DE102014119170A1 - Abgassystem für einen kompressionszündungsmotor, das ein wasseradsorptionsmittelmaterial umfasst - Google Patents

Abgassystem für einen kompressionszündungsmotor, das ein wasseradsorptionsmittelmaterial umfasst Download PDF

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Guy Richard Chandler
Alexander Nicholas Michael Green
Paul Richard Phillips
Andrew Peter Walker
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Abstract

Beschrieben wird ein Abgassystem für einen Kompressionszündungsmotor, das ein Wasseradsorptionsmittelmaterial und eine Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffes, der durch den Kompressionszündungsmotor produziert wird, umfasst, wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial (i) so angeordnet ist, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt, und (ii) sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung befindet.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgassystem und einen Oxidationskatalysator für einen Kompressionszündungsmotor, wie beispielsweise einen Dieselmotor. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, das einen Kompressionszündungsmotor umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Verfahren und Verwendungen eines Wasseradsorptionsmittelmaterials.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Kompressionszündungsmotoren liefern Abgasemissionen, die im Allgemeinen mindestens vier Klassen von Schadstoffen enthalten, gegen die es von internationalen Organisationen auf der ganzen Welt Gesetze gibt: Kohlenmonoxid (CO), Nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (HCs), Stickstoffoxide (NOx) und Feinstaub (PM). Als Oxidationskatalysatoren (oder Dieseloxidationskatalysatoren) bekannte Emissionssteuerungsvorrichtungen werden allgemein verwendet, um Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffe (HCs), einschließlich der flüchtigen organischen Fraktion (VOF) von Feinstaub (PM), in Abgasemissionen, die durch Kompressionszündungsmotoren produziert werden, zu behandeln. Derartige Katalysatoren behandeln Kohlenmonoxid (CO) durch Oxidieren desselben zu Kohlendioxid (CO2) und behandeln Kohlenwasserstoffe (HCs) durch Oxidieren derselben zu Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2).
  • Oxidationskatalysatoren für Kompressionszündungsmotoren umfassen typischerweise ein Platingruppenmetall (PGM) oder ein Trägermetall, die auf ein Substrat gewashcoatet wurden. Ein Problem bei derartigen Oxidationskatalysatoren besteht darin, dass sie mehrere Minuten benötigen, um sich auf ihre wirksame Betriebstemperatur vom Kaltstart weg zu erwärmen und in dieser Zeit eine signifikante Menge an Schadstoffen in die Luft emittiert werden kann.
  • Die wirksame Betriebstemperatur eines Oxidationskatalysators wird häufig in Bezug auf die „Anspring“-Temperatur desselben gemessen. Das ist die Temperatur, bei der der Katalysator beginnt, eine spezielle katalytische Reaktion durchzuführen oder bei der der diese Reaktion auf einem bestimmten Niveau durchführt. Normalerweise werden „Anspring“-Temperaturen in Bezug auf ein spezielles Umwandlungsniveau eines Reaktionsteilnehmers, wie beispielsweise eine Umwandlung von Kohlenmonoxid, angegeben. Eine T50-Temperatur wird häufig als „Anspring“-Temperatur angegeben, da sie die niedrigste Temperatur darstellt, bei der ein Katalysator die Umwandlung eines Reaktionsteilnehmers bei einer 50-%igen Effizienz katalysiert.
  • Ein Weg, die Emission von Schadstoffen, die kurz nach dem Kaltstart eines Kompressionszündungsmotors auftritt, zu verringern oder zu verhindern besteht darin, den Oxidationskatalysator elektrisch zu erwärmen, um ihn rasch auf seine „Anspring“-Temperatur, üblicherweise seine CO- und/oder HC-„Anspring“-Temperatur zu bringen. Es gibt jedoch viele Nachteile, die mit einem elektrischen Erwärmen eines Oxidationskatalysators verbunden sind, wie beispielsweise der zusätzliche Strombedarf, der an den Motor/Batterie gerichtet wird, das Erfordernis eines elektrischen Isolierens des Substrats, das elektrisch erwärmt wird, und der hierfür benötigte Raum im Abgassystem. Wenn das elektrisch zu erwärmende Substrat metallisch ist, haften einige Oxidationskatalysatorzusammensetzungen schlecht an dem metallischen Substrat.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfinder haben einen Weg gefunden, um einen Oxidationskatalysator rasch auf seine effektive Betriebstemperatur (beispielsweise seine CO- und/oder HC-„Anspring“-Temperatur(en)) zu bringen, wenn die Temperatur eines durch einen Kompressionszündungsmotor produzierten Abgases relativ niedrig ist, wie beispielsweise kurz nach einem Kaltstart des Motors. Dies erlaubt, dass eine Oxidation der Schadstoffe in dem Abgas (beispielsweise CO, HC und/oder NO) kurz nach Starten des Kompressionszündungsmotors aus einem kalten Zustand heraus erfolgt, wodurch die Menge der Schadstoffe, die kurz nach einem Start in die Umgebung emittiert werden, verringert.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Abgassystem für einen Kompressionszündungsmotor, das die folgenden Bestandteile umfasst:
    ein Wasseradsorptionsmittelmaterial; und
    eine Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffs, der durch den Kompressionszündungsmotor produziert wird; wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial
    • (i) so angeordnet ist, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt, und
    • (ii) sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung befindet.
  • Die Erfinder haben realisiert, dass Wasser in einem Abgas verwendet werden kann, um Wärme (d.h. eine Exotherme) zu erzeugen, wenn die Temperatur des Abgases unter der effektiven Betriebstemperatur des Oxidationskatalysators liegt. Durch Kompressionszündungsmotoren produzierte Abgase enthalten allgemein eine signifikante Menge an Wasser (beispielsweise 4 bis 5 Vol.-%). Das meiste dieses Wassers tritt normalerweise durch das Abgassystem hindurch und verlässt es in die Umgebung.
  • Wenn ein Wasseradsorptionsmittelmaterial in dem Abgassystem vorhanden ist, kann es Wasser aus dem Abgas speichern oder adsorbieren. Das Verfahren eines Speicherns oder Adsorbierens von Wasser durch das Wasseradsorptionsmittelmaterial ist exotherm. Durch Anordnen des Wasseradsorptionsmittelmaterials in einer Weise, dass es mit dem Abgas vor dem Oxidationskatalysator in Berührung gelangt, kann das Wasseradsorptionsmittelmaterial Wärme erzeugen, bevor das Abgas den Katalysator erreicht. Damit ein ausreichender Wärmetransfer zwischen dem Wasseradsorptionsmittelmaterial und dem Oxidationskatalysator erfolgt, sollte sich das Wasseradsorptionsmittelmaterial in thermischer Kommunikation mit dem Oxidationskatalysator befinden.
  • Die durch das Wasseradsorptionsmittelmaterial gelieferte Wärme ermöglicht es, dass der Oxidationskatalysator einen Abgasschadstoff beispielsweise durch Oxidieren von Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HCs) und/oder Stickstoffoxiden (NOx) viel schneller nach Starten des Motors von kalten Bedingungen aus behandelt. Als Ergebnis kann eine Verringerung der Gesamtmenge der Schadstoffe, die in die Atmosphäre emittiert wird, erfolgen (beispielsweise gemäß Messung über einen Standardfahrzyklus hinweg). Das Wasseradsorptionsmittelmaterial kann auch unterstützen, dass die Temperatur des Oxidationskatalysators bei oder oberhalb seiner niedrigsten wirksamen Betriebstemperatur gehalten wird, wenn die Abgastemperaturen zu sinken beginnen, wie beispielsweise während eines Leerlaufs des Fahrzeugs oder wenn der Kompressionszündungsmotor zeitweilig gestoppt wurde.
  • Es ist selbstverständlich, dass die Bezugnahme auf einen „Oxidationskatalysator“, wie hier verwendet, einen Dieseloxidationskatalysator (DOC), ein katalysiertes Rußfilter (CSF), einen Kaltstartkonzept(CSC®)-Katalysator, einen passiven NOx-Adsorber (PNA) oder eine magere NOx-Falle (LNT) bezeichnen kann. Die „Katalysatorzusammensetzung“, wie hier verwendet, kann eine Zusammensetzung bezeichnen, die so formuliert ist, dass sie eine DOC-, CSF-, CSC®-Katalysator-, PNA- oder LNT-Aktivität liefert.
  • In dem erfindungsgemäßen Abgassystem kann das Wasseradsorptionsmittelmaterial Teil des Oxidationskatalysators selbst sein oder es kann von dem Oxidationskatalysator getrennt sein (beispielsweise auf einem getrennten Substrat). Wenn das Wasseradsorptionsmittelmaterial und die Katalysatorzusammensetzung auf dem gleichen Substrat angeordnet sind, kann das Wasseradsorptionsmittelmaterial sich in thermischer Kommunikation mit der ‚Katalysatorzusammensetzung befinden.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Oxidationskatalysator für einen Kompressionszündungsmotor, der die folgenden Bestandteile umfasst:
    ein Wasseradsorptionsmittelmaterial;
    eine Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffes, der durch den Kompressionszündungsmotor produziert wird; und
    ein Substrat;
    wobei die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial jeweils auf dem Substrat angeordnet sind und wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial so angeordnet ist, das es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Abgassystem für einen Kompressionszündungsmotor, das den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator umfasst. In dem erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator ist das Wasseradsorptionsmittelmaterial Teil des Oxidationskatalysators.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Fahrzeug. Das Fahrzeug umfasst einen Kompressionszündungsmotor und entweder den erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator oder das erfindungsgemäße Abgassystem.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines Wasseradsorptionsmittelmaterials in einem Abgassystem eines Kompressionszündungsmotors zum Erwärmen einer Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffes, der durch den Kompressionszündungsmotor produziert wird. Das Wasseradsorptionsmittelmaterial ist vorzugsweise (i) so angeordnet ist, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt, und (ii) befindet sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Erwärmen einer Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffes, der durch einen Kompressionszündungsmotor produziert wird, wobei das Verfahren ein Führen eines Wasser umfassenden Abgases durch ein Wasseradsorptionsmittelmaterial umfasst, wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial
    • (i) so angeordnet ist, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt und
    • (ii) sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung befindet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 veranschaulicht ein Abgassystem, wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial auf einem Substrat (1) angeordnet ist. Der Oxidationskatalysator ist auch einem stromabseitigen Substrat (2) angeordnet. Die Komponenten (1) und (2) sind in dem gleichen Gehäuse oder Behälter angeordnet.
  • 2 veranschaulicht ein Abgassystem, bei dem das Wasseradsorptionsmittelmaterial auf einem Substrat (3) angeordnet ist. Der Oxidationskatalysator ist auf einem stromabseitigen Substrat (4) angeordnet. Die Komponenten (3) und (4) sind in getrennten Gehäusen oder Behältern angeordnet.
  • DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Das Wasseradsorptionsmittelmaterial kann verwendet werden, um den Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung rasch auf seine/ihre wirksame Temperatur (beispielsweise seine/ihre Anspring-Temperatur) zu bringen. Dies geschieht viel schneller als bei einem Stützen auf einen Wärmetransfer von dem durch den Katalysator hindurchtretenden Abgas auf das Substrat, wenn sich der Motor erwärmt. Wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung seine/ihre wirksame Temperatur erreicht hat, kann er/sie damit beginnen, exotherme Reaktionen (beispielsweise eine Oxidation von Kohlenmonoxid (CO), eine Oxidation von Kohlenwasserstoffen (HCs) und/oder eine Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO)) zu katalysieren.
  • Das Abgassystem und der Oxidationskatalysator gemäß der vorliegenden Erfindung sind besonders für einen Kompressionszündungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor, geeignet. Die Temperatur der durch Kompressionszündungsmotoren produzierten Abgase ist allgemein niedriger als die Temperatur von durch Funkenentzündungsmotoren (beispielsweise Benzin-Funkenentzündungsmotoren) desselben Hubraums produzierten Abgasen.
  • Das Verfahren einer Speicherung oder Adsorption von Wasser in dem Wasseradsorptionsmittelmaterial ist ein reversibler Prozess, der von der Temperatur abhängig ist. Nachdem der Oxidationskatalysator seine niedrigste wirksame Betriebstemperatur erreicht hat oder übersteigt, kann die Wärme in dem Abgassystem die Freisetzung oder Desorption von Wasser aus dem Wasseradsorptionsmittelmaterial bewirken. Dieser Prozess erleichtert der Regeneration des Wasseradsorptionsmittelmaterials, sodass es Wasser speichern oder adsorbieren kann, wenn die Abgastemperaturen niedriger sind.
  • Das Wasseradsorptionsmittelmaterial ist so angeordnet, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor (d.h. dem Auslass aus dem Kompressionszündungsmotor) vor der Katalysatorzusammensetzung oder dem Oxidationskatalysator in Berührung gelangt. Es ist bevorzugt, dass das Wasseradsorptionsmittelmaterial so angeordnet ist, dass es mit Abgas direkt aus dem Kompressionszündungsmotor in Berührung gelangt. Somit gibt es keine Emissionssteuerungsvorrichtung stromauf des Wasseradsorptionsmittelmaterials (d.h. es gibt keine Emissionssteuerungsvorrichtung in dem Abgassystem zwischen dem Abgasauslass des Kompressionszündungsmotors und dem Wasseradsorptionsmittelmaterial).
  • Im Allgemeinen ist das Wasseradsorptionsmittelmaterial ein Wasseradsorptionsmittelmaterial, das (a) Wärme (d.h. eine Exotherme) erzeugt, wenn es Wasser speichert oder adsorbiert, und/oder (b) das Wasser reversibel speichert oder adsorbiert. Das Wasseradsorptionsmittelmaterial ist vorzugsweise thermisch haltbar (d.h. es erfährt keinen thermischen Abbau über den Temperaturbereichen weg, der in einem Abgassystem des Kompressionszündungsmotors auftritt). Derartige Wasseradsorptionsmittelmaterialien sind auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt.
  • Es ist bevorzugt, dass das Wasseradsorptionsmittelmaterial einen Zeolith umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Der Zeolith kann ein Ionen-ausgetauschter Zeolith (beispielsweise ein Metallionen-ausgetauschter Zeolith) oder ein imprägnierter Zeolith (beispielsweise ein mit einem Metallion imprägnierter Zeolith) sein. Das Metallion ist typischerweise ein Übergangsmetallion. Ein Ionenaustauschen eines Zeoliths mit einem Übergangsmetallion kann die HC-Speicherkapazität erhöhen und die Wasserspeicherkapazität des Materials verringern. Die Eignung eines mit Übergangsmetallionen ausgetauschten Zeoliths zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung hängt vom Typ des Zeolithgerüsts, dem Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis (SAR) und den relativen Mengen von Wasser und Kohlenwasserstoffen, die in dem Abgas vorhanden sind, ab. Es ist selbstverständlich, dass jede Bezugnahme oft ein SAR hierin ein Molverhältnis bezeichnet.
  • Es ist bevorzugt, dass der Zeolith nicht ein Ionen ausgetauschter Zeolith oder ein imprägnierter Zeolith, speziell ein mit Übergangsmetallion ausgetauschter Zeolith oder ein mit Übergangsmetallion imprägnierter Zeolith ist.
  • Typischerweise weist der Zeolith ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis (SAR) von 100:1 bis 8:1, vorzugsweise 35:1 bis 10:1, beispielsweise von 30:1 bis 12:1 auf. Zeolithe, die ein hohes SAR aufweisen, sind üblicherweise hydrophob, da sie einen hohen Anteil an Siliciumdioxid enthalten.
  • Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass der Zeolith eine Porengröße von 3Å bis 15Å aufweist.
  • Der Zeolith kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Faujasit, Klinoptilolith, Mordenit, Silicalit, Ferrierit, Zeolith X, Zeolith Y, ultrastabilem Zeolith Y, beta-Zeolith, AEI-Zeolith, ZSM-5-Zeolith, ZSM-12-Zeolith, ZSM-20-Zeolith, ZSM-34-Zeolith, CHA-Zeolith, SSZ-3-Zeolith, SAPO-5-Zeolith und Offretit besteht. Es ist bevorzugt, dass der Zeolith aus ZSM-5, einem CAH-Zeolith, einem beta-Zeolith und einem Y-Zeolith ausgewählt ist.
  • Es kann bevorzugt sein, dass das Wasseradsorptionsmittelmaterial keinen Zeolith 3A, Zeolith 4A, Zeolith 5A oder Zeolith 13X umfasst, optional wenn das Wasseradsorptionsmittelmaterial nicht Teil des Oxidationskatalysators ist.
  • Allgemein speichert oder adsorbiert das Wasseradsorptionsmittelmaterial bevorzugt Wasser (beispielsweise gegenüber oder im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen). Es ist bevorzugt, dass das Wasseradsorptionsmittelmaterial kein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial ist. Somit speichert oder adsorbiert das Wasseradsorptionsmittelmaterial ausschließlich Wasser. Im Gegensatz dazu adsorbiert ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial typischerweise bevorzugt oder ausschließlich Kohlenwasserstoffe.
  • Das Wasseradsorptionsmittelmaterial ist im Allgemeinen auf einem Substrat angeordnet oder geträgert (hierin als „Wasseradsorptionsmittelmaterial(WAM)-Substrat“ oder „WAMOC-Substrat“ bezeichnet). Wenn das Wasseradsorptionsmittelmaterial auf einem Wasseradsorptionsmittelmaterial(WAM)-Substrat angeordnet oder geträgert ist (beispielsweise auf einem gegenüber dem Oxidationskatalysator getrennten Substrat), ist vorzugsweise eine das Wasseradsorptionsmittelmaterial umfassende oder im Wesentlichen daraus bestehende Wasseradsorptionsmittelzusammensetzung auf dem WAM-Substrat angeordnet oder geträgert.
  • Die Wasseradsorptionsmittelzusammensetzung kann ferner ein Bindemittel, wie beispielsweise ein Bindemittel, das Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid umfasst, umfassen. Derartige Bindemittel sind auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt.
  • Im Allgemeinen umfasst die Wasseradsorptionsmittelzusammensetzung kein Platingruppenmetall (PGM).
  • Das Wasseradsorptionsmittelmaterial kann direkt auf einer Oberfläche des WAM-Substrats und/oder des WAMOC-Substrats angeordnet sein. Normalerweise ist das Wasseradsorptionsmittelmaterial direkt auf einer Oberfläche der Kanalwände des WAM-Substrats und/oder einer Oberfläche der Kanalwände des WAMOC-Substrats angeordnet. Dies kann durch Auftragen eines das Wasseradsorptionsmittelmaterial umfassenden Washcoats auf das WAM-Substrat und/oder das WAMOC-Substrat erfolgen.
  • Typischerweise beträgt die Gesamtmenge des Wasseradsorptionsmittelmaterials 0,05 bis 3,0 g/Zoll3, insbesondere 0,5 bis 2,5 g/Zoll3, spezieller 0,8 bis 2,0 g/Zoll3. Dies ist die Gesamtmenge des Wasseradsorptionsmittelmaterials, die auf dem Substrat (beispielsweise dem WAM-Substrat oder dem WAMOC-Substrat) in dem Abgassystem oder dem Oxidationskatalysator gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet wird. Es sollte eine ausreichende Menge des Wasseradsorptionsmittelmaterials vorhanden sein, um genug Wärme zu erzeugen, um den Oxidationskatalysator auf seine wirksame Betriebstemperatur zu bringen. Wenn es zu viel Wasseradsorptionsmittelmaterial gibt, wird dies zu einer stromaufseitigen thermischen Masse des Systems beitragen und es wird auch nötig sein, eine größere ‚Menge an Wasser aus dem Material zu verdampfen oder zu desorbieren.
  • Typischerweise ist die Katalysatorzusammensetzung auf einem Substrat (hier als „Oxidationskatalysator(OC)-Substrat“ oder „WAMOC-Substrat“ bezeichnet) angeordnet oder geträgert.
  • Die Katalysatorzusammensetzung kann direkt auf einer Oberfläche des OC-Substrats angeordnet sein. Normalerweise ist die Katalysatorzusammensetzung direkt auf einer Oberfläche der Kanalwände des OC-Substrats oder des WAMOC-Substrats angeordnet. Dies kann durch Auftragen eines die Katalysatorzusammensetzung umfassenden Washcoats auf das OC-Substrat oder das WAMOC-Substrat erfolgen.
  • Die vorliegende Erfindung liefert verschiedene Wege zur Anordnung des Wasseradsorptionsmittelmaterials und der Katalysatorzusammensetzung, sodass das Wasseradsorptionsmittelmaterial: (i) so angeordnet ist, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt und (ii) sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung befindet.
  • Das WAM-Substrat kann von dem OC-Substrat getrennt sein (d.h. das WAM-Substrat ist nicht das OC-Substrat). Somit kann das Wasseradsorptionsmittelmaterial auf einem zu der Katalysatorzusammensetzung unterschiedlichen Substrat angeordnet sein. Es ist bevorzugt, dass das Wasseradsorptionsmittelmaterial nur auf dem WAM-Substrat angeordnet oder geträgert ist (d.h. die Katalysatorzusammensetzung umfasst kein Wasseradsorptionsmittelmaterial und/oder es gibt kein Wasseradsorptionsmittelmaterial, das auf dem OC-Substrat angeordnet oder geträgert ist).
  • In der Anordnung, in der das WAM-Substrat getrennt von dem OC-Substrat ist, umfasst das Abgassystem eine Wasseradsorptionsmittelvorrichtung. Die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung umfasst das Wasseradsorptionsmittelmaterial oder eine Wasseradsorptionsmittelmaterialzusammensetzung, die auf dem WAM-Substrat angeordnet oder geträgert ist, oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • In der Anordnung, in der das WAM-Substrat von dem OC-Substrat getrennt ist, umfasst der Oxidationskatalysator (OC) im Allgemeinen eine Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines durch einen Kompressionszündungsmotor produzierten Abgasschadstoffes und ein OC-Substrat, wobei die Katalysatorzusammensetzung auf dem OC-Substrat angeordnet oder geträgert ist. Das OC-Substrat ist hier im Folgenden beschrieben.
  • Wenn das WAM-Substrat von dem OC-Substrat getrennt ist, ist das Wasseradsorptionsmittelmaterial so angeordnet, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt, indem es stromauf der Katalysatorzusammensetzung angeordnet ist (beispielsweise stromauf in dem Abgasstrom im Vergleich zu der Katalysatorzusammensetzung). So ist die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung vorzugsweise stromauf des Oxidationskatalysators angeordnet.
  • Das Wasseradsorptionsmittelmaterial ist typischerweise auf einem WAM-Substrat stromauf der auf dem OC-Substrat angeordneten Katalysatorzusammensetzung angeordnet oder geträgert. Es ist bevorzugt, dass die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung stromauf des Oxidationskatalysators angeordnet ist. Stärker bevorzugt gibt es keine Emissionssteuerungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelvorrichtung oder eine Kohlenwasserstofffalle, zwischen der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung und dem Oxidationskatalysator (d.h. es gibt keine dazwischen liegende Emissionssteuerungsvorrichtung). Noch stärker bevorzugt ist die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung direkt stromauf des Oxidationskatalysators angeordnet.
  • Wenn das WAM-Substrat getrennt von dem OC-Substrat ist, kann es eine Lücke zwischen dem WAM-Substrat und dem OC-Substrat geben. Das Wasseradsorptionsmittelmaterial kann sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung befinden, wenn die Lücke zwischen dem WAM-Substrat und dem OC-Substrat eine Länge von 1,0 mm bis 300 mm, gemäß Messung in Richtung der axialen Länge des WAM-Substrats und des OC-Substrats, aufweist. Es ist bevorzugt, dass die Lücke eine Länge von 3 mm bis 200 mm, stärker bevorzugt von 5 mm bis 150 mm (z.B. 8 mm bis 100 mm), beispielsweise 10 mm bis 80 mm (z.B. 12 mm bis 70 mm) und noch stärker bevorzugt 15 mm bis 50 mm aufweist. Dies erlaubt, dass Wärme rasch von dem Wasseradsorptionsmittelmaterial zu der Katalysatorzusammensetzung übertragen wird.
  • Das Wasseradsorptionsmittelmaterial befindet sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung, wenn die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung nahe mit dem Oxidationskatalysator gekoppelt ist. Die Bezeichnung „nahe gekoppelt“ in diesem Kontext bezeichnet einen Abstand von 1,0 mm bis 300 mm zwischen dem stromabseitigen Ende der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung und dem stromaufseitigen Ende des Oxidationskatalysators. Es ist bevorzugt, dass der Abstand 3 mm bis 200 mm, vorzugsweise 5 mm bis 150 mm (z.B. 8 mm bis 100 mm), beispielsweise 10 mm bis 80 mm (z.B. 12 mm bis 70 mm), und noch stärker bevorzugt von 15 mm bis 50 mm beträgt.
  • Die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung und der Oxidationskatalysator können in einem einzelnen Gehäuse (d.h. im gleichen Gehäuse) angeordnet sein. Das Gehäuse kann eine oder mehrere Markierung(en) zur Bezeichnung des Einlassendes und/oder des Auslassendes aufweisen.
  • Das Gehäuse kann eine metallische Muffe umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen.
  • Wenn das WAM-Substrat getrennt von dem OC-Substrat ist, ist das WAM-Substrat im Allgemeinen ein Durchflusssubstrat. Dies ermöglicht, dass ein Wärmetransfer zwischen dem Wasseradsorptionsmittelmaterial/der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung und der Katalysatorzusammensetzung/dem Oxidationskatalysator rasch erfolgt. Substrate zum Trägern des Wasseradsorptionsmittelmaterials sind auf dem einschlägigen Fachgebiet wohl bekannt.
  • Im Allgemeinen umfasst das WAM-Substrat ein keramisches Material oder ein metallisches Material oder besteht im Wesentlichen daraus. Substrate mit Eignung zum Trägern eines Wasseradsorptionsmittelmaterials und/oder einer Katalysatorzusammensetzung zur Verwendung in einem Abgassystem für einen Kompressionszündungsmotor sind auf dem einschlägigen Fachgebiet wohl bekannt.
  • Es ist bevorzugt, dass das WAM-Substrat Cordierit (SiO2-Al2O3-MgO), Siliciumcarbid (SiC), eine Fe-Cr-Al-Legierung, Ni-Cr-Al-Legierung oder eine Legierung eines nicht rostenden Stahls umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Das WAM-Substrat ist typischerweise ein Monolith (hier auch als Substratmonolith bezeichnet). Derartige Monolithen sind auf dem einschlägigen Fachgebiet wohl bekannt. Der Substratmonolith kann ein Durchflussmonolith sein. Im Prinzip kann das WAM-Substrat ein Wandstromfiltermonolith, speziell ein Wandstromfiltermonolith mit einer Porosität von mindestens 60 % beispielsweise von 60 % bis 80 % (gemäß Messung durch Quecksilberporosimetrie) sein.
  • Es ist allgemeinen bevorzugt, dass das WAM-Substrat ein Durchflussmonolith ist.
  • Das WAM-Substrat weist typischerweise eine Zelldichte von 200 bis 800 cpsi (Zellen pro Quadratzoll), vorzugsweise 250 bis 700 cpsi, und stärker bevorzugt von 300 bis 600 cpsi auf.
  • Im Allgemeinen ist die Zelldichte des WAM-Substrats vorzugsweise niedriger als die Zelldichte des OC-Substrats. Das WAM-Substrat kann eine Zelldichte von 50 bis 200 cpsi, vorzugsweise von 75 bis 175 cpsi aufweisen.
  • Wenn das WAM-Substrat ein Durchflussmonolith ist, umfasst typischerweise der Durchflussmonolith einen Wabenmonolith (beispielsweise einen metallischen oder keramischen Wabenmonolith) mit einer Vielzahl von Kanälen, die sich durch ihn hindurch erstrecken, wobei die Kanäle an beiden Enden offen sind.
  • Das WAM-Substrat kann einen metallischen Monolith umfasst. Der metallische Monolith umfasst typischerweise eine gewellte Metallplatte oder -folie. Die gewellte Metallplatte oder -folie kann gewalzt, gewickelt oder gestapelt sein. Wenn die gewellte Metallplatte gewalzt oder gewickelt ist, kann sie zu einer Rolle, einer Spiralform oder einem konzentrischen Muster gerollt oder gewickelt sein.
  • Der metallische Monolith und/oder die gewellte Metallplatte oder -folie kann Aluminium umfassenden ferritischen Stahl, wie beispielsweise eine Fe-Cr-Al-Legierung umfassen.
  • Typischerweise ist die axiale Länge des WAM-Substrats kleiner als die axiale Länge des OC-Substrats. Die axiale Länge des WAM-Substrats kann kleiner als 15 % der axialen Länge des OC-Substrats sein. Es ist bevorzugt, dass die axiale Länge des WAM-Substrats kleiner als 14 %, beispielsweise kleiner als 13 % (beispielsweise kleiner als 10 %) der axialen Länge des OC-Substrats ist.
  • Das WAM-Substrat kann ein elektrisch erwärmbares Substrat sein (beispielsweise ist es ein gebräuchliches elektrisch sich erwärmendes Substrat). So kann das WAM-Substrat elektrisch an eine Spannungsquelle gekoppelt sein und/oder kann elektrische Wicklungen umfassen. Es ist jedoch bevorzugt, dass das WAM-Substrat oder die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung kein elektrisch heizbares Substrat umfasst.
  • Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Wasseradsorptionsmittelvorrichtung kein Platingruppenmetall (PGM) umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung liefert auch eine alternative Anordnung, wobei das WAM-Substrat das gleiche wie das OC-Substrat ist (hier als das „WAM-Substrat“ bezeichnet). So ist die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial jeweils auf dem Substrat angeordnet (d.h. dem gleichen Substrat). In einer derartigen Anordnung kann sich das Wasseradsorptionsmittelmaterial in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung befinden, da das Wasseradsorptionsmittelmaterial und die Katalysatorzusammensetzung auf dem gleichen Substrat (d.h. dem WAMOC-Substrat) angeordnet sind. Ein Wärmetransfer kann zwischen dem Wasseradsorptionsmittelmaterial und der Katalysatorzusammensetzung durch dieses Substrat erfolgen.
  • Wenn das WAM-Substrat das OC-Substrat ist, kann das Wasseradsorptionsmittelmaterial so angeordnet sein, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung auf einem von mehreren Wegen in Berührung gelangt. Beispielsweise können das Wasseradsorptionsmittelmaterial und die Katalysatorzusammensetzung eine Zonen umfassende Anordnung und/oder eine Schichtanordnung aufweisen.
  • In einer ersten Oxidationskatalysatoranordnung ist eine erste Washcoatzone an oder nahe zu einem Einlassende des WAMOC-Substrats angeordnet oder geträgert, wobei die erste Washcoatzone das Wasseradsorptionsmittelmaterial umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Eine zweite Washcoatzone kann stromab der ersten Washcoatzone angeordnet oder geträgert sein, wobei die zweite Washcoatzone die Katalysatorzusammensetzung umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Die zweite Washcoatzone ist vorzugsweise an oder nahe zu einem Auslassende des Substrats angeordnet oder geträgert.
  • Die erste Washcoatzone ist typischerweise direkt auf einer Oberfläche des WAMOC-Substrats angeordnet (d.h. die erste Washcoatzone befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des WAMOC-Substrats).
  • Wenn die erste Washcoatzone an oder nahe zu einem Einlassende des WAMOC-Substrats angeordnet oder geträgert ist und die zweite Washcoatzone stromab der ersten Washcoatzone angeordnet oder geträgert ist, kommt das Wasseradsorptionsmittel mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung, wenn es durch das vordere Einlassende des Oxidationskatalysators hindurch tritt.
  • Die zweite Washcoatzone kann auf einer Waschcoatschicht (beispielsweise einer Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel-Washcoatschicht) angeordnet oder geträgert sein und/oder die zweite Washcoatzone kann direkt auf dem WAMOC-Substrat angeordnet sein (d.h. die zweite Washcoatzone befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des WAMOC-Substrats). Es ist bevorzugt, dass die zweite Washcoatzone direkt auf einer Oberfläche des WAMOC-Substrats angeordnet ist.
  • Eine erste Washcoatzone kann an die zweite Washcoatzone angrenzen. Es ist bevorzugt, dass die erste Washcoatzone sich in Kontakt mit der zweiten Washcoatzone befindet. Wenn die erste Washcoatzone an die zweite Washcoatzone angrenzt oder wenn die erste Washcoatzone sich in Kontakt mit der zweiten Washcoatzone befindet, können die erste Washcoatzone und die zweite Washcoatzone auf dem WAMOC-Substrat als Schicht (z.B. als eine einzelne Schicht) angeordnet oder geträgert sein. So kann eine Schicht auf dem Substrat gebildet werden, wenn die erste und die zweite Washcoatzone aneinander angrenzen oder sich in Kontakt miteinander befinden.
  • Die erste Washcoatzone kann die zweite Washcoatzone überlappen. So kann ein Endbereich der ersten Washcoatzone auf der zweiten Washcoatzone angeordnet oder geträgert sein. Die erste Washcoatzone kann vollständig oder teilweise die zweite Washcoatzone überlappen. Wenn die erste Washcoatzone die zweite Washcoatzone überlappt, ist es bevorzugt, dass die erste Washcoatzone teilweise die zweite Washcoatzone überlappt (d.h. die erste Washcoatzone bedeckt die zweite Washcoatzone nicht vollständig).
  • Alternativ kann die zweite Washcoatzone die erste Washcoatzone überlappen. So kann ein Endbereich der zweiten Washcoatzone auf der ersten Washcoatzone angeordnet oder geträgert sein. Die zweite Washcoatzone kann die erste Washcoatzone vollständig oder teilweise überlappen. Wenn die zweite Washcoatzone die erste Washcoatzone überlappt, ist es bevorzugt, dass die zweite Washcoatzone die erste Washcoatzone teilweise überlappt (d.h. die zweite Washcoatzone bedeckt die erste Washcoatzone nicht vollständig).
  • Wenn es eine Überlappung zwischen der ersten Washcoatzone und der zweiten Washcoatzone gibt, ist es bevorzugt, dass die Länge der Überlappung weniger als 25 % des WAMOC-Substrats (beispielsweise 1 bis 25 % der Länge des WAMOC-Substrats) beträgt, stärker bevorzugt beträgt die Länge der Überlappung 2,5 bis 20 % der Länge des WAMOC-Substrats, beispielsweise 5 bis 10 % der Länge des WAMOC-Substrats.
  • Die erste Washcoatzone kann von der zweiten Washcoatzone getrennt sein. So kann es eine Lücke (beispielsweise einen Abstand bzw. leeren Raum) zwischen der ersten Washcoatzone und der zweiten Washcoatzone geben).
  • Es ist bevorzugt, dass die erste Washcoatzone an die zweite Washcoatzone angrenzt oder dass es eine Überlappung zwischen der ersten Washcoatzone und der zweiten Washcoatzone gibt, sodass es einen Kontakt zwischen der ersten Washcoatzone und der zweiten Washcoatzone gibt. Dieser Kontakt unterstützt die thermische Kommunikation zwischen der ersten Washcoatzone und der zweiten Washcoatzone.
  • Typischerweise weist die erste Washcoatzone eine Länge von 5 bis 60 % (beispielsweise 15 bis 55 % oder 20 bis 50 %) der Länge des WAMOC-Substrats, vorzugsweise 10 bis 45 % der Länge WAMOC-Substrats, stärker bevorzugt 15 bis 40 % der Länge des WAMOC-Substrats, noch stärker bevorzugt 20 bis 35 % der Länge des WAMOC-Substrats auf.
  • Die zweite Washcoatzone weist typischerweise eine Länge von 40 bis 95 % (beispielsweise 45 bis 85 % oder 50 bis 80 %) der Länge des WAMOC-Substrats (z.B. 55 bis 90 %), vorzugsweise 60 bis 85 % der Länge des WAMOC-Substrats (z.B. 65 bis 80 %), stärker bevorzugt 70 bis 85 % der Länge des WAMOC-Substrats auf.
  • In der zweiten Oxidationskatalysatoranordnung ist eine erste Washcoatschicht auf einer zweiten Washcoatschicht angeordnet oder geträgert. Die erste Washcoatschicht umfasst das Wasseradsorptionsmittelmaterial oder besteht im Wesentlichen daraus. Es ist bevorzugt, dass die erste Washcoatschicht direkt auf der zweiten Washcoatschicht angeordnet ist (d.h. die erste Washcoatschicht befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche der zweiten Washcoatschicht). Somit ist es bevorzugt, dass es keine dazwischenliegende Washcoatschicht zwischen der ersten Washcoatschicht und der zweiten Washcoatschicht gibt.
  • Die zweite Washcoatschicht kann die Katalysatorzusammensetzung umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Es ist bevorzugt, dass die zweite Washcoatschicht direkt auf dem WAMOC-Substrat angeordnet ist (d.h. die zweite Washcoatschicht befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des WAMOC-Substrats.
  • Es ist bevorzugt, dass die zweite Washcoatschicht die oberste Schicht (d.h. die oberste Schicht von der Oberfläche des WAMOC-Substrats her) auf dem WAMOC-Substrat ist.
  • Das Wasseradsorptionsmittelmaterial ist so angeordnet, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt, wenn die erste Washcoatschicht auf der der zweiten Washcoatschicht angeordnet oder geträgert ist. Wenn Abgas durch den Oxidationskatalysator hindurchtritt, kommt es zuerst mit dem Washcoat in der obersten (d.h. äußersten) Schicht auf dem Substrat in Kontakt.
  • Die zweite Washcoatschicht kann mehrere Washcoatschichten (beispielsweise 2, 3 oder 4) umfassen, wobei mindestens eine Washcoatschicht der mehreren Washcoatschichten die Katalysatorzusammensetzung umfasst. Es ist bevorzugt, dass die zweite Washcoatschicht aus einer einzelnen Washcoatschicht besteht.
  • Die erste Washcoatschicht und die zweite Washcoatschicht können unterschiedliche Längen aufweisen, oder die erste Washcoatschicht und die zweite Washcoatschicht können etwa die gleiche Länge aufweisen. Allgemein sind die Länge der ersten Washcoatschicht und die Länge der zweiten Washcoatschicht jeweils im Wesentlichen gleichförmig.
  • Vorzugsweise ist die gesamte Länge der ersten Washcoatschicht auf der zweiten Washcoatschicht angeordnet oder geträgert. So ist die Länge der ersten Washcoatschicht kleiner als oder gleich der Länge der zweiten Washcoatschicht. Stärker bevorzugt erstreckt sich ein Ende der ersten Washcoatschicht nicht über ein Ende der zweiten Washcoatschicht hinaus (d.h. die Enden oder Grenzen der ersten Washcoatschicht liegen innerhalb der Enden oder Grenzen der zweiten Washcoatschicht).
  • Wenn die Länge der ersten Washcoatschicht kleiner als die Länge der zweiten Washcoatschicht ist, ist es bevorzugt, dass die erste Washcoatschicht an oder nahe zu einem Einlassende des WAMOC-Substrats angeordnet oder geträgert ist.
  • Typischerweise erstreckt sich mindestens eine aus der ersten Washcoatschicht und der zweiten Washcoatschicht über im Wesentlichen eine gesamte Länge des WAMOC-Substrats, speziell die gesamte Länge der Kanäle eines WAMOC-Substratmonoliths. Stärker bevorzugt erstrecken sich die erste Washcoatschicht und die zweite Washcoatschicht jeweils über im Wesentlichen die gesamte Länge des WAMOC-Substrats.
  • Im Allgemeinen ist ein Oxidationskatalysator, der eine Zonen aufweisende Anordnung des Wassersadsorptionsmittelmaterials und der Katalysatorzusammensetzung umfasst, bevorzugt.
  • Im Allgemeinen umfasst das WAMOC-Substrat oder das OC-Substrat ein keramisches Material oder ein metallisches Material oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Es ist bevorzugt, dass das WAMOC-Substrat oder das OC-Substrat Cordierit (SiO2-Al2O3-MgO), Siliciumcarbid (SiC), eine Fe-Cr-Al-Legierung, Ni-Cr-Al-Legierung oder eine Legierung eines nicht rostenden Stahls umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Typischerweise ist das WAMOC-Substrat oder das OC-Substrat ein Monolith (hier auch als Substratmonolith bezeichnet). Der Substratmonolith kann ein Durchflussmonolith oder ein Filtermonolith sein. Es ist bevorzugt, dass der Substratmonolith ein Durchflussmonolith ist.
  • Das WAMOC-Substrat oder das OC-Substrat kann jeweils unabhängig voneinander eine Zelldichte von 200 bis 800 cpsi, vorzugsweise 250 bis 700 cpsi, stärker bevorzugt 300 bis 600 cpsi aufweisen.
  • Ein Durchflussmonolith umfasst typischerweise einen Wabenmonolith (beispielsweise einen metallischen oder keramischen Wabenmonolith) mit einer Vielzahl von Kanälen, die sich durch ihn hindurch erstrecken, wobei die Kanäle an beiden Enden offen sind.
  • Der Filtermonolith kann ein Partialfiltersubstratmonolith oder ein Wandstromfiltersubstratmonolith sein. Es ist bevorzugt, dass der Filtermonolith eine Wandstromfiltersubstratmonolith ist.
  • Typischerweise weist ein Partialfiltersubstratmonolith ein sammelndes Element (beispielsweise für Feinstaub, wie beispielsweise Rußteilchen) und eine Vielzahl von Kanälen (d.h. zum Hindurchströmen von Abgas) auf, wobei jeder Kanal mindestens ein offenes Ende aufweist (vorzugsweise weist jeder Kanal zwei offene Enden auf (d.h. bei jedem Kanal sind beide Enden offen)).
  • Im Allgemeinen weist der Partialfiltersubstratmonolith eine Vielzahl von Wänden auf, die die Grenzen der Kanäle definieren. Typischerweise ist ein sammelndes Element eine Vielzahl von Biegungen in der Vielzahl der Wände. Jede Wand kann keine Biegungen oder eine oder mehrere Biegungen aufweisen. Jede Biegung dient als Obstruktion für ein beliebiges partikelförmiges Material in dem Abgas, das durch den Substratmonolith hindurchströmt. Jede Biegung kann eine klappenartige oder flügelartige Form aufweisen und typischerweise steht jede Biegung nach außen von (beispielsweise in einem Winkel zu) der Ebene der Wand vor. Es ist bevorzugt, dass jede Biegung mit einer Öffnung in einer Wand des Substratmonoliths verbunden ist. Jede Öffnung in einer Wand erlaubt, dass Abgas von einem Kanal in einem benachbarten Kanal fließt. Partialfiltersubstratmonolithe sind in WO 01/80978 A und der EP 1 057 519 A offenbart.
  • Wenn das WAMOC-Substrat ein Durchflussmonolith oder ein Partialfiltersubstratmonolith ist, sind vorzugsweise die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial (oder die Wasseradsorptionsmittelzusammensetzung) in einem Kanal (d.h. dem gleichen Kanal) des WAMOC-Substrats angeordnet oder geträgert. Der Kanal, auf dem die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial angeordnet sind, ist ein beschichteter Kanal. Im Allgemeinen umfasst das WAMOC-Substrat eine Vielzahl von beschichteten Kanälen, wobei die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial jeweils in jedem beschichteten Kanal angeordnet oder geträgert sind.
  • Ein Wandstromfiltersubstratmonolith umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von Einlasskanälen und eine Vielzahl von Auslasskanälen, wobei die Einlasskanäle an einem stromaufseitigen Ende (d.h. der Abgaseinlassseite) offen sind und an einem stromabseitigen Ende (d.h. der Abgasauslassseite) verstopft oder verschlossen sind, die Auslasskanäle an einem stromaufseitigen Ende verstopft oder verschlossen sind und an einem stromabseitigen Ende offen sind, und wobei jeder Einlasskanal von einem Auslasskanal durch eine poröse Struktur getrennt ist.
  • In einem Wandstromfilter ist jeder Einlasskanal alternierend von einem Auslasskanal durch eine Wand der porösen Struktur getrennt und umgekehrt. Es ist bevorzugt, dass die Einlasskanäle und die Auslasskanäle eine Wabenanordnung aufweisen. Wenn eine Wabenanordnung vorliegt, ist es bevorzugt, dass die vertikal und lateral zu einem Einlasskanal benachbarten Kanäle an einem stromaufseitigen Ende verstopft sind und umgekehrt (d.h. die vertikal und lateral zu einem Auslasskanal benachbarten Kanäle sind an einem stromabseitigen Ende verstopft). Bei Betrachtung von einem Ende nehmen die alternierend verstopften und offenen Ende der Kanäle das Aussehen eines Schachbretts an.
  • Wenn das WAMOC-Substrat ein Wandstromfiltersubstratmonolith ist, sind vorzugsweise die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial (oder die Wasseradsorptionsmittelzusammensetzung) in einem Einlasskanal (d.h. dem gleichen Einlasskanal) und/oder einem Auslasskanal (d.h. dem gleichen Auslasskanal) des WAMOC-Substrats angeordnet oder geträgert. Der Kanal (beispielsweise der Einlasskanal und/oder der Auslasskanal) auf dem die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial angeordnet sind, ist ein beschichteter Kanal. Im Allgemeinen umfasst das WAMOC-Substrat eine Vielzahl von beschichteten Kanälen, wobei die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial jeweils in jedem beschichteten Kanal angeordnet oder geträgert sind.
  • Im Prinzip kann das WAMOC-Substrat oder das OC-Substrat eine beliebige Form oder Größe aufweisen. Die Form und Größe des Substrats werden jedoch üblicherweise so gewählt, dass die Einwirkung des Abgases auf die katalytisch aktiven Materialien optimiert ist. Das Substrat kann beispielsweise eine röhrenförmige, faserförmige oder partikuläre Form aufweisen. Beispiele für geeignete Trägersubstrate umfassen ein Substrat vom monolithischen Wabencordierttyp, ein Substrat vom monolithischen Waben-SiC-Typ, ein Substrat vom Schichtfaser- oder Gewirketyp, ein Substrat vom Schaumtyp, ein Substrat vom Querstromtyp, ein Substrat vom Metalldrahtnetztyp, ein Substrat vom porösen Metallkörpertyp und ein Substrat vom keramischen Partikeltyp.
  • Es ist bevorzugt, dass das WAMOC-Substrat oder das OC-Substrat kein elektrisch erwärmbares Substrat ist (beispielsweise ist es nicht ein gebräuchliches elektrisch sich erwärmendes Substrat). So ist das Substrat nicht an eine Spannungsquelle elektrisch gekoppelt und/oder umfasst keine elektrischen Wicklungen.
  • Verfahren zum Auftragen des Wasseradsorptionsmittelmaterial und der Katalysatorzusammensetzung auf ein Substrat oder zum Herstellen des Oxidationskatalysators oder der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung sind auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannt (siehe beispielsweise unsere WO 99/47260 A , WO 2007/077462 A und WO 2011/080525 A ).
  • Im Prinzip kann das Wasseradsorptionsmittelmaterial mit jeder beliebigen Katalysatorzusammensetzung, die für ein Oxidieren eines Schadstoffs in einem durch einen Kompressionszündungsmotor, vorzugsweise einen Dieselmotor, produzierten Abgas formuliert ist, verwendet werden. Es ist allgemein bevorzugt, dass der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung ein Dieseloxidationskatalysator (DOC), ein katalysiertes Rußfilter (CSF), ein Kaltstart-Konzept (CSC®-Katalysator), ein passiver NOx-Adsorber (PNA) oder eine magere NOx-Falle (LNT) ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist. Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung
    • (a) ein Dieseloxidationskatalysator ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist die „Katalysatorzusammensetzung zur Behandlung eines Abgasschadstoffs“ typischerweise eine „Katalysatorzusammensetzung zum Oxidieren von Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffen (HCs) und optional Stickstoffmonoxid (NO)“.
    • (b) ein katalysiertes Rußfilter (CSF) ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist die „Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffs“, typischerweise eine „Katalysatorzusammensetzung zum Oxidieren von Ruß und/oder Kohlenmonoxid (CO) und/oder Kohlenwasserstoffen (HCs)“.
    • (c) ein Kaltstartkonzept(CSC®)-Katalysator ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist die „Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffs“, typischerweise eine Katalysatorzusammensetzung zum Oxidieren von Kohlenmonoxid (CO) und optional zur Kohlenwasserstoff(HC)-Speicherung und -Umwandlung (d.h. Oxidation) und optional zur Speicherung und Umwandlung eines Stickstoffoxids (NOx) (d.h. zur Reduktion von NOx zu N2 und/oder Oxidation von NO)“.Ein Beispiel eines CSC®-Katalysators ist in der WO 2012/166868 A beschrieben.
    • (d) ein passiver NOx-Adsorber (PNA) ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist die „Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffs“, typischerweise eine „Katalysatorzusammensetzung zum Speichern und Freisetzen eines Stickstoffoxids (NOx) und optional zum Oxidieren von Kohlenmonoxid (CO) und/oder optional zum Oxidieren von Kohlenwasserstoffen (HCs)“. Ein Beispiel einer PNA ist in der WO 2008/047170 A beschrieben.
    • (e) eine magere NOx-Falle (LNT) ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist die „Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffs“, typischerweise eine „Katalysatorzusammensetzung zum Speichern und Freisetzen eines Stickstoffoxids (NOx) und optional zum Oxidieren von Stickstoffmonoxid (NO) und/oder optional zum Reduzieren eines Stickstoffoxids (NOx) (d.h. zur Reduktion von NOx zu N2)“.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf einem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung ein DOC, ein CSC®-Katalysator, ein PNA oder ein LNT ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, dann kann das WAMOC-Substrat oder OC-Substrat ein Durchflussmonolith sein. Ein Durchflussmonolith ist für DOC-Anwendungen besonders bevorzugt.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung ein SCF, ein CSC®-Katalysator, ein PNA oder eine LNT ist oder zur Verwendung als solche vorgesehen ist, dann kann das WAMOC-Substrat oder das OC-Substrat ein Wandstromfiltersubstratmonolith sein.
  • Im Allgemeinen umfasst die Katalysatorzusammensetzung ein erstes Platingruppenmetall (PGM) und ein erstes Trägermaterial oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Typischerweise ist das erste Platingruppenmetall (PGM) auf dem ersten Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das erste PGM kann direkt auf dem ersten Trägermaterial angeordnet oder direkt durch das erste Trägermaterial geträgert sein (z.B. gibt es kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem ersten PGM und dem ersten Trägermaterial). Beispielsweise kann das erste PGM auf dem ersten Trägermaterial dispergiert und/oder in dem ersten Trägermaterial imprägniert sein.
  • Im Allgemeinen ist das erste Platingruppenmaterial (PGM) aus der Gruppe ausgewählt, die aus Platin, Palladium, Gold und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht.
  • Das erste PGM kann Platin umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das erste PGM kann Palladium umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das erste PGM kann eine Kombination von Platin und Palladium umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Wenn das erste PGM eine Kombination von Platin und Palladium umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, kann das erste PGM eine Legierung von Platin und Palladium umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das erste PGM kann eine Kombination von Palladium und Gold umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen, vorzugsweise eine Legierung von Palladium und Gold.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung ein DOC, ein SCF oder CSC®-Katalysator ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass das erste Platingruppenmetall (PGM) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Platin, Palladium, einer Kombination von Platin und Palladium und einer Kombination von Palladium und Gold besteht. Stärker bevorzugt ist das erste PGM aus der Gruppe ausgewählt, die aus Platin und einer Kombination von Platin und Palladium besteht. Noch stärker bevorzugt ist das erste PGM eine Kombination von Platin und Palladium.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung ein PNA ist oder zur Verwendung als solcher vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass das erste Platingruppenmetall (PGM) Palladium umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung eine LNT ist oder zur Verwendung als solche vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass das erste Platingruppenmetall (PGM) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Platin und einer Kombination von Platin und Palladium besteht. Stärker bevorzugt ist das erste PGM Platin.
  • Typischerweise umfasst der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung eine Gesamtmenge des ersten PGM von 10 bis 300 g/ft3, stärker bevorzugt 20 bis 250 g/ft3, noch stärker bevorzugt von 25 bis 200 g/ft3 und noch stärker bevorzugt von 35 bis 150 g/ft3.
  • Wenn das erste Platingruppenmetall (PGM) eine Kombination von Platin und Palladium umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, beträgt das Gewichtsverhältnis von Platin zu Palladium vorzugsweise 10:1 bis 1:4, stärker bevorzugt 5:1 bis 1:2, noch stärker bevorzugt 4:1 bis 1:1,5, beispielsweise 3:1 bis 1:1.
  • Typischerweise umfasst das erste Trägermaterial ein feuerfestes Metalloxid oder besteht im Wesentlichen daraus. Feuerfeste Metalloxide mit Eignung zur Verwendung als katalytische Komponente eines Oxidationskatalysators oder einer Katalysatorzusammensetzung für einen Kompressionszündungsmotor sind auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt.
  • Das feuerfeste Metalloxid ist typischerweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Ceroxid und einem Mischoxid oder Verbundoxid hiervon, wie beispielsweise einem Mischoxid oder Verbundoxid von zwei oder mehr hiervon, besteht. Beispielsweise kann das feuerfeste Metalloxid aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Ceroxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Aluminiumoxid, Zirconiumoxid-Aluminiumoxid, Ceroxid-Aluminiumoxid, Titanoxid-Siliciumoxid, Zirconiumoxid-Siliciumoxid, Zirconiumoxid-Titanoxid, Ceroxid-Zirconiumoxid und Aluminiumoxid-Magnesiumoxid besteht.
  • Das erste Trägermaterial oder das feuerfeste Metalloxid kann optional (beispielsweise mit einem Dotiermittel) dotiert sein. Das Dotiermittel kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Zirconium (Zr), Titan (Ti), Silicium (Si), Yttrium (Y), Lanthan (La), Praseodym (Pr), Samarium (Sm), Neodym (Nd) und einem Oxid hiervon besteht.
  • Das Einarbeiten eines Dotiermittels kann das Trägermaterial thermisch stabilisieren. Es ist selbstverständlich, dass jede Bezugnahme auf „dotiert“ in diesem Kontext ein Material bezeichnet, worin das Bulk- oder Wirtsgitter des feuerfesten Metalloxids mit einem Dotiermittel substitutionsdotiert oder interstitiell dotiert ist. In einigen Fällen können kleine Mengen des Dotiermittels auf einer Oberfläche des feuerfesten Metalloxids vorhanden sein. Der größte Teil des Dotiermittels ist jedoch im Allgemeinen in dem Körper des feuerfesten Metalloxids vorhanden.
  • Wenn das erste Trägermaterial oder das feuerfeste Metalloxid dotiert ist, beträgt die Gesamtmenge des Dotiermittels 0,25 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.% (beispielsweise etwa 1 Gew.%).
  • Typischerweise umfasst der Oxidationskatalysator eine Gesamtmenge des Trägermaterials (z.B. des ersten Trägermaterials) von 0,1 bis 4,5 g/Zoll3 (z.B. 0,25 bis 4,2 g/Zoll3), vorzugsweise von 0,2 bis 3,8 g/Zoll3, wie beispielsweise 0,3 bis 3,0 g/Zoll3, insbesondere von 0,5 bis 2,5 g/Zoll3, (z.B. 0,75 bis 2,3 g/Zoll3), noch stärker bevorzugt von 0,6 bis 2,0 g/Zoll3, und noch stärker bevorzugt von 0,75 bis 1,75 g/Zoll3.
  • Das erste Trägermaterial kann mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Es ist besonders bevorzugt, dass das erste Trägermaterial mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, wenn die Katalysatorzusammensetzung ein Erdalkalimetall umfasst.
  • Das Aluminiumoxid kann mit einem Dotiermittel dotiert sein, das Silicium (Si), Magnesium (Mg), Barium (Ba), Lanthan (La), Cer (Ce), Titan (Ti) oder Zirconium (Zr) oder eine Kombination von zwei oder mehr hiervon umfasst. Das Dotiermittel kann ein Oxid von Silicium, ein Oxid von Magnesium, ein Oxid von Barium, ein Oxid von Lanthan, ein Oxid von Cer, ein Oxid von Titan oder ein Oxid von Zirconium umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Vorzugsweise umfasst das Dotiermittel Silicium, Magnesium, Barium oder Cer oder ein Oxid hiervon, speziell Silicium oder Cer oder ein Oxid hiervon oder besteht im Wesentlichen daraus. Stärker bevorzugt umfasst das Dotiermittel Silicium, Magnesium oder Barium oder ein Oxid hiervon, insbesondere Silicium oder Magnesium oder ein Oxid hiervon, speziell Silicium oder ein Oxid hiervon oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Beispiele für mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid umfassen mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Barium oder Bariumoxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Lanthanoxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Ceroxid dotiertes Aluminiumoxid, speziell mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Lanthanoxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Ceroxid dotiertes Aluminiumoxid. Es ist bevorzugt, dass das mit einem Dotiermittel dotierte Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid, mit Barium oder Bariumoxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid ist. Stärker bevorzugt ist das mit einem Dotiermittel dotierte Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid oder mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid. Noch stärker bevorzugt, ist das mit einem Dotiermittel dotierte Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid. Mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid kann unter Verwendung von auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannten Verfahren oder beispielsweise mittels des in der US 5.045.519 A beschriebenen Verfahrens hergestellt werden.
  • Wenn das Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid dotiertes Aluminiumoxid ist, ist das Aluminiumoxid mit Siliciumdioxid in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 45 Gew.% (d.h. Gew.% bezogen auf das Aluminiumoxid), vorzugsweise 1 bis 40 Gew.%, stärker bevorzugt 1,5 bis 30 Gew.% (beispielsweise 1,5 bis 10 Gew.%, insbesondere 2,5 bis 25 Gew.%, stärker bevorzugt 3,5 bis 20 Gew.% (beispielsweise 5 bis 20 Gew.%), noch stärker bevorzugt 4,5 bis 15 Gew.% dotiert.
  • Wenn das Aluminiumoxid mit Magnesiumoxid dotiertes Aluminiumoxid ist, ist das Aluminiumoxid mit Magnesium in einer Menge gemäß obiger Definition oder einer Menge von 1 bis 30 Gew.% (d.h. Gew.% bezogen auf das Aluminiumoxid), vorzugsweise einer Menge von 5 bis 25 Gew.% dotiert.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das erste Trägermaterial ein Erdalkalimetallaluminat umfassen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Der Ausdruck „Erdalkalialuminat“ bezeichnet hier allgemein eine Verbindung der Formel MAl2O4, worin „M“ für das Erdalkalimetall, wie beispielsweise Mg, Ca, Sr oder Ba steht. Derartige Verbindungen umfassen allgemein eine Spinellstruktur. Diese Verbindungen können unter Verwendung herkömmlicher Verfahren, die auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt sind, oder beispielsweise unter Verwendung eines in der EP 0945165 A , US 6.217.837 oder US 6.517.795 A beschriebenen Verfahrens hergestellt werden.
  • Typischerweise ist das Erdalkalimetallaluminat Magnesiumaluminat (MgAl2O4), Calciumaluminat (CaAl2O4), Strontiumaluminat (SrAl2O4) oder Bariumaluminat (BaAl2O4) oder ein Gemisch von zwei oder mehr hiervon. Vorzugsweise ist das Erdalkalimetallaluminat Magnesiumaluminat (MgAl2O4).
  • Wenn das feuerfeste Metalloxid ein Mischoxid oder Verbundoxid von Aluminiumoxid ist (beispielsweise Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Magnesiumoxid oder ein Gemisch von Aluminiumoxid und Ceroxid), umfasst vorzugsweise das Mischoxid oder Verbundoxid von Aluminiumoxid mindestens 50 bis 99 Gew.% Aluminiumoxid, stärker bevorzugt 70 bis 95 Gew.% Aluminiumoxid und noch stärker bevorzugt 75 bis 90 Gew.% Aluminiumoxid.
  • Wenn das erste Trägermaterial Ceroxid-Zirconiumoxid umfasst, kann das Ceroxid-Zirkoniumoxid im Wesentlichen aus 20 bis 95 Gew.% Ceroxid und 5 bis 80 Gew.% Zirconiumoxid (beispielsweise 50 bis 95 Gew.% Ceroxid und 5 bis 50 Gew.% Zirconiumoxid), vorzugsweise 35 bis 80 Gew.% Ceroxid und 20 bis 65 Gew.% Zirconiumoxid (beispielsweise 55 bis 80 Gew.% Ceroxid und 20 bis 45 Gew.% Zirconiumoxid), noch stärker bevorzugt 45 bis 75 Gew.% Ceroxid und 25 bis 55 Gew.% Zirconiumoxid bestehen.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzu- sammensetzung ein DOC, CSF oder ein CSC®-Katalysator ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass das erste Trägermaterial aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und einem Mischoxid oder Verbundoxid hiervon ausgewählt ist. Stärker bevorzugt ist das feuerfeste Metalloxid aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid und einem Gemisch von Aluminiumoxid und Ceroxid ausgewählt. Noch stärker bevorzugt ist da feuerfeste Metalloxid aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid-Aluminiumoxid ausgewählt.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung ein PNA ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass das erste Trägermaterial Ceroxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Stärker bevorzugt ist das erste Trägermaterial aus der Gruppe ausgewählt, die aus Ceroxid und Ceroxid-Zirconiumoxid besteht.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung eine LNT ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass das erste Trägermaterial Aluminiumoxid-Magnesiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung eine LNT ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, kann der Katalysator oder die Zusammensetzung im Allgemeinen des Weiteren ein zweites PGM und ein zweites Trägermaterial umfassen. Das zweite Trägermaterial ist typischerweise unterschiedlich zu dem ersten Trägermaterial (d.h. es ist ein unterschiedliches Material oder besitzt eine unterschiedliche Zusammensetzung).
  • Typischerweise ist das zweite Platingruppenmetall (PGM) auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert. Das zweite PGM kann direkt auf dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder direkt durch das zweite Trägermaterial geträgert sein (beispielsweise gibt es kein dazwischenliegendes Trägermaterial zwischen dem zweiten PGM und dem zweiten Trägermaterial). Beispielsweise kann das zweite PGM auf dem zweiten Trägermaterial dispergiert sein und/oder in das zweite Trägermaterial imprägniert sein.
  • Das zweite PGM kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Platin, Palladium, Rhodium und einer Kombination von beliebigen zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das PGM Rhodium umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht.
  • Typischerweise ist das zweite Trägermaterial ein feuerfestes Metalloxid gemäß obiger Definition. Es ist bevorzugt, dass das zweite Trägermaterial Aluminiumoxid umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht, wobei das Aluminiumoxid optional mit einem Dotiermittel, beispielsweise gemäß obiger Beschreibung, dotiert ist. Wenn das zweite Trägermaterial mit einem Dotiermittel dotiertes Aluminiumoxid umfasst, ist es bevorzugt, dass das Aluminiumoxid mit Lanthanoxid dotiertes Aluminiumoxid ist.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung Palladium (Pd) umfasst, ist es im Allgemeinen bevorzugt, dass der Oxidationskatalysator, die Katalysatorzusammensetzung oder das erste Trägermaterial Ceroxid und/oder Ceroxid-Zirconiumoxid umfassen kann oder nicht umfassen kann.
  • Der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung kann ferner ein Erdalkalimetall umfassen. Das Erdalkalimetall kann aus Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon ausgewählt sein. Das Erdalkalimetall ist vorzugsweise Calcium (Ca), Strontium (Sr) oder Barium (Ba), stärker bevorzugt Strontium (Sr) oder Barium (Ba) und in am stärksten bevorzugter Weise ist das Erdalkalimetall Barium (Ba).
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung, die auf dem OC-Substrat angeordnet ist, eine LNT ist oder zur Verwendung als solche vorgesehen ist, kann der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung ein Erdalkalimetall, beispielsweise gemäß obiger Definition, und/oder ein Alkalimetall umfassen.
  • Das Alkalimetall kann aus Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li), Caesium (Cs) und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon ausgewählt sein. Es ist bevorzugt, dass das Alkalimetall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalium (K) und Natrium (Na) besteht. Stärker bevorzugt umfasst das Alkalimetall Kalium (K) oder besteht im Wesentlichen daraus.
  • Im Allgemeinen kann das Erdalkalimetall auf dem ersten Trägermaterial und/oder dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert sein.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung ein Alkalimetall umfasst, kann das Alkalimetall auf dem ersten Trägermaterial und/oder dem zweiten Trägermaterial angeordnet oder geträgert sein.
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung, die auf dem OC-Substrat angeordnet ist, ein DOC, ein CSF oder ein PNA ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, kann der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung des Weiteren ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial umfassen. Es ist bevorzugt, dass das Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial von dem Wasseradsorptionsmittelmaterial verschieden ist (d.h. ein unterschiedliches Material oder ein unterschiedliche Zusammensetzung aufweist).
  • Das Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial kann aus einem Zeolith, Aktivkohle, einem porösen Graphit und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon ausgewählt sein. Es ist bevorzugt, dass das Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial ein Zeolith ist. Stärker bevorzugt ist der Zeolith ein mittelporiger Zeolith (beispielsweise ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von zehn tetraedrischen Atomen) oder ein großporiger Zeolith (beispielsweise ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von zwölf tetraedrischen Atomen).
  • Es kann bevorzugt sein, dass der Zeolith nicht ein kleinporiger Zeolith ist (beispielsweise ein Zeolith mit einer maximalen Ringgröße von acht tetraedrischen Atomen).
  • Beispiele für geeignete Zeolith oder Typen von Zeolithen umfassen Faujasit, Klinoptilolith, Mordenit, Silicalit, Ferrierit, Zeolith-X, Zeolith-Y, ultrastabilen Zeolith-Y, AEI-Zeolith, ZSM-5-Zeolith, ZSM-12-Zeolith, ZSM-20-Zeolith, ZSM-34-Zeolith, CHA-Zeolith, SSZ-3-Zeolith, SAPO-5-Zeolith, Offretit, einen beta-Zeolith oder einen Kupfer-CHA-Zeolith. Der Zeolith ist vorzugsweise ZSM-5, ein beta-Zeolith oder ein Y-Zeolith.
  • Typischerweise umfasst der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung eine Gesamtmenge eines Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterials von 0,05 bis 1,5 g/Zoll3, insbesondere von 0,10 bis 1,0 g/Zoll3, stärker bevorzugt von 0,2 bis 0,8 g/Zoll3.
  • Es kann bevorzugt sein, dass die Katalysatorzusammensetzung ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial nicht umfasst.
  • Der Oxidationskatalysator kann ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial umfassen oder nicht umfassen. Vorzugsweise umfasst der Oxidationskatalysator kein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial, beispielsweise wenn das WAM-Substrat von dem OC-Substrat getrennt ist.
  • Wenn der Oxidationskatalysator ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial umfasst, ist es bevorzugt, dass das Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial so angeordnet ist, dass es mit dem Abgas nach der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt. Das Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial kann so angeordnet sein, dass es mit dem Abgas nach der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt, indem es in einer „Zonen aufweisenden Anordnung“ oder einer „Schichtanordnung“ angeordnet ist.
  • Der Oxidationskatalysator kann eine Washcoatzone eines Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels umfassen, wobei die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Die Washcaotzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels kann an dem oder nahe zu dem Auslassende des Substrats (beispielsweise des WAMOC-Substrats oder des OC-Substrats) angeordnet oder geträgert sein.
  • Typischerweise weist die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels eine Länge von 10 bis 50 % der Länge des WAMOC-Substrats, vorzugweise von 15 bis 45 % der Länge des WAMOC-Substrats, stärker bevorzugt von 20 bis 40 % der Länge des WAMOC-Substrats, noch stärker bevorzugt von 25 bis 35 % der Länge des WAMOC-Substrats auf.
  • Die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels ist typischerweise direkt auf einer Oberfläche des Substrats angeordnet (d.h. die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels oder zumindestens ein Teil hiervon befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des WAMOC-Substrats oder des OC-Substrats).
  • In der ersten Oxidationskatalysatoranordnung ist die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels vorzugsweise stromab der zweiten Washcoatzone angeordnet oder geträgert.
  • In der zweiten Oxidationskatalysatoranordnung kann die Wahscoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels auf der zweiten Washcoatschicht angeordnet oder geträgert sein oder die zweite Washcoatschicht kann auf der Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels angeordnet oder geträgert sein. Wenn die zweite Washcoatschicht auf der Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels angeordent oder geträgert ist, ist die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels vorzugsweise direkt auf einer Oberfläche des Substrats angeordnet.
  • Der Oxidationskatalysator kann eine Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels umfassen, wobei die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial umfasst oder im Wesentlichen daraus besteht. Die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels kann direkt auf dem WAMOC-Substrat oder dem OC-Substrat angeordnet sein (d.h. die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels befindet sich in Kontakt mit einer Oberfläche des Substrats). So ist es bevorzugt, dass es keine dazwischenliegende Washcoatschicht zwischen der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels und dem Substrat gibt.
  • Es ist bevorzugt, dass die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels die vom Boden her gesehen unterste Schicht (d.h. die innerste Schicht von der Oberfläche des WAMOC-Substrats oder des OC-Substrats her) auf dem WAMOC-Substrat oder dem OC-Substrat ist.
  • In der ersten Oxidatinoskatalysatorandordnung ist die zweite Washcoatzone vorzugsweise auf der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels angeordnet oder geträgert. Stärker bevorzugt ist die zweite Washcoatzone direkt auf der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels angeordnet.
  • In der ersten Oxidationskatalysatoranordnung kann die erste Washcoatzone auf der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels angeordnet oder geträgert sein. Stärker bevorzugt ist die erste Washcoatzone direkt auf der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels angeordent.
  • In der zweiten Oxidationskatalysatoranordnung ist die zweite Washcoatschicht vorzugsweise auf der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels angeordnet oder geträgert. Stärker bevorzugt ist die zweite Washcoatschicht direkt auf der Washcoatschicht des Kohlewasserstoffadsorptionsmittels angeordnet.
  • Die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels kann eine unterschiedliche Länge gegenüber der zweiten Washcoatschicht aufweisen, oder die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels und die zweite Washcoatschicht können etwa die gleiche Länge aufweisen. Allgemein sind die Länge der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels und die Länge der zweiten Washcoatschicht jeweils im Wesentlichen gleichförmig.
  • Vorzugsweise ist die Länge der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels kleiner als oder gleich der Länge der zweiten Washcoatschicht. Stärker bevorzugt überlappt die zweite Washcoatschicht vollständig mit der Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels (d.h. die oberste Oberlfläche der Schicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittel ist vollständig von der zweiten Washcoatschicht bedeckt).
  • Im Allgemeinen kann die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels oder die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels ein zweites Platingruppenmetall (PGM) umfassen. Das Zweite PGM ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Platin (Pt), Palladium (Pd) und einer Kombination von Platin und Palladium besteht.
  • Es kann bevorzugt sein, dass die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels oder die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels im Wesentlichen frei von einem Platingruppenmetall (beispielsweiese einem zweiten PGM) ist. Stärker bevorzugt umfasst die Washcoatzone des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels oder die Washcoatschicht des Kohlenwasserstoffadsorptionsmittels nicht ein Platingruppenmetall (PGM).
  • Wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung, die auf dem OC-Substrat angeordnet ist, ein CSC®-Katalysator ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist, kann der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung ferner einen Zeolithkatalysator umfassen. Der Zeolithkatalysator umfasst typischerweise ein unedles Metall, ein Edelmetall und einen Zeolith.
  • Das unedle Metall kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Gemischen von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das unedle Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Mangang (Mn), Cobalt (Co), und Gemischen von zwei oder mehr hiervon besteht. Stärker bevorzugt ist das unedle Metall Eisen (Fe).
  • Das Edelmetall kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh), Silber (Ag) und Gemischen von zwei oder mehr hiervon besteht. Es ist bevorzugt, dass das Edelmetall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Platin (Pt), Palladium (Pd), Rhodium (Rh) und Gemischen von zwei oder mehr hiervon besteht. Stärker bevorzugt ist das Edelmetall Palladium.
  • Der Zeolith ist vorzugsweise ein beta-Zeolith, ein Faujasit (wie beispielsweise ein X-Zeolith oder ein Y-Zeolith einschließlich NaY und USY), ein L-Zeolith, ein ZSM-Zeolith (z.B. SM-5, ZSM-48), ein SSZ-Zeolith (z.B. SSZ-13, SSZ-41, SSZ-33), ein Mordenit, ein Chabasit, ein Offretit, ein Erionit, ein Klinoptilolith, ein Silicalit, ein Aluminumphosphat-zeolith (einschließlich Metalloalumophosphate wie beispielsweise SAPO-34), ein mesoporöser Zeolith (z.B. MCM-41, MCM-49, SBA-15), ein Zeolith mit eingebautem Metall, oder Gemische hiervon. Stärker bevorzugt ist der Zeolith ein beta-Zeolith, ein ZSM-5-Zeolith, Fe-β-Zeolith, oder SSZ-33, oder Y-Zeolith. Der Zeolith ist in am stärksten bevorzugten Weise ein beta-Zeolith, ZSM-5-Zeolith, Fe-β-Zeolith oder SSZ-33.
  • Der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung kann ferner ein Sauerstoffspeichermaterial umfassen. Derartige Materialien sind auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt. Das Sauerstoffspeichermaterial kann aus Ceroxid (CeO2) und Ceroxid-Zirconiumoxid (CeO2-ZrO2), wie beispielsweise einer festen Lösung von Ceroxid-Zirconiumoxid ausgewählt sein.
  • Es ist allgemein bevorzugt, dass der Oxidationskatalysator und/oder die Katalysatorzusammensetzung kein Rhodium (Rh) umfasst, insbesondere wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung, die auf dem OC-Substrat angeordnet ist, ein DOC, ein CSF, ein PNA oder ein CSC®-Katalysator ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist. Rhodium ist allgemein in 3-Wege-Katalysatoren für Funkenzündungsmotoren wie beispielsweise Benzinmotoren enthalten. Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch hauptsächlich Kompressionszündungsmotoren, wie beispielsweise Dieselmotoren.
  • Es ist ferner bevorzugt, dass der Oxidationskatalysator und/oder die Katalysatorzusammensetzung kein Rhodium (Rh), Kohlenwasserstoffadsorptionsmittelmaterial, Alkalimetall (z.B. Li, Na, K) und Erdalkalimetall (z.B. Mg, Ca, Sr, Ba) umfasst, insbesondere wenn der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung, die auf dem OC-Substrat angeordnet ist, ein DOC, ein CSF, ein PNA oder ein CSC®-Katalysator ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist.
  • Es ist allgemein bevorzugt, dass der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator oder die auf dem OC-Substrat angeordnete Katalysatorzusammensetzung ein Dieseloxidationskatalysator oder ein katalysiertes Rußfilter (CSF), stärker bevorzugt ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) ist oder zur Verwendung hierfür vorgesehen ist.
  • Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Abgassystem für einen Kompressionszündungsmotor. Das Abgassystem kann einen Temperaturfühler, vorzugsweise eine Vielzahl von Temperaturfühlern, umfassen. Jeder Temperaturfühler kann ein Thermoelement sein.
  • Ein Temperaturfühler (d.h. ein erster Temperaturfühler) kann stromauf der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung angeordnet sein.
  • Ein Temperaturfühler (d.h. ein zweiter Temperaturfühler kann stromauf des Oxidationskatalysators, beispielsweise zwischen der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung und dem Oxidationskatalysator angeordnet sein.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der oder jeder Temperaturfühler elektrisch mit einem Steuermodul verbunden sein. Der oder jeder Temperaturfühler kann Information für on-Board-Diagnose(OBD)-Zwecke liefern.
  • Der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung kann zwischen 0,1 m und 10 m, beispielsweise 0,5 m bis 4 m gemäß Messung mittels Gasstromlänge von dem Ausgang des Abgases aus dem Motor (beispielsweise dem Auslass eines Motorkrümmers) angeordnet sein. Da die Katalysatorzusammensetzung durch das Wasseradsorptionsmittelmaterial erwärmt werden kann, muss sie nicht in einem Abgassystem in einer nahegekoppelten Position angeordnet werden. Dies ist vorteilhaft, da der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung nicht in dem eingeschränkten Raum für den Motor in einem Fahrzeug angeordnet werden muss.
  • Das erfindungsgemäße Abgassystem kann ferner eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfassen. Im Allgemeinen befindet sich die Emissionssteuerungsvorrichtung stromab des Oxidationskatalysators. Zur Vermeidung von Zweifeln ist die Emissionsteuerungsvorrichtung von dem Oxidationskatalysator (und auch von der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung, falls vorhanden) getrennt. Allgemein unterscheidet sich die Emissionssteuerungsvorrichtung von dem Oxidationskatalysator (d.h. sie ist ein unterschiedlicher Typ einer Vorrichtung oder weist eine unterschiedliche Applikation/Verwendung auf).
  • Die Emissionssteuerungsvorrichtung kann aus einem Dieselpartikelfilter (DPF), einer mageren NOx-Falle (LNT), einem mageren NOx-Katalysator (LNC), einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-katalysator, einem Dieseloxidationskatalysator (DOC), einem katalysierten Rußfilter (CSF), einem selektiven katalytischen Reduktionsfilter(SCRF)-Katalysator und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon ausgewählt sein. Durch die Ausdrücke Dieselpartikelfilter (DPF), magere NOx-Falle (LNT), magerer NOx-Katalysator (LNC), selektiver katalytischer Reduktions(SCR)-Katalysator, Dieseloxidationskatalysator (DOC), katalysiertes Rußfilter (CSF) und selektiver katalytischer Reduktionsfilter(SCRF)-Katalysator bezeichnete Emissionsteuerungsvorrichtungen sind alle auf dem einschlägigen Fachgebiet gut bekannt.
  • In einer ersten Abgassystemausführungsform umfasst das Abgassystem ferner einen Dieselpartikelfilter (DPF) oder ein katalysiertes Rußfilter (CSF). Dem Oxidationskatalysator oder der Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung folgt typischerweise das Dieselpartikelfilter (DPF) oder das katalysierte Rußfilter (CSF) (beispielsweise befindet sich der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung stromauf des Dieselpartikelfilters (DPF) oder des katalysierten Rußfilters (CSF)). So ist beispielsweise ein Auslass des Oxidationskatalysators mit einem Einlass des Dieselpartikelfilters oder des katalysierten Rußfilters verbunden.
  • In einer zweiten Abgassystemausführungsform umfasst das Abgassystem ferner einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator. Dem Oxidationskatalysator oder der Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (beispielsweise befindet sich der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators).
  • Eine dritte Abgassystemausführungsform umfasst ferner einen selektiven katalytischen Reduktionsfilter(SCRF)-Katalysator. Dem Oxidationskatalysator oder der Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktionsfilter(SCRF)-Katalysator (beispielsweise befindet sich der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator oder die erfindungsgemäße Oxidationskatalysatorzusammensetzung stromauf des selektiven katalytischen Reduktionsfilter(SCRF)-Katalysators).
  • Eine vierte Abgassystemausführungsform betrifft ein Abgassystem, das ferner ein Dieselpartikelfilter oder ein katalysiertes Rußfilter (CSF) und einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator umfasst. Diese Anordnung ist ein bevorzugtes Abgassystem für ein Leichtlastdieselfahrzeug. Dem Oxidationskatalysator oder der Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung folgt typischerweise das Dieselpartikelfilter oder das katalysierte Rußfilter (CSF) (beispielsweise befindet sich der erfindungsgemäße Oxdiationskatalysator oder die erfindungsgemäße Katalysatorzusammensetzung stromauf des Dieselpartikelfilters oder des katalysierten Rußfilters (CSF)). Dem DPF oder dem CSF folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (beispielsweise befindet sich das DPF oder CSF stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators.
  • In einer fünften Abgassytemausführungsform umfasst das Abgassystem fener einen selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator und entweder ein katalysiertes Rußfilter (CSF) oder ein Dieselpartikelfilter (DPF). Dem erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator oder der erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzung folgt typischerweise der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator (beispielsweise befindet sich der erfindungsgemäße Oxidationskatalysator oder die erfindungsgemäße Katalysatorzusammensetzung stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators). Dem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator folgt typischerweise das katalysierte Rußfilter (CSF) oder das Dieselpartikelfilter (DPF) (beispielsweise befindet sich der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator stromauf des katalysierten Rußfilters (CSF) oder des Dieselpartikelfilters (DPF)).
  • Ein Injektior eines stickstoffhaltigen Redukitonsmittels kann direkt stromauf des selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysators oder des selektvien katalytischen Reduktionsfilter(SCRF)-Katalysators angeordnet sein. So kann in der zweiten, dritten und fünften Abgassystemausführungsform dem Oxidationskatalysator oder der Katalysatorzusammensetzung ein Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (beispielsweise kann sich der Oxidationskatalysator oder die Katalysatorzusammensetzung stromauf des Injektors des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels befinden), und dem Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann der SCR-Katalysator oder der SCRF-Katalysator folgen (beispielsweise kann sich der Injektor der stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des SCR-Katalysators oder des SCRF-Katalysators befinden). In der vierten Abgassystemausführungsform kann dem DPF oder CSF ein Injektior eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels folgen (beispielsweise kann sich das DPF oder CSF stromauf eines Injektors eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels befinden), und dem Injektor eines stickstoffhaltigen Reduktionsmittels kann der selektive katalytische Reduktions(SCR)-Katalysator folgen (beispielsweise kann sich der Injektor des stickstoffhaltigen Reduktionsmittels stromauf des selektiven katalytischen(SCR)-Katalysators befinden).
  • Die erste bis fünfte Abgassystemausführungsform sind besonders vorteilhaft wenn der Oxidationskatalysator ein Dieseloxidationskatalysator (DOC) ist oder zur Verwendung als Dieseloxidationskatalysator (DOC) vorgesehen ist.
  • Die vorliegende Erfindung liefert fener ein Fahrzeug, dass einen Kompressionszündungsmotor und entweder ein erfindungsgemäßes Abgassystem oder einen erfindungsgemäßen Oxidationskatalysator umfasst.
  • Der Kompressionszündungsmotor ist vorzugsweise ein Dieselmotor. Der Kompressionszündungsmotor oder das Fahrzeug kann ferner ein Steuerungsmodul umfassen. Das Steuerungsmodul kann eine Steuerungslogik für eine on-Board-Diagnose (OBD) umfassen.
  • Allgemein befindet sich das Steuermodul in Kommunikation mit dem oder jedem Temperaturfühler (beispielsweise dem ersten Temperaturfühler und/oder dem zweiten Temperaturfühler).
  • Das Steuermodul kann eine Steuerlogik zum Überwachen des oder jedes Temperaturfühlers (beispielsweise des ersten Temperaturfühlers und/oder des zweiten Temperaturfühlers) und/oder zum Berechnen eines Temperaturprofils des Oxidationskatalysators und/oder der Wasseradsorptionsmittelvorrichtung umfassen.
  • Das Fahrzeug kann ein Leichtlastdieselfahrzeug (LDV), beispielsweise gemäß Defintion in der US- oder europäischen Gesetzgebung sein. Ein Leichtlastdieselfahrzeug weist typischerweise ein Gewicht von < 2840 kg, stärker bevorzugt ein Gewicht von < 2610 kg auf.
  • In den USA bezeichnet ein Leichtlastdieselfahrzeug (LDV) ein Dieselfahrzeug mit einem Bruttogewicht von < 8500 Pounds (US lbs). In Europa bezeichnet der Ausdruck Leichtlastdieselfahrzeug (LDV) (i) Personenfahrzeuge mit nicht mehr als acht Sitzen zusätzlich zum Fahrersitz und mit einer maximalen Masse von nicht mehr als 5 Tonnen, und (ii) Fahrzeuge zum Transport von Gütern mit einer maximalen Masse von nicht mehr als 12 Tonnen.
  • Alternativ kann das Fahrzeug ein Schwerlastdieselfahrzeug (HDV) beispielsweise ein Dieselfahrzeug mit einem Bruttogewicht von > 8500 Pounds (US lbs) gemäß Definition in der US-Gesetzgebung sein.
  • DEFINITIONEN
  • Der Ausdruck „Mischoxid“ wie er hier verwendet wird, bezeichnet allgemein ein Gemisch von Oxiden in einer einzelnen Phase, wie es auf dem einschlägigen Fachgebiet üblicherweise bekannt ist. Der Ausdruck „Verbundoxid“ wie er hier verwendet wird bezeichnet allgemein eine Zusammensetzung von Oxiden mit mehr als einer Phase, wie es auf dem allgemeinen Fachgebiet üblicherweise bekannt ist.
  • Das Akronym „PGM“, wie es hier verwendet wird, bezeichnet ein „Platingruppenmetall“. Der Ausdruck „Platingruppenmetall“ bezeichnet allgemein die Metalle Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt des Periodensystems der Elemente, insbesondere die Metalle Ru, Rh, Pd, Ir und Pt.
  • Jede Bezugnahme hierin auf eine Menge in den Einheiten g/ft3 (Gramm pro Kubikfuss), oder g/Zoll3 (Gramm pro Kubikzoll) usw. bezeichnet das mittlere Gewicht einer Komponente pro Volumen des Substrats.
  • Der Ausdruck „Washcoat“ ist auf dem einschlägigen Fachgebiet allgemein bekannt und bezeichnet einen haftenden Überzug, der üblicherweise während der Herstellung eines Katalysators auf ein Substrat appliziert wird. Der Überzug oder Washcoat umfasst im Allgemeinen eine oder mehrere Komponenten einer Katalysatorformulierung. Es ist bevorzugt, dass jeder „Washcoat“, jede „Washcoatschicht“ oder jede „Washcoatzone“ eine im Wesentlichen gleichförmige Zusammensetzung aufweist (d.h. es gibt keinen merklichen Unterschied in der Zusammensetzung bei Vergleichen eines Teils des Washcoats mit einem anderen Teil des Washcoats). Eine im Wesentlichen gleichförmige Zusammensetzung in diesem Kontext bezeichnet ein Material (beispielsweise eine Washcoatregion), worin der Unterschied in der Zusammensetzung bei Vergleichen eines Teils der Washcoatregion mit einem anderen Teil der Washcoatregion 5 % oder weniger, üblicherweise 2,5 % oder weniger und in üblichster Weise 1 % oder weniger beträgt.
  • Der Ausdruck „Washcoatzone“, wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine Washcoatregion einer im Wesentlichen gleichförmigen Länge. Die Länge einer Washcoatzone kann die gleiche wie die Gesamtlänge des Substrats sein. Im Allgemeinen ist die Länge einer Washcoatzone kleiner als die Gesamtlänge des Substrats. Die Gesamtlänge eines Substrats ist der Abstand zwischen seinem Einlassende und seinem Auslassende (beispielsweise den gegenüberliegenden Enden des Substrats). Eine „Washcoatzone“ weist typischerweise eine Länge (d.h. eine im Wesentlichen gleichförmige Länge) von mindestens 5 % der Gesamtlänge des Substrats auf.
  • Jede Bezugnahme auf „im Wesentlichen gleichförmig“ im Zusammenhang mit einer Länge oder auf eine „im Wesentlichen gleichförmige Länge“, wie hier verwendet, bezeichnet eine Länge, die nicht um mehr als 10 % vorzugsweise um nicht mehr als 5 % und stärker bevorzugt um nicht mehr als 1 % von ihrem Mittelwert abweicht.
  • Jede Bezugnahme auf eine „an einem Einlassende des Substrats angeordnete Washcoatzone“, wie hier verwendet, bezeichnet eine auf einem Substrat angeordnete oder geträgerte Washcoatzone, die näher am Einlassende des Substrats ist als sie zu einem Auslassende des Substrats ist. Somit liegt der Mittelpunkt der Washcoatzone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) näher zu dem Einlassende des Substrats als sich der Mittelpunkt zu dem Auslassende des Substrats befindet. In ähnlicher Weise bezeichnet jegliche Bezugnahme auf eine „an einem Auslassende des Substrats angeordnete Washcoatzone“, wie hier verwendet, eine Washcoatzone, die auf einem Substrat angeordnet oder geträgert ist, die sich näher an einem Auslassende des Substrats befindet als sie sich zu einem Einlassende des Substrats befindet. Somit ist der Mittelpunkt der Washcoatzone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) näher zu dem Auslassende des Substrats als der Mittelpunkt sich zum Einlassende des Substrats befindet.
  • Wenn das Substrat ein Wandstromfilter ist, bezeichnet allgemein jegliche Bezugnahme auf eine „an einem Einlassende des Substrats angeordnete Washcoatzone“ eine auf dem Substrat angeordnete oder geträgerte Washcoatzone, die (a) näher zu einem Einlassende eines Einlasskanals des Substrats angeordnet ist als sie zu einem verschlossenen Ende des Einlasskanals angeordnet ist und/oder (b) näher zu einem verschlossenen Ende eines Auslasskanals des Substrats angeordnet ist als sie zu einem Auslassende des Auslasskanals angeordnet ist. Somit befindet sich der Mittelpunkt der Washcoatzone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) (a) näher zu einem Einlassende eines Einlasskanals des Substrats als der Mittelpunkt zu dem verschlossenen Ende des Einlasskanals entfernt ist und/oder (b) näher an einem verschlossenen Ende eines Auslasskanals des Substrat als der Mittelpunkt zu einem Auslassende des Auslasskanals entfernt ist. In ähnlicher Weise bezeichnet jede Bezugnahme auf eine „an einem Auslassende des Substrats angeordnete Washcoatzone“, wenn das Substrat ein Wandstromfilter ist, eine auf dem Substrat angeordnete oder geträgerte Washcoatzone, die sich (a) näher zu einem Auslassende eines Auslasskanals des Substrats befindet als sie zu einem verschlossenen des Auslasskanals entfernt ist und/oder (b) sich näher zu einem verschlossenen Ende eines Einlasskanals des Substrats befindet, als sie zu einem Einlassende des Einlasskanals entfernt ist. Somit liegt der Mittelpunkt der Washcoatzone (d.h. an der Hälfte ihrer Länge) (a) näher zu einem Auslassende eines Auslasskanals des Substrats als der Mittelpunkt zu dem verschlossenen Ende des Auslasskanals entfernt ist und/oder (b) näher zu einem verschlossenen Ende eines Einlasskanals des Substrats als der Mittelpunkt zu einem Einlassende des Einlasskanals entfernt ist.
  • Der Ausdruck „im wesentlichen frei“, wie hier im Kontext einer speziellen chemischen Einheit (beispielsweise des zweiten PGM) verwendet wird, bezeichnet eine Zusammensetzung oder ein Material, das weniger als 0,5 Gew.% der chemischen Einheit, typischerweise weniger als 0,1 Gew.% der chemischen Einheit, wie beispielsweise weniger als 0,01 Gew.% der chemischen Einheit enthält. Allgemein ist die chemische Einheit unter Verwendung herkömmlicher Analysetechniken nicht nachweisbar.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehend aus“, wie hier verwendet, begrenzt den Umfang eines Merkmals darauf, dass es die angegebenen Materialien oder Stufen umfasst und beliebige weitere Materialien oder Stufen umfasst, die die grundlegenden Eigenschaften dieses Merkmals nicht im Grundsätzlichen beeinflussen, wie beispielsweise geringe Verunreinigungen. Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehend aus“ umfasst den Ausdruck „bestehend aus“.
  • Zur Vermeidung von Zweifeln ist jede Bezugnahme auf ein „Wasseradsorptionsmittelmaterial“ wie es hier verwendet wird, gleichbedeutend mit einem „Wasserabsorptionsmittelmaterial“ (d.h. die Art und Weise, in der Wasser durch das Material eingefangen oder gespeichert wird, ist nicht notwendigerweise auf eine „Adsorption“ eingeschränkt.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand des folgenden nicht einschränkenden Beispiels veranschaulicht.
  • Beispiel 1
  • Eine Aufschlämmung eines Chabasit-Zeoliths mit einem Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Molverhältnis von 25:1 wurde auf ein einen Durchmesser von 5,66 Zoll (14,4 cm) und eine Länge von 6 Zoll (15,3 cm) aufweisendes keramisches Durchflusssubstrat mit 400 Zellen pro Quadratzoll unter Verwendung herkömmlicher Beschichtungstechniken appliziert. Die Beschichtungshöhe von der Einlassvorderfläche betrug 50 % der Gesamtsubstratlänge, sodass sich die Beschichtungsstrecke von der Einlassfläche 3 Zoll (7,6 cm) erstreckte. Das Teil wurde getrocknet und bei 500 °C calciniert. Die Zeolithbeschichtungsbeladung entsprach 1,0 g/Zoll3 (61,0 g/L). Eine zweite Aufschlämmung einer Oxidationskatalysatorbeschichtung wurde auf die Auslassseite des Substrats unter Verwendung herkömmlicher Beschichtungstechniken appliziert. Die Beschichtung wurde getrocknet und bei 500 °C calciniert. Die PGM-Beladung betrug 107 g/ft3 (3,78 g/L) bei einem Gewichtsverhältnis Pt:Pd = 1:1. Die Beschichtungshöhe vom Auslass betrug 50 %. Die Zeolithbeschichtung und die Oxidationskatalysatorbeschichtung überlappten im Wesentlichen nicht. Die Oxidationskatalysatorbeschichtungsbeladung betrug 3,0 g/Zoll3 (183.1 g/L).
  • Ein auf einem Tisch befestigter 2,0 L Euro5-Motor wurde so programmiert, dass er einen simulierten MVEG-B-Fahrtzyklus-Emissionstest durchlief. Der Katalysator wurde in einer Unterbodenposition in einem Abstand von mehr als 0,5 m von dem Turboauslass getestet. Thermoelemente wurden stromauf und stromab des Katalysators positioniert und ebenfalls 1” (2,5 cm) und 2” (5,1 cm) im Inneren von der Einlassfläche entfernt positioniert. Tabelle 1 zeigt die mittels Thermoelement gemessenen Temperaturen 100 Sekunden nach Start des Testzyklus. Tabelle 1
    Position vor Katalysator 1” vom Einlass 2” vom Einlass nach Katalysator
    Temperatur (°C) 45 76 100 67
  • Nach 100 Sekunden vom Kaltstart weg betrug die Einlassgastemperatur 45 °C. Die Temperaturen an den Positionen im Inneren bei 1” und 2” betrugen 76 °C bzw. 100 °C. Diese höheren inneren Temperaturen zeigen, dass durch die Zeolithzone durch Wasseradsorption in das Zeolithmaterial eine Exotherme produziert wird. Diese Exotherme dient dazu, die stromabseitige Oxidationskatalysatorzone zu erwärmen.
  • Zur Vermeidung von Zweifeln wird der Inhalt aller hier in Bezug genommener Dokumente zur Gänze aufgenommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 01/80978 A [0094]
    • EP 1057519 A [0094]
    • WO 99/47260 A [0101]
    • WO 2007/077462 A [0101]
    • WO 2011/080525 A [0101]
    • WO 2012/166868 A [0102]
    • WO 2008/047170 A [0102]
    • US 5045519 A [0122]
    • EP 0945165 A [0125]
    • US 6217837 [0125]
    • US 6517795 A [0125]

Claims (31)

  1. Oxidationskatalysator für einen Kompressionszündungsmotor, der die folgenden Bestandteile umfasst: ein Wasseradsorptionsmittelmaterial; eine Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffs der durch den Kompressionszündungsmotor produziert wird; und ein Substrat; wobei die Katalysatorzusammensetzung und das Wasseradsorptionsmittelmaterial jeweils auf dem Substrat angeordnet sind und das Wasseradsorptionsmittelmaterial so angeordnet ist, dass mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt.
  2. Oxidationskatalysator nach Anspruch 1, wobei eine erste Washcoatzone an einem Einlassende des Substrats angeordnet ist und eine zweite Washcoatzone stromab der ersten Washcoatzone angeordnet ist, wobei die erste Washcoatzone das Wasseradsorptionsmittelmaterial umfasst und die zweite Washcoatzone die Katalysatorzusammensetzung umfasst.
  3. Oxidationskatalysator nach Anspruch 1, wobei eine erste Washcoatschicht auf einer zweiten Washcoatschicht angeordnet ist, wobei die erste Washcoatschicht das Wasseradsorptionsmittelmaterial umfasst und die zweite Washcoatschicht die Katalysatorzusammensetzung umfasst.
  4. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial einen Zeolith umfasst.
  5. Oxidationskatalysator nach Anspruch 4, wobei der Zeolith ein Siliciumdioxid-zu-Aluminumoxid-Verhältnix (SAR) von 100:1 bis 8:1 aufweist.
  6. Oxidationskatalysator nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei der Zeolith eine Porengröße von 3 Å bis 15 Å aufweist.
  7. Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Zeolith aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Faujasit, Klinoptilolith, Mordenit, Silicalit, Ferrierit, Zeolith-X, Zeolith-Y, ultrastabilem Zeolith-Y, beta-Zeolith, AEI-Zeolith, ZSM-5-Zeolith, ZSM-12-Zeolith, ZSM-20-Zeolith, ZSM-34-Zeolith, CHA-Zeolith, SSZ-3-Zeolith, SAPO-5-Zeolith und Offretit besteht.
  8. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Katalysatorzusammensetzung ein erstes Platingruppenmetall (PGM) und ein erstes Trägermaterial umfasst.
  9. Oxidationskatalysator nach Anspruch 8, wobei das erste Platingruppenmetall (PGM) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Platin, Palladium, Gold und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht.
  10. Oxidationskatalysator nach Anspruch 9, wobei das erste PGM Platin umfasst.
  11. Oxidationskatalysator nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei das erste PGM Palladium umfasst.
  12. Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das erste Trägermaterial ein feuerfestes Metalloxid umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Ceroxid und einem Mischoxid oder Verbundoxid hiervon besteht.
  13. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oxidationskatalysator ein Dieseloxidationskatalysator (DOC), ein katalysiertes Rußfilter (CSF), ein Kaltstartkonzept(CSC®)-Katalysator, ein passiver NOX-Adsorber (PNA) oder eine magere NOx-Falle (LNT) ist.
  14. Oxidationskatalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Substratmonolith ein Durchflussmonolith oder ein Filtermonolith ist.
  15. Abgassystem für einen Kompressionszündungsmotor, das die folgenden Bestandteile umfasst: ein Wasseradsorptionsmittelmaterial; und eine Katalysatorzusammensetzung zum Behandeln eines Abgasschadstoffs, der durch den Kompressionszündungsmotor produziert wird; wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial (i) so angeordnet ist, dass es mit Abgas aus dem Kompressionszündungsmotor vor der Katalysatorzusammensetzung in Berührung gelangt; und (ii) sich in thermischer Kommunikation mit der Katalysatorzusammensetzung befindet.
  16. Abgassystem nach Anspruch 15, wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial auf einem Wasseradsorptionsmittelmaterial(WAM)-Substrat angeordnet ist und die Katalysatorzusammensetzung auf einem Oxidationskatalysator(OC)-Substrat angeordnet ist, wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial(WAM)-Substrat getrennt von dem Oxidationskatalysator(OC)-Substrat ist und wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial stromauf der Katalysatorzusammensetzung angeordnet ist.
  17. Abgassytem nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei das OC-Substrat ein Durchflussmonolith oder ein Filtermonolith ist.
  18. Abgassystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Wasseradsorptionsmittelmaterial einen Zeolith umfasst.
  19. Abgassystem nach Anspruch 18, wobei der Zeolith ein Siliciumdioxid-zu-Aluminiumoxid-Verhältnis (SAR) von 100:1 bis 8:1 aufweist.
  20. Abgassystem nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, wobei der Zeolith eine Porengröße von 3 Å bis 15 Å aufweist.
  21. Abgassystem nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei der Zeolith aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Faujasit, Klinoptilolith, Mordenit, Silicalit, Ferrierit, Zeolith-X, Zeolith-Y, ultrastabilem Zeolith-Y, beta-Zeolith, AEI-Zeolith, ZSM-5-Zeolith, ZSM-12-Zeolith, ZSM-20-Zeolith, ZSM-34-Zeolith, CHA-Zeolith, SSZ-3-Zeolith, SAPO-5-Zeolith und Offretit besteht.
  22. Abgassytem nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei die Katalysatorzusammensetzung ein erstes Platingruppenmetall (PDM) und ein erstes Trägermaterial umfasst.
  23. Abgassystem nach Anspruch 22, wobei das erste Platingruppenmetall (PGM) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Platin, Palladium, Gold und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon besteht.
  24. Abgassystem nach Anspruch 23, wobei das erste PGM Platin umfasst.
  25. Abgassystem nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, wobei das erste PGM Palladium umfasst.
  26. Abgassystem nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei das erste Trägermaterial ein feuerfestes Metalloxid umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Ceroxid und einem Mischoxid oder einem Verbundoxid hiervon besteht.
  27. Abgassystem nach einem der Ansprüche 15 bis 26, wobei der Oxidationskatalysator ein Dieseloxidationskatalysator (DOC), ein katalysiertes Rußfilter (CSF), ein Kaltstartkonzept(CSC®)-Katalysator, ein passiver NOx-Adsorber (PNA) oder eine magere NOx-Falle (LNT) ist.
  28. Abgassystem nach einem der Ansprüche 15 bis 27, das ein Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.
  29. Abgassystem nach einem der Ansprüche 15 bis 28, das ferner eine Emissionssteuerungsvorrichtung umfasst, die aus einem Dieselpartikelfilter (DPF), einer mageren NOx-Falle (LNT), einem mageren NOx-Katalysator (LNC), einem selektiven katalytischen Reduktions(SCR)-Katalysator, einem Dieseloxidationskatalysator (DOC), einem katalysierten Rußfilter (CSF), einem selektiven katalytischen Reduktionsfilter(SCRF)-Katalysator und einer Kombination von zwei oder mehr hiervon ausgewählt ist.
  30. Fahrzeug, dass einen Kompressionszündungsmotor und entweder einen Oxidationskatalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder ein Abgassystem nach einem der Ansprüche 15 bis 29 umfasst.
  31. Verwendung eines Wasseradsorptionsmittelmaterials in einem Abgassystem eines Kompressionszündungsmotors zum Erwärmen einer Katalysatorzusammensetzung zur Behandlung eines Abgasschadstoffes, der durch den Kompressionszündungsmotor produziert wird.
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