MX2011000059A

MX2011000059A - Catalizador abdsborbedor de nox con desempeño superior a baja temperatura.

Info

Publication number: MX2011000059A
Application number: MX2011000059A
Authority: MX
Inventors: Chung-Zong Wan
Original assignee: Basf Corp
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-04-04
Also published as: EP3326709A1; WO2009158453A1; CA2729241C; BRPI0914714A2; KR20110025848A; JP5651589B2; JP2011526203A; CA2729241A1; US20090320457A1; EP2303434A1; US8475752B2; CN102089066B; KR20160093081A; AR072401A1; KR101652537B1; MY159493A; CN102089066A

Abstract

La composición de trampa/catalizador de NOx pobre de la presente invención comprende distintas capas, o configuración de zona o disposición de ladrillo. La capa superior, zona frontal o ladrillo frontal está libre de un componente de captura de NOx alcalino o alcalinotérreo. La capa inferior, zona posterior o ladrillo posterior puede contener cualquier componente de captura de NOx deseable en contacto con un catalizador del grupo de metales preciosos (por ejemplo, Pt). Los catalizadores de esta invención muestran una ventana amplia de operación de temperatura con un desempeño superior a temperatura baja.

Description

CATALIZADOR ADSORBEDOR DE NOX CON DESEMPEÑO SUPERIOR A BAJA TEMPERATURA Esta solicitud de patente reclama prioridad a las solicitudes de patente pendientes ?.?.?. No. de serie 61/076,560 presentada el 27 de Junio de 2008, y E.U.A. No. de serie 12/490,252 presentada el 23 de Junio de 2009 incorporada aquí en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un sistema de trampa de NOx deficiente para reducción de NOx, especialmente con la reducción de NOx en los gases de escape de los motores de combustión interna con quemado deficiente. Más concretamente, la presente invención se refiere a una composición novedosa que comprende un catalizador de trampa de NOx deficiente y a un método de uso del mismo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los catalizadores se emplean en los sistemas de escape de los vehículos automotrices para convertir el monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno (NOx) producidos durante la operación del motor en gases inofensivos. Cuando el motor funciona en una relación (A/F) ai e/combustible estequiométrica o ligeramente rica, catalizadores que contienen paladio, platino, y/o rodio son capaces de convertir eficientemente todos los tres gases simultáneamente. Es decir, el monóxido de carbono e hidrocarburos se oxidan a agua y dióxido de carbono y el NOx se reduce a nitrógeno. Por lo tanto, esos catalizadores a menudo se denominan catalizadores "tres vías". Es deseable, sin embargo, operar el motor en una condición de "quemado deficiente" donde la relación A/F es mayor que el rango de 14.4-14.7 estequiométrico, generalmente entre 19 y 27, para obtener un beneficio en la economía de combustible. Si bien esos catalizadores de tres vías de metales preciosos son capaces de convertir eficientemente el monóxido de carbono e hidrocarburos durante la operación de quemado deficiente (exceso de oxígeno) , no son eficientes en la conversión de NOx bajo condiciones de quemado deficiente. Motores a diesel, de alta relación de aire a combustible y de quemado deficiente están determinados para convertirse en lo más importante para atender los requerimiento de economía de mandato de combustible de los vehículos de última generación, el control de emisiones de NOx de los vehículos continúan siendo un desafío. Por lo tanto, el desarrollo de un catalizador eficaz y duradero para controlar las emisiones de NOx en condiciones oxidantes netas en consecuencia es urgentemente necesario.

Catalizadores que contienen platino y zeolita se conocen por ser activos para la reducción de NOx por hidrocarburos en condiciones pobres. Sin embargo, esta 5 actividad catalítica es importante sólo en un intervalo de temperatura estrecho alrededor de la temperatura de luz apagada de la oxidación de hidrocarburos pesados, normalmente entre 180°C y 250°C. Por encima de la temperatura de luz ? apagada, los catalizadores de NOx-pobre pierden rápidamente 10 su actividad catalítica porque casi todo el reductor de hidrocarburos completamente se oxida y no está disponible para la reducción de NOx. Esta ventana de temperatura estrecha de los catalizadores de NOx-pobre se considera uno de los principales obstáculos técnicos, porque dificulta la 15 aplicación práctica de estos catalizadores (motores de gasolina o diesel con quemado pobre) . Metal de base que ? contiene catalizadores de zeolita muestran actividad de reducción de NOx por hidrocarburos a una temperatura más superior, normalmente por encima de 300°C. Pero exhiben muy 20 poca conversión de NOx, a bajas temperaturas. Además, estos catalizadores irreversiblemente desactivan si se supera una cierta temperatura. También se encuentra que la desactivación de catalizador que se acelera por la presencia de vapor de agua y compuesto que contiene azufre. Por lo tanto, es 25 difícil de considerar para uso comercial.

Una alternativa consiste en emplear tecnología de reducción catalítica selectiva (SCR) utilizando amoníaco o urea como un reductor. Catalizadores que contienen vanadio y cierta zeolita se encuentra que son bastante eficientes en la reducción selectiva de NOx a N2 en un escape pobre. Uso comercial de tecnología SCR se ha desarrollado para aplicación de diesel de uso pesado. Sin embargo, infraestructura de suministro de urea y requerimiento de OBD dificultan la aplicación de tecnología SCR a todos los vehículos de combustión pobre. Por lo tanto, la técnica continúa buscando tecnología de reducción de NOx mediante el sistema de combustible a bordo.

Un método eficaz para reducir el NOx de los gases de escape de los motores de quemado pobre, tales como inyección directa de gasolina y motores de quemado pobre parcial, así como de los motores de diesel, requiere de la captura y almacenamiento de NOx bajo condiciones de funcionamiento de motor de quemado pobre y reducción del NOx atrapado bajo condiciones de funcionamiento estequiométrico o motor rico u operación de motor pobre con combustible externo inyectado en los gases de escape para inducir condiciones ricas. El ciclo de funcionamiento deficiente es típicamente entre 1 minuto y 20 minutos y el ciclo de funcionamiento rico suele ser corto (1 a 10 segundos) para conservar tanto combustible como sea posible. Para mejorar la eficiencia de conversión de NOx, la regeneración corta y frecuente se ve favorecida en la regeneración larga pero menos frecuente. Por lo tanto, un catalizador de trampa de NOx pobre generalmente debe proporcionar una función de captura de NOx y una función de conversión de tres vías.

La tecnología de trampa de NOx pobre se ha limitado a utilizar combustibles de bajo contenido de azufre porque los catalizadores que son activos para la conversión de NO a N02 también son activos en la conversión de S02 a S03. Catalizadores de trampa de NOx pobre han demostrado grave desactivación en presencia de SOx porque, en condiciones oxidadas (escape con exceso de oxígeno) , SOx se adsorbe más firmemente en los sitios de adsorción de N02 que N02 y el SOx adsorbido no se libera en condiciones ricas en combustible en condiciones normales de funcionamiento. Se encuentra que SOx adsorbido en la superficie puede eliminarse a alta temperatura, por lo general mayor que 600°C en condiciones ricas (reducción) . Eliminación periódica de azufre acumulado en el catalizador tiende a rejuvenecer el rendimiento y vida útil de la trampa de NOx pobre puede prolongarse. En la nueva generación de vehículos que utilizan diesel (MY2007 y más allá) , muchos se han equipado con un dispositivo de filtro particulado (DPF) de diesel para eliminar las partículas de carbono perjudiciales. El filtro particulado periódicamente pasa por un ciclo de regeneración, normalmente alrededor de 600°C para quemar el hollín recopilado. En un sistema de tratamiento posterior de escape que contiene el DPF y LNT, es ventajoso incorporar un evento de eliminación de azufre durante la regeneración del filtro particulado. Por lo tanto, se puede lograr fácilmente un proceso de eliminación de azufre rentable. En 2007 y más allá, azufre de combustible de azufre se ha mandado para disminuir a menos de 15 ppm. El avance en el diseño del motor, el dispositivo de tratamiento posterior de escape y el combustible con bajo contenido de azufre hace que la tecnología de trampa de NOx pobre sea atractiva para la reducción de las emisiones de NOx de un motor diesel.

Sistemas actuales de trampa de NOx pobre (LNT) contienen elementos alcalinos y alcalinotérreos (por ejemplo, BA) . Los sistemas LNT que contienen alcalinotérreos muestran eficiencia de conversión de NOx buena y duradera entre 250°C y 450°C. Sin embargo, LNT exhibe conversión limitada de NOx inferior a 250°C. Se cree que la presencia de componentes atrapados (por ejemplo, BA) en el catalizador LNT obstaculiza la actividad intrínseca de oxidación de NO y reducción de NOx sobre los elementos de metal precioso a bajas temperaturas (<250°C) especialmente después de la exposición a altas temperaturas por encima de 750°C en un entorno pobre (con exceso de oxígeno) . Ya que la temperatura de escape de un motor de diesel bajo carga baja y condiciones de baja velocidad (por ejemplo, FTP75 ciclo de conducción) normalmente se ejecuta abajo de 250°C, es muy conveniente que un sistema de catalizador de trampa de NOx (LNT) pobre se realiza bien en esas condiciones. Los sistemas de catalizador novedoso de la presente invención superan la deficiencia de desempeño de baja temperatura de los sistemas actuales de trampa de NOx pobre .

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se refiere a una trampa de NOx pobre combinada y sistema de catalizador (trampa/catalizador de NOX pobre) para la reducción de NOx en motores de quemado pobre, por ejemplo, un motor a diesel. El sistema de trampa/catalizador de NOx pobre de la presente invención comprende por lo menos dos capas de revestimiento delgado de catalizador distintas para el tratamiento de emisiones de gases de escape, como hidrocarburos sin quemar (HC) , monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx) . Más concretamente, la composición de catalizador de la invención está diseñada para reducir los contaminantes, por ejemplo, NOx, en corrientes de gas de escape del motor automotor a temperaturas de alrededor de 100°C a alrededor de 500°C.

Las capas de revestimiento delgado de la presente invención podrán incluir al menos una capa que contiene el componente de captura de NOx tal como elementos alcalinotérreos y al menos una capa que contiene bióxido de cerio y sustancialmente libre de elementos alcalinotérreos de. Ambas capas son capaces de adsorber NOx durante las condiciones de quemado pobre y reducir el NOx atrapado durante condiciones de combustión rica. De conformidad con la presente invención, se pueden utilizar varias configuraciones de revestimiento delgado.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva de un miembro portador refractario tipo panal que puede comprender un miembro de trampa/catalizador de NOx de conformidad con la presente invención; La figura 2 es una vista en sección transversal parcial ampliada relativa a la figura 1 y tomada a lo largo de un plano paralelo a las caras finales del portador de la figura 1, que muestra una vista ampliada de uno de los pasajes de flujo de gas que se muestra en la figura 1; La figura 3 es una vista esquemática que muestra una configuración de la capa de revestimiento delgado inferior y la capa de revestimiento delgado superior en una trampa/catalizador de NOx pobre, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La figura 4 es una vista en perspectiva de un miembro portador refractario tipo filtro de partículas que puede comprender un miembro de trampa/catalizador de N0X de conformidad con la presente invención; La figura 5 es una vista en sección transversal parcial ampliada relativa a la figura 4 y tomada a lo largo de un plano perpendicular a las caras finales del portador de la figura 4, que muestra una vista esquemática de una configuración del revestimiento de pared de canal de entrada (capa de revestimiento superior) y el revestimiento de pared de salida (capa de revestimiento inferior) de una trampa/catalizador/filtro de N0X pobre, de conformidad con la presente invención; La figura 6 es un esquema de un sistema de tratamiento de emisiones de motor, de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 7 es un esquema de un sistema de tratamiento de emisiones de motor, de conformidad con una modalidad de la presente invención.

La figura 8 presenta el ciclo N0X de eficiencia de conversión de catalizador de una modalidad de esta invención en comparación con un catalizador convencional de estado de la técnica; y La figura 9 compara la capacidad de trampa de N0X de catalizador de una modalidad de esta invención con aquella de un catalizador convencional.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un método y un sistema de trampa/catalizador de NOx pobre de tratamiento de emisiones gaseosas de un motor de combustión pobre, por ejemplo, un motor diesel. En particular, la presente invención se refiere a un nueva composición de revestimiento delgado de captura/catalizador de NOx pobre que comprende al menos dos distintas capas de revestimiento delgado que contienen componentes de captura de NOx y componentes de catalizador para el tratamiento de emisiones de gases de escape, tales como el monóxido de carbono (CO) , hidrocarburos sin quemar (HC) y óxidos de nitrógeno (NOx) . El sistema de trampa/catalizador de NOx pobre de la presente invención puede comprender capas distintas recubiertas sobre un miembro de sustrato único, una configuración de zona o un arreglo de múltiples-ladrillos donde están recubiertos los ladrillos separados dentro del sistema con las distintas capas de revestimiento delgado. Al menos una composición de capa que contiene componentes de captura de NOx que comprenden elementos alcalinotérreos y al menos otra composición de capa que contiene componentes de captura de NOx que comprenden bióxido de cerio y sustancialmente libre de elementos alcalinotérreos. Las composiciones de catalizador de esta invención muestran una amplia ventana de operación de temperatura con un rendimiento superior a baja temperatura. La composición de revestimiento delgado de catalizador novedosa de la presente invención está diseñada para reducir las emisiones de gases de escape en las corrientes de gas de escape del motor automotor a temperaturas de alrededor de 100°C a alrededor de 500 °C. Temperaturas de corriente de gas de escape de motor por debajo de 350°C, por debajo de aproximadamente 250°C, por debajo de alrededor de 200°C también se ejemplifican.

La composición de catalizador de la presente invención comprende una primera zona o zona frontal o capa de revestimiento delgado superior y una segunda zona o zona posterior o capa de revestimiento delgado inferior. La primera zona o zona frontal o capa de revestimiento delgado superior es la primera capa de revestimiento delgado, una corriente de gas de escape del motor entra en contacto con esta. Considerando que, la segunda capa o capa posterior o de revestimiento delgado inferior es la segunda capa de revestimiento delgado de la corriente de gas de escape entra en contacto con (es decir, la corriente de gas de escape entra en contacto con la segunda capa de revestimiento delgado después de entrar en contacto con la primera capa de revestimiento delgado) .

La primera capa o capa de revestimiento superior consta de uno o más catalizadores de metales preciosos soportados y bióxido de cerio como un componente de captura de NOx o depurador de azufre. Lo que. es importante, la primera capa o capa de revestimiento superior es libre o carente de cualquier componente alcalino o alcalinotérreo, que se cree que obstaculiza la oxidación de NO sobre el catalizador de metal precioso a bajas temperaturas (normalmente <350°C) . Como tal, la capa superior de revestimiento delgado es capaz de oxidar NOx a temperaturas por debajo de 350°C. De hecho, los inventores han encontrado sorprendentemente que la composición de revestimiento delgado superior de la presente invención es capaz de oxidar NOx a temperaturas por debajo de 250°C, por debajo de 200°C e incluso por debajo de 150°C. Además, la capa superior de revestimiento delgado es capaz de reducir hidrocarburos sin quemar y monóxido de carbono en temperaturas inferiores de 350 °C. La segunda capa o capa de revestimiento inferior consta de uno o más componentes de captura de NOx en contacto íntimo con uno o más catalizadores de metal precioso soportados para el tratamiento de emisiones de gases de escape. Preferiblemente, la segunda capa o capa de revestimiento inferior consta de uno o más componentes alcalinos o alcalinotérreos como componentes de captura de NOx.

En una modalidad, la trampa/catalizador de NOx pobre de la presente invención puede comprender una composición novedosa de captura/catalizador, que consta de dos capas distintas de revestimiento delgado recubiertas en sustrato sencillo o miembro portador, una capa (por ejemplo, una capa de revestimiento superior) encima de la otra (por ejemplo, una capa de revestimiento delgado inferior) . En esta modalidad, la capa de revestimiento delgado inferior se recubre en toda la longitud axial de un sustrato (por ejemplo, un flujo a través del monolito) y la capa superior de revestimiento delgado se recubre en toda la longitud axial de la capa de revestimiento delgado inferior. De conformidad con la presente invención la capa superior de revestimiento delgado consta de uno o más metales preciosos soportados para el tratamiento de emisiones de gases de escape y opcionalmente puede contener bióxido de cerio, pero carece de cualquier componente alcalino o alcalinotérreo . La capa de revestimiento inferior puede contener uno o más componentes de captura de NOx o adsorbentes de NOx, que selectivamente y reversiblemente adsorben óxidos de nitrógeno de corrientes de gas de escape. La capa de revestimiento delgado inferior también puede contener uno o más catalizadores de metal precioso para el tratamiento de emisiones de gases de escape. En virtud de condiciones de combustión pobre, la capa de revestimiento delgado inferior de la invención presente simultáneamente puede almacenar óxidos de nitrógeno (NOx) y cataliza la conversión de hidrocarburos y monóxido de carbono en las corrientes de gas de escape y la capa superior de revestimiento delgado puede catalizar la oxidación de óxidos de nitrógeno (NOx) . En virtud de posteriores condiciones de combustión rica exceso de NOx almacenado se puede liberar y oxidar por los catalizadores contenidos en las capas superior y de revestimiento delgado inferior.

La trampa/catalizador de NOx pobre de esta modalidad se puede apreciar más fácilmente por referencia a las figuras 1 y 2. Las figuras 1 y 2 muestran un miembro portador refractario 2, de conformidad con una modalidad de la presente invención. Con referencia a la figura 1, el miembro portador refractario 2 es una forma cilindrica, con una superficie exterior cilindrica 4, una cara final corrientes arriba 6 y una cara final corrientes abajo 8, que es idéntica a la cara final 6. El miembro portador 2 tiene una pluralidad de pasajes de flujo de gas paralelo, fino 10 formados ahí. Como se ve en la figura 2 pasajes de flujo 10 están formados por paredes 12 y se extienden a través del portador 2 de la cara final corrientes arriba 6 a la cara final corrientes abajo 8, los pasajes 10 siendo despejados para permitir el flujo de un fluido, por ejemplo, una corriente de gas, longitudinalmente a través del portador 2 a través de sus pasajes de flujo de gas 10. Como se ve más fácilmente en la figura 2, paredes 12 están dimensionadas y configuradas para que los pasajes de flujo de gas 10 tengan una forma poligonal sustancialmente regular, sustancialmente cuadrada de la modalidad ilustrada, pero con esquinas redondeadas de conformidad con la Patente de E.U.A. No. 4,335,023, emitida el 15 de Junio de 1982 para J. C. Dettling et al. Una capa de revestimiento inferior de capa discreta 14, que en la técnica y a veces abajo se conoce como un "revestimiento delgado", se adhiere o recubre en las paredes 12 de los miembros portadores. Como se muestra en la figura 2, una segunda capa de revestimiento delgado discreta o capa superior 16 se recubre sobre la capa de revestimiento delgado inferior 14. De conformidad con la presente invención, la capa superior de revestimiento delgado 16 comprende uno o más catalizadores de metal precioso soportados, bióxido de cerio y carente de cualquier componente alcalino o alcalinotérreo . La capa de revestimiento delgado inferior 16 consta de uno o más materiales de trampa de NOx en contacto intimo con uno o más metales preciosos soportados.

Como se muestra en la figura 2, el miembro portador incluye espacios huecos proporcionados por los pasajes de flujo de gas 10, y el área transversal de estos pasajes 10 y el grosor de las paredes 12 que definen los pasajes variará de un tipo de miembro portador a otro. Del mismo modo, el peso del revestimiento delgado aplicado a dichos portadores variará en cada caso. En consecuencia, al describir la cantidad del componente de revestimiento delgado o metal catalítico u otro componente de la composición, es conveniente utilizar unidades de peso , de componente por unidad de volumen de portador de catalizador. Por lo tanto, los gramos unitarios por pulgada cúbica ( "g/pulgada3" ) y en gramos por pie cúbico ("g/pie3") se utilizan en el presente documento para referirse al peso de un componente por volumen del miembro portador, incluido el volumen de espacios huecos del miembro portador.

Durante la operación, las emisiones de gases de escape de un motor de combustión pobre comprenden hidrocarburos, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre encuentran inicialmente la capa superior de revestimiento delgado 16 y en adelante encuentran la capa de revestimiento delgado inferior 1 .

Puede emplearse cualquier portador o sustrato adecuado, tal como un portador monolítico del tipo que tiene una pluralidad de pasajes de flujo de gas fino, paralelo que se extiende a través de estos desde una entrada o una cara de salida del portador, de modo que los pasajes están abiertos para el flujo de fluido a través de estos. Los pasajes, que son esencialmente rectos desde su entrada de fluido a su salida de fluido, se definen por paredes en donde el material catalítico se recubre como un "revestimiento delgado" de modo que los gases que fluyen a través de los pasajes hace contacto con el material catalítico. Los pasajes de flujo del portador monolítico son canales de pared delgada que pueden ser de cualquier forma de sección transversal adecuada y tamaño tal como trapezoidal, rectangular, cuadrada, sinusoidal, hexagonal, oval, circular. Dichos portadores monolíticos pueden contener hasta aproximadamente 700 o más canales de flujo ("células") por pulgada cuadrada de sección transversal, aunque mucho menos se pueden utilizar. Por ejemplo, el portador puede tener de aproximadamente 60 a 600, más generalmente de alrededor de 200 a 400, celdas por pulgada cuadrada ("cpsi").

El portador puede comprender una cerámica refractaria o metal que tiene una estructura de panal . Materiales cerámicos refractarios adecuados incluyen compuestos de alúmina, sílice, titania y zirconia, por ejemplo, cordierita (que es preferido) , cordierita-alfa alúmina, nitruro de silicio, zircón mullita, espodumeno, alúmina-sílice magnesia, silicato de. zircón, sillimanita, silicatos de magnesio, zircón petalita, alúmina alfa y aluminosilicatos . Un panal metálico puede hacerse de un metal refractario como acero inoxidable u otras aleaciones resistentes a la corrosión basadas en hierro adecuadas .

En otra modalidad, las distintas capas de revestimiento delgado de la presente invención se pueden recubrir sobre un sustrato de flujo de pared. Las figuras 4 y 5 ilustran un monolito de flujo de pared 34, que tiene una pluralidad de pasajes 42 y 45. Los pasajes se pueden describir como el pasaje de entrada 42 y pasaje de salida 45 y se cierran tubularmente por las paredes internas 35 del monolito de flujo de la pared 34. El monolito de flujo de la pared 34 tiene un extremo de entrada 44 y un extremo de salida 43. Pasajes alternativos están tapados en el extremo de entrada 44 con tapones de entrada 38 y en el extremo de salida 40 con tapones de salida (no se muestran) para formar patrones de tablero en los extremos de la entrada 44 y extremos de salida 43. Una corriente de gas entra a través de la entrada del canal destapado en el extremo de entrada 44 y fluye a través del pasaje 42. El flujo de gas se detiene por el tapón de salida y se difunde a través de las paredes internas 35 (que son porosas) al pasaje de salida 45 y sale del monolito. El gas no puede pasar de regreso al lado de entrada de paredes debido a los tapones de entrada 38.

Filtros de flujo de la pared preferidos se componen de materiales tipo cerámica como cordierita, a-alúmina, carburo de silicio, ' nitruro de silicio, zirconio, mullita, espodumeno, alúmina-sxlice-magnesia, silicato de zirconio, o de metales refractarios como acero inoxidable. Filtros de flujo de la pared preferidos están formados por cordierita y carburo de silicio. Dichos materiales son capaces de soportar el medio ambiente y particularmente altas temperaturas encontradas en el tratamiento de las corrientes de gas de escape .

Filtros de flujo de la pared preferidos para su uso en el sistema inventivo incluyen panales de pared poroso, delgada (monolito) a través de los cuales la corriente de fluido pasa sin causar un aumento demasiado grande en la contrapresión o presión a través del artículo. Sustratos de flujo de pared cerámicos utilizados en el sistema preferentemente están formados por un material con una porosidad de aproximadamente 30 a aproximadamente 75%, con un tamaño de poro medio de al menos 5 mieras (por ejemplo, de 5 a 30 mieras) . Más preferidos son sustratos que tienen porosidad de pared, normalmente de aproximadamente 40 a alrededor de 65%. Cuando sustratos con estas porosidades y estos tamaños de poro medios están recubiertos de las técnicas descritas en el presente documento, los niveles adecuados de la composición de revestimiento delgado de catalizador de sub-micras se pueden recubrir sobre los sustratos para lograr excelente eficiencia de conversión de CO, HC y NOx y permitir que estos sustratos mantengan las características de flujo de escape adecuado, es decir, contra-presiones aceptables. Patente de E.U.A. No. 4,329,162 se incorpora en el presente documento por referencia con respecto a la descripción de los sustratos de flujo de pared adecuados .

El filtro de flujo de pared porosa utilizado en esta invención es catalizado en que la pared de dicho elemento tiene sobre este o contenido en él una o más composiciones de revestimiento delgado de conformidad con la presente invención, tal como se describe en este documento. El revestimiento delgado puede ser recubierto en el lado de entrada de la pared del elemento por sí sola, el lado de salida por sí solo, dentro de los poros de la pared o los lados de entrada y salida y dentro de los poros de la pared.

Para los propósitos de la presente invención, cuando la composición de catalizador de la invención se recubre sobre dicho portador, normalmente como un revestimiento delgado, las cantidades de los diversos componentes se presentan basados en gramos por volumen. Cuando se aplican los ingredientes como un recubrimiento delgado a un sustrato portador, las cantidades de ingredientes se expresan convencionalmente como gramos por pie cúbico (g/pie3) del portador para el o los componentes de metal precioso y gramos por pulgada cúbica (g/pulg3) del portador para los demás ingredientes (es decir, el material mixto y el soporte) como esta medida acomoda diferentes tamaños de celda de pasaje de flujo de gases en diferentes sustratos portadores monolíticos diferentes.

Las capas superior discreta revestimiento inferior de materiales catalíticos y/o captura, convencionalmente referidos en el presente documento como "revestimientos delgados", están revestidas en un portador adecuado con, preferiblemente, la capa de revestimiento delgado inferior adherida al portador y la capa superior de revestimiento delgado y adherida a la capa inferior. Con esta disposición, el gas que hace contacto con el catalizador, por ejemplo se hace fluir a través de los pasajes del portador recubierto con material catalítico, primero hará contacto el revestimiento superior y pasa entre este a fin de hacer contacto con el revestimiento inferior subrayado. Sin embargo, en una configuración alternativa (discutida con más detalle aquí posteriormente) , el revestimiento superior no necesita yacer sobre la capa de revestimiento inferior pero se puede proveer en una porción corriente arriba (como el sentido en la dirección de flujo de gas a través de la composición catalizadora) del portador, con el revestimiento inferior provisto en una porción corriente abajo del portador. De esta manera, al aplicar el revestimiento delgado en esta configuración, un segmento longitudinal corriente arriba solamente del portador se puede sumergir en una suspensión del segundo material catalítico de revestimiento, y se seca, y el segmento longitudinal corriente abajo no recortado del portador después ce puede sumergir en una suspensión del primer material catalítico de revestimiento, y se seca. En aún otra modalidad alternativa de la presente invención (también se discute con más detalle aquí posteriormente) , la composición de revestimiento delgado superior se puede recubrir como una capa de revestimiento delgado sencillo en un portador o ladrillo corriente arriba que se coloca en corriente arriba de un portador o ladrillo corriente abajo recubierto con la composición de revestimiento inferior de la presente invención como una capa de revestimiento delgado sencillo. En esta configuración, una corriente de gas de escape primero entra en contacto con el portador o ladrillo corriente arriba, que fluye a través del portador o ladrillo corriente arriba, y consecutivamente entra en contacto con el portador o ladrillo corriente abajo.

Como se establece anteriormente, la capa de revestimiento delgado superior comprende un soporte, por ejemplo, un soporte de óxido de metal refractario, uno ó más catalizadores de metal precioso para catalizar la oxidación de hidrocarburos y monóxido de carbono y la reducción de óxidos de nitrógeno y bióxido de cerio . En algunas modalidades, el uso de bióxido de cerio como un componente de captura de NOx y/o depurador de azufre puede ser esencial para proveer el tratamiento superior de emisiones de gas de escape a bajas temperaturas. El contenido de bióxido de cerio en esta modalidad puede variar de aproximadamente 0.006 g/cm3 a aproximadamente 0.18 g/cm3. En general, el componente de metal precioso en la capa de revestimiento delgado superior se selecciona del grupo que consiste de componentes de platino, paladio, rodio, rutenio e iridio. La capa de revestimiento delgado inferior comprende un soporte, por ejemplo, un soporte de óxido de metal refractario, y un material de captura de NOx. Usualmente, el material de captura de NOx varía de aproximadamente 0.006 g/cm3 a aproximadamente 0.18 g/cm3. Materiales de captura de NOx pueden incluir, pero no limitarse a, óxidos, hidróxido, y/o carbonatos de metales alcalinos (por ejemplo, Li, Na, K, Rb, Cs o Fr) , metales alcalinotérreos (por ejemplo, Ba, Be, Mg, Ca o Sr) , metales de grupo lantano (por ejemplo, La, Ce, etc.), compuestos que contienen elementos que forman nitratos estables (por ejemplo, metal alcalino, metales alcalinotérreos y/o metales de tierras raras) , bióxido de cerio o una combinación de dichos elementos. Preferiblemente, el material de captura de NOx se selecciona del grupo que consiste de óxidos de calcio, estroncio, y bario, potasio, sodio,. litio y . cesio, cerio, lantano, praseodimio, y neodimio. Más preferiblemente, materiales de captura de NOx incluyen óxido de bario, y óxido de estroncio. Las capas de revestimiento delgado superior o inferior pueden comprender adicionalmente un componente de zirconio o cerio. El catalizador de revestimiento delgado inferior/capa de captura de NOx almacena NOx durante periodos deficientes y libera y reduce NOx almacenado durante periodos ricos . De manera adicional, bajo condiciones difíciles, cuando las temperaturas son bajas, la capa de catalizador de revestimiento delgado superior cataliza la oxidación de NOx contenido en la corriente de gas de escape .

El soporte de óxido de metal refractario incluye materiales tal como compuestos activados seleccionados del grupo que cosiste de alúmina (que es preferido) , sílice, titanio, sílice-alúmina, alúmina-silicatos, alúmina-zirconia, alúmina-cromia, alúmina-bióxido de cerio y sus mezclas. Usualmente, el soporte de óxido de metal refractario estará presente en la cantidad de aproximadamente 0.006 a aproximadamente 0.24 g/m3 de portador y estará presente en la forma de partículas de área superficial alta, finamente divididas que tienen un tamaño de partícula arriba de 10-15 micrómetros. Preferiblemente, la alúmina activada es térmicamente estabilizada para retardar las transformaciones de fase de alúmina indeseables de gamma a alfa a temperaturas elevadas al dopar la alúmina activada con un componente de tierra rara tal como lantano (preferido) o neodimio o mezclas de los mismos en una cantidad de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 0.03 g/cm3 del portador.

Usualmente, el soporte de óxido de metal refractivo, por ejemplo, alúmina activada, se impregna con una solución acuosa o dispersión de componente de metal precioso como un compuesto o complejo. El compuesto de metal precioso seleccionado o complejo debe ser uno, que, en calcinación o su uso, descompone o de otra manera convierte a una forma activa catalíticamente, usualmente el metal u óxido de metal . Compuestos solubles en . agua o compuestos dispersibles en agua o complejos del componente de metal se pueden usar mientras el medio líquido usado para impregnar o depositar el componente de metal en las partículas de soporte de óxido de metal refractario no reacciona adversamente con el metal o su compuesto o su complejo u otros componentes que pueden estar presentes en la composición de catalizador y es capaz de ser removido del componente de metal mediante volatilización o descomposición en calentamiento y/o aplicación de un vacío. En algunos casos, la terminación de remoción del líquido no puede tomar lugar hasta que el catalizador se coloca en uso y se somete a altas temperaturas encontradas durante la operación. Generalmente, desde el punto de vista de aspectos económicos y ambientales, soluciones acuosas de compuestos solubles o complejos de los metales del grupo platino se prefieren. Por ejemplo, compuestos adecuados son ácido cloroplatinico, hidróxido de platino solubilizado con amina, nitrato de paladio o cloruro de paladio, cloruro de rodio, nitrato de rodio, cloruro de examina rodio, etc. Durante la etapa de calcinación, o al menos durante la fase inicial del uso del catalizador, dichos compuestos se convierten en una forma activa catalíticamente del metal de grupo platino o un compuesto del mismo.

El componente de metal precioso de las composiciones de revestimiento delgado inferior y superior comprenden uno o más metales catalíticos seleccionados del grupo que consiste de metales del grupo de oro, plata y platino (es decir, metales preciosos). Metales del grupo platino incluyen componentes de platino, paladio, rodio, rutenio e iridio y sus mezclas. Los componentes de metal precioso están usualmente presentes en la cantidad de aproximadamente 1.76 a aproximadamente 176.6 g/cm3 en el portador. Contenidos de metal precioso de aproximadamente 8.83 a 88.33 g/cm3 y 21.20 a 53.00 g/cm3 también se ejemplifican. Los componentes de metal precioso preferidos son platino, rodio, o una mezcla de componentes de metal de platino y rodio que están presentes usualmente en una relación de platino : rodio de aproximadamente 0.1:1 a aproximadamente 20:1, preferiblemente 1:1 a 10:1.

Un procedimiento que. se puede usar para preparar el compuesto mixto de la presente invención inicia con la precipitación de un sol de hidróxido de zirconio. Este sol se puede preparar mediante la precipitación de sulfato de zirconio con hidróxido de sodio a alta temperatura de reflujo, usualmente de 90 a 100°C para hacer cristales de tamaño de nanómetro (usualmente arriba de 100 nanómetros) . Impurezas, por ejemplo, sodio, azufre, etc., se pueden lavar con un líquido acuso. Un ácido, por ejemplo ácido nítrico, se puede usar para romper los agregados para obtener el sol de hidróxido de zirconio y para reducir el pH del líquido. En esta etapa, cualquier componente de cerio en la forma de sales tales como nitratos se puede añadir. El sol de compuesto mixto debe ser suficientemente ácido, por ejemplo, un pH de 0.5 a 3, preferiblemente, 0.5 a 2.0, en este punto a fin de mantener las sales en solución. El pH entonces se puede incrementar rápidamente, por ejemplo con amoniaco, para precipitar los compuestos del compuesto mixto. La formación de agregados grandes es preferiblemente evitada al controlar el pH. El compuesto mixto precipitado entonces se puede lavar con un líquido acuoso tal como agua desionizada y se seca en condiciones adecuadas en aire en un horno a temperaturas de arriba de 250°C, usualmente a 150°C, pero mientras sea necesario, usualmente toda la noche. El compuesto mixto precipitado después se puede calcinar en el aire a temperaturas elevadas para convertir el compuesto mixto a compuesto mixto de óxido particulado que comprende bióxido de cerio, zirconio y samario. El procedimiento de calcinación usualmente se lleva a cabo a una temperatura de 450 a 750°C, preferiblemente 550°C por 0.5 a 10 horas, preferiblemente 2 horas . El compuesto mixto resultante de bióxido de cerio y zirconio después se mezcla con el componente de metal precioso que se ha dispuesto preferiblemente, es decir, estratificados o cubiertos, en el soporte de óxido de metal refractario .

La composición de catalizador se puede preparar al mezclar el compuesto mixto preparado como se expone anteriormente con el componente de metal precioso y el soporte de óxido de metal refractario en la forma de una suspensión acuosa, que desmenuza la suspensión (es decir, al molido de bola) , mezclando la suspensión desmenuzada con el portador seguido por secado y calcinado. Sin embargo, es preferido que el compuesto mixto se mezcle con el componente de metal precioso que se ha dispuesto previamente en el soporte de óxido de metal refractario.

Los componentes de metales preciosos dispuestos en el soporte de óxido de metal refractario se pueden preparar en la siguiente manera que involucra la preparación de una suspensión acuosa de los componentes de metales preciosos y el soporte de óxido de metal refractario. El método involucra fijar los. componentes de metales preciosos en al menos un soporte. La etapa fijada puede ser cualquiera de las etapas fijadas adecuadas conocidas en la técnica previa tal como fijación química o térmica. Una etapa de fijación preferida es para fijar térmicamente los componentes de metal precioso al soporte. Esto es preferiblemente conducido en aire a una temperatura de 50 a 500°C por aproximadamente 0.5 a aproximadamente 2 horas .

En otra modalidad, las capas de revestimiento delgado distintas de la presente invención pueden ser zona recubierta tal que una capa de revestimiento delgado está en un extremo corriente arriba, y el otro revestimiento delgado en el extremo corriente abajo, del sustrato de portador. Por ejemplo, una capa de revestimiento delgado corriente arriba se puede recubrir sobre una porción de la región corriente arriba del sustrato y una capa de revestimiento delgado corriente abajo se puede recubrir sobre una porción corriente abajo del sustrato. En esta modalidad, la capa de revestimiento delgado superior de la presente invención se recubre sobre la porción corriente arriba del sustrato de portador (es decir, la capa de revestimiento delgado corriente arriba) y la capa de revestimiento delgado inferior se recubre sobre una porción corriente abajo del sustrato de portador (es decir, la capa de revestimiento delgado corriente abajo) . La capa de revestimiento delgado corriente arriba puede comprender un catalizador de metal precioso soportado, por ejemplo, platino soportado en alúmina y bióxido cerio. De acuerdo con la presente invención es esencial que la capa de revestimiento delgado corriente arriba no contenga componentes alcalinos o alcalinotérreos . La ausencia completa de componentes alcalinos o alcalinotérreos en la capa de revestimiento delgado corriente arriba previene una interacción deteriorada entre el metal precioso y el componente alcalino o alcalinotérreo bajo condiciones de baja temperatura. La capa de revestimiento delgado corriente abajo puede comprender uno o más componentes de captura de NOx (por ejemplo BaO) en contacto íntimo con uno o más catalizadores de metales preciosos soportados .

La composición de catalizador de esta modalidad puede ser más fácilmente entendida para referencia a la figura 3. Como se muestra en la figura 3, una composición de catalizador novedosa 20 comprende un miembro portador o sustrato 22, por ejemplo un monolito alveolar, que contiene dos zonas separadas recubiertas con capas de revestimiento delgado, una capa de revestimiento delgado corriente arriba 24 y una capa de revestimiento delgado corriente abajo 26. La capa corriente arriba 24 contiene uno o más metales preciosos soportados, bióxido de cerio y está desprovisto de cualquiera de los componentes alcalinos y alcalinotérreos. La capa de revestimiento delgado corriente abajo 26 puede contener uno o más componentes de captación de NOx y uno o más catalizadores de metales preciosos soportados . La capa de revestimiento delgado corriente arriba 24 y la capa de revestimiento delgado corriente abajo 26, respectivamente, generalmente contienen una carga de metal precioso de aproximadamente 1.76 a 176.6 g/cm3. Las cargas de metal precioso de 8.83 a 88.33 g/cm3 y 21.20 a 53.00 g/cm3 también se ejemplifican.

En esta modalidad, las capas de revestimientos delgado corriente arriba 24 y corriente abajo 26, respectivamente, son cada una zona recubierta solamente sobre una porción del sustrato 22. Sin embargo, la combinación de capas de revestimiento delgado corriente arriba 24 y corriente abajo 26 respectivamente, cubren la longitud completa del sustrato 22. La capa de revestimiento delgado corriente arriba 24 se puede recubrir sobre al menos 1.27 centímetros, y arriba de 12.7 centímetros, de la porción corriente arriba del sustrato 22. Una capa de revestimiento delgado corriente arriba 24 que tiene una longitud de al menos aproximadamente 2.54, y arriba de 8.89 centímetros, o de al menos 3.81 centímetros y arriba de 6.35 centímetros, del borde corriente arriba del miembro catalítico, también se ejemplifica. Con la porción de revestimiento delgado corriente abajo 26 que cubre la porción corriente abajo restante del sustrato 22.

La longitud de la capa de revestimiento delgado corriente arriba 24 también se puede describir como un porcentaje de la longitud del miembro catalítico del borde corriente arriba y corriente abajo. Usualmente, la capa de revestimiento delgado corriente arriba 24 comprenderá de aproximadamente 5 a aproximadamente 70% de la longitud de corriente arriba del miembro de catalizador. También ejemplificada es una capa de revestimiento delgado corriente arriba 24 de arriba de aproximadamente 20%, arriba de aproximadamente 40% y arriba de aproximadamente 60% de la longitud corriente arriba del miembro catalítico 20. Con la porción de revestimiento delgado corriente abajo 26 que cubre la porción corriente abajo restante del sustrato 22. De esta manera, la porción de revestimiento delgado corriente abajo 26 puede comprender 95 a aproximadamente 30% de la porción corriente abajo 30 del sustrato 22.

Durante la operación, el flujo de gases de escape a través del miembro catalítico de oxidación diesel 20 desde el borde corriente arriba 25 hacia, el borde de corriente abajo 27. Los catalizadores de metales preciosos contenidos en las capas de revestimiento delgado corriente arriba 24 y corriente abajo 26, respectivamente, oxida contaminantes de HC y CO contenidos en los gases de escape.

En otra modalidad, el sistema de trampa de NOx pobre (LNT) de la presente invención se puede incluir en un sistema de tratamiento de emulsión, en donde la trampa de NOx pobre comprende uno o más componentes o ladrillos en un sistema de componentes múltiples o de ladrillos múltiples. En una modalidad, las composiciones de revestimiento delgado inferior y superior de la presente invención se pueden recubrir en un portador o sustrato sencillo, como se describe anteriormente, en donde el sustrato recubierto es uno de los componentes múltiples en el sistema de tratamiento de emisión. Por ejemplo, el sistema de tratamiento de emisión además puede comprender, por ejemplo, un catalizador de oxidación de diesel (DOC) y/o un filtro particulado. En general cualquier catalizador de oxidación de catalizador de diesel (DOC) y/o filtro particulado en la técnica previa se puede usar. En algunos casos, el filtro particulado se puede catalizar, como es conocido en la técnica.

En aún otra modalidad, el sistema de tratamiento de emisión de la presente invención puede comprender un arreglo de ladrillos múltiples, en donde las composiciones de revestimiento delgado inferior y superior de la presente invención se recubren en dos sustratos de portador separados o ladrillos en el sistema de tratamiento de emisión. Por ejemplo, el sistema de trampa de NOx pobre (LNT) de la presente invención, es decir, las composiciones de revestimiento delgado inferior y superior, pueden comprender distintas capas recubiertas en sustratos o ladrillos separados como distintas capas de revestimiento delgado.

Opcionalmente, un filtro particulado se puede usar junto con los sustratos de revestimiento delgado inferior o superior. En una modalidad, la composición de revestimiento delgado inferior o superior de la presente invención se puede recubrir en el filtro particulado.

El sistema de tratamiento de emisión de la presente invención puede ser más fácilmente apreciado por referencia a las figuras .6 y 7, que representan representaciones esquemáticas de dos sistemas de tratamiento de emisión ejemplares, de acuerdo con la presente invención. Haciendo referencia a la figura 6, una representación esquemática de un sistema de tratamiento de emisión 50 se ilustra. Una corriente de gas de escape que contiene contaminantes gaseosos (por ejemplo, hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono y NOx) y materia particulada se conducen vía la línea 53 de un motor 52 hacia un catalizador de oxidación 54. El catalizador de oxidación 54 puede ser cualquier catalizador de oxidación conocido en la técnica, que se puede usar para tratar emisiones de gas de escape. Por ejemplo, el catalizador de oxidación 54 se puede usar para tratar hidrocarburos no volátiles y gaseosos no quemados (es decir, el VOF) y monóxidos de carbono. Además, una proporción de NO del componente NOx se puede oxidar a N02 en el catalizador de oxidación. La corriente de escape se conduce consecutivamente vía la línea 55 hacia un filtro particulado 56, que atrapa materia particulada y/o tóxicos de catalizador presentes dentro de la corriente de gas de escape. El filtro particulado se puede recubrir con la composición de revestimiento delgado superior de la presente invención. En otra modalidad, el filtro particulado puede comprender un sustrato de flujo de pared recubierto con la capa de revestimiento delgado superior de la presente invención. De acuerdo con la presente invención, la capa de revestimiento delgado superior comprende uno o más catalizadores de metales preciosos soportados, bióxido de cerio, y está desprovisto de cualquiera de los componentes alcalinos o alcalinotérreos . Como tal, la capa de revestimiento delgado superior es capaz de oxidar NOx a temperaturas debajo de 350°C, debajo de 250°C, y aún debajo de 150°C. Opcionalmente, el filtro particulado se puede catalizar de manera adicional con un catalizador de quemado de hollín para regenerar el filtro particulado 56. Después de la remoción de la materia particulada, vía el filtro particulado 56, la corriente de gas de escape se conduce vía la línea 57 hacia un componente de captura de NOx corriente abajo. El componente de captura de NOx 58 se puede recubrir con la composición de revestimiento delgado inferior de la presente invención. La capa de revestimiento delgado inferior comprende uno o más materiales de trampa de NOx en contacto íntimo con uno o más metales preciosos soportados. De acuerdo con la presente invención, bajo condiciones de quemado deficiente, la capa de revestimiento delgado inferior de la presente invención puede almacenar de manera simultánea óxidos de nitrógeno (???)· y catalizar la conversión de hidrocarburos y monóxido de carbono en corrientes de gas de escape y l capa de revestimiento delgado superior puede catalizar la oxidación de óxidos de nitrógeno (NOx) . Bajo condiciones de quemado rico consecutivas el exceso de NOx almacenado se puede liberar y oxidar por los catalizadores contenidos en las capas de revestimiento delgado inferior y superior.

Haciendo referencia a la figura 7, una representación esquemática de un sistema de tratamiento de emisión 60 se ilustra. Una corriente de gas de escape que contiene contaminantes gaseosos (por ejemplo, hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono y NOx) y materia particulada se conduce via la línea 63 desde un motor 62 hacia un catalizador de oxidación 64. El catalizador de oxidación 64 puede ser cualquier catalizador de oxidación en la técnica, que se puede usar para tratar emisiones de gas de escape. Por ejemplo, el catalizador de oxidación 64 se puede usar para tratar hidrocarburos gaseosos no quemados y no volátiles (es decir, el VOF) y monóxidos de carbono. Además, una proporción de NO del componente NOx se puede oxidar a N02 en el catalizador de oxidación. Después del tratamiento de la corriente de gas de escape en el catalizador de oxidación 64 la corriente de gas de escape se conduce vía la linea 65 hacia un componente de captura de NOx corriente abajo 66. El componente de captura de NOx 66 se puede recubrir con la composición de revestimiento delgado inferior de la presente invención. La capa de revestimiento delgado inferior comprende uno o más materiales de trampa de NOx en contacto intimo con uno o más metales preciosos soportados. De acuerdo con la presente invención, bajo condiciones de quemado deficiente, la capa de revestimiento delgado inferior de la presente invención puede almacenar de manera simultánea óxidos de nitrógeno (NOx) y catalizar la conversión de hidrocarburos y monóxido de carbono en corrientes de gas de escape y la capa de revestimiento delgado superior puede catalizar la oxidación de óxidos de nitrógeno (NOx) . Bajo condiciones de quemado rico consecutivo el exceso de NOx almacenado se puede liberar y oxidar por los catalizadores contenidos en las capas de revestimiento delgado inferior y superior. La corriente de escape se conduce consecutivamente vía la línea 67 hacia un filtro particulado 68, que atrapa materia particulada y/o tóxicos de catalizador presentes dentro de la corriente de gas de escape. El filtro particulado se puede recubrir con la composición de revestimiento delgado superior de la presente invención. En otra modalidad, el filtro particulado puede comprender un sustrato de flujo de pared recubierto con la capa de revestimiento delgado inferior de la presente invención. De acuerdo con la presente invención, la capa de revestimiento delgado superior comprende uno o más catalizadores de metales preciosos soportados, bióxido de cerio, y está desprovisto de cualquiera de los componentes alcalinos o alcalinotérreos . Como tal, la capa de revestimiento delgado superior es capaz de oxidar NOx a temperaturas debajo de 350 °C, debajo de 250°C, y aún debajo de 150°C. Opcionalmente , el filtro particulado se puede catalizar adicionalmente con un catalizador de quemado de hollín para refrigeración del filtro particulado 68.

EJEMPLO Este ejemplo ejemplifica una formulación de recubrimiento de dos capas útiles para el tratamiento de gases de escape, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Esta formulación de dos capas comprende una capa de revestimiento inferior y una capa de revestimiento delgado superior, se recubre en un portador de sustrato, la capa de revestimiento delgado superior que es recubierta sobre la capa de revestimiento delgado inferior. La capa de revestimiento delgado inferior contiene 0.04 g/cm3 (15 g/ft2) de platino y 0.04 g/in3 (2 g/ft3) de paladio impregna una composición de soporte que comprende 0.02 g/cm3 de BaO, 0.003 g/cm3 de Zr02, 0.006 g/cm3 de bióxido de cerio y 0.0.006 g/cm3 de Si. La composición de revestimiento delgado total de la capa de revestimiento delgado superior comprende aproximadamente 0.10 g/cm3. El portador recubierto después se calcina a 530°C durante 2 horas.

La capa de revestimiento delgado superior se aplica a la superficie de la capa de revestimiento inferior. La capa de revestimiento delgado superior comprende 0.07 g/cm3 (70 g/ft3) de Pt/SBA150, 0.04 g/cm3 (8 g/ft3) y 0.04 g/cm3 de Rh/HAS-5, El portador resultante después se calcula a 430°C durante 2 horas .

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. - Un sistema combinado de trampa/catalizador de NOx pobre para el tratamiento de emisiones de gas de escape que comprende : a. un sustrato de portador; b. una capa de revestimiento delgado inferior que comprende un material de soporte, uno o más metales preciosos y uno o más componentes de captura de NOx, en donde dicha capa de revestimiento inferior se recubre en dicho sustrato de portador; y c. una capa de revestimiento delgado superior que comprende un material de soporte, uno o más metales preciosos, y bióxido de cerio, dicha capa de revestimiento delgado superior está desprovista de componentes alcalinos o alcalinotérreos , y en donde la capa de revestimiento delgado superior se recubre en dicho sustrato de portador.

2. - La trampa/catalizador de NOx pobre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha capa de revestimiento delgado inferior se recubre sobre la longitud axial entera de dicho sustrato y dicha capa de revestimiento delgado superior se recubre sobre dicha capa de revestimiento delgado inferior.

3. - La trampa/catalizador de NOx pobre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa de revestimiento delgado superior se recubre sobre una 5 porción corriente arriba de dicho sustrato y dicha capa de revestimiento delgado inferior se recubre sobre una porción corriente abajo de dicho sustrato.

4. - La trampa/catalizador de NOx pobre de

I conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque 10 dicha capa de revestimiento delgado superior se recubre sobre aproximadamente 5 a aproximadamente 70% de la longitud corriente arriba de dicho sustrato y en donde dicha capa de revestimiento delgado inferior se recubre sobre la porción corriente abajo restante del sustrato. 15 5. - La trampa/catalizador de NOx de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho material de soporte es un soporte de óxido refractario.

6. - La trampal/catalizador de NOx de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho componente de 20 captura de NOx en dicha capa de revestimiento delgado inferior comprende . un óxido, hidróxido y/o carbonatos de metales alcalinos, metales alcalinotérreos, metales del grupo lantano, bióxido de cerio o sus combinaciones.

7. - La trampa/catalizador de NOx de conformidad con 25 la reivindicación 6, caracterizada porque dicho componente de captura de NOx es un óxido de un metal alcalino o alcalinotérreo .

8. - Un sistema de tratamiento de gas de escape para tratar emisiones de gas de escape de un motor de quemado 5 deficiente que comprende: a. un arreglo de ladrillos múltiples que comprende al menos dos ladrillos; b. en donde el primer ladrillo contiene una capa de i revestimiento delgado que comprende un material de soporte, 10 uno o más metales preciosos, bióxido de cerio y está desprovisto de cualquiera de los componentes alcalinos o alcalinotérreos ; y c. en donde dicho segundo ladrillo contiene un material de soporte, uno o más metales preciosos y uno o más 15 componentes de captura de NOx.

9. - El sistema de tratamiento de gas de escape de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho primer ladrillo se localiza corriente arriba de dicho segundo ladrillo. 20 10.- El sistema de tratamiento de gas de escape de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el segundo ladrillo se localiza corriente arriba de dicho primer ladrillo.