DE102018121503A1 - Emission with NO oxidation catalyst and SCR-active particulate filter - Google Patents

Emission with NO oxidation catalyst and SCR-active particulate filter

Info

Publication number
DE102018121503A1
DE102018121503A1 DE102018121503.7A DE102018121503A DE102018121503A1 DE 102018121503 A1 DE102018121503 A1 DE 102018121503A1 DE 102018121503 A DE102018121503 A DE 102018121503A DE 102018121503 A1 DE102018121503 A1 DE 102018121503A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
preferably
scr
filter
system according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018121503.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Welsch
Hendrik-David Noack
Frank-Walter Schuetze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102017120395.8 priority Critical
Priority to DE102017120395 priority
Application filed by Umicore AG and Co KG filed Critical Umicore AG and Co KG
Publication of DE102018121503A1 publication Critical patent/DE102018121503A1/en
Application status is Pending legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9413Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0231Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using special exhaust apparatus upstream of the filter for producing nitrogen dioxide, e.g. for continuous filter regeneration systems [CRT]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103Oxidation catalysts for HC and CO only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106Auxiliary oxidation catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20738Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20761Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/50Zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/904Multiple catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915Catalyst supported on particulate filters
    • B01D2255/9155Wall flow filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2370/00Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • F01N2370/04Zeolitic material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00Surface coverings
    • F01N2510/06Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F01N2510/068Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
    • F01N2510/0682Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings having a discontinuous, uneven or partially overlapping coating of catalytic material, e.g. higher amount of material upstream than downstream or vice versa
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842Nitrogen oxides

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. The present invention is directed to a system and method to reduce pollutants in the exhaust gas of lean-burn automotive engines comprising a first and a second catalyst. Der erste Katalysator oxidiert NO zu NO 2 und der zweite Katalysator reduziert NOx im mageren Abgas mittels eines Reduktionsmittels bevorzugt zu N 2 und H 2 O. The first catalyst oxidizes NO to NO2 and the second catalyst reduces NOx in the lean exhaust gas using a reducing agent preferably N 2 and H 2 O.

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. The present invention is directed to a system and method to reduce pollutants in the exhaust gas of lean-burn automotive engines comprising a first and a second catalyst. Der erste Katalysator oxidiert NO zu NO 2 und der zweite Katalysator reduziert NOx im mageren Abgas mittels eines Reduktionsmittels bevorzugt zu N 2 und H 2 O. The first catalyst oxidizes NO to NO2 and the second catalyst reduces NOx in the lean exhaust gas using a reducing agent preferably 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. Exhaust gases from motor vehicles with an internal combustion engine operated under predominantly lean in addition to particulate emissions in particular, the primary emissions of carbon monoxide CO, hydrocarbons HC and nitrogen oxides 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. Because of the relatively high oxygen content of up to 15 vol .-% of carbon monoxide and hydrocarbons can be relatively easily made harmless by oxidation, however, the reduction of nitrogen oxides to nitrogen designed substantially 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. A known method for removing nitrogen oxides from waste gases in the presence of oxygen is the selective catalytic reduction (SCR) with ammonia over a suitable catalyst. Bei diesem Verfahren werden die aus dem Abgas zu entfernenden Stickoxide mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser umgesetzt. In this method, to remove nitrogen oxides from the exhaust gas with ammonia are converted to nitrogen and water. 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. The ammonia used as a reducing agent can be made available in the exhaust gas line and subsequent hydrolysis by metering an ammonia precursor such as urea, ammonium carbamate or ammonium formate. Ebenfalls ist es möglich, den Ammoniak durch Überreduktion von NOx über einen Stickoxidspeicherkatalysator in situ zu generieren. It is also possible to generate the ammonia by over-reduction of NOx over a nitrogen oxide storage catalyst in situ.
  • Partikel können sehr effektiv mit Hilfe von Partikelfiltern aus dem Abgas entfernt werden. Particles can be very effectively removed with the aid of particle filters in the exhaust gas. Besonders bewährt haben sich Wandflussfilter aus keramischen Materialien. to wall-flow filter of ceramic materials have proven particularly useful. Diese sind aus einer Vielzahl von parallelen Kanälen aufgebaut, die durch poröse Wände gebildet werden. These are composed of a plurality of parallel channels that are formed by porous walls. 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. The channels are alternately sealed gas-tight at one of the two ends of the filter so that the first channels are formed, which are closed on the first side of the filter open, and on the second side of the filter, and second channels on the first side of the filter closed and are open on the second side of the filter. 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. The inflowing example, in the first channels can exhaust only the filter over the second channels leave again, and must for this purpose through the porous walls between the first and second channels to flow through. Beim Durchtritt des Abgases durch die Wand werden die Partikel zurückgehalten. When passing the exhaust gas 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. It is also already known to coat the wall flow filter with SCR-active material and thereby remove particulates and nitrogen oxides from the exhaust gas simultaneously. Solche Produkte werden üblicherweise als SDPF bezeichnet. Such products are commonly referred to as SDPF. 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. Provided that the required amount is applied to SCR-active material on the porous walls between the channels (so-called on-wall coating), however, this can lead to an unacceptable increase in back pressure of the filter.
  • Vor diesem Hintergrund schlagen beispielsweise die JPH01-151706 und die Against this background, beat, for example, and the JPH01-151706 WO2005016497A1 WO2005016497A1 vor, einen Wandflussfilter dergestalt mit einem SCR-Katalysator zu beschichten, dass letzterer die porösen Wände durchdringt (sogenannte in-Wand-Beschichtung). prior to coat a wall flow filter with such an SCR catalytic converter that the latter penetrates the porous walls (so-called in-wall coating). Es ist auch schon vorgeschlagen worden, siehe It has also been proposed, see US2011274601A1 US2011274601A1 , einen ersten SCR-Katalysator in die poröse Wand einzubringen, dh die inneren Oberflächen der Poren zu beschichten und einen zweiten SCR-Katalysator auf der Oberfläche der porösen Wand zu platzieren. To introduce a first SCR catalyst into the porous wall, that is to coat the inner surfaces of the pores and to place a second SCR catalyst on the surface of the porous wall. Dabei ist die mittlere Partikelgröße des ersten SCR-Katalysators kleiner als die des zweiten SCR-Katalysators. The mean particle size of the first SCR catalyst is less 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. Particulate filter must be regenerated at certain time intervals, that is, the accumulated particulates must be burned to keep the exhaust back pressure in an acceptable range. Zur Filterregeneration und der Initiierung des Rußabbrandes werden Abgastemperaturen von ca. 600°C benötigt. For filter regeneration and the initiation of Rußabbrandes exhaust gas temperatures of about 600 ° C are required. Bei dem Abbrand können sehr hohe Temperaturen auftreten, die bei >800°C liegen können. In the burn-off, very high temperatures may occur, which may be located at> 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 the case of particle filters, which are equipped with SCR catalysts, the latter shall withstand the high thermal loads during filter regeneration without serious loss of activity. In dieser Hinsicht besteht aber noch erheblicher Verbesserungsbedarf. but in this respect there is still considerable room for improvement. Derzeit sind SCR-Katalysatorbeschichtungen auf Filtern erhältlich, die Maximaltemperaturen von 800 - 850°C einige Zeit standhalten können. Currently, SCR catalyst coatings are available on filters that maximum temperatures from 800 to 850 ° C can withstand some time. 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 exceptional cases in the filter but also temperature peaks up to 1000 ° C or more can be achieved in the soot regeneration when the soot combustion takes place in an uncontrolled manner, which 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 With transition metal ions exchanged SCR catalysts LEV type (http://europe.iza-structure.org/IZA-SC/ftc_fw.php?STC=LEV) are already in the US4867954 US4867954 beschrieben worden. been described. Weitere SCR-Katalysatoren auf LEV-Basis sind in der US9242241BB, Other SCR catalysts LEV base are US9242241BB, WO2008132452A2 WO2008132452A2 oder der or the WO2008118434 WO2008118434 erwähnt. mentioned. Abgassysteme aus einem auf NO oxidativ wirkenden ersten Katalysator und einem abstromseitig angeordneten SCR-Katalysator sind ebenfalls bereits bekannt (zB Exhaust Systems of an on oxidative NO first catalyst and a downstream arranged SCR catalyst are also already known (for example WO2016024193A1 WO2016024193A1 ; ; EP1054722B1 EP1054722B1 ; ; JP8103636A JP8103636A ; ; DE2832002A1 DE2832002A1 ; ; JP08-42329 JP08-42329 ; ; US7005116 US7005116 ). ). In diesem Zusammenhang bezieht sich die Offenbarung der In this context, the disclosure relates to the WO2016024193A1 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. to a special multi-layer oxidation catalyst upstream of an SCR catalyst, the oxidation catalyst is also capable einzuspeichern nitrogen oxides at low temperatures and release it again at elevated temperatures. Der SCR-Katalysator kann eine zeolithische Komponente (Zeolith oder Zeotyp, wie zB ein Aluminiumsilikophosphat) vom LEV-Typ aufweisen. The SCR catalyst can be a zeolite component (zeolite or zeotype such as a Aluminiumsilikophosphat) have the LEV-type. Optional kann sich der SCR-Katalysator auf einem Partikelfilter befinden. Optionally, the SCR catalyst can 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. Starting from the cited prior art, it is still important to provide improved exhaust system that are superior to the known. 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. In this sense, the present invention was based on the object to develop an improved car exhaust system for lean-burn automotive engines, which is superior to the known systems of the prior art, in particular with regard to long term stability. 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. The system according to the invention should be better able thereby, the nitrogen oxides in the exhaust gas of a lean-burn engine to reduce sufficiently even after long running performance of the vehicle, without affecting the reduction of other, harmful exhaust gas components on the charge negatively.
  • 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. These and further from the prior art in an obvious manner resulting objects are achieved by a system and a method having the features of present claim 1 and fourteenth Bevorzugte Ausgestaltungen des vorliegenden Systems ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen 2-13. Preferred embodiments of the present system are evident from the subclaims dependent on claim 1. 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 (NO 2 und NO und N 2 O) 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: Characterized that a system for exhaust gas aftertreatment of exhaust gases of a lean-burn engine having a seen in the exhaust line in the direction of flow oxidative to NO first catalyst and downstream of this, a reductively composed of a reducing agent to NOx (NO 2 and NO and N 2 O) operating second catalyst, wherein the first catalyst is located on a flow-through monolith and the second catalyst and / or in a wall flow filter and the latter contains material having an aluminosilicate or a aluminiumsilikophosphathaltiges zeolitic framework of LEV-type, said material:
    • - einen Binder auf Basis eines hochoberflächigen Metalloxids aufweist, - comprises a binder based on a high surface area metal oxide,
    • - ein ursprüngliches Si/Al- bzw. (Al+P)/Si-Verhältnis von 5 bis 40 im zeolithischen Gerüst hat, und has an original Si / Al or (Al + P) / Si ratio of 5 to 40 in the zeolitic framework, and -
    • - 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 - is present 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 based the weight of the material, and
    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, a ratio of the LEV ion-exchanged with non-ion-exchanged Cu and / or Fe ions in the range of 20:80 to 90:10 is present in the material,
    gelangt man überraschend, dafür aber nicht minder vorteilhaft zur Lösung der gestellten Aufgabe. you get surprising but no less advantageous to the solution of the problem. 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. Due to the positioning of an SCR catalyst of an appropriate material on a particulate filter disposed downstream of an oxidizing effect on NO first catalyst is obtained an exhaust aftertreatment system, which, based on the place of installation of the SCR catalyst on the age of the system considered a substantially to provide better performance in the nitrogen oxide reduction is able. 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 ( Even after a very strong aging of the SCR catalyst maintains with this material, contrary to the currently most widely used zeolite material of the prior art - CHA - an appealing performance in the reduction of nitrogen oxide ( 4 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. This is especially important when used on or in a particulate filter, since - as I said - limited may cause extremely high temperatures during regeneration of the filter. 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. Therefore, such a system offers over the total running time of the automobile, a better performance in terms of reducing the nitrogen oxides in the exhaust gas than, for example, a comparable catalyst based on a zeolite of the CHA type. 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 NO 2 im Abgas vor dem SCR-Katalysator vorliegt. Furthermore, it should be noted that the SCR catalyst based on zeolitic materials by the LEV-type compared improved with a zeolite of the CHA type nitrogen oxide reduction values then able to be supplied when an increased supply of NO 2 present in the exhaust gas upstream of the SCR catalyst , Dieses wird durch den oxidativ auf NO wirkenden ersten Katalysator im Abgassystem bewerkstelligt, der so ausgelegt sein sollte, dass entsprechend hohe NO 2 -Werte (zB ≥30% im NOx) über möglichst viele Betriebspunkte des Magermotors (zB > 50%, bevorzugt > 60%, ganz bevorzugt >70% der Betriebszeit) erzielt werden. This is accomplished by the oxidative to NO first catalyst in the exhaust system should be designed so that correspondingly high NO 2 values (eg ≥30% in NOx) over as much as possible operating points of the lean-burn engine (eg> 50%, preferably> 60 ,> 70% of the time) are achieved% more preferably. 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% NO 2 -Anteil (Vol.-%) im NOx eher unabhängig vom NO 2 -Angebot im mageren Abgas sind und darüber (>50 Vol.-%) eher negativ durch erhöhte NO 2 -Werte beeinflusst werden ( This was all the more surprising in that for SCR catalysts based on small-pore zeolites (which include the LEV-type part) of the CHA type has been found that the reduction of nitrogen oxide levels below 50% NO 2 content (vol .-%) in NOx are rather independent of the NO 2 supply in lean exhaust gas and above (> 50 vol .-%) tend to be adversely affected by increased NO 2 values ( 1 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). CHA and LEV are closely related in structure and moreover, both of which are the so-called ABC-6 family to (https://de.wikipedia.org/wiki/Zeolithgruppe). Dass sie sich trotzdem so unterschiedlich verhalten, war vor der vorliegenden Erfindung nicht zu erwarten gewesen. That they still behave so differently, had not been expected before the present invention. Es sei weiterhin erwähnt, dass ein Katalysator mit einer zeolithischen Komponente vom LEV-Typ wesentlich weniger N 2 O-Bildungstendenz (Treibhausgas) zeigt als ein entsprechender Katalysator mit einer CHA-Typ-Komponente. It should also be mentioned that a catalyst having a zeolitic component of LEV-type significantly less tendency to form N 2 O (greenhouse gas) shows, as an appropriate 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 NO 2 im Abgas vor dem zweiten Katalysator vorhanden ist. The oxidizing action on NO first catalyst used in the present exhaust-gas aftertreatment system should be such that whenever possible sufficient NO 2 is present in the exhaust gas prior to the second catalyst. Normalerweise reduzieren SCR-Katalysatoren NOx im mageren Abgas mittels Ammoniak oder eine Ammoniak bildende Vorläuferverbindung immer dann besonderes gut, wenn das Verhältnis von NO:NO 2 im NOx bei 1:1 liegt - sogenannte schnelle SCR-Reaktion ( Normally reduce SCR catalysts NOx in lean exhaust gas with ammonia or an ammonia-forming precursor compound always particularly good when the ratio of NO: NO 2 in NOx is 1: 1 - so-called fast SCR reaction ( ; ; ; ; DE2832002A1 DE2832002A1 ; ; ). ). Die The EP1147801B1 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. proposes to conduct for transition metal-exchanged zeolites as SCR catalysts, the exhaust gas mixture through a first oxidation catalyst before it is fed together with ammonia on the SCR catalyst. Der NO 2 :NOx-Anteil sollte hier zwischen 30 und 70-Vol.% liegen. The NO 2: NOx content should be between 30 and 70% by volume here.. In der In the EP1054722B1 EP1054722B1 wird für übergangsmetallausgetauschte Zeolithe als SCR-Katalysatoren in diesem Zusammenhang gefordert, dass möglichst alles NO zu NO 2 oxidiert werden soll. is required for transition metal-exchanged zeolites as SCR catalysts in this context that all possible NO to be oxidized to NO 2.
  • Kleinporige Zeolithe wie CHA zeigen hier ein ganz anderes Verhalten. Small pore zeolites such as CHA show a very different behavior here. Metkar et al. Metkar et al. (Chemical Engineering Science (Chemical Engineering Science 87 87 , (2013), 51 - 66) haben gefunden, dass die Abhängigkeit der Stickoxidreduktionsleistung vom NO:NO 2 -Verhältnis bei mit Kupfer ausgetauschten CHA-Zeolithen mehr oder minder nicht vorhanden ist bzw. lediglich oberhalb von 50-Vol.-% NO 2 bei niedrigen Temperaturen stark abnimmt ( , (2013), 51-66) have found that the dependence of the nitrogen oxide reduction performance by the NO: NO 2 ratio is more or less absent in copper exchanged CHA zeolite or only above 50-vol .-% NO 2 strongly at low temperatures decreases ( 1 1 ). ). Es hat sich jetzt herausgestellt, dass überraschenderweise die ebenfalls kleinporigen LEV-basierten SCR Katalysatoren demgegenüber ein anderes Verhalten an den Tag legen. It has now been found that, surprisingly, in contrast, set the small-pore also LEV-based SCR catalysts behave differently to light. Demzufolge ist es besonders vorteilhaft, wenn der oxidativ auf NO wirkende erste Katalysator in diesem speziellen System so beschaffen ist, dass das NO 2 :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. Accordingly, it is particularly advantageous if the oxidizing action on NO first catalyst is arranged in this particular system so that the NO 2: NO volume ratio after this first catalyst measured in WLTC in the cycle average as possible between 20 vol .-% and 60 . Vol .-%, preferably 30 vol% -. 50% by volume and very particularly preferably at 30% by volume -.. 40% by volume is. 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.% NO 2 im gesamt-NOx im Zyklusdurchschnitt (WLTC) wie der sehr verwandte CHA-Zeolithtyp (niedriges vs hohes NO 2 :NOx in For example, the LEV-based SCR catalyst shows at appropriate aging is more than twice as great improvement in nitrogen oxide reduction performance at the transition from 16 to 36 vol.% NO 2 in the total NOx in the cycle average (WLTC) as the very related CHA-zeolite (low vs. high NO 2: NOx in 4 4 ). ).
  • Bevorzugt wird der erste Katalysator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dieseloxidationskatalysator (DOC), Dieseloxidationskatalysator mit Stickoxidspeicherfunktion (DNC), Stickoxidspeicher- und Reduktionskatalysator (NSC). the first catalyst is preferably selected from the group consisting of diesel oxidation catalyst (DOC), diesel oxidation catalyst with nitrogen oxide storage function (DNC), Stickoxidspeicher- and reducing catalyst (NSC). Der erste Katalysator sollte so beschaffen sein, dass das NO 2 :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. The first catalyst should be such that the NO 2: NOx molar ratio measured after the first catalyst in WLTC in the cycle average between 10 vol .-% and 60 Vol .-%, preferably 20 vol .-%, and 55- Vol .-% and more preferably 25 vol .-% and 50 Vol .-% is.
  • Der erste Katalysator kann einen Edelmetallgehalt von 50 - 180 g/ft 3 enthalten. The first catalyst may include a precious metal content of 50-180 g / ft 3 included. Vorzugsweise weist er einen Edelmetallgehalt von 60 - 150 g/ft 3 , mehr bevorzugt 70 - 140 g/ft 3 auf. Preferably, it has a precious metal content of 60-150 g / ft 3, more preferably 70-140 g / ft 3. Als Edelmetalle kommen insbesondere Rhodium, Platin, Palladium und Iridium, vorzugsweise Rhodium, Platin, Palladium in Betracht. Suitable noble metals are, in particular rhodium, platinum, palladium, and iridium, preferably rhodium, platinum, palladium into consideration. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz von Platin als der am besten NO-oxidierende Katalysator in diesem Zusammenhang. Most preferably, the use of platinum as the best NO-oxidizing catalyst in this context. Ein entsprechender Katalysator sollte daher auf jeden Fall Platin als Katalysatorkomponente aufweisen. A suitable catalyst should have in any case platinum as the catalyst component. Dies kann in einem einfachen Dieseloxidationskatalysator gegeben sein. This can be given in a simple diesel oxidation catalyst. Derartige Katalysatoren sind dem Fachmann hinreichend bekannt ( Such catalysts are well known to the skilled person ( WO2017093720A1 WO2017093720A1 ; ; WO201603253A1 WO201603253A1 ; ; US2016341091AA US2016341091AA ; ; DE202015004981 DE202015004981 ; ; WO2015150805A1 WO2015150805A1 ; ; WO2015110817A1 WO2015110817A1 sowie hier zitierte Literatur). and here literature cited).
  • Der erste Katalysator kann darüber hinaus bevorzugt dazu befähigt sein, Stickoxide einzuspeichern. The first catalyst may be capable of even more preferably to einzuspeichern nitrogen oxides. Insbesondere sollte er in der Lage sein, Stickoxide bei möglichst niedrigen Temperaturen einspeichern zu können. In particular, he should be able to store nitrogen oxides at low temperatures. In einer solchen Ausführungsform würden dann die Stickoxide bei niedrigeren Temperaturen (Kalt-Start, Stadtfahrt) eingespeichert und bei höheren Temperaturen als NO 2 wieder abgegeben werden, was dazu beiträgt, dass das NO 2 :NOx-Verhältnis über einen sehr weiten Temperaturbereich im für den SCR-Katalysator auf LEV-Basis optimalen Bereich gehalten werden kann. In such an embodiment, then the nitrogen oxides would be stored at lower temperatures (cold start, driving in town) and released at higher temperatures than NO 2 again, which contributes to the NO 2: NO ratio over a very wide temperature range for the SCR catalyst optimum range can be maintained at LEV basis. Derartige Katalysatoren sind beispielsweise in der Such catalysts are, for example, in the WO14164876A1 WO14164876A1 , . WO16141140A1 WO16141140A1 , . WO20150853030A1 WO20150853030A1 , . WO2015143225A1 WO2015143225A1 , . WO2017001828A1 WO2017001828A1 , . US2016341091 US2016341091 , . WO2016151296A1 WO2016151296A1 oder or WO2016135465 WO2016135465 bzw. or. GB2538877A1 GB2538877A1 oder or WO2016079507 WO2016079507 genannt. called. 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 a preferred embodiment, the catalyst described here is to able einzuspeichern nitrogen oxides even at below 100 ° C (at least 30 vol .-%, preferably 40 vol .-%, more preferably at least 50% by volume of the incoming NOx in the empty state measured) and at> 250 ° C, more preferably, this release it to the exhaust gas at> 300 ° C and most preferably at> 350 ° C.
  • Ebenfalls möglich ist der Einsatz von Stickoxidspeicherkatalysatoren. Also possible is the use of nitrogen oxide storage catalysts. Deren Ausgestaltung und Funktionsweise ist dem Fachmann hinreichend geläufig (zB Their design and function to those skilled sufficiently familiar (eg EP2985068A1 EP2985068A1 , . EP2982434A1 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, H 2 )) eine hinreichende Menge an NH 3 zu bilden. With regard to the use of nitrogen oxide storage catalysts in the inventive system is to be noted that these can be used with very particular preference in this regard in the light, because they are able (under regeneration conditions application of reductive components in the exhaust gas (HC, CO, H 2) to form) a sufficient amount of NH 3. Dieses NH 3 kann im dahinterliegenden Filter mit dem SCR-Katalysator auf LEV-Basis gespeichert und so für die SCR-Reaktion genutzt werden. This NH 3 can be stored in the underlying filter with the SCR catalyst to LEV-base and so used for the SCR reaction. Ein Einspritzen von zusätzlichem Reduktionsmittel für die SCR-Reaktion wie unten beschrieben kann demnach ganz entfallen bzw. auf ein notwendiges Maß beschränkt werden ( Injecting an additional reducing agent for the SCR reaction described below as can therefore be dispensed with entirely or be limited to a necessary minimum ( WO10114873A2 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 NO 2 -Anteil aufweist. In addition, these catalysts lead due to their precious metal content cause the NOx, which possibly could because of high temperatures are not stored and thus leaves the nitrogen oxide storage catalyst in the lean back, a correspondingly high NO 2 content has. Damit ist dieses Abgas dann wieder besonders gut für die SCR-Reaktion auf dem folgenden zweiten Katalysator geeignet. Thus, this exhaust is then particularly well suited for the SCR reaction in the subsequent 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 ( but may also be an injection device for the addition of ammonia or an ammonia precursor such as urea between the first and second catalyst be present ( WO08106518A2 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. As already indicated several times, the material of the second catalyst of at least one binder and a zeolitic aluminosilicate or Aluminiumsilikophosphat of structure type LEV (http://www.iza-structure.org/databases/) as well as certain transition metal ions. Das Material wird beispielsweise so hergestellt, dass der LEV-Zeolith in seiner zB NH 4 + -, Na + - oder H + -Form mit einer Lösung aus Kupfer- und/oder Eisenionen kontaktiert wird. The material is prepared, for example, that the LEV zeolite in its example, NH 4 + - is contacted or H + form with a solution of copper and / or iron ions -, Na +. 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). After separation of the zeolite from the solution, it is preferably without being washed brought together with the binder and up as a suspension and / or introduced into a corresponding wall flow filter (coating). Alternativ kann der Zeolith jedoch auch mit dem Binder zusammen mit der Lösung aus Kupfer- und/oder Eisenionen kontaktiert werden. Alternatively, however, the zeolite may also be contacted with the binder together with the solution of copper and / or iron ions. 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. Such a suspension can be applied, if appropriate, directly onto and / or into the wall-flow filter, again without this having to be separated from the solution of the copper and / or iron ions in between. 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. Another alternative possibility is the spray drying. Again, the LEV zeolite and the solution of copper and / or iron ions can optionally be combined with the binder spray-dried. Das nach diesen beispielhaften Verfahren hergestellte Material enthält in jedem Fall ionenausgetauschte und nicht-ionenausgetauschte Eisen bzw. Kupferionen. The material prepared by this exemplary method includes ion-exchanged in each case and non-ion-exchanged iron or copper ions. 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. "Ion exchange", the term the fact is according to the invention understood that the cations sit on so-called exchange sites in the cavities and pores of the LEV zeolite, where they are able to compensate for one or even two negative charge (s) of the zeolitic framework. 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. The metal is generally between 0.3 and 0.5, preferably 0.4 to Gerüstaluminium- or in a corresponding SAPO the framework silicon ratio - 0.48 for the ion exchanged metal ions. Der Fachmann weiß dabei, wie er die zeolithischen (Zeolithe oder zeolithähnliche Materialien) Materialien mit den Übergangsmetallen zu versehen hat ( The expert knows this, as he has to provide the zeolitic (zeolites or zeolite-like materials) materials with the transition metals ( EP324082A1 EP324082A1 ; ; WO1309270711A1 WO1309270711A1 , PCT/EP2012/061382 sowie dort zitierte Literatur), um eine gute Aktivität gegenüber der Reduktion von Stickoxiden mit Ammoniak bereitstellen zu können. , PCT / EP2012 / 061382 and references cited therein) in order to provide a good activity against the reduction of nitrogen oxides with ammonia. 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). Such sitting on exchange sites ions are visible in the 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). Alle nicht-ionenausgetauschten Kationen befinden sich an anderen Stellen im Material innerhalb oder außerhalb des Zeolithen. All non-ion-exchanged cations are located elsewhere in the material inside or outside of the zeolite. Letztere kompensieren keine negative Ladung des zeolithischen Gerüsts. The latter compensate any negative charge of the zeolite framework. Sie sind in der EPR unsichtbar und können so aus der Differenz zwischen der Gesamtmetallbeladung (zB per ICP bestimmt) und dem in der EPR bestimmten Wert errechnet werden. They are invisible in the EPR and can (determined eg by ICP) as the difference between the total metal loading and the particular in the EPR value are calculated. 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. It has been found that especially a reasonable proportion of not ion-exchanged material used in this invention can impart adequate stability and / or activity. Dies war vor dem Hintergrund des Standes der Technik sehr überraschend. This was very surprising in light of the prior art. 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. The ratio of ion-exchanged with non-ion-exchanged Cu and / or Fe ions is preferably from 50:50 to 90:10 and very particularly preferably between 70:30 to 85:15.
  • Ein derartig hergestellter Katalysator zeigt besondere Eigenschaften. A catalyst manufactured in this manner shows special properties. 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 NO 2 :NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC bedingt. Preferably, such a catalyst is used as the second catalyst in the inventive system, which compared to a hydrothermal aging at 800 ° C for 16 h only a decrease in the total NOx conversion in WLTC of after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h is less than 15% with a mean NO 2: NOx molar ratio from 36% in the average cycle measured in the conditioned WLTC. Die Alterung ist im Beispielteil beschrieben. Aging is described in the Examples.
  • 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 NO 2 :NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC erreicht. Furthermore, the use of a catalyst is preferred as the second catalyst in the inventive system, the after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h as compared to a corresponding aged catalyst with a material comprising a zeolitic framework of the CHA type an at least 3 fold higher total NOx conversion in WLTC at an average NO 2: NOx molar ratio from 36% in cycle average measured achieved 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 NO 2 :NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC. In addition, due to a prepared as described above second catalyst after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h an overall NOx conversion in WLTC of> 60% with a mean NO 2: NOx molar ratio from 36% in cycle average measured WLTC.
  • Die im Material des zweiten Katalysators vorhandene zeolithische LEV-Substanz kann erfindungsgemäß aus einem aluminiumsilikat- oder einem aluminiumsilikophosphat-Typ aufgebaut sein. The existing in the material of the second catalyst zeolitic LEV substance may be according to the invention constructed of an aluminum silicate or an aluminiumsilikophosphat type. Bevorzugt weist der zweite Katalysator ausschließlich ein aluminiumsilikathaltiges zeolithisches Gerüst vom LEV-Typ auf. Preferably, the second catalyst has exclusively on an aluminum silicate-containing zeolitic framework of LEV-type. Vorzugsweise werden synthetische LEV-Zeolithe eingesetzt. Preferably synthetic LEV zeolites. Diese werden häufig mit den Bezeichnungen Nu- These are often under the names Nu 3 3 , ZK-20, LZ , ZK-20, LZ 132 132 oder ZSM-45 in der Literatur angegeben. or ZSM-45 reported in the literature. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz von ZSM-45 in diesem Zusammenhang. Most preferably, the use of ZSM-45 in this context. 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 (zB Rub- In the aluminosilikatischen zeolite of LEV-type Si is / Al-value in the original zeolite preferably at 7 - 30, particularly preferably at 10 - 20. However, the same values ​​can also for the aluminosilikophosphathaltigen LEV types (for example, rub- 1 1 , Sapo- , saponite 35 35 ) für das (Al+P)/Si-Verhältnis herangezogen werden. ) Are used for the (Al + P) / Si ratio. Ursprünglich meint in diesem Zusammenhang den Wert des eingesetzten zeolithischen Materials. Originally in this context means the value of the zeolite material used.
  • Der im vorliegenden Abgassystem bevorzugt eingesetzte Partikelfilter ist vom Wandflussfiltertyp. The particulate filter is preferably used in the present exhaust system is of the wall-flow filter. Derartige Filter sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Such filters are well known in the art. Die Beschichtung eines solchen Wandflussfilters kann auf der Wand oder in der Wand, in den Poren der Wände, erfolgen. The coating of such a wall flow filter can be carried out on the wall or in the wall, in the pores of the walls. Auch derartige Beschichtungstechniken sind dem Fachmann geläufig. Also, such coating techniques are familiar to the expert.
  • Es kann sich bei dem Wandflussfilter allerdings auch um ein Extrudat auf Basis des katalytisch aktiven Materials aufweisend den zweiten Katalysator handeln ( It may be in the wall flow filter, however, also comprising an extrudate based on the catalytically active material to act the second catalyst ( WO2008/132452 A2 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. To ensure a corresponding activity in the catalytic reaction of the exhaust gas components, in particular the reduction of the nitrogen oxide to the second catalyst, a certain loading of the filter with the catalytically active material of the second catalyst is necessary. 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. In addition to the Fe and Cu ions with metal ion exchanged aluminosilicate of structure type LEV, the material has further constituents, in particular a binder based on a high surface area, heat stable metal oxide. Derartige Binder bestehen gemeinhin aus hochoberflächigen, hitzestabilen Oxiden ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Zirkondioxid, Titandioxid oder Mischungen hiervon. Such binders exist commonly selected from the group alumina, silica, zirconia, titania or mixtures thereof of high surface area, heat-stable oxides. Vorzugsweise kommt ein hochoberflächiges, hitzestabiles Aluminiumoxid diesbezüglich zum Einsatz. Preferably, a high surface area, heat-stable alumina is in this respect be used. 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. The binder is preferably 20 present in an amount of less than% by weight, preferably 15 by% -.. 8% by weight and most preferably 14 percent of% -.. 10% by weight of the catalytically active material is present. , 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. It should be noted that the binder (the ion-exchanged aluminosilicate) may be added either before the actual ion exchange and then to the actual catalytically active material. Als solches wird der Wandflussfilter mit einer Suspension aus dem katalytisch aktiven Material enthaltend den Binder beschichtet. As such, the wall flow filter with a suspension of the catalytically active material is coated comprising the binder. 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. The wall flow filter is advantageously a total loading of the second catalyst 60 to 200 g / L, preferably 70 to 160 g / L, and particularly preferably 80 to 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. Very particularly preferred is an embodiment in which the second catalyst is located in the wall pores and on the walls of the wall flow filter. 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). The distribution between effort and inner coating may be less than 50:50, preferably less than 40:60 and very particularly preferably less than 30:70, based on the weight of the total coating are (With the effort material, the material is meant that the channel walls of the filter is located and, therefore, decreases the channel in cross section; the Inwandbeschichtung is located in the pores of the wall flow filter before). 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. Most preferably, the amount of the material located in the pore wall is 80 -160 g / l, preferably 90 -160 g / l and most preferably 100 -150 g / l. Es ist auch möglich auf die Wand eine andere SCR-aktive Substanz aufzubringen als in die Wand und umgekehrt. It is also possible to apply another SCR-active substance to the wall than in the wall and vice versa. Gleichfalls kann ein Gemisch von verschiedenen SCR-aktiven Komponenten im Filter vorliegen. Likewise, there may be a mixture of various SCR active components in the filter. Ebenfalls möglich ist die zonierte Anordnung von unterschiedlichen Substanzen zur SCR-Reaktion in einem Filter. Also possible is the zoned array of different substances for the SCR reaction in a 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. in this context is preferably an embodiment in which the second catalyst in the range of ≤60%, preferably ≤50% of the length of the filter is localized calculated from the output, since the greatest heat in the regeneration of the filter is formed. Der Rest des Filters kann dann eine andere SCR-aktive Beschichtung aufweisen, zB eine auf Basis eines CuCHA-Zeolithen. The remainder of the filter may then have a different SCR-active coating, such as a based on a Cucha zeolites. 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. It is only important that the filters used in any manner including the corresponding SCR-active components from the LEV-type in an amount such that the above-defined objects of the present invention are achieved. 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. In particular, the filter of the invention, after a hydrothermal aging of 16 hours at 900 ° C should still exhibit at least 85% of the NOx conversion over the WLTC measured, compared with a for 16 hours at 800 ° C hydrothermally-aged material. Hierbei ist das zu behandelnde Abgasgemisch so aufgebaut, dass es zwischen 30-Vol.% und 40-Vol.% NO 2 im NOx im WLTC-Zyklusdurchschnitt enthält. Here, the exhaust gas mixture to be treated is constructed so that it contains between 30% vol.% And 40 vol. NO 2 in NOx in WLTC-cycle average.
  • Weitere bevorzugte Systemausgestaltungen enthalten zum Beispiel Ammoniaksperrkatalysator (ASC, AMOX) nach dem zweiten Katalysator im Abgasstrang. Further preferred embodiments of the system include, for example ammonia slip catalyst (ASC, AMOX) after the second catalyst in the exhaust system. Ammoniaksperrkatalysator wirken auf Ammoniak oxidierend, sodass dieser vorzugsweise zu Stickstoff oxidiert wird. Ammonia blocking catalytic oxidizing effect on ammonia, so that it is preferably oxidized to nitrogen. Derartige Katalysatoren sind im Stand der Technik in Form von platinhaltigen Oxidationskatalysatoren und/oder Kupfer enthaltende Zeolithe beschrieben worden ( Such catalysts have been described in the prior art in the form of platinum-containing oxidation catalysts and / or copper-containing zeolites ( EP2117707A1 EP2117707A1 ; ; WO201603249A1 WO201603249A1 ; ; WO2011140251A2 WO2011140251A2 ; ; WO2012132095A1 WO2012132095A1 ; ; WO2010062730A2 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. Preferably, such a catalyst on the downstream end of the outlet channels of the wall flow filter with the second catalyst in a length of a maximum of 50% can, preferably less than 30%, less than 25% of the total length of the wall flow filter have very preferably 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. In a further preferred alternative, downstream from the wall flow filter and possibly also a further SCR catalyst be present anstromseitig from an ammonia barrier catalyst. Der Typ dieses SCR-Katalysators kann vom Fachmann frei gewählt werden. The type of this SCR catalyst can be freely chosen by the skilled man. Vorzugsweise kommen diesbezüglich Katalysatoren zum Einsatz, deren katalytisch aktives Material aus der Gruppe der übergangsmetallausgetauschten Zeolithe oder zeolithähnlichen Materialien ausgewählt ist. Preferably this regard catalysts are used whose catalytically active material is selected from the group of transition metal exchanged zeolites or zeolite-like materials. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Such compounds are well known in the art. Bevorzugt sind diesbezüglich Materialien aus der Gruppe bestehend aus Levynit, AEI, KFI, Chabazit, SAPO-34, SAPO-35, Zeolith β und ZSM-5. In this regard, materials from the group consisting of levynite, AEI, KFI, chabazite, SAPO-34, SAPO-35, zeolite β and ZSM-5 are preferred. Besonders bevorzugt werden Zeolithe bzw. zeolithähnliche Materialien vom Chabazit-Typ, insbesondere CHA oder SAPO-34, sowie LEV verwendet. Zeolites or zeolite-like materials from the chabazite-type, especially CHA or SAPO-34, and LEV are particularly preferably used. 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. These materials are to ensure sufficient activity, preferably provided with transition metals from the group consisting of iron, copper, cerium, manganese and silver, or mixtures thereof. Ganz besonders vorteilhaft ist Kupfer und/oder Eisen in diesem Zusammenhang zu nennen. Very particularly advantageously copper and / or iron may be mentioned in this context. 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. The metal to be Gerüstaluminium- or in a SAPO-34 framework silicon ratio is generally between 0.3 and 0.5, preferably 0.4 to 0.48 for the ion exchanged metal ions. Der Fachmann weiß dabei, wie er die zeolithischen (Zeolithe oder zeolithähnliche Materialien) Materialienmit den Übergangsmetallen zu versehen hat ( The expert knows this, as he has to provide the zeolitic (zeolites or zeolite-like materials) materials with the transition metals ( EP324082A1 EP324082A1 ; ; WO1309270711A1 WO1309270711A1 , PCT/EP2012/061382 sowie dort zitierte Literatur), um eine gute Aktivität gegenüber der Reduktion von Stickoxiden mit Ammoniak bereitstellen zu können. , PCT / EP2012 / 061382 and references cited therein) in order to provide a good activity against the reduction of nitrogen oxides with ammonia. Ferner können auch Vanadiumverbindungen, Ceroxide, Cer-/Zirkonmischoxide, Titandioxid sowie wolfram- und manganhaltige Verbindungen und Mischungen davon als katalytisch aktives Material verwendet werden. Furthermore, vanadium compounds, cerium oxides, cerium / Zirkonmischoxide, titanium dioxide, and tungsten and manganese-containing compounds and mixtures thereof can be used as catalytically active material. 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. Most preferably a catalyst based on an aluminosilicate from Cucha type in this connection, having the above features and a SAR of 5 - 20, preferably 8 - 15 and very particularly preferably 9 - comprises 12th
  • 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 NH 3 pro Liter Katalysatorvolumen, bevorzugt zwischen 0.9 und 2.5 g NH 3 pro Liter Katalysatorvolumen und besonders bevorzugt zwischen 1.2 und 2.0 g NH 3 /Liter Katalysatorvolumen und ganz besonders bevorzugt zwischen 1.5 und 1.8 g NH 3 /Liter Katalysatorvolumen betragen. The ammonia storage capacity of the SCR-active material used in the mentioned catalysts, particularly the zeolitic material of the inserted SCR catalysts should be in the fresh state at a measuring temperature of 200 ° C over 0.9 g of 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. Die Ammoniakspeicherfähigkeit wird mit Hilfe einer Synthesegasanlage bestimmt werden. The ammonia storage capacity will be determined by means of a synthesis gas plant. Hierzu wird der Katalysator zunächst bei 600°C mit NOhaltigem Synthesegas konditioniert, um Ammoniak Rückstände im Bohrkern vollständig zu entfernen. For this purpose, the catalyst is first conditioned at 600 ° C with NOhaltigem synthesis gas, to completely remove ammonia residues in the core. Nach Abkühlen des Gases auf 200°C wird anschließend, bei einer Raumgeschwindigkeit von zB 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. After cooling the gas to 200 ° C is then metered at a space velocity of, for example 30000 h -1, as long as ammonia in the synthesis gas to the ammonia storage of the core is completely filled and the measured ammonia concentration after the core of the input concentration corresponds. Die Ammoniakspeicherfähigkeit ergibt sich aus der Differenz der insgesamt dosierten und der abstromseitig gemessenen Ammoniakmenge bezogen auf das Katalysatorvolumen. The ammonia storage capacity arises from the difference of the total dose and the downstream measured amount of ammonia based on the catalyst volume. Das Synthesegas ist hierbei typischerweise aus 450 ppm NH 3 , 5% Sauerstoff, 5% Wasser und Rest Stickstoff zusammengesetzt. The synthesis gas is in this case typically from 450 ppm NH 3, 5% oxygen, 5% water and the balance composed nitrogen.
  • Das erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungssystem besteht wie oben ausführlich beschrieben mindestens aus einem ersten und einem zweiten Katalysator. The exhaust aftertreatment system according to the invention is as described in detail above, at least a first and a second catalyst. Die Katalysatoren können nach Maßgabe des Fachmanns unter dem Auto verbaut werden. The catalysts can be installed under the car according to the expert. 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). A preferred embodiment assumes that the first catalyst is installed in a close-coupled (cc) position while the second and optionally further catalyst (s) is situated in the underbody of the vehicle (are) (UF range).
  • In einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Verfahren zur Reinigung des Abgases mager verbrennender Automotoren. In a further aspect, the present invention also relates to a process for the purification of the exhaust gas lean-burn automotive engines. 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. The method is characterized in that passing the exhaust gas emitted by the engine via a as just described system for exhaust gas treatment, before it is discharged into the ambient air. Bei dem Verfahren kann externer Ammoniak oder eine Ammoniakvorläuferverbindung zwischen dem ersten Katalysator und dem zweiten Katalysator zugegeben werden. In the method of external ammonia or an ammonia precursor connection between the first catalyst and the second catalyst may be added. 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. However, it is also possible, provided that the first catalyst is a nitric oxide storage and reduction catalyst (NSC, NSR) to generate ammonia in situ by over-reduction of the nitrogen oxides contained in the nitrogen oxide storage catalyst and to store in the second catalyst for the further reduction of nitrogen oxides. 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). Such methods are the expert well known (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. Flow-through monoliths are in the prior art conventional catalyst support, which may consist of metal or ceramic materials as in the case of the above mentioned filter materials. Bevorzugt werden feuerfeste Keramiken wie zum Beispiel Cordierit eingesetzt. refractory ceramics are preferably used such as cordierite. 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. The flow-through monoliths of ceramic usually have a honeycomb structure of rectangular, square, triangular or hexagonal geometry consisting of continuous channels, so flow-through monoliths are also known as channel-flow monoliths. 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. The exhaust gas can flow through the channels and comes in contact with the channel walls, which are coated with a catalytically active substance and possibly a storage material. 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. The number of channels per area is characterized by the cell density, which the usual manner between 300 and 900 cells per square inch (cells per square inch, cpsi) is located. Die Wanddicke der Kanalwände beträgt bei Keramiken zwischen 0,5 - 0,05 mm. The wall thickness of the channel walls is at ceramics 0.5 - 0.05 mm.
  • Als Partikelfilter können alle im Stand der Technik üblichen Filterkörper aus bevorzugt keramischen Substraten vom Wandflusstyp eingesetzt werden. As a particulate filter all customary in the prior art filter body can be used preferably from ceramic substrates by the wall-flow type. Bevorzugt werden poröse Wandflussfiltersubstrate aus Cordierit, Siliziumcarbid oder Aluminiumtitanat eingesetzt. porous wall-flow filter substrates consisting of cordierite, silicon carbide or aluminum titanate are preferably used. 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. This wall flow filter substrates have arrival and outflow channels, wherein each of the downstream ends of the inflow ducts and the upstream ends of the outlet channels offset from one another are sealed with gas-tight "plug". 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. Here, the gas to be cleaned that flows through the filter substrate, forced to pass through the porous wall between the input and discharge channel, which an excellent effect due to particulate. Durch die Porosität, Poren-/Radienverteilung, und Dicke der Wand kann die Filtrationseigenschaft für Partikel ausgelegt werden. Due to the porosity, pore / radius distribution, and thickness of the wall, the filtration property can be designed for particles. Das Katalysatormaterial kann in Form von Beschichtungen in und/ oder auf den porösen Wänden zwischen An- und Abströmkanälen vorliegen. The catalyst material may be in the form of coatings in and / or on the porous walls between inflow and outflow ducts. 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. It can present also filters are used extruded directly or by means of binders from the corresponding catalyst materials, that is, that the porous walls are made directly from the catalyst material, as for example in the case of SCR catalysts on zeolite or vanadium basis of may be the case. Diese ausführungsform ist vorliegend mitumfasst. This embodiment is presently encompassed. Auch derartige extrudierte SCR-Filter können zusätzlich eine wie oben beschriebene SCR-Beschichtung in und/oder auf den porösen Wänden aufweisen. Also, such extruded SCR filters may additionally comprise a as described above SCR coating in and / or on the porous walls. Bevorzugt einzusetzende Filtersubstrate können der Preferably used filter substrates can the EP1309775A1 EP1309775A1 , . EP2042225A1 EP2042225A1 oder or EP1663458A1 EP1663458A1 entnommen werden. be removed. 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]. The porosity of this filter is usually more than 40%, generally from 40% to 75%, particularly from 45% to 70% [measured according to DIN 66133 - latest version on the filing date]. Die durchschnittliche Porengröße beträgt wenigstens 7 µm , zB 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]. The average pore size is at least 7 microns, for example from 7 microns to 34 microns, preferably more than 10 .mu.m, in particular from 10 microns to 20 microns or from 21 microns to 33 microns [measured according to DIN 66134 latest version at the filing date]. 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). The finished and coated filters have a pore size of typically 10 microns to 33 microns and a porosity of 50% to 65% and particularly preferred are (measured in each of the illustrated above DIN).
  • 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. The term of coating the application of the catalytically active materials and / or storage components is meant a substantially inert support body, which as a previously described wall-flow filter (wall flow filter) or flow-through monolith (flow monolith) can be constructed. 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. The coating takes over the actual catalytic function and includes memory materials and / or catalytically active metals, which are usually deposited in highly dispersed form on temperature-stable, high-surface area metal oxides. 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. 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. Nach dem Aufbringen der Suspension wird der Träger getrocknet und gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur kalziniert. After application of the suspension, the carrier is dried and optionally calcined at elevated temperature. 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 coating may consist of one layer or be composed of several layers one above the other (multi-layer) and / or offset from each other (zoned) to be applied to a supporting 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. In addition to the actual coating of the catalytically active washcoat may comprise additional materials which, however, the catalytic function of catalytically active material and / or the memory components supported not actively interfere in the reaction. Hier zum Einsatz kommende Materialien sind weitere dem Fachmann bekannte Additive, insbesondere sogenannte Binder. Here coming the materials used are other additives known in the art, especially so-called binder. Letztere sorgen unter anderem dafür, dass die an der Reaktion beteiligten Materialien und Komponenten ausreichend fest auf dem entsprechenden Substrat haften können. The latter provide, among other things, that the materials and components involved in the reaction may be adhered to the corresponding substrate sufficiently strong. Als solche Materialien kommen vorliegend vorzugsweise ggf. dotierte hochoberflächige Aluminiumoxide zum Einsatz. As such materials are present, preferably optionally doped high-surface area aluminas used. Der Binder wird in einer bestimmten Menge von bis zu 20 Gew.-% im jeweiligen katalytisch aktiven Material verwendet. The binder is used in a certain amount of up to 20 wt .-% in each 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. Unless underbody (uf) is mentioned, as this refers to a region in the vehicle, in connection with the present invention wherein the catalyst is at a distance from 0.2 to 3.5 m, more preferably 0.5 - 2 m and very particularly preferably 0.7 - 1.5 m after the end of the first close-coupled catalyst of the at least two catalysts, preferably is 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. As close to the engine (cc) in this invention, an arrangement of the catalyst is referred to 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. Bevorzugt ist der motornahe Katalysator direkt nach der Zusammenführung der Abgaskrümmer in die Abgasleitung angeordnet. Preferably, the close-coupled catalyst is disposed immediately after the merge 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 m L,tats ins Verhältnis zur mindestens notwendigen stöchiometrischen Luftmasse m L,st , die für eine vollständige Verbrennung benötigt wird: The air-fuel ratio (A / F ratio, the air / fuel ratio) is actually standing for an internal available air mass m L, tats in relation to the minimum necessary stoichiometric air mass m L, st, which is needed for complete combustion: λ λ = = m m L L ,tats tats m m L L ,st st
    Figure DE102018121503A1_0001
  • Ist λ = 1, so gilt das Verhältnis als stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis mit m L,tats = m L,st ; Is λ = 1, the ratio is considered to be stoichiometric air-fuel ratio with L m, tats = m L 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. this is the case when all the fuel molecules can theoretically completely react with the oxygen in the air without oxygen is missing or unburned oxygen remains.
  • Für Verbrennungsmotoren gilt: For combustion motors:
    • λ < 1 (z. B. 0,9) bedeutet „Luftmangel“: fettes oder auch reiches Abgasgemisch λ <1 (. e.g., 0.9) "lack of air" means: fat or rich exhaust gas mixture
    • λ > 1 (z. B. 1,1) bedeutet „Luftüberschuss“: mageres oder auch armes Abgasgemisch λ> 1 (. z, 1,1) "excess air" means lean exhaust gas mixture or poor
  • Aussage: λ = 1,1 bedeutet, dass 10% mehr Luft vorhanden ist, als zur stöchiometrischen Reaktion notwendig wäre. Statement: λ = 1.1 means that 10% more air is present than would be necessary for the stoichiometric reaction. Dies wird gleichzeitig als Luftüberschuss bezeichnet. This is called the same as excess air. Vorzugsweise wird während der Regeneration jedoch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch aufrechterhalten, welches einem Lambda-Wert von 0,8 bis 1 entspricht. However, during the regeneration Preferably, an air-fuel mixture is maintained which corresponds to a lambda from 0.8 to first Besonders bevorzugt liegt dieser Wert zwischen 0,85 und 0,99, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,95 und 0,99. More preferably, this value is 0.85 to 0.99, even more preferably from 0.95 to 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. Provided that in the present text of lean-burn automobile engines is mentioned, it is hereby mainly diesel engines and reference is made predominantly in the middle lean-burn gasoline engines. Letztere sind überwiegend im Mittel mit magerem A/F-Verhältnis (Luft/Kraftstoff-Verhältnis) betriebene Benzinmotoren. The latter are mostly operated on average with a lean A / F ratio (air / fuel ratio) gasoline engines. 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. The term "predominantly in the middle" here takes account of the fact (A / F ratio; λ-value) that modern gasoline engines not statically at a fixed air / fuel ratio to be operated. ZB werden Dreiwegkatalysatoren, die Sauerstoffspeichermaterial enthalten, durch Ottomotoren mit Abgas mit einem diskontinuierlichen Verlauf der Luftzahl λ beaufschlagt. For example, three-way catalysts will contain the oxygen storage material, acted upon by combustion engines with exhaust gas with a discontinuous course of the air ratio λ. Sie unterlaufen in definierter Weise einem periodischen Wechsel der Luftzahl λ und somit einem periodischen Wechsel von oxidierenden und reduzierenden Abgasbedingungen. Under running in a defined manner a periodic change of the air ratio λ, and thus a periodic change of oxidizing and reducing exhaust gas conditions. Dieser Wechsel der Luftzahl λ ist in beiden Fällen wesentlich für das Abgasreinigungsergebnis. This change in the air ratio λ in both cases is essential for the emission result. 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. 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 of 0.005 Δλ ≤ Δλ ≤ 0.07 by the value λ = 1 (reducing and oxidizing exhaust-gas constituents are in a stoichiometric ratio to one another regulated before). Im Durchschnitt ist in solchen Betriebszuständen daher das Abgas als „im Mittel“ stöchiometrisch zu bezeichnen. On average, the exhaust gas can be described as "on average" stoichiometrically in such operating states, therefore. 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). This means that these changes do not adversely affect the emission control result in passing the exhaust gas over the three-way catalyst, the oxygen storage material contained in the catalyst same these deviations to a certain degree from by absorbing oxygen as needed from the exhaust or release into the exhaust gas (Catalytic Air Pollution Control, Commercial Technology, R. Heck et al., 1995, p 90). Aufgrund der dynamischen Betriebsweise des Motors im Fahrzeug treten zeitweise jedoch auch weitere Abweichungen von diesem Zustand auf. Due to the dynamic operation of the engine in the vehicle, however, also deviations from this state, occur intermittently. 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. For example, during extreme acceleration or during deceleration in overrun operating states of the engine and hence the exhaust gas can be adjusted, which exceeds the composition or may be substoichiometric. Allerdings weisen die gemäß dieser Erfindung eingesetzten Ottomotoren ein Abgas auf, welches überwiegend, dh in der überwiegenden Zeit des Verbrennungsbetriebs ein im Mittel mageres Luft/Kraftstoffverhältnis verbrennt. However, the gasoline engines used in accordance with this invention have an exhaust gas which predominantly, ie in the majority of the time of the combustion operation, a lean on the average air / fuel ratio burns.
  • Figurenliste list of figures
    • 1 1 : Umsatz an NOx über eine CuCHA-Katalysator in Abhängigkeit des NO:NOx-Verhältnisses für verschiedene Temperaturen; : Conversion of NOx over a Cucha catalyst in dependence of the NO: NO x ratio for different temperatures; Feed: 500ppm NOx, 500ppm NH 3 , 5% O 2 , 2% H 2 O; Feed: 500 ppm NOx, 500 ppm NH 3, 5% O 2, 2% H 2 O; gezeigt ist die N 2 -Konzeentration nach dem Katalysator ( As shown, the N 2 -Konzeentration (after the catalyst ). ).
    • 2 2 : Schematischer Testaufbau zur Bestimmung der NOx Umsätze im WLTC. : Schematic test setup for determining the NOx sales in WLTC. mit Dieseloxidationskatalysator (DOC), Dieselpartikelfilter mit SCR-Funktionalität (SDPF), Abgasentnahmestellen und Dosiereinheit für die wässrige Urealösung. with a diesel oxidation catalyst (DOC), a diesel particulate filter with SCR functionality (SDPF), exhaust outlets and metering unit for the aqueous urea solution.
    • 3 3 : Geschwindigkeitsprofil des WLTC des zur Validierung der Katalysatoren verwendeten WLTC (unten), zeitlicher Verlauf der Eingangstemperatur der vermessen SDPFs (Mitte) und NO 2 :NOx-Molverhältnisse (niedrig und hoch) im Verlauf des WLTC. : The velocity profile of the WLTC WLTC used for validation of the catalysts (below), time pattern of the inlet temperature measured SDPFs (middle) and NO 2: NOx molar ratios (low and high) during the WLTC.
    • 4 4 : NOx Umsatz im WLTC des Beispielkatalysator SDPF : NOx sales in WLTC of example catalyst SDPF 1 1 und des erfindungsgemäßen Katalysator SDPF and the catalyst according to the invention SDPF 2 2 nach hydrothermaler Alterung bei 800°C bzw. 900°C für jeweils 16h bei einem niedrigen mittleren NO 2 :NOx-Molverhältnis (16%) und hohen mittleren NO 2 :NOx-Molverhältnis (36%) im WLTC. after hydrothermal aging at 800 ° C and 900 ° C each for 16 hours at a low average NO 2: NOx molar ratio (36%) in WLTC: NOx molar ratio (16%) and high average NO 2.
  • Beispiele: Examples:
  • Herstellung der Katalysatoren Preparation of the Catalysts
  • Beispiel 1: Präparation eines CHA-basierten Katalysators (SDPF 1) auf einem Filtersubstrat Example 1: Preparation of 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 % Al 2 O 3 hergestellt. An aqueous suspension of a powder consisting of 92.6% commercial kupferausgetauschtem chabazite and 7.4% Al 2 O 3 was prepared. Dabei besitzt der Zeolith vom Chabasit-Typ ein SiO 2 /Al 2 O 3 -Verhältnis von 30. Der Cu-Gehalt bezogen auf den Zeolith gerechnet als CuO beträgt 4,0 Gew.-%. Here, the zeolite chabazite type has a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 30. The Cu content, based on the zeolite calculated as CuO of 4.0 wt .-%. 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. The suspension is then applied to a commercially available filter substrate that its loading after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C and the dried material is 120 g / L substrate volume.
  • Beispiel 2: Präparation eines erfindungsgemäß eingesetzten LEV-basierten Katalysators (SDPF 2) auf einem Filtersubstrat Example 2: Preparation of a LEV-based catalyst used in the invention (SDPF 2) on a filter substrate
  • Es wird eine wässrige Suspension von kupferausgetauschtem kommerziellen Levyne (Cu-LEV, 2h bei 850°C kalziniert) mit einem SiO 2 /Al 2 O 3 -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 Al 2 O 3 hergestellt, so dass der Gewichtsprozentanteil des kupferausgetauschten Levyne (LEV) 88 % und der Gewichtsprozentanteil des Al 2 O 3 12 % im getrockneten Material beträgt. An aqueous suspension of commercial kupferausgetauschtem Levyne (Cu-LEV, 2h at 850 ° C calcined) having 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 percent by weight Al 2 O manufactured 3, so that the weight percent of the copper-exchanged Levyne (LEV) 88% and the weight percentage of the Al 2 O 3 is 12% in the dried material. Das im Material vorliegende Verhältnis von im LEV ionenausgetauschten zu nicht-ionenausgetauschten Cu liegt bei ca. 80:20. This material in the ratio of the LEV ion-exchanged with non-ion-exchanged Cu is about 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. The suspension is applied in a commercially available filter substrate that its loading in the pores after drying at 90 ° C and calcination at 550 ° C and the dried material is 120 g / L substrate volume.
  • Definition der hydrothermalen Alterung Definition of hydrothermal aging
  • Die Alterung der oben genannten Katalysatoren wurde in einem handelsüblichen Ofen in hydrothermaler Atmosphäre (10% H 2 O, 10% O 2 , Rest N 2 ) für eine Haltezeit von 16h bei einer Temperatur von 800°C bzw. 900°C durchgeführt. The aging of the above-mentioned catalysts was in a commercial furnace in hydrothermal atmosphere (10% H 2 O, 10% O 2, balance N 2) carried out for a holding time of 16 h at a temperature of 800 ° C or 900 ° C.
  • Testverfahren test method
  • Die Testung wurde an einem Dieselmotorprüfstand mit einem handelsüblichen 3.0 L Dieselmotor durchgeführt. Testing was conducted on a diesel engine test using a commercially available 3.0 L diesel engine. 2 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 schematically shows the structure of the exhaust system used, the catalyst volumes used and the position of the metering unit for the aqueous urea solution, and the position of sampling points for calculation of the NOx conversion of the commercially available, CHA-based catalyst SDPF 1 1 sowie des erfindungsgemäß eingesetzten Katalysators SDPF 2 im WLTC (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Cycle). and the catalyst SDPF 2 according to the invention used in WLTC (Worldwide Harmonized Light-duty Vehicles Test Cycle). 3 3 zeigt das Geschwindigkeitsprofil, die Eingangstemperatur der vermessenen Katalysatoren sowie die unterschiedlichen NO 2 :NOx-Molverhältnisse. shows the velocity profile, the inlet temperature of the measured and the different catalysts NO 2: NOx molar ratios.
    Die unterschiedlichen NO 2 :NOx-Molverhältnisse im WLTC wurden durch Verwendung unterschiedlich gealterter Dieseloxidationskatalysatoren eingestellt. The different NO 2: NOx molar ratios in WLTC were adjusted by using different aged diesel oxidation catalysts.
  • Resultate results
  • 4 4 zeigt den NOx Umsatz im WLTC des Beispielkatalysator SDPF shows the NOx conversion in WLTC of example catalyst SDPF 1 1 und des erfindungsgemäß eingesetzten Katalysator SDPF and the catalyst employed in this invention SDPF 2 2 nach hydrothermaler Alterung bei 800°C bzw. 900°C für jeweils 16h bei einem niedrigen mittleren NO 2 :NOx-Molverhältnis (16%) und hohen mittleren NO 2 :NOx-Molverhältnis (36%) im WLTC. after hydrothermal aging at 800 ° C and 900 ° C each for 16 hours at a low average NO 2: NOx molar ratio (36%) in WLTC: NOx molar ratio (16%) and high average NO 2.
  • Nach einer hydrothermalen Alterung bei 800°C für 16 h unterscheiden sich die NOx Umsätze des erfindungsgemäß eingesetzten Katalysators SDPF After a hydrothermal aging at 800 ° C for 16 h, the NOx conversions of the catalyst used in the invention differ SDPF 2 2 bei niedrigem, mittleren NO 2 :NOx-Molverhältnis lediglich um 5 % vom NOx Umsatz des handelsüblichen Katalysators SDPF at low, middle NO 2: NOx molar ratio of only 5% of the NOx conversion of the commercial catalyst SDPF 1 1 . , Eine Erhöhung des mittleren NO 2 :NOx-Molverhältnisses führt hier lediglich zu einer Erhöhung des NOx Umsatze von 5% für SDPF An increase in the average NO 2: NOx molar ratio leads only to show an increase in the NOx turnovers of 5% for SDPF 1 1 bzw. 6% für SDPF2 im WLTC. and 6% for SDPF2 in WLTC.
  • Nach einer hydrothermalen Alterung bei 900°C für 16 h liegen die NOx Umsätze des handelsüblichen Katalysators SDPF After a hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h, the NOx are sales of the commercial catalyst SDPF 1 1 unter 20 %. below 20%. Eine Erhöhung des NO 2 :NOx-Molverhältnisses erhöht den NOx Umsatz um 4%. An increase in NO 2: NOx molar ratio increases the NOx sales by 4%. Der erfindungsgemäß eingesetzte Katalysator SDPF The catalyst used in the invention SDPF 2 2 zeigt bei niedrigem NO 2 :NOx-Molverhältnis mit 50% einen deutlich höheren NOx Umsatz als der SDPF shows at low NO 2: NOx molar ratio with 50% significantly higher NOx conversion than the SDPF 1 1 . , Zudem steigt der NOx-Umsatz um 11% bei Übergang zum hohem NO 2 :NOx-Verhältniss. In addition, the NOx conversion increases by 11% for transition to high NO 2: NOx ratio.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • WO 2005016497 A1 [0006] WO 2005016497 A1 [0006]
    • US 2011274601 A1 [0006] US 2011274601 A1 [0006]
    • US 4867954 [0009] US 4867954 [0009]
    • WO 2008132452 A2 [0009] WO 2008132452 A2 [0009]
    • WO 2008118434 [0009] WO 2008118434 [0009]
    • WO 2016024193 A1 [0009] WO 2016024193 A1 [0009]
    • EP 1054722 B1 [0009, 0013] EP 1054722 B1 [0009, 0013]
    • JP 8103636 A [0009] JP 8103636 A [0009]
    • DE 2832002 A1 [0009, 0013] DE 2832002 A1 [0009, 0013]
    • JP 8042329 [0009] JP 8042329 [0009]
    • US 7005116 [0009] US 7005116 [0009]
    • EP 1147801 B1 [0013] EP 1147801 B1 [0013]
    • WO 2017093720 A1 [0016] WO 2017093720 A1 [0016]
    • WO 201603253 A1 [0016] WO 201603253 A1 [0016]
    • US 2016341091 AA [0016] US 2016341091 AA [0016]
    • DE 202015004981 [0016] DE 202015004981 [0016]
    • WO 2015150805 A1 [0016] WO 2015150805 A1 [0016]
    • WO 2015110817 A1 [0016] WO 2015110817 A1 [0016]
    • WO 14164876 A1 [0017] WO 14164876 A1 [0017]
    • WO 16141140 A1 [0017] WO 16141140 A1 [0017]
    • WO 20150853030 A1 [0017] WO 20150853030 A1 [0017]
    • WO 2015143225 A1 [0017] WO 2015143225 A1 [0017]
    • WO 2017001828 A1 [0017] WO 2017001828 A1 [0017]
    • US 2016341091 [0017] US 2016341091 [0017]
    • WO 2016151296 A1 [0017] WO 2016151296 A1 [0017]
    • WO 2016135465 [0017] WO 2016135465 [0017]
    • GB 2538877 A1 [0017] GB 2538877 A1 [0017]
    • WO 2016079507 [0017] WO 2016079507 [0017]
    • EP 2985068 A1 [0018] EP 2985068 A1 [0018]
    • EP 2982434 A1 [0018] EP 2982434 A1 [0018]
    • WO 10114873 A2 [0018] WO 10114873 A2 [0018]
    • WO 08106518 A2 [0019] WO 08106518 A2 [0019]
    • EP 324082 A1 [0020, 0029] EP 324082 A1 [0020, 0029]
    • WO 1309270711 A1 [0020, 0029] WO 1309270711 A1 [0020, 0029]
    • WO 2008/132452 A2 [0026] WO 2008/132452 A2 [0026]
    • EP 2117707 A1 [0028] EP 2117707 A1 [0028]
    • WO 201603249 A1 [0028] WO 201603249 A1 [0028]
    • WO 2011140251 A2 [0028] WO 2011140251 A2 [0028]
    • WO 2012132095 A1 [0028] WO 2012132095 A1 [0028]
    • WO 2010062730 A2 [0028] WO 2010062730 A2 [0028]
    • EP 1309775 A1 [0034] EP 1309775 A1 [0034]
    • EP 2042225 A1 [0034] EP 2042225 A1 [0034]
    • EP 1663458 A1 [0034] EP 1663458 A1 [0034]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur Cited non-patent literature
    • Tünter et al., Ind. Eng. Tuenter et al., Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1985, 25, 633 - 636 [0013] . Chem Prod Res Dev, 1985, 25, 633 -... 636 [0013]
    • Kato et al., J. Phys. Kato et al., J. Phys. Chem. 1981, 85, 4099 - 4102 [0013] Chem 1981, 85, 4099 -. 4102 [0013]
    • Kasaoka et al., Nippon Kagaku Kaishi, 6 (1978), p. Kasaoka et al., Nippon Kagaku Kaishi, 6 (1978), p. 874 - 881 [0013] 874-881 [0013]
    • Metkar et al., Chemical Engineering Science 87, (2013), 51 - 66 [0043] Metkar et al, Chemical Engineering Science 87 (2013), 51 -. 66 [0043]

Claims (14)

  1. 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 (NO 2 und NO und N 2 O) 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 beträg A system for exhaust gas aftertreatment of exhaust gases of a lean-burn engine comprising a seen in the exhaust line in the direction of flow oxidative to NO first catalyst and downstream of this, a reductively composed of a reducing agent to NOx (NO 2 and NO and N 2 O) operating second catalyst, the first catalyst a flow-through monolith and the second catalyst is on and / or located in a wall flow filter and contains the latter material having an aluminosilicate or a aluminiumsilikophosphathaltiges zeolitic framework of LEV-type, said material: - has a binder based on a high surface area, refractory metal oxide has an original Si / Al or (Al + P) / Si ratio of 5 to 40 in the zeolitic framework, - -, is present 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, 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. t, characterized in that in the ion-exchanged material, a ratio of the LEV to non-ion-exchanged Cu and / or Fe ions in the range of 20:80 to 90:10 is present.
  2. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der erste Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Dieseloxidationskatalysator (DOC), Dieseloxidationskatalysator mit Stickoxidspeicherfunktion (DNC), Stickoxidspeicher- und Reduktionskatalysator (NSC). Characterized in that the first catalyst is selected from the group consisting of diesel oxidation catalyst (DOC), diesel oxidation catalyst with nitrogen oxide storage function (DNC), Stickoxidspeicher- and reducing catalyst (NSC).
  3. System nach system for Anspruch 1 claim 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass der erste Katalysator so beschaffen ist, dass das NO 2 :NOx-Molverhältnis nach dem ersten Katalysator gemessen im WLTC im Zyklusdurchschnitt zwischen 10-Vol.-% und 60-Vol.-% liegt. and / or 2, characterized in that the first catalyst is such that the NO 2: NOx molar ratio of the first catalyst measured in WLTC in the cycle average between 10 vol .-% and 60 Vol .-% is.
  4. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 3 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der erste Katalysator einen Edelmetallgehalt von 50 - 180 g/ft 3 aufweist. Characterized in that the first catalyst has a precious metal content of 50 - comprising 180 g / ft. 3
  5. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 4 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 NO 2 :NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC bedingt. Characterized in that the second catalyst after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h as compared to a hydrothermal aging at 800 ° C for 16 h only a decrease in the total NOx conversion in WLTC of less than 15% with a mean NO 2: NOx molar ratio from 36% in the average cycle measured in the conditioned WLTC.
  6. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 5 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 NO 2 :NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC erreicht. Characterized in that the second catalyst after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h as compared to a corresponding aged catalyst with a material comprising a zeolitic framework of the CHA type an at least 3 fold higher total NOx conversion in WLTC in a middle NO 2: NOx molar ratio from 36% in the average cycle measured in WLTC achieved.
  7. System nach einem der System according to one of Ansprüche 5 5 claims oder or 6 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 NO 2 :NOx-Molverhältnis von 36% im Zyklusdurchschnitt gemessen im WLTC bedingt. Characterized in that the second catalyst after hydrothermal aging at 900 ° C for 16 h an overall NOx conversion in WLTC of> 60% with a mean NO 2: measured NOx molar ratio of 36% in cycle average conditionally in WLTC.
  8. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 7 7 , dadurch gekennzeichnet , dass der zweite Katalysator ausschließlich ein aluminiumsilikathaltiges zeolithisches Gerüst vom LEV-Typ aufweist. Characterized in that the second catalyst has exclusively an aluminosilicate containing zeolitic framework of LEV-type.
  9. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 8 8th , dadurch gekennzeichnet , dass der Binder ein hochoberflächiges Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , oder Mischungen aus diesen ist. , Characterized in that the binder is a high surface area metal oxide selected from the group Al 2 O 3, SiO 2, ZrO 2, TiO 2, or mixtures thereof.
  10. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 9 9 , dadurch gekennzeichnet , dass der Wandflussfilter in den Poren der Wände eine Beladung mit dem zweiten Katalysator von 80 - 160 g/ft 3 aufweist. , Characterized in that the wall flow filter a loading of the second catalyst 80 in the pores of the walls - has 160 g / ft. 3
  11. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 10 10 , dadurch gekennzeichnet , dass der zweite Katalysator in den Wandporen und auf den Wänden des Wandflussfilters lokalisiert ist. Characterized in that the second catalyst is located in the wall pores and on the walls of the wall flow filter.
  12. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 11 11 , dadurch gekennzeichnet , dass der Wandflussfilter auf dem abstromseitigen Ende der Auslasskanäle einen Ammoniaksperrkatalysator trägt. , Characterized in that the wall flow filter carries an ammonia slip catalyst on the downstream end of the outlet channels.
  13. System nach einem der System according to one of Ansprüche 1 claims 1 - - 11 11 , dadurch gekennzeichnet , dass abstromseitig vom Wandflussfilter ein weiterer SCR-Katalysator vorhanden ist. , Characterized in that downstream from the wall flow filter, a further SCR catalyst is present.
  14. Verfahren zur Reinigung des Abgases mager verbrennender Automotoren; A process for purification of exhaust gas lean-burn automotive engines; dadurch gekennzeichnet , dass man das vom Motor emittierte Abgas über ein System nach einem der characterized, in that the light emitted from the engine exhaust gas through a system according to one of Ansprüchen 1 claim 1 - - 13 13 leitet, bevor es in die Umgebungsluft abgegeben wird. passes before it is released into the ambient air.
DE102018121503.7A 2017-09-05 2018-09-04 Emission with NO oxidation catalyst and SCR-active particulate filter Pending DE102018121503A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017120395.8 2017-09-05
DE102017120395 2017-09-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018121503A1 true DE102018121503A1 (en) 2019-03-07

Family

ID=65364247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018121503.7A Pending DE102018121503A1 (en) 2017-09-05 2018-09-04 Emission with NO oxidation catalyst and SCR-active particulate filter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018121503A1 (en)

Citations (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2832002A1 (en) 1977-07-20 1979-01-25 Hitachi Ltd A method for reducing and removing nitrogen oxides from gases
EP0324082A1 (en) 1987-11-25 1989-07-19 Uop Synthesis process of non-zeolitic molecular sieves
US4867954A (en) 1988-04-07 1989-09-19 Uop Catalytic reduction of nitrogen oxides
JPH0842329A (en) 1994-07-29 1996-02-13 Nissan Diesel Motor Co Ltd Exhaust emission control device for engine
JPH08103636A (en) 1994-10-06 1996-04-23 Babcock Hitachi Kk Low-temperature denitrator
EP1054722B1 (en) 1998-02-06 2001-12-05 Johnson Matthey Public Limited Company System for nox reduction in exhaust gases
EP1309775A1 (en) 2000-08-15 2003-05-14 Engelhard Corporation Exhaust system for enhanced reduction of nitrogen oxides and particulates from diesel engines
EP1147801B1 (en) 2000-04-22 2004-09-15 Umicore AG &amp; Co. KG Process for the selective reduction of nitrogen oxides
WO2005016497A1 (en) 2003-08-05 2005-02-24 Engelhard Corporation Emission treatment system and method using a scr filter
WO2008106518A2 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Basf Catalysts Llc Scr on low thermal mass filter substrates
WO2008118434A1 (en) 2007-03-26 2008-10-02 Pq Corporation Novel microporous crystalline material comprising a molecular sieve or zeolite having an 8-ring pore opening structure and methods of making and using same
WO2008132452A2 (en) 2007-04-26 2008-11-06 Johnson Matthey Public Limited Company Transition metal/zeolite scr catalysts
EP2042225A1 (en) 2007-09-28 2009-04-01 Umicore AG &amp; Co. KG Removal of particles from exhaust gas from combustion engines run on a primarily stoichiometric air/fuel mixture
EP2117707A1 (en) 2007-02-27 2009-11-18 Basf Catalysts Llc Copper cha zeolite catalysts
WO2010062730A2 (en) 2008-11-03 2010-06-03 Basf Catalysts Llc Integrated scr and amox catalyst systems
WO2010114873A2 (en) 2009-04-03 2010-10-07 Basf Catalysts Llc Emissions treatment system with ammonia-generating and scr catalysts
WO2011140251A2 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Basf Corporation Integrated scr and amox catalyst systems
US20110274601A1 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Basf Corporation Catalyzed Soot Filter And Emissions Treatment Systems and Methods
WO2012132095A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 エヌ・イー ケムキャット株式会社 Ammonia oxidation catalyst, exhaust gas purification device using same, and exhaust gas purification method
WO2014164876A1 (en) 2013-03-13 2014-10-09 Basf Corporation Nox storage catalyst with improved hydrothermal stability and nox conversion
WO2015085303A1 (en) 2013-12-06 2015-06-11 Johnson Matthey Public Limited Company Passive nox adsorber comprising noble metal and small pore molecular sieve
WO2015110817A1 (en) 2014-01-23 2015-07-30 Johnson Matthey Public Limited Company Diesel oxidation catalyst and exhaust system
WO2015143225A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 SDCmaterials, Inc. Compositions for passive nox adsorption (pna) systems
WO2015150805A1 (en) 2014-04-01 2015-10-08 Johnson Matthey Public Limited Company DIESEL OXIDATION CATALYST WITH NOx ADSORBER ACTIVITY
WO2016003253A1 (en) 2014-07-04 2016-01-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for image capturing and simultaneous depth extraction
WO2016003249A1 (en) 2014-07-04 2016-01-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for preventing overlap between reception and transmission by user equipment in wireless communication system
EP2982434A1 (en) 2014-08-05 2016-02-10 Umicore AG & Co. KG Catalyst for reducing nitrogen oxides
EP2985068A1 (en) 2014-08-13 2016-02-17 Umicore AG & Co. KG Catalyst system for the reduction of nitrogen oxides
WO2016024193A1 (en) 2014-08-12 2016-02-18 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system with a modified lean noxtrap
DE202015004981U1 (en) 2015-02-11 2016-05-12 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) internal combustion engine
WO2016079507A1 (en) 2014-11-19 2016-05-26 Johnson Matthey Public Limited Company Combining scr with pna for low temperature emission control
WO2016135465A1 (en) 2015-02-26 2016-09-01 Johnson Matthey Public Limited Company PASSIVE NOx ADSORBER
WO2016141140A1 (en) 2015-03-03 2016-09-09 Basf Corporation NOx ADSORBER CATALYST, METHODS AND SYSTEMS
WO2016151296A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Johnson Matthey Public Limited Company Passive nox adsorber comprising a noble metal and a molecular sieve having an off framework type
US20160341091A1 (en) 2015-05-18 2016-11-24 Ford Global Technologies, Llc Emissions reduction system
GB2538877A (en) 2014-12-08 2016-11-30 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
WO2017001828A1 (en) 2015-07-02 2017-01-05 Johnson Matthey Public Limited Company PASSIVE NOx ADSORBER
WO2017093720A1 (en) 2015-11-30 2017-06-08 Johnson Matthey Public Limited Company Diesel oxidation catalyst having a capture region for exhaust gas impurities

Patent Citations (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2832002A1 (en) 1977-07-20 1979-01-25 Hitachi Ltd A method for reducing and removing nitrogen oxides from gases
EP0324082A1 (en) 1987-11-25 1989-07-19 Uop Synthesis process of non-zeolitic molecular sieves
US4867954A (en) 1988-04-07 1989-09-19 Uop Catalytic reduction of nitrogen oxides
JPH0842329A (en) 1994-07-29 1996-02-13 Nissan Diesel Motor Co Ltd Exhaust emission control device for engine
JPH08103636A (en) 1994-10-06 1996-04-23 Babcock Hitachi Kk Low-temperature denitrator
EP1054722B1 (en) 1998-02-06 2001-12-05 Johnson Matthey Public Limited Company System for nox reduction in exhaust gases
EP1147801B1 (en) 2000-04-22 2004-09-15 Umicore AG &amp; Co. KG Process for the selective reduction of nitrogen oxides
US7005116B2 (en) 2000-04-22 2006-02-28 Umicore Ag & Co. Kg Process for reducing nitrogen oxides
EP1309775A1 (en) 2000-08-15 2003-05-14 Engelhard Corporation Exhaust system for enhanced reduction of nitrogen oxides and particulates from diesel engines
WO2005016497A1 (en) 2003-08-05 2005-02-24 Engelhard Corporation Emission treatment system and method using a scr filter
EP1663458A1 (en) 2003-08-05 2006-06-07 Engelhard Corporation Emission treatment system and method using a scr filter
WO2008106518A2 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Basf Catalysts Llc Scr on low thermal mass filter substrates
EP2117707A1 (en) 2007-02-27 2009-11-18 Basf Catalysts Llc Copper cha zeolite catalysts
WO2008118434A1 (en) 2007-03-26 2008-10-02 Pq Corporation Novel microporous crystalline material comprising a molecular sieve or zeolite having an 8-ring pore opening structure and methods of making and using same
WO2008132452A2 (en) 2007-04-26 2008-11-06 Johnson Matthey Public Limited Company Transition metal/zeolite scr catalysts
EP2042225A1 (en) 2007-09-28 2009-04-01 Umicore AG &amp; Co. KG Removal of particles from exhaust gas from combustion engines run on a primarily stoichiometric air/fuel mixture
WO2010062730A2 (en) 2008-11-03 2010-06-03 Basf Catalysts Llc Integrated scr and amox catalyst systems
WO2010114873A2 (en) 2009-04-03 2010-10-07 Basf Catalysts Llc Emissions treatment system with ammonia-generating and scr catalysts
WO2011140251A2 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Basf Corporation Integrated scr and amox catalyst systems
US20110274601A1 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Basf Corporation Catalyzed Soot Filter And Emissions Treatment Systems and Methods
WO2012132095A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 エヌ・イー ケムキャット株式会社 Ammonia oxidation catalyst, exhaust gas purification device using same, and exhaust gas purification method
WO2014164876A1 (en) 2013-03-13 2014-10-09 Basf Corporation Nox storage catalyst with improved hydrothermal stability and nox conversion
WO2015085303A1 (en) 2013-12-06 2015-06-11 Johnson Matthey Public Limited Company Passive nox adsorber comprising noble metal and small pore molecular sieve
WO2015110817A1 (en) 2014-01-23 2015-07-30 Johnson Matthey Public Limited Company Diesel oxidation catalyst and exhaust system
WO2015143225A1 (en) 2014-03-21 2015-09-24 SDCmaterials, Inc. Compositions for passive nox adsorption (pna) systems
WO2015150805A1 (en) 2014-04-01 2015-10-08 Johnson Matthey Public Limited Company DIESEL OXIDATION CATALYST WITH NOx ADSORBER ACTIVITY
WO2016003253A1 (en) 2014-07-04 2016-01-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for image capturing and simultaneous depth extraction
WO2016003249A1 (en) 2014-07-04 2016-01-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for preventing overlap between reception and transmission by user equipment in wireless communication system
EP2982434A1 (en) 2014-08-05 2016-02-10 Umicore AG & Co. KG Catalyst for reducing nitrogen oxides
WO2016024193A1 (en) 2014-08-12 2016-02-18 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system with a modified lean noxtrap
EP2985068A1 (en) 2014-08-13 2016-02-17 Umicore AG & Co. KG Catalyst system for the reduction of nitrogen oxides
WO2016079507A1 (en) 2014-11-19 2016-05-26 Johnson Matthey Public Limited Company Combining scr with pna for low temperature emission control
GB2538877A (en) 2014-12-08 2016-11-30 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
DE202015004981U1 (en) 2015-02-11 2016-05-12 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) internal combustion engine
WO2016135465A1 (en) 2015-02-26 2016-09-01 Johnson Matthey Public Limited Company PASSIVE NOx ADSORBER
WO2016141140A1 (en) 2015-03-03 2016-09-09 Basf Corporation NOx ADSORBER CATALYST, METHODS AND SYSTEMS
WO2016151296A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Johnson Matthey Public Limited Company Passive nox adsorber comprising a noble metal and a molecular sieve having an off framework type
US20160341091A1 (en) 2015-05-18 2016-11-24 Ford Global Technologies, Llc Emissions reduction system
WO2017001828A1 (en) 2015-07-02 2017-01-05 Johnson Matthey Public Limited Company PASSIVE NOx ADSORBER
WO2017093720A1 (en) 2015-11-30 2017-06-08 Johnson Matthey Public Limited Company Diesel oxidation catalyst having a capture region for exhaust gas impurities

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kasaoka et al., Nippon Kagaku Kaishi, 6 (1978), p. 874 - 881
Kato et al., J. Phys. Chem. 1981, 85, 4099 - 4102
Metkar et al., Chemical Engineering Science 87, (2013), 51 - 66
Tünter et al., Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1985, 25, 633 - 636

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8608820B2 (en) Filter for filtering particulate matter from exhaust gas emitted from a compression ignition engine
EP1004347B1 (en) Catalyst for cleaning exhaust gases from diesel engines
US8540952B2 (en) Catalyzed substrate and exhaust system for internal combustion engine
DE60311930T2 (en) Filter catalyst for cleaning diesel exhaust and manufacturing method thereof
EP0432534B1 (en) Catalyst for cleaning exhaust gases from Diesel engines
DE102004040549B4 (en) Catalytically coated particulate filter and its use
DE69815829T2 (en) Vierwegkatalysator for diesel exhaust gases and process for use
EP2054153B1 (en) Catalytically coated diesel particle filter, process for producing it and its use
DE69927718T2 (en) Catalyst and process for reducing the exhaust emissions
US8544260B2 (en) Emissions treatment systems and methods with catalyzed SCR filter and downstream SCR catalyst
EP1055805B1 (en) Method and arrangement to remove soot from the exhaust gas of a diesel engine
EP1153648B1 (en) Structured catalyst for the selective reduction of nitrogen oxides by ammonia using a hydrolisable compound
EP2038046B1 (en) Two-layered three-way catalyst and its use
EP1567247B1 (en) Particle trap with coated fibre layer
DE102010026890B4 (en) Exhaust treatment system and method
DE60020070T2 (en) Catalytic honeycomb filter having porous partition walls twill
DE60035734T2 (en) Exhaust gas cleaning system for a diesel engine narrowing
DE69606292T3 (en) Diesel engine exhaust gas purification system
DE602004005107T2 (en) A method and filter for the catalytic treatment of diesel exhaust gases
DE102010023819B4 (en) The exhaust treatment system for a diesel engine and method for its use and diesel engine exhaust treatment system
DE60304639T2 (en) Exhaust gas treatment device
DE102011107692B3 (en) Process for the reactivation of gas cleaning systems of diesel engines with low-pressure EGR
RU2620421C2 (en) Exhaust system of internal combustion engine with incomplete combustion, containing scr catalyst
EP2042225B2 (en) Removal of particles from exhaust gas from combustion engines run on a primarily stoichiometric air/fuel mixture
EP2382031B1 (en) Emissions treatment systems and methods with catalyzed scr filter and downstream scr catalyst