JP2018528060A - 排気削減のための多孔質セラミック体 - Google Patents

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Abstract

第1の端面から第2の端面まで延在する軸方向チャネルを形成する交差する多孔質の壁の基材を含む、多孔質セラミックハニカム体。壁の活性部分は、その細孔内に配置されたゼオライト触媒を含むか、及び/又は、押出成形されたゼオライトからなり、活性部分の少なくとも一部分の壁面上に、三元触媒(TWC)が配置されている。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、2015年6月29日出願の米国仮特許出願第62/185,874号の優先権の利益を主張する。
本開示の例となる実施形態は、排気を削減するための多孔質セラミック体、特に、炭化水素及び揮発性有機成分(HC/VOC)の排出量を削減するために、壁内にゼオライト吸着体、及び、壁上に三元触媒(TWC)を有する多孔質セラミック体、それを組み込んだ排ガスシステム、並びに、その製造方法に関する。
内燃機関からの排ガスの後処理には、高表面積の基材上に担持された触媒を使用することができ、ディーゼルエンジン及び一部のガソリン直噴エンジンの事例では、炭素スート粒子の除去のための触媒加工された又は触媒加工されていないフィルタに担持された触媒が使用されうる。多孔質のセラミックフロースルーハニカム基材及びウォールフロー型ハニカムフィルタがこれらの用途に用いられうる。
この背景技術のセクションに開示される上記情報は、単に本開示の背景の理解の促進のためであり、したがって、それは、先行技術のいかなる部分も形成せず、また先行技術が当業者に示唆しない、情報も含みうる。
本開示の例となる実施形態は、多孔質セラミック体の壁の細孔内に配置されたゼオライトと、多孔質セラミック体の壁面上に配置された三元触媒(TWC)とを有する多孔質セラミック体を提供する。
本開示の例となる実施形態はまた、多孔質セラミック体の壁の細孔内に配置されたゼオライトと、多孔質セラミック体の壁面上に配置された三元触媒(TWC)とを有する多孔質セラミック体の製造方法も提供する。
本開示の例となる実施形態はまた、その細孔内に配置されたゼオライトと、その壁面上に配置されたTWCとを有する多孔質セラミック体を備えた、排ガスシステムも提供する。
本開示のさらなる特徴は、以下の明細書に記載され、一部にはその記載から明らかとなり、あるいは、本開示の実施によって知ることができる。
例となる実施形態は、第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材を備えた、多孔質セラミック体について開示する。多孔質セラミックハニカム体は、壁の第1の部分の細孔内に配置されたイン・ウォールゼオライト触媒と、壁の第1の部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)とを備えている。
例となる実施形態はまた、第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材を備えた、多孔質セラミック体についても開示する。多孔質セラミックハニカム体は、壁の少なくとも一部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)を備えており、基材は、押出成形されたゼオライト触媒を備えている。
例となる実施形態はまた、セラミック物品の製造方法についても開示する。本方法は、ゼオライト触媒の多孔質セラミック体を押出成形する工程と、多孔質セラミック体の壁の壁面上に三元触媒(TWC)を配置する工程とを含む。
例となる実施形態はまた、セラミック物品の製造方法についても開示する。本方法は、多孔質セラミック体の壁の第1の部分の壁の細孔内にゼオライト触媒を配置する工程、及び、多孔質セラミック体の壁の第1の部分の少なくとも一部分の壁面上に三元触媒(TWC)を配置する工程を含む。
例となる実施形態はまた、排ガスシステムについても開示する。排ガスシステムは、精製される排ガス流を受け入れるように構成された入口を有する筐体を備えており、該筐体は、排ガス流が多孔質セラミックハニカム体を通って流れ、排ガス流を精製するように構成されたチャンバを有しており、かつ、精製された排ガス流を放出するように構成された出口も有している。筐体内に配置された多孔質セラミックハニカム体は、第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材を備えている。多孔質セラミックハニカム体は、壁の第1の部分の壁の細孔内に配置されたイン・ウォールゼオライト触媒と、壁の第1の部分の壁の少なくとも一部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)とを備えている。
前述の概要及び後述する詳細な説明はいずれも例示的かつ説明的なものであって、本開示のさらなる説明を提供することが意図されていることが理解されるべきである。
本開示のさらなる理解をもたらすために含まれ、本明細書に取り込まれてその一部を構成する添付の図面は、本開示の例となる実施形態を例証しており、その説明とともに、本開示の原理を説明する役割を果たす。
本開示の例となる実施形態に従ったハニカムコアの外周に外皮を備えた、ハニカム体の概略的な斜視図 本開示のこれらの例となる実施形態に従った図1Aのハニカム体を通る概略的な断面図 本開示のこれらの例となる実施形態に従った図1Aのハニカム体の概略的な上面図 車両における3.8LのV6エンジンについての環境保護庁(EPA)の連邦試験検査工程−75(FTP−75)サイクルの間の秒単位で表した経時による、ppm炭素で表した冷間始動時エンジンからのHC排出量のグラフプロット ゼオライト吸着の前後の秒単位で表した経時による、ppm炭素で表した冷間始動時のHC排出量のグラフプロット 約34%の多孔率を有する従来の基材と、約55%の多孔率を有する高速ライトオフ低質量高多孔率の基材についての壁を通る概略的な断面図 約34%の多孔率を有する従来の基材と、約55%の多孔率を有する高速ライトオフ高多孔率低質量の基材と、本開示の例となる実施形態に従ったその細孔内に配置されたゼオライトを有する高速ライトオフ高多孔率低質量の基材についての壁を通る概略的な断面図 冷間始動時「CS」の高速ライトオフ高多孔率低質量の基材の細孔内のゼオライトにおけるHC吸着と、TWC触媒活性が本開示の例となる実施形態に従って生じる、より高い温度「HT」に基材が到達した際の、高速ライトオフ高多孔率低質量の基材のチャネルの壁面上のTWCにわたる脱着並びにそれに続く酸化とを示す、プロセスの概略図 これらの例となる実施形態に従った、壁上に配置されたTWCを有するが、第1の部分の壁の細孔内に配置されたゼオライトを有しない、セルチャネルの第1の部分、及び、壁の細孔内に配置されたゼオライトと壁上に配置されたTWCとを有する第2の部分を有する基材の概略的な断面図 壁上にTWCのみを有する比較例についての時間(秒)の関数としてのプロピレン濃度(ppm)802及び入口温度(℃)804の生データプロット 本開示の例となる実施形態に従った、オン・ウォールTWCと壁内に配置されたゼオライトとを有する実施例についての時間(秒)の関数としてのプロピレン濃度(ppm)902及び入口温度904(℃)の生データプロット 比較例におけるTWCのみについて、及び、本開示の例となる実施形態の例における細孔内のZSM−5及び壁上のTWCについての2つのライトオフ試験を示す、図8及び9に由来するデータを重ね合わせたグラフ 壁の細孔内に配置されたゼオライト触媒と、壁の表面上に配置されたTWCとを備えている多孔質セラミックハニカム体を含む、排気システムの例となる実施形態を示す図 収着剤が多孔質セラミックハニカム体内に配置され、TWCが別の多孔質セラミックハニカム体の壁の表面上に配置されており、かつ、壁の少なくとも一部分の細孔内に配置された収着剤と、壁のその部分の壁面上に配置されたTWCとを備えた多孔質セラミックハニカム体が存在しない場合の排気システムの概略図
本開示は、該開示の例となる実施形態を示す添付の図面を参照して、以下にさらに十分に説明される。しかしながら、この開示は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書に記載される例となる実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底しており、かつ、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。図面において、層及び領域の大きさ及び相対的なサイズは、明確にするために誇張される場合がある。
要素又は層が、別の要素又は層の「上に」あるか、又はそれ「に接続」されていると称される場合、他の要素又は層上に直接存在するか、又はそれに直接、接続されていてもよく、あるいは、介在する要素又は層が存在していてもよいことが理解されよう。対照的に、要素又は層が、別の要素又は層の「上に直接存在するか、又はそれ「に直接、接続」されていると称される場合には、介在する要素又は層は存在しない。この開示の目的では、「X、Y、及びZのうちの少なくとも1つ」は、Xのみ、Yのみ、Zのみ、又は、X、Y、及びZのうちの2つ以上の項目のいずれかの組合せ(例えば、XYZ、XYY、YZ、ZZ)と解釈することができることが理解されよう。
これらの例となる実施形態では、本開示の物品、及び該物品を製造するための本開示の方法は、例えば以下に論述されるものを含む、1つ以上の有利な特徴又は態様を提供する。請求項のいずれかに記載される特徴又は態様は、概ね、本開示のすべてのファセットに適用することができる。いずれか一の請求項に記載される単一又は複数の特徴又は態様を、他の一又は複数の請求項に記載される他の特徴又は態様と組み合わせることも置換することもできる。
上部、底部、横、上方、下方、垂直、及び水平などの用語が用いられているが、本開示は、これらの例となる実施形態に限られない。代わりに、「上部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「横」、「真下」、「下」、「下方」、「上」、「上方」などの空間的に相対的な用語は、本明細書では、図面に例証されるように、別の要素又は特徴に対する一の要素又は特徴の関係を説明するための記載を容易にするために用いられうる。空間的に相対的な用語は、図に示される配向に加えて、使用又は動作における装置の異なる配向を包含することが意図されていることが理解されよう。例えば、図における装置をひっくり返した場合、他の要素又は特徴の「下」又は「真下」と記載されている要素は、他の要素又は特徴の「上」に配向されているであろう。よって、例となる用語「下」は、上及び下の両方の配向を包含することができる。装置は、他の方向に配向(90度又は他の配向に回転)されてもよく、本明細書で用いられる空間的に相対的な記述は、それに応じて解釈することができる。
「含む(include, includes)」又は同様の用語は、包含するが限定されない、すなわち、包含的であって排他的ではないことを意味する。
本開示の実施形態の説明に用いられる、例えば、組成物中の成分の量、濃度、容積、処理温度、処理時間、収率、流量、圧力、粘度、寸法などの値、及びそれらの範囲を修飾する「約」とは、例えば:材料、組成物、複合材、濃度、又は使用配合物の調製に用いられる典型的な測定及び取り扱い手順を通じて;これらの手順における不慮のエラーを通じて;本方法の実施に用いられる出発材料又は成分の製造、供給源、又は純度における差異を通じて;及び同様の検討事項を通じて生じうる、数量における変動のことを指す。用語「約」はまた、特定の初期濃度又は混合を伴う組成物又は配合物の劣化に起因して異なる量、並びに、特定の初期濃度又は混合を伴う組成物又は配合物の混合又は処理に起因して異なる量も包含する。
本明細書で用いられる名詞は、別段の指定がない限り、少なくとも1つ、又は1つ以上の対象を指す。
当業者によく知られている略語が用いられる場合がある(例えば、時間についての「h」又は「hr」、グラムについての「g」又は「gm」、ミリリットルについての「ml」、室温についての「RT」、ナノメートルについての「nm」などの略語)。
構成要素、成分、添加剤、時間、温度、圧力などの態様、及びそれらの範囲について開示される特定の値は、単なる例示のためであり、それらは、他の定められた値又は定められた範囲内の他の値を排除するものではない。本開示の装置及び方法は、本明細書に記載されるいずれかの値又はそれらの値のいずれかの組合せ、具体的な値、及びさらに具体的な値を含みうる。
この開示の例となる実施形態によれば、以下により詳細に説明されるように、活性材料は基材の細孔の内部に配置され、三元触媒(TWC)は、基材のチャネル壁の表面上に配置される。例となる実施形態では、ゼオライトは、細孔内の細孔表面上に直接配置され、TWCは、壁面上に直接配置される。
本明細書で用いられる活性材料とは、混合成分との反応によって、触媒活性によって、又は収着活性によって、又は脱離活性によって、混合ガスを改質可能な材料を指す。活性材料は、好ましくは収着材料及び/又は触媒材料である。収着材料又は収着剤は、吸収又は吸着のいずれかによって物質を取り込み、保持する。本開示において、収着剤は、ある特定の条件下で混合ガスから選択される成分を取り込むか又は除去するために、基材の細孔内に存在する。これらの成分は、次に、あらかじめ定められたある特定の条件下で脱着することができる。本開示で用いられる用語「収着材料」又は「収着剤」とは、一又は複数の収着剤のことを指しうる。吸着は、それぞれ、物理的又は化学的吸着と呼ばれる、物理的又は化学的な力による分子の取り込みである。本開示に従った用語「吸着剤」とは、少なくとも1つの吸着剤を指す。基材の壁の細孔内に2種類以上の吸着剤が存在していてもよい。具体的な吸着体は、用途に応じて変動しうる。本開示に従った触媒材料とは、担体上の触媒金属又は触媒金属酸化物を指す。触媒材料は、例えば、炭化水素の分解(cracking of hydrocarbons)又は酸化等の変換に用いられる場合には、ゼオライトなどのモレキュラーシーブも含む。
炭化水素の除去に適した例となる吸着剤としては、比較的低い温度で吸着し、比較的高い温度で脱着するものが挙げられる。例えば、典型的には約150℃未満のエンジン開始温度において炭化水素を吸着し、典型的には約150℃超のエンジン動作温度において脱着する、吸着剤を用いることができる。本明細書に十分に記載されるように、その全体が参照することによって本明細書に取り込まれる米国特許第5,260,035号明細書に開示されるように、本明細書に記載されるように使用可能な吸着剤の例として、限定されることなく、モレキュラーシーブ、活性炭、遷移アルミナ、活性シリカ、及びこれらの組合せが挙げられる。モレキュラーシーブは、分子の吸着に適した大きさの細孔を有する結晶性物質である。モレキュラーシーブの幾つかの例となる種類としては、限定されることなく、炭素モレキュラーシーブ、ゼオライト、アルミノリン酸塩、金属リン酸塩、シリコアルミノリン酸塩、及びこれらの組合せが挙げられる。炭素モレキュラーシーブは、炭素材料から作られた明確に定められた微細孔を有している。
幾つかの実施形態では、活性材料は、限定されることなく、例えば、ZSM−5、ベータゼオライト、モルデナイト、Y−ゼオライト、超安定化Y−ゼオライト、リン酸アルミニウムゼオライト、グメリナイト、マッツァイト(mazzite)、オフレタイト、ZSM−12、ZSM−18、ベリロリン酸塩−H(Berryllophosphate-H)、ボグザイト(boggsite)、SAPO−40、SAPO−41、それらの組合せ、及びそれらの混合物などの金属交換又は含浸させたゼオライトでありうる。
活性材料は、本明細書では、さらなる詳細な説明において、便宜上、ゼオライトと称される。ゼオライト、ゼオライト吸着体、ゼオライト触媒、ゼオライト系触媒などは、本開示のこれらの例となる実施形態に従って、便宜上、本明細書では互換的に用いられる。
TWCは、アルミナ、セリア、チタニア、ランタナ、ジルコニア等の担体とともに、Pt、Rh、及び/又はPdなどの貴金属酸化触媒を含みうる。酸化触媒は、主に炭化水素を、大気内へと通過するのに適している二酸化炭素及び水などの無害な生成物へと酸化する役目を果たす。TWCは、NO、CO、及び炭化水素を無害な生成物へと変換するための触媒を含みうる。例えば、TWCは、アルミナ、セリア、ランタナ、ジルコニア、イットリア、又はそれらの組合せの上に、例えば、Pt、Pd、Rh、又はそれらの組合せなどの貴金属を含みうる。定置式発電所の排気の変換のための本開示の例となる実施形態の実施に適したTWCは、イオン交換された一又は複数種の遷移金属を有するゼオライト系触媒などのNOx還元のためのSCR触媒を含みうる。幾つかの例となる触媒として、Feモルデナイト、Cuモルデナイト、ZSM−5 H形態、及びV/TiOが挙げられる。自動車排気の変換のための本開示の例となる実施形態の実施に適したTWCとしては、例えば、セリア−アルミナ上のPtとジルコニア上のRhの組合せが挙げられる。Pt−セリア−アルミナ及びRh−ジルコニアを組み合わせて、単一のコーティングのように一度に施すことができ、あるいは、それらを別々のコーティングで施すこともできる。別の適切な触媒は、セリアなどの希土類酸化物を伴った、ガンマアルミナ上のPt/Pd/Rhである。
エンジン効率の向上は、排ガス温度の低下をもたらしうる。温度の低下は、触媒上での排ガス成分の変換の低下につながりうる。ハイブリッド車(HEV)、エンジンの始動及び停止、他のエンジン循環などは、より多い冷間始動時のHC排出量を生じうる。本明細書で用いられる場合、HCとは、炭化水素及び揮発性有機成分(HC/VOC)を指す。基材の細孔内に配置された本開示のゼオライトと、本明細書に記載される基材のチャネル壁の表面上に配置された三元触媒(TWC)は、これらの種類の条件下で、費用効果的、効率的、かつ受動的に、HC排出量を削減する。
図1Aは、対向する端面114、116の間に方向「A」で軸方向に延在する、相互に隣接しているセルチャネル112を形成する、複数の交差する壁110を含むハニカム体100を示している。図1Bは、図1Aのハニカム体100の概略的な断面図を示している。図1Cは、図1Aのハニカム体100の概略的な上面図を示している。「セル」は、本明細書では、概して、ハニカム体の断面における交差する壁を指すときに用いられ、「チャネル」は、本明細書では、概して、端面114、116間に延在するセルを指すときに用いられる。セル及びチャネルは、「セルチャネル」と同じ意味で用いられうる。上面114は第1の端面を指し、底面116は、図1Aに位置付けられたハニカム体100の第2の端面を指し、あるいは、端面は、ハニカム体100の配向によって制限されない。上面114は入口面とすることができ、底面116はハニカム体100の出口面とすることができ、あるいは、上面114は出口面とすることができ、底面116はハニカム体100の入口面とすることができる。
セル密度は、1平方インチ(約6.45cm)あたり約100〜900のセル数(cpsi)でありうる。典型的なセル壁厚は、約0.025mm〜約1.5mm(約1〜60ミル)の範囲でありうる。例えば、ハニカム体100の幾何学形状は、約8ミル(約0.2032mm)の壁厚で400cpsi(400/8)、又は、約6ミル(約0.1524mm)の壁厚で400cpsi(400/6)でありうる。他の幾何学形状としては、例えば、100/17、200/12、200/19、270/19、300/4、600/4、400/4、600/3、及び900/2が挙げられる。本明細書で用いられる場合、ハニカム体100は、概ね、ハニカム構造を含むことが意図されているが、正方形の構造に厳密に限定されるものではない。例えば、六角形、八角形、三角形、長方形又は他のいずれかの適切なセル形状を用いることができる。また、図示されるセル状のハニカム体100の断面は円形であるが、そのように限定されず、例えば、断面は、楕円形、正方形、長方形、他の多角形、又は他の所望の形状、及びそれらの組合せでありうる。
本明細書で用いられる場合、多孔質セラミック体は、ハニカム体と称されうるが、それに限られず、スルーフィルタ、ラジアルフローフィルタなどとも称することができる。セラミック体の組成は特に限定されず、大量及び少量のコージエライト、チタン酸アルミニウム、ムライト、β−スポジュメン、炭化ケイ素、ゼオライトなど、及びそれらの組合せを含みうる。さらなる例として、セラミックハニカム体は、押出成形されたゼオライト又は他の押出成形された触媒を含みうる。
多孔質セラミックハニカム体の製造は、セラミック粉末バッチ混合物を可塑化し、ハニカム押出ダイを通じて混合物を押出成形してハニカム押出成形物を形成し、押出成形物を切断、乾燥、及び焼成して、第1の端面から第2の端面まで軸方向に延在するチャネルを有する、高い強度及び耐熱性のセラミックハニカム体を生成するプロセスによって達成されうる。本明細書で用いられる場合、セラミックハニカム体には、セラミックハニカムモノリス及びセラミックのセグメント化されたハニカム体が含まれる。
共押出成形された又は後で施された外皮は、セラミックハニカム体の第1の端面から第2の端面まで軸方向に延在する外周面を形成しうる。交差する壁(ウェブ)によって画成されるハニカム体の各チャネルは、モノリス状であるかセグメント化されているかにかかわらず、入口面又は出口面で塞栓されてフィルタを生成しうる。幾つかのチャネルが塞栓されずに残される場合には、部分フィルタが生成されうる。ハニカム体は、モノリス状であるかセグメント化されているかにかかわらず、触媒加工されて基材を生成しうる。塞栓されていないハニカム体は、概して、本明細書では基材と称される。触媒加工された基材は、後で施された触媒を有していてもよく、あるいは、押出成形された触媒を含んでいてもよい。さらには、フィルタ及び部分フィルタは、多機能性をもたらすために触媒加工されてもよい。よって、生成されるセラミックハニカム体は、エンジン排気の浄化など、清浄化流体のための、触媒担体、膜支持体、ウォールフロー型フィルタ、部分フィルタなどとして、又はそれらの組合せとして、幅広く用いられる。
内燃機関が冷間始動する場合、最初の数分間、より大量の未燃焼の炭化水素及び一酸化炭素が放出され、すなわち内燃機関が温まったときには少ない放出され得る。また、大量の未燃焼の炭化水素及び一酸化炭素は、CO及びHOへと変換されることなく、冷触媒を通過しうる。例えば、エンジン排気マニホルドの6インチ(15.24cm)未満内に位置づけられた、エンジンに触媒を近位連結することにより、触媒をより急速に温めることによって、未燃焼の炭化水素(HC)及び一酸化炭素(CO)を低減することができる。それにもかかわらず、冷間始動時排出量は、例えば、駆動サイクルの間の車両についての総排出量の80%超を占めうる。図2は、車両における3.8LのV6エンジンについての環境保護庁(EPA)連邦試験検査工程−75(FTP−75)の間の秒単位で表した経時による、ppm炭素で表したエンジンからの冷間始動時のHC排出量202(破線)及びエンジンからの排気の温度204(実線)を示している。
触媒が温まった後、約20〜30秒後、ほとんどの排気(HC、CO、NOx)は、温かい触媒によって、CO、HO、及びNへと変換される。触媒を温める時間を短縮するため、高多孔率及び著しく低い密度を有する、低質量の近位連結基材を利用することができる。例えば、密度は、同様のセル密度及び壁厚を有する従来の多孔質セラミックハニカム基材よりも約30%低くなりうる。例えば、コージエライト密度を約2.5g/cmとする場合、コージエライトの400/6の従来の多孔質セラミックハニカム基材は、約0.41g/cmの密度及び約27パーセントの多孔率(%P)を有しうるのに対し、コージエライトの400/6の低質量多孔質セラミックハニカム基材は、約0.31g/cmの密度及び約45%P、約0.25g/cmの密度及び約55%P、又は約0.20g/cmの密度及び約65%Pを有しうる。例えば、コージエライトの600/3の従来の多孔質セラミックハニカム基材は、約0.26g/cmの密度及び約27%Pを有しうるのに対し、コージエライトの600/3の低質量多孔質セラミックハニカム基材は、約0.20g/cmの密度及び約45%P、約0.16g/cmの密度及び約55%P、又は約0.12g/cmの密度及び65%の多孔率を有しうる。
別の例では、材料が、例えば、約3.7g/cmの密度を有する約70%のチタン酸アルミニウム相、及び約3.0g/cmの密度を有する約30%のストロンチウム長石相のチタン酸アルミニウム複合材(したがって約3.5g/cmの複合材密度を有する)の場合、チタン酸アルミニウム複合材の400/6の従来の多孔質セラミックハニカム基材は、約0.57g/cmの密度及び約27%の多孔率(%P)を有しうるのに対し、チタン酸アルミニウム複合材の400/6の低質量多孔質セラミックハニカム基材は、約0.43g/cmの密度及び約45%P、約0.35g/cmの密度及び約55%P、又は約0.28g/cmの密度及び約65%Pを有しうる。例えば、チタン酸アルミニウム複合材の600/3の従来の多孔質セラミックハニカム基材は、約0.36g/cmの密度及び約27%Pを有しうるのに対し、チタン酸アルミニウム複合材の600/3の低質量多孔質セラミックハニカム基材は、約0.27g/cmの密度及び約45%P、約0.22g/cmの密度及び約55%P、又は約0.17g/cmの密度及び65%の多孔率を有しうる。
標準的な基材と比較して、より高速ライトオフを有することが、より低質量の基材によってもたらされうる。これらの低質量高多孔率の基材は、エンジンからの排出量を削減することができる。試験は、近位連結触媒のためのこのような低質量高多孔率の基材を使用することで、HCが10%近く削減されることを示している。
冷間始動時のHC放出を削減するための別の取り組みは、ゼオライトを提供して、この大量のHCを吸着することである。低質量高多孔率の基材は、内部に配置されるゼオライトを収容可能な細孔を提供する。ゼオライトは、低温においてHCを吸着し、ゼオライトは後に、より高温においてHCを放出し、温かい触媒によってCO及びHOへの変換を可能にする。図3は、かなりの量のHCがゼオライト触媒上に吸着されることを示している。曲線302(破線)は、ゼオライト吸着体使用前のHCを示しており、曲線304(一点鎖線)は、ゼオライト吸着体使用後のHCを示している。曲線306(実線)は、ゼオライト吸着体使用前の排気温度を示しており、曲線308(二重実線)は、ゼオライト吸着体使用後の排気温度を示している。
例えば、ゼオライト技術及びゼオライトコーティングを、ディーゼル車両におけるディーゼル酸化触媒(DOC)に使用することができる。このような用途では、ゼオライトが、冷間始動時の排気から>80%のHCを吸着することが見出された。よって、ゼオライトの特性を利用して、高速ライトオフ低質量高多孔率の基材における冷間始動の間及び正常な駆動サイクルの間にHCを吸着し、排出量をさらに削減することは有益である。DOC触媒は、約40%未満の多孔率、例えば、約35%未満、約10%〜約30%の多孔率、又は、さらには約15%〜約20%の多孔率などを有しうる。DOC触媒は、約7〜10μmのメジアン細孔径を有することができ、基材の密度は、400/4の幾何学形状において約0.19〜0.35gm/cmでありうる。
高速ライトオフ低質量高多孔率の基材は、例えば、約45%超、約50%超、さらには約55%超など、約40%超の多孔率を有しうる。例えば、高多孔率低質量の基材は、約50%〜70%の多孔率を有しうる。高速ライトオフ高多孔率低質量の基材は、約4インチ(5.1cm)直径×約4インチ(5.1cm)長、約600/3の幾何学形状について、約55%の多孔率を伴って約190gmの質量を有しうる。比較すると、約34%の多孔率を有する従来の基材試料は、略同一寸法及び幾何学形状について約290gmの質量を有する。
図4は、約34%の多孔率を有する従来の基材の壁、及び、約55%の多孔率を有する高速ライトオフ高多孔率低質量の基材の壁を通る概略的な断面図を示している。高質量低多孔性の壁402は、低質量高多孔性の壁404よりも暗い網掛けで表されている。
本開示の例となる実施形態は、多孔質セラミック体の壁の細孔内に配置されたゼオライトと多孔質セラミック体の壁面上に配置された三元触媒(TWC)とを有する、多孔質セラミック体を対象とする。これらの例となる実施形態では、この概念は、基材の細孔内に排他的にコーティングされたゼオライトと、チャネルの壁面上にコーティングされたTWCとを含む。基材の細孔内にコーティングされたゼオライトは、本明細書では「イン・ウォール」と称され、壁面上にコーティングされたTWCは、本明細書では「オン・ウォール」と称される。必要に応じて、多孔質セラミック体が押出成形されたゼオライトである場合、追加のゼオライトが基材の細孔内にコーティングされていてもよいが、必ずしもそうである必要はない。
図5は、約34%の多孔率を有する従来の基材502、約55%の多孔率を有する高多孔率低質量の基材504、及び、交差平行線で示される、ゼオライト506がその細孔508内に配置された高多孔率低質量の基材504の壁を通る、概略的な断面図を示している。高質量低多孔性の壁502は、低質量高多孔性の壁504より大きいメジアン細孔径を有しうる。例えば、低質量高多孔性の壁504は、約7〜10μmのメジアン細孔径を有しうる。TWC512は、チャネル壁502、504上にコーティングされており、ゼオライト506は、図5にインサートとして示された、低質量高多孔性の壁504の細孔508内に配置されている。「G」は、例えば、HC、CO、NOx、O等を含む、多孔質セラミック基材のチャネルを通るガス流を表している。
細孔508内に配置されたゼオライト506及び壁上に配置されたTWC512を備えた高速ライトオフ高多孔率低質量の基材504は、サイクルの冷間始動時にゼオライト506内にHCを吸着する。TWC512触媒が加熱されると、これらの吸着されたHCは、同じく加熱されたゼオライト506から脱着し、壁の表面のTWC512上で酸化される。壁厚及び質量に起因して、表面TWC512と細孔508内のゼオライト506の間には幾らかの温度勾配が存在する。このプロセスは、図6に概略的に示されており、冷間始動時「CS」の高速ライトオフ高多孔率低質量の基材の細孔508内のゼオライト506におけるHC吸着602並びに、基材がひとたび、TWC触媒活性が生じる高温に達したとき「HT」に、脱着604及びそれに続く、高多孔率低質量の基材504のチャネル壁面のTWC512上での酸化606を示している。「CS」は吸着602の間のより冷えた状態のことを指すのに対し、「HT」は脱着604及び酸化サイクル606の間のより熱い基材及び触媒を表している。
これらの例となる実施形態では、細孔508内に配置されたゼオライト506は、ある特定の温度以下での冷間始動時にHCを吸着し、ある特定の温度を超えるとHCを脱着することができ、壁上に配置されたTWC512は、ある特定の温度より高い上限を有する温度範囲内で、脱着されたHCの少なくとも一部分を分解することができる。例えば、ある特定の温度は、約100℃〜約300℃の触媒ライトオフ温度であり、例えば、約100℃〜約250℃の触媒ライトオフ温度などである。
本開示のこれらの例となる実施形態によれば、ゼオライトは細孔内に存在することができ、TWCは低質量高多孔率の基材のセルチャネルの全長にわたる壁上に配置することができ、あるいは、ゼオライトは、低質量高多孔率の基材のセルチャネルの一部分の細孔内にのみ配置されてもよい。例えば、軸方向に延在し、かつ、少なくとも1つの端面から離間された中央部分は、チャネル壁の細孔内に配置されたゼオライトを有しうる。例えば、軸方向に延在し、かつ、入力端面から離間された中央部分は、チャネル壁の細孔内に配置されたゼオライトを有しうる。これらの事例では、TWCは、細孔内に配置されたゼオライトを有する部分、並びに、少なくとも1つの端面まで延在する部分の上に配置されうる。チャネルの入力端部に配置されたゼオライトを有しないことにより、基材及びTWCのこのような部分を、ゼオライトが細孔内に存在した場合よりも急速に加熱可能にする、低質量密度をもたらすことができる。チャネルの出口端部におけるチャネル内に配置されたゼオライトを有しないことにより、例えば、触媒材料の経費節減をもたらすことができる。
本開示のこれらの例となる実施形態によれば、ゼオライトは、低質量高多孔率の基材のセルチャネルの第1の部分の細孔内にのみ配置されてよく、TWCは、低質量高多孔率の基材のセルチャネルの第1の部分の壁の少なくとも一部分の上に配置されうる。例えば、これらの例となる実施形態の幾つかでは、壁の第1の部分は、第1の端面から第2の端面まで、少なくとも部分的に延在しうる。例えば、これらの例となる実施形態の幾つかでは、壁の第1の部分は第1の端面から第1の距離だけ離間されていてよく、第1の端面は、多孔質セラミックハニカム体の入口側でありうる。例えば、これらの例となる実施形態の幾つかでは、壁の第2の部分は、第1の端面から壁の第1の部分まで延在しうる。例えば、これらの例となる実施形態の幾つかでは、第1の端面と壁の第1の部分との間に延在する壁は、壁の第1の部分より低い密度を有しうる。例えば、これらの例となる実施形態の幾つかでは、壁の第1の部分は、第2の端面から第2の距離だけ離間されうる。例えば、これらの例となる実施形態の幾つかでは、第1の距離及び第2の距離は、実質的に同一であっても異なっていてもよい。例えば、第1の距離及び/又は第2の距離は、触媒ライトオフ温度及びHC吸着能力に応じて、例えば、低質量高多孔率の基材の長さの約10%〜50%など、低質量高多孔率の基材の長さの約5%、例えば、低質量高多孔率の基材の長さの約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約40%、又はさらには約50%でありうる。例えば、これらの例となる実施形態の幾つかでは、壁の第3の部分は、第2の端面から壁の第1の部分まで延在する。
第2及び第3の部分は、壁の細孔内に配置されたゼオライトを有しなくてよく、第2の部分及び/又は第3の部分の少なくとも一部分の上に配置されたTWCを有しうる。
図7は、入力端面702及び出力端面704と、壁の細孔内に配置されたゼオライトを有するセルチャネルの第1の部分706と、第2及び/又は第3の部分708、710の壁上にはTWCが配置されているが、壁の細孔内にはゼオライトが配置されていない、セルチャネルの第2及び第3の部分708、710とを有する、基材700の概略的な断面図を示している。壁の細孔内に配置されたゼオライトを有する第1の部分706は、本開示のこれらの例となる実施形態に従って壁上に配置されたTWCを有しうる。このような配置は、高多孔率低質量の基材の開始時の末端又は他の所望のセクションにおける質量密度を低く保つという利点をもたらす。第1の部分706、第2の部分708、及び/又は第3の部分710の設計は、HC吸着脱着サイクルを最適化し、所望の熱サイクルを管理するために、必要に応じて変化させることができる。
本開示の例となる実施形態は、単なる例証であって、限定することは意図されていない、それらのある特定の例となる具体的な実施形態に関して以下にさらに説明される。
高多孔率低質量のハニカム体を、ZSM−5及びAL−20を含むゼオライトスラリーでコーティングした。ゼオライトスラリーを壁の細孔内にのみ配置した。乾燥後、ゼオライトが壁に配置された高多孔率低質量のハニカム体を、チャネル壁面上の層として三元触媒(TWC)でコーティングした。試料を焼成し、本開示の例となる実施形態に従ってCを使用して、炭化水素(HC)の吸着及び脱着/酸化について試験した。CをCS条件下で吸着させ、かなりの部分を加熱サイクル(HT)中に酸化した。比較試料をTWCのみでコーティングし、次に、同様に焼成し、炭化水素(HC)吸着及び脱着/酸化について試験した。
約1インチ(2.54cm)直径×約3インチ(7.62cm)長の寸法を有する高多孔率低質量のハニカム体基材を、ゼオライトなしで、真空コーティング法を使用して、TWC(約0.1g/4cm)でコーティングした。この触媒加工された比較試料の約1インチ(2.5cm)直径×約1インチ(2.4cm)長の試料を、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)検出器を使用して、90,000ch/hrの空間速度(chは容積変化を指し、したがって、ch/hrは、本明細書では1時間あたりの容積変化を指す)及び約17.4リットル/分の全流量で、約400ppmのプロピレン、5000ppmの一酸化炭素、500ppmの一酸化窒素、14%のCO、10%の蒸気(HO)、1700ppmの水素(H)、残りの窒素を用いた、ライトオフベンチ試験において試験した。図8は、オン・ウォールTWCを有する試料についての時間(秒)の関数としてのプロピレン濃度(ppm)802、及び基材上の触媒の入口温度(℃)804及び出口温度(℃)806の生データプロットを示している。領域「CS」に示されるように、触媒が熱くなる前は、プロピレンは除去されなかった。プロピレンは、約280秒において酸化され、濃度は、領域「HT」に示されるように、約50ppm未満に低下した。約0〜100秒及び約100〜200秒の間のプロピレン曲線におけるスパイクは、スケール変更によって生じた機器の異常である。
約1インチ(2.5cm)直径×約3インチ(7.6cm)長の寸法を有する同じ高多孔率低質量のハニカム体基材に、約0.1g/cmの負荷でZSM−5ゼオライトをコーティングし、その後、本明細書に記載される本開示の例となる実施形態に従って、チャネル壁面上に約0.1g/cmの負荷で、比較例で用いたものと同じTWCをコーティングした。この例となる触媒加工された試料の約1インチ(2.4cm)直径×約1インチ(2.6cm)長の試料を、比較例について上で説明したように、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)検出器を使用して、90,000ch/hrの空間速度及び17.9リットル/分の全流量で、400ppmのプロピレン、5000ppmの一酸化炭素、500ppmの一酸化窒素、14%のCO、HOの10%蒸気、1700ppmの水素、残りの窒素を用いたライトオフベンチ試験において試験した。図9は、本開示の例となる実施形態に従った、オン・ウォールTWC及び壁内に配置されたゼオライトを有する例についての時間(秒)の関数としてのプロピレン濃度(ppm)902、並びに、入口温度(℃)904及び出口温度(℃)910の生データプロットを示している。図8及び9を参照すると、プロピレン濃度902は、試験開始時において、本開示の例となる実施形態における約15秒の開始時間よりもはるかに低くなることが分かり、高多孔率低質量のハニカム体基材の細孔内にコーティングされたZSM−5ゼオライト内におけるプロピレンのかなりの吸着が示唆される。曲線904で示される温度が上昇し、触媒が加熱されるにつれて、プロピレン濃度902は0へと低下し、TWC上の酸化反応が示唆される。冷間始動領域CSでは、ボックス906に示されるように(図10の曲線902と802の間の領域を参照)、HCの吸着が生じた。TWC触媒及びゼオライトが加熱されるにつれて、楕円908によって示されるように(図10の曲線902と802の間の網掛けの領域を参照)、HCの脱着及び分解が生じた。この例の発熱反応は、ゼオライト上のプロピレン(HC)の吸着、及び、表面のTWC上での加熱サイクルの間の脱着及び酸化を示している。
図10は、比較例におけるTWCのみ、並びに、本明細書に記載される本開示の例となる実施形態の例における細孔内のZSM−5及び壁上のTWCについての2つのライトオフ試験を示す、図8及び9に由来するデータの重ね合わせを提供している。2つの例を比較する図は、約60%超近くのプロピレンが吸着され、小画分(<10%)のプロピレンが脱着され、残りの炭化水素はCOへと酸化されたことを示している。これらの例は、壁上にTWCがコーティングされた高速ライトオフ高多孔率低質量のハニカム体基材の細孔内にゼオライトをコーティングして、低温において吸着をもたらし、その後、高温において吸着させたプロピレンの脱着及びTWC上での酸化をもたらすことの利点を明確に実証している。
自動車用触媒におけるゼオライトは、例えば、C〜C10のHC鎖、アルカン、アルケン、芳香族などを含む、広範囲のHCを吸着することが、本出願人によって見出されている。ゼオライトは、約100,000マイル(約161,000km)を超えて、安定性と信頼性を維持することが見出されている。高速ライトオフ高多孔率低質量のハニカム体基材の細孔内に堆積されたゼオライトを、壁上に堆積させたTWCと組み合わせることによって、本開示の例となる実施形態の概念が実証される。
理論に縛られることは望まないが、高速ライトオフ高多孔率低質量のハニカム体基材の壁は薄いことから、壁の細孔内に配置されたゼオライトに吸着されるHCの経路は非常に短く、急速な吸着を生じうる。本明細書で用いられる場合、経路とは、単純に、ガスが基材の壁を貫通するためにとる経路のことを指す。加えて、TWC触媒に対する脱着されたHCの経路もまた同じ理由から短く、低温における効率的な吸着並びに高温における脱着及び酸化が生じる。壁上に配置されたTWCは、壁内で一塊になる前に、触媒温度まで加熱される傾向にある。よって、壁のバルクが加熱されたときに脱着されたHCを加熱された触媒によって容易に酸化することができ、低温における効率的な吸着並びに高温における脱着及び酸化が生じる。さらには、薄い多孔質の壁は、ゼオライトが効率的に用いられ、吸着させたHCを放出して酸化させるように、より厚い、あまり多孔質ではない壁よりも容易に加熱される。
この開示に従った、例えば10%P〜35%Pの範囲など、より低い多孔率(%P)を有するディーゼル酸化触媒(DOC)の例となる実施形態では、ゼオライトは、DOCの壁の細孔内に配置することができ、TWCは、本明細書に記載されるように壁上に配置することができる。DOCの事例では、ゼオライトは、エンジンサイクルが冷却温度で動作するときにHCを吸着し、その後、エンジンサイクルが高温で動作するときに上に記載かつ実証されるようにHCを脱着及び酸化することができる。
これらの例となる実施形態の幾つかでは、エンジン排気などの流体を清浄化するための排気システムは、壁の細孔の内に配置されたゼオライト及び本明細書に記載されるように基材の壁上に配置されたTWCを備えた、高多孔率又はより低い多孔率を有する低質量の基材を含みうる。基材は、筐体内に配置されてもよく、該筐体は、排気システムなどの流体処理システム内に配置されうる。筐体は、カンと称することもでき、セラミックハニカム体をカン内に配置するプロセスをキャニングと称することができる。
図11は、壁の細孔内に配置されたゼオライト触媒及び壁の表面上に配置されたTWCを備えた、多孔質セラミックハニカム体を含む排気システムの例となる実施形態を示している。これらの実施形態の幾つかに従ったシステム3は、エンジン5又は、精製される、排ガス流などの流体流「G」の他の供給源、基材9を取り付けるためのチャンバ8を有する筐体7、フィルタ11、及び、排気管又は排気筒などの出口パイプ13を含みうる。筐体7は、ガス流Gをチャンバ8内へと、筐体チャンバ8内に配置された基材9のチャネルを通って誘導し、それによって、例となる実施形態の幾つかに関して上述されるようにガス流が精製される、入口12を有しうる。精製されたガス流G1は、出口14を通って筐体7から出ることができ、それぞれの出口及び入口端を塞栓20で封止された入口及び出口チャネルを有するスルーウォールフィルタ11の壁を通過する際に濾過されて、排気管13からの精製かつ濾過されたガス流の排出をもたらすことができる。フィルタ11は、ディーゼル微粒子フィルタ又はガス微粒子フィルタとすることができ、これらの例となる実施形態の幾つかに従った基材9の上流又は下流でありうる。さらには、排気システムの追加的な構成要素は、例えば、選択的触媒還元(SCR)触媒及び他の互換性のある構成要素を含みうる。
システム21では、これらの例となる実施形態の幾つかに従って、基材は、精製されたガス流G1が排気管13から直接流出できるように、エンジン10から遠くに位置し、微粒子フィルタ11を伴わない。すなわち、システム3では、基材は、本開示のさまざまな例となる実施形態に従って上述されるように、エンジン5に密結合されて、高速ライトオフをもたらしうる。同じように、基材9はシステム21のエンジン10に密結合されていなくてもよいが、システム21は、それにもかかわらず、フィルタ、SCR触媒など、及びそれらの組合せを含みうる。基材9が、図7に関して上述した低質量密度の入口部分、冷間始動時及び/又は冷熱サイクル排出成分を吸着し、三元触媒(TWC)のライトオフ温度に近いかそれより高い温度で排出成分を脱着する収着剤、並びに、本明細書に記載される例となる実施形態の幾つかに従って脱着した排出成分を分解する、このようなTWCを有する場合には、基材は、エンジンと密接に結合する必要はなく、目標とする規制を下回る十分な駆動サイクル排出量を依然としてもたらしつつ、スペースが限られたシステム設計により大きい柔軟性を提供することができる。
さらには、これらの例となる実施形態に従って配置された収着剤及びTWCを有しない構成要素は、非効率性を生じうる。例えば、図12に示されるように、TWC37よりもエンジン35の近くに配置された収着剤33は、排ガス流G中の排出成分を吸着するであろうが、しかしながら、TWC37は、加熱が遅延し、さらに、おそらくは、収着剤が脱着温度において成分を脱着した後に、ライトオフ温度に達するであろう。他方では、エンジン35により近いTWC37は、より速く加熱されるが、脱着した成分を分解することができないであろう。さらには、エンジンにより近いTWC37、及び収着剤33よりエンジンからさらに遠い追加のTWC39は、追加的な構成要素及び重量を付け加え、さらなるスペースを必要とするであろう。
本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示にさまざまな修正及び変形がなされうることは、当業者にとって明白であろう。よって、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内に入ることを条件として、添付の特許請求の範囲が本開示の修正及び変形にも及ぶことが意図されている。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材、
前記壁の第1の部分の細孔内に配置されたイン・ウォールゼオライト触媒、及び
前記壁の前記第1の部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)
を備えている、多孔質セラミックハニカム体。
実施形態2
前記壁の前記第1の部分が、前記第1の端面から前記第2の端面まで少なくとも部分的に延在することを特徴とする、実施形態1に記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態3
前記壁の前記第1の部分が、前記壁の第2の部分によって前記第1の端面から離間されており、前記第1の端面が前記多孔質セラミックハニカム体の入口側にあることを特徴とする、実施形態1又は2に記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態4
前記壁の前記第2の部分が、前記壁の細孔内にゼオライト触媒を実質的に含まないことを特徴とする、実施形態1〜3のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態5
前記壁の前記第2の部分が、前記壁の前記第1の部分より小さい質量を有することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態6
TWCが、前記壁の前記第2の部分の少なくとも一部分の上に配置されていることを特徴とする、実施形態1〜5のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態7
前記壁の前記第1の部分が、前記壁の第3の部分によって前記第2の端面から離間されていることを特徴とする、実施形態1〜6のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態8
前記第2の部分の前記第1の端面から前記第1の部分までと、前記第3の部分の前記第2の端面から前記第1の部分までとが、実質的に同じ長さ又は異なる長さであることを特徴とする、実施形態1〜7のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態9
前記壁の前記第3の部分が、前記壁の細孔内にゼオライトを実質的に含まないことを特徴とする、実施形態1〜8のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態10
TWCが、前記壁の前記第3の部分の少なくとも一部分の上に配置されていることを特徴とする、実施形態1〜9のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態11
前記TWCが、炭化水素酸化触媒、CO酸化触媒、及びNOx還元触媒のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、実施形態1〜10のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態12
前記ゼオライトが、ZSM−5、ベータゼオライト、モルデナイト、Y−ゼオライト、超安定化Y−ゼオライト、リン酸アルミニウムゼオライト、グメリナイト、マッツァイト、オフレタイト、ZSM−12、ZSM−18、ベリロリン酸塩−H、ボグザイト、SAPO−40、SAPO−41、それらの組合せ、及びそれらの混合物のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、実施形態1〜11のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態13
前記基材が、押出成形されたゼオライトを含むことを特徴とする、実施形態1〜12のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態14
前記基材の多孔率が約50%を超えることを特徴とする、実施形態1〜13のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態15
前記メジアン細孔径が約7〜10μmであることを特徴とする、実施形態1〜14のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態16
むき出しの前記基材の密度が、600/3の幾何学形状において、約0.12〜0.18gm/cmであることを特徴とする、実施形態1〜15のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態17
前記ゼオライトが、ある特定の温度以下における冷間始動時に、排ガス流から炭化水素を吸着し、前記ある特定の温度を上回ると炭化水素を脱着するように構成されており、かつ
前記TWCが、前記ある特定の温度を上回る上限を有する温度範囲において、前記脱着した炭化水素の少なくとも一部分を分解するように構成されている
ことを特徴とする、実施形態1〜16のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態18
前記ある特定の温度が、約150℃〜約250℃の範囲の触媒ライトオフ温度であることを特徴とする、実施形態1〜17のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態19
前記基材がコージエライトを含み、かつ
前記基材の多孔率が約50%未満であり、前記基材のメジアン細孔径が約7〜10μmであり、前記基材の密度が、400/4の幾何学形状において、約0.19〜0.35gm/cmである
ことを特徴とする、実施形態1〜13のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態20
前記ゼオライトが、ある特定の温度以下において、ゆっくりとしたサイクルの間に炭化水素を吸着し、前記ある特定の温度を超えると炭化水素を脱着するように構成されており、
前記TWCが、前記ある特定の温度を上回る上限を含む温度範囲において、前記脱着した炭化水素の少なくとも一部を分解するように構成されている
ことを特徴とする、実施形態1〜13及び19のいずれかに記載の多孔質セラミックハニカム体。
実施形態21
第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材;及び
前記壁の少なくとも一部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)
を備えており、
前記基材が押出成形されたゼオライト触媒を含んでいる、
多孔質セラミックハニカム体。
実施形態22
ゼオライト触媒の多孔質セラミック体を押出成形する工程、及び
前記多孔質セラミック体の壁の壁面上に三元触媒(TWC)を配置する工程
を含む、セラミック物品の製造方法。
実施形態23
多孔質セラミック体の壁の第1の部分の壁の細孔内にゼオライト触媒を配置する工程、及び
前記多孔質セラミック体の前記壁の前記第1の部分の少なくとも一部分の壁面上に三元触媒(TWC)を配置する工程
を含む、セラミック物品の製造方法。
実施形態24
前記TWCが、炭化水素酸化触媒、CO酸化触媒、及びNOx還元触媒のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、実施形態23に記載の方法。
実施形態25
前記多孔質セラミック体の前記壁が、前記多孔質セラミック体の第1の端面から第2の端面まで延在する軸方向チャネルを画成し、かつ
前記壁の前記第1の部分が、前記第1の端面から前記第2の端面まで少なくとも部分的に延在する
ことを特徴とする、実施形態23又は24に記載の方法。
実施形態26
前記壁の前記第1の部分が、前記壁の第2の部分によって前記第1の端面から離間されており、
前記壁の前記第2の部分が、前記壁の細孔内にゼオライト触媒を実質的に含まない
ことを特徴とする、実施形態23〜25のいずれかに記載の方法。
実施形態27
前記壁の前記第2の部分が、前記壁の前記第1の部分よりも低い密度を有することを特徴とする、実施形態26に記載の方法。
実施形態28
前記壁の前記第1の部分が、前記壁の第3の部分によって前記第2の端面から離間されており、
前記壁の前記第3の部分が、前記壁の細孔内にゼオライト触媒を実質的に含まない
ことを特徴とする、実施形態23〜27のいずれかに記載の方法。
実施形態29
第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材、
前記壁の第1の部分の細孔内に配置されたイン・ウォールゼオライト触媒、及び
前記壁の前記第1の部分の壁の少なくとも一部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)
を備えている多孔質セラミックハニカム体と、
精製される排ガス流を受け入れるように構成された入口、
精製された排ガス流を放出するように構成された出口、及び
前記精製される排ガス流を前記基材の前記第1の端面内へと導くように構成された、前記入口と前記出口との間のチャンバであって、前記基材が前記チャンバ内に配置されている、チャンバ
を備えている筐体と
を含む、排気システム。
実施形態30
排ガス流を生成し、かつ、前記筐体の前記入口に出力するように構成されたエンジンをさらに含むことを特徴とする、実施形態29に記載のシステム。
実施形態31
前記筐体の前記チャンバに取り付けられた前記基材が、前記エンジンに密結合していることを特徴とする、実施形態29又は30に記載のシステム。
実施形態32
前記排ガス流を精製するように構成された、フィルタ及び選択的触媒還元(SCR)触媒のうちの少なくとも1つをさらに含むことを特徴とする、実施形態29〜31のいずれかに記載のシステム。
3 システム
5 エンジン
7 筐体
8 チャンバ
9 基材
10 エンジン
11 フィルタ
12 入口
13 出口パイプ/排気管/排気筒
14 出口
20 塞栓
21 システム
33 収着剤
35 エンジン
37 TWC
39 TWC
100 ハニカム体
110 交差する壁
112 セルチャネル
114 上面/第1の端面
116 底面/第2の端面
202 HC排出量
204 エンジンからの排気温度
302 ゼオライト吸着体より前のHC
304 ゼオライト吸着体の後のHC
306 ゼオライト吸着体より前の排気温度
308 ゼオライト吸着体の後の排気温度
402 より高質量低多孔性の壁
404 より低質量高多孔性の壁
502 従来の基材/高質量低多孔性の壁/チャネル壁
504 高多孔率低質量の基材/チャネル壁
506 ゼオライト
508 細孔
512 TWC
602 吸着
604 脱着
606 酸化
700 基材
702 入力端面
704 出力端面
706 セルチャネルの第1の部分
708 セルチャネルの第2の部分
710 セルチャネルの第3の部分
802 プロピレン濃度
804 入口温度
806 出口温度
902 プロピレン濃度
904 入口温度
906 ボックス
908 楕円
910 出口温度

Claims (5)

  1. 第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材、
    前記壁の第1の部分の細孔内に配置されたイン・ウォールゼオライト触媒、及び
    前記壁の前記第1の部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)
    を備えている、多孔質セラミックハニカム体。
  2. 第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材、及び
    前記壁の少なくとも一部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)
    を備えており、
    前記基材が押出成形されたゼオライト触媒を含んでいる、
    多孔質セラミックハニカム体。
  3. ゼオライト触媒の多孔質セラミック体を押出成形する工程、及び
    前記多孔質セラミック体の前記壁の壁面上に三元触媒(TWC)を配置する工程
    を含む、セラミック物品の製造方法。
  4. 多孔質セラミック体の壁の第1の部分の壁の細孔内にゼオライト触媒を配置する工程、及び
    前記多孔質セラミック体の前記壁の前記第1の部分の少なくとも一部分の壁面上に三元触媒(TWC)を配置する工程
    を含む、セラミック物品の製造方法。
  5. 第1の端面から第2の端面まで延在するチャネルを形成する多孔質壁の基材、
    前記壁の第1の部分の細孔内に配置されたイン・ウォールゼオライト触媒、及び
    前記壁の前記第1の部分の壁の少なくとも一部分の壁面上に配置された三元触媒(TWC)
    を備えている、多孔質セラミックハニカム体と、
    精製される排ガス流を受け入れるように構成された入口、
    精製された排ガス流を放出するように構成された出口、及び
    前記精製される排ガス流を前記基材の前記第1の端面内へと導くように構成された、前記入口と前記出口との間のチャンバであって、前記基材が前記チャンバ内に配置されている、チャンバ
    を備えている、筐体と
    を含む、排気システム。
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WO (1) WO2017003981A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7368431B2 (ja) 2021-09-30 2023-10-24 本田技研工業株式会社 排気浄化フィルタ

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2545747A (en) * 2015-12-24 2017-06-28 Johnson Matthey Plc Gasoline particulate filter
CA2928459A1 (en) * 2016-05-02 2017-11-02 Nova Chemicals Corporation Transfer line for steam cracker with selective gas removal
CN108786719B (zh) * 2018-06-07 2021-05-04 金华职业技术学院 一种用于吸附VOCs的吸附材料及其制备方法
WO2020163123A1 (en) * 2019-02-08 2020-08-13 Corning Incorporated Zone-coated ceramic particulate partial filter
US11872542B2 (en) 2019-07-12 2024-01-16 Basf Corporation Catalyst substrate comprising radially-zoned coating

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11210451A (ja) * 1997-11-20 1999-08-03 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関における排気浄化用触媒装置
JP2002210371A (ja) * 2001-01-17 2002-07-30 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JP2009165989A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JP2013517934A (ja) * 2010-02-01 2013-05-20 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 押出しソリッド本体を含む三元触媒
US20140044625A1 (en) * 2012-08-08 2014-02-13 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon trap having improved adsorption capacity
JP2014509244A (ja) * 2010-11-24 2014-04-17 ビーエーエスエフ コーポレーション 先進の触媒式スートフィルタならびにその作製方法および使用方法

Family Cites Families (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6089014A (en) 1990-06-08 2000-07-18 Corning Incorporated Engine exhaust system with reduced hydrocarbon emissions
US5334570A (en) 1991-07-25 1994-08-02 Corning Incorporated Pore impregnated catalyst device
AU8457491A (en) 1991-09-19 1993-04-01 Uop Four phase process for controlling emissions during cold start of internal combustion engine
CA2094763A1 (en) 1992-08-05 1994-02-06 William Hertl System and method for removing hydrocarbons from gaseous mixtures
US5260035A (en) * 1992-08-05 1993-11-09 Corning Incorporated Apparatus and method for modifying gaseous mixtures
DE4226394C2 (de) 1992-08-10 1999-01-21 Degussa Verfahren zur katalytischen Autoabgasreinigung mit verbessertem Kaltstartverhalten
DE4239875C2 (de) 1992-11-27 1999-02-11 Degussa Abgasreinigungssystem zur Verminderung der Kohlenwasserstoff-Emissionen während des Kaltstarts von Verbrennungskraftmaschinen
JP3311051B2 (ja) 1992-12-16 2002-08-05 日本碍子株式会社 排気ガス浄化方法及び装置
US5492679A (en) 1993-03-08 1996-02-20 General Motors Corporation Zeolite/catalyst wall-flow monolith adsorber
WO1995008702A1 (en) 1993-09-24 1995-03-30 W.R. Grace & Co.-Conn. Combined hydrocarbon trap and electrically heatable converter
US5587137A (en) 1994-01-18 1996-12-24 Corning Incorporated Exhaust gas conversion method using thermally stable zeolites
US5582003A (en) 1994-04-28 1996-12-10 Corning Incorporated Temperature actuated zeolite in-line adsorber system
US5603216A (en) 1994-08-02 1997-02-18 Corning Incorporated By-pass adsorber system
US5787707A (en) 1994-08-02 1998-08-04 Corning Incorporated In-line adsorber system
US5772972A (en) 1995-01-09 1998-06-30 Ford Global Technologies, Inc. Catalyst/hydrocarbon trap hybrid system
EP0774054B1 (en) 1995-06-06 2002-02-20 Johnson Matthey Public Limited Company Combatting air pollution
US5531068A (en) 1995-06-19 1996-07-02 Uop Combination catalyst/adsorber system for treating an engine exhaust gas stream
US6192324B1 (en) 1995-08-14 2001-02-20 General Motors Corporation On-board diagnosis of emissions from catalytic converters
US5687565A (en) 1995-11-29 1997-11-18 Amoco Corporation Control of exhaust emissions from an internal combustion engine
KR20010033611A (ko) * 1997-12-24 2001-04-25 스티븐 아이. 밀러 내연기관 동력의 차량용 촉매 전환기 시스템
AU3765299A (en) 1998-05-07 1999-11-23 Engelhard Corporation Catalyzed hydrocarbon trap and method using the same
US6122909A (en) 1998-09-29 2000-09-26 Lynntech, Inc. Catalytic reduction of emissions from internal combustion engines
JP2000117021A (ja) 1998-10-09 2000-04-25 Mitsubishi Paper Mills Ltd 空気清浄化フィルター
US6203764B1 (en) 1999-01-15 2001-03-20 Midwest Research Institute Vacuum-insulated catalytic converter
JP2001096126A (ja) 1999-09-28 2001-04-10 Daikin Ind Ltd 湿度調節装置
WO2001047634A1 (en) * 1999-12-28 2001-07-05 Corning Incorporated Zeolite/alumina catalyst support compositions and method of making the same
DE10027401A1 (de) 2000-06-02 2001-12-20 Emitec Emissionstechnologie Kleinvolumiger Absorber
US6617276B1 (en) 2000-07-21 2003-09-09 Johnson Matthey Public Limited Company Hydrocarbon trap/catalyst for reducing cold-start emissions from internal combustion engines
JP4642978B2 (ja) 2000-08-08 2011-03-02 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP2002154822A (ja) 2000-11-16 2002-05-28 Rikogaku Shinkokai ゼオライト膜被覆基体の製造方法、およびゼオライト含有基体の製造方法
JP4674009B2 (ja) 2001-07-23 2011-04-20 株式会社キャタラー ガス交換装置
JP3915694B2 (ja) 2002-01-24 2007-05-16 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
KR20030097229A (ko) 2002-06-20 2003-12-31 현대자동차주식회사 3중층 코팅구조의 탄화수소 흡착형 삼원촉매와 그 제조방법
US20040001781A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-01 Engelhard Corporation Multi-zone catalytic converter
US7574796B2 (en) * 2002-10-28 2009-08-18 Geo2 Technologies, Inc. Nonwoven composites and related products and methods
JP2004176589A (ja) 2002-11-26 2004-06-24 Toyota Motor Corp 排ガス浄化装置
US7132150B2 (en) * 2003-08-14 2006-11-07 Corning Incorporated Porous ceramic filters with catalyst coatings
JP2005160852A (ja) 2003-12-04 2005-06-23 Calsonic Kansei Corp 脱臭器
EP1732842B1 (en) 2004-02-02 2017-01-11 California Institute Of Technology Molecular sieves for improved hydrocarbon traps
US20080241032A1 (en) 2007-04-02 2008-10-02 Geo2 Technologies, Inc. Catalyzing Lean NOx Filter and Method of Using Same
US7378069B2 (en) 2004-07-27 2008-05-27 Los Alamos National Security, Llc Catalyst and method for reduction of nitrogen oxides
JP4904695B2 (ja) 2005-02-09 2012-03-28 パナソニック株式会社 脱臭体および脱臭体の製造方法およびそれを用いた脱臭装置
JP2007111310A (ja) 2005-10-21 2007-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 脱臭体
US20070111878A1 (en) 2005-11-16 2007-05-17 Bilal Zuberi Extrudable mixture for forming a porous block
US7762059B2 (en) 2005-12-28 2010-07-27 Chevron U.S.A. Inc. Treatment of engine exhaust using molecular sieve SSZ-74
US7618699B2 (en) 2006-06-30 2009-11-17 Corning Incorporated Low-microcracked, porous ceramic honeycombs and methods of manufacturing same
US7927682B2 (en) 2006-06-30 2011-04-19 Corning Incorporated Low-microcracked, porous ceramic honeycombs and methods of manufacturing same
JP2008018303A (ja) 2006-07-11 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 吸着素子
US7837978B2 (en) 2006-10-13 2010-11-23 Chevron U.S.A. Inc. Process for preparing aluminum-containing molecular sieve SSZ-26
US8580228B2 (en) 2006-12-27 2013-11-12 Chevron U.S.A. Inc. Treatment of cold start engine exhaust
MY151327A (en) * 2007-01-31 2014-05-15 Basf Catalysts Llc Gas catalysts comprising porous wall honeycombs
EP2234938B1 (en) * 2007-11-30 2019-08-07 Corning Incorporated Zeolite-based honeycomb body
JP2009213997A (ja) 2008-03-10 2009-09-24 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
WO2009118868A1 (ja) 2008-03-27 2009-10-01 イビデン株式会社 ハニカム構造体
US8413433B2 (en) 2008-07-17 2013-04-09 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon retaining and purging system
EP2373405B1 (en) * 2008-12-08 2013-01-09 Haldor Topsøe A/S Method and catalyst for removal of nitrogen oxides in a flue gas
US8978360B2 (en) 2009-09-15 2015-03-17 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon and NOx trap
WO2011154913A1 (en) 2010-06-10 2011-12-15 Basf Se Nox storage catalyst with improved hydrocarbon conversion activity
JP2012055501A (ja) 2010-09-09 2012-03-22 Panasonic Corp 空気清浄装置
US8763364B2 (en) 2011-04-18 2014-07-01 Chevron U.S.A. Inc. Treatment of cold start engine exhaust
ES2392989B2 (es) 2011-05-19 2013-07-09 Universidad De Alicante Trampa catalítica de hidrocarburos contenidos en las emisiones de un motor de combustión interna.
US20120308439A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Johnson Matthey Public Limited Company Cold start catalyst and its use in exhaust systems
CN102322319A (zh) * 2011-07-13 2012-01-18 湖南大学 一种用于汽油机冷启动工况的hc排放净化系统
JP2013043138A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Denso Corp 触媒担持体及びその製造方法
RU2611519C2 (ru) 2011-10-06 2017-02-27 Басф Корпорейшн Способ нанесения поглощающего покрытия на субстрат, основу и/или субстрат, покрытый основой
US8926910B2 (en) 2012-02-07 2015-01-06 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon trap for reducing cold-start engine emissions
US20130287659A1 (en) 2012-04-26 2013-10-31 Ford Global Technologies, Llc Combined hydrocarbon trap and catalyst
JP5919215B2 (ja) * 2013-03-29 2016-05-18 日本碍子株式会社 ハニカム触媒体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11210451A (ja) * 1997-11-20 1999-08-03 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関における排気浄化用触媒装置
JP2002210371A (ja) * 2001-01-17 2002-07-30 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
JP2009165989A (ja) * 2008-01-18 2009-07-30 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
JP2013517934A (ja) * 2010-02-01 2013-05-20 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 押出しソリッド本体を含む三元触媒
JP2014509244A (ja) * 2010-11-24 2014-04-17 ビーエーエスエフ コーポレーション 先進の触媒式スートフィルタならびにその作製方法および使用方法
US20140044625A1 (en) * 2012-08-08 2014-02-13 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon trap having improved adsorption capacity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7368431B2 (ja) 2021-09-30 2023-10-24 本田技研工業株式会社 排気浄化フィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
CN107810058A (zh) 2018-03-16
US10207258B2 (en) 2019-02-19
CN107810058B (zh) 2022-01-25
EP3313570A1 (en) 2018-05-02
US20190134614A1 (en) 2019-05-09
EP3313570B1 (en) 2021-06-02
CN114308033A (zh) 2022-04-12
EP3881932A1 (en) 2021-09-22
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