KR102383420B1 - 귀금속 및 소기공 분자체를 포함하는 수동 NOx 흡착제 - Google Patents

귀금속 및 소기공 분자체를 포함하는 수동 NOx 흡착제 Download PDF

Info

Publication number
KR102383420B1
KR102383420B1 KR1020167016600A KR20167016600A KR102383420B1 KR 102383420 B1 KR102383420 B1 KR 102383420B1 KR 1020167016600 A KR1020167016600 A KR 1020167016600A KR 20167016600 A KR20167016600 A KR 20167016600A KR 102383420 B1 KR102383420 B1 KR 102383420B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
adsorbent
passive
molecular sieve
small pore
exhaust system
Prior art date
Application number
KR1020167016600A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160094996A (ko
Inventor
하이-잉 첸
레이 라오 라자람
동시아 리우
Original Assignee
존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 filed Critical 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니
Publication of KR20160094996A publication Critical patent/KR20160094996A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102383420B1 publication Critical patent/KR102383420B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B01J29/743—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • 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
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • 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
    • 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
    • B01D53/9477—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 separate bricks, e.g. exhaust systems
    • 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
    • B01D53/9481—Catalyst preceded by an adsorption device without catalytic function for temporary storage of contaminants, e.g. during cold start
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B01J20/28045—Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3238—Inorganic material layers containing any type of zeolite
    • 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
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • 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
    • B01J29/03—Catalysts comprising molecular sieves not having base-exchange properties
    • B01J29/0308—Mesoporous materials not having base exchange properties, e.g. Si-MCM-41
    • B01J29/0316—Mesoporous materials not having base exchange properties, e.g. Si-MCM-41 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/0325—Noble metals
    • 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
    • B01J29/03—Catalysts comprising molecular sieves not having base-exchange properties
    • B01J29/035—Microporous crystalline materials not having base exchange properties, such as silica polymorphs, e.g. silicalites
    • B01J29/0352—Microporous crystalline materials not having base exchange properties, such as silica polymorphs, e.g. silicalites containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/0354—Noble metals
    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
    • B01J29/20—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/22—Noble metals
    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/44—Noble metals
    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/50—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the erionite or offretite type, e.g. zeolite T, as exemplified by patent document US2950952
    • B01J29/52—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the erionite or offretite type, e.g. zeolite T, as exemplified by patent document US2950952 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/54—Noble metals
    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/60—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L, as exemplified by patent document US3216789
    • B01J29/61—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L, as exemplified by patent document US3216789 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/62—Noble metals
    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B01J29/7415—Zeolite Beta
    • 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
    • B01J29/83—Aluminophosphates (APO 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
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82—Phosphates
    • B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • 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)
    • B01J35/56—
    • 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
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B01D2253/1122—Metals
    • 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
    • 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
    • B01D2255/50—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
    • B01D2255/91—NOx-storage component incorporated in the 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
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • 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
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • B01J2229/186—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions
    • 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
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/36—Steaming
    • 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
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/80—Mixtures of different zeolites
    • 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
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • 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
    • F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • 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
    • F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • F01N2370/04—Zeolitic material
    • 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
    • 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
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • 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]
    • 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
    • F01N3/24—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 constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, 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

Abstract

수동 NOx 흡착제가 개시된다. 수동 NOx 흡착제는 저온에서 또는 저온보다 아래의 온도에서 NOx를 흡착하고 저온보다 위의 온도에서 그 흡착된 NOx를 방출하기에 효과적이다. 수동 NOx 흡착제는 귀금속 및 소기공 분자체를 포함한다. 소기공 분자체는 8개의 사면체 원자의 최대 고리 크기를 가진다. 발명은 또한 수동 NOx 흡착제를 포함하는 배기 시스템, 및 그 수동 NOx 흡착제를 활용하여 내연기관으로부터의 배기가스를 처리하는 방법을 포함한다.

Description

귀금속 및 소기공 분자체를 포함하는 수동 NOx 흡착제{PASSIVE NOx ADSORBER COMPRISING NOBLE METAL AND SMALL PORE MOLECULAR SIEVE}
본 발명은 수동 NOx 흡착제 및 그것의 내연기관용 배기 시스템에서의 용도에 관한 것이다.
내연기관은 정부의 제정 대상인 질소 산화물 ("NOx"), 일산화탄소 및 미연소 탄화수소를 포함하여, 다양한 오염물질을 함유하는 배기가스를 유발한다. 배출물 제어 시스템은 대기로 배출되는 이들 오염물질의 양을 감소시키기 위해, 전형적으로 일단 시스템이 작동 온도 (전형적으로 200℃ 이상)에 도달하게 되면 매우 높은 효율을 이루기 위해 광범위하게 사용된다. 그러나, 이들 시스템은 시스템의 작동 온도 아래에서는 ("냉간 시동" 기간) 상대적으로 비효율적이다.
예를 들어, Euro 6b 배출물을 충족시키기 위해 시행된 현재의 우레아 기초 선택적 촉매 환원 (SCR) 용도는 우레아가 주입되고 NOx를 변환시키기 위해 사용될 수 있기 전에 우레아 주입 위치에서의 온도가 약 180℃보다 위일 것을 필요로 한다. 180℃ 아래에서의 NOx 변환은 현재의 시스템을 사용하는 것을 해명하기 어렵고, 미래의 유럽 및 미국 제정은 저온 NOx 저장 및 변환을 강조할 것이다. 현재 이것은 전략을 가열함으로써 이루어지지만 이것은 CO2 배출이라는 유해 효과를 가진다.
보다 엄격한 국가적 및 지역적 제정은 디젤 또는 가솔린 엔진으로부터 배출될 수 있는 오염물질의 양을 낮추기 때문에, 냉간 시동 기간 중의 배출을 줄이는 것은 중대한 도전이 되고 있다. 그러므로, 냉간 시동 상태 중에 배출된 NOx의 수준을 감소시키는 방법이 계속해서 탐색되고 있다.
예를 들어, PCT 국제 출원 WO 2008/047170은 희박 배기가스로부터의 NOx가 200℃보다 아래의 온도에서 흡착되고 계속해서 200℃보다 위의 온도에서 열적으로 탈착되는 시스템을 개시한다. NOx 흡착제는 팔라듐과 산화 세륨 또는 세륨과 적어도 하나의 다른 전이 금속을 함유하고 있는 혼합된 산화물 또는 복합 산화물로 구성되는 것으로 교시된다.
미국 출원 공개 번호 2011/0005200은 동시에 암모니아를 제거하고 암모니아-선택적 촉매 환원 ("NH3-SCR") 촉매 제형을 희박 NOx 트랩의 하류에 배치시킴으로써 순 NOx 변환을 증강시키는 촉매 시스템을 교시한다. NH3-SCR 촉매는 희박 NOx 트랩에서 리치 펄스 (rich pulse) 중에 생성되는 암모니아를 흡착하는 것으로 교시된다. 그런 다음 저장된 암모니아는 상류의 희박 NOx 트랩으로부터 배출된 NOx와 반응하고, 그것은 저장된 암모니아를 고갈시키는 한편 NOx 변환율을 증가시킨다.
PCT 국제 출원 WO 2004/076829는 SCR 촉매의 상류에 배열된 NOx 저장 촉매를 포함하는 배기-가스 정제 시스템을 개시한다. NOx 저장 촉매는 적어도 하나의 백금족 금속 (Pt, Pd, Rh 또는 Ir)으로 코팅되거나 활성화된 적어도 하나의 알칼리, 알칼리성 토금속 또는 희귀 토금속을 포함한다. 특히 바람직한 NOx 저장 촉매는 산화 알루미늄을 기초로 한 지지체 상의 산화 촉매로서 백금 및 부가적으로 백금으로 코팅된 산화 세륨을 포함하는 것으로 교시된다. EP 1027919는 알루미나, 제올라이트, 지르코니아, 티타니아 및/또는 란타나 및 적어도 0.1 wt%의 귀금속 (Pt, Pd 및/또는 Rh)과 같은 다공성 지지 물질을 포함하는 NOx 흡착 물질을 개시한다. 알루미나 상에 운반된 백금을 예로 들 수 있다. 미국 출원 공개 번호 2012/0308439 A1은 (1) 비금속, 귀금속 및 제올라이트를 포함하는 제올라이트 촉매 및 (2) 하나 또는 그 이상의 백금족 금속 및 하나 또는 그 이상의 무기 산화물 담체를 포함하는 지지된 (supported) 백금족 금속 촉매를 포함하는 냉간 시동 촉매를 교시한다.
어떠한 자동차 시스템 및 공정을 사용할 때와 같이, 특히 냉간 시동 상태하에서 배기가스 처리 시스템에서 추가의 개선점을 얻는 것이 바람직하다. 본 발명자들은 내연기관으로부터의 배기가스의 강화된 클리닝을 제공하는 새로운 수동 NOx 흡착제를 발견하였다. 새로운 수동 NOx 흡착제는 또한 향상된 내황성을 나타낸다.
발명은 저온에서 또는 저온보다 아래의 온도에서 NOx를 흡착하고 저온보다 위의 온도에서 흡착된 NOx를 방출하기에 효과적인 수동 NOx 흡착제가다. 수동 NOx 흡착제는 귀금속 및 소기공 분자체를 포함한다. 소기공 분자체는 8개의 사면체 원자의 최대 고리 크기를 가진다. 발명은 또한 수동 NOx 흡착제를 포함하는 배기 시스템, 및 수동 NOx 흡착제를 사용하여 내연기관으로부터의 배기가스를 처리하는 방법을 포함한다.
발명의 수동 NOx 흡착제는 저온에서 또는 그 아래의 온도에서 NOx를 흡착하고 저온보다 위의 온도에서 그 흡착된 NOx를 방출시키기에 효과적이다. 바람직하게, 저온은 약 200℃이다. 수동 NOx 흡착제는 귀금속 및 소기공 분자체를 포함한다. 귀금속은 바람직하게 팔라듐, 백금, 로듐, 금, 은, 이리듐, 루테늄, 오스뮴 또는 그것들의 혼합물이고; 보다 바람직하게 팔라듐, 백금, 로듐 또는 그것들의 혼합물이다. 팔라듐이 특히 바람직하다.
소기공 분자체는 8개의 사면체 원자의 최대 고리 크기를 가진다. 소기공 분자체는 제올라이트를 포함하여, 어떠한 천연 또는 합성 분자체일 수 있고, 바람직하게 알루미늄, 규소 및/또는 인으로 구성된다. 분자체는 전형적으로 산소 원자를 공유함으로써 결합된 SiO4, AlO4 및/또는 PO4의 3-차원 배열을 갖지만, 또한 2-차원 구조일 수도 있다. 분자체 프레임워크는 전형적으로 음이온성으로, 전하 보상 양이온, 전형적으로 알칼리 및 알칼리토 원소들 (예컨대 Na, K, Mg, Ca, Sr 및 Ba), 암모늄 이온 및 또한 양성자에 의해 균형이 이루어진다. 금속-포함된 분자체를 제조하기 위하여 다른 금속들 (예컨대 Fe, Ti 및 Ga)도 소기공 분자체의 프레임워크 안에 포함될 수 있다.
바람직하게, 소기공 분자체는 알루미노실리케이트 분자체, 금속-치환된 알루미노실리케이트 분자체, 알루미노포스페이트 분자체 또는 금속-치환된 알루미노포스페이트 분자체로부터 선택된다. 보다 바람직하게, 소기공 분자체는 ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG 및 ZON, 뿐만 아니라 어떠한 둘 또는 그 이상의 혼합물 또는 호생 (intergrowth)의 프레임워크 유형을 가지는 분자체이다. 특히 바람직한 소기공 분자체의 호생은 KFI-SIV, ITE-RTH, AEW-UEI, AEI-CHA 및 AEI-SAV를 포함한다. 가장 바람직하게, 소기공 분자체는 AEI 또는 CHA, 또는 AEI-CHA 호생이다.
수동 NOx 흡착제는 어떠한 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 수동 NOx 흡착제를 형성하기 위하여 어떠한 공지된 방법에 의해 귀금속이 소기공 분자체에 첨가될 수 있고, 첨가 방식은 특히 중요한 것으로 여겨지지 않는다. 예를 들어 귀금속 화합물 (예컨대 팔라듐 니트레이트)은 분자체상에서 침지, 흡착, 이온-교환, 습식 함침, 침전 등에 의해 지지될 수 있다. 다른 금속들도 또한 수동 NOx 흡착제에 첨가될 수 있다.
바람직하게, 수동 NOx 흡착제 중의 귀금속의 일부 (첨가된 총 귀금속의 1퍼센트보다 많음)는 소기공 분자체의 기공 내부에 배치된다. 보다 바람직하게, 총 귀금속의 양의 5%보다 많은 양이 소기공 분자체의 기공 내부에 배치되고; 더욱 바람직하게 총 귀금속의 양의 10% 이상 또는 25% 이상 또는 50% 이상이 소기공 분자체의 기공 내부에 배치된다.
바람직하게, 수동 NOx 흡착제는 추가로 관통형 기질 또는 필터형 기질을 포함한다. 한 구체예에서, 수동 NOx 흡착제는 관통형 또는 필터형 기질 위쪽으로 코팅되고, 바람직하게는 수동 NOx 흡착제 시스템을 제조하기 위하여 워시코트 과정을 사용하여 관통형 또는 필터형 기질 상에 침착된다.
관통형 또는 필터형 기질은 촉매 성분들을 함유할 수 있는 기질이다. 기질은 바람직하게 세라믹 기질 또는 금속성 기질이다. 세라믹 기질은 어떠한 적합한 내화 물질, 예컨대 알루미나, 실리카, 티타니아, 세리아, 지르코니아, 마그네시아, 제올라이트, 질화 규소, 탄화 규소, 지르코늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 알루미노실리케이트, 메탈로 알루미노실리케이트 (예컨대 코오디어라이트 및 스퍼도멘), 또는 그것들의 어떠한 둘 또는 그 이상의 혼합물 또는 혼합된 산화물로 만들어질 수 있다. 코오디어라이트, 마그네슘 알루미노실리케이트 및 탄화 규소가 특히 바람직하다.
금속성 기질은 다른 미량 금속 외에 철, 니켈, 크로뮴 및/또는 알루미늄을 함유하고 있는 페라이트 합금뿐 아니라 티타늄 및 스테인레스 스틸과 같은 어떠한 적합한 금속, 특히, 내열성 금속들 및 금속 합금으로 만들어질 수 있다.
관통형 기질은 바람직하게 기질의 축을 통해 이동하고 기질의 유입구 또는 출구로부터 그것을 통해 확장되는, 많은 작고 평행한 얇은-벽 채널을 가지는 벌집형 구조를 가지는 관통형 모노리스이다. 기질의 채널 단면은 어떠한 형상이든 가능하지만, 바람직하게, 정사각형, 사인곡선형, 삼각형, 직사각형, 육각형, 사다리꼴, 원형 또는 타원형이다.
필터형 기질은 바람직하게 벽유동형 모노리스 필터이다. 벽유동형 필터의 채널은 다르게는 차단되어서 배기 기류가 유입구로부터 채널로 들어간 후, 채널 벽을 통해 흐르다가 상이한 채널로부터 출구로 필터를 빠져나가는 것이 허용된다. 따라서 배기가스 스트림 중의 미립자들은 필터에 포획된다.
사전-형성된 수동 NOx 흡착제는 워시코팅 단계에 의해 관통형 또는 필터형 기질에 첨가될 수 있다. 다르게는, 수동 NOx 흡착제는 분자체-코팅된 기질을 제조하기 위한 기질 상에서 미변형 분자체를 먼저 워시코팅함으로써 관통형 또는 필터형 기질 상에 형성될 수 있다. 그런 다음 분자체-코팅된 기질에 귀금속이 첨가될 수 있는데, 그것은 침지 과정 등에 의해 이루어질 수 있다.
워시코팅 과정은 바람직하게 적절한 용매, 바람직하게 물 중에서 수동 NOx 흡착제 (또는 미변형 소기공 분자체)의 미세하게 분할된 입자들을 먼저 슬러리화함으로써 수행되어 슬러리가 형성된다. 추가의 성분들, 예컨대 전이금속 산화물, 결합제,안정화제 또는 촉진제가 또한 슬러리에 수용성 또는 수-분산성 화합물로서 포함될 수 있다. 슬러리는 바람직하게 10 내지 70 중량%의 고체, 보다 바람직하게 20 내지 50 중량%의 고체를 함유한다. 슬러리 형성 전에, 수동 NOx 흡착제 (또는 미변형 소기공 분자체) 입자들은 바람직하게 크기 감소 처리 (예컨대 분쇄)가 수행되어 고체 입자들의 평균 입자 크기가 직경이 20 마이크론 미만이 된다.
그런 다음 관통형 또는 필터형 기질은 촉매 물질의 원하는 로딩이 기질 상에 침착될 수 있도록 1회 이상 슬러리에 침지되거나 또는 슬러리가 기질 위에 코팅될 수 있다. 만약 귀금속이 관통형 또는 필터형 기질을 워시코팅하기 전에 분자체에 포함되지 않는다면, 분자체-코팅된 기질은 전형적으로 건조되고 하소된 후에 귀금속이 침지, 흡착 또는 예를 들면 귀금속 화합물 (예컨대 팔라듐 니트레이트)과의 이온-교환을 포함한 어떠한 공지된 방법에 의해 분자체-코팅된 기질에 첨가될 수 있다. 바람직하게, 관통형 또는 필터형 기질의 전체 길이는 슬러리로 코팅되어서 수동 NOx 흡착제의 워시코트는 기질의 전체 표면을 덮는다.
관통형 또는 필터형 기질이 수동 NOx 흡착제 슬러리로 코팅되고, 필요에 따라 귀금속으로 침지된 후, 코팅된 기질은 바람직하게 건조되고 그런 다음 상승된 온도에서 가열에 의해 하소되어 수동 NOx 흡착제-코팅된 기질이 형성된다. 바람직하게, 하소는 400 내지 600℃에서 대략 1 내지 8시간 동안 일어난다.
다른 구체예에서, 관통형 또는 필터형 기질은 수동 NOx 흡착제로 구성된다. 이 경우, 수동 NOx 흡착제는 관통형 또는 필터형 기질을 형성하기 위해 압출된다. 수동 NOx 흡착제 압출된 기질은 바람직하게 벌집형 관통형 모노리스이다.
압출된 분자체 기질 및 벌집형 바디, 및 그것들의 제조 공정은 기술분야에 알려져 있다. 예를 들면 미국 특허 번호 5,492,883, 5,565,394 및 5,633,217 및 미국 특허 등록 번호 34,804 참조. 전형적으로, 분자체 물질은 실리콘 수지와 같은 영구 결합제 및 메틸셀룰로오스와 같은 임시 결합제와 혼합되고, 그 혼합물은 압출되어 녹색의 벌집형 바디가 형성되며, 그런 다음 그것은 하소되고 소결되어 최종 소기공 분자체 관통형 모노리스가 형성된다. 분자체는 압출 전에 귀금속을 함유할 수 있어서 수동 NOx 흡착제 모노리스가 압출 과정에 의해 제조된다. 다르게는, 귀금속이 수동 NOx 흡착제 모노리스를 제조하기 위하여 사전-형성된 분자체 모노리스에 첨가될 수 있다.
발명은 또한 수동 NOx 흡착제를 포함하는 내연기관용 배기 시스템을 포함한다. 배기 시스템은 바람직하게 정상 작동 온도에서 내연기관 배기가스로부터 오염물을 제거할 수 있는 하나 또는 그 이상의 추가의 후-처리 장치를 포함한다. 바람직하게, 배기 시스템은 수동 NOx 흡착제와 (1) 선택적 촉매 환원 (SCR) 촉매, (2) 미립자 필터, (3) SCR 필터, (4) NOx 흡착제 촉매, (5) 3-원 촉매, (6) 산화 촉매 또는 그것들의 어떠한 조합으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 다른 촉매 성분들을 포함한다.
이들 후-처리 장치는 기술분야에 잘 알려져 있다. 선택적 촉매 환원 (SCR) 촉매는 질소 화합물 (예컨대 암모니아 또는 우레아) 또는 탄화수소 (희박 NOx 환원)와의 반응에 의해 NOx를 N2로 환원시키는 촉매이다. 전형적인 SCR 촉매는 바나디아-티타니아 촉매, 바나디아-텅스타-티타니아 촉매, 또는 철/베타 제올라이트, 구리/베타 제올라이트, 구리/SSZ-13, 구리/SAPO-34, Fe/ZSM-5 또는 구리/ZSM-5와 같은 금속/제올라이트 촉매로 구성된다.
미립자 필터는 내연기관의 배기가스로부터 미립자를 감소시키는 장치이다. 미립자 필터는 촉매된 미립자 필터 및 기본적인 (촉매되지 않은) 미립자 필터를 포함한다. 촉매된 미립자 필터 (디젤 및 가솔린 용도)는 필터에 의해 포획된 그을음을 파괴하는 것 외에 탄화수소 및 일산화탄소를 산화시키기 위하여 금속 및 금속 산화물 성분들 (예컨대 Pt, Pd, Fe, Mn, Cu 및 세리아)를 포함한다.
선택적 촉매 환원 필터 (SCRF)는 SCR의 기능성과 미립자 필터를 조합시킨 단일-기질 장치이다. 그것은 내연기관으로부터의 NOx 및 미립자 배출물을 환원시키기 위해 사용된다. SCR 촉매 코팅에 더불어, 미립자 필터는 또한 필터에 의해 포획된 그을음을 파괴하는 것 외에 탄화수소 및 일산화탄소를 산화시키기 위하여 다른 금속 및 금속 산화물 성분들 (예컨대 Pt, Pd, Fe, Mn, Cu 및 세리아)를 포함한다.
NOx 흡착제 촉매 (NAC)는 희박 배기 조건하에서 NOx를 흡착하고, 흡착된 NOx를 풍부한 조건하에서 방출하며, 방출된 NOx를 N2로 환원시키기 위해 디자인된다. NAC는 전형적으로 NOx-저장 성분 (예컨대 Ba, Ca, Sr, Mg, K, Na, Li, Cs, La, Y, Pr 및 Nd), 산화 성분 (바람직하게 Pt) 및 환원 성분 (바람직하게 Rh)을 포함한다. 이들 성분은 하나 또는 그 이상의 기질 상에 함유된다.
3-원 촉매 (TWC)는 전형적으로 화학양론적 조건하에서 단일 장치상에서 NOx를 N2로, 일산화탄소를 CO2로, 및 CO2를 H2O로 변환시키기 위해 가솔린 엔진에 사용된다.
산화 촉매, 및 특히 디젤 산화 촉매 (DOC)는 기술 분야에 잘 알려져 있다. 산화 촉매는 CO를 CO2로 산화시키고 기질상 탄화수소 (HC) 및 디젤 미립자들의 유기 부분 (가용성 유기 부분)을 CO2 및 H2O로 산화시키기 위해 디자인된다. 전형적인 산화 촉매는 알루미나, 실리카-알루미나 및 제올라이트와 같은 고표면적 무기 산화물 지지체 상에 백금 및 임의로 또한 팔라듐을 포함한다.
배기 시스템은 수동 NOx 흡착제가 엔진 가까이에 배치되고 추가의 후-처리 장치(들)이 수동 NOx 흡착제의 하류에 배치되도록 구성될 수 있다. 그러므로, 정상적인 작동 조건하에서, 엔진 배기가스는 먼저 후-처리 장치(들)과 접촉하기 전에 수동 NOx 흡착제를 통해 흐른다. 다르게는, 배기 시스템은 밸브 또는 다른 가스-방향 지시 수단을 포함할 수 있어서, 저온 주기 중에 (후-처리 장치(들)에 의해 측정되는 바 약 150 내지 220℃ 범위의 온도 아래에서, 바람직하게 200℃에서) 배기가스가 후-처리 장치(들)과 접촉된 후에 수동 NOx 흡착제로 흘러갈 수 있다. 일단 후-처리 장치(들)이 작동 온도 (후-처리 장치(들)에 의해 측정되는 바 약 150 내지 220℃, 바람직하게 200℃)에 도달하게 되면, 배기가스 흐름은 다시 수동 NOx 흡착제와 접촉하게 된 후 후-처리 장치(들)과 접촉하게 된다. 이것은 수동 NOx 흡착제의 온도가 더 긴 시간 동안 낮게 유지되고, 그로써 수동 NOx 흡착제의 효율을 향상시키는 것을 보장하는 한편, 동시에 후-처리 장치(들)이 보다 빠르게 작동 온도에 도달하는 것을 허용한다. 미국 특허 번호 5,656,244 (그것의 교시는 본원에 참조로 포함됨)는 예를 들면, 냉간 시동 및 정상적인 작동 조건 중에 배기가스의 흐름을 제어하기 위한 수단을 교시한다.
발명은 또한 내연기관으로부터의 배기가스를 처리하기 위한 방법을 포함한다. 그 방법은 NOx를 수동 NOx 흡착제 상에 저온에서 또는 저온보다 아래의 온도에서 흡착시키는 단계, 수동 NOx 흡착제로부터의 NOx를 저온보다 위의 온도에서 변환시키고 열적으로 탈착시키는 단계, 및 탈착된 NOx를 수동 NOx 흡착제의 하류에 있는 촉매 성분상에서 촉매적으로 제거하는 단계를 포함한다. 바람직하게 저온은 약 200℃이다.
수동 NOx 흡착제의 하류에 있는 촉매 성분은 SCR 촉매, 미립자 필터, SCR 필터, NOx 흡착제 촉매, 3-원 촉매, 산화 촉매 또는 그것들의 조합이다.
다음의 실시예는 단순히 발명을 예시한다. 기술분야의 숙련자들은 발명의 사상 및 청구범위의 범주 내에 있는 많은 변화를 인지할 것이다.
실시예 1: 수동 NO x 흡착제 (PNA)의 제조
팔라듐을 소기공 캐버자이트 (CHA) 제올라이트에 26의 실리카-대-알루미나 비율 (SAR), 중간 기공 ZSM-5 (MFI) 제올라이트에 SAR=23으로 및 큰 기공 베타 (BEA) 제올라이트에 SAR=26으로 첨가하여 PNA 1A (Pd/CHA), 비교용 PNA 1B (Pd/MFI) 및 비교용 PNA 1C (Pd/BEA)를 다음의 일반 과정을 따라 제조한다: 분말 촉매를 전구체로서 팔라듐 니트레이트를 사용하여 제올라이트의 습식 침지에 의해 제조한다. 샘플을 100℃에서 건조시킨 후 500℃에서 하소한다. 그런 다음 샘플을 10% H2O를 함유하고 있는 공기 대기 중에서 열수에 의해 750℃에서 노화시킨다. 세 가지의 모든 샘플에 대한 Pd 로딩은 1 wt.%이다.
비교용 PNA 1D (Pd/CeO2)를 WO 2008/047170에 기록된 과정을 따라 제조한다. Pd 로딩은 1 wt.%이다. 샘플을 10% H2O를 함유하고 있는 공기 대기중에서 열수에 의해 750℃에서 노화시킨다.
실시예 2: NO x 저장 용량 시험 과정
PNA (0.4 g)를 300 L * hr-1 * g-1의 MHSV에서 약 80℃의 흡착 온도에서 분당 2리터로 흐르는 NO-함유 가스 혼합물 중에서 유지시킨다. 이 흡착 단계에 이어서 NO-함유 가스의 존재하에 분당 10℃의 램핑 속도에서 온도 프로그램 탈착 (TPD)을, 추가의 시험을 위해 모든 저장된 NOx의 촉매를 퍼지하기 위해 베드 (bed) 온도가 약 400℃에 도달할 때까지 수행한다. 그런 다음 시험을 80℃ 대신 170℃의 흡착 온도로부터 시작하여 반복한다.
흡착 및 탈착 두 단계 중에 NO-함유 가스 혼합물은 12 vol.% O2, 200 ppm NO, 5 vol.% CO2, 200 ppm CO, 50 ppm C10H22 및 5 vol.% H2O를 포함한다.
NOx 저장은 약 3 g/in3의 촉매 로딩을 함유하는 모노리스를 참조로 하여 촉매의 리터당 저장된 NO2의 양으로서 계산한다. 상이한 온도에서의 그 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1의 결과는 발명의 PAN (PAN 1A)이 비교용 PAN 1D에 비교하여 80℃ 및 170℃에서 모두 비교할만한 NOx 저장 용량을 증명하는 것을 보여준다. 비록 비교용 PNA 1B 및 1C가 80℃에서 더 높은 NOx 저장 용량을 나타내지만, 그것들의 170℃에서의 NOx 저장 용량은 더 낮다. 약 170℃보다 위의 온도에서 높은 NOx 저장 용량을 필요로 하는 용도에 대해, PNA 1A 및 비교용 PNA 1D는 비교용 PNA 1B 및 1C를 능가하는 장점을 보인다.
실시예 3: 황 노출 후 NO x 저장 용량 시험 과정
PNA 1A 및 비교용 PNA 1D를 SO2 함유 가스 (100 ppm SO2, 10% O2, 5% CO2 및 H2O, 나머지 N2)와 300℃에서 접촉시킴으로써 고수준의 황화 처리를 수행하여, 촉매의 그램당 약 64 mg의 S를 첨가한다. 황화 전과 후의 촉매의 NOx 저장 용량을 실시예 2의 과정 후에 100℃에서 측정한다. 그 결과를 표 2에 열거한다.
표 2에 나타낸 결과들은 발명의 PNA (PNA 1A)가 고수준의 황에 대한 노출 후에도 NOx 저장 용량의 상당한 양을 보유하는 것을 나타낸다. 대조적으로, 비교용 PNA 1D는 동일한 황화 조건하에서 그것의 NOx 흡착 능력을 거의 상실한다. 발명의 PNA는 훨씬 향상된 내황성을 나타낸다.
실시예 4: 소기공 분자체 지지된 수동 NO x 흡착제 (PNA)의 제조
팔라듐을 실시예 1의 과정을 따라 소기공 분자체 시리즈에 첨가한다. Pd 로딩을 모든 샘플에 대해 1 wt.%로 유지한다. 샘플을 10% H2O를 함유하고 있는 공기 대기 중에서 750℃에서 열수에 의해 노화시킨다. 그런 다음 노화된 샘플을 그것들의 NOx 저장 용량에 대해 실시예 2의 과정을 따라 시험한다.
이들 PNA 및 80℃ 및 170℃에서의 그것들의 NOx 저장 용량을 표 3에 열거한다.
표 3의 결과는 광범위한 소기공 분자체 지지된 PNA가 높은 NOx 저장 용량을 가지는 것을 나타낸다.
실시예 5: 상이한 팔라듐 로딩을 가지는 소기공 분자체 지지된 수동 NO x 흡착제 (PNA)의 제조
팔라듐을 실시예 1의 과정을 따라 소기공 분자체 CHA에 첨가한다. Pd 로딩을 샘플에 대해 2 wt.%로 증가시킨다. 샘플을 10% H2O를 함유하고 있는 공기 대기 중에서 750℃에서 열수에 의해 노화시킨다. 노화된 샘플을 그것들의 NOx 저장 용량에 대해 실시예 2의 과정을 따라 시험한다. 샘플에 대한 80℃ 및 170℃에서의 NOx 저장 용량을 표 4에 열거한다.
표 4의 결과는 Pd 로딩을 증가시키는 것이 NOx 저장 용량을 증가시키는 것을 나타낸다.
NOx 저장 용량 (g NO2/L)
촉매 NO x 저장 용량 (80℃) NO x 저장 용량 (170℃)
1A 0.28 0.45
1B * 0.35 0.28
1C * 0.68 0.07
1D * 0.29 0.38
* 비교예
NOx 저장 용량 (g NO2/L)
촉매 100℃에서의 NO x 저장 용량
황화 전 황화 후
1A 0.41 0.28
1D * 0.31 0.01
* 비교예
NOx 저장 용량 (g NO2/L)
촉매 소기공 분자체 NO x 저장 용량 (80℃) NO x 저장 용량 (170℃)
PNA 1A CHA (SAR=26) 0.28 0.45
PNA 4A CHA (SAR=12) 0.42 0.60
PNA 4B CHA (SAR=13) 0.34 0.51
PNA 4C CHA (SAR=17) 0.20 0.42
PNA 4D CHA (SAR=22) 0.28 0.42
PNA 4E AEI (SAR=20) 0.33 0.57
PNA 4F ERI (SAR=12) 0.08 0.2
PNA 4G CHA (SAPO-34) 0.29 0.41
PNA 4H AEI-CHA 호생 (SAPO) 0.22 0.23
NOx 저장 용량 (g NO2/L)
촉매 분자체 Pd 로딩
(wt. % ) 		NO x 저장 용량 (80) NO x 저장 용량 (170℃)
PNA 1A CHA (SAR=26) 1 0.28 0.45
PNA 5A CHA (SAR=26) 2 0.43 0.66

Claims (16)

  1. 저온에서 또는 저온보다 아래의 온도에서 NOx를 흡착하고 흡착된 NOx를 저온보다 위의 온도에서 방출하기에 효과적인 수동 NOx 흡착제로서, 상기 수동 NOx 흡착제는 팔라듐 및 8개의 사면체 원자의 최대 고리 크기를 가지는 소기공 분자체로 구성되는 수동 NOx 흡착제; 및
    선택적 촉매 환원 (SCR) 촉매, 미립자 필터, SCR 필터, NOx 흡착제 촉매, 3-원 촉매, 산화 촉매 및 그것들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된 촉매 성분을 포함하는 내연기관용 배기 시스템으로서,
    내연기관용 배기 시스템은 수동 NOx 흡착제가 엔진 가까이에 배치되고 촉매 성분(들)이 수동 NOx 흡착제의 하류에 배치되도록 구성되고;
    저온은 200℃인 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 소기공 분자체는 알루미노실리케이트 분자체, 금속-치환된 알루미노실리케이트 분자체, 알루미노포스페이트 분자체 및 금속-치환된 알루미노포스페이트 분자체로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 소기공 분자체는 ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON 및 그것들의 혼합물 또는 호생 (intergrowth)으로 구성되는 프레임워크 유형의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 소기공 분자체는 AEI 및 CHA로 구성되는 프레임워크 유형의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  5. 제 3항에 있어서, 소기공 분자체의 호생은 KFI-SIV, ITE-RTH, AEW-UEI, AEI-CHA 및 AEI-SAV를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 수동 NOx 흡착제는 관통형 또는 필터형 기질 상에 코팅되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 관통형 기질은 벌집형 모노리스인 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 수동 NOx 흡착제는 관통형 또는 필터형 기질을 형성하기 위해 압출되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 팔라듐의 총량의 5퍼센트보다 큰 양이 소기공 분자체의 기공 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 시스템.
  10. 배기가스 중의 NOx를 환원시키는 방법으로서,
    저온에서 또는 저온보다 아래의 온도에서 NOx를 흡착하고 흡착된 NOx를 저온보다 위의 온도에서 방출하기에 효과적인 수동 NOx 흡착제로서, 상기 수동 NOx 흡착제는 팔라듐 및 8개의 사면체 원자의 최대 고리 크기를 가지는 소기공 분자체로 구성되는 수동 NOx 흡착제 상에 저온에서 또는 저온보다 낮은 온도에서 NOx를 흡착시키는 단계,
    저온보다 위의 온도에서 수동 NOx 흡착제로부터 NOx를 열적으로 탈착시키는 단계, 및
    탈착된 NOx를 선택적 촉매 환원 (SCR) 촉매, 미립자 필터, SCR 필터, NOx 흡착제 촉매, 3-원 촉매, 산화 촉매 및 그것들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 촉매 성분상에서 촉매적으로 제거하는 단계를 포함하며,
    촉매 성분(들)은 수동 NOx 흡착제의 하류에 배치되고;
    저온은 200℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
KR1020167016600A 2013-12-06 2014-12-08 귀금속 및 소기공 분자체를 포함하는 수동 NOx 흡착제 KR102383420B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361912834P 2013-12-06 2013-12-06
US61/912,834 2013-12-06
PCT/US2014/069089 WO2015085303A1 (en) 2013-12-06 2014-12-08 Passive nox adsorber comprising noble metal and small pore molecular sieve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160094996A KR20160094996A (ko) 2016-08-10
KR102383420B1 true KR102383420B1 (ko) 2022-04-07

Family

ID=52339274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167016600A KR102383420B1 (ko) 2013-12-06 2014-12-08 귀금속 및 소기공 분자체를 포함하는 수동 NOx 흡착제

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10005075B2 (ko)
EP (2) EP3626330B1 (ko)
JP (3) JP2017501329A (ko)
KR (1) KR102383420B1 (ko)
CN (2) CN110215897A (ko)
DE (1) DE102014118092A1 (ko)
GB (1) GB2522977B (ko)
RU (1) RU2675905C1 (ko)
WO (1) WO2015085303A1 (ko)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015025433A (ja) † 2013-07-29 2015-02-05 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US9512761B2 (en) * 2014-02-28 2016-12-06 Cummins Inc. Systems and methods for NOx reduction and aftertreatment control using passive NOx adsorption
WO2016135465A1 (en) * 2015-02-26 2016-09-01 Johnson Matthey Public Limited Company PASSIVE NOx ADSORBER
GB2551936B (en) 2015-07-02 2019-07-31 Johnson Matthey Plc Passive NOx Adsorber
GB201517580D0 (en) * 2015-10-06 2015-11-18 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising a passive nox adsorber
DE102017106766A1 (de) 2016-03-31 2017-10-05 Johnson Matthey Public Limited Company Im Abgas vorhandenes elektrisches Element für NOx-Speicherkatalysator- und SCR-Systeme
GB2552072A (en) 2016-05-31 2018-01-10 Johnson Matthey Plc Vanadium catalysts for high engine-out NO2 systems
GB2555695A (en) 2016-08-25 2018-05-09 Johnson Matthey Plc Reduced sulfation impact on CU-SCRS
GB201614677D0 (en) * 2016-08-30 2016-10-12 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust
DE102017130314A1 (de) 2016-12-19 2018-06-21 Johnson Matthey Public Limited Company Erhöhte NOx-Umwandlung durch Einführung von Ozon
BR112019020349B1 (pt) * 2017-03-30 2023-01-10 Johnson Matthey Public Limited Company Artigo catalisador
GB2562875B (en) 2017-03-31 2020-06-17 Johnson Matthey Plc An exhaust purification system having an air injection system to protect a catalyst from oxygen deprived exhaust
GB201705796D0 (en) * 2017-04-11 2017-05-24 Johnson Matthey Plc Packaging materials
GB201705797D0 (en) * 2017-04-11 2017-05-24 Johnson Matthey Plc Packaging films
JP6837900B2 (ja) * 2017-04-14 2021-03-03 旭化成株式会社 複合体
DE102018207028A1 (de) 2017-05-08 2018-11-08 Cummins Emission Solutions Inc. Sorptionsverstärkte reaktionstechnik zur leistungssteigerung von fahrzeugkatalysatoren
EP3449999A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Passiver stickoxid-adsorber
EP3450016A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Palladium-zeolith-basierter passiver stickoxid-adsorber-katalysator zur abgasreinigung
JP2020531241A (ja) * 2017-08-31 2020-11-05 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトＵｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ 排気ガスを浄化するための受動的窒素酸化物吸着剤としてのパラジウム／白金／ゼオライト系触媒の使用
EP3450015A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Palladium-zeolith-basierter passiver stickoxid-adsorber-katalysator zur abgasreinigung
EP3676000A1 (de) 2017-08-31 2020-07-08 Umicore Ag & Co. Kg Palladium-zeolith-basierter passiver stickoxid-adsorber-katalysator zur abgasreinigung
DE102018121503A1 (de) 2017-09-05 2019-03-07 Umicore Ag & Co. Kg Abgasreinigung mit NO-Oxidationskatalysator und SCR-aktivem Partikelfilter
EP3459617B1 (de) 2017-09-22 2020-01-29 Umicore Ag & Co. Kg Partikelfilter mit integrierten katalytischen funktionen
GB201716715D0 (en) * 2017-10-12 2017-11-29 Krajete GmbH Method for reducing the nitrogen oxide(s) and/or CO content in a combustion and/or exhaust gas
KR20200055744A (ko) 2017-10-12 2020-05-21 바스프 코포레이션 조합된 NOx 흡수제 및 SCR 촉매
US10711674B2 (en) 2017-10-20 2020-07-14 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber catalyst
WO2019134958A1 (de) 2018-01-05 2019-07-11 Umicore Ag & Co. Kg Passiver stickoxid-adsorber
GB2572396A (en) 2018-03-28 2019-10-02 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
WO2019186485A1 (en) 2018-03-29 2019-10-03 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system including scrf catalyst with oxidation zone
US11071966B2 (en) * 2018-08-21 2021-07-27 Battelle Memorial Institute High-capacity, low-temperature, passive NOx and cd adsorbers and methods for making same
EP3613503A1 (en) 2018-08-22 2020-02-26 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber
WO2020144195A1 (de) 2019-01-08 2020-07-16 Umicore Ag & Co. Kg Passiver stickoxid-adsorber mit oxidationskatalytisch aktiver funktion
CN109759035B (zh) * 2019-03-12 2020-06-02 清华大学 NOx吸附剂及其制备方法和应用
EP3738663A1 (en) 2019-05-14 2020-11-18 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system including paticulate filter with oxidation zone capable of generating no2 under lean conditions
US11154816B2 (en) 2019-05-30 2021-10-26 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Palladium oxide supported on spinels for NOx storage
KR20200143938A (ko) * 2019-06-17 2020-12-28 희성촉매 주식회사 NOx 흡착성 루테늄-함유 실리코알루미네이트
EP3824988A1 (en) 2019-11-20 2021-05-26 UMICORE AG & Co. KG Catalyst for reducing nitrogen oxides
CN117919937A (zh) 2019-11-21 2024-04-26 康明斯公司 在排气后处理系统中操作被动式氮氧化物吸附器的系统和方法
JP2023506027A (ja) 2019-12-13 2023-02-14 ビーエーエスエフ コーポレーション 低温ＮＯｘトラップ用の希薄ＮＯｘトラップと低温ＮＯｘ吸着システム
CN110961145A (zh) * 2019-12-14 2020-04-07 中触媒新材料股份有限公司 一种具有cha/afx结构共生复合分子筛及其制备方法和scr应用
CN111408341B (zh) * 2020-05-22 2022-04-08 中国科学院生态环境研究中心 一种用于氮氧化物被动吸附的吸附剂及其制备方法和用途
KR102434658B1 (ko) 2020-07-02 2022-08-23 주식회사 엠앤이테크 질소 산화물 제거용 흡착제 및 이를 이용한 질소 산화물 처리방법
EP4228810A1 (en) 2020-10-14 2023-08-23 Umicore AG & Co. KG Passive nitrogen oxide adsorber
KR20220069375A (ko) * 2020-11-20 2022-05-27 현대자동차주식회사 탄화수소 산화용 제올라이트 촉매 및 이의 제조방법
EP4308274A1 (en) 2021-03-18 2024-01-24 BASF Corporation System for the treatment of an exhaust gas of a diesel combustion engine
US11759770B2 (en) * 2021-04-26 2023-09-19 Johnson Matthey Public Limited Company Passive NOx adsorber
FR3123006B1 (fr) 2021-05-21 2023-06-02 Ifp Energies Now Synthese d’un catalyseur a base de zeolithe afx contenant du palladium pour l’adsorption des nox
FR3123007B1 (fr) 2021-05-21 2023-06-02 Ifp Energies Now Synthese d’un catalyseur composite a base de zeolithe afx-bea contenant du palladium pour l’adsorption des nox
CN115843275B (zh) * 2021-09-01 2024-02-06 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 氨吸附催化剂及其制备方法和应用
EP4268940A1 (en) 2022-04-27 2023-11-01 Johnson Matthey Public Limited Company Method of treating exhaust gas and system for same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000230414A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Ford Global Technol Inc 窒素酸化物吸収材を用いたディーゼル・エンジンからの排気の変換方法
JP2013522011A (ja) * 2010-03-11 2013-06-13 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー ＮＯｘの選択触媒還元のための無秩序なモレキュラーシーブ担体

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631267A (en) 1985-03-18 1986-12-23 Corning Glass Works Method of producing high-strength high surface area catalyst supports
US5633217A (en) 1994-09-12 1997-05-27 Corning Incorporated Method of making a high strength catalyst, catalyst support or adsorber
US5565394A (en) 1994-10-11 1996-10-15 Corning Incorporated Low expansion molecular sieves and method of making same
US5492883A (en) 1994-11-21 1996-02-20 Corning Incorporated Molecular sieve structures using aqueous emulsions
US5656244A (en) 1995-11-02 1997-08-12 Energy And Environmental Research Corporation System for reducing NOx from mobile source engine exhaust
EP0935055B1 (en) * 1998-02-05 2006-01-11 Nissan Motor Company, Limited Method for purifying oxygen rich exhaust gas
EP1184556A3 (en) 2000-09-04 2004-01-02 Nissan Motor Co., Ltd. Engine exhaust emission purifier
JP3636116B2 (ja) * 2001-03-21 2005-04-06 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6912847B2 (en) * 2001-12-21 2005-07-05 Engelhard Corporation Diesel engine system comprising a soot filter and low temperature NOx trap
US7332135B2 (en) 2002-10-22 2008-02-19 Ford Global Technologies, Llc Catalyst system for the reduction of NOx and NH3 emissions
DE10308287B4 (de) 2003-02-26 2006-11-30 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Abgasreinigung
GB0620883D0 (en) 2006-10-20 2006-11-29 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean-burn internal combustion engine
US8580228B2 (en) * 2006-12-27 2013-11-12 Chevron U.S.A. Inc. Treatment of cold start engine exhaust
US7998423B2 (en) * 2007-02-27 2011-08-16 Basf Corporation SCR on low thermal mass filter substrates
CN101730575B (zh) * 2007-04-26 2013-01-02 约翰逊马西有限公司 过渡金属/沸石scr催化剂
JP2008286001A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN101569857B (zh) * 2008-04-30 2011-09-07 中国石油天然气股份有限公司 一种分子筛吸附剂的制备方法
EP4112168A1 (en) * 2009-04-17 2023-01-04 Johnson Matthey Public Limited Company Small pore molecular sieve supported copper catalyst durable against lean/rich aging for the reduction of nitrogen oxides
US20120308439A1 (en) 2011-06-01 2012-12-06 Johnson Matthey Public Limited Company Cold start catalyst and its use in exhaust systems
KR101938432B1 (ko) * 2011-06-05 2019-01-14 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 배기 가스를 처리하기 위한 백금족 금속(ｐｇｍ) 촉매

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000230414A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Ford Global Technol Inc 窒素酸化物吸収材を用いたディーゼル・エンジンからの排気の変換方法
JP2013522011A (ja) * 2010-03-11 2013-06-13 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー ＮＯｘの選択触媒還元のための無秩序なモレキュラーシーブ担体

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014118092A1 (de) 2015-06-11
WO2015085303A1 (en) 2015-06-11
CN110215897A (zh) 2019-09-10
US10005075B2 (en) 2018-06-26
EP3077085B1 (en) 2020-02-05
GB2522977B (en) 2017-02-08
EP3077085A1 (en) 2016-10-12
CN105813717B (zh) 2019-07-05
EP3626330B1 (en) 2023-11-22
JP2022020615A (ja) 2022-02-01
US20150158019A1 (en) 2015-06-11
GB201421741D0 (en) 2015-01-21
JP2020008023A (ja) 2020-01-16
JP7179697B2 (ja) 2022-11-29
JP2017501329A (ja) 2017-01-12
RU2675905C1 (ru) 2018-12-25
GB2522977A (en) 2015-08-12
EP3626330A1 (en) 2020-03-25
CN105813717A (zh) 2016-07-27
KR20160094996A (ko) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102383420B1 (ko) 귀금속 및 소기공 분자체를 포함하는 수동 NOx 흡착제
US11571679B2 (en) Passive NOx adsorber
KR102380570B1 (ko) 2가지 상이한 귀금속-분자체 촉매를 함유하는 배기가스 촉매
EP3485964B1 (en) Cold start catalyst and its use in exhaust systems
EP3274077B1 (en) Passive nox adsorber comprising a noble metal and a molecular sieve having an off framework type
US20160250594A1 (en) PASSIVE NOx ADSORBER
Rajaram et al. Passive nox adsorber
GB2538877A (en) Passive NOx adsorber

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right