DE69822939T2

DE69822939T2 - Verwendung einer Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen

Info

Publication number: DE69822939T2
Application number: DE69822939T
Authority: DE
Inventors: Naomi Ichinomiya-city Aichi-pref. Noda; Yukinari Konan-city Aichi-pref. Shibagaki; Akira Tenpaku-ku Aichi Takahashi; Hiroshige Tajimi-city Gifu-pref. Mizuno
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: DE69822939D1; JP4006061B2; EP0895803A2; CA2243924A1; EP0895803B1; JPH1142417A; CA2243924C; US20010001648A1; EP0895803A3; US6517785B2

Description

Hintergrund der Erfindung
(1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Systems zur Abgasreinigung, das effektiv die Schadstoffe, die im von einem Verbrennungsmotor emittierten Abgas vorhanden sind, insbesondere dabei Kohlenwasserstoffe, die vom Motor während des Kaltstarts in einer großen Menge abgegeben werden, reinigt.
(2) Beschreibung der verwandten Technik
Es wurden bis dato aktiv Forschungen und Entwicklungen zum Thema Abgasreinigungssysteme, die für das Reinigen der im von einem Automotor emittierten Abgas vorhandenen Schadstoffe, so z.B. Stickstoffoxide (NO_x), Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (KW) und dergleichen, durchgeführt bzw. gemacht. In den letzten Jahren wurde gleichzeitig mit den immer strenger werdenden Abgasregelungen die Reinigung von KW während des Anstartens eines Motors (Kaltstart) zu einer wichtigen technischen Aufgabe.
Der Grund dafür liegt darin: Während des Kaltstarts eines Motors, wenn die Temperatur des Abgases aus dem Motor niedrig ist, erreicht der im Auspuffrohr des Motors angeordnete Katalysator nicht seine Anspringtemperatur und verfügt somit über eine nur geringe Reinigungsfähigkeit. Darüber hinaus wird, im Vergleich zum Zeitraum des kontinuierlichen Motorbetriebs, vom Motor eine große Menge KW abgegeben. Daraus ergibt sich, dass der während des Kaltstarts abgegebene KW einen großen Anteil an der Gesamtmenge der vom Motor abgegebenen Schadstoffe ausmacht und entfernt werden muss.
Als ein Mittel zur Bewältigung dieses oben angeführten technischen Problems (die Reinigung von KW während des Motorstarts) wurde ein System zur Abgasreinigung vorgeschlagen, das im Auspuffrohr eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, dabei umfassend (1) ein Adsorbens, das einen monolithischen Träger und eine Adsorbenskomponente (z.B. Zeolith) mit einem Adsorptionsvermögen für KW, die sich auf dem Träger befindet, umfasst und (2) einen stromab vom Adsorbens (1) bereitgestellten Katalysator. Dieses Adsorbens dient dazu, die unverbrannten KW, die während des Kaltstarts in großem Umfang vom Motor abgegeben werden, temporär zwischen dem Beginn der Katalysatorerwärmung bis zum Anspringen des Katalysators zu adsorbieren.
EP-A-749774 offenbart ein System zur Abgasreinigung, umfassend ein Adsorbens und einen Katalysator. Das Adsorbens umfasst einen Träger und eine Adsorbensschicht mit Adsorptionsvermögen für Kohlenwasserstoff. Der Katalysator umfasst einen Träger sowie eine Katalysatorschicht und zeigt bei niedrigen Temperaturen eine gute Anspringleistung.
Als in einem solchen System zur Abgasreinigung verwendetes Adsorbens ist ein Adsorbens mit kreisförmigem Querschnitt bekannt. Auch ist ein System, das ein Adsorbens mit einem elliptischen Querschnitt verwendet, im US-Patent Nr. 5.619.853 offenbart.
Der auf dem Adsorbens adsorbierte KW beginnt zu desorbieren, wenn sich die Temperatur des Adsorbens aufgrund der Hitze des Abgases etc. erhöht. In einem Adsorbens mit einem kreisförmigen Querschnitt, wie dies zuvor erwähnt wurde, ist die Menge an Abgas, die durch die Umfangsfläche fließt, etwa gleich groß wie an jedem beliebigen Punkt der Umfangsfläche, und die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit ist ebenfalls an jedem Punkt der Umfangsfläche gleich groß, da der Abstand vom Querschnittmittelpunkt zum Schnittumfang konstant ist. Daraus ergibt sich, dass in einem Adsorbens mit einem kreisförmigen Querschnitt die gesamte Umfangsfläche gleichzeitig die Ausgangstemperatur für die KW-Desorption erreicht und der vom Adsor bens adsorbierte KW in einer großen Menge in einer relativ kurzen Zeit desorbiert wird.
Auch ist im System, das ein Adsorbens mit einer elliptischen Querschnittsgestalt verwendet, das im US-Patent Nr. 5.619.853 beschrieben ist, die Menge an Abgas, die durch das Adsorbens fließt, gleich groß wie an jedem Schnittpunkt, indem ein stromauf des Adsorbens angeordneter Umlenker verwendet wird; aus diesem Grund zeigt der gesamte Querschnitt etwa dieselbe Temperaturerhöhung und erreicht gleichzeitig die Ausgangstemperatur für die KW-Desorption; daraus ergibt sich, dass der vom Adsorbens adsorbierte KW in einer großen Menge in einer relativ kurzen Zeit desorbiert wird.
Die Desorption von KW von einem Adsorbens in einer großen Menge und einer kurzen Zeit hat in manchen Fällen jedoch zu dem Problem geführt, dass die KW-Menge im Abgas die KW-Menge überschritt, die durch einen Katalysator in derselben Zeitspanne gereinigt werden kann. Somit ergab sich in manchen Fällen das Problem, dass das Reinigungsverhältnis für den während des Kaltstarts erzeugten KW gering ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die oben angeführten Probleme nach dem Stand der Technik zu Ende geführt. Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Verwendung eines Systems zur Abgasreinigung bereitzustellen, in dem das Adsorbens den adsorbierten KW über einem längeren Zeitraum desorbieren kann und der während des Kaltstarts erzeugte KW in einem höheren Reinigungsverhältnis entfernt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Verwendung eines Systems zur Abgasreinigung bereitgestellt, wie dies in Anspruch 1 dargelegt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung des in Beispiel 1 verwendeten Abgasreinigungssystems.
2 ist eine schematische Darstellung des in Beispiel 2 verwendeten Abgasreinigungssystems.
3 ist eine schematische Darstellung des in Beispiel 3 verwendeten Abgasreinigungssystems.
4 ist eine schematische Darstellung des im Vergleichsbeispiel 1 verwendeten Abgasreinigungssystems.
5 ist eine schematische Darstellung des in Beispiel 4 verwendeten Abgasreinigungssystems.
6 ist eine schematische Darstellung des im Vergleichsbeispiel 2 verwendeten Abgasreinigungssystems.
7 ist eine schematische Darstellung des in Beispiel 5 verwendeten Abgasreinigungssystems.
8 ist eine schematische Darstellung des in Beispiel 6 verwendeten Abgasreinigungssystems.
9 ist eine Darstellung der Schnitt-Haupt- und -Nebenachsen eines Adsorbens mit einer elliptischen Querschnittsgestalt.
10 ist eine Darstellung der Schnitt-Haupt- und -Nebenachsen eines Adsorbens mit einer trapezförmigen Querschnittsgestalt.
11 ist ein Diagramm des Verhältnisses zwischen (1) der Zeit der KW-Desorption vom Adsorbens vom Start bis zum Ende und (2) der Menge des desorbierten KW.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete System zur Abgasreinigung ist in der Auspuffleitung eines Verbrennungsmotors angeordnet und umfasst ein Adsorbens zum Adsorbieren des vom Motor emittierten KW sowie einen Katalysator, der stromab des Adsorbens bereitgestellt ist, zum Reinigen der im Abgas vorhandenen Schadstoffe. Im System weist das Adsorbens ein solches Strukturmerkmal auf, dass für die Schnittgestalt das folgende Verhältnis gilt: 1,2 ≤ (Hauptachse)/(Nebenachse) ≤ 6,5
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich Schnitt-"Hauptachse" des Adsorbens auf den Maximalabstand zwischen zwei parallelen Linien, die den Schnitt des Adsorbens, der entsteht, wenn das Adsorbens normal auf die Achsenrichtung jedes Durchgangs (Zelle) des monolithischen Trägers, aus dem das Adsorbens besteht, geschnitten wird, berühren; und die Schnitt-"Nebenachse" des Adsorbens bezieht sich auf den Minimalabstand zwischen zwei parallelen Linien, die diesen Schnitt des Adsorbens berühren. So sind z.B. in 9 eine Schnitt-Hauptachse „a" und eine Schnitt-Nebenachse „b" dargestellt, wenn der Querschnitt eine elliptische Form aufweist; und in 10 sind eine Schnitt-Hauptachse „a" und eine Schnitt-Nebenachse „b" mit einem trapezförmigen Querschnitt dargestellt.
In einem Adsorbens mit einer Schnittgestalt, für die das oben erwähnte Verhältnis von (Hauptachse)/(Nebenachse) gilt, ist der Abstand vom Mittelpunkt des Abgasstroms, der durch das Adsorbens fließt, zum Schnitt-Umfang des Adsorbens nicht konstant und variiert abhängig von der Position des Schnitt-Umfangs. Somit ist in der Schnitt-Umfangsfläche des Adsorbens die Durchflussmenge des Abgases unter schiedlich, und auch die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit variiert, abhängig dabei von der Position dieser Umfangsfläche. D.h. an der Schnitt-Umfangsfläche der Hauptachse ist, anders als an der Schnitt-Umfangsfläche der Nebenachse, die Durchflussmenge des Abgases klein und der Temperaturanstieg langsam. Daraus ergibt sich, dass der Zeitpunkt, an welchem die Ausgangstemperatur für die KW-Desorption erreicht wird, abhängig von der Position des Adsorbens variiert und somit die Zeitspanne zwischen dem Start der KW-Desorption und der vollständigen KW-Desorption länger wird.
11 zeigt die Verhältnisse (1) der Zeit vom Start der KW-Desorption bis zur vollständigen KW-Desorption zur (2) Menge an desorbiertem KW, die auf einem herkömmlichen Adsorbens mit einem kreisförmigen Querschnitt und einem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Adsorbens mit einem elliptischen Schnitt der gegebenen (Hauptachse)/(Nebenachse) gemessen wird. Hinsichtlich 11 ist anzumerken, dass im Adsorbens, das im vorliegenden System verwendet wird, im Vergleich zur Verwendung eines herkömmlichen Adsorbens die KW-Desorption einen längeren Zeitraum in Anspruch nimmt.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete System zur Abgasreinigung verwendet ein Adsorbens mit einer solchen Schnittgestalt, dass die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Adsorbens abhängig von der Position seines Querschnitts unterschiedlich ist und somit die Desorption des adsorbierten KW vom Adsorbens länger dauert. Daraus ergibt sich, dass der vom Adsorbens desorbierte KW durch den ebenfalls im System bereitgestellten Katalysator in einem höheren Reinigungsverhältnis entfernt werden kann. Hinsichtlich der Schnittgestalt des Adsorbens gibt es keine bestimmte Beschränkung, sofern das Verhältnis (Hauptachse)/(Nebenachse) innerhalb des zuvor erwähnten Bereichs liegt. Somit kann das Adsorbens besser auf einem Fahrzeug angeordnet werden, indem es z.B. eine Schnittgestalt annimmt, die der Konstruktion unterhalb des Karosseriebodens angepasst ist.
Ist das Verhältnis von (Hauptachse)/(Nebenachse) im Adsorbens-Schnitt < 1,2, so zeigen verschiedene Positionen des Adsorbens-Schnitts keinen ausreichenden Unterschied in der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit; dadurch wird der durch das Adsorbens adsorbierte KW in einer kurzen Zeitspanne desorbiert. Wenn jedoch das Verhältnis von (Hauptachse)/(Nebenachse) im Adsorbens-Schnitt > 6,5 ist, so ist die Durchflussmenge des Abgases in der Schnitt-Umfangsfläche der Hauptachse zu groß und die Menge an adsorbiertem KW in dieser Umfangsfläche sehr gering.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Adsorbens umfasst einen monolithischen Träger sowie eine Adsorbens-Komponente mit KW-Adsorptionsvermögen, die sich auf dem monolithischen Träger befindet. Der monolithische Träger bezieht sich auf eine Struktur mit Durchlässen (Zellen), die von im Wesentlichen einheitlichen Trennwänden umgeben sind, was im Allgemeinen als Wabenstruktur bezeichnet wird. Als Material für den monolithischen Träger werden geeigneterweise Keramikmaterialien aus Cordierit, Mullit oder dergleichen verwendet; folienartige metallische Materialien aus hitzebeständigem Edelstahl (z.B. Fe-Cr-Al-Legierung); sowie metallische Materialien, die mittels Pulvermetallurgie in eine Wabenstruktur geformt werden.
Die im Adsorbens verwendete Adsorbens-Komponente umfasst Zeolith, Aktivkohle etc. Die Adsorbens-Komponente muss, damit sie in einem Abgassystem verwendet werden kann, Hitzebeständigkeit bei zumindest 500 °C zeigen und besteht vorzugsweise hauptsächlich aus Zeolith. Zeolith kann ein natürliches oder ein synthetisches Produkt sein, wobei es auf die Art des Zeoliths keine Beschränkung gibt. Es wird aber in Hinblick auf Hitzebeständigkeit, Haltbarkeit und Hydrophobie vorzugsweise ein Zeolith mit einem Si/Al-Molverhältnis von 40 oder mehr verwendet. Spezifische Beispiele für einen solchen Zeolith sind vorzugsweise ZSM-5, USY, β-Zeolith, Silicalit und ein Metallsilikat.
Zeolith kann in einer Art oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. So ist z.B. ZSM-5 mit relativ kleinen Poren von etwa 0,55 nm Durch messer für die Adsorption von kleinen Molekülen (z.B. Propen) günstig, für die Adsorption von großen Molekülen (z.B. Toluol und Xylol) aber ungünstig. USY aber mit relativ großen Poren von etwa 0,74 nm Durchmesser ist für die Adsorption von kleinen Molekülen (z.B. Propen) unvorteilhaft, dafür aber für die Adsorption von großen Molekülen (z.B. Toluol oder Xylol) gut geeignet.
Somit stellt das Beladen eines monolithischen Trägers mit einem Gemisch aus ZSM-5 und USY ein bevorzugtes Verfahren zur Verwendung von Zeolith dar. Alternativ dazu können ZSM-5 und USY auch getrennt auf einem monolithischen Träger in der Strömungsrichtung des Abgases aufgeladen werden. In diesem Fall wird ZSM-5 vorzugsweise auf der stromauf gelegenen Seite des Trägers aufgeladen, da ZSM-5 den KW bis zu einer relativen hohen Temperatur von 150 °C adsorbieren und speichern kann. β-Zeolith wird ebenso bevorzugt, da es bimodale Poren von etwa 0,55 nm und etwa 0,70 nm besitzt und sowohl kleine Moleküle als auch große Moleküle relativ gut adsorbieren kann.
Während Zeolith in seinem ursprünglichen Zustand als Adsorbens-Komponente verwendet werden kann, wird bevorzugt, dass Zeolith zumindest ein aus Pt, Pd und Rh ausgewähltes Edelmetall aufladen kann, da das auf dem Zeolith geladene Edelmetall ein Verkoken des KW, das gleichzeitig mit der Adsorption von KW durch Zeolith erfolgt, unterdrücken kann. Durch das Aufladen eines Edelmetalls auf Zeolith kann sich der Zeolith regenerieren, ohne dabei sein Adsorptionsvermögen für KW zu verringern.
Das auf den Zeolith aufgeladene Edelmetall ist vorzugsweise Pd, da Pd am preiswertesten ist und Zeolith am effizientesten regenerieren kann. Das Aufladen des Edelmetalls geschieht in Hinblick auf Wärmebeständigkeit vorzugsweise durch ein Ionenaustauschverfahren. Die Menge des aufgeladenen Edelmetalls beträgt in Hinblick auf die Kosten sowie die Effizienz der Zeolith-Regeneration vorzugsweise 0,18 – 1,41 × 10^–3 g/ml (5–40 g/ft³) des monolithischen Trägers. Wird Zeolith auf einen monolithischen Träger aufgeladen, so kann der Zeolith bei Bedarf auch 5–20 Gew.-% ei nes anorganischen Bindemittels (z.B. Al₂O₃ oder SiO₂) enthalten, wodurch Zeolith auf den monolithischen Träger fest aufgeladen werden kann, ohne dass dabei das Adsorptionsvermögen für KW beeinträchtigt wird.
Die Menge der Adsorbens-Komponente, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen ist, liegt vorzugsweise bei 0,05 bis 2,0 g/ml. Ist die Menge an aufgeladener Adsorbens-Komponente geringer als 0,05 g/ml, so wird kein ausreichendes KW-Adsorptionsvermögen erreicht. Ist die Menge größer als 2,0 g/ml, so verläuft das Aufwärmen des stromab des Adsorbens bereitgestellten Katalysators nur sehr langsam.
Das im vorliegenden System zur Abgasreinigung verwendete Adsorbens kann weiters zusätzlich zum monolithischen Träger und zur auf dem Träger aufgeladenen Adsorbens-Komponente (die hauptsächlich aus einem Zeolith besteht) noch eine auf dem Träger befindliche Katalysator-Komponente umfassen, die ein hitzebeständiges anorganisches Oxid und zumindest ein aus Pt, Pd und Rh ausgewähltes Edelmetall darauf aufgeladen enthält. (Nachfolgend wird hierin ein Adsorbens, das selbst eine Katalysator-Komponente umfasst, als „Adsorbens-Katalysator" bezeichnet.) Indem das Adsorbens somit nicht nur eine Adsorbens-Komponente, sondern auch eine Katalysator-Komponente enthalten darf, kann der von der Adsorbens-Komponente desorbierte KW nicht nur durch den stromab gelegenen Katalysator, sondern auch durch die Katalysator-Komponente des Adsorbens gereinigt werden. Die Katalysator-Komponente enthält besonders für die exzellente Anspringeigenschaft bei niedriger Temperatur vorzugsweise Pd. In diesem Fall beträgt die Menge an pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladenem Pd vorzugsweise 50 bis 250 g/ft³ (1,76 × 10^–3 bis 8,83 × 10^–3 g/ml). Ist die Menge an aufgeladenem Pd geringer als 1,76 × 10^–3 g/ml (50 g/ft³), so gibt es Probleme mit dem Anspringen und der Haltbarkeit. Eine Menge von mehr als 8,83 × 10^–3 g/ml (250 g/ft³) ist hinsichtlich der Kosten nicht bevorzugt.
Wie bereits zuvor erwähnt, zeigt, auch wenn ein Edelmetall direkt auf dem Zeolith der Adsorbens-Komponente durch Ionenaustausch oder dergleichen aufgeladen wird, das Edelmetall Katalyse. In diesem Fall neigt das Edelmetall im Zeolith dazu, Kohäsion herbeizuführen, und weist nicht ausreichende Katalysator-Haltbarkeit auf. Wenn somit eine Katalyse des Adsorbens beabsichtigt ist, wird bevorzugt, dass im zuvor erwähnten Adsorbens-Katalysator eine Katalysator-Komponente, die ein hitzebeständiges anorganisches Oxid und ein Edelmetall darauf aufgeladen umfasst, auf den monolithischen Träger aufgeladen ist.
Im Adsorbens kann eine Durchblaseöftnung ausgebildet sein, die einen größeren Durchmesser als jeder der Durchlässe (Zellen) des monolithischen Trägers aufweist. Indem ein Teil des Abgases durch die Durchblaseöffnung hindurchströmen kann, wird das Aufwärmen des stromab des Adsorbens bereitgestellten Katalysators unterstützt und die Reinigungseffizienz des desorbierten KW verbessert.
Der Durchmesser der Durchblaseöftnung beträgt in Hinblick auf die Festigkeit des Trägers vorzugsweise 50 mm oder weniger; der Durchmesser beträgt noch bevorzugter 40 mm oder weniger, um eine Verringerung der adsorbierten KW-Menge, hervorgerufen durch das Durchblasen einer überschüssigen Menge an Abgas, zu verhindern. Umgekehrt ist das Aufwärmen des stromab des Adsorbens vorgesehenen Katalysators nicht ausreichend, wenn der Durchmesser der Durchblaseöffnung zu gering ist. Somit beträgt der Durchmesser vorzugsweise 10 mm oder mehr. Es gibt keine besondere Beschränkung auf die Position der Durchblaseöftnung, und die Position muss nicht den Schnittmittelpunkt des Adsorbens ausmachen.
Der im vorliegenden System zur Abgasreinigung verwendete Katalysator umfasst einen monolithischen Träger und eine auf dem Träger befindliche Katalysator-Komponente mit Reinigungsvermögen für die Schadstoffe, die im von einem Verbrennungsmotor emittierten Abgas vorhanden sind. Damit die von einem Verbrennungsmotor emittierten Substanzen KW, CO, NO_x etc. gut entfernt werden, umfasst die Katalysator-Komponente vorzugsweise ein hitzebeständiges anorganisches Oxid und zumin dest ein aus Pt, Pd und Rh ausgewähltes Edelmetall, das auf den anorganischen Oxid aufgeladen ist.
Als hitzebeständiges anorganisches Oxid werden vorzugsweise Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, Oxidgemische davon etc. verwendet. Insbesondere die Verwendung von AL₂O₃ mit einer spezifischen Oberfläche von 100 m²/g oder mehr wird bevorzugt, da das Edelmetall darauf in einem hochdispersen Zustand aufgeladen werden kann und das Anspringen bei niedrigen Temperaturen und die Hitzebeständigkeit verbessert werden kann. Die Zugabe von 5 bis 30 Gew.-% eines Oxids mit Sauerstoffspeichervermögen (OSC), z.B. CeO₂, La₂O₃, CeO₂–ZrO₂ oder dergleichen, zu einem hitzebeständigen anorganischen Oxid wird in höchstem Maß bevorzugt, da die Aktivität im stationären Zustand verbessert wird.
Die Katalysator-Komponente enthält vorzugsweise Pd, insbesondere für das exzellente Anspringmerkmal bei niedriger Temperatur. In diesem Fall beträgt die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladene Pd-Menge vorzugsweise 50 bis 250 g/ft³ (1,76 × 10^–3 bis 8,83 × 10^–3 g/ml). Ist die Menge an aufgeladenem Pd geringer als 1,76 × 10^–3 g/ml (50 g/ft³), so gibt es Probleme mit dem Anspringen und der Haltbarkeit. Eine Menge von mehr als 8,83 × 10^–3 g/ml (250 g/ft³) ist hinsichtlich der Kosten nicht bevorzugt.
Es gibt keine besondere Beschränkung für die Anzahl der stromab des Adsorbens bereitgestellten Katalysatoren. Im vorliegenden System zur Abgasreinigung ist es möglich, stromauf des Adsorbens in Strömungsrichtung des Abgases ein anderes Adsorbens und/oder einen anderen Katalysator bereitzustellen. Dadurch kann die Menge an durch das gesamte System adsorbiertem KW oder das Reinigungsvermögen während des Betriebs im stationären Zustand verbessert werden.
Indem während des Kaltstarts des Motors unter Verwendung des vorliegenden Systems zur Abgasreinigung eine Abgasreinigung erfolgt, wenn während einer gewissen Zeitspanne während des Kaltstarts ein Oxidationsgas (z.B. Sekundärluft) in das Ab gas eingeleitet wird oder das Verhältnis der Luftmenge für die Verbrennung und der Menge an Treibstoff verändert wird, um auf diese Weise die Sauerstoffmenge im Abgas zu erhöhen, wird die Verbrennungsreaktion auf dem Katalysator gefördert und ein frühes Anspringen des Katalysators erreicht. Das obige Einleiten von Oxidationsgas oder die obige Änderung des Verhältnisses der Luftmenge für die Verbrennung und der Treibstoffmenge für eine gesteigerte Sauerstoffzufuhr werden bevorzugt, da, wenn der auf dem Adsorbens adsorbierte KW mit dem Temperaturanstieg des Adsorbens, ausgelöst durch die Hitze des Abgases, beginnt, desorbiert zu werden, die KW-Konzentration im Abgas ansteigt und der für die Reinigung (Verbrennung) des KW erforderliche Sauerstoff knapp wird.
Die vorliegende Erfindung ist nachfolgend im Detail anhand von Beispielen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist aber keineswegs auf diese Beispiele beschränkt.
Herstellung der zu beschichtenden Aufschlämmungen
(Aufschlämmung A)
Ein β-Zeolith mit einem Si/Al-Molverhältnis von 110 wurde mit einer geeigneten Menge an Wasser vermischt. Dazu wurden eine geeignete Menge Essigsäure und ein Aluminiumoxid-Sol mit einem Al₂O₃-Feststoffgehalt von 2,5 % zugemischt, und das resultierende Gemisch wurde in einer Kugelmühle 15 Stunden lang pulverisiert, um die Aufschlämmung A zu erzeugen.
(Aufschlämmung B)
Einem im Handel erhältlichen γ-Al₂O₃ wurden eine wässrige Palladiumnitratlösung und eine geeignete Menge Essigsäure zugegeben, und das resultierende Gemisch wurde in einer Kugelmühle 15 Stunden lang pulverisiert. Die resultierende Aufschlämmung wurde 15 Stunden lang bei 100 °C getrocknet, danach pulverisiert und schließlich bei 550 °C 3 Stunden lang gebrannt, um ein Pd-prädotiertes Al₂O₃-Pulver zu erhalten. Das Pd-prädotierte Al₂O₃-Pulver wurde mit einer geeigneten Menge Wasser vermischt. Dazu wurden eine geeignete Menge Essigsäure und ein Alumini umoxid-Sol mit einem Aluminiumoxid-Feststoffgehalt von 2,5 % zugefügt. Das resultierende Gemisch wurde in einer Kugelmühle 15 Stunden lang pulverisiert, um die Aufschlämmung B zu erzeugen.
(Aufschlämmung C)
Einem im Handel erhältlichen γ-Al₂O₃ wurden Ceracetat und Ceroxid [verbessert während des Betriebs im stationären Zustand das OSC (Sauerstoffspeichervermögen)] in einer Menge von 30 Gew.-%, bezogen auf das Oxid, zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde nasspulverisiert, getrocknet und 3 Stunden lang bei 550 °C gebrannt, um ein Al₂O₃.CeO₂-Verbundoxid zu erhalten. Das Verbundoxid wurde mit Hilfe einer wässrigen H₂PtCl₅-Lösung mit Pt imprägniert; das resultierende Material wurde getrocknet und bei 500 °C gebrannt, um ein Pt-beladenes Al₂O₃.CeO₂-Pulver zu erhalten. Das Pt-beladene Al₂O₃.CeO₂-Pulver wurde mit einer geeigneten Menge Wasser vermischt. Weiters wurden eine geeignete Menge Essigsäure und ein Aluminiumoxid-Sol mit einem Aluminiumoxid-Feststoffgehalt von 2,5 % zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde in einer Kugelmühle 15 Stunden lang pulverisiert, um die Aufschlämmung C zu ergeben.
(Aufschlämmung D)
Die Aufschlämmung D wurde auf dieselbe Weise wie die Aufschlämmung C hergestellt, nur dass die wässrige H₂PtCl₅-Lösung durch eine wässrige Rh(NO₃)₃-Lösung ersetzt wurde.
Herstellung von Adsorbentia und Adsorbens-Katalysator
(Adsorbens A)
Ein monolithischer Träger mit einer elliptischen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Hauptachse = 142 mm; Schnitt-Nebenachse = 95 mm; Länge = 150 mm) wurde in Aufschlämmung A getaucht, so dass die Aufschlämmung A den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an β-Zeolith, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,2 g/ml betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um das in Tabelle 1 dargestellte Adsorbens A auszubilden.
(Adsorbens B)
Ein monolithischer Träger mit einer elliptischen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Hauptachse = 158 mm; Schnitt-Nebenachse = 79 mm; Länge = 150 mm) wurde in Aufschlämmung A getaucht, so dass die Aufschlämmung A den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an β-Zeolith, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,2 g/ml betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um das in Tabelle 1 dargestellte Adsorbens B auszubilden.
(Adsorbens C)
Ein monolithischer Träger mit einer elliptischen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Hauptachse = 189 mm; Schnitt-Nebenachse = 47 mm; Länge = 150 mm) wurde in Aufschlämmung A getaucht, so dass die Aufschlämmung A den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an β-Zeolith, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,2 g/ml betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um das in Tabelle 1 dargestellte Adsorbens C auszubilden.
(Adsorbens D)
Ein monolithischer Träger mit einer elliptischen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Hauptachse = 207 mm; Schnitt-Nebenachse = 30 mm; Länge = 150 mm) wurde in Aufschlämmung A getaucht, so dass die Aufschlämmung A den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an β-Zeolith, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,2 g/ml betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um das in Tabelle 1 dargestellte Adsorbens D auszubilden.
(Adsorbens E)
Eine Durchblaseöffnung mit einem Durchmesser von 25 mm wurde in einem monolithischen Träger mit einer elliptischen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Hauptachse = 142 mm; Schnitt-Nebenachse = 95 mm; Länge = 150 mm) in einer solchen Weise ausgebildet, dass die längsgerichtete Mittelachse der Öffnung und die längsgerichtete Mittelachse des monolithischen Trägers identisch waren. Der resultierende monolithische Träger wurde in Aufschlämmung A getaucht, so dass die Aufschlämmung A den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an β-Zeolith, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,2 g/ml betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um das in Tabelle 1 dargestellte Adsorbens E auszubilden.
(Adsorbens F)
Ein monolithischer Träger mit einer kreisförmigen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Durchmesser = 118 mm; Länge = 150 mm) wurde in Aufschlämmung A getaucht, so dass die Aufschlämmung A den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an β-Zeolith, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,2 g/ml betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um das in Tabelle 1 dargestellte Adsorbens F auszubilden.
(Adsorbens-Katalysator A)
Das Adsorbens A wurde in Aufschlämmung B getaucht, um Aufschlämmung B auf dem Adsorbens A aufzutragen, so dass die Menge an Pd, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 7,05 × 10^–3 g/ml (200 g/ft³) betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um den in Tabelle 1 dargestellten Adsorbens-Katalysator auszubilden.
Tabelle 1
Herstellung von Katalysatoren
(Katalysator A)
Ein monolithischer Träger mit einer kreisförmigen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Durchmesser = 93 mm; Länge = 150 mm) wurde in Aufschlämmung B getaucht, so dass die Aufschlämmung B den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an Pd, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 7,05 × 10^–3 g/ml (200 g/ft³) betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, um den Katalysator A auszubilden.
(Katalysator B)
Ein monolithischer Träger mit einer kreisförmigen Schnittgestalt (eine Wabenstruktur aus Cordierit, hergestellt von NGK Insulators, Ltd.; Schnitt-Durchmesser = 144 mm; Länge = 150 mm) wurde in Aufschlämmung C getaucht, so dass die Aufschlämmung C den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an Pd-beladenem Al₂O₃.CeO₂-Pulver, das pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,15 g/ml betrug. Der beschichtete monolithische Träger wurde getrocknet und gebrannt, danach wurde er in Aufschlämmung D getaucht, so Aufschlämmung D den monolithischen Träger beschichtete, so dass die Menge an Rh-beladenem Al₂O₃.CeO₂-Pulver, das pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen wurde, 0,05 g/ml betrug. Der resultierende monolithische Träger wurde bei 500 °C gebrannt, um den Katalysator B auszubilden. Im Katalysator B belief sich die Menge an Edelmetallen, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers aufgeladen waren, auf 1,41 × 10^–3 g/ml (40 g/ft³) (Pt/Rh = 5/1 ).
Aufbau des Abgasreinigungssystems
Unter Verwendung der oben erhaltenen Adsorbentia, des Adsorbens-Katalysators und der Katalysatoren wurden die folgenden Abgasreinigungssysteme wie folgt aufgebaut. In der folgenden Beschreibung jedes Systems sind die numerischen Symbole jedes in den 1 bis 8 verwendeten Adsorbens, Adsorbens-Katalysators oder Katalysators in Klammern dargestellt, um ihre Symbole A bis F von diesen numerischen Symbolen deutlich zu unterscheiden.
(System A)
Wie in 1 dargestellt, wurden das Adsorbens A (8) und der Katalysator A (22) in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei das Adsorbens A (8) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Adsorbens A (8) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Adsorbens A (8) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
(System B)
Wie in 2 dargestellt, wurden das Adsorbens B (10) und der Katalysator A (22) in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei das Adsorbens B (10) strom auf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Adsorbens B (10) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Adsorbens B (10) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
(System C)
Wie in 3 dargestellt, wurden das Adsorbens C (12) und der Katalysator A (22) in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei das Adsorbens C (12) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Adsorbens C (12) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Adsorbens C (12) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
(System D)
Wie in 4 dargestellt, wurden das Adsorbens D (14) und der Katalysator A (22) in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei das Adsorbens D (14) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Adsorbens D (14) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Adsorbens D (14) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
(System E)
Wie in 5 dargestellt, wurden das Adsorbens E (16) und der Katalysator A (22) in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei das Adsorbens E (16) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Adsorbens E (16) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Adsorbens E (16) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
(System F)
Wie in 6 dargestellt, wurden das Adsorbens F (18) und der Katalysator A (22) in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei das Adsorbens F (18) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Adsorbens F (18) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Adsorbens F (18) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
(System G)
Wie in 7 dargestellt, wurden der Adsorbens-Katalysator A (20) und der Katalysator A (22) in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei der Adsorbens-Katalysator A (20) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Adsorbens-Katalysator A (20) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Adsorbens-Katalysator A (20) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
(System H)
Wie in 8 dargestellt, wurden der Katalysator A (22), der Adsorbens-Katalysator A (20) und der Katalysator A (22') in dieser Reihenfolge in der Auspuffleitung des Motors (2) bereitgestellt, wobei der Katalysator A (22) am weitesten stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Zwischen dem Motor (2) und dem Katalysator A (22) wurden ein O₂-Sensor (4) zur Einstellung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses und ein Sekundärlufteinlass (6) zur Unterstützung des Anspringens bereitgestellt, wobei der O₂-Sensor (4) stromauf in der Strömungsrichtung des Abgases angeordnet wurde. Der Abstand zwischen dem Motorverteilerauslass und dem Katalysator A (22) betrug 600 mm. Weiters wurde der Katalysator B (24) 1.200 mm vom Motorverteilerauslass entfernt bereitgestellt.
Leistungsevaluierung der Abgasreinigungssysteme
Jedes der Systeme A bis N wurde auf einem Testfahrzeug mit einem Sechszylindermotor mit 4.000 ml Hubraum montiert und einem FTP-Test (LA-4-Modus) unterzogen. Während des FTP-Tests wurde vom Sekundärlufteinlass jedes Systems unter Verwendung einer Luftpumpe mit einer Geschwindigkeit von 100 l/min 90 Sekunden lang nach dem Anlassen des Motors Sekundärluft eingeleitet, um ein sauerstoffreiches Abgas zu erhalten. Das Abgas wurde nach dem CVS-Verfahren gesammelt, und es wurde seine KW-Emission gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 2 veranschaulicht.
Tabelle 2
Wie in Tabelle 2 dargestellt ist, wurden in den Beispielen 1 bis 6, die jeweils ein System mit einem Adsorbens oder einem Adsorbens-Katalysator verwenden, für deren Schnittgestalt das folgende Verhältnis gilt: 1,2 ≤ (Hauptachse)/(Nebenachse) ≤ 6,5 niedrigere Emissionen erzielt als im Vergleichsbeispiel 1, in welchem ein System mit einem Adsorbens verwendet wurde, das über eine Schnittgestalt von (Hauptachse)/(Nebenachse) > 6,5 verfügt, oder im Vergleichsbeispiel 2, in welchem ein System mit einem Adsorbens verwendet wurde, das über eine Schnittgestalt von (Hauptachse)/(Nebenachse) < 1,2 verfügt.
Wie bereits zuvor ausgeführt wurde, verwendet das in der vorliegenden Erfindung verwendete System zur Abgasreinigung ein Adsorbens mit einer solchen Schnittgestalt, dass die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Adsorbens abhängig von der Position seines Schnitts variiert und somit die Desorption des adsorbierten KW vom Adsorbens einen längeren Zeitraum in Anspruch nimmt. Daraus ergibt sich, dass der während des Kaltstarts des Motors durch das Adsorbens adsorbierte KW sowie der mit dem Temperaturanstieg des Adsorbens, ausgelöst durch Abgashitze, davon desorbierte KW durch den Katalysator, der ebenfalls im System bereitgestellt ist, in einem höheren Reinigungsverhältnis entfernt werden kann. Weiters kann das Adsorbens verschiedene Schnittgestalten annehmen, so lange das Verhältnis von Hauptzu Nebenachse in einem gegebenen Bereich liegt, und es kann somit besser auf einem Fahrzeug angeordnet werden.

Claims

Verwendung eines Systems zur Abgasreinigung während des Kaltstarts eines Verbrennungsmotors, wobei das System im Auspuffrohr des Motors angeordnet ist und Folgendes umfasst: (i) ein Adsorbens (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20), das einen monolithischen Träger und eine Adsorbenskomponente mit Kohlenwasserstoff-Adsorptionsvermögen umfasst, die sich auf dem Träger befindet, und (ii) einen Katalysator (22), der einen monolithischen Träger und eine Katalysatorkomponente, die sich auf dem Träger befindet, umfasst und Reinigungsvermögen für die schädlichen Substanzen aufweist, die im vom Motor emittierten Abgas vorhanden sind, wobei der Katalysator in Strömungsrichtung des Abgases stromab vom Adsorbens angeordnet ist, worin das Adsorbens eine Schnittgestalt aufweist, für welche das folgende Verhältnis gilt: 1,2 ≤ (Hauptachse)/(Nebenachse) ≤ 6,5, wodurch die Durchflussmenge des Abgases verringert wird und die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit an der Schnitt-Umfangsfläche der Hauptachse des Adsorbens geringer ist als an der Schnitt-Umfangsfläche der Nebenachse des Adsorbens, so dass die Kohlenwasserstoffdesorption an der Schnitt-Umfangsfläche der Nebenachse früher beginnt als an der Schnitt-Umfangsfläche der Hauptachse.
Verwendung nach Anspruch 1, worin die Katalysatorkomponente aus Folgendem besteht: einem hitzebeständigen anorganischen Oxid mit 5 bis 30 Gew.-% eines Oxids mit Sauerstoffspeichervermögen, worin das hitzebeständige anorganische Oxid aus Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, ZrO₂ oder einer Verbindung davon ausgewählt ist und das Oxid mit Sauerstoffspeichervermögen aus CeO₂, La₂O₃ oder CeO₂–ZrO₂ ausgewählt ist; und zumindest einem Edelmetall, das aus Pt, Pd und Rh ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin das Adsorbens eine Schnittgestalt aufweist, für welche das folgende Verhältnis gilt: 1,2 ≤ (Hauptachse)/(Nebenachse) ≤ 5,0
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Adsorbens eine elliptische Schnittgestalt aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Adsorbenskomponente hauptsächlich aus Zeolith besteht.
Verwendung nach Anspruch 5, worin der Zeolith ein Si/Al-Molverhältnis von 40 oder mehr aufweist.
Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, worin der Zeolith hauptsächlich aus zumindest einer aus ZSM-5, USY, β-Zeolith und Metallosilicat ausgewählten Art besteht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, worin der Zeolith zumindest ein aus Pt, Pd und Rh ausgewähltes Edelmetall enthält.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Adsorbens zusätzlich zum monolithischen Träger und der Adsorbenskomponente, die sich auf dem Träger befindet, eine Katalysatorkomponente umfasst, die sich ebenfalls auf dem Träger befindet und ein hitzebeständiges anorganisches Oxid und zumindest ein aus Pt, Pd und Rh ausgewähltes Edelmetall, das sich auf dem hitzebeständigen anorganischen Oxid befindet, umfasst.
Verwendung nach Anspruch 9, worin die Katalysatorkomponente Pd umfasst und die Menge an Pd, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers vorhanden ist, 1,76 × 10^–3 bis 8,83 × 10^–3 g/ml (50 bis 250 g/ft³) beträgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Menge der Adsorbenskomponente, die pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers vorhanden ist, 0,05 bis 2,0 g/ml beträgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin das Adsorbens eine Durchblaseöffnung mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser der einzelnen Durchlässe (Zellen) des monolithischen Trägers.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin das Edelmetall der Katalysatorkomponente Pd ist und die Menge an Pd pro Volumeneinheit des monolithischen Trägers 1,76 × 10^–3 bis 8,83 × 10^–3 g/ml (50 bis 250 g/ft³) beträgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die außerdem ein weiteres Adsorbens und/oder einen weiteren Katalysator (22', 24) in Strömungsrichtung des Abgases stromab vom Adsorbens umfasst.