KR102292153B1 - 3원 촉매 변환기 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은, 가솔린 동력 내부 연소 엔진의 유해한 배기 성분을 감소시키기 위한 3원 촉매 변환기, 및 이에 상응하는 배기 가스 정화 방법에 관한 것이다. 상기 촉매 변환기는 존재하는 산소 저장 물질의 특히 불균일한 분포에 의해 특징지어진다.

Description

3원 촉매 변환기{THREE-WAY CATALYTIC CONVERTER}
본원 발명은, 가솔린 동력 내부 연소 엔진의 유해한 배기 성분을 감소시키기 위한 3원 촉매 변환기(TWC), 및 이에 상응하는 배기 가스 정화 방법에 관한 것이다. 상기 촉매 변환기는 존재하는 산소 저장 물질의 특히 불균일한 분포에 의해 특징지어진다.
내부 연소 엔진의 배기 가스는 일반적으로 유해한 가스인 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC), 질소 산화물들(NOx), 및 가능하게는 황 산화물들(SOx)을 함유하는 것은 물론, 대부분 그을음 잔여물로 구성되는 미립자, 및 가능하게는 흡착성 유기 응집물도 포함한다. CO, HC 및 미립자는 상기 엔진의 연소 챔버 내 연료의 불완전 연소로부터 생성된다. 연소 온도가 국지적으로 1000℃를 초과하는 경우, 흡입 공기(intake air) 중 질소와 산소로부터 실린더 내에서 질소 산화물들이 생성된다. 비합성 연료에 항상 존재하는 소량의 유기 황 화합물의 연소로부터 황 산화물들이 생성된다. 자동차 배기 가스로부터의 건강 및 환경에 유해한 이들 배출물을 제거하기 위하여, 배기 가스의 정화를 위한 다수의 촉매 기술이 개발되었으며, 이의 기본 원리는, 일반적으로, 촉매 활성 코팅으로 코팅된 벌집 유사체로 구성되는 촉매 변환기를 통한 정화를 요하는 배기 가스의 안내(guiding)에 기반한다. 이러한 촉매 변환기는 상이한 배기 가스 성분들의 화학 반응을 촉진시키는 한편 이산화탄소(CO2) 및 물과 같은 무해한 생성물을 형성시킨다.
사용되는 촉매 변환기의 작동방식 및 조성은 정화될 배기 가스의 조성 및 예상되는 배기 가스 온도 수준에 따라 상당히 상이할 수 있다. 촉매 활성 코팅으로 사용되는 다수의 조성물은, 특정 작동 조건하에서 1개 이상의 배기 가스 성분들을 일시적으로 결합시킬 수 있으면서, 작동 조건에 적절한 변화가 발생하는 경우 1개 이상의 배기 가스 성분들을 의도적으로 재방출하는 성분들을 포함한다. 이러한 능력을 갖는 성분들은 아래에서 일반적으로 저장 물질로 언급된다.
예를 들어, 3원 촉매 변환기 내의 산소 저장 물질은, 평균적으로 화학양론적인 공기/연료 혼합물에 의해 작동되는 가솔린 엔진(Otto 엔진)의 배기 가스로부터 CO, HC, 및 NOx를 제거하기 위해 사용된다. 산소 저장에 대하여 가장 널리 공지된 물질은 추가적인 산화물, 특히 희토류 금속 산화물, 예를 들어, 란타늄 산화물, 프라세오디뮴 산화물, 네오디뮴 산화물 또는 이트륨 산화물로 도핑될 수 있는 세륨과 지르코늄의 혼합 산화물이다(참조: Autoabgaskatalysatoren, Grundlagen-Herstellung-Entwicklung-Recycling-Oekologie, Christian Hagelueken, 2nd Edition, 2005, p. 49; Catalytic Air Pollution Control, Commercial Technology, R. Heck et al., 1995, p. 73-112).
산소 저장 물질을 포함하는 3원 촉매 변환기는 공기/연료비 λ의 비연속적 증가를 수반하는 조건하의 현대 가솔린 엔진에서 작동된다. 이들은 정해진 방식으로 공기/연료비 λ의 주기적인 변경을 수반하고, 따라서 배기 가스의 산화 및 환원 조건의 주기적인 변경을 수반한다. 공기/연료비 λ의 이러한 변경은 배기 가스의 정화 결과에 있어 두 경우 모두에서 핵심적이다. 이를 위하여, 상기 배기 가스의 람다값이 매우 짧은 사이클 시간(약 0.5 내지 5Hertz)으로 조절되고 λ값=1에서 진폭 Δλ는 0.005≤Δλ≤0.05로 조절된다(배기 성분의 환원 및 산화는 서로에 대한 화학량적 관계로 제공된다). 차량의 동적 엔진 작동으로 인하여, 이러한 조건으로부터의 편차들이 발생한다. 이들이 배기 가스가 3원 촉매 변환기를 통해 유동하는 경우에 배기 가스의 정화 결과에 대해 부정적인 영향을 끼치지 않게 하기 위하여, 촉매 변환기에 포함된 산소 저장 물질은 배기 가스로부터 산소를 흡수하고, 이것을 요구되는 만큼 배기 가스 내로 방출하여 상기 편차들을 특정한 정도로 상쇄시킨다(참조: Catalytic Air Pollution Control, Commercial Technology, R. Heck et al., 1995, p. 90).
내부 연소 엔진에 의한 배출 감소에 대한 지속적으로 증가하고 있는 요구는 촉매 변환기의 지속적인 추가의 개발을 요구한다. 이렇게 함에 있어서, 오염 물질 변환에 대한 촉매 변환기의 시동 온도 이외에도, 촉매 변환기의 온도 안정성은 물론, 탄화수소, 일산화탄소, 및 질소 산화물들과 같은 가솔린 엔진의 주요 배기 성분들이 감소되는 정도가 특히 중요하다.
3원 촉매 변환기 중 산소 저장능의 최적화는, 3원 촉매 변환기의 길이에 걸친 이러한 능력의 불균일한 분포에 대한 개념의 제안으로 이어진다. 이러한 맥락에서, 하류 말단(배기관 중 하류) 상에서보다 상류 말단(배기관 중 상류) 상에서 산소 저장능이 더 낮은 레이아웃(layout)(WO09617671A1; DE102010055147A1), 및 그 반대의 배치(US7785545B2; EP2431094A1 ; US8323599B2)가 제안된다.
특히 EP2431094A1은 산소 저장 물질을 포함하는 지지체 및 구획화된 레이아웃 상의 3원 촉매 변환기를 개시한다. 본 특허문헌에서는 단지 1개의 층의 촉매 활성 코팅만을 갖는 존재하는 촉매 변환기의 하류 말단 상에의 특정량의 산소 저장 물질보다 큰 특정량의 산소 저장 물질을 포함하는 2층 촉매 활성 코팅이 3원 촉매 변환기의 제1 구역에 제안된다. 본 특허문헌에 나타낸 3원 촉매 변환기는 유해성 H2S를 보다 적게 생산하는데에 특히 적합하다. 그러나, 하류 말단 상에 존재하는 저장능에 대한 상류 말단 상에 존재하는 저장능의 비율이 특정 값 미만으로 하락하는 경우, 상기 변환기에 해가 될 것이 자명하다.
이미 암시한 바와 같이, 1급 유해 가스인 HC, CO 및 NOx의 감소에 관한 3원 촉매 변환기의 개선은 과학에 있어 여전히 도전으로 존재한다. 따라서, 본원 발명의 목적은, 적어도 본원 명세서에서 다루는 분야에서 선행 기술의 촉매 변환기에 비하여 우수할 3원 촉매 변환기의 제공이다. 게다가, 이의 제조 비용을 고려하는 한, 그리고 다른 3원 촉매 변환기보다 낮은 제조 비용을 갖는 것이 가능한 경우, 경쟁력이 있을 것이다.
당해 기술 분야의 숙련가에게 있어 명확하게 선행 기술로부터 유발된 이들 목적 및 다른 목적은 청구항 제1항에 따른 3원 촉매 변환기에 의하여 충족될 것이다. 본원 발명에 따른 촉매 변환기의 바람직한 설계는 청구항 제1항에 종속되는 종속항들에서 확인된다. 청구항 제7항은 본원 발명에 따른 촉매 변환기가 사용되는 방법을 나타낸다.
촉매 변환기의 하류측 상에, 산소 저장 물질이 존재하지 않고, 이러한 구역이 전체 3원 촉매 변환기의 상대 용적 5 내지 50%를 구성하도록, 유동 방향에서의 산소 저장능의 불균일한 분포를 갖는 촉매 활성 코팅을 갖는, 인접한, 바람직하게는 연결되는 방식으로 배치되는 1개 이상의 지지체들을 갖는, 가솔린 동력 내부 연소 엔진의 유해한 배기 성분 감소를 위한 3원 촉매 변환기의 사용에 의해 본원 발명의 목적은 놀라울 정도로 용이하게 그럼에도 불구하고 매우 유리한 방식으로 달성될 수 있다. 본원 발명에 따른 촉매 변환기를 사용하여, 필적하는 활성에 대해 원료 비용을 절약할 수 있거나, 원료 비용이 동일하게 유지되는 경우에는 촉매 변환기의 더 높은 효율을 성취할 수 있다.
근본적으로, 본원 명세서에서 청구되는 배기 가스 촉매 변환기는, 촉매 활성 코팅이, 지지체 위에 또는 내에-예를 들어 다공성 벽 구조들 내에-도포된 하나 또는 수개의 인접 지지체들로 구성된다. 이러한 경우에 가능한 지지체들은 전문가에게 자명할 것이다. 이들은 일명 관통형 모노리스(flow-through monolith) 또는 미립자 필터를 의미한다(참조: Christian Hagelueken, "Autoabgaskatalysatoren"["Exhaust gas catalytic converters for vehicles"], 2005, 2nd edition, p. 27-46). 이러한 유니트(필터 및 관통형 모노리스)는 마찬가지로, TWC-활성 코팅으로 코팅되는 경우에도 전문가에게 널리 공지되어있다(예를 들어, 필터에 대하여 DE102010055147A1; US20100293929; US20110252773; US20110158871).
선행 기술에 공지된 일반적인 필터 바디는 금속 및/또는 세라믹 재료로 제작될 수 있다. 예를 들어, 이들은 금속 직물 필터 바디와 금속 편직물 필터 바디, 소결 금속체 및 세라믹 재료로부터의 발포 구조물을 포함한다. 바람직하게는, 근청석, 실리콘 카바이드 또는 알루미늄 티타네이트의 다공성 벽-유동 필터 기재가 사용된다. 이들 벽-유동 필터 기재는 유입 채널 및 유출 채널을 가지며, 이때 상기 유입 채널의 하류 말단 및 상기 유출 채널의 상류 말단은 각각 서로에 대하여 오프셋되며, 기밀(gas-tight) "플러그"로 밀폐된다. 이러한 경우, 정화될 것이고 필터 기재를 관통하여 유동할 배기 가스는 유입 채널과 유출 채널 사이의 다공성 벽을 통과하도록 강요되며, 이는 우수한 미립자 필터 효과를 유도한다. 미립자에 대한 여과 성질은 상기 벽의 다공도, 공극/반경 분포 및 두께를 사용하여 설계될 수 있다. 촉매 활성 코팅은 유입 채널과 유출 채널 사이의 다공성 벽 내에 및/또는 위에 존재한다. 바람직하게는 사용될 필터 기재는 유럽 특허출원 EP12164142.7, EP2042225 A1, EP2042226 A2로부터 수집될 수 있다.
선행 기술에서, 관통형 모노리스는 금속 또는 세라믹 물질로 구성될 수 있는 통상의 촉매 변환기 담체이다. 바람직하게는, 내화 세라믹, 예를 들어, 근청석이 사용된다. 세라믹으로 제조된 모노리스는 대부분 연속 채널로 구성되는 벌집 구조를 가지며, 이는 이들이 채널 유동 모노리스 또는 관통형 모노리스로서 지칭되는 이유이다. 배기 가스는 상기 채널을 통하여 유동할 수 있으며, 이 과정에서 촉매 활성 코팅이 존재하는 채널 벽과 접촉하게 된다. 면적당 채널 수는 일반적으로 6.45cm2당 300 내지 900개의 셀(cell)(제곱인치당 셀, cpsi) 범위인 셀 밀도로 특징지어진다. 세라믹 중 채널 벽의 벽 두께는 0.5 내지 0.05mm이다.
본원 발명에서 사용되는 3원 촉매 변환기는 1개의 지지체로 구성되거나, 유동 방향에서 서로 인접하게 배치된 다수의 개별 3원 촉매 변환기로 구성된다는 것에 주목해야만 한다. 본원 발명에 따른 인접은, 3원 촉매 변환기를 구성하는 지지체들이 서로 특정 간격으로, 바람직하게는 차체 하부 위치 및 엔진 가까이에 배열되며, 이에 의해 가장 바람직하게는 추가의 촉매 유니트가 상기 지지체들 사이에 존재하지 않는 것을 의미한다. 그러나, 3원 촉매 변환기를 구성하는 지지체들이 접촉하는 방식으로 배치되고, 이에 의해 줄지어 배치되는 방식(끝이 맞붙는 방식(butting))에 따른 배치가 바람직하다. 개별 지지체는, 각각의 촉매 코팅이 지지물 또는 지지체들 상에 또는 내부에 존재하는 것과 같은 방식으로 제조된다(벽 상에의 코팅에 대하여는 EP1974809 또는 EP2308592 참조 및 벽 내부에의 코팅에 대하여는 EP2042226 A2 참조).
이러한 경우에 사용되는 촉매 활성 코팅은 이러한 목적을 위해 전문가들에게 널리 공지된 재료로 구성된다(참조: M. V. Twigg, Catalysis Today 2011, 163, 33-41; EP1158146A2; EP0870531A1; EP0601314A1; EP0662862A1; EP0582971A1; EP0314058 A1; EP0314057 A1). 종종 3원 촉매 변환기의 촉매 코팅은, 넓은 표면적을 가지며 비교적 온도-저항성인 금속 산화물, 예를 들어, 알루미늄 산화물 또는 세륨-지르코늄 산화물 상에 침착된 백금, 팔라듐 및 로듐 금속을 상이한 조성으로 포함한다. 본원 발명에 따른 촉매 코팅은 가능하게는 상이한 조성들로 구획화될 수 있고/구획화될 수 있거나, 발명에 따른 촉매 코팅은 지지체/지지체들 상에 1개 이상의 가능하게는 다르게 설계된 촉매 코팅들로 서로의 위에 존재할 수 있다(WO08113445A1, WO08000449A2; WO08113457A1; US8323599B2).
또한, 일반적으로 공지된 3원 코팅은 종종 추가적인 특징, 예를 들어 탄화수소 또는 질소 산화물들에 대한 저장능을 갖는다(4원 촉매 변환기). 이러한 언급된 특징을 가질 수 있는 본원 발명의 3원 촉매 변환기는 모든 경우 배기 가스 중 산소를 저장하는 물질을 포함하며, 상기 언급한 바와 같이 희박 범위(λ>1)로 산소를 저장할 수 있고, 풍부 범위(λ<1)로 주변 매질에 이를 방출할 수 있다. 이러한 물질은 전문가에게 널리 공지되어 있다(예를 들어, E. Rohart, O. Larcher, S. Deutsch, C. Hedouin, H. Aimin, F. Fajardie, M. Allain, P. Macaudiere, Top. Catal. 2004, 30/31, 417-423 또는 R. Di Monte, J. Kaspar, Top. Catal. 2004, 28, 47-57). 바람직하게는, 사용되는 산소 저장능을 갖는 물질은 세륨 산화물들 또는 세륨-지르코늄 산화물들 및 이들 둘 다의 혼합물의 그룹으로부터 선택되며, 여기서 세륨 함량이 풍부한 혼합 산화물과 세륨 함량이 낮은 혼합 산화물 사이에서 차이가 발생한다. 본원 발명에 따라, 이러한 물질은 상기 지지체 또는 지지체들의 하류 말단에 산소 저장 물질이 존재하지 않는 방식으로 3원 촉매 변환기의 길이에 걸쳐 분포된다. 이에 의해 산소 저장 물질의 존재 또는 부재는 도약 시험(leap test)에 의하여 측정될 수 있다. 2개의 람다 센서 사이에 위치하는 촉매 변환기 또는 시스템의 산소 저장능은 공기/연료비 도약이 발생할 때의 2개의 센서 신호들의 시간 지연에 의하여 계산될 수 있다(Autoabgaskatalysatoren, Grundlagen-Herstellung-Entwicklung-Recycling-Oekologie, Christian Hagelueken, 2nd edition, 2005, p. 62).
산소 저장 물질의 분포는 상기 조건에 대하여 구성될 수 있으며, 이때 촉매 변환기 중 산소 저장능이 하류 말단으로부터 상류 말단으로 연속적으로 또는 단계적으로(예를 들어, 워시 코트의 증량에 의하여) 증가하는 방식으로 구성될 수 있다. 단계적 증가는, 예를 들어 상이한 저장 물질들 또는 저장 물질의 상이한 함량이 코팅의 상이한 구획들에 존재하는 방식으로 구획화된 코팅 배치를 적용함으로써 성취될 수 있다. 다수의 지지체가 존재하는 경우, 구획화된 설계에 따라 각각을 상이하게 코팅하는 것, 및 이들을 직접적으로 줄지어 배치하여 본원 발명에 따른 개념이 실현되는 것이 가장 적합하다.
그러나, 단계적 개념의 촉매 활성 코팅 분포를 선택하는 것이 바람직하다. 산소 저장능을 가져서는 안되는 3원 촉매 변환기의 하류 구역은, 전체 3원 촉매 변환기에 대한 상대 용적을 5 내지 50%, 바람직하게는 15 내지 45%, 특히 바람직하게는 25 내지 40%로 갖는다.
이미 시사한 바와 같이, 3원 촉매 변환기는 백금, 팔라듐, 로듐 및 이들 금속의 혼합물의 그룹으로부터의 금속을 일반적으로 포함한다. 그러나, 바람직한 배치에서, 본원 발명에 따른 3원 촉매 변환기는 팔라듐 및 로듐 금속만을 포함한다. 이들은, 바람직하게는 2개 이상, 바람직하게는 3개의 상이한 촉매 활성 코팅들을 2개 이상의 구역에 도포하는 방식으로 유리하게 배치된다. 이러한 2개 이상의 구역은, 전면 구획(front zone) 또는 전면 구획들이 1층 이상의 구조, 바람직하게는 2층 이상의 구조를 보이는 2개 이상의 분리된 구획들의 지지체 상에 위치하거나, 또는 상이한 구역들이, 구획화된 배치에 따라 줄지어 위치하는 2개 이상의 개별 지지체들 위에 분포한다(도 1, 도 2). 추가의 바람직한 양태에서, 본원 발명에 따른 3원 촉매 변환기는 따라서 2개 이상, 바람직하게는 3개의 서로 연결된 지지체들로 구성된다. 3개의 지지체의 경우, (산소 저장능을 갖는) 제1의 2개의 지지체들이 가장 유리하게 이상적이다. 특히 바람직하게는, (산소 저장능을 갖지 않는) 하류 말단 지지체는, 바륨 산화물로 안정화되고 넓은 표면적을 갖는 알루미늄 산화물 상의 팔라듐 및 로듐 침착물을 포함하는 촉매 활성 코팅을 갖는다(EP1181970A1 참조). 마찬가지로 특히 유리하게는, 상류 말단의 지지체는 2층 구조를 나타내며, 여기서 하부층이 촉매 활성 금속으로서 팔라듐만을 포함하며, 상부층이 팔라듐 및 로듐을 포함한다. 이러한 촉매 2중 코팅 내의 금속들은, 란타늄 산화물, 프라세오디뮴 산화물, 바륨 산화물, 또는 이트륨 산화물에 의하여 가능하게 안정화된 넓은 표면적을 갖는 알루미늄 산화물 상의 침착물로서 존재하거나, 세륨 산화물 상에의 침착물로서 존재하거나, 세륨-지르코늄 산화물 상의 침착물로서 존재하거나, 또는 희토류 산화물들, 예를 들어 란타늄 산화물, 프라세오디뮴 산화물, 네오디뮴 산화물 또는 이트륨 산화물로 도핑된 넓은 표면적을 갖는 세륨-지르코늄 산화물 상에의 침착물로 존재한다(EP1974809B1 참조).
특히 유리한 촉매 활성 코팅의 조성은 유리하게는 다음과 같다.
상류 말단 상의 1층 구획(들)에 대한 촉매 활성 코팅(들)에 대하여:
Figure 112015129229274-pct00001
하류 말단 상의 촉매 활성 코팅(들) 또는 구획(들)에 대하여:
Figure 112015129229274-pct00002
상류 말단 상의 2층 구획(들)에 대한 촉매 활성 코팅(들)에 대하여:
상류 말단 상의 상부층:
Figure 112015129229274-pct00003
상류 말단 상의 하부층:
Figure 112015129229274-pct00004
하류 말단 상의 촉매 활성 코팅(들) 또는 구획(들)에 대하여:
Figure 112015129229274-pct00005
바람직한 지지체는, 일명 관통형 기재인 세라믹 벌집체 및 예를 들어 근청석으로부터의 세라믹 필터체, 및 또한, 금속 지지체의 유사체들(상기 참조)이다. 이러한 경우, 바람직하게는 63.5 내지 132.1mm의 직경 및 76.6 내지 152.4mm의 길이를 갖는 원형 또는 타원형 지지체가 사용된다. 본원 발명에 따른 개념의 실현을 위하여, 2개의 코팅 구획을 포함하는 하나의 촉매 변환기, 또는 개별 코팅을 갖는 연속 배치(serial arrangement)의 다수의 촉매 변환기가 사용될 수 있으며, 두 경우의 촉매 변환기 모두 엔진 가까이에 배치된다. 또한 본원 발명은, 엔진 근처에 배치되는 산소 저장 물질을 포함하는 촉매 변환기를 포함하는, 그리고 엔진 근처의 촉매 변환기와 20 내지 100cm의 유리한 거리로 차량의 언더바디(underbody)에 배치되는 OSM이 없는 촉매 변환기를 포함하는 시스템에 의해 유사하게 실현될 수 있다. 산소 저장능을 갖지 않아야 하는 3원 촉매 변환기의 하류 구역은 전체 촉매 변환기 시스템에 대한 상대 용적을 5 내지 50%, 바람직하게는 15 내지 45%, 특히 바람직하게는 25 내지 40%로 갖는다.
본원 발명의 추가적인 구성은, 본원 발명에 따른 3원 촉매 변환기를 통해 배기 가스를 운반함에 의하여 가솔린 동력 내부 연소 엔진의 유해한 배기 성분을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 본원 발명에 따른 3원 촉매 변환기의 모든 특정한 바람직한 양태는, 필요한 부분만 약간 수정하여 본원 발명의 방법과 유사하게 적용할 수 있음이 우선 주목된다.
본원 발명의 체계(framework) 내에서, 촉매 활성 코팅은, 지지체 또는 지지체들에 대해 표면 또는 내부에 도포되며, 상기 특정된 물질들을 기본적으로 포함하는 워시코트를 의미하며, 상기 워시코트에는 함침 단계가 후속될 수 있다.
본원 발명의 체계 내에서, 엔진에 인접하다는 것은 엔진 유출구와 촉매 변환기 유입구 사이의 거리가 80cm 미만, 바람직하게는 60cm 미만, 가장 바람직하게는 50cm 미만인 것을 의미한다. 전문가에게 차량의 언더바디 위치는, 엔진에 인접한 지지체의 유출구로부터 20 내지 200cm, 바람직하게는 40 내지 150cm, 가장 바람직하게는 60 내지 100cm의 거리에 있는 운전석(cab) 아래 위치를 나타낸다.
본원 발명은 3원 촉매 변환기와 같이 충분히 개발된 기술이라도 개별 기능들의 특별한 설계에 의하여 여전히 개선될 수 있음을 인상적인 방식으로 입증한다. 하류 말단 상에 산소 저장 기능을 갖지 않는 본원 발명에 따른 3원 촉매 변환기가, 유해한 배기 가스인 CO, HC 및 NOx의 감소능에 있어서, 산소 저장 물질로 전체적으로 코팅된 촉매 변환기에 비해 명확하게 탁월함을 확인할 수 있다. 이는, 공지된 선행 기술의 배경과는 대조적이어서, 전혀 예상치 못한 대단한 것이었다. 따라서, 본원 발명의 방법은 선행 기술에 대하여 진보성이 있는 추가의 개발이다.
도 1: 도 1은 특히 바람직한 본원 발명에 따른 3원 촉매 변환기의 기본 구조를 도시한다. 도 1a에서, 상류 말단 상의 층에 촉매 활성 성분으로서 금속 팔라듐 및 로듐을 포함한다. 마찬가지로 산소 저장 물질(OSM)이 존재한다. 이러한 구조를 갖는 지지체는 축약형인 CAT-1a로 나타낸다. 하류 말단에 배치된 단일층은 산소 저장 물질을 포함하지 않고 제조되며, 금속 팔라듐 및 로듐 금속을 포함한다. 이러한 지지체는 도 1b에서 CAT-2로 나타내며, 본원 발명에 따른 3원 촉매 변환기는 상류 말단 상의 상부층 내에 촉매 활성 성분으로 팔라듐 및 로듐 금속을 포함한다. 마찬가지로 산소 저장 물질(OSM)이 존재한다. 상류측 상의 하부층 또한 산소 저장 물질을 갖지만; 이는 상부층과는 달리 금속 팔라듐만을 포함한다. 이러한 구조를 갖는 지지체는 축약형인 CAT-1b로 나타낸다. 하류 말단에 배치된 단일층은 산소 저장 물질을 포함하지 않으며, 팔라듐 및 로듐 금속을 포함한다. 이러한 지지체는 -상기와 같이- CAT-2로 나타낸다.
도 2: 개략도는 3원 촉매 변환기에 대한 연구(investigation)에 대한 기본적인 실험 설정을 도시한다. 매회, 2인치 폭 및 4인치 직경을 갖는 3개의 지지체 조각이 배기관에 줄지어 위치된다. 도 2a: 통상적인 3원 촉매 변환기; 도 2b: 선행 기술(예를 들어 WO9617671A1); 도 2c: 본원 발명에 따른 실험적 배치.
도 3: 도 3의 다이아그램은 도 2의 2a 내지 2c에 도시한 실험적 배치의 탄화수소(THC) 배출을 도시한다. 본원 발명에 따른 시스템 2c(CAT-1b/CAT-1b/CAT-2) 및 시스템 2b는 모든 OSC 시스템 2a에 비해 양호하다는 것이 주목할 만하다.
도 4: 도 4의 다이아그램은 도 2의 2a 내지 2c에 도시한 실험적 배치의 NMHC 배출을 도시한다. THC에 대한 데이터(도 3)와 마찬가지로, 본원 발명에 따른 시스템 2c(CAT-1b/CAT-1b/CAT-2) 및 시스템 2b는 모든 OSC 시스템 2a에 비해 유리함을 도시한다.
도 5: 본 도는 CO 배출에 대한 시스템(도 2)의 연구 결과를 도시한다. 본원 발명(CAT-1b/CAT-1b/CAT-2)에 따른 시스템은 월등히 우수한 결과를 갖는다.
도 6: 본 도는 NOx 배출에 대한 도 2에 도시된 시스템의 연구 결과를 도시한다. 이 경우, 특히, 본원 발명에 따른 레이아웃 2c가 다른 시스템 2a 및 2b에 비해 놀랍도록 양호한 결과를 나타낸다.
실시예:
1) 세라믹 기재들을 최근의 종래 기술에 따른 도 2에 도시된 촉매 변환기의 상이한 워시코트들로 코팅했다. 이후, 차량의 160,000km의 주행거리를 모의실험하기 위하여 촉매 변환기를 엔진 시험 벤치(engine test bench)에 대한 ZDAKW 에이징 프로세스로 에이징시켰다. 상기 에이징은 오버런 연료 차단(overrun fuel cutoff)의 정규적인 단계들에 의해 특징지어지며, 이후 배기 가스의 일시적 희박 조성에 의해, 1000℃를 초과하는 베드 온도(bed temperature)를 초래한다. 이러한 조건은 산소 저장 물질 및 귀금속의 비가역적 손상을 초래한다. 이러한 촉매 변환기는, 엔진에 인접한 위치에서 동적 FTP-75 운전 사이클로 최신의 2.0l 4 실린더 적용에서, 고도의 동적 엔진 시험 벤치에 대해 후속적으로 시험되었다. 상기 FTP-75의 개별 단계들에서의 배기 가스는 3개의 상이한 백(bag)들의 CVS 시스템에 수집되었다. 시험 완료 후, 상기 백들은 최근 US 법률에 따라 분석하고 칭량했다. 그 결과는 도 3 내지 6에 도시된다. 시스템 2c는 일산화탄소 및 산화질소 배출 구역에서 명확한 이점을 보인다.

Claims (7)

  1. 촉매 활성 코팅을 갖는 인접한 지지체들을 갖는, 가솔린 동력 내부 연소 엔진에서의 유해한 배기 성분의 감소를 위한 3원 촉매 변환기로서,
    상기 촉매 활성 코팅은 유동 방향에서 산소 저장능의 불균일한 분포를 가지며, 상기 촉매 변환기의 하류측 상에 산소 저장 물질이 존재하지 않고, 이 하류측 구역이 전체 3원 촉매 변환기에 대한 상대 용적 5 내지 50%를 구성하고, 상기 3원 촉매 변환기는 서로 연결된 2개 이상의 지지체들로 구성되고, 산소 저장능을 갖지 않는 하류 말단 지지체는 산화 바륨으로 안정화되는 넓은 표면적의 산화 알루미늄 상의 팔라듐 및 로듐의 침착물을 포함하는 촉매 활성 코팅을 갖고, 상류 말단의 지지체는 2층 구조를 나타내며, 여기서 하부층은 촉매 활성 금속으로서 팔라듐만을 포함하고, 상부층은 팔라듐 및 로듐을 함유하는 것을 특징으로 하는, 촉매 변환기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지체들 상의 상기 촉매 활성 코팅이, 상기 지지체들 상에 1개 이상의 층으로 구획화(zone)되거나, 도포되거나, 구획화되고 도포되는 것을 특징으로 하는, 촉매 변환기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용되는 산소 저장능을 갖는 물질이 세륨 산화물들, 세륨-지르코늄 산화물들 또는 도핑된 세륨-지르코늄 산화물들 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 촉매 변환기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 촉매 변환기 내부의 상기 산소 저장능이 하류 말단으로부터 상류 말단까지 단계적으로 또는 연속적으로 상승하는 것을 특징으로 하는, 촉매 변환기.
  5. 배기 가스를 제1항 또는 제2항에 따른 3원 촉매 변환기를 통해 운반하여 가솔린 차량 내부 연소 엔진의 유해한 배기 성분을 감소시키는 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015201902B4 (de) * 2015-02-04 2022-11-17 Ford Global Technologies, Llc Abgasnachbehandlungsanordnung
JP6219871B2 (ja) 2015-03-27 2017-10-25 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
JP6130424B2 (ja) * 2015-03-27 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
DE102015212788A1 (de) * 2015-07-08 2017-01-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Katalytisch aktives Partikelfilter
EP3466541B1 (en) * 2016-05-24 2020-09-16 Cataler Corporation Exhaust gas purifying catalyst
EP3501646A1 (de) 2017-12-19 2019-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3501648B1 (de) 2017-12-19 2023-10-04 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
EP3505246B1 (de) * 2017-12-19 2019-10-23 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives partikelfilter
US20190353067A1 (en) 2018-05-18 2019-11-21 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust treatment systems and methods involving oxygen supplementation and hydrocarbon trapping
EP3639909A1 (en) 2018-10-18 2020-04-22 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for a gasoline engine
EP3639919A1 (en) 2018-10-18 2020-04-22 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for a gasoline engine
EP3639908B1 (en) 2018-10-18 2024-04-17 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for a gasoline engine
EP3639921A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-22 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for a gasoline engine
EP3639922B1 (en) 2018-10-18 2020-09-16 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for a gasoline engine
EP3639907A1 (en) 2018-10-18 2020-04-22 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for a gasoline engine
EP3639920B1 (en) 2018-10-18 2020-09-16 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust gas purification system for a gasoline engine
US11187127B2 (en) 2019-06-28 2021-11-30 Deere & Company Exhaust gas treatment system and method with four-way catalyzed filter element
CN113019363B (zh) * 2021-03-23 2022-10-28 中自环保科技股份有限公司 一种尾气处理催化剂及其用途
WO2023198569A1 (de) 2022-04-11 2023-10-19 Umicore Ag & Co. Kg Ammoniaksperrkatalysator für stöchiometrische verbrennungsmotoren
DE102023101768A1 (de) 2022-04-11 2023-10-12 Umicore Ag & Co. Kg Abgassystem für überwiegend stöchiometrisch betriebene Verbrennungsmotoren aufweisend einen Katalysator zur Verminderung der Ammoniakemissionen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000154713A (ja) 1998-09-18 2000-06-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2002113362A (ja) 2000-08-16 2002-04-16 Dmc 2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag 排ガス浄化触媒およびその製造および使用
US20040082470A1 (en) 2002-10-24 2004-04-29 Gandhi Haren S. Catalyst system for lean burn engines
WO2010029978A1 (ja) * 2008-09-10 2010-03-18 株式会社 キャタラー 排ガス浄化用触媒

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0314057B1 (de) 1987-10-30 1992-06-03 Degussa Aktiengesellschaft Rhodium-freier Dreiwegkatalysator
DE3873258D1 (de) 1987-10-30 1992-09-03 Degussa Platin-freier dreiweg-katalysator.
US5010051A (en) * 1989-11-08 1991-04-23 Engelhard Corporation Staged three-way conversion catalyst and method of using the same
US5057483A (en) * 1990-02-22 1991-10-15 Engelhard Corporation Catalyst composition containing segregated platinum and rhodium components
DE4226394C2 (de) 1992-08-10 1999-01-21 Degussa Verfahren zur katalytischen Autoabgasreinigung mit verbessertem Kaltstartverhalten
AU677600B2 (en) 1992-09-28 1997-05-01 Asec Manufacturing Company Palladium-containing three-way automotive catalysts having unique support
DE4239875C2 (de) 1992-11-27 1999-02-11 Degussa Abgasreinigungssystem zur Verminderung der Kohlenwasserstoff-Emissionen während des Kaltstarts von Verbrennungskraftmaschinen
CA2165054A1 (en) * 1993-06-25 1995-01-05 Zhicheng Hu Layered catalyst composite
US6497851B1 (en) * 1994-12-06 2002-12-24 Englehard Corporation Engine exhaust treatment apparatus and method of use
US6044644A (en) 1994-12-06 2000-04-04 Engelhard Corporation Close coupled catalyst
US6087298A (en) * 1996-05-14 2000-07-11 Engelhard Corporation Exhaust gas treatment system
US5948723A (en) * 1996-09-04 1999-09-07 Engelhard Corporation Layered catalyst composite
JP3503101B2 (ja) * 1996-12-19 2004-03-02 株式会社豊田中央研究所 排ガス浄化用触媒
DE19714536A1 (de) 1997-04-09 1998-10-15 Degussa Autoabgaskatalysator
US20020048542A1 (en) * 1999-04-02 2002-04-25 Michel Deeba Catalytic trap and methods of making and using the same
DE10025034A1 (de) 2000-05-20 2001-11-22 Dmc2 Degussa Metals Catalysts Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsvorrichtung an einem Otto-Motor
GB0022786D0 (en) * 2000-09-16 2000-11-01 Johnson Matthey Plc NOx-Trap composition
US7276212B2 (en) * 2001-10-01 2007-10-02 Engelhard Corporation Exhaust articles for internal combustion engines
US20040001781A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-01 Engelhard Corporation Multi-zone catalytic converter
JP2005009391A (ja) 2003-06-18 2005-01-13 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
US7375056B2 (en) * 2003-07-23 2008-05-20 Unicore Ag & Co. Kg Method of making a NOx adsorber catalyst
US7374729B2 (en) * 2004-03-30 2008-05-20 Basf Catalysts Llc Exhaust gas treatment catalyst
US7795172B2 (en) * 2004-06-22 2010-09-14 Basf Corporation Layered exhaust treatment catalyst
DE102005044545A1 (de) * 2005-09-17 2007-03-22 Daimlerchrysler Ag Abgasreinigungsbauteil zur Reinigung eines Brennkraftmaschinenabgases
US7576031B2 (en) * 2006-06-09 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
WO2008000449A2 (de) 2006-06-29 2008-01-03 Umicore Ag & Co. Kg Dreiweg-katalysator
US7749472B2 (en) * 2006-08-14 2010-07-06 Basf Corporation Phosgard, a new way to improve poison resistance in three-way catalyst applications
US7758834B2 (en) * 2006-08-21 2010-07-20 Basf Corporation Layered catalyst composite
US7517510B2 (en) * 2006-08-21 2009-04-14 Basf Catalysts Llc Layered catalyst composite
US7550124B2 (en) * 2006-08-21 2009-06-23 Basf Catalysts Llc Layered catalyst composite
JP4760625B2 (ja) 2006-09-06 2011-08-31 マツダ株式会社 排ガス浄化用触媒装置
US20080120970A1 (en) 2006-11-29 2008-05-29 Marcus Hilgendorff NOx Storage Materials and Traps Resistant to Thermal Aging
ATE477849T1 (de) 2007-03-19 2010-09-15 Umicore Ag & Co Kg Palladium-rhodium einfachschicht katalysator
ATE482766T1 (de) 2007-03-19 2010-10-15 Umicore Ag & Co Kg Doppelschichtiger dreiweg-katalysator
JP5173282B2 (ja) * 2007-07-04 2013-04-03 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
US8038951B2 (en) * 2007-08-09 2011-10-18 Basf Corporation Catalyst compositions
US7922988B2 (en) * 2007-08-09 2011-04-12 Michel Deeba Multilayered catalyst compositions
US7622096B2 (en) * 2007-08-09 2009-11-24 Basf Catalysts Llc Multilayered catalyst compositions
DE102007046158B4 (de) * 2007-09-27 2014-02-13 Umicore Ag & Co. Kg Verwendung eines katalytisch aktiven Partikelfilters zur Entfernung von Partikeln aus dem Abgas von mit überwiegend stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren
EP2042225B2 (de) 2007-09-28 2017-07-12 Umicore AG & Co. KG Entfernung von Partikeln aus dem Abgas von mit überwiegend stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren
JP5386121B2 (ja) 2008-07-25 2014-01-15 エヌ・イーケムキャット株式会社 排気ガス浄化触媒装置、並びに排気ガス浄化方法
WO2010061804A1 (ja) * 2008-11-26 2010-06-03 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2010077843A2 (en) * 2008-12-29 2010-07-08 Basf Catalysts Llc Oxidation catalyst with low co and hc light-off and systems and methods
JP5218092B2 (ja) 2009-01-23 2013-06-26 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
US8568675B2 (en) * 2009-02-20 2013-10-29 Basf Corporation Palladium-supported catalyst composites
GB0903262D0 (en) 2009-02-26 2009-04-08 Johnson Matthey Plc Filter
US8637426B2 (en) * 2009-04-08 2014-01-28 Basf Corporation Zoned catalysts for diesel applications
JP5492448B2 (ja) 2009-04-28 2014-05-14 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
BRPI1014604A2 (pt) * 2009-05-04 2016-04-05 Basf Corp composição de catalisador, e, método para tratar uma corrente de gás de descarga
US8522536B2 (en) 2009-05-21 2013-09-03 Southwest Research Institute Exhaust aftertreatment systems for gasoline and alternative-fueled engines, with reduction of HC, CO, NOx, and PM
US8758695B2 (en) * 2009-08-05 2014-06-24 Basf Se Treatment system for gasoline engine exhaust gas
US8815189B2 (en) 2010-04-19 2014-08-26 Basf Corporation Gasoline engine emissions treatment systems having particulate filters
JP5195873B2 (ja) * 2010-11-05 2013-05-15 トヨタ自動車株式会社 自動車排ガス浄化用触媒
US8557204B2 (en) * 2010-11-22 2013-10-15 Umicore Ag & Co. Kg Three-way catalyst having an upstream single-layer catalyst
US8323599B2 (en) 2010-11-22 2012-12-04 Umicore Ag & Co. Kg Three-way catalyst having an upstream multi-layer catalyst
DE102010055147A1 (de) 2010-12-18 2012-06-21 Volkswagen Ag Vier-Wege-Katalysator, seine Verwendung sowie Fahrzeug mit einem solchen
JP5287884B2 (ja) * 2011-01-27 2013-09-11 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
EP2650042B2 (en) 2012-04-13 2020-09-02 Umicore AG & Co. KG Pollutant abatement system for gasoline vehicles
US9266092B2 (en) * 2013-01-24 2016-02-23 Basf Corporation Automotive catalyst composites having a two-metal layer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000154713A (ja) 1998-09-18 2000-06-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2002113362A (ja) 2000-08-16 2002-04-16 Dmc 2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag 排ガス浄化触媒およびその製造および使用
US20040082470A1 (en) 2002-10-24 2004-04-29 Gandhi Haren S. Catalyst system for lean burn engines
WO2010029978A1 (ja) * 2008-09-10 2010-03-18 株式会社 キャタラー 排ガス浄化用触媒

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