DE102018121503A1 - Exhaust gas purification with NO oxidation catalyst and SCR-active particle filter - Google Patents

Exhaust gas purification with NO oxidation catalyst and SCR-active particle filter Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein System und ein Verfahren zur Schadstoffminderung im Abgas von überwiegend mager verbrennenden Automotoren aufweisend einen ersten und einen zweiten Katalysator. Der erste Katalysator oxidiert NO zu NO2 und der zweite Katalysator reduziert NOx im mageren Abgas mittels eines Reduktionsmittels bevorzugt zu N2 und H2O.

Figure DE102018121503A1_0000
The present invention is directed to a system and method for pollutant reduction in the exhaust of predominantly lean-burn automotive engines having first and second catalytic converters. The first catalyst oxidizes NO to NO 2, and the second catalyst preferably reduces NOx in the lean exhaust by means of a reducing agent to N 2 and H 2 O.
Figure DE102018121503A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein System und ein Verfahren zur Schadstoffminderung im Abgas von überwiegend mager verbrennenden Automotoren aufweisend einen ersten und einen zweiten Katalysator. Der erste Katalysator oxidiert NO zu NO2 und der zweite Katalysator reduziert NOx im mageren Abgas mittels eines Reduktionsmittels bevorzugt zu N2 und H2O.The present invention is directed to a system and method for pollutant reduction in the exhaust of predominantly lean-burn automotive engines having first and second catalytic converters. The first catalyst oxidizes NO to NO 2, and the second catalyst preferably reduces NOx in the lean exhaust by means of a reducing agent to N 2 and H 2 O.

Abgase von Kraftfahrzeugen mit einem überwiegend mager betriebenen Verbrennungsmotor enthalten neben Partikelemissionen insbesondere die Primäremissionen Kohlenmonoxid CO, Kohlenwasserstoffe HC und Stickoxide NOx. Aufgrund des relativ hohen Sauerstoffgehaltes von bis zu 15 Vol.-% können Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe durch Oxidation relativ leicht unschädlich gemacht werden, die Reduktion der Stickoxide zu Stickstoff gestaltet sich jedoch wesentlich schwieriger.Exhaust gases of motor vehicles with a predominantly lean-burn internal combustion engine contain, in addition to particulate emissions, in particular the primary emissions carbon monoxide CO, hydrocarbons HC and nitrogen oxides NOx. Due to the relatively high oxygen content of up to 15 vol.%, Carbon monoxide and hydrocarbons can be made relatively harmless by oxidation, but the reduction of nitrogen oxides to nitrogen is much more difficult.

Ein bekanntes Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus Abgasen in Gegenwart von Sauerstoff ist die selektive katalytische Reduktion (SCR-Verfahren) mittels Ammoniak an einem geeigneten Katalysator. Bei diesem Verfahren werden die aus dem Abgas zu entfernenden Stickoxide mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser umgesetzt. Das als Reduktionsmittel verwendete Ammoniak kann durch Eindosieren einer Ammoniakvorläuferverbindung, wie beispielsweise Harnstoff, Ammoniumcarbamat oder Ammoniumformiat, in den Abgasstrang und anschließende Hydrolyse verfügbar gemacht werden. Ebenfalls ist es möglich, den Ammoniak durch Überreduktion von NOx über einen Stickoxidspeicherkatalysator in situ zu generieren.One known method for removing nitrogen oxides from exhaust gases in the presence of oxygen is Selective Catalytic Reduction (SCR) using ammonia on a suitable catalyst. In this method, the nitrogen oxides to be removed from the exhaust gas are reacted with ammonia to nitrogen and water. The ammonia used as the reducing agent may be made available by metering an ammonia precursor compound such as urea, ammonium carbamate or ammonium formate into the exhaust line and subsequent hydrolysis. It is also possible to generate the ammonia in situ by over-reduction of NOx via a nitrogen oxide storage catalyst.

Partikel können sehr effektiv mit Hilfe von Partikelfiltern aus dem Abgas entfernt werden. Besonders bewährt haben sich Wandflussfilter aus keramischen Materialien. Diese sind aus einer Vielzahl von parallelen Kanälen aufgebaut, die durch poröse Wände gebildet werden. Die Kanäle sind wechselseitig an einem der beiden Enden des Filters gasdicht verschlossen, so dass erste Kanäle gebildet werden, die an der ersten Seite des Filters offen und auf der zweiten Seite des Filters verschlossen sind, sowie zweite Kanäle, die an der ersten Seite des Filters verschlossen und auf der zweiten Seite des Filters offen sind. Das beispielsweise in die ersten Kanäle einströmende Abgas kann den Filter nur über die zweiten Kanäle wieder verlassen, und muss zu diesem Zweck durch die porösen Wände zwischen den ersten und zweiten Kanälen durchfließen. Beim Durchtritt des Abgases durch die Wand werden die Partikel zurückgehalten.Particles can be removed very effectively with the help of particle filters from the exhaust gas. Wall flow filters made of ceramic materials have proven particularly useful. These are composed of a plurality of parallel channels formed by porous walls. The channels are mutually sealed gas-tight at one of the two ends of the filter, so that first channels are formed, which are open on the first side of the filter and closed on the second side of the filter, and second channels, which are on the first side of the filter closed and open on the second side of the filter. The exhaust gas flowing, for example, into the first channels can leave the filter again only via the second channels, and must for this purpose flow through the porous walls between the first and second channels. As the exhaust passes through the wall, the particles are retained.

Es ist auch bereits bekannt, Wandflussfilter mit SCR-aktivem Material zu beschichten und so Partikel und Stickoxide gleichzeitig aus dem Abgas zu entfernen. Solche Produkte werden üblicherweise als SDPF bezeichnet. Sofern die erforderliche Menge an SCR-aktivem Material auf die porösen Wände zwischen den Kanälen aufgebracht wird (sogenannte auf-Wand-Beschichtung), kann dies allerdings zu einer inakzeptablen Erhöhung des Gegendrucks des Filters führen.It is also already known to coat wall-flow filters with SCR-active material and at the same time to remove particles and nitrogen oxides from the exhaust gas. Such products are commonly referred to as SDPF. However, if the required amount of SCR-active material is applied to the porous walls between the channels (so-called on-wall coating), this can lead to an unacceptable increase in the back pressure of the filter.

Vor diesem Hintergrund schlagen beispielsweise die JPH01-151706 und die WO2005016497A1 vor, einen Wandflussfilter dergestalt mit einem SCR-Katalysator zu beschichten, dass letzterer die porösen Wände durchdringt (sogenannte in-Wand-Beschichtung). Es ist auch schon vorgeschlagen worden, siehe US2011274601A1 , einen ersten SCR-Katalysator in die poröse Wand einzubringen, d.h. die inneren Oberflächen der Poren zu beschichten und einen zweiten SCR-Katalysator auf der Oberfläche der porösen Wand zu platzieren. Dabei ist die mittlere Partikelgröße des ersten SCR-Katalysators kleiner als die des zweiten SCR-Katalysators.Against this background, for example, propose the JPH01-151706 and WO2005016497A1 to coat a wall flow filter with an SCR catalyst such that the latter penetrates the porous walls (so-called in-wall coating). It has already been suggested, see US2011274601A1 to introduce a first SCR catalyst into the porous wall, ie to coat the inner surfaces of the pores and to place a second SCR catalyst on the surface of the porous wall. The average particle size of the first SCR catalyst is smaller than that of the second SCR catalyst.

Partikelfilter müssen in bestimmten zeitlichen Abständen regeneriert werden, das heißt, die angesammelten Rußpartikel müssen abgebrannt werden, um den Abgasgegendruck in einem akzeptablen Bereich zu halten. Zur Filterregeneration und der Initiierung des Rußabbrandes werden Abgastemperaturen von ca. 600°C benötigt. Bei dem Abbrand können sehr hohe Temperaturen auftreten, die bei >800°C liegen können.Particulate filters have to be regenerated at certain intervals, that is, the accumulated soot particles must be burned off in order to keep the exhaust back pressure in an acceptable range. For filter regeneration and the initiation of Rußabbrandes exhaust gas temperatures of about 600 ° C are required. Burning can cause very high temperatures, which can be> 800 ° C.

Im Falle von Partikelfiltern, die mit SCR-Katalysatoren versehen sind, müssen letztere den hohen thermischen Belastungen während der Filterregeneration ohne gravierenden Aktivitätsverlust standhalten. In dieser Hinsicht besteht aber noch erheblicher Verbesserungsbedarf. Derzeit sind SCR-Katalysatorbeschichtungen auf Filtern erhältlich, die Maximaltemperaturen von 800 - 850°C einige Zeit standhalten können. In Ausnahmefällen können im Filter bei der Rußregeneration jedoch auch Temperaturspitzen bis zu 1000°C oder mehr erreicht werden, wenn der Rußabbrand unkontrolliert abläuft, wozu es in bestimmten Fahrsituationen des Fahrzeuges kommen kann.In the case of particulate filters, which are provided with SCR catalysts, the latter must withstand the high thermal loads during filter regeneration without serious loss of activity. However, there is still a considerable need for improvement in this regard. Currently, SCR catalyst coatings are available on filters that can withstand maximum temperatures of 800-850 ° C for some time. In exceptional cases, however, temperature peaks of up to 1000 ° C. or more can be achieved in the filter during soot regeneration if the soot burn-off occurs uncontrollably, as may occur in certain driving situations of the vehicle.

Mit Übergangsmetallionen ausgetauschte SCR-Katalysatoren vom LEV-Typ (http://europe.iza-structure.org/IZA-SC/ftc_fw.php?STC=LEV) sind schon in der US4867954 beschrieben worden. Weitere SCR-Katalysatoren auf LEV-Basis sind in der US9242241BB, WO2008132452A2 oder der WO2008118434 erwähnt. Abgassysteme aus einem auf NO oxidativ wirkenden ersten Katalysator und einem abstromseitig angeordneten SCR-Katalysator sind ebenfalls bereits bekannt (z.B. WO2016024193A1 ; EP1054722B1 ; JP8103636A ; DE2832002A1 ; JP08-42329 ; US7005116 ). In diesem Zusammenhang bezieht sich die Offenbarung der WO2016024193A1 auf einen speziellen mehrschichtigen Oxidationskatalysator vor einem SCR-Katalysator, wobei der Oxidationskatalysator außerdem dazu befähigt ist, Stickoxide bei niedrigen Temperaturen einzuspeichern und bei erhöhten Temperaturen wieder abzugeben. Der SCR-Katalysator kann eine zeolithische Komponente (Zeolith oder Zeotyp, wie z.B. ein Aluminiumsilikophosphat) vom LEV-Typ aufweisen. Optional kann sich der SCR-Katalysator auf einem Partikelfilter befinden.Transition-metal-ion-exchanged LEV-type SCR catalysts (http://europe.iza-structure.org/IZA-SC/ftc_fw.php?STC=LEV) are already in the US4867954 been described. Other LEV-based SCR catalysts are disclosed in US9242241BB, WO2008132452A2 or the WO2008118434 mentioned. Exhaust systems of a first oxidizing NO catalyst and a downstream SCR catalyst are also already known (eg WO2016024193A1 ; EP1054722B1 ; JP8103636A ; DE2832002A1 ; JP08-42329 ; US7005116 ). In this context, the disclosure of the WO2016024193A1 to a special multilayer oxidation catalyst in front of an SCR catalyst, wherein the oxidation catalyst is also capable of storing nitrogen oxides at low temperatures and releasing them at elevated temperatures. The SCR catalyst may have a zeolitic component (zeolite or zeotype such as an aluminum silicophosphate) of the LEV type. Optionally, the SCR catalyst may be located on a particulate filter.

Ausgehend von dem zitierten Stand der Technik ist es weiterhin wichtig, verbesserte Abgassystem bereitzustellen, die den bekannten überlegen sind. In diesem Sinne lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Autoabgassystem für mager verbrennende Automotoren zu entwickeln, das insbesondere im Hinblick auf die Langzeitstabilität den bekannten Systemen des Standes der Technik überlegen ist. Das erfindungsgemäße System sollte dabei besser im Stande sein, die Stickoxide im Abgas eines mager verbrennenden Motors auch nach langen Laufleistungen des Fahrzeugs ausreichend zu vermindern, ohne dabei die Verminderung anderer, schädlicher Abgasbestandteile über die Gebühr negativ zu beeinflussen.From the cited prior art, it is further important to provide improved exhaust systems that are superior to the known ones. In this sense, the present invention has the object to develop an improved exhaust system for lean-burn car engines, which is particularly superior in terms of long-term stability of the known systems of the prior art. The system according to the invention should be better able to sufficiently reduce the nitrogen oxides in the exhaust gas of a lean-burn engine, even after long running times of the vehicle, without negatively influencing the reduction of other, harmful exhaust gas constituents via the charge.

Diese und weitere sich aus dem Stand der Technik in naheliegender Weise ergebenden Aufgaben werden durch ein System und ein Verfahren mit den Merkmalen des vorliegenden Anspruchs 1 und 14 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des vorliegenden Systems ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen 2-13.These and other objects which are obvious from the state of the art are solved by a system and a method having the features of present claims 1 and 14. Preferred embodiments of the present system will become apparent from the depending from claim 1 dependent claims 2-13.

Dadurch, dass ein System zur Abgasnachbehandlung von Abgasen eines Magermotors einen im Abgasstrang in Strömungsrichtung gesehen oxidativ auf NO wirkenden ersten Katalysator und abstromseitig hierzu einen unter Mitwirkung eines Reduktionsmittels reduktiv auf NOx (NO2 und NO und N2O) wirkenden zweiten Katalysator aufweist, wobei der erste Katalysator auf einem Durchflussmonolithen und der zweite Katalysator auf und/oder in einem Wandflussfilter befindlich ist und letzterer Material enthält, das ein aluminiumsilikat- oder einen aluminiumsilikophosphathaltiges zeolithisches Gerüst vom LEV-Typ aufweist, wobei das Material:

  • - einen Binder auf Basis eines hochoberflächigen Metalloxids aufweist,
  • - ein ursprüngliches Si/Al- bzw. (Al+P)/Si-Verhältnis von 5 bis 40 im zeolithischen Gerüst hat, und
  • - mit Cu- und/oder Fe-Ionen behandelt vorliegt, wobei der Gesamtgehalt an Cu- und/oder Fe-Ionen im Bereich von 2 Gew.-% bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Materials beträgt, und
im Material ein Verhältnis von im LEV ionenausgetauschten zu nicht-ionenausgetauschten Cu- und/oder Fe-Ionen im Bereich von 20:80 bis 90:10 vorliegt,
gelangt man überraschend, dafür aber nicht minder vorteilhaft zur Lösung der gestellten Aufgabe. Durch die Verortung eines SCR-Katalysators aus einem entsprechenden Material auf einen Partikelfilter, der abstromseitig zu einem oxidativ auf NO wirkenden ersten Katalysator angeordnet ist, erhält man ein Abgasnachbehandlungssystem, welches bezogen auf den Einsatzort des SCR-Katalysators über das Lebensalter des Systems betrachtet eine wesentlich bessere Performance in der Stickoxidreduktion zu leisten im Stande ist. Selbst nach einer sehr starken Alterung behält der SCR-Katalysator mit diesem Material entgegen dem momentan am häufigsten verwendeten zeolithischen Material des Standes der Technik - CHA - eine ansprechende Leistung in der Stickoxidreduktion (4). Dies ist besonders beim Einsatz auf oder in einem Partikelfilter wichtig, da hier - wie gesagt - zeitlich begrenzt während der Regeneration des Filters extrem hohe Temperaturen entstehen können. Ein solches System bietet daher über die Gesamtlaufzeit des Automobils eine bessere Reduktionsleistung in Bezug auf die Stickoxide im Abgas als beispielsweise ein vergleichbarer Katalysator auf Basis eines Zeolithen vom CHA-Typ. Des Weiteren ist zu vermerken, dass der SCR-Katalysator auf Basis zeolithischer Materialien vom LEV-Typ verglichen mit einem Zeolithen vom CHA-Typ verbesserte Stickoxidreduktionswerte dann imstande ist zu liefern, wenn ein erhöhtes Angebot an NO2 im Abgas vor dem SCR-Katalysator vorliegt. Dieses wird durch den oxidativ auf NO wirkenden ersten Katalysator im Abgassystem bewerkstelligt, der so ausgelegt sein sollte, dass entsprechend hohe NO2-Werte (z.B. ≥30% im NOx) über möglichst viele Betriebspunkte des Magermotors (z.B. > 50%, bevorzugt > 60%, ganz bevorzugt >70% der Betriebszeit) erzielt werden. Dies war umso mehr überraschend, als dass für SCR-Katalysatoren auf Basis von kleinporigen Zeolithen (zu denen auch der LEV-Typ gehört) vom CHA-Typ gefunden wurde, dass deren Stickoxidreduktionswerte unter 50% NO2-Anteil (Vol.-%) im NOx eher unabhängig vom NO2-Angebot im mageren Abgas sind und darüber (>50 Vol.-%) eher negativ durch erhöhte NO2-Werte beeinflusst werden (1). CHA und LEV sind darüber hinaus vom Aufbau her eng verwandt und gehören beide der sogenannten ABC-6-Familie an (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeolithgruppe). Dass sie sich trotzdem so unterschiedlich verhalten, war vor der vorliegenden Erfindung nicht zu erwarten gewesen. Es sei weiterhin erwähnt, dass ein Katalysator mit einer zeolithischen Komponente vom LEV-Typ wesentlich weniger N2O-Bildungstendenz (Treibhausgas) zeigt als ein entsprechender Katalysator mit einer CHA-Typ-Komponente.Characterized in that a system for exhaust aftertreatment of exhaust gases of a lean-burn engine seen in the exhaust line in the flow direction oxidatively acting on NO first catalyst and the downstream side a reductively with the aid of a reducing agent acting on NO x (NO 2 and NO and N 2 O) acting second catalyst the first catalyst is on a flow monolith and the second catalyst is on and / or in a wall flow filter and the latter contains material comprising an aluminosilicate or an aluminum silicophosphate zeolitic LEV type zeolite framework, the material comprising:
  • comprises a binder based on a high surface area metal oxide,
  • has an original Si / Al or (Al + P) / Si ratio of 5 to 40 in the zeolitic framework, and
  • - Is treated with Cu and / or Fe ions, wherein the total content of Cu and / or Fe ions in the range of 2 wt .-% to 10 wt .-% based on the weight of the material, and
the material has a ratio of LEV ion-exchanged to non-ion-exchanged Cu and / or Fe ions in the range from 20:80 to 90:10,
one arrives surprisingly, but not less advantageous to solve the task. By locating an SCR catalyst of a corresponding material on a particulate filter, which is arranged downstream of an oxidative acting on NO first catalyst, to obtain an exhaust aftertreatment system, which regards the place of use of the SCR catalyst over the age of the system considered a significant better performance in nitrogen oxide reduction is able to afford. Even after a very high aging, the SCR catalyst with this material retains an attractive nitrogen oxide reduction performance (CHA), contrary to the currently most commonly used zeolitic material (CHA) ( 4 ). This is particularly important when used on or in a particulate filter, as here - as stated - for a limited time during the regeneration of the filter extremely high temperatures can occur. Such a system therefore offers a better reduction performance with respect to the nitrogen oxides in the exhaust gas over the entire running time of the automobile than, for example, a comparable catalyst based on a CHA-type zeolite. It is further noted that the SCR catalyst based on LEV type zeolitic materials is able to deliver improved nitrogen oxide reduction values compared to a CHA type zeolite when there is an increased supply of NO 2 in the exhaust gas upstream of the SCR catalyst , This is accomplished by the oxidizing NO acting first catalyst in the exhaust system, which should be designed so that correspondingly high NO 2 values (eg ≥30% in NOx) over as many operating points of the lean-burn engine (eg> 50%, preferably> 60 %, more preferably> 70% of the operating time) can be achieved. This was all the more surprising as it was found that for SCR catalysts based on small-pore zeolites (of which the LEV type also belongs) of the CHA type, their nitrogen oxide reduction values were below 50% NO 2 content (% by volume). in NOx are rather independent of the NO 2 supply in the lean exhaust gas and above (> 50% by volume) are influenced rather negatively by increased NO 2 values ( 1 ). CHA and LEV are also closely related in structure and both belong to the so-called ABC-6 family (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeolithgruppe). That they behave nevertheless so differently, was not to be expected before the present invention. It should also be noted that a LEV-type zeolitic-type catalyst exhibits significantly less N 2 O-forming tendency (greenhouse gas) than a corresponding catalyst having a CHA-type component.

Der im vorliegenden Abgasnachbehandlungssystem eingesetzte oxidativ auf NO wirkende erste Katalysator sollte so beschaffen sein, dass möglichst immer ausreichend NO2 im Abgas vor dem zweiten Katalysator vorhanden ist. Normalerweise reduzieren SCR-Katalysatoren NOx im mageren Abgas mittels Ammoniak oder eine Ammoniak bildende Vorläuferverbindung immer dann besonderes gut, wenn das Verhältnis von NO:NO2 im NOx bei 1:1 liegt - sogenannte schnelle SCR-Reaktion ( Tünter et al., Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1985, 25, 633 - 636 ; Kato et al., J. Phys. Chem. 1981, 85, 4099 - 4102 ; DE2832002A1 ; Kasaoka et al., Nippon Kagaku Kaishi, 6 (1978), p. 874 - 881 ). Die EP1147801B1 schlägt vor, für übergangsmetallausgetauschte Zeolithe als SCR-Katalysatoren das Abgasgemisch zuerst über einen Oxidationskatalysator zu leiten, bevor es mit Ammoniak zusammen über den SCR-Katalysator geleitet wird. Der NO2:NOx-Anteil sollte hier zwischen 30 und 70-Vol.% liegen. In der EP1054722B1 wird für übergangsmetallausgetauschte Zeolithe als SCR-Katalysatoren in diesem Zusammenhang gefordert, dass möglichst alles NO zu NO2 oxidiert werden soll. The first catalyst which acts oxidatively on NO and which is used in the present exhaust aftertreatment system should be such that, whenever possible, there is sufficient NO 2 in the exhaust gas before the second catalyst. Normally, SCR catalysts reduce NOx in the lean exhaust gas by means of ammonia or an ammonia-forming precursor compound particularly well whenever the ratio of NO: NO 2 in the NOx is 1: 1 - so-called rapid SCR reaction ( Tünter et al., Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1985, 25, 633-636 ; Kato et al., J. Phys. Chem. 1981, 85, 4099-4102 ; DE2832002A1 ; Kasaoka et al., Nippon Kagaku Kaishi, 6 (1978), p. 874-881 ). The EP1147801B1 Proposes that for transition-metal-exchanged zeolites as SCR catalysts, the exhaust gas mixture should first be passed over an oxidation catalyst before being passed together with ammonia via the SCR catalyst. The NO 2 : NOx content should be between 30 and 70 vol.% Here. In the EP1054722B1 is required for transition metal exchanged zeolites as SCR catalysts in this context that as far as possible all NO is to be oxidized to NO 2 .

Kleinporige Zeolithe wie CHA zeigen hier ein ganz anderes Verhalten. Metkar et al. (Chemical Engineering Science 87, (2013), 51 - 66) haben gefunden, dass die Abhängigkeit der Stickoxidreduktionsleistung vom NO:NO2-Verhältnis bei mit Kupfer ausgetauschten CHA-Zeolithen mehr oder minder nicht vorhanden ist bzw. lediglich oberhalb von 50-Vol.-% NO2 bei niedrigen Temperaturen stark abnimmt (1). Es hat sich jetzt herausgestellt, dass überraschenderweise die ebenfalls kleinporigen LEV-basierten SCR Katalysatoren demgegenüber ein anderes Verhalten an den Tag legen. Demzufolge ist es besonders vorteilhaft, wenn der oxidativ auf NO wirkende erste Katalysator in diesem speziellen System so beschaffen ist, dass das NO2:NOx-Volumenverhältnis nach diesem ersten Katalysator gemessen im WLTC im Zyklusdurchschnitt möglichst zwischen 20-Vol.-% und 60-Vol.-%, bevorzugt bei 30-Vol.% - 50-Vol.% und ganz besonders bevorzugt bei 30-Vol.% - 40-Vol.% liegt. So zeigt der LEV-basierte SCR-Katalysator bei entsprechender Alterung eine mehr als doppelt so große Verbesserung in der Stickoxidreduktionsleistung bei Übergang von 16 zu 36-Vol.% NO2 im gesamt-NOx im Zyklusdurchschnitt (WLTC) wie der sehr verwandte CHA-Zeolithtyp (niedriges vs hohes NO2:NOx in 4).Small pore zeolites such as CHA show a completely different behavior here. Metkar et al. (Chemical Engineering Science 87 , (2013), 51-66) have found that the dependence of the nitrogen oxide reduction performance on the NO: NO 2 ratio is more or less absent in the case of copper-exchanged CHA zeolites or merely above 50% by volume NO 2 strongly decreases at low temperatures ( 1 ). It has now been found that, surprisingly, the likewise small-pore LEV-based SCR catalysts show a different behavior on the other hand. Accordingly, it is particularly advantageous if the oxidizing NO-acting first catalyst in this particular system is such that the NO 2 : NOx volume ratio after this first catalyst measured in the WLTC in the cycle average is between 20% by volume and 60%. Vol .-%, preferably at 30 vol.% - 50 vol.% And most preferably at 30 vol.% - 40 vol.% Is. Thus, the LEV-based SCR catalyst, with appropriate aging, exhibits more than double the improvement in nitrogen oxide reduction performance when transitioning from 16 to 36% by volume of NO 2 in total cycle-average NOx (WLTC), like the very related CHA zeolite type (low vs high NO 2 : NOx in 4 ).

Bevorzugt wird der erste Katalysator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dieseloxidationskatalysator (DOC), Dieseloxidationskatalysator mit Stickoxidspeicherfunktion (DNC), Stickoxidspeicher- und Reduktionskatalysator (NSC). Der erste Katalysator sollte so beschaffen sein, dass das NO2:NOx-Molverhältnis nach dem ersten Katalysator gemessen im WLTC im Zyklusdurchschnitt zwischen 10-Vol.-% und 60-Vol.-%, vorzugsweise 20-Vol.-% und 55-Vol.-% und besonders bevorzugt 25-Vol.-% und 50-Vol.-% liegt.Preferably, the first catalyst is selected from the group consisting of diesel oxidation catalyst (DOC), nitric oxide storage function (DNC) diesel oxidation catalyst, nitrogen oxide storage and reduction catalyst (NSC). The first catalyst should be such that the NO 2 : NOx molar ratio after the first catalyst measured in the WLTC in the cycle average is between 10% by volume and 60% by volume, preferably 20% by volume and 55% by weight. Vol .-% and particularly preferably 25 vol .-% and 50 vol .-% is.

Der erste Katalysator kann einen Edelmetallgehalt von 50 - 180 g/ft3 enthalten. Vorzugsweise weist er einen Edelmetallgehalt von 60 - 150 g/ft3, mehr bevorzugt 70 - 140 g/ft3 auf. Als Edelmetalle kommen insbesondere Rhodium, Platin, Palladium und Iridium, vorzugsweise Rhodium, Platin, Palladium in Betracht. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz von Platin als der am besten NO-oxidierende Katalysator in diesem Zusammenhang. Ein entsprechender Katalysator sollte daher auf jeden Fall Platin als Katalysatorkomponente aufweisen. Dies kann in einem einfachen Dieseloxidationskatalysator gegeben sein. Derartige Katalysatoren sind dem Fachmann hinreichend bekannt ( WO2017093720A1 ; WO201603253A1 ; US2016341091AA ; DE202015004981 ; WO2015150805A1 ; WO2015110817A1 sowie hier zitierte Literatur).The first catalyst may contain a noble metal content of 50-180 g / ft 3 . It preferably has a noble metal content of 60-150 g / ft 3 , more preferably 70-140 g / ft 3 . Particularly suitable noble metals are rhodium, platinum, palladium and iridium, preferably rhodium, platinum, palladium. Very particularly preferred is the use of platinum as the best NO-oxidizing catalyst in this context. A corresponding catalyst should therefore definitely have platinum as the catalyst component. This can be done in a simple diesel oxidation catalyst. Such catalysts are well known to the person skilled in the art ( WO2017093720A1 ; WO201603253A1 ; US2016341091AA ; DE202015004981 ; WO2015150805A1 ; WO2015110817A1 as well as cited literature).

Der erste Katalysator kann darüber hinaus bevorzugt dazu befähigt sein, Stickoxide einzuspeichern. Insbesondere sollte er in der Lage sein, Stickoxide bei möglichst niedrigen Temperaturen einspeichern zu können. In einer solchen Ausführungsform würden dann die Stickoxide bei niedrigeren Temperaturen (Kalt-Start, Stadtfahrt) eingespeichert und bei höheren Temperaturen als NO2 wieder abgegeben werden, was dazu beiträgt, dass das NO2:NOx-Verhältnis über einen sehr weiten Temperaturbereich im für den SCR-Katalysator auf LEV-Basis optimalen Bereich gehalten werden kann. Derartige Katalysatoren sind beispielsweise in der WO14164876A1 , WO16141140A1 , WO20150853030A1 , WO2015143225A1 , WO2017001828A1 , US2016341091 , WO2016151296A1 oder WO2016135465 bzw. GB2538877A1 oder WO2016079507 genannt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der hier beschriebene Katalysator dazu im Stande, Stickoxide schon bei unter 100°C einzuspeichern (mindestens 30 Vol.-%, vorzugsweise 40 Vol.-%, besonders bevorzugt mindestens Vol.-50% der ankommenden NOx im leeren Zustand gemessen) und bei >250°C, mehr bevorzugt bei >300°C und ganz besonders bevorzugt bei >350°C diese wieder an das Abgas abzugeben.In addition, the first catalyst may preferably be capable of storing nitrogen oxides. In particular, he should be able to store nitrogen oxides at the lowest possible temperatures can. In such an embodiment, the nitrogen oxides would then be stored at lower temperatures (cold start, city driving) and released at higher temperatures than NO 2 again, which contributes to the fact that the NO 2 : NOx ratio over a very wide temperature range in for the SCR catalyst on LEV-based optimal range can be maintained. Such catalysts are for example in the WO14164876A1 . WO16141140A1 . WO20150853030A1 . WO2015143225A1 . WO2017001828A1 . US2016341091 . WO2016151296A1 or WO2016135465 respectively. GB2538877A1 or WO2016079507 called. In a preferred embodiment, the catalyst described here is capable of storing nitrogen oxides even at below 100 ° C. (at least 30% by volume, preferably 40% by volume, particularly preferably at least 50% by volume of the incoming NOx in the empty state measured) and at> 250 ° C, more preferably at> 300 ° C and most preferably at> 350 ° C to give them back to the exhaust gas.

Ebenfalls möglich ist der Einsatz von Stickoxidspeicherkatalysatoren. Deren Ausgestaltung und Funktionsweise ist dem Fachmann hinreichend geläufig (z.B. EP2985068A1 , EP2982434A1 ). Im Hinblick auf den Einsatz von Stickoxidspeicherkatalysatoren im erfindungsgemäßen System sei angemerkt, dass diese vor dem Hintergrund ganz besonders bevorzugt diesbezüglich eingesetzt werden können, weil sie im Stande sind, unter Regenerationsbedingungen (Beaufschlagung mit reduktiven Komponenten aus dem Abgas (HC, CO, H2)) eine hinreichende Menge an NH3 zu bilden. Dieses NH3 kann im dahinterliegenden Filter mit dem SCR-Katalysator auf LEV-Basis gespeichert und so für die SCR-Reaktion genutzt werden. Ein Einspritzen von zusätzlichem Reduktionsmittel für die SCR-Reaktion wie unten beschrieben kann demnach ganz entfallen bzw. auf ein notwendiges Maß beschränkt werden ( WO10114873A2 ). Darüber hinaus führen diese Katalysatoren aufgrund ihres Edelmetallanteils dazu, dass das NOx, welches ggf. aufgrund zu hoher Temperaturen nicht eingespeichert werden konnte und damit den Stickoxidspeicherkatalysator im mageren wieder verlässt, einen entsprechend hohen NO2-Anteil aufweist. Damit ist dieses Abgas dann wieder besonders gut für die SCR-Reaktion auf dem folgenden zweiten Katalysator geeignet.Also possible is the use of nitrogen oxide storage catalysts. Their design and operation is sufficiently familiar to the skilled person (eg EP2985068A1 . EP2982434A1 ). With regard to the use of nitrogen oxide storage catalysts in the system according to the invention, it should be noted that these can be used very particularly preferably in this regard, because they are capable, under regeneration conditions (exposure to reductive Components from the exhaust gas (HC, CO, H 2 )) to form a sufficient amount of NH 3 . This NH 3 can be stored in the downstream filter with the LEV-based SCR catalyst and used for the SCR reaction. Accordingly, injection of additional reducing agent for the SCR reaction as described below can be dispensed with or limited to a necessary extent ( WO10114873A2 ). In addition, due to their noble metal content, these catalysts cause the NOx, which possibly could not be stored due to excessive temperatures and thus leave the nitrogen oxide storage catalyst again in the lean, to have a correspondingly high NO 2 content. Thus, this exhaust is then again particularly well suited for the SCR reaction on the following second catalyst.

Zwischen dem ersten und zweiten Katalysator kann jedoch auch eine Injektionsvorrichtung für die Zugabe von Ammoniak oder eine Ammoniakvorläuferverbindung, wie zum Beispiel Harnstoff, vorhanden sein ( WO08106518A2 ).However, an injection device for the addition of ammonia or an ammonia precursor compound, such as urea, may also be present between the first and second catalyst ( WO08106518A2 ).

Wie schon mehrfach angedeutet besteht das Material des zweiten Katalysators mindestens aus einem Binder und einem zeolithischen Aluminiumsilikat bzw. Aluminiumsilikophosphat vom Strukturtyp LEV (http://www.iza-structure.org/databases/) sowie bestimmten Übergangsmetallionen. Das Material wird beispielsweise so hergestellt, dass der LEV-Zeolith in seiner z.B. NH4 +-, Na+- oder H+-Form mit einer Lösung aus Kupfer- und/oder Eisenionen kontaktiert wird. Nach dem Abtrennen des Zeolithen von der Lösung wird dieser vorzugsweise ohne gewaschen zu werden mit dem Binder zusammen gebracht und als Suspension auf- und/oder in einen entsprechenden Wandflussfilter eingebracht (Beschichten). Alternativ kann der Zeolith jedoch auch mit dem Binder zusammen mit der Lösung aus Kupfer- und/oder Eisenionen kontaktiert werden. Eine derartige Suspension kann gegebenenfalls direkt auf den und/oder in den Wandflussfilter aufgebracht werden, ohne diese zwischendurch nochmals von der Lösung der Kupfer und/oder Eisenionen abtrennen zu müssen. Eine weitere alternative Möglichkeit stellt die Sprühtrocknung dar. Auch hier kann der LEV-Zeolith und die Lösung aus Kupfer und/oder Eisenionen gegebenenfalls mit dem Binder zusammen sprühgetrocknet werden. Das nach diesen beispielhaften Verfahren hergestellte Material enthält in jedem Fall ionenausgetauschte und nicht-ionenausgetauschte Eisen bzw. Kupferionen. Unter dem Begriff „ionenausgetauscht“ wird erfindungsgemäß die Tatsache verstanden, dass die Kationen auf sogenannten Austauschplätzen in den Hohlräumen und Poren des LEV-Zeolithen sitzen, wo sie eine oder gar zwei negative Ladung(en) des zeolithischen Gerüsts zu kompensieren imstande sind. Das Metall zu Gerüstaluminium- oder beim entsprechenden SAPO das Gerüstsilizium-Verhältnis liegt in der Regel zwischen 0,3 und 0,5, vorzugsweise bei 0,4 - 0,48 für die ionenausgetauschten Metallionen. Der Fachmann weiß dabei, wie er die zeolithischen (Zeolithe oder zeolithähnliche Materialien) Materialien mit den Übergangsmetallen zu versehen hat ( EP324082A1 ; WO1309270711A1 , PCT/EP2012/061382 sowie dort zitierte Literatur), um eine gute Aktivität gegenüber der Reduktion von Stickoxiden mit Ammoniak bereitstellen zu können. Derartige auf Austauschplätzen sitzende Ionen sind in der Elektronenspinresonanzanalyse sichtbar und können quantitativ bestimmt werden (Quantitative EPR, Gareth R. Eaton, Sandra S. Eaton, David P. Barr, Ralph T. Weber, Springer Science & Business Media, 2010). Alle nicht-ionenausgetauschten Kationen befinden sich an anderen Stellen im Material innerhalb oder außerhalb des Zeolithen. Letztere kompensieren keine negative Ladung des zeolithischen Gerüsts. Sie sind in der EPR unsichtbar und können so aus der Differenz zwischen der Gesamtmetallbeladung (z.B. per ICP bestimmt) und dem in der EPR bestimmten Wert errechnet werden. Es hat sich herausgestellt, dass gerade auch ein angemessener Anteil an nicht ausgetauschten Ionen dem erfindungsgemäß verwendeten Material eine ausreichende Stabilität und/oder Aktivität verleihen kann. Dies war vor dem Hintergrund des Standes der Technik sehr überraschend. Das Verhältnis von ionenausgetauschten zu nicht-ionenausgetauschten Cu- und/oder Fe-Ionen liegt bevorzugt bei 50:50 bis 90:10 und ganz besonders bevorzugt zwischen 70:30 bis 85:15.As already indicated several times, the material of the second catalyst consists of at least one binder and a zeolitic aluminum silicate or aluminum silicophosphate of the structural type LEV (http://www.iza-structure.org/databases/) as well as certain transition metal ions. The material is prepared, for example, so that the LEV zeolite in its example NH 4 + , Na + or H + form is contacted with a solution of copper and / or iron ions. After separation of the zeolite from the solution, the latter is preferably brought together with the binder without being washed and applied as a suspension and / or introduced into a corresponding wall-flow filter (coating). Alternatively, however, the zeolite may also be contacted with the binder together with the solution of copper and / or iron ions. If appropriate, such a suspension can be applied directly to the wall and / or into the wall-flow filter without having to separate it once again from the solution of the copper and / or iron ions. Another alternative option is the spray-drying. Again, the LEV zeolite and the solution of copper and / or iron ions can optionally be spray-dried together with the binder. The material produced by these exemplary processes always contains ion-exchanged and non-ion-exchanged iron or copper ions. The term "ion-exchanged" is understood according to the invention as meaning that the cations sit in so-called exchange sites in the cavities and pores of the LEV zeolite, where they are capable of compensating for one or even two negative charges of the zeolitic framework. The metal to framework aluminum or, in the case of the corresponding SAPO, the framework silicon ratio is generally between 0.3 and 0.5, preferably 0.4 to 0.48 for the ion-exchanged metal ions. The person skilled in the art knows how to provide the zeolitic (zeolite or zeolite-like materials) materials with the transition metals ( EP324082A1 ; WO1309270711A1 PCT / EP2012 / 061382 and literature cited therein) in order to be able to provide a good activity towards the reduction of nitrogen oxides with ammonia. Such exchange ion-sitting ions are visible in electron spin resonance analysis and can be quantified (Quantitative EPR, Gareth R. Eaton, Sandra S. Eaton, David P. Barr, Ralph T. Weber, Springer Science & Business Media, 2010). All non-ion exchanged cations are located elsewhere in the material inside or outside the zeolite. The latter do not compensate for negative charge of the zeolitic framework. They are invisible in the EPR and can thus be calculated from the difference between the total metal loading (eg determined by ICP) and the value determined in the EPR. It has been found that it is precisely a reasonable proportion of unexchanged ions that can impart sufficient stability and / or activity to the material used according to the invention. This was very surprising against the background of the prior art. The ratio of ion-exchanged to non-ion-exchanged Cu and / or Fe ions is preferably 50:50 to 90:10 and most preferably 70:30 to 85:15.

Ein derartig hergestellter Katalysator zeigt besondere Eigenschaften. Vorzugsweise wird ein solcher Katalysator als zweiter Katalysator im erfindungsgemäßen System eingesetzt, der nach hydrothermaler Alterung bei 900°C für 16 h verglichen mit einer hydrothermalen Alterung bei 800°C für 16 h nur eine Abnahme des Gesamt-NOx-Umsatzes im WLTC von weniger als 15% bei einem mittleren NO2:NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC bedingt. Die Alterung ist im Beispielteil beschrieben.Such a catalyst produced shows special properties. Preferably, such a catalyst is used as the second catalyst in the system according to the invention, which after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h compared to a hydrothermal aging at 800 ° C for 16 h only a decrease in the total NOx conversion in the WLTC of less than 15% at a mean NO 2 : NOx molar ratio of 36% in cycle average measured in WLTC. Aging is described in the example section.

Weiterhin ist der Einsatz eines Katalysator als zweiter Katalysator im erfindungsgemäßen System bevorzugt, der nach hydrothermaler Alterung bei 900°C für 16 h verglichen mit einem entsprechend gealterten Katalysator mit einem Material aufweisend ein zeolithisches Gerüst vom CHA-Typ einen mindestens 3-mal höheren Gesamt-NOx-Umsatz im WLTC bei einem mittleren NO2:NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC erreicht.Furthermore, the use of a catalyst as second catalyst in the system according to the invention is preferred, which after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h compared to a correspondingly aged catalyst with a material comprising a CHA-type zeolite skeleton at least 3 times higher overall NOx conversion in WLTC at a mean NO 2 : NOx molar ratio of 36% in cycle average measured in WLTC.

Darüber hinaus bedingt ein wie oben hergestellter zweiter Katalysator nach hydrothermaler Alterung bei 900°C für 16 h einen Gesamt-NOx-Umsatz im WLTC von > 60% bei einem mittleren NO2:NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC.In addition, a second catalyst prepared as described above after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h, a total NOx conversion in the WLTC of> 60% at a mean NO 2 : NOx molar ratio of 36% in the cycle average measured in WLTC.

Die im Material des zweiten Katalysators vorhandene zeolithische LEV-Substanz kann erfindungsgemäß aus einem aluminiumsilikat- oder einem aluminiumsilikophosphat-Typ aufgebaut sein. Bevorzugt weist der zweite Katalysator ausschließlich ein aluminiumsilikathaltiges zeolithisches Gerüst vom LEV-Typ auf. Vorzugsweise werden synthetische LEV-Zeolithe eingesetzt. Diese werden häufig mit den Bezeichnungen Nu-3, ZK-20, LZ 132 oder ZSM-45 in der Literatur angegeben. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz von ZSM-45 in diesem Zusammenhang. In den aluminosilikatischen Zeolithen vom LEV-Typ liegt der Si/Al-Wert im ursprünglichen Zeolithen vorzugsweise bei 7 - 30, besonders bevorzugt bei 10 - 20. Gleiche Werte können jedoch auch für die aluminosilikophosphathaltigen LEV-Typen (z.B. Rub-1, Sapo-35) für das (Al+P)/Si-Verhältnis herangezogen werden. Ursprünglich meint in diesem Zusammenhang den Wert des eingesetzten zeolithischen Materials. The zeolitic LEV substance present in the material of the second catalyst can be constructed according to the invention from an aluminosilicate or an aluminum silicophosphate type. The second catalyst preferably has exclusively an LEV-type zeolite zeolitic aluminum silicate framework. Preferably, synthetic LEV zeolites are used. These are often denoted by the names 3 , ZK-20, LZ 132 or ZSM-45 in the literature. Very particularly preferred is the use of ZSM-45 in this context. In the aluminosilicate zeolites of the LEV type, the Si / Al value in the original zeolite is preferably 7 to 30, more preferably 10 to 20. However, the same values can also be used for the aluminosilicate-containing LEV grades (for example rubble). 1 , Sapo 35 ) are used for the (Al + P) / Si ratio. Originally, in this context means the value of the zeolitic material used.

Der im vorliegenden Abgassystem bevorzugt eingesetzte Partikelfilter ist vom Wandflussfiltertyp. Derartige Filter sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Die Beschichtung eines solchen Wandflussfilters kann auf der Wand oder in der Wand, in den Poren der Wände, erfolgen. Auch derartige Beschichtungstechniken sind dem Fachmann geläufig. The particulate filter preferably used in the present exhaust system is of the wall-flow filter type. Such filters are well known to those skilled in the art. The coating of such a wall-flow filter can take place on the wall or in the wall, in the pores of the walls. Such coating techniques are also familiar to the person skilled in the art.

Es kann sich bei dem Wandflussfilter allerdings auch um ein Extrudat auf Basis des katalytisch aktiven Materials aufweisend den zweiten Katalysator handeln ( WO2008/132452 A2 ).However, the wall-flow filter may also be an extrudate based on the catalytically active material having the second catalyst ( WO2008 / 132452 A2 ).

Um eine entsprechende Aktivität in der katalytischen Reaktion der Abgaskomponenten, insbesondere der Reduktion des Stickoxids auf dem zweiten Katalysator zu gewährleisten, ist eine gewisse Beladung des Filters mit dem katalytisch aktiven Material des zweiten Katalysators notwendig. Dabei weist das Material neben dem mit Fe- bzw. Cu-Ionen metallionenausgetauschten Aluminosilikat vom Strukturtyp LEV noch weitere Bestandteile auf, insbesondere einen Binder auf Basis eines hochoberflächigen, hitzestabilen Metalloxids. Derartige Binder bestehen gemeinhin aus hochoberflächigen, hitzestabilen Oxiden ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Zirkondioxid, Titandioxid oder Mischungen hiervon. Vorzugsweise kommt ein hochoberflächiges, hitzestabiles Aluminiumoxid diesbezüglich zum Einsatz. Der Binder ist dabei vorzugsweise in einer Menge von kleiner 20-Gew.%, vorzugsweise von 15-Gew.% - 8-Gew.% und ganz besonders bevorzugt von 14-Gew.% - 10-Gew.% im katalytisch aktiven Material vorhanden. Es sei angemerkt, dass der Binder sowohl vor dem eigentlichen lonenaustausch als auch danach zum eigentlich katalytisch aktiven Material (dem ionenausgetauschten Aluminosilikat) hinzugefügt werden kann. Als solches wird der Wandflussfilter mit einer Suspension aus dem katalytisch aktiven Material enthaltend den Binder beschichtet. Der Wandflussfilter zeigt vorteilhafter Weise eine Gesamtbeladung mit dem zweite Katalysator von 60 - 200 g/L, vorzugsweise 70 - 160 g/L und besonders bevorzugt 80 - 150 g/L. Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der der zweite Katalysator in den Wandporen und auf den Wänden des Wandflussfilters lokalisiert ist. Die Verteilung zwischen Aufwand- und Innenwandbeschichtung kann dabei kleiner als 50:50 betragen, bevorzugt kleiner als 40:60 und ganz besonders bevorzugt kleiner als 30:70 bezogen auf das Gewicht der Gesamtbeschichtung liegen (Mit dem Aufwandmaterial ist das Material gemeint, welches auf den Kanalwänden des Filters gelegen ist und daher den Kanal im Querschnitt verkleinert; die Inwandbeschichtung liegt in den Poren des Wandflussfilters vor). Äußerst bevorzugt liegt die Menge des in den Wandporen befindlichen Materials bei 80 -160 g/l, vorzugsweise 90 -160 g/l und ganz bevorzugt bei 100 -150 g/l. Es ist auch möglich auf die Wand eine andere SCR-aktive Substanz aufzubringen als in die Wand und umgekehrt. Gleichfalls kann ein Gemisch von verschiedenen SCR-aktiven Komponenten im Filter vorliegen. Ebenfalls möglich ist die zonierte Anordnung von unterschiedlichen Substanzen zur SCR-Reaktion in einem Filter. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung in der der zweite Katalysator in einem Bereich von ≤60%, bevorzugt ≤50% der Länge des Filter vom Ausgang gerechnet lokalisiert ist, da hier die größte Hitze bei der Regeneration des Filters entsteht. Der Rest des Filters kann dann eine andere SCR-aktive Beschichtung aufweisen, z.B. eine auf Basis eines CuCHA-Zeolithen. Wichtig ist lediglich, dass der eingesetzte Filter in irgendeiner Art und Weise die entsprechenden SCR-aktiven Komponenten vom LEV-Typ in einer Menge aufweist, dass die oben definierten Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Insbesondere sollte der erfindungsgemäße Filter nach einer hydrothermalen Alterung von 16 Stunden bei 900°C noch mindestens 85% des NOx-Umsatzes über den WLTC gemessen zeigen, verglichen mit einem für 16 Stunden bei 800°C hydrothermal gealterten Material. Hierbei ist das zu behandelnde Abgasgemisch so aufgebaut, dass es zwischen 30-Vol.% und 40-Vol.% NO2 im NOx im WLTC-Zyklusdurchschnitt enthält.In order to ensure a corresponding activity in the catalytic reaction of the exhaust gas components, in particular the reduction of the nitrogen oxide on the second catalyst, a certain loading of the filter with the catalytically active material of the second catalyst is necessary. In this case, the material in addition to the metal ion-exchanged with Fe ions or Cu ions aluminosilicate of the structural type LEV further components, in particular a binder based on a high surface area, heat stable metal oxide. Such binders commonly consist of high surface area, heat stable oxides selected from the group of alumina, silica, zirconia, titania or mixtures thereof. Preferably, a high surface area, heat stable alumina is used in this regard. The binder is preferably present in an amount of less than 20% by weight, preferably from 15% by weight to 8% by weight and very particularly preferably from 14% by weight to 10% by weight, in the catalytically active material , It should be noted that the binder can be added to the actual catalytically active material (the ion-exchanged aluminosilicate) both before the actual ion exchange and thereafter. As such, the wall flow filter is coated with a suspension of the catalytically active material containing the binder. The wall-flow filter advantageously exhibits a total charge of 60-200 g / l, preferably 70-160 g / l, and particularly preferably 80-150 g / l with the second catalyst. Very particular preference is given to an embodiment in which the second catalyst is located in the wall pores and on the walls of the wall-flow filter. The distribution between the expense and inner wall coating can be less than 50:50, preferably less than 40:60 and most preferably less than 30:70 based on the weight of the overall coating (with the effort material is meant the material which on the Channel wall of the filter is located and therefore the channel in cross-section reduced, the Inwandbeschichtung is in the pores of the wall flow filter before). Most preferably, the amount of material in the wall pores is 80-160 g / l, preferably 90-160 g / l, and more preferably 100-150 g / l. It is also possible to apply another SCR-active substance to the wall than to the wall and vice versa. Likewise, a mixture of different SCR active components may be present in the filter. Also possible is the zoned arrangement of different substances for the SCR reaction in a filter. Preferred in this context is an embodiment in which the second catalyst is located in a range of ≦ 60%, preferably ≦ 50% of the length of the filter calculated from the output, since the greatest heat is produced during the regeneration of the filter. The remainder of the filter may then have another SCR-active coating, eg one based on a CuCHA zeolite. It is only important that the filter used in some way have the corresponding LEV-type SCR-active components in an amount that achieves the above-defined objects of the present invention. In particular, the filter according to the invention after a hydrothermal aging of 16 hours at 900 ° C should still show at least 85% of the NOx conversion measured over the WLTC, compared with a material hydrothermally aged for 16 hours at 800 ° C. Here, the exhaust gas mixture to be treated is designed to contain between 30 vol.% And 40 vol.% NO 2 in NOx in the WLTC cycle average.

Weitere bevorzugte Systemausgestaltungen enthalten zum Beispiel Ammoniaksperrkatalysator (ASC, AMOX) nach dem zweiten Katalysator im Abgasstrang. Ammoniaksperrkatalysator wirken auf Ammoniak oxidierend, sodass dieser vorzugsweise zu Stickstoff oxidiert wird. Derartige Katalysatoren sind im Stand der Technik in Form von platinhaltigen Oxidationskatalysatoren und/oder Kupfer enthaltende Zeolithe beschrieben worden ( EP2117707A1 ; WO201603249A1 ; WO2011140251A2 ; WO2012132095A1 ; WO2010062730A2 ). Vorzugsweise kann ein derartiger Katalysator auf dem abstromseitigen Ende der Auslasskanäle des Wandflussfilter mit dem zweiten Katalysator in einer Länge von maximal 50%, vorzugsweise weniger als 30%, ganz bevorzugt weniger als 25% der Gesamtlänge des Wandflussfilters vorhanden sein, bevorzugt nur in den Auslasskanälen.Other preferred system designs include, for example, ammonia barrier catalyst (ASC, AMOX) after the second catalyst in the exhaust line. Ammonia barrier catalysts have an oxidizing effect on ammonia, so that it is preferably oxidized to nitrogen. Such catalysts have been described in the prior art in the form of platinum-containing oxidation catalysts and / or copper-containing zeolites ( EP2117707A1 ; WO201603249A1 ; WO2011140251A2 ; WO2012132095A1 ; WO2010062730A2 ). Preferably, a such catalyst on the downstream end of the outlet channels of the wall flow filter with the second catalyst in a length of at most 50%, preferably less than 30%, more preferably less than 25% of the total length of the wall flow filter be present, preferably only in the outlet channels.

In einer weiteren bevorzugten Alternative kann abstromseitig vom Wandflussfilter und ggf. anstromseitig von einem Ammoniaksperrkatalysator auch ein weiterer SCR-Katalysator vorhanden sein. Der Typ dieses SCR-Katalysators kann vom Fachmann frei gewählt werden. Vorzugsweise kommen diesbezüglich Katalysatoren zum Einsatz, deren katalytisch aktives Material aus der Gruppe der übergangsmetallausgetauschten Zeolithe oder zeolithähnlichen Materialien ausgewählt ist. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Bevorzugt sind diesbezüglich Materialien aus der Gruppe bestehend aus Levynit, AEI, KFI, Chabazit, SAPO-34, SAPO-35, Zeolith β und ZSM-5. Besonders bevorzugt werden Zeolithe bzw. zeolithähnliche Materialien vom Chabazit-Typ, insbesondere CHA oder SAPO-34, sowie LEV verwendet. Diese Materialien sind, um eine ausreichende Aktivität zu gewährleisten, vorzugsweise mit Übergangsmetallen aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Kupfer, Cer, Mangan und Silber oder Mischungen davon versehen. Ganz besonders vorteilhaft ist Kupfer und/oder Eisen in diesem Zusammenhang zu nennen. Das Metall zu Gerüstaluminium- oder beim SAPO-34 Gerüstsilizium-Verhältnis liegt in der Regel zwischen 0,3 und 0,5, vorzugsweise bei 0,4 - 0,48 für die ionenausgetauschten Metallionen. Der Fachmann weiß dabei, wie er die zeolithischen (Zeolithe oder zeolithähnliche Materialien) Materialienmit den Übergangsmetallen zu versehen hat ( EP324082A1 ; WO1309270711A1 , PCT/EP2012/061382 sowie dort zitierte Literatur), um eine gute Aktivität gegenüber der Reduktion von Stickoxiden mit Ammoniak bereitstellen zu können. Ferner können auch Vanadiumverbindungen, Ceroxide, Cer-/Zirkonmischoxide, Titandioxid sowie wolfram- und manganhaltige Verbindungen und Mischungen davon als katalytisch aktives Material verwendet werden. Ganz besonders bevorzugt ist ein Katalysator auf Basis eines Aluminosilikats vom CuCHA-Typ in diesem Zusammenhang, der die obigen Merkmale aufweist und ein SAR von 5 - 20, vorzugsweise 8 - 15, und ganz besonders bevorzugt 9 - 12 aufweist.In a further preferred alternative, a further SCR catalyst can be present downstream of the wall-flow filter and, if appropriate, on the upstream side of an ammonia barrier catalytic converter. The type of this SCR catalyst can be chosen freely by the person skilled in the art. Catalysts whose catalytically active material is selected from the group of transition-metal-exchanged zeolites or zeolite-like materials are preferably used in this regard. Such compounds are well known to those skilled in the art. Preferred in this regard are materials from the group consisting of levynite, AEI, KFI, chabazite, SAPO-34, SAPO-35, zeolite β and ZSM-5. Particular preference is given to using zeolites or zeolite-like materials of the chabazite type, in particular CHA or SAPO-34, and also LEV. These materials, to ensure sufficient activity, are preferably provided with transition metals selected from the group consisting of iron, copper, cerium, manganese and silver, or mixtures thereof. Very particularly advantageous is copper and / or iron to call in this context. The metal to framework aluminum or SAPO-34 framework silicon ratio is typically between 0.3 and 0.5, preferably 0.4 to 0.48 for the ion-exchanged metal ions. One skilled in the art will know how to provide the zeolitic (zeolite or zeolite-like materials) materials with the transition metals ( EP324082A1 ; WO1309270711A1 PCT / EP2012 / 061382 and literature cited therein) in order to be able to provide a good activity towards the reduction of nitrogen oxides with ammonia. Furthermore, vanadium compounds, cerium oxides, cerium / zirconium mixed oxides, titanium dioxide and tungsten- and manganese-containing compounds and mixtures thereof can also be used as the catalytically active material. Very particular preference is given to a catalyst based on a CuOHA-type aluminosilicate in this connection, which has the above features and has an SAR of 5-20, preferably 8-15, and most preferably 9-12.

Die Ammoniakspeicherfähigkeit des in den angesprochenen Katalysatoren verwendeten SCR-aktiven Materials, insbesondere des zeolithischen Materials der eingesetzten SCR-Katalysatoren sollte im Frischzustand bei einer Messtemperatur von 200°C mehr als 0.9 g NH3 pro Liter Katalysatorvolumen, bevorzugt zwischen 0.9 und 2.5 g NH3 pro Liter Katalysatorvolumen und besonders bevorzugt zwischen 1.2 und 2.0 g NH3/Liter Katalysatorvolumen und ganz besonders bevorzugt zwischen 1.5 und 1.8 g NH3/Liter Katalysatorvolumen betragen. Die Ammoniakspeicherfähigkeit wird mit Hilfe einer Synthesegasanlage bestimmt werden. Hierzu wird der Katalysator zunächst bei 600°C mit NOhaltigem Synthesegas konditioniert, um Ammoniak Rückstände im Bohrkern vollständig zu entfernen. Nach Abkühlen des Gases auf 200°C wird anschließend, bei einer Raumgeschwindigkeit von z.B. 30000 h-1, so lange Ammoniak in das Synthesegas dosiert, bis der Ammoniakspeicher des Bohrkerns vollständig gefüllt ist und die gemessene Ammoniakkonzentration nach dem Bohrkern der Eingangskonzentration entspricht. Die Ammoniakspeicherfähigkeit ergibt sich aus der Differenz der insgesamt dosierten und der abstromseitig gemessenen Ammoniakmenge bezogen auf das Katalysatorvolumen. Das Synthesegas ist hierbei typischerweise aus 450 ppm NH3, 5% Sauerstoff, 5% Wasser und Rest Stickstoff zusammengesetzt.The ammonia storage capacity of the SCR-active material used in the catalysts mentioned, in particular the zeolitic material of the SCR catalysts used in the fresh state at a measurement temperature of 200 ° C more than 0.9 g NH 3 per liter of catalyst volume, preferably between 0.9 and 2.5 g NH 3 per liter catalyst volume and more preferably between 1.2 and 2.0 g NH 3 / liter of catalyst volume, and most preferably between 1.5 and 1.8 g NH 3 / liter of catalyst volume. The ammonia storage capacity will be determined by means of a synthesis gas plant. For this purpose, the catalyst is first conditioned at 600 ° C with NO-containing synthesis gas to completely remove ammonia residues in the core. After the gas has been cooled to 200 ° C., ammonia is then metered into the synthesis gas at a space velocity of, for example, 30000 h -1 until the ammonia storage of the drill core is completely filled and the measured ammonia concentration after the drill core corresponds to the initial concentration. The ammonia storage capacity results from the difference between the total metered and the downstream measured ammonia amount based on the catalyst volume. The synthesis gas is typically composed of 450 ppm NH 3 , 5% oxygen, 5% water and the remainder nitrogen.

Das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem besteht wie oben ausführlich beschrieben mindestens aus einem ersten und einem zweiten Katalysator. Die Katalysatoren können nach Maßgabe des Fachmanns unter dem Auto verbaut werden. Eine bevorzugte Ausführungsform geht davon aus, dass der erste Katalysator in einer motornahen (cc) Position verbaut wird, während der zweite und gegebenenfalls weitere Katalysator(en) im Unterboden des Fahrzeugs befindlich ist (sind) (uf-Bereich).The exhaust aftertreatment system according to the invention consists, as described in detail above, at least of a first and a second catalyst. The catalysts can be installed under the car according to the expert. A preferred embodiment assumes that the first catalyst is installed in a near-engine (cc) position, while the second and optionally further catalyst (s) is located in the underbody of the vehicle (uf area).

In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren zur Reinigung des Abgases mager verbrennender Automotoren. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man das vom Motor emittierte Abgas über ein wie eben beschriebenes System zur Abgasnachbehandlung leitet, bevor es in die Umgebungsluft abgegeben wird. Bei dem Verfahren kann externer Ammoniak oder eine Ammoniakvorläuferverbindung zwischen dem ersten Katalysator und dem zweiten Katalysator zugegeben werden. Es ist jedoch auch möglich, sofern der erste Katalysator ein Stickoxidspeicher-und Reduktionskatalysator ist (NSC, NSR), den Ammoniak in situ durch Überreduktion der im Stickoxidspeicherkatalysator befindlichen Stickoxide zu generieren und im zweiten Katalysator für die weitere Reduktion von Stickoxiden zu speichern. Derartige Verfahren sind dem Fachmann wohl bekannt (H. Noack, F. Welsch, J. Kreuz, Baron, Bremm; NSC and SCR as components in a modular system for sustainable solutions of passenger car exhaust aftertreatment; 24th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology, 2015).In a further aspect, the present invention also relates to a method for purifying the exhaust gas of lean-burn car engines. The method is characterized by passing the exhaust gas emitted from the engine via an exhaust aftertreatment system as just described before it is released into the ambient air. In the process, external ammonia or an ammonia precursor compound may be added between the first catalyst and the second catalyst. However, if the first catalyst is a nitrogen oxide storage and reduction catalyst (NSC, NSR), it is also possible to generate the ammonia in situ by over-reduction of the nitrogen oxides present in the nitrogen oxide storage catalyst and to store it in the second catalyst for the further reduction of nitrogen oxides. Such methods are well known to those skilled in the art (H.Noack, F. Welsch, J. Cross, Baron, Bremm; NSC and SCR as components in a modular system for sustainable solutions of passenger car exhaust aftertreatment; 24th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology, 2015).

Flow-Through-Monolithe sind im Stand der Technik übliche Katalysatorträger, die wie im Fall der oben genannten Filtermaterialien aus Metall oder keramischen Materialien bestehen können. Bevorzugt werden feuerfeste Keramiken wie zum Beispiel Cordierit eingesetzt. Die Flow-Through-Monolithe aus Keramik besitzen meist eine wabenförmige Struktur von rechteckiger, quadratischer, dreieckiger oder sechseckiger Geometrie, die aus durchgehenden Kanälen bestehen, weshalb Flow-Through-Monolithe auch als Kanal-Fluss-Monolithe bezeichnet werden. Das Abgas kann durch die Kanäle strömen und kommt dabei mit den Kanalwänden in Kontakt, welche mit einer katalytisch aktiven Substanz und evtl. einem Speichermaterial beschichtet sind. Die Anzahl der Kanäle pro Fläche wird durch die Zelldichte charakterisiert, welche üblicher Weise zwischen 300 und 900 Zellen pro Quadrat inch (cells per square inch, cpsi) liegt. Die Wanddicke der Kanalwände beträgt bei Keramiken zwischen 0,5 - 0,05 mm.Flow-through monoliths are conventional catalyst carriers in the art which, as in the case of the abovementioned filter materials, can consist of metal or ceramic materials. Preference is given to refractory ceramics such Example cordierite used. The ceramic flow-through monoliths usually have a honeycomb structure of rectangular, square, triangular or hexagonal geometry consisting of continuous channels, which is why flow-through monoliths are also referred to as channel flow monoliths. The exhaust gas can flow through the channels and comes into contact with the channel walls, which are coated with a catalytically active substance and possibly a storage material. The number of channels per area is characterized by the cell density, which is usually between 300 and 900 cells per square inch (cpsi). The wall thickness of the channel walls is between 0.5 and 0.05 mm for ceramics.

Als Partikelfilter können alle im Stand der Technik üblichen Filterkörper aus bevorzugt keramischen Substraten vom Wandflusstyp eingesetzt werden. Bevorzugt werden poröse Wandflussfiltersubstrate aus Cordierit, Siliziumcarbid oder Aluminiumtitanat eingesetzt. Diese Wandflussfiltersubstrate weisen An- und Abströmkanäle auf, wobei jeweils die abströmseitigen Enden der Anströmkanäle und die anströmseitigen Enden der Abströmkanäle gegeneinander versetzt mit gasdichten „Stopfen“ verschlossen sind. Hierbei wird das zu reinigende Abgas, das das Filtersubstrat durchströmt, zum Durchtritt durch die poröse Wand zwischen An- und Abströmkanal gezwungen, was eine exzellente Partikelfilterwirkung bedingt. Durch die Porosität, Poren-/Radienverteilung, und Dicke der Wand kann die Filtrationseigenschaft für Partikel ausgelegt werden. Das Katalysatormaterial kann in Form von Beschichtungen in und/ oder auf den porösen Wänden zwischen An- und Abströmkanälen vorliegen. Es können vorliegend auch Filter zum Einsatz kommen, die direkt oder mithilfe von Bindern aus den entsprechenden Katalysatormaterialien extrudiert wurden, das heißt, dass die porösen Wände direkt aus dem Katalysatormaterial bestehen, wie es beispielsweise im Falle von SCR-Katalysatoren auf Zeolith- oder Vanadiumbasis der Fall sein kann. Diese ausführungsform ist vorliegend mitumfasst. Auch derartige extrudierte SCR-Filter können zusätzlich eine wie oben beschriebene SCR-Beschichtung in und/oder auf den porösen Wänden aufweisen. Bevorzugt einzusetzende Filtersubstrate können der EP1309775A1 , EP2042225A1 oder EP1663458A1 entnommen werden. Die Porosität dieser Filter beträgt in der Regel mehr als 40%, generell von 40% bis 75%, besonders von 45% to 70% [gemessen nach DIN 66133 - neueste Fassung am Anmeldetag]. Die durchschnittliche Porengröße beträgt wenigstens 7 µm , z.B. von 7 µm bis 34 µm, bevorzugt mehr als 10 µm, insbesondere von 10 µm bis 20 µm oder von 21 µm bis 33 µm [gemessen nach DIN 66134 neueste Fassung am Anmeldetag]. Die fertiggestellten und beschichteten Filter haben eine Porengröße von in der Regel 10 µm bis 33 µm und eine Porosität von 50% bis 65% und sind besonders bevorzugt (jeweils nach der oben dargestellten DIN gemessen).As particulate filter, it is possible to use all filter bodies customary in the state of the art made of preferably ceramic substrates of the wall flow type. Porous wall flow filter substrates of cordierite, silicon carbide or aluminum titanate are preferably used. These wall flow filter substrates have inflow and outflow channels, with the outflow-side ends of the inflow channels and the inflow-side ends of the outflow channels being closed relative to one another with gas-tight "plugs". Here, the exhaust gas to be cleaned, which flows through the filter substrate, forced to pass through the porous wall between the inlet and outlet, which causes an excellent particle filter effect. Due to the porosity, pore / radius distribution, and thickness of the wall, the filtration property can be designed for particles. The catalyst material may be in the form of coatings in and / or on the porous walls between the inlet and outlet channels. In the present case it is also possible to use filters which have been extruded directly or with the aid of binders from the corresponding catalyst materials, that is to say that the porous walls consist directly of the catalyst material, as is the case, for example, in the case of zeolite or vanadium-based SCR catalysts Case can be. This embodiment is included here. Such extruded SCR filters may additionally have an SCR coating as described above in and / or on the porous walls. Preferably to be used filter substrates, the EP1309775A1 . EP2042225A1 or EP1663458A1 be removed. The porosity of these filters is usually more than 40%, generally from 40% to 75%, especially from 45% to 70% [measured according to DIN 66133 - latest version on filing date]. The average pore size is at least 7 .mu.m, for example from 7 .mu.m to 34 .mu.m, preferably more than 10 .mu.m, in particular from 10 .mu.m to 20 .mu.m or from 21 .mu.m to 33 .mu.m [measured according to DIN 66134 latest version on the filing date]. The finished and coated filters have a pore size of usually 10 microns to 33 microns and a porosity of 50% to 65% and are particularly preferred (each measured according to the DIN shown above).

Unter dem Begriff des Beschichtens wird das Aufbringen von katalytisch aktiven Materialien und/oder Speicherkomponenten auf einen weitgehend inerten Tragkörper verstanden, welcher wie ein zuvor beschriebener Wall-Flow-Filter (Wandflussfilter) bzw. Flow-Through-Monolith (Durchflussmonolith) aufgebaut sein kann. Die Beschichtung übernimmt die eigentliche katalytische Funktion und enthält Speichermaterialien und/oder katalytisch aktive Metalle, die meist in hoch disperser Form auf temperaturstabilen, hochoberflächigen Metalloxiden abgeschieden sind. Die Beschichtung erfolgt meist durch das Aufbringen einer wässrigen Suspension der Speichermaterialien und katalytisch aktiven Komponenten - auch Washcoat genannt - auf oder in die Wand des inerten Tragkörpers. Nach dem Aufbringen der Suspension wird der Träger getrocknet und gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur kalziniert. Die Beschichtung kann aus einer Schicht bestehen oder aus mehreren Schichten aufgebaut sein, die übereinander (mehrschichtig) und/ oder versetzt zueinander (gezont) auf einen Tragkörper aufgebracht werden.The term coating is understood to mean the application of catalytically active materials and / or storage components to a largely inert support body, which can be constructed like a previously described wall-flow filter or flow-through monolith. The coating takes on the actual catalytic function and contains storage materials and / or catalytically active metals, which are usually deposited in highly disperse form on temperature-stable, high-surface area metal oxides. The coating is usually carried out by applying an aqueous suspension of the storage materials and catalytically active components - also called washcoat - on or in the wall of the inert support body. After application of the suspension, the support is dried and optionally calcined at elevated temperature. The coating may consist of a layer or be composed of several layers, which are applied one above the other (multi-layered) and / or staggered (zoned) to a support body.

Zusätzlich zu der eigentlichen katalytisch aktiven Beschichtung kann der Washcoat zusätzlich weitere Materialien enthalten, welche die katalytische Funktion des katalytisch aktiven Materials und/oder der Speicherkomponenten unterstützt jedoch nicht aktiv in die Reaktion eingreifen. Hier zum Einsatz kommende Materialien sind weitere dem Fachmann bekannte Additive, insbesondere sogenannte Binder. Letztere sorgen unter anderem dafür, dass die an der Reaktion beteiligten Materialien und Komponenten ausreichend fest auf dem entsprechenden Substrat haften können. Als solche Materialien kommen vorliegend vorzugsweise ggf. dotierte hochoberflächige Aluminiumoxide zum Einsatz. Der Binder wird in einer bestimmten Menge von bis zu 20 Gew.-% im jeweiligen katalytisch aktiven Material verwendet.In addition to the actual catalytically active coating, the washcoat can additionally contain other materials which support the catalytic function of the catalytically active material and / or the storage components but do not actively intervene in the reaction. Materials used here are further additives known to the person skilled in the art, in particular so-called binders. Among other things, the latter ensure that the materials and components involved in the reaction can adhere sufficiently firmly to the corresponding substrate. In the present case, preferably optionally doped high surface area aluminas are used as such materials. The binder is used in a specific amount of up to 20 wt .-% in the respective catalytically active material.

Sofern von Unterboden (uf) die Rede ist, so bezieht sich dies im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auf einen Bereich im Fahrzeug, bei dem der Katalysator im Abstand von 0,2 - 3,5 m, mehr bevorzugt 0,5 - 2 m und ganz besonders bevorzugt 0,7 - 1,5 m nach Ende des ersten motornahen Katalysators der wenigstens zwei Katalysatoren, vorzugsweise unter der Fahrerkabine angebracht ist.If subsoil (uf) is mentioned, this refers in the context of the present invention to an area in the vehicle in which the catalyst is at a distance of 0.2-3.5 m, more preferably 0.5-2 m and most preferably 0.7 to 1.5 m after the end of the first close-coupled catalyst of at least two catalysts, preferably mounted under the driver's cab.

Als motornah (cc) wird im Rahmen dieser Erfindung eine Anordnung des Katalysators in einem Abstand vom Abgasauslass der Zylinder des Motors von weniger als 120 cm, bevorzugt weniger als 100 cm und ganz besonders bevorzugt weniger als 50 cm bezeichnet. Bevorzugt ist der motornahe Katalysator direkt nach der Zusammenführung der Abgaskrümmer in die Abgasleitung angeordnet.As close to the engine (cc) is referred to in the context of this invention, an arrangement of the catalyst at a distance from the exhaust outlet of the cylinder of the engine of less than 120 cm, preferably less than 100 cm and most preferably less than 50 cm. Preference is given to the close-coupled catalyst arranged directly after the merger of the exhaust manifold in the exhaust pipe.

Das Verbrennungsluftverhältnis (A/F-Verhältnis; Luft/Kraftstoffverhältnis) setzt die tatsächlich für eine Verbrennung zur Verfügung stehende Luftmasse mL,tats ins Verhältnis zur mindestens notwendigen stöchiometrischen Luftmasse mL,st, die für eine vollständige Verbrennung benötigt wird: λ = m L ,tats m L ,st

Figure DE102018121503A1_0001
The combustion air ratio (A / F ratio, air / fuel ratio) sets the actual air mass m L, tats available for combustion in relation to the minimum necessary stoichiometric air mass m L, st required for complete combustion: λ = m L tats m L st
Figure DE102018121503A1_0001

Ist λ = 1, so gilt das Verhältnis als stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis mit mL,tats = mL,st; das ist der Fall, wenn alle Brennstoff-Moleküle theoretisch vollständig mit dem Luftsauerstoff reagieren können, ohne dass Sauerstoff fehlt oder unverbrannter Sauerstoff übrig bleibt.If λ = 1, then the ratio is considered to be a stoichiometric combustion air ratio with m L, tats = m L, st ; this is the case if theoretically all fuel molecules can completely react with atmospheric oxygen without any oxygen missing or unburned oxygen left over.

Für Verbrennungsmotoren gilt:

  • λ < 1 (z. B. 0,9) bedeutet „Luftmangel“: fettes oder auch reiches Abgasgemisch
  • λ > 1 (z. B. 1,1) bedeutet „Luftüberschuss“: mageres oder auch armes Abgasgemisch
For internal combustion engines:
  • λ <1 (eg 0.9) means "lack of air": rich or rich exhaust gas mixture
  • λ> 1 (eg 1.1) means "excess air": lean or poor exhaust gas mixture

Aussage: λ = 1,1 bedeutet, dass 10% mehr Luft vorhanden ist, als zur stöchiometrischen Reaktion notwendig wäre. Dies wird gleichzeitig als Luftüberschuss bezeichnet. Vorzugsweise wird während der Regeneration jedoch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch aufrechterhalten, welches einem Lambda-Wert von 0,8 bis 1 entspricht. Besonders bevorzugt liegt dieser Wert zwischen 0,85 und 0,99, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,95 und 0,99.Statement: λ = 1.1 means that 10% more air is present than would be necessary for the stoichiometric reaction. This is also called excess air. Preferably, however, an air-fuel mixture is maintained during the regeneration, which corresponds to a lambda value of 0.8 to 1. This value is particularly preferably between 0.85 and 0.99, very particularly preferably between 0.95 and 0.99.

Sofern im vorliegenden Text von mager verbrennenden Automotoren die Rede ist, so wird hiermit hauptsächlich auf Dieselmotoren und überwiegend im Mittel mager verbrennende Ottomotoren Bezug genommen. Letztere sind überwiegend im Mittel mit magerem A/F-Verhältnis (Luft/Kraftstoff-Verhältnis) betriebene Benzinmotoren. Der Ausdruck „überwiegend im Mittel“ nimmt dabei Rücksicht auf die Tatsache, dass moderne Benzinmotoren nicht statisch bei einem festen Luft/Kraftstoffverhältnis (A/F-Verhältnis; λ-Wert) betrieben werden. Z.B. werden Dreiwegkatalysatoren, die Sauerstoffspeichermaterial enthalten, durch Ottomotoren mit Abgas mit einem diskontinuierlichen Verlauf der Luftzahl λ beaufschlagt. Sie unterlaufen in definierter Weise einem periodischen Wechsel der Luftzahl λ und somit einem periodischen Wechsel von oxidierenden und reduzierenden Abgasbedingungen. Dieser Wechsel der Luftzahl λ ist in beiden Fällen wesentlich für das Abgasreinigungsergebnis. Hierzu wird der λ-Wert des Abgases mit sehr kurzer Zyklenzeit (ca. 0,5 bis 5 Hertz) und einer Amplitude Δλ von 0,005 ≤ Δλ ≤ 0,07 um den Wert λ = 1 (reduzierende und oxidierende Abgasbestandteile liegen in stöchiometrischem Verhältnis zueinander vor) geregelt. Im Durchschnitt ist in solchen Betriebszuständen daher das Abgas als „im Mittel“ stöchiometrisch zu bezeichnen. Damit sich diese Abweichungen nicht nachteilig auf das Abgasreinigungsergebnis bei Überleiten des Abgases über den Dreiwegkatalysator auswirken, gleichen die im Katalysator enthaltenen Sauerstoffspeichermaterialien diese Abweichungen bis zu einem gewissen Grad aus, indem sie Sauerstoff nach Bedarf aus dem Abgas aufnehmen oder ins Abgas abgeben (Catalytic Air Pollution Control, Commercial Technology, R. Heck et al., 1995, S. 90). Aufgrund der dynamischen Betriebsweise des Motors im Fahrzeug treten zeitweise jedoch auch weitere Abweichungen von diesem Zustand auf. Zum Beispiel bei extremen Beschleunigungen oder beim Abbremsen im Schubbetrieb können Betriebszustände des Motors und damit des Abgases eingestellt werden, die im Mittel über- oder unterstöchiometrisch sein können. Allerdings weisen die gemäß dieser Erfindung eingesetzten Ottomotoren ein Abgas auf, welches überwiegend, d.h. in der überwiegenden Zeit des Verbrennungsbetriebs ein im Mittel mageres Luft/Kraftstoffverhältnis verbrennt.If in the present text of lean-burn car engines is mentioned, it is hereby referred mainly to diesel engines and mainly on average lean-burn gasoline engines. The latter are mainly on average with lean A / F ratio (air / fuel ratio) powered gasoline engines. The term "predominantly on average" takes account of the fact that modern gasoline engines are not operated statically at a fixed air / fuel ratio (A / F ratio, λ value). For example, Are three-way catalysts containing oxygen storage material acted upon by gasoline engines with exhaust gas with a discontinuous course of the air ratio λ. They undergo a periodic change in the air ratio λ and thus a periodic change of oxidizing and reducing exhaust conditions in a defined manner. This change in the air ratio λ is essential for the exhaust gas purification result in both cases. For this purpose, the λ value of the exhaust gas with a very short cycle time (about 0.5 to 5 hertz) and an amplitude Δλ of 0.005 ≤ Δλ ≤ 0.07 to the value λ = 1 (reducing and oxidizing exhaust gas constituents are in stoichiometric relationship before). On average, therefore, in such operating conditions, the exhaust gas is to be described as "on average" stoichiometric. So that these deviations do not adversely affect the exhaust gas purification result when passing the exhaust gas over the three-way catalyst, the oxygen storage materials contained in the catalyst compensate for these deviations to a certain extent by absorbing oxygen from the exhaust gas as required or releasing it into the exhaust gas (Catalytic Air Pollution Control, Commercial Technology, R. Heck et al., 1995, p. 90). Due to the dynamic operation of the engine in the vehicle, however, other deviations from this condition occur at times. For example, during extreme accelerations or when braking in overrun operating states of the engine and thus the exhaust gas can be adjusted, which may be over-or substoichiometric on average. However, the gasoline engines used in accordance with this invention have an exhaust gas which predominantly, i. burns in the majority of the combustion operation, an average lean air / fuel ratio.

Figurenlistelist of figures

  • 1: Umsatz an NOx über eine CuCHA-Katalysator in Abhängigkeit des NO:NOx-Verhältnisses für verschiedene Temperaturen; Feed: 500ppm NOx, 500ppm NH3, 5% O2, 2% H2O; gezeigt ist die N2-Konzeentration nach dem Katalysator ( Metkar et al., Chemical Engineering Science 87, (2013), 51 - 66 ). 1 : Conversion of NOx via a CuCHA catalyst as a function of the NO: NO x ratio for different temperatures; Feed: 500 ppm NOx, 500 ppm NH 3 , 5% O 2 , 2% H 2 O; the N 2 -concentration after the catalyst is shown ( Metkar et al., Chemical Engineering Science 87, (2013), 51-66 ).
  • 2: Schematischer Testaufbau zur Bestimmung der NOx Umsätze im WLTC. mit Dieseloxidationskatalysator (DOC), Dieselpartikelfilter mit SCR-Funktionalität (SDPF), Abgasentnahmestellen und Dosiereinheit für die wässrige Urealösung. 2 : Schematic test setup for the determination of NOX sales in the WLTC. with diesel oxidation catalyst (DOC), diesel particulate filter with SCR functionality (SDPF), exhaust gas sampling points and dosing unit for the aqueous urea solution.
  • 3: Geschwindigkeitsprofil des WLTC des zur Validierung der Katalysatoren verwendeten WLTC (unten), zeitlicher Verlauf der Eingangstemperatur der vermessen SDPFs (Mitte) und NO2:NOx-Molverhältnisse (niedrig und hoch) im Verlauf des WLTC. 3 : Velocity profile of the WLTC of the WLTC used to validate the catalysts (bottom), time history of the inlet temperature of the measured SDPFs (center) and NO 2 : NOx molar ratios (low and high) over the course of the WLTC.
  • 4: NOx Umsatz im WLTC des Beispielkatalysator SDPF 1 und des erfindungsgemäßen Katalysator SDPF 2 nach hydrothermaler Alterung bei 800°C bzw. 900°C für jeweils 16h bei einem niedrigen mittleren NO2:NOx-Molverhältnis (16%) und hohen mittleren NO2:NOx-Molverhältnis (36%) im WLTC. 4 : NOx conversion in the WLTC of the example catalyst SDPF 1 and the catalyst SDPF according to the invention 2 after hydrothermal aging at 800 ° C and 900 ° C respectively for 16h at a low mean NO 2 : NOx molar ratio (16%) and high mean NO 2 : NO x molar ratio (36%) in the WLTC.

Beispiele: Examples:

Herstellung der KatalysatorenPreparation of the catalysts

Beispiel 1: Präparation eines CHA-basierten Katalysators (SDPF 1) auf einem FiltersubstratExample 1: Preparation of a CHA-based catalyst (SDPF 1) on a filter substrate

Es wird eine wässrige Suspension eines Pulvers bestehende aus 92,6% kupferausgetauschtem kommerziellen Chabasit und 7,4 % Al2O3 hergestellt. Dabei besitzt der Zeolith vom Chabasit-Typ ein SiO2/Al2O3-Verhältnis von 30. Der Cu-Gehalt bezogen auf den Zeolith gerechnet als CuO beträgt 4,0 Gew.-%. Die Suspension wird so auf ein handelsübliches Filtersubstrat aufgebracht, dass dessen Beladung nach Trocknung bei 90°C und Kalzinierung bei 550°C mit getrocknetem Material 120 g/L Substratvolumen beträgt.An aqueous suspension of a powder consisting of 92.6% copper exchanged commercial chabazite and 7.4% Al 2 O 3 is prepared. In this case, the chalcazite-type zeolite has an SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 30. The Cu content, based on the zeolite, calculated as CuO is 4.0% by weight. The suspension is applied to a commercial filter substrate such that its loading after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material is 120 g / L substrate volume.

Beispiel 2: Präparation eines erfindungsgemäß eingesetzten LEV-basierten Katalysators (SDPF 2) auf einem FiltersubstratExample 2: Preparation of a LEV-based catalyst (SDPF 2) used according to the invention on a filter substrate

Es wird eine wässrige Suspension von kupferausgetauschtem kommerziellen Levyne (Cu-LEV, 2h bei 850°C kalziniert) mit einem SiO2/Al2O3-Verhältnis von 31 und einem Cu-Gehalt von 3,5 Gew.-% gerechnet als CuO bezogen auf den Zeolith und eines Boehmit-Sols mit einem Gehalt von 20 Gewichtsprozent Al2O3 hergestellt, so dass der Gewichtsprozentanteil des kupferausgetauschten Levyne (LEV) 88 % und der Gewichtsprozentanteil des Al2O3 12 % im getrockneten Material beträgt. Das im Material vorliegende Verhältnis von im LEV ionenausgetauschten zu nicht-ionenausgetauschten Cu liegt bei ca. 80:20. Die Suspension wird so in ein handelsübliches Filtersubstrat aufgebracht, dass dessen Beladung in den Poren nach Trocknung bei 90°C und Kalzinierung bei 550°C mit getrocknetem Material 120 g/L Substratvolumen beträgt.It is an aqueous suspension of copper-exchanged commercial Levyne (Cu-LEV, 2h calcined at 850 ° C for 2h) with a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 31 and a Cu content of 3.5 wt .-% calculated as CuO based on the zeolite and a boehmite sol having a content of 20 weight percent Al 2 O 3 prepared so that the weight percentage of the copper-exchanged Levyne (LEV) 88% and the weight percentage of Al 2 O 3 12% in the dried material. The ratio of LEV ion-exchanged to non-ion-exchanged Cu is approximately 80:20. The suspension is applied in a commercial filter substrate so that its loading in the pores after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C with dried material 120 g / L substrate volume.

Definition der hydrothermalen AlterungDefinition of hydrothermal aging

Die Alterung der oben genannten Katalysatoren wurde in einem handelsüblichen Ofen in hydrothermaler Atmosphäre (10% H2O, 10% O2, Rest N2) für eine Haltezeit von 16h bei einer Temperatur von 800°C bzw. 900°C durchgeführt.The aging of the above catalysts was carried out in a commercial furnace in a hydrothermal atmosphere (10% H 2 O, 10% O 2 , balance N 2 ) for a holding time of 16 h at a temperature of 800 ° C and 900 ° C, respectively.

Testverfahrentest method

Die Testung wurde an einem Dieselmotorprüfstand mit einem handelsüblichen 3.0 L Dieselmotor durchgeführt. 2 zeigt schematisch den verwendeten Aufbau des Abgassystems, die verwendeten Katalysatorvolumina und die Position der Dosiereinheit für die wässrige Urealösung sowie die Position der Abgasentnahmestellen zur Berechnung des NOx Umsatzes des handelsüblichen, CHA-basierten Katalysators SDPF 1 sowie des erfindungsgemäß eingesetzten Katalysators SDPF 2 im WLTC (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Cycle). 3 zeigt das Geschwindigkeitsprofil, die Eingangstemperatur der vermessenen Katalysatoren sowie die unterschiedlichen NO2:NOx-Molverhältnisse.
Die unterschiedlichen NO2:NOx-Molverhältnisse im WLTC wurden durch Verwendung unterschiedlich gealterter Dieseloxidationskatalysatoren eingestellt.
The test was carried out on a diesel engine test bench with a standard 3.0 L diesel engine. 2 schematically shows the structure of the exhaust system used, the catalyst volumes used and the position of the dosing unit for the aqueous urea solution and the position of the exhaust gas sampling points for calculating the NOx conversion of the commercial, CHA-based catalyst SDPF 1 and the catalyst used according to the invention SDPF 2 in the WLTC (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Cycle). 3 shows the velocity profile, the inlet temperature of the measured catalysts and the different NO 2 : NOx molar ratios.
The different NO 2 : NOx molar ratios in the WLTC were adjusted by using different aged diesel oxidation catalysts.

Resultateresults

4 zeigt den NOx Umsatz im WLTC des Beispielkatalysator SDPF 1 und des erfindungsgemäß eingesetzten Katalysator SDPF 2 nach hydrothermaler Alterung bei 800°C bzw. 900°C für jeweils 16h bei einem niedrigen mittleren NO2:NOx-Molverhältnis (16%) und hohen mittleren NO2:NOx-Molverhältnis (36%) im WLTC. 4 shows the NOx conversion in the WLTC of the example catalyst SDPF 1 and the catalyst used according to the invention SDPF 2 after hydrothermal aging at 800 ° C and 900 ° C respectively for 16h at a low mean NO 2 : NOx molar ratio (16%) and high mean NO 2 : NO x molar ratio (36%) in the WLTC.

Nach einer hydrothermalen Alterung bei 800°C für 16 h unterscheiden sich die NOx Umsätze des erfindungsgemäß eingesetzten Katalysators SDPF 2 bei niedrigem, mittleren NO2:NOx-Molverhältnis lediglich um 5 % vom NOx Umsatz des handelsüblichen Katalysators SDPF 1. Eine Erhöhung des mittleren NO2:NOx-Molverhältnisses führt hier lediglich zu einer Erhöhung des NOx Umsatze von 5% für SDPF 1 bzw. 6% für SDPF2 im WLTC.After a hydrothermal aging at 800 ° C. for 16 h, the NO x conversions of the catalyst SDPF used according to the invention differ 2 at low, average NO 2 : NOx molar ratio of only 5% of the NOx conversion of the commercial catalyst SDPF 1 , An increase in the average NO 2 : NOx molar ratio merely leads to an increase in NOx of 5% for SDPF 1 or 6% for SDPF2 in the WLTC.

Nach einer hydrothermalen Alterung bei 900°C für 16 h liegen die NOx Umsätze des handelsüblichen Katalysators SDPF 1 unter 20 %. Eine Erhöhung des NO2:NOx-Molverhältnisses erhöht den NOx Umsatz um 4%. Der erfindungsgemäß eingesetzte Katalysator SDPF 2 zeigt bei niedrigem NO2:NOx-Molverhältnis mit 50% einen deutlich höheren NOx Umsatz als der SDPF 1. Zudem steigt der NOx-Umsatz um 11% bei Übergang zum hohem NO2:NOx-Verhältniss.After a hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h, the NOx conversions of the commercially available catalyst SDPF 1 below 20%. Increasing the NO 2 : NOx molar ratio increases NOx conversion by 4%. The inventively used catalyst SDPF 2 shows at low NO 2: NOx molar ratio with 50% significantly higher NOx conversion than the SDPF 1 , In addition, the NOx conversion increases by 11% at the transition to the high NO 2 : NOx ratio.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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System zur Abgasnachbehandlung von Abgasen eines Magermotors aufweisend einen im Abgasstrang in Strömungsrichtung gesehen oxidativ auf NO wirkenden ersten Katalysator und abstromseitig hierzu einen unter Mitwirkung eines Reduktionsmittels reduktiv auf NOx (NO2 und NO und N2O) wirkenden zweiten Katalysator, wobei der erste Katalysator auf einem Durchflussmonolithen und der zweite Katalysator auf und/oder in einem Wandflussfilter befindlich ist und letzterer Material enthält, das ein aluminiumsilikat- oder einen aluminiumsilikophosphathaltiges zeolithisches Gerüst vom LEV-Typ aufweist, wobei das Material: - einen Binder auf Basis eines hochoberflächigen, feuerfesten Metalloxids aufweist, - ein ursprüngliches Si/Al- bzw. (Al+P)/Si-Verhältnis von 5 bis 40 im zeolithischen Gerüst hat, - mit Cu- und/oder Fe-Ionen behandelt vorliegt, wobei der Gesamtgehalt an Cu- und/oder Fe-Ionen (als CuO gerechnet) im Bereich von 2 Gew.-% bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Materials beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Material ein Verhältnis von im LEV ionenausgetauschten zu nicht-ionenausgetauschten Cu- und/oder Fe-Ionen im Bereich von 20:80 bis 90:10 vorliegt.System for the exhaust aftertreatment of exhaust gases of a lean-burn engine comprising a first catalyst in the exhaust line in the flow direction oxidatively acting on NO and on the downstream side a reductively with the aid of a reducing agent on NO x (NO 2 and NO and N 2 O) acting second catalyst, wherein the first catalyst a flow monolith and the second catalyst is on and / or in a wall flow filter and the latter contains material comprising an LEV-type aluminosilicate or aluminum silicophosphate zeolite framework, the material comprising: - a high surface area refractory metal oxide based binder , - has an original Si / Al or (Al + P) / Si ratio of 5 to 40 in the zeolitic skeleton, - is treated with Cu and / or Fe ions, wherein the total content of Cu and / or Fe ions (calculated as CuO) in the range of 2 wt .-% to 10 wt .-% based on the weight of the material beträg t, characterized in that in the material a ratio of LEV ion-exchanged to non-ion-exchanged Cu and / or Fe ions in the range of 20:80 to 90:10 is present. System nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dieseloxidationskatalysator (DOC), Dieseloxidationskatalysator mit Stickoxidspeicherfunktion (DNC), Stickoxidspeicher- und Reduktionskatalysator (NSC).System according to one of Claims 1 characterized in that the first catalyst is selected from the group consisting of Diesel Oxidation Catalyst (DOC), Nitrogen Oxyd Function (DNC) Diesel Oxidation Catalyst, Nitrogen Oxide Storage and Reduction Catalyst (NSC). System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Katalysator so beschaffen ist, dass das NO2:NOx-Molverhältnis nach dem ersten Katalysator gemessen im WLTC im Zyklusdurchschnitt zwischen 10-Vol.-% und 60-Vol.-% liegt.System after Claim 1 and / or 2, characterized in that the first catalyst is such that the NO 2 : NOx molar ratio after the first catalyst measured in the WLTC in the cycle average is between 10 vol% and 60 vol%. System nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Katalysator einen Edelmetallgehalt von 50 - 180 g/ft3 aufweist.System according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that the first catalyst has a noble metal content of 50-180 g / ft 3 . System nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Katalysator nach hydrothermaler Alterung bei 900°C für 16 h verglichen mit einer hydrothermalen Alterung bei 800°C für 16 h nur eine Abnahme des Gesamt-NOx-Umsatzes im WLTC von weniger als 15% bei einem mittleren NO2:NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC bedingt.System according to one of Claims 1 - 4 , characterized in that the second catalyst after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h compared to a hydrothermal aging at 800 ° C for 16 h only a decrease in total NOx conversion in the WLTC of less than 15% with a mean NO 2 : NOx molar ratio of 36% in cycle average measured in WLTC. System nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Katalysator nach hydrothermaler Alterung bei 900°C für 16 h verglichen mit einem entsprechend gealterten Katalysator mit einem Material aufweisend ein zeolithisches Gerüst vom CHA-Typ einen mindestens 3-mal höheren Gesamt-NOx-Umsatz im WLTC bei einem mittleren NO2:NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC erreicht.System according to one of Claims 1 - 5 , characterized in that the second catalyst after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h compared with a correspondingly aged catalyst with a material comprising a zeolite CHA-type framework at a total of at least 3 times higher total NOx conversion in the WLTC at Mean NO 2 : NOx mole ratio of 36% in cycle average measured in WLTC achieved. System nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Katalysator nach hydrothermaler Alterung bei 900°C für 16 h einen Gesamt-NOx-Umsatz im WLTC von > 60% bei einem mittleren NO2:NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC bedingt.System according to one of Claims 5 or 6 , characterized in that the second catalyst after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h, a total NOx conversion in the WLTC of> 60% with a mean NO 2 : NOx molar ratio of 36% in the cycle average measured in the WLTC due. System nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Katalysator ausschließlich ein aluminiumsilikathaltiges zeolithisches Gerüst vom LEV-Typ aufweist.System according to one of Claims 1 - 7 , characterized in that the second catalyst comprises exclusively an LEV-type zeolite zeolite containing aluminum silicate. System nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder ein hochoberflächiges Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe Al2O3, SiO2, ZrO2, TiO2, oder Mischungen aus diesen ist.System according to one of Claims 1 - 8th , characterized in that the binder is a high-surface metal oxide selected from the group Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , or mixtures thereof. System nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandflussfilter in den Poren der Wände eine Beladung mit dem zweiten Katalysator von 80 - 160 g/ft3 aufweist.System according to one of Claims 1 - 9 , characterized in that the wall flow filter in the pores of the walls has a loading of the second catalyst of 80 - 160 g / ft 3 . System nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Katalysator in den Wandporen und auf den Wänden des Wandflussfilters lokalisiert ist.System according to one of Claims 1 - 10 , characterized in that the second catalyst is located in the wall pores and on the walls of the wall flow filter. System nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandflussfilter auf dem abstromseitigen Ende der Auslasskanäle einen Ammoniaksperrkatalysator trägt.System according to one of Claims 1 - 11 , characterized in that the wall flow filter on the downstream end of the outlet channels carries a Ammoniaksperrkatalysator. System nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass abstromseitig vom Wandflussfilter ein weiterer SCR-Katalysator vorhanden ist.System according to one of Claims 1 - 11 , characterized in that downstream of the wall flow filter, a further SCR catalyst is present. Verfahren zur Reinigung des Abgases mager verbrennender Automotoren; dadurch gekennzeichnet, dass man das vom Motor emittierte Abgas über ein System nach einem der Ansprüchen 1-13 leitet, bevor es in die Umgebungsluft abgegeben wird.Process for purifying the exhaust gas of lean-burn car engines; characterized in that the exhaust gas emitted from the engine via a system according to one of Claims 1 - 13 conducts before it is released into the ambient air.
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