KR101831933B1 - 촉매화 미립자 필터 및 미립자 필터의 코팅 방법 - Google Patents
촉매화 미립자 필터 및 미립자 필터의 코팅 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101831933B1 KR101831933B1 KR1020137035082A KR20137035082A KR101831933B1 KR 101831933 B1 KR101831933 B1 KR 101831933B1 KR 1020137035082 A KR1020137035082 A KR 1020137035082A KR 20137035082 A KR20137035082 A KR 20137035082A KR 101831933 B1 KR101831933 B1 KR 101831933B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- catalyst
- ammonia
- palladium
- washcoat
- nitrogen oxides
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 95
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 85
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 11
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 10
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- -1 silica aluminum phosphates Chemical class 0.000 claims 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000269350 Anura Species 0.000 description 1
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L calcium;1,3,5,2,4,6$l^{2}-trioxadisilaluminane 2,4-dioxide;dihydroxide;hexahydrate Chemical group O.O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Ca+2].O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1.O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1 UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/18—Exhaust 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
- F01N3/20—Exhaust 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
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
- B01D53/9463—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on one brick
- B01D53/9468—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on one brick in different layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0244—Coatings comprising several layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0246—Coatings comprising a zeolite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/12—Applying particulate materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust 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
- F01N3/033—Exhaust 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
- F01N3/035—Exhaust 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/101—Three-way catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust 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
- F01N3/18—Exhaust 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
- F01N3/20—Exhaust 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
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
- F01N3/2073—Selective catalytic reduction [SCR] with means for generating a reducing substance from the exhaust gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1021—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1023—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1025—Rhodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/50—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
- B01D2255/9155—Wall flow filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/01—Engine exhaust gases
- B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
- B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
- B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/82—Phosphates
- B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
- B01J29/85—Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
- B01J37/0027—Powdering
- B01J37/0036—Grinding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0219—Coating the coating containing organic compounds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
- F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
- F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
- F01N2510/0684—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings having more than one coating layer, e.g. multi-layered coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust 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
- F01N3/022—Exhaust 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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust 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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
벽유동 미립자 필터로서, 잔류 탄화수소 및 일산화탄소의 제거에 활성을 갖고 풍부 연소 엔진 작동 조건에서 질소 산화물이 수소 및/또는 일산화탄소와 반응하여 암모니아가 되는 반응을 촉매작용하는 촉매로 입구측에서 촉매작용되고, 입구측에서 형성된 암모니아와의 반응에 의해 NOx의 선택적 환원에 활성을 갖는 촉매로 출구측에서 촉매작용되는 벽유동 미립자 필터.
Description
본 발명은 다작용성 촉매화 엔진 배기 미립자 필터에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 잔류 탄화수소 및 일산화탄소의 제거에 활성을 갖고 풍부 연소 엔진 작동 조건에서 질소산화물이 수소 및/또는 일산화탄소와 반응하여 암모니아가 되는 반응을 촉매작용하는 3원촉매(TWC)로 입구측에서 촉매작용되는 벽유동(wall flow) 미립자 필터이다. 출구측에서 필터는 공지된 NH3-선택적 촉매 환원(SCR) 공정에 의해 질소 산화물을 제거하는 촉매로 코팅되고, 선택적으로 과량의 암모니아의 질소로의 산화에 활성을 갖는 촉매로 코팅된다.
더욱이 본 발명은 본 발명에 따르는 다작용성 촉매화 미립자 필터인 촉매화 입자 필터의 제조 방법을 제공한다.
다작용성 촉매화 필터는 가솔린 직접 분사(GDI) 엔진과 같은, 희박 연소 가솔린 엔진으로부터의 배기 가스의 정화에 특히 유용하다.
GDI 엔진은 가솔린이 사전 혼합된 분사 엔진보다 더 많은 탄소질 매연을 발생시킨다. 유럽에서 Euro 5+ Diesel 법안은 GDI에 대해 앞으로는 4.5mg/km의 미립자 질량 한계를 가지고 사용될 것으로 예상되는데, 이것은 상기 한계에 도달하기 위해 엔진 배기의 여과를 요구한다.
전형적으로, 벽유동형의 필터는 벌집모양 벽유동 필터이고, 여기서 미립자 물질은 벌집모양 필터의 격벽에 또는 안에 포획된다. 이들 필터는 가스 투과성 격벽에 의해 분리된 복수의 길이방향 유동 채널을 가진다. 가스 입구 채널은 가스 입구측에서 개방되고 반대 출구 단부에서 차단되고 가스 출구 채널은 출구 단부에서 개방되고 입구 단부에서 차단되어서, 벽유동 필터에 진입하는 가스 스트림이 격벽을 통해 강제된 후 출구 채널로 진입한다.
매연 입자에 더하여, 희박 연소 가솔린 엔진으로부터의 배기 가스는 질소 산화물(NOx), 일산화탄소 및 미연소 탄화수소를 함유하는데, 이것들은 건강 및 환경상의 위험을 나타내는 화합물이고 배기 가스로부터 감소 또는 제거되어야 한다.
NOx, 일산화탄소 및 미연소 탄화수소의 제거 또는 무해한 환원에 활성인 촉매는 그 자체가 본 분야에 알려져 있다.
특허 문헌은 엔진 배기 가스로부터의 유해한 화합물의 제거를 위한 별도의 촉매 장치를 포함하는 많은 정화 시스템을 개시한다.
암모니아 자체 또는 암모니아의 전구체로 첨가된 암모니아와의 반응에 의해 NOx의 선택적 촉매 환원(SCR)과 함께 미연소 탄화수소 및 미립자 물질의 산화를 촉매작용하는 촉매로 코팅된 배기 가스 미립자 필터가 본 분야에 또한 알려져 있다.
본 발명은 특정 촉매가 탄화수소 및 미연소 탄화수소와의 반응에 의해 암모니아를 형성하는 능력을 이용하여 암모니아 SCR과 가솔린 엔진으로부터 입자 배기 가스의 제거를 조합한다.
따라서, 본 발명은 가스 투과성 다공성 격벽에 의해 분리된 복수의 길이방향 입구 유동 채널 및 출구 유동 채널로 구성된 촉매화 벽유동 필터를 제공하고, 각 입구 유동 채널은 개방 입구 단부 및 폐쇄된 출구 단부를 가지고, 각 출구 유동 채널은 폐쇄된 입구 단부 및 개방 출구 단부를 가지고,
각 입구 유동 채널은 질소 산화물이 일산화탄소 및 수소와 반응하여 암모니아가 되는 반응에 활성인 제1 촉매를 포함하고;
각 출구 채널은 질소 산화물이 암모니아와 반응하여 질소가 되는 선택적 환원 반응에 활성인 제2 촉매 조성물을 포함하고;
제1 또는 제2 촉매의 모드 입자 크기는 가스 투과성 다공성 격벽의 평균 기공 크기보다 작고, 작지 않은 모드 입자 크기를 갖는 촉매의 모드 입자 크기는 가스 투과성 다공성 격벽의 평균 기공 직경보다 크다.
제1 촉매와 제2 촉매 중 어느 하나가 격벽의 평균 기공 직경보다 작은 입자 크기를 갖고 남은 촉매 입자가 벽의 평균 기공 직경보다 큰 입자 크기를 갖는 것의 이점은 촉매들 중 하나가 격벽으로 효과적으로 확산하는 것을 허용하고 남은 촉매가 특이적 촉매 활성이 바람직하지 않은 채널로 확산하는 것을 방지하는 것이다.
하기 반응:
NOx + H2/CO = NH3 + CO2 + H20
에 의해 NOx의 암모니아로의 반응에 유용한 촉매는 팔라듐, 백금, 팔라듐 및 로듐의 혼합물, 그리고 팔라듐, 백금 및 로듐의 혼합물이다.
이들 촉매는 가솔린 엔진의 풍부 연소 작동 조건, 즉 λ<1 하에서 암모니아 형성을 촉매작용한다. 팔라듐은 가장 많은 암모니아 형성을 갖는 바람직한 촉매이다.
따라서 상기 반응에 의해 입구 채널 내에서 형성된 암모니아는 필터의 격벽을 통해 출구 채널로 투과되고 풍부 작동 조건 동안 출구 유동 채널에서 SCR 촉매로 흡착된다.
암모니아 형성 촉매 및 SCR 촉매는 둘 다 바람직하게는 각각 입구 채널 및 출구 채널을 향하는 면의 격벽에 부착된다.
엔진의 후속 희박 연소 작동 사이클에서, 배기 가스에 존재하는 NOx는 하기 반응에 의해 SCR 촉매에 저장된 암모니아와 반응한다:
NOx + NH3 = N2 + H2O
이미 상기에 언급된 바와 같이, SCR 촉매는 그 자체가 본 분야에 알려져 있다. 본 발명에서 사용을 위해, 질소 산화물의 선택적 환원에 활성인 바람직한 촉매는 제올라이트, 실리카 알루미늄 포스페이트, 이온 교환 제올라이트, 철 및/또는 구리로 촉진된 실리카 알루미늄 포스페이트, 하나 또는 그 이상의 비금속 산화물 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에서 사용을 위해 더 바람직한 SCR 촉매는 구리 및/또는 철로 촉진된, SAPO 34와 같은 캐버자이트 구조를 갖는 실리카 알루미늄 포스페이트이다.
NOx와 반응하지 않은 과량의 암모니아를 제거하기 위해, 벽유동 필터는 본 발명의 구체예에서 필터의 출구 단부의 영역에서 적어도 각 출구 유동 채널에 배열된 암모니아 산화 촉매를 추가로 포함한다.
바람직한 암모니아 산화 촉매는 팔라듐, 백금 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
SCR 촉매 코트의 일부 상에 코팅된 암모니아 산화 촉매와 접촉하여, 암모니아는 질소 및 물로 산화된다.
암모니아 산화 촉매는 출구 영역에서 필터의 출구 채널의 격벽 상에 직접 부착되거나, 또는 격벽으로부터 떨어져서 면하는 SCR 촉매 층의 상부 표면상에 표면층으로서 제공될 수 있다.
본 발명은 촉매화 벽유동 필터의 제조 방법을 추가로 제공한다.
그것의 광범위한 구체예에서, 본 발명에 따르는 방법은
a) 가스 투과성 격벽에 의해 분리된 복수의 길이방향 입구 유동 채널 및 출구 유동 채널을 갖는 벽유동 필터 본체를 제공하는 단계로서, 각 입구 유동 채널은 개방 입구 단부 및 폐쇄된 출구 단부를 가지고, 각 출구 유동 채널은 폐쇄된 입구 단부 및 개방 출구 단부를 가지는 단계;
b) 질소 산화물이 일산화탄소 및 수소와 반응하여 암모니아가 되는 반응에 활성인 제1 촉매 조성물을 함유하는 제1 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
c) 질소 산화물이 암모니아와 반응하여 질소가 되는 선택적 환원 반응에 활성인 제2 촉매 조성물을 함유하는 제2 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
d) 필터 본체의 입구 유동 채널을 제1 촉매 워시코트로 코팅하는 단계;
e) 필터 본체의 출구 유동 채널을 제2 촉매 워시코트로 코팅하는 단계; 및
f) 코팅된 필터 본체를 건조 및 열처리하여 촉매화 벽유동 필터를 얻고, 제1 또는 제2 촉매 워시코트의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 크기보다 작고, 작지 않은 모드 입자 크기를 갖는 촉매 워시코트의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 직경보다 큰 단계를 포함한다.
추가 광범위한 구체예에서 입구 채널 및 출구 채널의 출구 단부 및 입구 단부를 플러깅하는 것은 각각 채널의 코팅 후 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명은 더욱이 촉매화 벽유동 필터의 제조 방법이고,
a) 가스 투과성 격벽에 의해 분리된 복수의 길이방향 입구 유동 채널 및 출구 유동 채널을 갖는 벽유동 필터 본체를 제공하는 단계;
b) 질소 산화물이 일산화탄소 및 수소와 반응하여 암모니아가 되는 반응에 활성인 제1 촉매 조성물을 함유하는 제1 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
c) 질소 산화물이 암모니아와 반응하여 질소가 되는 선택적 환원 반응에 활성인 제2 촉매 조성물을 함유하는 제2 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
d) 필터 본체의 입구 유동 채널을 제1 촉매 워시코트로 코팅하는 단계;
e) 필터 본체의 출구 유동 채널을 제2 촉매 워시코트로 코팅하는 단계;
f) 상기 코팅된 입구 유동 채널의 출구 단부를 플러깅하고, 상기 코팅된 출구 유동 채널의 입구 단부를 플러깅하는 단계; 및
g) 코팅된 필터 본체를 건조 및 열처리하여 촉매화 벽유동 필터를 얻고, 워시코트의 제1 또는 제2 촉매의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 크기보다 작고, 작지 않은 모드 입자 크기를 갖는 촉매 워시코트의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 직경보다 큰 단계를 포함한다.
본 발명에서의 사용을 위한 특이적 촉매 조성물은 상기 언급되고 청구항 9 내지 11 항에 더 개시된다.
본 발명의 추가 구체예에서, 필터는 과량의 암모니아의 질소 및 물로의 산화에 활성인 촉매인 소위 암모니아 슬립 촉매로 추가로 코팅된다.
따라서 이 구체예에서 본 발명의 방법은 암모니아의 산화에 활성인 제3 촉매를 함유하는 제3 워시코트를 제공하는 단계; 및 제2 워시코트의 코팅에 이어서, 출구 채널의 적어도 일부를 제3 워시코트로 코팅하는 단계를 포함한다.
본 발명에서의 사용을 위한 워시코트를 제조할 때, 보통 입자 형태인 촉매는 필요한 입자 크기로 밀링 또는 응집되고, 선택적으로 결합제, 점도 개선제, 발포제 또는 다른 처리 보조제의 첨가와 함께 물 또는 유기 용매에 현탁된다.
그 다음 필터는 필터에 진공을 인가하여 워시코트를 가압하거나 또는 침지 코팅에 의한 것을 포함하는 통상의 실시에 따라 워시코팅된다.
필터의 격벽의 평균 기공 크기보다 작은 모드 입자 크기를 갖는 촉매의 양은 전형적으로 20 내지 140 g/l이고, 더 큰 모드 입자 크기를 갖는 촉매의 양은 전형적으로 10 내지 100 g/l이다. 필터 상의 총 촉매 로딩은 전형적으로 40 내지 200 g/l의 범위이다.
본 발명에서의 사용을 위한 적합한 필터 재료의 예는 탄화규소, 티탄산알루미늄, 코디어라이트, 알루미나, 물라이트 또는 이들의 조합물이다.
실시예
제1 촉매 조성물의 현탁액은 제1 단계에서 산화세륨 상에 부착된 팔라듐 및 로듐의 분말 혼합물과 필터 벽 평균 기공 크기보다 큰 모드 입자 크기의 알루미나 입자로부터 제조된다.
혼합물 제1 촉매의 현탁액은 리터 필터당 40 ml 탈염수 중의 20 g의 이들 분말을 혼합함으로써 제조된다. 분산제 Zephrym PD-7000 및 소포제를 첨가한다. 최종 현탁액의 입자 크기는 벽유동 필터의 벽에서 기공들의 평균 기공 직경보다 커야 한다.
제2 촉매의 현탁액은 리터 필터당 200 ml 탈염수 중에 2% 구리로 촉진된 100 g의 실리카 알루미늄 포스페이트 SAPO-34를 혼합하고 분산시킴으로써 만들어진다. 분산제 Zephrym PD-7000 및 소포제를 첨가한다. 현탁액을 비드밀에서 밀링한다. 입자 크기는 벽유동 필터의 벽에서 기공들의 평균 기공 직경보다 작아야한다.
종래의 높은 다공성(약 60% 및 벽 평균 기공 크기 약 18 μm)의 플러깅된 SiC 벽유동 필터 본체가 적용된다.
제1 촉매 현탁액은 표준 워시코트 방법에 의해 필터 분산측의 입구 단부로부터의 필터상에서 워시코팅하고, 건조하고 750℃에서 하소한다.
제2 촉매 현탁액은 표준 워시코트 방법에 의해 필터 분산측의 출구 단부로부터의 필터상에서 워시코팅하고, 건조하고 750℃에서 하소한다.
Claims (12)
- 가스 투과성 다공성 격벽에 의해 분리된 복수의 길이방향 입구 유동 채널 및 출구 유동 채널로 구성되고, 각 입구 유동 채널은 개방 입구 단부 및 폐쇄된 출구 단부를 가지고, 각 출구 유동 채널은 폐쇄된 입구 단부 및 개방 출구 단부를 가지는 촉매화 벽유동 필터로서,
각 입구 유동 채널은 질소 산화물이 일산화탄소 및 수소와 반응하여 암모니아가 되는 반응에 활성인 제1 촉매를 포함하고;
각 출구 채널은 질소 산화물이 암모니아와 반응하여 질소가 되는 선택적 환원 반응에 활성인 제2 촉매를 포함하고;
제1 또는 제2 촉매 중 어느 하나의 모드 입자 크기는 가스 투과성 다공성 격벽의 평균 기공 크기보다 작고, 제1 또는 제2 촉매 중 다른 하나의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 직경보다 크고;
질소 산화물의 암모니아로의 변환에 활성인 촉매는 팔라듐, 백금, 팔라듐 및 로듐의 혼합물, 그리고 팔라듐, 백금 및 로듐의 혼합물을 포함하고 질소 산화물의 선택적 환원에 활성인 촉매는 제올라이트, 실리카 알루미늄 포스페이트, 이온 교환 제올라이트, 철 및/또는 구리로 촉진된 실리카 알루미늄 포스페이트, 하나 또는 그 이상의 비금속 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 촉매화 벽유동 필터. - 제1 항에 있어서, 질소 산화물의 암모니아로의 변환에 활성인 촉매는 팔라듐으로 구성되는 것을 특징으로 하는 촉매화 벽유동 필터.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 각 출구 유동 채널에 배열된 암모니아 산화 촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매화 벽유동 필터.
- 제3 항에 있어서, 암모니아 산화 촉매는 팔라듐, 백금 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매화 벽유동 필터.
- 촉매화 벽유동 필터의 제조 방법으로서,
a) 가스 투과성 격벽에 의해 분리된 복수의 길이방향 입구 유동 채널 및 출구 유동 채널을 갖는 벽유동 필터 본체를 제공하는 단계;
b) 질소 산화물이 일산화탄소 및 수소와 반응하여 암모니아가 되는 반응에 활성인 제1 촉매 조성물을 함유하는 제1 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
c) 질소 산화물이 암모니아와 반응하여 질소가 되는 선택적 환원 반응에 활성인 제2 촉매 조성물을 함유하는 제2 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
d) 필터 본체의 입구 유동 채널을 제1 촉매 워시코트로 코팅하는 단계;
e) 필터 본체의 출구 유동 채널을 제2 촉매 워시코트로 코팅하는 단계;
f) 상기 코팅된 입구 유동 채널의 출구 단부를 플러깅하고, 상기 코팅된 출구 유동 채널의 입구 단부를 플러깅하는 단계; 및
g) 코팅된 필터 본체를 건조 및 열처리하여 촉매화 벽유동 필터를 얻는 단계를 포함하고,
워시코트의 제1 또는 제2 촉매 중 어느 하나의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 크기보다 작고, 워시코트의 제1 또는 제2 촉매 중 다른 하나의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 직경보다 크고,
제1 촉매 조성물은 팔라듐, 백금, 팔라듐 및 로듐의 혼합물, 그리고 팔라듐, 백금 및 로듐의 혼합물을 포함하고 제2 촉매 조성물은 제올라이트, 실리카 알루미늄 포스페이트, 이온 교환 제올라이트, 철 및/또는 구리로 촉진된 실리카 알루미늄 포스페이트, 하나 또는 그 이상의 비금속 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 촉매화 벽유동 필터의 제조 방법으로서,
a) 가스 투과성 격벽에 의해 분리된 복수의 길이방향 입구 유동 채널 및 출구 유동 채널을 가지고, 각 입구 유동 채널은 개방 입구 단부 및 폐쇄된 출구 단부를 가지고, 각 출구 유동 채널은 폐쇄된 입구 단부 및 개방 출구 단부를 가지는 벽유동 필터 본체를 제공하는 단계,
b) 질소 산화물이 일산화탄소 및 수소와 반응하여 암모니아가 되는 반응에 활성인 제1 촉매 조성물을 함유하는 제1 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
c) 질소 산화물이 암모니아와 반응하여 질소가 되는 선택적 환원 반응에 활성인 제2 촉매 조성물을 함유하는 제2 촉매 워시코트를 제공하는 단계;
d) 필터 본체의 입구 유동 채널을 제1 촉매 워시코트로 코팅하는 단계;
e) 필터 본체의 출구 유동 채널을 제2 촉매 워시코트로 코팅하는 단계; 및
f) 코팅된 필터 본체를 건조 및 열처리하여 촉매화 벽유동 필터를 얻는 단계를 포함하고,
워시코트의 제1 또는 제2 촉매 중 어느 하나의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 크기보다 작고, 워시코트의 제1 또는 제2 촉매 중 다른 하나의 모드 입자 크기는 가스 투과성 격벽의 평균 기공 직경보다 크고,
제1 촉매 조성물은 팔라듐, 백금, 팔라듐 및 로듐의 혼합물, 그리고 팔라듐, 백금 및 로듐의 혼합물을 포함하고 제2 촉매 조성물은 제올라이트, 실리카 알루미늄 포스페이트, 이온 교환 제올라이트, 철 및/또는 구리로 촉진된 실리카 알루미늄 포스페이트, 하나 또는 그 이상의 비금속 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 제5 항 또는 제6 항에 있어서, 질소 산화물의 암모니아로의 변환에 활성인 촉매는 팔라듐, 백금, 팔라듐 및 로듐의 혼합물, 그리고 팔라듐, 백금 및 로듐의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제5 항 또는 제6 항에 있어서, 질소 산화물의 암모니아로의 변환에 활성인 촉매는 팔라듐으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제5 항 또는 제6 항에 있어서, 질소 산화물의 선택적 환원에 활성인 촉매는 제올라이트, 실리카 알루미늄 포스페이트, 이온 교환 제올라이트, 철 및/또는 구리로 촉진된 실리카 알루미늄 포스페이트, 및 하나 또는 그 이상의 비금속 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제5 항 또는 제6 항에 있어서,
암모니아의 선택적 산화에 활성인 제3 촉매를 함유하는 제3 워시코트를 제공하는 단계; 및
제2 워시코트의 코팅에 이어서, 출구 채널의 적어도 일부를 제3 워시코트로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DKPA201100538 | 2011-07-13 | ||
DKPA201100538 | 2011-07-13 | ||
PCT/EP2012/061329 WO2013007467A1 (en) | 2011-07-13 | 2012-06-14 | Catalysed particulate filter and methods for coating particulate filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140033469A KR20140033469A (ko) | 2014-03-18 |
KR101831933B1 true KR101831933B1 (ko) | 2018-02-23 |
Family
ID=46320939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020137035082A KR101831933B1 (ko) | 2011-07-13 | 2012-06-14 | 촉매화 미립자 필터 및 미립자 필터의 코팅 방법 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140140899A1 (ko) |
EP (1) | EP2731719A1 (ko) |
JP (1) | JP6130830B2 (ko) |
KR (1) | KR101831933B1 (ko) |
CN (1) | CN103796757B (ko) |
BR (1) | BR112014000711A2 (ko) |
CA (1) | CA2837917A1 (ko) |
MX (1) | MX2014000500A (ko) |
RU (1) | RU2609025C2 (ko) |
WO (1) | WO2013007467A1 (ko) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140250865A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-11 | Cummins Ip, Inc. | Exhaust gas aftertreatment bypass system and methods |
GB2520776A (en) * | 2013-12-02 | 2015-06-03 | Johnson Matthey Plc | Wall-flow filter comprising catalytic washcoat |
JP2018521258A (ja) * | 2015-05-19 | 2018-08-02 | ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット | 粒子状物質および有害化合物をエンジン排気ガスから除去するための方法、多機能フィルタおよびシステム |
GB2564333B (en) | 2015-06-28 | 2019-12-04 | Johnson Matthey Plc | Catalytic wall-flow filter having a membrane |
KR101814459B1 (ko) * | 2016-08-16 | 2018-01-04 | 희성촉매 주식회사 | 알킬 방향족 화합물 제조용 고형 촉매 캐리어로서 필터 구조체 |
GB2558371B (en) | 2016-10-28 | 2021-08-18 | Johnson Matthey Plc | Catalytic wall-flow filter with partial surface coating |
EP3505246B1 (de) | 2017-12-19 | 2019-10-23 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktives partikelfilter |
EP3501648B1 (de) | 2017-12-19 | 2023-10-04 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktives partikelfilter |
EP3505245B1 (de) | 2017-12-19 | 2019-10-23 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktives partikelfilter |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104524A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Ngk Insulators Ltd | 触媒担持フィルタ、及び排ガス浄化システム |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2059841C1 (ru) * | 1993-08-24 | 1996-05-10 | Малое предприятие "Технология" | Фильтр для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания |
DE10335785A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-03-10 | Umicore Ag & Co Kg | Katalysatoranordnung und Verfahren zur Reinigung des Abgases von mager betriebenen Verbrennungsmotoren |
CA2794531A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Robin Ziebarth | Improved diesel exhaust filter |
DE102004040551A1 (de) * | 2004-08-21 | 2006-02-23 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zur Beschichtung eines Wandflußfilters mit einer Beschichtungszusammensetzung |
DE202005008146U1 (de) * | 2005-05-24 | 2005-07-28 | Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh | Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug |
DE502007003465D1 (de) * | 2007-02-23 | 2010-05-27 | Umicore Ag & Co Kg | Katalytisch aktiviertes Dieselpartikelfilter mit Ammoniak-Sperrwirkung |
WO2008122023A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-09 | Geo2 Technologies, Inc | A selective catalytic reduction filter and method of using same |
GB0812544D0 (en) * | 2008-07-09 | 2008-08-13 | Johnson Matthey Plc | Exhaust system for a lean burn IC engine |
GB0903262D0 (en) * | 2009-02-26 | 2009-04-08 | Johnson Matthey Plc | Filter |
JP5531501B2 (ja) * | 2009-08-21 | 2014-06-25 | 三菱自動車工業株式会社 | 排ガス浄化装置 |
CN102762827B (zh) * | 2010-04-14 | 2014-12-24 | 尤米科尔股份公司及两合公司 | 具有改进特征的还原催化剂涂覆的柴油颗粒过滤器 |
FR2964413B1 (fr) * | 2010-09-02 | 2016-07-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Filtre a particules a trois revetements catalytiques |
US9339844B2 (en) * | 2010-11-02 | 2016-05-17 | Haldor Topsoe A/S | Method for the preparation of a catalysed particulate filter and catalysed particulate filter |
-
2012
- 2012-06-14 CN CN201280034846.6A patent/CN103796757B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-14 EP EP12728483.4A patent/EP2731719A1/en not_active Withdrawn
- 2012-06-14 WO PCT/EP2012/061329 patent/WO2013007467A1/en active Application Filing
- 2012-06-14 CA CA2837917A patent/CA2837917A1/en not_active Abandoned
- 2012-06-14 MX MX2014000500A patent/MX2014000500A/es not_active Application Discontinuation
- 2012-06-14 RU RU2014104854A patent/RU2609025C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-06-14 BR BR112014000711A patent/BR112014000711A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2012-06-14 US US14/127,762 patent/US20140140899A1/en not_active Abandoned
- 2012-06-14 JP JP2014519478A patent/JP6130830B2/ja active Active
- 2012-06-14 KR KR1020137035082A patent/KR101831933B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104524A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Ngk Insulators Ltd | 触媒担持フィルタ、及び排ガス浄化システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112014000711A2 (pt) | 2017-02-14 |
WO2013007467A1 (en) | 2013-01-17 |
JP6130830B2 (ja) | 2017-05-17 |
MX2014000500A (es) | 2014-02-19 |
RU2609025C2 (ru) | 2017-01-30 |
JP2014525825A (ja) | 2014-10-02 |
CN103796757A (zh) | 2014-05-14 |
US20140140899A1 (en) | 2014-05-22 |
CA2837917A1 (en) | 2013-01-17 |
KR20140033469A (ko) | 2014-03-18 |
RU2014104854A (ru) | 2015-08-20 |
EP2731719A1 (en) | 2014-05-21 |
CN103796757B (zh) | 2016-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101831933B1 (ko) | 촉매화 미립자 필터 및 미립자 필터의 코팅 방법 | |
JP6182233B2 (ja) | 触媒化微粒子フィルターの製造方法及び触媒化微粒子フィルター | |
KR101870412B1 (ko) | 촉매화된 미립자 필터의 제조 방법 및 촉매화된 미립자 필터 | |
KR101852378B1 (ko) | 촉매화된 미립자 필터의 제조 방법 및 촉매화된 미립자 필터 | |
US9120077B2 (en) | Surface-coated zeolite materials for diesel oxidation applications | |
JP6395603B2 (ja) | 触媒微粒子フィルター及び微粒子フィルターの製造方法 | |
KR101882841B1 (ko) | 촉매화 미립자 필터의 코팅 방법 및 미립자 필터 | |
EP2731718A1 (en) | Method for coating a catalysed particulate filter and a particulate filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |