KR20080057336A - 배기 가스 정화 장치 - Google Patents
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Abstract
배기 가스 정화 장치가 개시되고, 그리고 그것은 저온 범위에서 NOx를 흡장하기 위한 제1 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류 구조를 가지는 상류 촉매(3), 중간 온도 범위에서 NOx를 효율적으로 흡장하기 위한 제2 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류 구조를 가지는 중류 촉매(4), 및 고온 범위에서 NOx를 효율적으로 흡장하기 위한 제3 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 벽류 구조를 가지는 하류 촉매(5)를 포함한다. 배기 가스의 온도와 대응하는 3종류의 촉매는 NOx를 충분히 흡장할 수 있고, 따라서 NOx 정화 성능 및 PM 정화 성능 모두를 개선한다.
Description
본 발명은 디젤 엔진으로부터의 배기 가스에 포함되는 NOx 및 PM을 효율적으로 정화할 수 있는 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.
가솔린 엔진에 관해서는, 엄격한 배기 가스 배출 제어 기준 및 그것을 위한 기술적 진보가 확립되어 왔으며, 따라서 배기 가스 내의 유해한 성분의 양이 확실하게 감소되어 왔다. 그러나 디젤 엔진은 PM(주로 탄소 미립자, 예컨대, 그을음(soot), 고분자량 탄화 수소 미립자, 및 황산염과 같은 황계(sulfur-based) 미립자가 포함됨)의 형태로 유해한 성분을 배출하여, 가솔린 엔진보다 배기 가스를 정화하는 것을 더욱 어렵게 만든다.
현재까지 개발된, 디젤 엔진을 위한 배기 가스 정화 장치는, 트랩(trap)형 배기 가스 정화 장치(벽류(wall flow)) 및 오픈(open)형 배기 가스 정화 장치(직류(straight flow))로 공지된 두 종류로 크게 분류된다. 특히, 트랩형 배기 가스 정화 장치는 세라믹제의 클로깅된(clogged) 벌집(honeycomb) 구조(디젤 PM 여과기(이하, "DPF"로 지칭))로 공지되어 있다. 구체적으로, DPF는 세라믹 벌집 구조의 대향하는 개구 말단에 체크 무늬 패턴의 형태로 교대로 클로깅된 셀들이 있는 세라믹 벌집 구조를 가진다. DPF는 배기 가스 흐름 방향에 대하여 하류 위치에 클로깅 되는 유입측(inlet) 셀, 유입측 셀에 인접하고 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류 위치에 클로깅되는 유출측(outlet) 셀, 및 유입측 셀과 유출측 셀을 구획하기 위한 셀 구획벽(partition)을 포함한다. 배기 가스는 셀 구획벽의 미세 구멍(pore)에 의해 여과되고, 따라서 PM을 포집하고, 그로 인해 PM의 배출을 억제한다.
그러나, DPF에서는, PM의 퇴적에 기인하여 압력 손실이 증가된다. 그러므로, 그 때문에 어떤 수단들을 사용하여 퇴적된 PM을 주기적으로 제거함으로써 DPF를 재생시키는 것이 필요하다. 종래에는, 압력 손실이 증가되는 경우, DPF를 재생시키기 위해, 퇴적된 PM은 버너 또는 전기 히터를 사용하는 열 처리를 통하여 연소되거나, 또는 배기 가스가 경유에 분무되고 산화 촉매를 사용하여 연소되고 그 다음에 고온 상태에서 DPF로 공급되는 방식으로 연소된다. 그러나, 이 경우에는, PM이 많은 양이 퇴적됨에 따라, PM을 연소시키기 위해 요구되는 온도는 증가하고, 그로 인해 DPF의 바람직스럽지 못한 파손을 야기하는 열응력이 발생한다.
근래에, 알루미나 코팅층이 DPF의 셀 구획벽의 표면에 형성되고 백금(Pt)과 같은 촉매 금속이 담지되는 연속 재생식 DPF(필터 촉매)가 개발되어 왔다. 이러한 필터 촉매의 존재로, 포집된 PM은 촉매 금속의 촉매 반응을 통하여 산화 및 연소되기 때문에, PM은 그것의 포집과 동시에 또는 연속적으로 연소될 수도 있어, 그로 인해 DPF를 재생시킨다. 또한, 촉매 반응이 상대적으로 저온에서 일어나고 연소가 작은 양의 포집된 PM을 대상으로 수행된다는 사실에 기인하여, DPF는 낮은 열응력만을 받고, 그러므로 그것의 파손을 방지하는 데 유리하다.
필터 촉매의 예로서, 일본 미심사 특허 공보 No. Hei. 09-173866은 그것의 셀 구획벽의 표면에는 셀 구획벽의 미세 구멍의 평균 크기보다 더 큰 미립자 크기를 가지는 활성 알루미나가 포함되는 다공성 코팅층이 형성되고, 그것의 미세 구멍의 내부 표면은 셀 구획벽의 미세 구멍의 평균 크기보다 더 작은 미립자를 가지고 또한 촉매 금속이 담지되는 활성 알루미나로 코팅되는 필터 촉매를 개시한다. 이러한 필터 촉매는 코팅층의 비표면적을 증가시키면서 압력 손실의 감소를 가능하게 한다.
가솔린 배기 가스를 정화하기 위한 촉매는 NOx 흡장 환원 촉매(이하, "NSR"로 지칭)가 공지되어 있다. NSR은 과잉 산소를 가지는 린(lean) 분위기에서 NOx 흡장 재료를 사용하여 NOx를 흡장(吸藏)하고 간헐적 리치(rich) 분위기(리치 스파이크(spike))에서 NOx 흡장 재료에 의해 흡장된 NOx를 환원 및 정화되도록 하는 기능을 한다. 일본 미심사 특허 공보 No. 2002-021544는 NSR이 배기 가스 흐름 방향에 대하여 DPF의 상류에 배치되는 배기 가스 정화 장치를 개시한다. 또한, 경유를 배기 가스에 분무함으로써 NOx를 환원 및 정화하면서 PM을 산화 및 연소시키기 위한 기술이 제공된다.
일본 미심사 특허 공보 No. Hei. 06-159037은 셀 구획벽의 미세 구멍의 내부 표면에 형성되는, 귀금속 및 NOx 흡장 재료가 코팅층에 담지되는, 디젤 미립자의 NOx 환원 촉매(DPNR)에 의해 구체화된 필터 촉매를 개시한다. 이러한 DPNR은 NOx 흡장 재료에 의해 NOx를 흡장하고 경유와 같은 환원제를 분무함으로써 흡장된 NOx를 환원 및 정화할 수 있다.
그러나, 디젤 엔진의 배기 가스는 다음의 점에서 가솔린 엔진의 배기 가스와 상이하다.
(1) 촉매 유입측으로 흐르는 가스의 온도는 가솔린 엔진의 경우에는 300~400℃이지만, 디젤 엔진의 경우에는 대략 200~300℃ 만큼의 저온이다.
(2) 연료 조성의 차이에 기인하여, 디젤 엔진의 배기 가스의 황 농도가 가솔린 엔진에서보다 더 높다.
그러므로, 가솔린 엔진용 NSR이 변경없이 디젤 엔진에 적용되는 경우, NOx 흡장 성능은 저하되며, NOx 흡장 재료는 황 피독을 겪고, 또한 충분한 NOx 정화 성능이 보장될 수 없다. 즉, 촉매의 상류 말단의 온도가 증가하기 어렵기 때문에, 가솔린 엔진용 NSR에서 널리 사용되는, K 및 Ba의 조합으로 구성되는 NOx 흡장 재료는 사용중에 황 피독을 겪고, 바람직스럽지 못하게 NOx 정화 성능을 크게 저하시킨다.
DPNR의 경우에는, 산화 촉매가 그것의 상류에 배치되고, 연료-포함 배기 가스가 산화 촉매로 공급되어, 그로 인해 환원 분위기에서 고온의 배기 가스가 DPNR에 공급되고 황 피독된 NOx 흡장 재료가 재생된다. 그러나, K 및 Ba의 조합을 포함하는 NOx 흡장 재료에서는, NOx 흡장 재료로부터 황의 이탈(desorption) 비율이 낮아, NOx 흡장 재료를 충분히 재생시키는 것을 불가능하게 만든다.
일본 미심사 특허 공보 No. 2002-177779는 NOx 흡장 재료로서 Li 및 K가 사용되고 몰비(Li/K)가 1.4 이상으로 설정되는 디젤 엔진용 NOx 촉매를 개시한다. 이러한 촉매가 사용되는 경우, NOx 흡장 성능은 저온 범위에서 향상되고, 황 피독으로부터의 회복력이 개선될 수도 있다.
그러나, 일본 미심사 특허 공보 No. 2002-177779에 따른 기술은 가까운 미래에 있어서, 배출 제어 기준을 만족시키도록 사용하는 것이 어려워질 것이다. 그러므로, NOx 정화 성능 및 PM 정화 성능의 향상을 가능하게 하는 새로운 촉매가 요구된다.
그러므로, 본 발명은 상술된 문제점의 관점에서 만들어졌고, 본 발명의 목적은 NOx 정화 성능 및 PM 정화 성능을 한층 더 개선할 수 있는 디젤 엔진용 배기 가스 정화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디젤 배기 가스를 정화하기 위한 배기 가스 정화 장치는, 배기 가스 정화 장치가 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류에 배치되고 저온 범위에서 NOx를 흡장하기 위한 제1 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류 구조를 가지는 상류 촉매, 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류 촉매의 하류에 배치되고 저온 범위보다 더 높은 중간 온도 범위에서 제1 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장하는 제2 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류 구조 또는 벽류 구조를 가지는 중류 촉매, 및 배기 가스 흐름 방향에 대하여 중류 촉매의 하류에 배치되고 중간 온도 범위보다 더 높은 고온 범위에서 제1 NOx 흡장 재료 및 제2 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장하는 제3 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류 구조 또는 벽류 구조를 가지는 하류 촉매를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 여러 목적 및 특징들은 첨부한 도면과 연계하여 주어진, 바람직한 실시예의 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 촉매 유입측 가스 온도와 NOx 흡장량의 관계를 도시하는 그래프이며;
도 2는 촉매 유입측 가스 온도와 황 이탈 비율의 관계를 도시하는 그래프이며;
도 3은 NOx 흡장 재료가 담지되는 NSR의 50% HC 정화 온도를 도시하는 그래프이며;
도 4는 실시예 1의 배기 가스 정화 장치를 도시하는 개략도이며;
도 5는 종래의 예의 배기 가스 정화 장치를 도시하는 개략도이며;
도 6은 열 저하 저항성 시험 후의 포화 NOx 흡장량을 도시하는 그래프이며;
도 7은 황 피독 저하 시험 후의 포화 NOx 흡장량을 도시하는 그래프이며;
도 8은 실시예 5의 배기 가스 정화 장치를 도시하는 개략도이다.
지금, 본 발명의 다양한 실시예들이 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
본 발명자들에 의해 수행된 철저한 연구는 다양한 NOx 흡장 재료들이 다음의 특징들을 가지는 연구 결과를 가져왔다.
(1) NOx 흡장 성능의 온도 의존성
도 1에 도시된 바와 같이, 온도와 NOx 흡장량의 관계는 NOx 흡장 재료의 종류에 따라 변화한다. 즉, NOx 흡장 재료는 최대 NOx 흡장 용량을 나타내는 기결정된 온도 범위를 가지고,
(Li, Mg) < (Ba, Ca, Sr) < (K, Na, Cs, Rb)의 순서이다.
(2) NOx 흡장 용량
NOx 흡장 재료는 그것의 단위 적재(loading)에 관하여 NOx 흡장 용량을 나타내고,
(Cs) > (Na, K, Rb, Ba, Sr, Ca) > (Mg, Li)의 순서이다.
(3) 황 피독 저항성
도 2에 도시된 바와 같이, 온도와 황 이탈 비율의 관계는 NOx 흡장 재료의 종류에 따라 변화한다. 즉, 황 피독의 용이함 또는 황 피독된 NOx 흡장 재료의 분해의 용이함은
(Li, Mg) > (K, Na, Cs, Rb) > (Ba, Ca, Sr)의 순서로 정의된다.
(4) 귀금속의 활성의 저하
도 3에 도시된 바와 같이, NOx 흡장 재료는 귀금속을 덮고, 그러므로 귀금속의 활성을 저하시키고,
(K, Cs, Na, Rb) > (Ba, Ca, Sr) > (Li, Mg)의 순서이다.
따라서, 이들 결과로부터 실현할 수 있는 최적의 촉매 구성이 정확히 본 발명의 배기 가스 정화 장치이다.
배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류에 배치되는 상류 촉매는, 직류 구조를 가지고 저온 범위에서 NOx를 흡장하기 위한 제1 NOx 흡장 재료, 및 귀금속이 담지되는 NSR이다.
상류 촉매로, 저온 배기 가스가 공급된다. 만약 상류 촉매가 벽류 구조를 가 진다면, PM이 즉시 퇴적하고 그러므로 압력 손실이 증가되어, 촉매를 사용하는 것을 어렵게 만든다. 그러므로, 직류 구조가 상류 촉매에 적합된다. 이러한 구조는 벌집 형상, 폼(foam) 형상, 또는 펠렛(pellet) 형상으로 형성된다. 벌집 형상의 경우에, 상류 촉매는 벌집 기재(基材), 벌집 기재의 셀 구획벽의 표면상에 다공성 산화물로 형성되는 코팅층, 및 코팅층에 담지되는 귀금속 및 제1 NOx 흡장 재료를 포함하는 NSR이다.
벌집 기재는 코디에라이트(cordierite) 또는 질화 규소(silicon nitride)와 같은 내열성 세라믹, 또는 금속 포일로 형성될 수도 있다.
코팅층을 구성하는 다공성 산화물은 예컨대, 알루미나, 산화 지르코늄 (zirconium oxide), 티타니아(titania), 산화 세륨(cerium oxide) 및 실리카(silica) 중 어느 하나, 또는 상술한 성분들의 2개 이상이 포함되는 하나 또는 그 이상의 복합 산화물을 포함한다. 코팅층은 종래의 NSR과 같이, 벌집 기재 1 리터당 100 ~ 300 g의 양으로 형성된다.
귀금속은 Pt, Pd, Rh 및 Ir에 의해 예시된다. 높은 산화 활성을 가지는 Pt가 특히 유용하다. 귀금속은 종래의 NSR과 같이, 벌집 기재 1 리터당 0.1 ~ 10 g의 양으로 담지된다.
제1 NOx 흡장 재료는 저온 범위에서 NOx를 흡장할 수 있고, 그리고 바람직하게는 대략 250 ℃에서 높은 NOx 흡장 용량을 나타내는 Li 및 Mg 중 적어도 하나를 포함하는 NOx 흡장 재료이다. 선택적으로, Li 및 Mg 중 적어도 하나는 주된 성분으로서 포함되고 다른 NOx 흡장 재료는 보조 성분으로서 포함되는 조합이 있을 수 있 다. 그러나, K, Na, Cs 및 Rb로부터 선택되는 적어도 하나는 귀금속을 덮고 바람직스럽지 못하게 귀금속의 산화 활성을 저하시키려는 경향이 크고, 그러므로 높은 산화 활성을 요구하는 상류 촉매에 포함되지 않아야 한다. 또한, Ba, Ca 및 Sr 중에서 선택되는 적어도 하나는 귀금속을 덮고 바람직스럽지 못하게 귀금속의 활성을 저하시키려는 경향이 있기 때문에, 그것은 상류 촉매에 포함되지 않아야 한다. 제1 NOx 흡장 재료는 종래의 NSR과 같이, 벌집 기재 1 리터당 0.01 ~ 1 mol의 양으로 담지된다. 제1 NOx 흡장 재료의 담지량은 적어도 0.1 mol/L인 것이 바람직하다.
배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류 촉매의 하류에 배치되는 중류 촉매는 제2 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되고, 그리고 거기에서 제2 NOx 흡장 재료는 상류 촉매가 최대 NOx 흡장 용량을 나타내는, 저온 범위보다 더 높은 중간 온도 범위에서, 제1 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장한다.
중류 촉매는 직류 구조 또는 벽류 구조 중 어느 하나를 가질 수도 있다. 이들 2개의 구조의 사이에서, 직류 구조가 특히 바람직하다. 따라서, 벌집 형상을 가지는 직류 구조가 아래에서 설명된다. 중류 촉매는 벌집 기재, 벌집 기재의 셀 구획벽의 표면상에 다공성 산화물로 형성되는 코팅층, 및 코팅층에 담지되는 귀금속 및 제2 NOx 흡장 재료를 포함한다. 그것의 기본적 구조는 제2 NOx 흡장 재료가 코팅층에 담지된다는 것을 제외하고는, 상류 촉매의 기본적 구조와 동일하다.
제2 NOx 흡장 재료는 상류 촉매가 최대 NOx 흡장 용량을 나타내는, 저온 범위보다 더 높은 중간 온도 범위에서, 제1 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장하고, 그리고 바람직하게는 대략 300 ℃에서 높은 NOx 흡장 용량을 가지는 Ba, Ca 및 Sr로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 선택적으로, Ba, Ca 및 Sr로부터 선택되는 적어도 하나는 주된 성분으로서 포함되고 다른 NOx 흡장 재료는 보조 성분으로서 포함되는 조합이 있을 수 있다. 제2 NOx 흡장 재료는 종래의 NSR과 같이, 벌집 기재 1 리터당 0.01 ~ 1 mol의 양으로 담지된다. 제2 NOx 흡장 재료의 담지량은 적어도 0.025 mol/L인 것이 바람직하다.
배기 가스 흐름 방향에 대하여 중류 촉매의 하류에 배치되는 하류 촉매는 제3 NOx 흡장 재료 및 귀금속을 포함하고, 그리고 거기에서 제3 NOx 흡장 재료는 중류 촉매가 최대 NOx 흡장 용량을 나타내는, 중간 온도 범위보다 더 높은 고온 범위에서, 제1 NOx 흡장 재료 또는 제2 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장한다.
하류 촉매는 직류 구조 또는 벽류 구조 중 어느 하나로 형성될 수도 있다. 특히, 벽류 구조가 바람직하며, 따라서 벌집 형상의 벽류 구조가 아래에서 설명된다. 하류 촉매는 벽류 구조를 가지는 벌집 기재, 벌집 기재의 셀 구획벽의 표면상 및/또는 벌집 기재의 셀 구획벽의 구멍의 내부 표면에 다공성의 산화물로 형성되는 코팅층, 코팅층에 담지되는 귀금속 및 제3 NOx 흡장 재료를 포함한다.
벌집 기재는 배기 가스 흐름 방향에 대하여 하류 위치에 클로깅되는 유입측 셀, 유입측 셀에 인접하고 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류 위치에 클로깅되는 유출측 셀, 및 복수의 미세 구멍을 가지고, 유입측 셀과 유출측 셀을 구획하기 위한 다공성 셀 구획벽을 포함한다. 전형적으로, 벌집 기재는 코디에라이트와 같은 내열성 세라믹으로 만들어진다. 경우에 따라서는, 기재는 셀 구획벽을 구성하는 금속 부직포 및 금속 골판(corrugated plate)을 포함하는 라미네이트(laminate)의 형 태로 제공될 수도 있다.
코팅층에 사용되는 다공성 산화물은 예컨대, 알루미나, 산화 지르코늄, 티타니아, 산화 세륨 및 실리카, 또는 상술한 성분들의 2개 이상이 포함되는 하나 또는 그 이상의 복합 산화물을 포함한다. 코팅층은 종래의 DPNR과 같이, 벌집 기재 1 리터당 30 ~ 200 g의 양으로 형성된다. 코팅층의 양이 30 g/L보다 더 적은 경우, 귀금속 또는 NOx 흡장 재료의 내구성이 필연적으로 저하된다. 다른 한편, 코팅층의 양이 200 g/L를 초과하는 경우, 압력 손실이 극단적으로 증가되므로 유효성이 없다.
귀금속의 예들은 Pt, Pd, Rh 및 Ir을 포함한다. 높은 산화 활성을 가지는 Pt가 특히 유용하다. 귀금속은 종래의 DPNR과 같이, 벌집 기재 1 리터당 0.1 ~ 5 g의 양으로 담지된다. 만약 귀금속의 담지량이 하한보다 더 적다면, 활성은 상당히 저하되고, 그러므로 유효성이 없다. 반면에, 만약 귀금속의 담지량이 상한을 초과한다면, 활성은 포화되고 비용이 증가된다.
제3 NOx 흡장 재료는 중류 촉매가 최대 NOx 흡장 용량을 나타내는, 중간 온도 범위보다 더 높은 고온 범위에서, 제2 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장하고, 그리고 바람직하게는 대략 400℃에서 높은 NOx 흡장 용량을 가지는 K, Na, Cs 및 Rb로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 선택적으로, K, Na, Cs 및 Rb 중에서 선택되는 적어도 하나는 주된 성분으로서 포함되고 다른 NOx 흡장 재료는 보조 성분으로서 포함되는 조합이 있을 수 있다. 제3 NOx 흡장 재료는 종래의 DPNR과 같이, 벌집 기재 1 리터당 0.01 ~ 1 mol의 양으로 담지된다. 제3 NOx 흡장 재료의 담 지량은 적어도 0.05 mol/L인 것이 바람직하다.
중류 촉매 및 하류 촉매 중 적어도 하나는 벽류 구조를 가지는 DPNR인 것이 바람직하다. 특히, 하류 촉매가 DPNR인 것이 바람직하다. 상류 촉매, 중류 촉매, 및 하류 촉매는 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류 위치로부터 하류 위치를 향하여 순차적으로 배치된다. 비록 이들 촉매는 기결정된 간격에서 서로 떨어져 위치될 수도 있지만, 배기 가스의 온도의 저하를 방지하기 위해서 가능한 한 근접하게 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상류 촉매, 중류 촉매, 및 하류 촉매가 1개의 벌집 기재의 상류 위치로부터 순차적으로 배치되는 것과 마찬가지로, 코팅층들도 개별적으로 형성될 수도 있다. 또한 다른 촉매는 각 촉매들 사이에 배치될 수도 있고, 또는 선택적으로, 산화 촉매 또는 3원 촉매가 상류 촉매의 한층 더 상류에 배치될 수도 있고, 또는 DPF가 하류 촉매의 한층 더 하류에 배치될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 배기 가스 정화 장치는 다음의 효과들을 나타낸다.
(1) NOx 정화 성능
본 발명의 배기 가스 정화 장치에서, 배기 가스는 우선 상류 촉매로 흐른다. 상류 촉매에는 저온 범위에서 NOx를 충분히 흡장하기 위한 제1 NOx 흡장 재료가 담지되기 때문에, 저온 배기 가스의 NOx가 흡장된다. 또한, 상류 촉매에서는, 배기 가스의 HC, CO 및 NO이 산화되어, 그로 인해 배기 가스 온도를 증가시킨다. 그러나, K가 담지되는 촉매는 저온 범위에서 귀금속을 덮고, 귀금속의 산화 활성이 바람직스럽지 못하게 저하된다는 점에서 문제가 있다. 그러므로, 상류측 촉매가 K, Na, Cs 및 Rb 중에서 선택되는 적어도 하나는 포함하지 않도록 구성되어, 그로 인 해 저온 범위에서 상류측 촉매의 산화 활성이 개선된다. Ba, Ca 및 Sr 중에서 선택되는 적어도 하나가 포함되지 않는 경우에는, 저온 범위에서 산화 활성은 더욱 개선된다.
온도의 증가에 기인하여 중간 온도 범위에 있는 배기 가스는, 중류 촉매로 흐른다. 중류 촉매에는 중간 온도 범위에서 NOx를 충분히 흡장하기 위한 제2 NOx 흡장 재료가 담지되기 때문에, 상류 촉매로 흡장되지 않은 NOx가 충분히 흡장된다. 또한, 중류 촉매의 존재로, 상류 촉매에 의해 산화되지 않은 배기 가스의 HC, CO 및 NO이 산화되어, 그로 인해 배기 가스의 온도를 더욱 증가시킨다.
온도의 증가에 기인하여 고온 범위에 있는 배기 가스는, 하류 촉매로 흐른다. 하류 촉매에는 고온 범위에서 NOx를 충분히 흡장하기 위한 제3 NOx 흡장 재료가 담지되기 때문에, 상류 촉매 및 중류 촉매로 흡장되지 않은 NOx가 충분히 흡장된다.
따라서, 본 발명의 배기 가스 정화 장치에 따르면, 배기 가스의 온도와 대응하여, 적어도 3 종류의 촉매가 NOx를 충분히 흡장하도록 제공되어, 결과적으로 저온에서부터 고온까지 넓은 온도 범위에서 높은 NOx 정화 성능을 나타낸다.
(2) PM 정화 성능
본 발명의 배기 가스 정화 장치에서는, 배기 가스는 우선 상류 촉매로 흐르고, 그리고 배기 가스의 HC, CO 및 NO이 효율적으로 산화되어, 따라서 배기 가스의 온도를 증가시킨다. 그로 인해, 벽류 구조를 가지는 중류 촉매 또는 하류 촉매, 또는 하류에 배치되는 DPF에 의해 포집되는 PM의 산화 및 연소가 촉진될 수 있다.
(3) 황 피독 저항성
저온 배기 가스가 흐르는 상류 촉매에는, 황 산화물을 형성하는 것을 어렵게 만들고 또한 저온 범위에서 황산염을 분해하는, Li 및 Mg 중 적어도 하나가 담지되어, 황 피독 저항성을 현저하게 증가시킨다.
(4) 재생성
중류 촉매 및 하류 촉매의 적어도 하나가 DPNR인 경우에, 배기 압력 손실이 기결정된 값에 도달하는 경우, 경유와 같은 환원제가 상류 촉매의 배기 가스 상류에 첨가되고, 그러므로 상류 촉매에 의한 산화 반응열에 기인하여 배기 가스의 온도는 증가되며, 그리고 그 후에, 고온을 가지는 배기 가스는 DPNR로 공급된다. 따라서, 퇴적된 PM은 산화 및 연소된다. 더욱이, 상술된 바와 같이, 상류 촉매의 산화 활성이 높기 때문에, 배기 가스의 온도는 급격히 증가되어, PM 산화 활성이 개선된다. 또한, 하류 촉매가 DPNR인 경우, PM의 산화 및 연소는 K와 같은 제3 NOx 흡장 재료에 의해 촉진되므로 DPNR의 PM 포집 성능이 신속히 회복된다.
<실시예>
본 발명은 다음의 시험예, 실시예, 및 비교예를 통하여 상세히 설명된다.
<시험예 1>
알루미나 분말에 Pt가 담지되는 촉매 분말이 준비되었고, 그 후에 정례(定例)적인 방법에 따라 펠레타이징(pelletizing)되었고, 따라서 펠렛 촉매를 획득하였다. 펠렛 촉매에는 각각의 K, Ba 및 Li의 질산염 수용액을 사용하는 각각의 NOx 흡장 재료가 담지되고, 따라서 3 종류의 NSR이 제조되었다. Pt는 펠렛 촉매 1 리터 당 2 g의 양으로 담지되었고, NOx 흡장 재료는 펠렛 촉매 1 리터당 0.1 mol의 양으로 담지되었다.
각각의 NSR 촉매는 평가 장치에 동일한 양으로 충전되었고, NOx 흡장량이 같은 모델 가스를 사용하는 촉매 유입측 가스 온도에 따라 결정되었다. 결과는 도 1에 도시된다.
도 1로부터 명백한 바와 같이, NOx를 충분히 흡장하기 위한 온도는 NOx 흡장 재료의 종류에 따라 달라지는 것을 볼 수 있다. 즉, Li을 사용하는 NSR는 대략 250℃의 저온 범위에서 높은 NOx 흡장 용량을 보여주었고, Ba을 사용하는 NSR는 대략 300℃의 중간 온도 범위에서 높은 NOx 흡장 용량을 보여주었고, K을 사용하는 NSR는 대략 400℃의 고온 범위에서 높은 NOx 흡장 용량을 보여주었다.
<시험예 2>
알루미나 분말 및 Pt가 포함되고, 그 위에 담지되는 촉매 분말이 슬러리로 준비되었고, 그 후에 슬러리는 워시 코팅을 통하여 코디에라이트 벌집 기재에 적용되었고, 따라서 코팅층을 형성하였다. 또한, 각각의 K, Ba 및 Li의 질산염 수용액을 사용함으로써, 각각의 NOx 흡장 재료가 코팅층에 흡수 및 담지되었고, 그로 인해 3 종류의 NSR을 제조하였다. Pt는 펠렛 촉매 1 리터당 2 g의 양으로 담지되었고, NOx 흡장 재료는 펠렛 촉매 1 리터당 0.1 mol의 양으로 담지되었다.
각각의 NSR 촉매는 평가 장치에 충전되었고, 그 후에 SO2를 포함하는 린 분위기에서 모델 가스를 사용하여 황 피독되었다. 리치 모델 가스로 전환하는 때에 배출되는 SO2의 농도의 변화가 촉매 유입측 가스 온도에 따라 결정되었다. 또한, SO2 이탈 비율이 SO2의 농도 변화로부터 산출되었다. 그것으로부터의 결과가 도 2의 황 이탈 비율로서 주어진다. 더욱이, HC 정화 비율이, 린 분위기에서의 모델 가스의 흐름 하에서 온도를 증가시키는 때에 연속적으로 측정되었고, 50% HC 정화 온도가 결정되었다. 결과는 도 3에 도시된다.
도 2로부터, 황 이탈 비율은 NOx 흡장 재료의 종류에 따라 달라지는 것을 볼 수 있다. 구체적으로, Li을 사용하는 NSR는 K을 사용하는 NSR 또는 Ba을 사용하는 NSR보다 더 높은 황 이탈 비율을 나타내는 것을 볼 수 있다. 3 종류의 NOx 흡장 재료 중에서, Li이 우수한 황 피독 저항성을 나타내는 것이 증명된다.
또한, 도 3으로부터, Li을 사용하는 NSR는 K을 사용하는 NSR 또는 Ba을 사용하는 NSR보다 더 높은 산화 활성을 나타내는 것을 볼 수 있다. 즉, Ba 또는 K을 사용하는 NSR은 Pt의 산화 활성을 저하시키고, 특히 K는 현저하게 Pt의 활성을 저하시키는 것이 분명하다. 그러나, Li은 거의 Pt의 활성을 저하시키지 않음을 볼 수 있다.
<실시예 1>
시험예들의 상술한 결과에 근거하여, 도 4의 배기 가스 정화 장치가 제조되었다. 배기 가스 정화 장치에는, 배기량 2000 cc를 가지는 디젤 엔진(1)의 배기 시스템의 바닥밑 촉매 컨버터로서 배치되는 촉매 컨버터(2)가 포함되었다. 촉매 컨버터(2)는 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류 위치로부터 하류 위치를 향하여 직렬 로 순차적으로 배치되는 상류 촉매(3), 중류 촉매(4), 및 하류 촉매(5)로 이루어졌다. 상류 촉매(3) 및 중류 촉매(4)는 직류 구조를 가지는 NSR이었고, 하류 촉매(5)는 벽류 구조를 가지는 DPNR이었다. 촉매 컨버터(2)에는 촉매 컨버터(2)의 상류 위치에서 연료를 배기 가스에 첨가하는 인젝터(6)가 제공되었다.
상류 촉매(3)에는 NOx 흡장 재료로서 0.3 mol/L의 Li이 담지되었고, 중류 촉매(4)에는 NOx 흡장 재료로서 0.15 mol/L의 Ba이 담지되었다. 또한 하류 촉매(5)에는 NOx 흡장 재료로서 0.3 mol/L의 K이 담지되었다.
이하, 각각의 촉매 제조 방법이 설명되고, 그 구성의 상세한 설명은 생략된다.
<상류 촉매>
129 mm의 직경 및 50 mm의 길이의 직류 구조를 가지는 벌집 기재가 준비되었다. 개별적으로, 알루미나 분말, 산화 지르코늄 분말, 및 티타니아 분말이 기결정된 양으로 혼합되었고, 그 후에 이온 교환수 및 바인더를 사용하여 밀링(millimg)되었고, 따라서 슬러리를 조제하였다. 슬러리는 워시 코팅을 통하여 벌집 기재에 적용되었고, 120 ℃에서 2 시간 동안 건조되었고, 그 후에 600 ℃에서 2 시간 동안 소결되었고, 따라서 코팅층을 형성하였다. 코팅층은 벌집 기재 1 리터당 200 g의 양으로 형성되었다.
다음에, 기결정된 양의 디니트로디아민(dinitrodiamine) 백금 용액이 코팅층에 함침(含浸)되었고, 120 ℃에서 2 시간 동안 건조되었고, 그 후에 500 ℃에서 1 시간 동안 소결되었고, 따라서 Pt를 코팅층에 담지하였다. 또한 기결정된 양의 리 튬 아세테이트(lithium acetate) 수용액이 코팅층에 함침되었고, 120 ℃에서 2 시간 동안 건조되었고, 그 후에 500 ℃에서 1 시간 동안 소결되었고, 따라서 Li를 코팅층에 담지하였다. 그로 인해, 벌집 기재 1 리터당 3 g의 Pt 및 0.3 mol의 Li이 담지되는 상류 촉매(3)가 제조되었다.
<중류 촉매>
상류 촉매와 같이, 코팅층을 가지는 벌집 기재가 사용되었고, Pt는 동일한 방식으로 그 위에 담지되었다. 또한 기결정된 양의 바륨 아세테이트(barium acetate) 수용액이 코팅층에 함침되었고, 120 ℃에서 2 시간 동안 건조되었고, 그 후에 500 ℃에서 1 시간 동안 소결되었고, 따라서 Ba을 코팅층에 담지하였다. 그로 인해, 벌집 기재 1 리터당 3 g의 Pt 및 0.15 mol의 Ba이 담지되는 중류 촉매(4)가 제조되었다.
<하류 촉매>
129 mm의 직경 및 150 mm의 길이의 벽류 벌집 구조를 가지는 상업적으로 이용 가능한 DPF 기재가 준비되었다. 알루미나 분말, 산화 지르코늄 분말, 및 티타니아 분말이 기결정된 양으로 혼합되었고, 그 후에 이온 교환수 및 바인더를 사용하여 밀링되었고, 따라서 슬러리를 조제하였다. 슬러리는 DPF 기재의 유입측 셀의 통로로 주입되었고, 그 다음에 DPF 기재의 유출측 셀의 통로로부터 흡입되는 것과 같은 방식으로, 워시 코팅을 통하여 셀 구획벽에 적용되었고, 그 후에, 120 ℃에서 2 시간 동안 건조되었고, 그 다음에 600 ℃에서 2 시간 동안 소결되었고, 따라서 코팅층을 형성하였다. 코팅층은 DPF 기재 1 리터당 125 g의 양으로 형성되었다. 코팅 층은 셀 구획벽의 표면에 또는 셀 구획벽의 구멍의 내부 표면에 형성되었다.
다음에, 기결정된 양의 디니트로디아민 백금 용액이 코팅층에 함침되었고, 120 ℃에서 2 시간 동안 건조되었고, 그 후에 500 ℃에서 1 시간 동안 소결되었고, 따라서 Pt를 코팅층에 담지하였다. 또한 기결정된 양의 포타슘 아세테이트(potassium acetate) 수용액이 코팅층에 함침되었고, 120 ℃에서 2 시간 동안 건조되었고, 그 후에 500 ℃에서 1 시간 동안 연소되었고, 따라서 K를 코팅층에 담지하였다. 그로 인해, 벌집 기재 1 리터당 3 g의 Pt 및 0.3 mol의 K이 담지되는 하류 촉매(5)가 제조되었다.
<실시예 2>
상류 촉매(3)에는 NOx 흡장 재료로서 0.3 mol/L의 Mg이 담지되었고, 중류 촉매(4)에는 NOx 흡장 재료로서 0.15 mol/L의 Sr이 담지되었고, 그리고 하류 촉매(5)에는 NOx 흡장 재료로서 0.3 mol/L의 Cs이 담지되었다는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 동일한 방식으로 배기 가스 정화 장치가 제조되었다.
<실시예 3>
상류 촉매(3)에는 NOx 흡장 재료로서 0.2 mol/L의 Li 및 0.05 mol/L의 Mg이 담지되었고, 중류 촉매(4)에는 NOx 흡장 재료로서 0.075 mol/L의 Ba 및 0.075 mol/L의 Ca이 담지되었고, 그리고 하류 촉매(5)에는 NOx 흡장 재료로서 0.15 mol/L의 Cs 및 0.15 mol/L의 Na이 담지되었다는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 동일한 방식으로 배기 가스 정화 장치가 제조되었다.
<실시예 4>
상류 촉매(3)에는 NOx 흡장 재료로서 0.2 mol/L의 Li 및 0.05 mol/L의 Ba이 담지되었고, 중류 촉매(4)에는 NOx 흡장 재료로서 0.1 mol/L의 Ba 및 0.1 mol/L의 Li이 담지되었고, 그리고 하류 촉매(5)에는 NOx 흡장 재료로서 0.2 mol/L의 K 및 0.1 mol/L의 Li이 담지되었다는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 동일한 방식으로 배기 가스 정화 장치가 제조되었다.
<종래예>
129 mm의 직경 및 100 mm의 길이의 직류 구조를 가지는 벌집 기재가 준비되었고, 그 후에 200 g/L의 코팅층이 실시예 1에서와 같은 동일한 방식으로 형성되었고, 또한 3 g/L의 Pt, 0.2 mol/L의 Li, 0.1 mol/L의 Ba, 및 0.05 mol/L의 K가 그 위에 담지되었다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이와 같이 획득된 촉매(7)는 상류 촉매(3) 및 중류 촉매(4) 대신에 촉매 컨버터(2)에 배치되었고, 그리고 0.2 mol/L의 Li, 0.05 mol/L의 Ba 및 0.05 mol/L의 K이 담지되는 것을 제외하고는, 실시예 1에서 사용되는 것과 동일한 하류 촉매(5')가 그것의 하류에 배치되었고, 따라서 종래예의 배기 가스 정화 장치를 제조하였다.
<비교예 1>
상류 촉매(3)에는 NOx 흡장 재료로서 0.3 mol/L의 K이 담지되었고, 그리고 하류 촉매(5)에는 NOx 흡장 재료로서 0.3 mol/L의 Li이 담지되었다는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 동일한 방식으로 배기 가스 정화 장치가 제조되었다. 중류 촉매(4)는 실시예 1과 동일했다.
<비교예 2>
상류 촉매(3)에는 NOx 흡장 재료로서 0.15 mol/L의 Ba이 담지되었고, 중류 촉매(4)에는 NOx 흡장 재료로서 0.3 mol/L의 K이 담지되었고, 그리고 하류 촉매(5)에는 NOx 흡장 재료로서 0.2 mol/L의 K 및 0.1 mol/L의 Li이 담지되었다는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 동일한 방식으로 배기 가스 정화 장치가 제조되었다.
<비교예3>
상류 촉매(3)에는 NOx 흡장 재료로서 0.1 mol/L의 Li 및 0.1 mol/L의 Ba이 담지되었고, 중류 촉매(4)에는 NOx 흡장 재료로서 0.2 mol/L의 K 및 0.1 mol/L의 Li이 담지되었고, 그리고 하류 촉매(5)에는 NOx 흡장 재료로서 0.1 mol/L의 K 및 0.1 mol/L의 Ba이 담지되었다는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 동일한 방식으로 배기 가스 정화 장치가 제조되었다.
<시험>
실시예 및 비교예의 촉매들에 관해서, 열처리가 공기 분위기에서 750 ℃로 5 시간 동안 수행되었고, 따라서 내구성이 저하되었다. 내구성이 저하된 후에, 각각의 실시예 및 비교예의 촉매가 촉매 컨버터(2)에 탑재되었고, 그리고 다음의 시험이 수행되었다.
<NOx 정화 성능 시험>
린 분위기에서의 배기 가스의 흐름 하에서, 경유가 인젝터(6)를 통하여 배기 가스에 첨가되었고, 따라서 배기 가스 분위기는 리치 분위기로 전환되었고, 그 후에, 장치는 60 초 동안 작동되었다. 다음에, 연료의 첨가가 정지되었고, 그리고 연료의 첨가를 정지한 시간부터 배기 가스 내의 NOx의 농도가 일정해질 때까지, 흡장되는 NOx의 양(포화 NOx 흡장량)이 측정되었다. 이 시험은 엔진 회전수 1600 rpm(촉매 유입측 가스 온도: 250 ℃), 및 엔진 회전수 2250 rpm(촉매 유입측 가스 온도: 400 ℃)의 조건하에서 2개의 레벨로 수행되었다. 결과는 종래의 배기 가스 정화 장치의 값들에 상대적인 값으로서 도 6에 도시된다.
<황 피독 저항성 시험>
배기 가스 정화 장치는 연료로서 황 350 ppm을 포함하는 경유를 사용하는 2000 rpm 및 80 Nm의 조건 하에서 작동되었고, 대략 5 g의 황이 배기 가스 정화 장치를 통과하게 되었다. 그 다음에, 경유가 인젝터(6)를 통하여 첨가되었고, 그리고 촉매 베드(bed) 온도가 650 ℃가 될 때까지 배기 가스의 온도가 증가되었다. 경유는 촉매 베드 온도에 도달한 시간부터 15 분 동안 첨가되었고, 따라서 촉매 베드 온도가 650 ℃인 리치 분위기가 유지되었고, 그 후에, 황 피독으로부터의 회복 처리가 수행되었다. 황 이탈 처리 및 황 피독으로부터의 회복 처리는 6 회 수행되었고, 그 후에, 상술한 바와 같이 포화 NOx 흡장량이 측정되었다. 결과는 NOx 정화 성능 시험에서 종래예의 배기 가스 정화 장치의 결과를 1로 한 상대적인 값으로서 도 7에 도시된다.
<평가>
종래예의 배기 가스 정화 장치에서, Li은 많은 양이 상류 촉매에 사용되었고, 따라서 저온 범위에서 NOx 흡장 성능을 향상시켰다. 그럼에도 불구하고, 250 ℃의 저온 범위에서, 그것의 NOx 정화 성능은 실시예 및 비교예의 NOx 정화 성능에 열등하였다. 이러한 점은 상류 촉매에 Pt의 활성을 저하시키는 데 원인이 되는 K가 담지되기 때문이라고 생각된다. 또한, 400 ℃의 고온 범위에서, 종래예의 결과는 250 ℃의 경우와 비교했을 때, 실시예 및 비교예의 결과와 상당히 상이하였다. 이러한 점은 중간 온도 범위 및 고온 범위에서 더 높은 NOx 흡장 용량을 나타내는 Ba 또는 K가 적은 양만이 담지되기 때문이라고 생각된다.
또한, 종래예에서는, 황 이탈성에 관하여 열등한 Ba가 상류부에 담지되었고, 따라서 황 피독으로부터의 회복 처리 후의 NOx 정화 성능이 낮았었다. 즉, 비록 촉매 베드 온도가 650 ℃이었을 지라도, 상류 촉매의 온도는 500 ~ 550 ℃로 제한되었다. 도 2로부터 명백한 바와 같이, 황 이탈을 실현하기 위해 Ba를 사용하는 것은 어렵다.
각각의 비교예들의 정화 장치에서, NOx 정화 성능은 400 ℃의 고온 범위에서는 종래예보다 더 높았었지만, 250 ℃의 저온 범위에서는 종래예와 유사하였다. 종래예와 비교했을 때, 황 피독 저항성 시험 후에, 250 ℃의 저온 범위에서 NOx 정화 성능이 더 낮아졌고, 더욱이, 황 피독 저항성 시험 후에, 400 ℃의 고온 범위에서 NOx 정화 성능은 눈에 띄게 더 낮아졌다. 즉, 각 비교예에서는, Pt의 활성에 부정적으로 영향을 미치는 K 또는 열등한 황 이탈성을 가지는 Ba가 상류 촉매에 담지되었기 때문에, 저온 범위에서 NOx 흡장 성능이 낮아졌고, 더욱이, 고온 NOx 정화 성능은 황 피독에 기인하여 급격하게 저하되었다.
각각의 실시예들의 정화 장치는 종래예 및 비교예와 비교했을 때, 250 ℃ 및 400 ℃에서 모두 더 높은 NOx 정화 성능을 나타내었다. 또한, 황 피독 저항성 시험 후에, NOx 정화 성능이 조금밖에 저하되지 않았고, 높은 황 피독 저항성이 나타내졌다. 이러한 점은 상류, 중류, 및 하류 촉매에 담지되는 NOx 흡장 재료의 종류와 양의 최적화에 기인된 것이라고 생각된다.
<실시예 5>
도 8은 본 발명의 배기 가스 정화 장치를 도해한다. 정화 장치에는 종래예에서와 같이 동일한 크기를 가지는 상류측 촉매, 및 그로부터 하류에 배치되는 실시예 1에서와 같이 동일한 하류 촉매(5)가 포함되었다. 상류측 촉매에는 종래예에서와 같이 동일한 벌집 기재에 분리적으로 적용되는 상류 촉매(3) 및 중류 촉매(4)가 포함되었다.
상류측 촉매는 다음과 같이 제조되었다. 즉, 129 mm의 직경 및 100 mm의 길이의 직류 구조를 가지는, 종래예에서와 같이 동일한 벌집 기재가 준비되었고, 그리고 코팅층이 종래예에서와 같이 형성되었다. 또한, 3 g/L의 Pt 및 0.3 mol/L의 Li이 실시예 1의 상류 촉매(3)와 같이, 상류 말단 및 상류측 촉매의 중앙 사이 부분과 대응하는 제1 절반부(half)에 담지되었고, 동시에, 3 g/L의 Pt 및 0.15 mol/L의 Ba이 실시예 1의 중류 촉매(4)와 같이, 하류 말단 및 상류측 촉매의 중앙 사이 부분과 대응하는 제2 절반부에 담지되었다.
본 발명에서는, 분할적으로 형성되는 상류 촉매(3), 중류 촉매(4)가 실시예 1에서와 같이, 하류측 촉매(5)의 상류에 순차적으로 배치되었다. 장치가 상술한 바와 같이 구성되었을지라도, 그것은 실시예 1의 배기 가스 정화 장치와 같이 동일한 활성을 나타낼 수 있었다.
본 발명이 그로부터 바람직한 실시예들을 참조하여 도시 및 기술되었지만, 다음 청구 범위들에 한정되는 본 발명의 기술적 사상 및 범위에 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것은 기술 분야의 숙련된 당업자에 의해 자명하다.
Claims (5)
- 디젤 엔진으로부터의 배기 가스를 정화하기 위한 배기 가스 정화 장치에 있어서,배기 가스 흐름 방향에 대하여 상류에 배치되고, 저온 범위에서 NOx를 흡장하기 위한 제1 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류(straight flow) 구조를 가지는 상류 촉매;상기 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상기 상류 촉매의 하류에 배치되고, 상기 저온 범위보다 더 높은 중간 온도 범위에서 상기 제1 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장하는 제2 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류 구조 또는 벽류 (wall flow) 구조를 가지는 중류 촉매; 및상기 배기 가스 흐름 방향에 대하여 상기 중류 촉매의 하류에 배치되고, 상기 중간 온도 범위보다 더 높은 고온 범위에서 상기 제1 NOx 흡장 재료 및 상기 제2 NOx 흡장 재료보다 더 많은 NOx를 흡장하는 제3 NOx 흡장 재료 및 귀금속이 담지되는 직류 구조 또는 벽류 구조를 가지는 하류 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1 NOx 흡장 재료는 Li 및 Mg 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제2 NOx 흡장 재료는 Ba, Ca 및 Sr 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제3 NOx 흡장 재료는 K, Na, Cs 및 Rb 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
- 제1항에 있어서,상기 상류 촉매 및 상기 중류 촉매는 직류 구조를 가지고, 그리고 상기 하류 촉매는 벽류 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
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