4902487A (en) 1988-05-13 1990-02-20 Johnson Matthey, Inc. Treatment of diesel exhaust gases
DE4109227A1 (de) * 1991-03-21 1992-09-24 Schwaebische Huettenwerke Gmbh Abgasfilter und/oder katalysator
JPH0523593A (ja) * 1991-07-22 1993-02-02 Nippon Shokubai Co Ltd 排気ガス浄化システム
DE4117364A1 (de) 1991-05-28 1992-12-03 Duerrwaechter E Dr Doduco Verfahren zum verkuerzen der anspringverzoegerung eines katalysators und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
JP2946064B2 (ja) 1991-08-29 1999-09-06 株式会社日立製作所 エンジン排気浄化装置
WO1993007363A1 (fr) 1991-10-03 1993-04-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif pour purifier les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
JPH06108827A (ja) * 1992-09-29 1994-04-19 Mazda Motor Corp エンジンの排気ガス浄化装置
GB9226434D0 (en) 1992-12-18 1993-02-10 Johnson Matthey Plc Catalyst
EP0613714B1 (en) 1993-01-11 2001-07-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Process for purifying exhaust gases
WO1994022564A1 (en) 1993-03-29 1994-10-13 Engelhard Corporation Improved zeolite-containing oxidation catalyst and method of use
EP0705134B1 (en) 1993-06-25 1999-04-14 Engelhard Corporation Layered catalyst composite
JP3335755B2 (ja) 1994-03-16 2002-10-21 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒
DE69516281T2 (de) 1994-06-17 2000-08-31 Engelhard Corp Zusammengesetzter katalysator mit schichtstruktur
JPH0814029A (ja) 1994-06-24 1996-01-16 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気ガス浄化装置
JPH0857315A (ja) * 1994-08-26 1996-03-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 排ガス浄化用触媒
JPH08103635A (ja) * 1994-10-06 1996-04-23 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JP3079933B2 (ja) * 1995-02-14 2000-08-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE69619342T2 (de) 1995-06-06 2002-10-02 Johnson Matthey Plc Bekämpfen von luftverschmutzung
JP3496348B2 (ja) * 1995-07-14 2004-02-09 株式会社豊田中央研究所 排ガス浄化用触媒
JP3899534B2 (ja) 1995-08-14 2007-03-28 トヨタ自動車株式会社 ディーゼル機関の排気浄化方法
JPH0985055A (ja) * 1995-09-22 1997-03-31 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒
US5878567A (en) * 1996-01-22 1999-03-09 Ford Global Technologies, Inc. Closely coupled exhaust catalyst system and engine strategy associated therewith
JP3546908B2 (ja) * 1996-02-06 2004-07-28 株式会社豊田中央研究所 アンモニア浄化用触媒装置
JPH1099686A (ja) * 1996-09-27 1998-04-21 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒及びその製法及び排気ガス浄化方法
CN1077806C (zh) * 1996-10-04 2002-01-16 中国科学院大连化学物理研究所 负载贵金属微粒的大气净化催化剂及制法
US6348430B1 (en) 1997-06-20 2002-02-19 Degussa Ag Exhaust gas treatment catalyst for internal combustion engines with two catalytically active layers on a carrier structure
DE19726322A1 (de) 1997-06-20 1998-12-24 Degussa Abgasreinigungskatalysator für Verbrennungsmotoren mit zwei katalytisch aktiven Schichten auf einem Tragkörper
JP3094974B2 (ja) * 1997-09-16 2000-10-03 トヨタ自動車株式会社 圧縮着火式内燃機関
JPH11303625A (ja) * 1998-04-23 1999-11-02 Johnson Massey Japan Kk 内燃機関の排気浄化装置およびそれを用いた排気浄化法
JP3820750B2 (ja) * 1998-05-20 2006-09-13 三菱ふそうトラック・バス株式会社 ディーゼルエンジン
JP3965793B2 (ja) * 1998-07-30 2007-08-29 株式会社日立製作所 内燃機関の排ガス浄化装置，排ガス浄化方法及び排ガス浄化触媒
JP4012320B2 (ja) * 1998-10-15 2007-11-21 株式会社アイシーティー 希薄燃焼エンジン用排気ガス浄化用触媒
JP3827186B2 (ja) * 1998-10-29 2006-09-27 日野自動車株式会社 ディーゼルエンジンの脱硝システム
EP1149232B1 (en) 1998-11-06 2006-02-15 Ceryx Asset Recovery, LLC Integrated apparatus for removing pollutants from a fluid stream in a lean-burn environment with heat recovery
DE69927718T2 (de) 1998-11-13 2006-07-13 Engelhard Corp. Katalysator und verfahren zur reduzierung der abgasemissionen
JP3952617B2 (ja) 1998-12-11 2007-08-01 株式会社日立製作所 内燃機関の排ガス浄化装置，排ガス浄化方法及び排ガス浄化触媒
US6182443B1 (en) * 1999-02-09 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent
US6375910B1 (en) 1999-04-02 2002-04-23 Engelhard Corporation Multi-zoned catalytic trap and methods of making and using the same
US20020048542A1 (en) 1999-04-02 2002-04-25 Michel Deeba Catalytic trap and methods of making and using the same
JP2000345881A (ja) * 1999-06-03 2000-12-12 Johnson Matthey Japan Inc 内燃機関の排気ガス浄化方法および排気ガス浄化装置
US6293096B1 (en) * 1999-06-23 2001-09-25 Southwest Research Institute Multiple stage aftertreatment system
JP3489049B2 (ja) * 1999-07-15 2004-01-19 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒
JP4306034B2 (ja) * 1999-07-30 2009-07-29 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
WO2001014046A1 (en) 1999-08-23 2001-03-01 Engelhard Corporation Catalytic trap with potassium component and method of using the same
US6253543B1 (en) * 1999-08-24 2001-07-03 Ford Global Technologies, Inc. Lean catalyst and particulate filter control
JP2001115829A (ja) * 1999-10-15 2001-04-24 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP3607980B2 (ja) * 1999-12-16 2005-01-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US6606856B1 (en) * 2000-03-03 2003-08-19 The Lubrizol Corporation Process for reducing pollutants from the exhaust of a diesel engine
JP4413367B2 (ja) * 2000-03-22 2010-02-10 株式会社キャタラー 排気ガス浄化用触媒
JP2001303935A (ja) * 2000-04-19 2001-10-31 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
GB0013607D0 (en) * 2000-06-06 2000-07-26 Johnson Matthey Plc Emission control
JP2001355485A (ja) * 2000-06-16 2001-12-26 Isuzu Motors Ltd 窒素酸化物吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化装置
JP2002047918A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置
JP2002045702A (ja) * 2000-08-08 2002-02-12 Cataler Corp 排ガス浄化用触媒
JP2002061527A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置
JP4889873B2 (ja) * 2000-09-08 2012-03-07 日産自動車株式会社 排気ガス浄化システム、これに用いる排気ガス浄化触媒及び排気浄化方法
JP2002089242A (ja) * 2000-09-13 2002-03-27 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置
JP2004509740A (ja) 2000-09-29 2004-04-02 オーエムゲー　アクチエンゲゼルシャフト　ウント　コンパニー　コマンディートゲゼルシャフト 触媒すすフィルターおよびリーン排気ガスの処理おけるその使用
JP2002129937A (ja) 2000-10-24 2002-05-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
US6777370B2 (en) 2001-04-13 2004-08-17 Engelhard Corporation SOx tolerant NOx trap catalysts and methods of making and using the same
US6679052B2 (en) * 2001-07-31 2004-01-20 Toyota Jidosha Kaisha Emission control apparatus
US6756338B2 (en) * 2001-09-19 2004-06-29 Johnson Matthey Public Limited Company Lean NOx trap/conversion catalyst
JP3927395B2 (ja) * 2001-09-28 2007-06-06 株式会社日立製作所 圧縮着火エンジンの制御装置
US6912847B2 (en) * 2001-12-21 2005-07-05 Engelhard Corporation Diesel engine system comprising a soot filter and low temperature NOx trap
JP3649188B2 (ja) * 2002-01-16 2005-05-18 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置付き内燃機関
US6564545B1 (en) * 2002-01-31 2003-05-20 Visteon Global Technologies, Inc. Superintegration of three way catalyst and heat exchanger for HCCI engine intake air temperature control
US7661263B2 (en) * 2004-08-27 2010-02-16 Caterpillar, Inc. Method of operating an internal combustion engine
JP4042476B2 (ja) * 2002-06-14 2008-02-06 株式会社デンソー 内燃機関の排気ガス浄化装置
ES2280779T3 (es) * 2002-09-13 2007-09-16 Johnson Matthey Public Limited Company Motor de encendido por compresion, y sistema de escape para este.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014128797A (ja) 2014-07-10
WO2004025093A1 (en) 2004-03-25
KR101095405B1 (ko) 2011-12-16
KR101225517B1 (ko) 2013-01-23
EP1537304B1 (en) 2007-02-28
JP2005538300A (ja) 2005-12-15
JP2013256954A (ja) 2013-12-26
KR20050051657A (ko) 2005-06-01
CZ2005147A3 (cs) 2005-06-15
WO2004025096A1 (en) 2004-03-25
DE60312175T2 (de) 2007-11-15
ES2280779T3 (es) 2007-09-16
EP1537304A1 (en) 2005-06-08
US20060162317A1 (en) 2006-07-27
US20060156709A1 (en) 2006-07-20
US7485270B2 (en) 2009-02-03
JP5628071B2 (ja) 2014-11-19
JP5592151B2 (ja) 2014-09-17
ATE355447T1 (de) 2006-03-15
EP1537309A1 (en) 2005-06-08
KR20110136900A (ko) 2011-12-21
CN1682020B (zh) 2012-11-14
DE60312175D1 (de) 2007-04-12
CN102797539B (zh) 2015-12-16
JP2010230011A (ja) 2010-10-14
AU2003269152A1 (en) 2004-04-30
AU2003269152A8 (en) 2004-04-30
DK1537304T3 (da) 2007-05-07
CN1682018A (zh) 2005-10-12
CN1682020A (zh) 2005-10-12
JP6377357B2 (ja) 2018-08-22
KR101133009B1 (ko) 2012-04-04
KR20050052497A (ko) 2005-06-02
CN102797539A (zh) 2012-11-28
JP2005538301A (ja) 2005-12-15
US8006485B2 (en) 2011-08-30
JP2011169324A (ja) 2011-09-01
WO2004025096A8 (en) 2005-04-07
EP1537309B1 (en) 2018-01-10
JP5843817B2 (ja) 2016-01-13
AU2003269150A1 (en) 2004-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2005148A3 (cs) Vznětový motor, motorové vozidlo, způsob provozování vznětového motoru a způsob zvyšování rychlosti katalyzované reakce
EP1608854B2 (en) Method of purification of nitrogen oxides by the selective catalytic reduction in the lean exhaust gas of internal combustion engines
KR101060125B1 (ko) 희박 연소 ｉｃ 엔진용 배기 시스템
US7832203B2 (en) Exhaust system for a lean burn internal combustion engine
KR101978617B1 (ko) ＮＯｘ 저장 촉매 및 촉매화된 매연 필터를 포함하는 배기 시스템
EP2230002B1 (en) NOx reduction catalyst and exhaust system using the same
KR20140015295A (ko) ＮＯｘ 흡수제 촉매
KR100370486B1 (ko) 내연기관의 배기가스 정화장치, 배기가스정화방법 및배기가스정화촉매
RU2635092C2 (ru) Каталитическая композиция
EP1458476B1 (en) Exhaust line for an internal combustion engine
JPH02102739A (ja) 排気ガス浄化用触媒
EP2073929A1 (en) A catalyst for inhibiting the no2 generation