KR20130121218A - Ｄｐｆ의 촉매 코팅방법 및 그 ｄｐｆ - Google Patents

Ｄｐｆ의 촉매 코팅방법 및 그 ｄｐｆ Download PDF

Info

Publication number
KR20130121218A
KR20130121218A KR1020120044234A KR20120044234A KR20130121218A KR 20130121218 A KR20130121218 A KR 20130121218A KR 1020120044234 A KR1020120044234 A KR 1020120044234A KR 20120044234 A KR20120044234 A KR 20120044234A KR 20130121218 A KR20130121218 A KR 20130121218A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dpf
catalyst
pores
wall
coated
Prior art date
Application number
KR1020120044234A
Other languages
English (en)
Inventor
권충일
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020120044234A priority Critical patent/KR20130121218A/ko
Publication of KR20130121218A publication Critical patent/KR20130121218A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D37/00—Processes of filtration
    • B01D37/02—Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings

Abstract

본 발명은, DPF월에 촉매 또는 와시코트를 코팅하여, 상기 DPF월에 형성된 기공 내에 상기 촉매 또는 와시코트가 분포되도록 하는 기공 코팅단계; 및 상기 DPF월의 표면에 촉매 또는 와시코트를 코팅하여 상기 기공 내부에 수트(soot)의 침투를 방지하도록 하는 표면 코팅단계;를 포함하여 구성되는 DPF의 촉매 코팅방법 및 그 DPF가 소개된다.

Description

ＤＰＦ의 촉매 코팅방법 및 그 ＤＰＦ{THE DIESEL PARTICULATE FILTER AND METHOD FOR COATING CATALYST ON DIESEL PARTICULATE FILTER}
본 발명은 DPF의 기공 내에 수트가 축적되어 차압이 급격하게 증가하는 것을 방지하는 DPF의 촉매 코팅방법 및 그 DPF에 관한 것이다.
승용디젤 배기규제의 강화로 EURO 5 이후 거의 모든 차종에 DPF(Diesel Particulate Filter)가 장착되고 있으며, 또한 EURO 6의 입자상물질(PM) 규제에 따라 DPF의 장착은 필수요소가 되었다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 일반적인 DPF(1)는 기공(2)의 크기가 크게 형성되며, DPF(1)에서 차지하는 기공(2)의 전체 부피가 크다. 신규의 DPF나 완전 재생을 통해 DPF의 표면 및 내부에는 기공(2)이 완전하게 비워진 상태에 있다.
이러한, 상기 DPF는 (b)와 같이 기공(2) 안으로 수트(3)(soot)가 축적되면, 배압이 크게 상승하게 되는데, 이를 deep bed filtration이라 한다. 그리고, (c)와 같이 기공(2) 내부에 수트(3)가 완전하게 차게 되면, 이 후부터는 DPF(1)의 표면에 수트(3)가 골고루 축적됨에 따라 배압은 비례적으로 증가하게 된다.
이처럼, DPF의 기공 내부에 수트가 포집되면, 소량의 수트가 축적되더라도 큰 배압의 상승을 일으키게 되며, 기공 내부에 수트의 축적량에 따라 매우 작은 기공크기 및 촉매코팅량의 공차에 의해 동일한 DPF 및 촉매라도 배압상승량이 달라지게 된다. 따라서, 차압을 통한 수트량의 계산시 불규칙한 특성으로 인해 수트량의 계산이 달라지게 되고, 결국에는 수트량의 오인식이 발생되어 재생제어가 정확하게 이루어지지 못하는 문제가 있다.
또한, 일정 온도 이상에서는 기공 내에 축적된 수트가 배기가스 중의 NO2에 의해 산화연소가 되면서 차압경향이 또 틀려지게 되는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, DPF의 기공 내부에 수트가 축적되면서 발생되는 급격한 차압 증가 현상을 방지하도록 한 DPF의 촉매 코팅방법 및 그 DPF를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, DPF월에 촉매 또는 와시코트를 코팅하여, 상기 DPF월에 형성된 기공 내에 상기 촉매 또는 와시코트가 분포되도록 하는 기공 코팅단계; 및 상기 DPF월의 표면에 촉매 또는 와시코트를 코팅하여 상기 기공 내부에 수트(soot)의 침투를 방지하도록 하는 표면 코팅단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명은, DPF월에 형성된 기공 내에 코팅 및 분포된 촉매 또는 와시코트; 및 상기 DPF월의 표면에 코팅되어 상기 기공 내부에 수트(soot)의 침투를 방지하도록 하는 촉매 또는 와시코트;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 DPF월에 형성된 기공 내에 촉매가 코팅 및 분포되며; 상기 DPF월의 표면에 와시코트가 코팅될 수 있다.
상기 DPF월에 형성된 기공 내에 와시코트가 코팅 및 분포되며; 상기 DPF월의 표면에 촉매가 코팅될 수 있다.
상기 DPF월에 형성된 기공 또는 상기 DPF월의 표면 중 적어도 어느 하나 이상에는 촉매가 코팅될 수 있다.
상기 촉매는 귀금속이 포함된 것이며; 상기 와시코트는 귀금속이 미포함된 것일 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, DPF의 기공 내부에 수트가 축적되는 것을 최소화하므로, 초기의 배압 증가량이 매우 작아지게 되는바, DPF 단품간 오차의 감소로 DPF의 품질을 안정화시킬 수 있는 효과가 있고, 또한 차압의 안정화로 인해 포집되는 수트량의 오인식이 작아지게 되므로 잦은 재생이 필요 없는 효과도 있다.
더욱이, DPF의 기공 내부에 수트의 축적이 최소화됨으로써, 포집되는 수트량이 증가하는 경우에, 기존의 DPF에 비해 배압 또한 감소하므로 연비를 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 DPF에 수트가 포집되면서 발생되는 차압 증가 현상을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 DPF에서 촉매가 코팅된 구조의 실시예를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 DPF에서 촉매가 코팅된 구조의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 의한 DPF와 종래 기술에 의한 DPF의 수트 포집량에 따른 차압 증가를 비교하여 나타낸 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 4를 통해 도시된 본 발명의 DPF의 촉매 코팅방법은, DPF월(12)(wall)에 촉매(20) 또는 와시코트(30)를 코팅하여, 상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 상기 촉매(20) 또는 와시코트(30)가 분포되도록 하는 기공 코팅단계; 및, 상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20) 또는 와시코트(30)를 코팅하여 상기 기공(14) 내부에 수트(40)(soot)의 침투를 방지하도록 하는 표면 코팅단계를 포함하여 구성된다.
즉, DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내부에 촉매(20) 또는 와시코트(30)가 코팅되고, 상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20) 또는 와시코트(30)가 소정 두께로 코팅됨으로써, 상기 촉매(20) 및 와시코트(30)에 의해 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내부에 수트(40)(soot)가 침투 및 축적되는 것을 방지하거나 최소화시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 DPF월(12)은 상기 DPF(10)에서 각 셀을 형성하기 위한 벽체를 일컫는 것으로, 상기 DPF월(12)의 내부에 기공(14)이 형성되어 배기가스가 상기 DPF월(12)을 통과할 수 있다. 그리고, 상기 DPF월(12)의 기공(14)에는 상기 기공(14)의 일부를 막는 구조로 촉매(20) 또는 와시코트(30)가 코팅 및 분포될 수 있다.
한편, 본 발명의 DPF(10)는 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 코팅 및 분포된 촉매(20) 또는 와시코트(30); 및, 상기 DPF월(12)의 표면에 코팅되어 상기 기공(14) 내부에 수트(40)(soot)의 침투를 방지하도록 하는 촉매(20) 또는 와시코트(30)를 포함하여 구성된다.
일실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 촉매(20)가 코팅 및 분포되며, 상기 DPF월(12)의 표면에 와시코트(30)가 코팅될 수 있다. 즉, 상기 DPF월(12)의 표면에 와시코트(30)가 코팅됨으로써, 수트(40)가 DPF월(12)의 기공(14)으로 침투하지 못하고, 상기 와시코트(30)의 표면에 수트(40)가 포집된다.
다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 와시코트(30)가 코팅 및 분포되며, 상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20)가 코팅될 수 있다. 즉, 상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20)가 코팅됨으로써, 수트(40)가 DPF월(12)의 기공(14)으로 침투하지 못하고, 상기 촉매(20)의 표면에 수트(40)가 포집된다.
본 발명에서, 상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 또는 상기 DPF월(12)의 표면 중 적어도 어느 하나 이상에는 촉매(20)가 코팅될 수 있다. 여기서, 상기 촉매(20)는 귀금속이 포함된 것이며, 상기 와시코트(30)는 귀금속이 미포함된 것일 수 있다. 즉, 상기 촉매(20)는 Pt, Pd 등의 백금족원소로 이루어질 수 있으며, 상기 와시코트(30)는 알루미나 또는 세리아 등으로 이루어질 수 있다.
부연하면, 귀금속으로 이루어진 촉매(20)는 산화촉매로서 배기가스에 포함된 유해물질 중 HC 및 CO가 산소와 결합되어 화학반응되도록 하는 것으로, 산화반응에 의해 배기가스를 정화시키며, 또한 배기가스 중의 NO를 더 낮은 온도에서 연소가 가능한 NO2로 변환시켜 재생시에 포집된 수트(40)의 재생효율을 높이게 된다.
이에, 상기 촉매(20)는 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 또는 상기 DPF월(12)의 표면 중 어느 하나에 코팅될 수 있으나, 상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14)과 상기 DPF월(12)의 표면 모두에 코팅될 수도 있을 것이다.
다만, 상기 촉매(20)는 귀금속이 포함되어 구성된 것이므로, 원가 절감을 위해 귀금속이 미포함되어 구성된 와시코트(30)가 함께 사용되는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명한다.
도 2와 같이 본 발명은 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 촉매(20)가 코팅 및 분포되며, 상기 DPF월(12)의 표면에 와시코트(30)가 코팅될 수 있다. 또한, 도 3과 같이 상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 와시코트(30)가 코팅 및 분포되며, 상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20)가 코팅될 수 있다.
즉, 상기 DPF월(12)의 기공(14) 내부에 촉매(20) 또는 와시코트(30)가 분포되며, 상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20) 또는 와시코트(30)가 일정 두께로 코팅됨으로써, 배기가스에 내재된 PM이 DPF월(12)의 기공(14)으로 침투하지 못하고, 상기 DPF월(12)의 표면에 코팅된 와시코트(30) 또는 촉매(20)의 표면에 포집된다.
따라서, DPF(10)의 기공(14) 내부에 수트(40)가 축적되는 것을 최소화하므로, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 DPF(10)가 종래의 DPF에 비해 초기의 배압 증가량이 매우 작아지게 되는바, DPF(10) 단품간 오차의 감소로 DPF(10)의 품질을 안정화시킬 수 있고, 또한 차압의 안정화로 인해 포집되는 수트량의 오인식이 작아지게 되므로 잦은 재생이 필요없게 된다.
또, 상기와 같이 DPF(10)의 기공(14) 내부에 수트(40)의 축적이 최소화됨으로써, 포집되는 수트량이 증가하는 경우에, 기존의 DPF(10)에 비해 배압 또한 감소하므로 연비를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : DPF 12 : DPF월
14 : 기공 20 : 촉매
30 : 와시코트 40 : 수트

Claims (6)

  1. DPF월(12)에 촉매(20) 또는 와시코트(30)를 코팅하여, 상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 상기 촉매(20) 또는 와시코트(30)가 분포되도록 하는 기공 코팅단계; 및
    상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20) 또는 와시코트(30)를 코팅하여 상기 기공(14) 내부에 수트(40)(soot)의 침투를 방지하도록 하는 표면 코팅단계;를 포함하는 DPF의 촉매 코팅방법.
  2. DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 코팅 및 분포된 촉매(20) 또는 와시코트(30); 및
    상기 DPF월(12)의 표면에 코팅되어 상기 기공(14) 내부에 수트(40)(soot)의 침투를 방지하도록 하는 촉매(20) 또는 와시코트(30);를 포함하는 DPF.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 촉매(20)가 코팅 및 분포되며;
    상기 DPF월(12)의 표면에 와시코트(30)가 코팅되는 것을 특징으로 하는 DPF.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 내에 와시코트(30)가 코팅 및 분포되며;
    상기 DPF월(12)의 표면에 촉매(20)가 코팅되는 것을 특징으로 하는 DPF.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 DPF월(12)에 형성된 기공(14) 또는 상기 DPF월(12)의 표면 중 적어도 어느 하나 이상에는 촉매(20)가 코팅되는 것을 특징으로 하는 DPF.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 촉매(20)는 귀금속이 포함된 것이며;
    상기 와시코트(30)는 귀금속이 미포함된 것임을 특징으로 하는 DPF.
KR1020120044234A 2012-04-27 2012-04-27 Ｄｐｆ의 촉매 코팅방법 및 그 ｄｐｆ KR20130121218A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120044234A KR20130121218A (ko) 2012-04-27 2012-04-27 Ｄｐｆ의 촉매 코팅방법 및 그 ｄｐｆ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120044234A KR20130121218A (ko) 2012-04-27 2012-04-27 Ｄｐｆ의 촉매 코팅방법 및 그 ｄｐｆ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130121218A true KR20130121218A (ko) 2013-11-06

Family

ID=49851480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120044234A KR20130121218A (ko) 2012-04-27 2012-04-27 Ｄｐｆ의 촉매 코팅방법 및 그 ｄｐｆ

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130121218A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230112155A (ko) * 2015-06-28 2023-07-26 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 막을 가진 촉매 벽 유동형 필터

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230112155A (ko) * 2015-06-28 2023-07-26 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 막을 가진 촉매 벽 유동형 필터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7306771B2 (en) Filter catalyst for purifying exhaust gases and its manufacturing method thereof
US8057768B2 (en) Device for the purification of diesel exhaust gases
US7797931B2 (en) Catalyst composition for diesel particulate filter
US10076725B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP5447757B2 (ja) 触媒被覆された粒子フィルタ及びその製造方法並びにその使用
WO2016060050A1 (ja) 排ガス浄化用触媒
EP1992409B1 (en) Selective catalytic reduction type catalyst, and exhaust gas purification equipment and purifying process of exhaust gas using the same
KR101338068B1 (ko) Ｓｄｐｆ 및 그 제조방법
EP2133148B1 (en) Exhaust-gas converting filter and production process for the same
US10808585B2 (en) Catalytic wall-flow filter with partial surface coating
KR20120095995A (ko) 존형 촉매화 매연 필터
US20110047975A1 (en) Honeycomb structure-type catalyst for purifying exhaust gas exhausted from automobile, method for producing the same and method for purifying exhaust gas using the same catalyst
US20080044319A1 (en) Honeycomb catalyst and manufacturing method thereof
WO2009139107A4 (en) Exhaust gas purifying catalyst and manufacturing method of the same
KR102605894B1 (ko) 막을 가진 촉매 벽 유동형 필터
US9764287B2 (en) Binary catalyst based selective catalytic reduction filter
JP2010269205A (ja) 排ガス浄化用触媒
EP3466535A1 (en) Gasoline engine exhaust gas purification three-way catalyst
EP2298432A1 (en) Exhaust gas purifier
KR20130121218A (ko) Ｄｐｆ의 촉매 코팅방법 및 그 ｄｐｆ
JP2019529072A (ja) 硫黄化合物を含む酸化触媒
JP2013146706A (ja) 排気ガス浄化用触媒
CN104797334A (zh) 分区的柴油氧化催化剂
JP2014001679A (ja) 触媒コンバーター
WO2012090577A1 (ja) パティキュレート燃焼触媒、その製造方法、パティキュレートフィルター及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment