RU2689059C2 - Система очистки выбросов с катализаторами twc и катализаторами scr-hct - Google Patents
Система очистки выбросов с катализаторами twc и катализаторами scr-hct Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689059C2 RU2689059C2 RU2017117495A RU2017117495A RU2689059C2 RU 2689059 C2 RU2689059 C2 RU 2689059C2 RU 2017117495 A RU2017117495 A RU 2017117495A RU 2017117495 A RU2017117495 A RU 2017117495A RU 2689059 C2 RU2689059 C2 RU 2689059C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- scr
- twc
- hct
- zeolite
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 338
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 153
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 91
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 89
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 73
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 37
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 23
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 121
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 110
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 107
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 101
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 66
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 56
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 51
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 30
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 26
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 20
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 19
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims description 18
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 claims description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 241000269350 Anura Species 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 27
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 12
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 10
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 6
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L calcium;1,3,5,2,4,6$l^{2}-trioxadisilaluminane 2,4-dioxide;dihydroxide;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Ca+2].O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1.O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1 UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052676 chabazite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- ZCWWGVYFXOYCND-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium dioxosilane oxygen(2-) Chemical compound [Si](=O)=O.[O-2].[Mg+2].[O-2].[Al+3] ZCWWGVYFXOYCND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N amoxicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L barium acetate Chemical compound [Ba+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N cerium zirconium Chemical compound [Zr].[Ce] RCFVMJKOEJFGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000006193 diazotization reaction Methods 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002429 nitrogen sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);praseodymium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Pr+3].[Pr+3] MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003447 praseodymium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000006903 response to temperature Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052851 sillimanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052645 tectosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052649 zeolite group Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B01J37/0244—Coatings comprising several layers
-
- 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
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
- B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
- B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
-
- 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
- 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
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group 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
- 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
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
-
- 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
- B01J29/005—Mixtures of molecular sieves comprising at least one molecular sieve which is not an aluminosilicate zeolite, e.g. from groups B01J29/03 - B01J29/049 or B01J29/82 - B01J29/89
-
- 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
-
- 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
- B01J29/46—Iron group metals or copper
-
- 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
- B01J29/7007—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
- B01J29/04—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
- B01J29/76—Iron group metals or copper
-
- 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
- B01J29/76—Iron group metals or copper
- B01J29/763—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
- 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
-
- 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)
-
- B01J35/19—
-
- 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
- F01N3/10—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
-
- 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]
-
- 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
- B01D2255/1021—Platinum
-
- 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
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1025—Rhodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/204—Alkaline earth metals
- B01D2255/2042—Barium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/206—Rare earth metals
- B01D2255/2065—Cerium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20715—Zirconium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20761—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/209—Other metals
- B01D2255/2092—Aluminium
-
- 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
- B01D2255/50—Zeolites
- B01D2255/502—Beta 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
- B01D2255/902—Multilayered catalyst
- B01D2255/9022—Two layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/912—HC-storage component incorporated in the catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/92—Dimensions
- B01D2255/9207—Specific surface
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- 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
- B01J29/76—Iron group metals or copper
- B01J29/7615—Zeolite Beta
-
- 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
Предложена система очистки выбросов для потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, включающего углеводороды, монооксид углерода и оксиды азота. Раскрытая система может включать выхлопной трубопровод, гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор; первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе; катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления и ловушку углеводородов ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и третий катализатор ниже комбинации SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM) например, в количестве, эффективном для окисления углеводородов. Также предоставлены способы изготовления и применения таких систем и их компонентов. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 14 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение направлено на системы очистки выбросов, применяя катализаторы очищения выхлопных газов, и особенно на комбинации таких катализаторов, имеющих разные функции и способы применения.
ПРЕДПОСЫЛКА СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Строгое регулирование выбросов в атмосферу маломощными автомобилями с бензиновым двигателем, такое как US LEV III и EURO 7 требуют продвинутых систем катализатора тройного превращения (TWC). К 2025, например, у автомобилей с низким уровнем выбросов (SULEV) как предполагается, будет существенная доля рынка в Северной Америке, требуя комбинированные неметановые углеводороды (NMHC) и выбросы NOx меньше, чем 30 мг/миль в соответствии с гарантией на 15 лет и 150K миль на среднее транспортное средство.
Как правило, признают, что системы катализатора TWC образуют аммиак. Патент США №6,109,024 Kinugasa et al. описывает прибор очистки выхлопного газа для двигателя внутреннего сгорания, который вмещает и катализатор адсорбции-деазотирования аммиака, и катализатор адсорбции-деазотирования NOx, расположенный ниже катализатора TWC. Патент США №8,661,788 Qi et al. описывает систему, которая размещает катализатор аммиак-SCR ниже катализатора TWC.
Для цели уменьшения выбросов углеводородов (НС) выхлопной трубой, были предложены компоненты адсорбента НС (обычно один или несколько микропористых материала на основе цеолита), чтобы замедлить выделение НС, в особенности, во время холодного запуска двигателя. Патент США №7,163,661 Yamamoto et al. рассматривает адресное выделение углеводородов холодного запуска (HCs), применяя систему очистки выбросов, включающую катализатор адсорбции/очистки НС, расположенный ниже первого катализатор тройного превращения и второго катализатора, расположенного ниже катализатор адсорбции/очистки НС.
Есть необходимость развивать высокоэффективные системы TWC, соответствующие ужесточению технических нормативов выбросов. В особенности, есть постоянная необходимость уменьшать и прорыв НС во время холодного запуска, и прорыв NOx при горячей стадии.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное раскрытие, как правило, обеспечивает каталитические изделия и каталитические системы, содержащие такие каталитические изделия. В особенности, такие изделия и системы содержат катализатор SCR-HCT, который представляет собой комбинацию катализатора селективного каталитического восстановления (SCR - селективное каталитическое восстановление) с ловушкой углеводородов (НСТ - ловушка углеводородов), предпочтительно сформированную на одиночной монолитной подложке. Катализатор SCR-HCT, в некоторых вариантах осуществления, применяют в сочетании с одним или несколькими дополнительными типами катализаторов. Например, такие дополнительные катализаторы могут включать катализаторы, содержащие металл платиновой группы (PGM), предоставляя систему, которая способна к восстановлению и прорыва НС во время холодного запуска, и прорыва NOx при горячей стадии.
Один объект предоставляет систему очистки выбросов для потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, при этом поток выхлопных газов включает углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота, а система очистки выбросов, включает: выхлопной трубопровод гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор; первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе; катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и третий катализатор катализатора SCR-HCT, расположенного ниже в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM). PGM, в обычных вариантах осуществления, присутствует в количестве эффективном для окисления углеводородов.
Катализатор SCR-HCT может, в некоторых вариантах осуществления, включать каталитический материал SCR, который включает первое молекулярное сито, и материал НСТ включает второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита, где и каталитический материал SCR, и материал НСТ осаждены на монолитную подложку. В определенных вариантах осуществления, первое молекулярное сито может включать Cu-СНА цеолит и второе молекулярное сито может включать Beta цеолит. Каталитический материал SCR и материал НСТ, в некоторых вариантах осуществления, присутствует в массовом соотношении от 10:1 до 1:10. Монолитная подложка может быть, например, проточной подложкой или фильтром с проточными стенками.
Первое молекулярное сито может включать 8-членный кольцевой цеолит с малыми порами, содержащий металлический промотор и второе молекулярное сито может содержать 10-членный кольцевой цеолит со средними порами или 12-членный кольцевой цеолит с большими порами. В определенных вариантах осуществления, 10-членный кольцевой цеолит со средними порами или 12-членный кольцевой цеолит с большими порами содержит металлический промотор. 8-Членный кольцевой цеолит, в некоторых вариантах осуществления, может подвергаться обмену с одним или несколькими ионами меди и железа, имея СНА, SAPO, или AEI структуру. В определенных вариантах осуществления 10- или 12-членный кольцевой цеолит может включать металлический промотор, имеет структуру типа ZSM-5, Beta, или MFI в Н+, NH4 +, Cu-обменянной, или Fe-обменянной форме.
Материал НСТ и каталитический материал SCR может находиться, например, в гомогенно смешанном слое на монолитной подложке, в слоистой конфигурации на монолитной подложке, или в зонированной конфигурации на монолитной подложке.
Третий катализатор может, в различных вариантах осуществления, быть выбран из группы, включающей: второй катализатор тройного превращения (TWC-2), катализатор окисления (ОС), или накопитель оксидов азота (LNT - Lean NOx trap). Третий катализатор может быть нагрет внешним источником. Третий катализатор может содержать носитель, имеющий меньшую удельную теплоемкость относительно носителей для TWC-1. Удельная теплоемкость описывает способность поглощать и хранить тепло. В определенных таких вариантах осуществления, и третий катализатор и TWC-1 объединяются с носителем (например, монолитная подложка) и может обеспечиваться более низкая удельная теплоемкость носителя для третьего катализатора для более скорого отклика на изменения температуры (например, в облегчении выпуска выделяющихся HCs).
В определенных вариантах осуществления, TWC-1 может быть размещен в положении с глухим соединением; и катализатор SCR-HCT и третий катализатор может быть размещен в положении под полом. В некоторых вариантах осуществления, TWC-1, катализатор SCR-HCT, и третий катализатор могут все быть размещены в одном модуле. В некоторых вариантах осуществления, катализатор SCR-HCT и третий катализатор могут вместе быть размещены в одном модуле. Система очистки выбросов может необязательно дополнительно содержать компрессор, расположенный выше катализатора SCR-HCT.
Другой объект предоставляет систему очистки выбросов для потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, при этом поток выхлопных газов содержит углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота, а система очистки выбросов содержит: выхлопной трубопровод гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор; первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе; катализатор SCR-HCT, содержащий катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе, катализатор SCR, содержащий первое молекулярное сито и катализатор НСТ, содержащий второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита; и второй катализатор тройного превращения (TWC-2) катализатора SCR-HCT расположенного ниже в выхлопном трубопроводе, который содержит металл платиновой группы (PGM) и компонент накопления кислорода. Как правило, TWC-1 эффективен для получения аммиака (например, в количестве достаточном для применения в контексте катализатора SCR расположенного ниже. PGM и компонент накопления кислорода могут, в некоторых вариантах осуществления, быть в скомбинированном количестве эффективными для окисления углеводородов. Первое молекулярное сито может, в некоторых вариантах осуществления, содержать 8-членный кольцевой цеолит, имеющий СНА, SAPO, или AEI структуру, которая является ионообменной с медью или железом, и второе молекулярное сито может содержать 10- или 12-членный кольцевой цеолит, имеющий ZSM-5, Beta, или MFI в Н+, NH4 +, Cu-обменянной, или Fe-обменянной форме, в которой 10- или 12-членный кольцевой цеолит необязательно является ионообменным. В определенных вариантах осуществления, НСТ и катализатор SCR может находиться в слоистой конфигурации на монолитной подложке. Первый цеолит может, в некоторых вариантах осуществления, содержать Cu-СНА и второй цеолит может содержать Beta цеолит.
В дополнительном объекте, данное описание обеспечивает способ обработки выхлопных газов, включающий контактирование потока газов, при этом способ включает контактирование потока газов, содержащего углеводороды (HCs), монооксид углерода (СО), и оксиды азота (NOx), с любыми системами очистки выбросов, раскрытыми здесь. Такой поток газов, как правило, может быть потоком выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания. В различных вариантах осуществления, в результате контакт с TWC-1, углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота превращаются в значительной степени одновременно, и образуется аммиак (например, в количестве эффективном для катализатора SCR); в результате контакта с катализатором SCR-HCT, аммиак накапливается в катализаторе SCR и применяется для уменьшения прорыва NOx, и углеводороды улавливаются в НСТ во время холодного запуска, и выделяются при более высоких температурах; и в результате контакта с третьим катализатором, углеводороды, выделяющиеся из НСТ, сжигаются. Когда третий катализатор представляет собой TWC-2, в результате контакта с TWC-2, углеводороды, выделяющиеся из НСТ, сжигаются и прорыв СО, НС, и NOx конвертируется.
Другим объектом, который предоставляет данное описание, является способ изготовления системы очистки выбросов, при этом способ включает: обеспечение первого катализатора тройного превращения (TWC-1), расположенного ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе; размещение катализатора SCR-HCT, включающего катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и размещение третьего катализатора ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, третий катализатор, включающий металл платиновой группы (PGM). PGM, в определенных вариантах осуществления, может быть обеспечен, в количестве, эффективном для окисления углеводородов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Раскрытие можно более полно понять путем рассмотрения следующего детального описания различных вариантов осуществления изобретения вместе с прилагаемыми рисунками, в которых:
ФИГ. 1A-1D обеспечивают функциональные диаграммы примерного SCR-HCT объединенных систем TWC, расположенных ниже стехиометрических бензиновых двигателей;
ФИГ. 2 обеспечивает функциональную диаграмму примерного SCR-HCT объединенных систем TWC, расположенных ниже двигателя, работающего на обедненных смесях системы непосредственного впрыска;
ФИГ. 3 представляет собой схему примерного катализатора SCR-HCT;
ФИГ. 4А и 4В представляют собой схемы других примерных катализаторов SCR-HCT;
ФИГ. 5А и 5В представляют собой схемы еще других примерных катализаторов SCR-HCT;
ФИГ. 6 представляет собой график, показывающий характеристики NOx, НС и СО в реакторе, моделирующем ездовой испытательный цикл FTP-72;
ФИГ. 7 представляет собой график, показывающий профиль накопления NOx;
ФИГ. 8 представляет собой график, показывающий профиль накопления аммиака (NH3); и
ФИГ. 9 представляет собой график, показывающий профиль накопления НС.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Перед описанием нескольких примерных вариантов осуществления изобретения следует понимать, что изобретение не ограничивается деталями конструкции или этапами процессов, изложенных в последующем описании. Изобретение допускает другие варианты осуществления, и будет применяться на практике или будет осуществляться различными путями. Хотя изобретение здесь было описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, следует понимать, что эти варианты осуществления являются лишь иллюстрацией принципов и применений данного изобретения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что различные модификации и вариации могут быть сделаны к способу и устройству данного изобретения, не отходя от сути и объема изобретения. Таким образом, предполагается, что данное изобретение включает модификации и вариации, которые находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.
Ссылка в данном описании на "один вариант осуществления," "конкретные варианты осуществления", "один или несколько вариантов осуществления" или "вариант осуществления" означает, что конкретный признак, структура, материал или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления включили, по меньшей мере, в один вариант осуществления изобретения. Таким образом, присутствие фраз, таких как "в одном или нескольких вариантах осуществления", "в конкретном варианте осуществления", "в одном варианте осуществления" или "в варианте осуществления" в различных местах этого описания не обязательно со ссылкой на тот же вариант осуществления данного изобретения. Кроме того, конкретные признаки, структуры, материалы или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом в одном или нескольких вариантах осуществления. Артикли "а" и "an" применены здесь для ссылки на один или больше, чем один (т.е., по меньшей мере, на один) грамматический объект статьи. Включены любые диапазоны, указанные в этом документе. Термин "приблизительно", примененный в этом описании, применен для описания и учета средних отклонений. Например, термин "приблизительно" может относиться к меньше, чем или равно ±5%, так как меньше, чем или равно ±2%, меньше, чем или равно ±1%, меньше, чем или равно ±0.5%, меньше, чем или равно ±0.2%, меньше, чем или равно ±0.1% или меньше, чем или равно ±0.05%. Все числовые значения в этом документе модифицированы при помощи термина "приблизительно," и явно, или не явно указанные. Величина, модифицированная при помощи термина "приблизительно" конечно, включает конкретную величину. Например, "приблизительно 5.0" должно включать 5.0.
Обычный выхлопной скруббер для бензинового двигателя системы сгорания стехиометрической смеси обычно имеет последовательную систему двух катализаторов TWC. Первый/расположенный выше катализатор TWC устанавливают в положение возле выхлопного трубопровода двигателя и моторного отсека (положение с глухим соединением, СС) и второй/расположенный ниже катализатор TWC размещают в положение или вплотную после первого TWC (второе положение с глухим соединением, СС2) или под кузовом (положение под полом, UF). Первый TWC быстро нагревается во время холодного запуска и обеспечивает большинство превращений загрязнений, включая NOx, НС и СО; второй TWC усиливает каталитические превращения главным образом после зажигания. Хорошо известно, что в условиях обогащенной смеси, в присутствии избытка остаточного топлива и недостатка воздуха, доля NOx чрезмерно восстанавливается на первом катализаторе TWC до образования аммиака.
Данное описание предполагает катализатор SCR-HCT, который представляет собой комбинацию катализатора селективного каталитического восстановления (SCR) с ловушкой углеводородов (НСТ). В некоторых вариантах осуществления, катализатор SCR-HCT может быть помещен ниже катализатора TWC и, в таких вариантах осуществления, является эффективным в превращении аммиака, полученного на катализаторе TWC. В некоторых вариантах осуществления, в комбинации с катализатором SCR-HCT и/или катализатором TWC, могут быть применены различные другие катализаторы, как будет здесь описано более подробно.
В этом документе применены следующие определения.
"В значительной степени" относится к количеству, по меньшей мере, приблизительно 90%, например, по меньшей мере, приблизительно 95%, по меньшей мере, приблизительно 98%, по меньшей мере, приблизительно 99%, или, по меньшей мере, приблизительно 99.5%.
Металлический компонент платиновой группы (PGM) относится к любому соединению, которое включает PGM, более особенно, Pt, Pd, и/или Rh. Например, в определенных вариантах осуществления, PGM может быть в значительной степени (например, по меньшей мере, приблизительно 90 мас. %) или полностью в металлической форме (нулевая валентность), или PGM может быть в окисленной форме. Ссылка на компонент PGM допускает присутствие PGM в любом валентном состоянии.
"Удельная поверхность БЭТ" имеет свое обычное значение, относящееся к методу Брунауэра, Эммета и Теллера для определения удельной поверхности измерениями N2-адсорбции. Если не указано иное, "удельная поверхность" относится к удельной поверхности БЭТ.
"Основа" в каталитическом материале или катализаторе с покрытием из пористого оксида относится к материалу, который вмещает катализатор (включая, например, драгоценные металлы, стабилизаторы, промоторы, связующие вещества и подобное) путем осаждения, объединения, диспергирования, пропитывания или других подходящих способов.
"Основы из тугоплавкого оксида металла" представляют собой примерные типы основ, которые могут быть применены согласно данному описанию, и включают крупноразмерный оксид алюминия, оксид церия, оксид циркония, оксид титана, диоксид кремния, оксид магния, оксид неодима, и другие материалы известные для такого применения. Такие материалы рассматриваются, как обеспечивающие надежность полученного каталитического изделия.
Как применено в этом документе, термин "молекулярные сита," такие как цеолиты и другие цеолитные каркасные материалы (например, изоморфно замещенные материалы), относятся к материалам, которые могут, в определенной форме, быть основой определенных каталитических материалов, например, металлов группы платины. Молекулярные сита представляют собой материалы на основе масштабной трехмерной сети ионов кислорода, содержащих, как правило, участки тетраэдрического типа и имеющих в значительной степени однородное распределение пор. Молекулярные сита для примера, подходящие здесь, представляют собой микропористые материалы, со средним размером пор, составляющим не больше чем 20 Å. Размеры пор молекулярных сит определяются размером кольца.
Как применено в этом документе, термин "цеолит" относится к конкретному примеру молекулярного сита, включающему атомы кремния и алюминия. Цеолиты представляют собой кристаллические материалы, которые имеют достаточно однородные размеры пор, которые в зависимости от типа цеолита, и от типа и количества катионов, включенных в пространственную решетку цеолита, имеют размер в диапазоне от приблизительно 3 до 10 Ангстрем в диаметре. Цеолиты главным образом включают молярные соотношения диоксида кремния к оксиду алюминия (SAR - диоксид кремния к оксиду алюминия) 2 или больше.
Выражение "8-кольцевые" цеолиты относится к цеолитам, которые имеют 8-кольцевые отверстия пор и двойные шестикольцевые вторичные строительные блоки, которые имеют сеткоподобную структуру, получающуюся в результате соединения двойных шестикольцевых (d6r) строительных блоков 4 кольцами (s4r). Цеолиты состоят из вторичных строительных блоков (SBU) и композитных строительных блоков (CBU), и фигурируют во многих различных каркасных структурах. Вторичные строительные блоки содержат до 16 тетраэдрических атомов и являются нехиральными. Композитные строительные блоки не обязаны быть ахиральными, и необязательно могут быть применены для построения целого каркаса. Например, одна группа цеолитов имеет одинарный 4-кольцевой (s4r) композитный строительный блок в ее каркасной структуре. В 4-кольцевой, "4" означает положения тетраэдрических атомов кремния и алюминия, и атомы кислорода размещены между тетраэдрическими атомами. Другие композитные строительные блоки включают, например, одинарный 6-кольцевой (s6r) блок, двойной 4-кольцевой (d4r) блок, и двойной 6-кольцевой (d6r) блок. d4r Блок создается путем объединения двух s4r блоков. d6r блок создается путем объединения двух s6r блоков. В d6r блоке есть двенадцать тетраэдрических атомов. Цеолитовые типы структур, которые имеют d6r вторичный строительный блок включают AEI, AFT, AFX, СНА, ЕАВ, ЕМТ, ERI, FAU, GME, JSR, KFI, LEV, LTL, LTN, MOZ, MSO, MWW, OFF, SAS, SAT, SAV, SBS, SBT, SFW, SSF, SZR, TSC, и WEN.
Термин "алюмофосфаты" относится к другому конкретному примеру молекулярного сита, которое включает атомы алюминия и фосфата. Алюмофосфаты представляют собой кристаллические материалы, которые имеют достаточно однородные размеры пор. Алюмофосфаты таким образом включают молярные соотношения диоксида кремния к оксиду алюминия (SAR) 1 или меньше.
Термин "основы из тугоплавкого оксида металла с высокой удельной поверхностью" особенно относится к частицам основы, имеющим поры больше чем 20 Å и широкое распределение пор. Основы из тугоплавкого оксида металла с высокой удельной поверхностью, например, материалы основы оксида алюминия, также упоминается как "гамма оксид алюминия" или "активированный оксид алюминия," обычно показывает удельную поверхность БЭТ свежего материала больше, чем 60 квадратных метров на грамм (м2/г), часто до приблизительно 200 м2/г или выше. Такой активированный оксид алюминия обычно представляет собой смесь гамма и дельта фаз оксида алюминия, но также может содержать значительные количества эта, каппа и тета фаз оксида алюминия.
"Оксиды редкоземельных металлов" относится к одному или нескольким оксидам скандия, иттрия, и семейства лантана, как определено в Периодической таблице элементов. Оксиды редкоземельных металлов могут быть типичными компонентами накопления кислорода и/или промотирующими материалами. Примеры подходящих компонентов накопления кислорода включают оксид церия, оксид празеодимия, или их комбинации. Подача оксида церия может быть достигнута применением, например, оксида церия, смешанного оксида церия и циркония, и/или смешанного оксида церия, циркония и другого редкоземельного элемента(ов). Подходящие промоторы включают один или несколько невосставливаемых оксидов одного или нескольких редкоземельных металлов, выбранных из группы, включающей лантан, вольфрам, церий, неодим, гадолиний, иттрий, празеодимий, самарий, гафний, и их смеси.
"Оксиды щелочноземельных металлов" относится к оксидам металлов II группы, которые являются типичными материалами стабилизатора. Подходящие стабилизаторы включают, но не ограничены, невосставливаемые оксиды металлов, в которых металл выбирают из группы, включающей барий, кальций, магний, стронций и их смеси. В определенных вариантах осуществления, стабилизатор включает один или несколько оксидов бария и/или стронция.
"Покрытие из пористого оксида" является тонким адгезивным покрытием каталитического или другого материала, нанесенного на тугоплавкую подложку, такую как сотообразная проточная монолитная подложка или подложка-фильтр, которая является в значительной степени пористой, чтобы позволять проход через нее газовому потоку, который обрабатывается. "Слой покрытия из пористого оксида," поэтому, определяют как покрытие, которое включает частицы основы. "Слой каталитического покрытия из пористого оксида" представляет собой покрытие, содержащее частицы основы, с осажденным каталитическим компонентом.
"Монолитная подложка" представляет собой цельную структуру, которая является гомогенной и непрерывной, и не формируется присоединением отдельных кусочков подложки вместе.
"Селективное каталитическое восстановление" (SCR) применяет каталитическое восстановление оксидов азота восстановителем в присутствии подходящего количества кислорода. Восстановителями могут быть, например, углеводород, водород, и/или аммиак. Реакции SCR в присутствии аммиака проходят с образованием преимущественно азота и водяного пара соответственно следующим двум реакциям:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O.
"Ловушка углеводородов" (НСТ) относится к функции улавливания углеводородов, которая означает, что углеводороды удерживаются одним или несколькими материалами (например, материалами на основе цеолитов) при температурах окружающей среды и выделяются при рабочих температурах.
"Катализатор SCR-HCT" представляет собой отдельный модуль, который обеспечивает и SCR и НСТ функциональные возможности.
"TWC" относится к функции тройного превращения, где углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота в значительной степени одновременно превращаются. Обычно, катализатор TWC включает один или несколько металлов платиновой группы, таких как палладий и/или родий и необязательно платина; компонент накопления кислорода; и, необязательно, промоторы и/или стабилизаторы. Под условиями обогащенной смеси катализаторы TWC образуют аммиак.
"LNT" относится к накопителю оксидов азота, который, как правило, содержит металлы группы платины и компоненты, улавливающие Nox, например, содержащие оксид церия и/или оксиды щелочноземельных металлов. Катализатор LNT способен абсорбировать NOx в условиях обедненной смеси и уменьшать накопленный NOx до азота в условиях обогащенной смеси.
"GDI" относится к прямому впрыску топлива, технологии впрыска топлива, которой впрыскивают сильно сжатый бензин через топливную систему высокого давления топливопровода прямо в камеру сгорания цилиндров двигателя (как противоположный обычному многоточечному впрыску топлива, которым впрыскивают бензин в приемный канал или окно цилиндра).
"АМОх" относится к катализатору окисления аммиака, который представляет собой катализатор, содержащий один или несколько металлов подходящих для превращения аммиака, и которые, как правило, удерживаются на материале основы.
Системы потока выхлопных газов
Как указано выше, в одном варианте осуществления, раскрытие обеспечивает комбинацию двух или больше катализаторов и, в особенности, комбинацию катализатора TWC с катализатором SCR-HCT расположенным ниже катализатора TWC. "Расположенным ниже", как правило, применяется здесь, означает относительное расположение двух или больше компонентов в системе относительно друг друга, и описывает такое расположение с помощью обычного направления газа через систему (то есть, поток газа контактирует с "расположенным ниже" компонентом, после того, как он контактирует с "расположенный выше" компонентом).
Для применений в системах нейтрализации выхлопных газов маломощных автомобилей с бензиновым двигателем, катализатор SCR-HCT, описанный здесь обеспечивает дополнительные превращения углеводородов (НС) и оксидов азота (NOx), чтобы приобщить традиционные системы выхлопных газов к дополнительной цели соблюдения все более и более строгих инструкций. Аммиак, как вторичный выброс, образуемый расположенным выше катализатором TWC, предпочтительно в значительной степени превращается на катализаторе SCR-HCT. Такая многосерийная система катализаторов обеспечивает улучшенные характеристики для углеводородов (НС) во время холодного запуска и для оксидов азота (NOx) после сжиганий в результате пассивных реакций NH3-SCR.
Такие комбинации катализатора TWC с катализатором SCR-HCT могут дополнительно содержать один или несколько дополнительных компонентов катализатора, по меньшей мере, один из которых может быть размещен ниже катализатора SCR-HCT. Один или несколько дополнительных компонентов катализатора могут содержать любые компоненты эффективные для уменьшения любого нежелательного выброса (прямой выброс и/или пассивный выброс). Такие дополнительные компоненты катализатора включают, но не ограничены, дополнительные катализаторы TWC, катализаторы окисления (ОС), катализаторы накопители оксидов азота (LNT) и подобное, и их комбинации. Например, катализатор TWC и катализатор SCR-HCT в такой конфигурации могут быть применены в комбинации с расположенным ниже катализатором, имеющим металл платиновой группы (PGM), эффективным для окисления углеводородов. Эффективные содержания PGM, как правило, известны специалисту в данной области техники и дополнительно описаны здесь ниже. В таких вариантах осуществления, катализатор SCR-HCT может эффективно накоплять углеводороды во время холодного запуска и превращать NOx во время горячей стадии. В результате выделения углеводородов из катализатора SCR-HCT на горячей стадии, расположенный ниже катализатор может превращать углеводороды.
Возвращаясь к фигурам, ФИГ. 1-2 изображают примерные системы TWC, объединенные с катализатором SCR-HCT. В контексте этих систем, положение "с глухим соединением" понимают, как обычно положено в области техники, то есть, будучи ближе к двигателю, чем в традиционных положениях "под полом" (которые находится ниже этажа транспортного средства). Как правило, такие положения "с глухим соединением" находятся в моторном отсеке, то есть, ниже капота транспортного средства, и смежные с выхлопным трубопроводом двигателя и, в таком положении, катализаторы с глухим соединением обычно подвергаются воздействию выхлопного газа высокой температуры, немедленно выходящего из двигателя после того, как двигатель нагрелся (и таким образом часто служит для уменьшения выбросов углеводородов во время холодного запуска, то есть, в период немедленно после запуска двигателя от внешних условий).
На ФИГ. 1, представлены различные системы, направленные на стехиометрический бензиновый двигатель. ФИГ. 1А изображает первый/расположенный выше катализатор тройного превращения (TWC-1) в положении с глухим соединением и катализатор SCR-HCT за которым следует второй катализатор тройного превращения (TWC-2) в положении под полом, беря преимущество более низкие температуры старения для катализатора на основе цеолита. Необязательно, воздушный инжектор снабжает воздухом расположенный выше катализатор SCR-HCT.
ФИГ. 1В изображает первый/расположенный выше катализатор тройного превращения (TWC-1) за которым следует катализатор SCR-HCT, за которым следует второй катализатор тройного превращения (TWC-2), все в положении с глухим соединением. Необязательно, воздушный инжектор снабжает воздухом расположенную выше комбинацию SCR-HCT.
ФИГ. 1С изображает первый/расположенный выше катализатор тройного превращения в положении с глухим соединением, за которым следует катализатор SCR-HCT в положении под полом вместе со вторым катализатором тройного превращения (TWC-2), которым является катализатор SCR-HCT, и TWC-2 находятся в том же модуле (или могут быть в отдельных модулях). "Модуль", как применено в этом документе, предназначен, чтобы иметь его обычное значение, то есть, блок, который имеет один или несколько катализаторов объединенных вместе (например, содержащихся в нем или размещенных на нем). Необязательно, воздушный инжектор снабжает воздухом расположенный выше катализатор SCR-HCT/TWC-2.
ФИГ. 1D изображает расположенный выше катализатор тройного превращения (TWC) в положении с глухим соединением за которым следует комбинация SCR-HCT в положении под полом, где воздушный инжектор снабжает воздухом, расположенный выше катализатора SCR-HCT, за которым следует катализатор окисления (ОС), где второй компрессор способствует росту активности SCR и превращению НС. Дополнительное средство состоит в том, чтобы разместить TWC-1, катализатор SCR-HCT, и третий PGM катализатора, все в одном модуле или контейнере. Если необходимо, катализатор SCR-HCT может быть размещен на бензиновом сажевом фильтре (GPF) чтобы отвечать требованиям для удаления твердых примесей в атмосфере.
Определенные варианты осуществления (включая катализатор TWC, катализатор SCR-HCT, и катализатор, содержащий PGM) могут функционировать следующим образом. В эксплуатации стехиометрического бензинового двигателя соотношения топлива к воздуху колеблются между обогащенными и обедненными стехиометрическими условиями. Катализатор TWC с глухим соединением превращает большинство выбросов загрязнителей и, при обогащенных условиях с избытком восстановителей и недостатком кислорода, пассивно образует аммиак через сверхвосстановление NOx. Катализатор SCR-HCT улавливает прорыв углеводородов во время холодного запуска и выделяет накопленные НС при относительно высокой температуре выхлопных газов. Одновременно, катализатор SCR-HCT накапливает аммиак, образующийся расположенным выше катализатором TWC и превращает прорыв NOx с помощью реакций NH3-SCR. Расположенный ниже катализатор, содержащий PGM, превращает углеводороды, выделяющиеся из катализатора SCR-HCT, при относительно высокой температуре выхлопных газов и уменьшает дополнительный прорыв выброса загрязнителей.
ФИГ. 2 изображает систему двигателя, работающего на обедненных смесях, с прямым впрыском топлива (GDI), включающую расположенный выше катализатор тройного превращения (TWC) в положении с глухим соединением и катализатор SCR-HCT за которым следует катализатор-накопитель оксидов азота в положении под полом. Если необходимо, катализатор SCR-HCT может быть размещен на бензиновом сажевом фильтре (GPF) чтобы отвечать требованиям для удаления твердых примесей в атмосфере.
В эксплуатации двигателя, работающего на обедненных смесях, с прямым впрыском топлива соотношение топлива к воздуху прежде всего поддерживается обедненным относительно стехиометрических условий, с периодической регенерацией тактов, которые находятся при обогащенных стехиометрических условиях. Таким образом, катализатор-накопитель оксидов азота (LNT) размещают ниже катализатора SCR-HCT для превращения углеводородов, выделяющихся из катализатора SCR-HCT и для накопления NOx при обедненных условиях и для уменьшения накопленного NOx при обогащенных условиях.
Катализаторы SCR-HCT
Катализаторы SCR-HCT, описанные здесь, могут быть обеспечены независимо или могут содержать часть каталитической системы. Комбинация SCR-HCT может содержать, например, каталитический материал SCR, включающий первый цеолит и материал НСТ, включающий второй цеолит, который отличается от первого цеолита. В некоторых вариантах осуществления, каталитические материалы и SCR и НСТ осаждают на монолитной подложке. Этот двойной компонент конструкций предусмотрен для настройки в широком диапазоне функций SCR и НСТ разнообразным массовым соотношением первого и второго цеолитов. В одном или нескольких вариантах осуществления, соотношение первого цеолита ко второму цеолиту находится в диапазоне от 10:1 до 1:10. Способность настраивать это соотношение может быть выгодной, поскольку это допускает больший акцент в некоторых вариантах осуществления на функции SCR (например, с массовым соотношением первого цеолита ко второму цеолиту выше, чем 1:1, например, от 1:1 до 10:1) и, в других вариантах осуществления, на функцию НСТ (например, с массовым соотношением первого цеолита ко второму цеолиту меньше, чем 1:1, например, от 1:10 до 1:1). В некоторых вариантах осуществления, подходящим является в значительной степени равное массовое соотношение, например, имея соотношение первого цеолита ко второму цеолиту приблизительно от 2:1 до 1:2 или от 1.5:1 до 1:1.5 (например, приблизительно 1:1). Катализатор SCR-HCT преимущественно, в значительной степени, (включая полностью) не содержит PGM. Катализатор SCR-HCT может необязательно включать другие компоненты, такие как оксиды простых металлов. Такие дополнительные компоненты могут быть, например, добавлены или к каталитическому материалу или могут быть включены, как отдельный слой или зона, чтобы снабдить дополнительными функциональными возможностями по желанию.
Материалы катализаторов SCR и НСТ могут быть расположены различными способами относительно друг друга. Как показано на ФИГ. 3, в одном варианте осуществления, типичный катализатор SCR-HCT 10 включает материалы и SCR и НСТ как гомогенную смесь и осажден в один слой 14 на подложке 12. В других вариантах осуществления, каждый каталитический материал может быть отдельно нанесен в любом порядке на подложку. На ФИГ. 4А, катализатор SCR-HCT 20 включает внешний слой 28, включающий каталитический материал SCR на внутренний слой 26, включающий материал НСТ, который осаждают на подложку 22. На ФИГ. 4В, катализатор SCR-HCT 30 включает внешний слой 36, включающий каталитический материал НСТ на внутреннем слое 38, включающий каталитический материал SCR, который осаждают на подложку 32. В других вариантах осуществления, каждый каталитический материал может быть зонированным (в любом порядке). На ФИГ. 5А, катализатор SCR-HCT 40 включает расположенную выше зону 48, включающую каталитический материал SCR и расположенную ниже зону 46, включающую материал НСТ, который осаждают на подложку 42. Каталитический материал SCR может находиться в первой зоне, которая может охватывать любой процент в диапазоне 10-90% подложки от расположенного выше конца и материал НСТ может охватывать любой процент в диапазоне 90-10% подложки от расположенного ниже конца. На ФИГ. 5В, комбинация SCR-HCT 50 включает расположенную выше зону 56, включающую материал НСТ и расположенную ниже зону 58, включающую каталитический материал SCR, который осаждают на подложку 52. Материал НСТ может, в некоторых вариантах осуществления, находиться в первой зоне, которая может охватывать любой процент в диапазоне 10-90% поверхности подложки от расположенного выше конца и каталитический материал SCR может охватывать любой процент в диапазоне 90-10% поверхности подложки от расположенного ниже конца.
Комбинация катализатора селективного каталитического восстановления (SCR) с ловушкой углеводородов (НСТ), или катализатором SCR-HCT, является эффективной для накопления углеводородов во время холодного запуска и для превращения оксидов азота (NOx) во время горячей стадии. В отдельных вариантах осуществления, выгодно применять катализатор окисления, расположенный ниже катализатора SCR-HCT для превращения углеводородов, выделяющихся из катализатора SCR-HCT во время горячей стадии.
Эффективное количество катализатора, объединенное с катализатором SCR-HCT, как правило, понятно специалисту в данной области техники. В одном особенном варианте осуществления, применяют катализатор SCR-HCT, включающий Cu-СНА и H-Beta, например, нанесением такой композиции катализатора как покрытия из пористого оксида на керамическую подложку. Эти компоненты могут присутствовать в различных соотношениях по отношению друг к другу, например, массовое соотношение приблизительно от 10:1 до 1:10, например, массовое соотношение приблизительно от 2:1 до 1:2, включая грубо массовое соотношение 1:1. В определенных вариантах осуществления, общая загрузка катализатора может быть такой, что SCR-HCT включает загрузку покрытия из пористого оксида (после прокаливания) от приблизительно 1 до приблизительно 10 г/дюйм3 (например, приблизительно 1-6 или приблизительно 2-4 г/дюйм3), где покрытие из пористого оксида может содержать, например, приблизительно 1-6 мас. % CuO, например, от приблизительно 2 до приблизительно 4 мас. % CuO.
Каталитический материал SCR
В определенных вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает один или несколько материалов молекулярного сита. В некоторых вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает 8-членные молекулярные сита с малыми порами, содержащие металлический промотор. Как применено в этом документе, "малая пора" относится к поровым отверстиям, которые меньше, чем приблизительно 5 Ангстрем (например, приблизительно 2-5Å, приблизительно 2-4 Å, приблизительно 3-5 Å, или приблизительно 3-4 Å, например, примерно ~3.8 Ангстрем. Одно конкретное 8-членное молекулярное сито с малыми порами представляет собой 8-членный кольцевой цеолит с малыми порами.
В некоторых вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает цеолит, включающий d6r блок. Таким образом, в одном или нескольких вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает цеолит, имеющий тип структуры, выбранный из AEI, AFT, AFX, СНА, ЕАВ, ЕМТ, ERI, FAU, GME, JSR, KFI, LEV, LTL, LTN, MOZ, MSO, MWW, OFF, SAS, SAT, SAV, SBS, SBT, SFW, SSF, SZR, TSC, WEN, и их комбинаций. IB других конкретных вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает цеолит с типом структуры, выбранным из группы, включающей СНА, AEI, AFX, ERI, KFI, LEV, и их комбинации. В еще дополнительных конкретных вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает цеолит с типом структуры, выбранным из СНА и AEI. В одном или нескольких очень конкретных вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает цеолит с типом структуры СНА.
В определенных вариантах осуществления, каталитический материал SCR включает цеолитный шабазит, который представляет собой тектосиликатный минерал природного происхождения группы цеолита с приближенной формулой, представленной (Ca,Na2,K2,Mg)Al2Si4O12⋅6H2O (например, гидратированный силикат алюминия и кальция). Три синтетических формы цеолитного шабазита, которые могут найти применение в катализаторах SCR, раскрытых здесь, описаны в "Zeolite Molecular Sieves,"" by D.W. Breck, опубликованном в 1973 by John Wiley & Sons, который включен этим документом посредством ссылки. Три синтетических формы, по данным Breck представляют собой Цеолит K-G, описанный в J. Chem. Soc, p. 2822 (1956), Barrer et al; Цеолит D, описанный в British Patent No. 868,846 (1961); и Цеолит R, описанный в Патент США №3,030,181 to Milton, которые все включены этим документом посредством ссылки. Синтез других синтетических форм цеолитного шабазита, SSZ-13, описан в U.S. Pat. No. 4,544,538 to Zones, который включен этим документом посредством ссылки. Способ изготовления еще одного синтетического молекулярного сита, имеющего структуру шабазита, SAPO-44, описан в Патент США №6,162,415 to Liu et al., который включен этим документом посредством ссылки.
Соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия в молекулярных ситах пригодных как каталитические материалы SCR могут варьироваться в широком диапазоне. В одном или нескольких вариантах осуществления, молекулярные сита пригодные как каталитические материалы SCR имеют молярное соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия (SAR) в диапазоне от 2 до 300, включая 5 - 250; 5 - 200; 5 - 100; и 5 - 50. В одном или нескольких конкретных вариантах осуществления, молекулярное сито имеет молярное соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия (SAR) в диапазоне от 10 до 200, 10 - 100, 10 - 75, 10 - 60, 10 - 50, 15 - 100, 15 - 75, 15 - 60, 15 - 50, 20 - 100, 20 - 75, 20 - 60, и 20 - 50. В более конкретных вариантах осуществления, по отношению к молекулярному ситу, имеющему любые непосредственно предшествующий диапазоны SAR, сферическая частица молекулярного сита имеет размер частицы d50 в диапазоне от приблизительно 1.0 до приблизительно 5 микрон, и более конкретно, приблизительно 1.0 - приблизительно 3.5 микрон, и отдельные кристаллы компонента молекулярного сита имеют размер кристалла в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 250 нм.
Для селективного каталитического восстановления оксидов азота аммиаком, также подходят катализаторы из цеолита, промотированного металлом включающие, в том числе, катализаторы из цеолита, промотированного железом и промотированного медью. Промотирующий металл может быть выбран из Cu, Fe, Со, Ni, La, Се, Mn, V, Ag, и их комбинаций. В конкретных вариантах осуществления, промотирующий металл является Cu, Fe, или их комбинациями. Алюмосиликатный цеолит, промотированный металлом, особенно промотированный медью, имеющий тип структуры СНА, и молярное соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия больше, чем 1, с недавних пор привлекли высокий уровень интереса как катализаторы для SCR оксидов азота в двигателях, работающих на обедненных смесях, применяя азотсодержащие восстановители. Содержание промотирующего металла в таких катализаторах, рассчитанное в виде оксида, составляет, в одном или нескольких вариантах осуществления, по меньшей мере приблизительно 0.1 мас. %, относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. В конкретных вариантах осуществления, промотирующий металл включает Cu, и содержание Cu, рассчитанное в виде CuO находится в диапазоне до приблизительно 10 мас. %, включая 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5, и 0.1 мас. %, в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. В конкретных вариантах осуществления, содержание Cu, рассчитанное в виде CuO, находится в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 4 мас. %.
Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 2 до 300, содержание Cu может быть в диапазоне 0.1-10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 5 до 250, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 5 до 200, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 5 до 100, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 5 до 50, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 10 до 200, содержание Cu может быть в диапазоне 0.1-10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 10 to 100, содержание Cu может быть в диапазоне 0.1-10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 10 до 75, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ.
Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 10 до 60, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 10 до 50, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 15 до 100, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 15 до 75, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 15 до 60, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 15 до 50, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ.
Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 20 до 100, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ. Для конкретных катализаторов из цеолита, промотированного металлом, имеющих SAR от 20 до 75, содержание Cu может быть в диапазоне от 0.1 до 10 мас. %, или 0.5-8 мас. %, или 0.8-6 мас. %, или 1-4 мас. %, или даже 2-3 мас. % в каждом случае в пересчете на общую массу прокаленного компонента цеолита относительно основного компонента, не содержащего низкокипящих веществ.
Другое типичное молекулярное сито, которое может быть подходящим как каталитический материал SCR представляет собой алюмофосфат. Типы алюмофосфатов включают: кремнийалюмофосфат (SAPO), металлический алюмофосфат (МеАРО), и металлический кремнийалюмофосфат (MeSAPO). Синтез синтетической формы типичного алюмофосфатного молекулярного сита, кремнийалюмофосфата 34 (SAPO-34), описан в U.S. Patents 4,440,871 to Lok et al. и 7,264,789 to Van Den et al., которые включены этим документом посредством ссылки. Способ изготовления еще одного синтетического молекулярного сита, SAPO-44, описан в Патент США №6,162,415 to Liu et al., который включен этим документом посредством ссылки.
Материал НСТ
Материалы, улавливающие углеводороды, в различных вариантах осуществления, представляют собой, как правило, различные типы цеолитов, таких как силикаты, модениты, Y-тип, ZSM-5, MFI и/или beta-цеолит. Типичный каталитический материал НСТ представляет собой цеолит канальной структуры, включающий 10-членные кольца или 12-членные кольца (которые необязательно могут быть обменянными ионами). Поскольку углеводороды двигателя имеют различные размеры, одна конструкция компонента НСТ включает комбинацию множества материалов (например, множества цеолитов) с разной пористостью для того, чтобы улавливать большинство видов НС. Типичные материалы НСТ могут обладать соотношением диоксида кремния к оксиду алюминия (SAR), находящимся в диапазоне от 5 до 1000. Цеолиты с относительно низким SAR (то есть 5-100) имеют больше кислотных участков в цеолитном каркасе и известны олигомеризированием ненасыщенных углеводородов, особенность, желательная для удерживания определенных видов НС. С другой стороны, цеолиты с относительно высоким SAR (100-1000) термически более устойчивы и, таким образом, могут быть идеальными для улавливания более крупных видов НС. Соответственно, преимущественно применяют комбинацию двух или больше цеолитов (то есть, многокомпонентная НСТ) и, в некоторых вариантах осуществления, такая комбинация может содержать первый цеолит с SAR 5-100 и второй цеолит с SAR 100-1000. Цеолиты в Fe или Cu-обменянных формах также могут быть применены как материалы НСТ.
Катализаторы, содержащие металл платиновой группы (PGM)
Металлы платиновой группы (PGMs) могут быть применены в различных типах катализаторов, применяемых в системах и способах раскрытых здесь. Например, в определенных вариантах осуществления, каталитические материалы PGM могут быть включены в катализатор TWC, расположенный выше катализатора SCR-HCT и/или, в определенных вариантах осуществления, каталитический материал PGM может быть включен в третий катализатор, расположенный ниже катализатора SCR-HCT (который может быть, например, катализатором TWC, накопителем оксидов азота (LNT), катализатором окисления, или подобным). Специалист в данной области техники может легко понять подходящие каталитические количества PGM для включения в такие катализаторы, содержащие PGM. Например, в разнообразных вариантах осуществления, количества PGM могут быть в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 50 мас. % данной композиции катализатора (например, покрытия из пористого оксида), таком как от приблизительно 1 до приблизительно 25 мас. % или от приблизительно 1 до приблизительно 10 мас. % в пересчете на все покрытие из пористого оксида.
Расположенные выше катализаторы TWC
Расположенный выше катализатор TWC обычно включает один или несколько металлов платиновой группы, таких как палладий (Pd) и/или родий (Rh) и необязательно платина (Pt); компонент накопления кислорода (OSC); и необязательно, один или несколько промоторов и/или стабилизаторов. Катализаторы TWC могут быть сконструированы слоями с конкретным расположением компонентов, чтобы увеличить определенные химические составы и приспособить различные конструкции двигателей. Определенные системы, раскрытые здесь, применяют преимущества производства аммиака расположенным выше катализатором TWC, в положении с глухим соединением (TWC как CC1) (если аммиак может участвовать в SCR в катализаторе SCR-HCT). Типичные конструкции, чтобы увеличить образование аммиака, расположенным выше катализатором SCR-HCT, включают, но не ограничены, катализатор TWC с Pd в верхнем покрытии (Т/С); катализатор TWC, включающий Pt; и катализатор TWC и с Pt и с ВаО (подобно TWC-LNT) для применения в GDI, работающего на обедненных смесях. Одна возможная конструкция представляет собой катализатор TWC только с Pd.
Специалист в данной области техники придет к выводу, что каталитические загрузки катализаторов TWC могут варьироваться. Например, в одном особенном варианте осуществления, катализатор TWC, расположенный выше, может содержать один или несколько металлов платиновой группы, один или несколько оксидов простых металлов, и один или несколько оксидов редкоземельных металлов, например, с общей загрузкой покрытия из пористого оксида приблизительно 1-10 г/дюйм3, такой как приблизительно 1-5 г/дюйм3 (включая любые количества слоев, например, приблизительно 1-5 слоев или приблизительно 1-3 слоя), например, имеющие общее содержание металлов платиновой группы от приблизительно 1 до приблизительно 6 мас. % покрытия из пористого оксида, такое как от приблизительно 1 до приблизительно 3 мас. % покрытия из пористого оксида, общее содержание металлов платиновой группы (такого как оксид церия, оксид циркония, и оксид бария) от приблизительно 50 до приблизительно 80 мас. % покрытия из пористого оксида, такое как от приблизительно 50 до приблизительно 70 мас. % покрытия из пористого оксида, и содержание оксидов редкоземельных металлов от приблизительно 7.5 до приблизительно 15 мас. %, такое как от приблизительно 7.5 до приблизительно 12.5 мас. % покрытия из пористого оксида, например, с от приблизительно 15 до приблизительно 40 мас. % носителя (например, оксида алюминия).
Расположенные ниже катализаторы, содержащие PGM
Обычно расположенные ниже катализаторы, содержащие металл платиновой группы (PGM) содержат каталитический материал, который является эффективным, по меньшей мере, для окисления углеводородов. Такие катализаторы могут быть сконструированы как обычные катализаторы тройного превращения (TWC), которые содержат OSC, которые являются эффективными, в значительной степени, для одновременного превращения углеводородов, монооксидов углерода, и оксидов азота. Катализаторы TWC с улучшением в сжигании и паровом риформинге (например, таковые, имеющие все три металла (Pd, Rh, и Pt) и/или таковые, имеющие дополнительное количество Rh), могут быть желательными в отдельных вариантах осуществления.
Другой катализатор, содержащий PGM, может быть накопителем оксидов азота (LNT), который содержит компоненты, улавливающие NOx, такие как оксид бария (ВаО) и/или оксид церия (СеО2) и, необязательно, один или несколько компонентов OSC.
Другим типичным катализатором, содержащим PGM является катализатор окисления (ОС). Конкретные катализаторы, содержащие PGM могут, в некоторых вариантах осуществления, быть эффективными только как катализаторы окисления, не содержащими один или несколько из следующего: любой вид компонентов накопления кислорода (OSC), компонентов, улавливающих NOx, и компонентов, улавливающих НС. Один типичный ОС для применения в системах раскрытых здесь представляет собой конструкцию с платиной. В некоторых вариантах осуществления может быть желательным катализатор окисления платина-палладий. Катализатор окисления аммиака (АМОх) катализатор, включающий медный цеолит в сочетании с нанесенным на основу металлом платиновой группы (например, Pt-Al2O3) также может быть желательным, в определенных вариантах осуществления.
Расположенный ниже катализатор, содержащий PGM, может быть слоистым или зонированным, по желанию, чтобы обеспечить дополнительный полезные функциональные возможности. Снова, специалист в данной области техники может легко понять подходящие каталитические количества PGM для включения в такие разнообразные типы катализаторов, содержащих PGM. Например, в разнообразных вариантах осуществления, количества PGM могут быть в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 50 мас. % данной композиции катализатора (например, покрытие из пористого оксида), таким как приблизительно 1 - приблизительно 25 мас. % или приблизительно 1 - приблизительно 10 мас. % в пересчете на все покрытие из пористого оксида.
Композиты катализатора
Композиты катализатора могут быть получены из каталитических материалов в один или несколько слоев на носителе. Дисперсия любого одного или нескольких каталитических материалов, как описано здесь, может быть применена, чтобы сформировать взвесь для покрытия из пористого оксида. К взвеси могут быть добавлены любые желательные дополнительные компоненты, такие как другие металлы платиновой группы, другие основы, другие стабилизаторы и промоторы, и, обычно, для катализаторов TWC, один или несколько компонентов накопления кислорода.
В одном или нескольких вариантах осуществления, взвесь является кислотной, имеющей pH от приблизительно 2 до приблизительно 7. pH взвеси может быть снижено добавлением соответствующего количества неорганических или органических кислот к взвеси. Могут быть применены комбинации и неорганической и органической кислоты для изменения pH взвеси, если принято во внимание совместимость кислоты и сырьевых материалов. Неорганические кислоты включают, но не ограничены, азотную кислоту. Органические кислоты включают, но не ограничены, уксусную, пропионовую, щавелевую, малоновую, янтарную, глутаминовую, адипиновую, малеиновую, фумаровую, фталевую, винную, лимонную кислоту и подобные. Отмечено, что выбор кислоты может быть соответствующим таким образом, что добавление кислоты не должно вводить элементы, которые являются нежелательными в контексте каталитических материалов. Впоследствии, если желательно, к взвеси могут быть добавлены растворимые в воде или диспергируемые в воде соединения компонентов накопления кислорода, например, композит церий-цирконий, стабилизатор, например, ацетат бария, и промотор, например, нитрат лантана. Взвесь, впоследствии, могут измельчать до получения в значительной степени всех твердых частиц, имеющих размеры частицы меньше, чем приблизительно 20 микрон, то есть, приблизительно 0.1-15 микрон, в среднем диаметре. Измельчение может быть выполнено в шаровой мельнице или другом похожем приборе, и содержание твердых частиц взвеси составляет, например, приблизительно 10-50 мас. %, более особенно приблизительно 10-40 мас. %. Носитель потом может быть погружен один или несколько раз в такую взвесь или взвесь может быть нанесена на носителе таким образом, что она будет осаждена на носитель желательной загрузкой покрытия из пористого оксида/композит оксида металла, например, приблизительно 1.0 приблизительно 6.5 г/дюйм3. Впоследствии покрытый носитель прокаливают нагреванием, например, при 500-600°C в течение периода времени достаточного, чтобы обеспечить прокаливание (например, приблизительно 1 - приблизительно 3 часа).
Обычно, если металл платиновой группы является желательным как компонент композита катализатора, металлический компонент применяют в форме соединения или комплекса, чтобы достичь дисперсии компонента на основе из тугоплавкого оксида металла, например, активированный оксид алюминия или композит оксид церия-оксид циркония. Для целей изобретения, термин "металлический компонент" означает любое соединение, комплекс или подобное, которое, в результате прокаливания или его применения, разлагается или иначе превращается в каталитически активную форму, обычно металл или оксид металла. Растворимые в воде или диспергируемые в воде соединения или комплексы металлического компонента могут быть применены пока жидкая среда, применяемая, чтобы пропитать или осадить металлический компонент на основу из частиц тугоплавкого оксида металла, не будет отрицательно реагировать с металлом или его соединением или его комплексом или другими компонентами, которые могут присутствовать в композиции катализатора. Дополнительно, в таких вариантах осуществления, жидкая среда должна, дополнительно, быть способной удаляться из металлического компонента испарением или разложением в результате нагревания и/или применения вакуума. В некоторых случаях, окончание удаления жидкости может не произойти до тех пор, пока катализатор не поместят в место применения и подвергнут высоким температурам, встречающимся во время эксплуатации. Как правило, и с экономической точки зрения и экологических аспектов, успешно применяют водные растворы растворимых соединений или комплексов благородных металлов. Во время этапа прокаливания, или, по меньшей мере, во время начальной фазы применения композита, такие соединения превращаются в каталитически активную форму металла или его соединения.
Дополнительные слои могут быть получены и осаждены на предыдущие слои таким же способом, как описанный выше, для осаждения любого слоя на носитель.
Носитель
Каталитические материалы всех типов, в предпочтительных вариантах осуществления, размещают на носителе, например, в областях применения для выхлопного газа. Один типичный тип носителя подходящий в контексте данного раскрытия представляет собой монолитную подложку.
Носитель может быть любым из таковых материалов, обычно применяемых для получения композитов катализатора, и будет предпочтительно включать керамическую или металлическую сотообразную структуру. Может быть применен любой подходящий носитель, такой как монолитная подложка типа, имеющего тонкие, параллельные проходы для потока газа простирающиеся через него от входной до выходной поверхности подложки, таким образом, что проходы открыты потоку жидкости через него (называемый сотообразной проточной подложкой). Проходы, которые являются чрезвычайно прямыми путями от их входа для жидкости до их выхода для жидкости, определены стенками, на которых каталитический материал нанесен как покрытие из пористого оксида таким образом, что газы, текущие через проходы контактируют с каталитическим материалом. Проходы потока монолитной подложки являются тонкостенными каналами, которые могут быть любой подходящей формы поперечного сечения и размера, такой как трапециевидная, прямоугольная, квадратная, синусоидальная, гексагональная, овальная, круглая, и т.д.. Такие структуры могут содержать от приблизительно 60 до приблизительно 900 или больше входных отверстий для газа (то есть, ячеек) на квадратный дюйм поперечного сечения.
Носитель также может, в некоторых вариантах осуществления, быть подложкой-фильтром с проточными стенками, где каналы поочередно блокируются, позволяя потоку газов входить в каналы с одного направления (входное направление), течь через стенки каналов и выходить из каналов с другого направления (выходное направление). Катализатор, такой как композиция двойного катализатора окисления, может быть нанесен на фильтр с проточными стенками. Если применяют такой носитель, полученная в результате система преимущественно способна к удалению твердых примесей в атмосфере наряду с газообразными загрязнителями. Носитель-фильтр с проточными стенками может быть изготовлен из материалов обычно известных в области техники, таких как кордиерит или карбид кремния.
Носители, подходящие соответственно данному раскрытию могут быть изготовлены из любого подходящего тугоплавкого материала, например, кордиерита, кордиерит-оксид алюминия, нитрида кремния, цирконового муллита, сподумена, оксид алюминия-диоксид кремния-оксид магния, силиката циркония, силлиманита, силиката магния, циркона, петалита, оксида алюминия, алюмосиликата или подобного, и их комбинаций. Носители подходящие для катализаторов данного изобретения также могут быть металлической природы и состоять из одного или нескольких металлов или сплавов металлов. Металлические носители могут быть применены в разнообразных формах, таких как гофрированный лист или монолитная форма. Предпочтительные металлические основы включают устойчивые к теплу металлы и сплавы металлов, такие как титан и нержавеющая сталь, а также другие сплавы, в которых железо является значительным или главным компонентом. Такие сплавы могут включать один или несколько из никеля, хрома и/или алюминия, и общее количество этих металлов может преимущественно составлять, по меньшей мере, 15 мас. % сплава, например, 10-25 мас. % хрома, 3-8 мас. % алюминия и до 20 мас. % никеля. Сплавы также могут содержать малые или следовые количества одного или нескольких других металлов, таких как марганец, медь, ванадий, титан и подобное. Поверхность металлических носителей может, в некоторых вариантах осуществления, быть окисленной при высоких температурах, например, 1000°C и выше, чтобы улучшить устойчивость к коррозии сплавов, формированием оксидного слоя на поверхностях носителей. Такое вызванное высокой температурой окисление может увеличить адгезию основы из тугоплавкого оксида металла и каталитически промотировать металлическими компонентами носитель.
В некоторых вариантах осуществления, один или несколько каталитических материалов могут быть осаждены на подложку из поропласта с открытыми порами. Такие подложки хорошо известны в уровне техники, и обычно формируются из тугоплавких керамических или металлических материалов.
Перед тем как описать некоторые типичные варианты осуществления изобретения, должно быть понятно, что изобретение не ограничено деталями конструкции или этапами способа, изложенными в следующем описании. Изобретение способно иметь другие варианты осуществления и быть осуществлено на практике различными путями. В следующих, предпочтительных конструкциях обеспечивают, включая такие комбинации как перечисленные, применяемые самостоятельно или в неограниченных комбинациях, применения для которых включают катализаторы, системы, и способы других объектов данного изобретения.
Конкретные варианты осуществления
Ниже перечислены различные варианты осуществления. Должно быть понятно, что варианты осуществления, перечисленные ниже, могут комбинироваться со всеми объектами и другими вариантами осуществления в соответствии с объемом изобретения.
Вариант осуществления 1 представляет собой катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления и ловушку углеводородов. Каталитический материал SCR и НСТ могут быть осаждены на монолитную подложку, например, в гомогенной смеси на ней, в слоистой конфигурации, или в зонированной конфигурации.
Вариант осуществления 2 представляет собой систему очистки выбросов для потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, включающего углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота, при этом система очистки выбросов включает: выхлопной трубопровод в канале для движения флюидов с двигателем внутреннего сгорания через выхлопной трубопровод двигателя; первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе; катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления и ловушку углеводородов ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и третий катализатор ниже комбинации SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM) в количестве эффективном для окисления углеводородов. Отмечено, что "выхлопной трубопровод двигателя" как применено в этом документе предназначен, чтобы иметь свое общее значение, то есть, блок, который накапливает выхлопные газы двигателя и, где присутствует множество выходов выхлопных газов двигателя, служит, чтобы объединять такие газы в нем, чтобы получить объединенный поток выхлопных газов. Обычно, этот объединенный поток выхлопных газов движется к "выхлопному трубопроводу," который гидравлически соединен с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор. "Выхлопной трубопровод" также имеет свое общее значение, то есть, канал, через который выхлопной газ (например, объединенный поток выхлопных газов) движется из выхлопного трубопровода двигателя перед тем, как будет выделяться.
Вариант осуществления 3 представляет собой систему очистки выбросов для потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, включая углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота, при этом система очистки выбросов включает: выхлопной трубопровод гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор; первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе, который эффективен для получения аммиака; катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе, катализатор SCR, включающий первое молекулярное сито и катализатор НСТ, включающий второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита; и второй катализатор тройного превращения (TWC-2) ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, который включает металл платиновой группы (PGM) и компонент накопления кислорода в объединенном количестве эффективном для окисления углеводородов.
Вариант осуществления 4 представляет собой способ обработки выхлопных газов, включающий контактирование потока газов, при этом способ, включающий углеводороды (HCs), монооксид углерода (СО), и оксиды азота (NOx), включает движение потока газов через любую из систем очистки выбросов, раскрытых здесь, где: в результате контакта с TWC-1, углеводороды, монооксид углерода, и оксиды азота превращаются в значительной степени одновременно и образуется аммиак в количестве эффективном для катализатор SCR; в результате контакта с катализатором SCR-HCT, аммиак накапливается в катализаторе SCR и применяется для уменьшения прорыва NOx, и углеводороды улавливаются в НСТ во время холодного запуска и выделяются при более высоких температурах; и в результате контакта с третьим катализатором, углеводороды, выделяющиеся из НСТ, сжигаются.
Вариант осуществления 5 представляет собой способ изготовления системы обработки выбросов, при этом способ включает: обеспечение первого катализатора тройного превращения (TWC-1), расположенного ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе; размещение катализатора SCR-HCT, включающего катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ), расположенного ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и размещение третьего катализатора, расположенного ниже комбинации SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM) в количестве эффективном для окисления углеводородов.
Каждый из вариантов осуществления от первого по пятый здесь могут иметь следующие особенности конструкции, отдельно или в комбинации:
Катализатор SCR-HCT, в некоторых вариантах осуществления, включает каталитический материал SCR, который включает первое молекулярное сито и материал НСТ включает второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита, оба каталитических материала осаждены на монолитную подложку;
Первое молекулярное сито, в некоторых вариантах осуществления, включает Cu-СНА цеолит;
Второе молекулярное сито, в некоторых вариантах осуществления, включает Beta цеолит;
Массовое соотношение каталитического материала SCR к материалу НСТ, в некоторых вариантах осуществления, находится в диапазоне от 10:1 до 1:10 (или от 4:1 до 1:4 или от 1.5:1 до 1:1.5 или даже составляет 1:1);
Монолитная подложка, в некоторых вариантах осуществления, представляет собой проточную подложку или фильтр с проточными стенками;
Первое молекулярное сито, в некоторых вариантах осуществления, включает 8-членный кольцевой цеолит с малыми порами, содержащий металлический промотор и второе молекулярное сито включает 10-членный кольцевой цеолит со средними порами или 12-членный кольцевой цеолит с большими порами, который необязательно включает металлический промотор;
8-Членный кольцевой цеолит, в некоторых вариантах осуществления, подвергается обмену с одним или несколькими ионами меди и железа, имея СНА, SAPO, или AEI структуру;
10- или 12-Членный кольцевой цеолит, в некоторых вариантах осуществления, включает металлический промотор и тип структуры ZSM-5, Beta, или MFI в Н+, NH4 +, Cu-обменянной или Fe-обменянной форме;
Материал НСТ и каталитический материал SCR находятся, в некоторых вариантах осуществления, в гомогенно смешанном слое на монолитной подложке;
Материал НСТ и каталитический материал SCR находятся, в некоторых вариантах осуществления, в слоистой конфигурации на монолитной подложке;
Материал НСТ и каталитический материал SCR находятся, в некоторых вариантах осуществления, в зонированной конфигурации на монолитной подложке;
Третий катализатор, в некоторых вариантах осуществления, включает один из следующих: второй катализатор тройного превращения (TWC-2), катализатор окисления (ОС), или накопитель оксидов азота (LNT);
Третий катализатор, в некоторых вариантах осуществления, нагревается внешним источником;
Третий катализатор, в некоторых вариантах осуществления, включает носитель, который имеет меньшую удельную теплоемкость относительно носителей для TWC-1;
TWC-1, в некоторых вариантах осуществления, размещен в положении с глухим соединением; и комбинация SCR-HCT и третий катализатор размещены в положении под полом;
TWC-1, катализатор SCR-HCT, и третий катализатор, в некоторых вариантах осуществления, все размещены в одном модуле;
Катализатор SCR-HCT и третий катализатор, в некоторых вариантах осуществления, оба размещены в одном модуле;
Система очистки выбросов, в некоторых вариантах осуществления, дополнительно включает компрессор, расположенный выше катализатора SCR-HCT; и
В некоторых вариантах осуществления, когда третий катализатор представляет собой TWC-2, в результате контакта с TWC-2, углеводороды, выделяющиеся из НСТ, сжигаются и прорыв СО, НС, и NOx превращаются.
ПРИМЕРЫ
Следующие неограничивающие примеры подаются для иллюстрации различных вариантов осуществления данного изобретения. В каждом из примеров, носитель был кордиеритом.
ПРИМЕР 1
Этот пример описывает получение катализатора SCR-HCT, содержащего Cu-СНА и H-Beta. Cu-SSZ-13 (SAR - 30, 3% CuO) и H-Beta (SAR=250), в массовом соотношении 1:1, составляли во взвеси и наносили на керамическую подложку, имеющую плотность упаковки 400 ячеек на квадратный дюйм и толщину стенок 4 мил (приблизительно 100 мкм). Загрузка покрытия из пористого оксида составляла 3.2 г/дюйм3 после прокаливания при 550°C. Катализатор SCR-HCT состаривали при 850°C в течение 10 часов в потоке воздуха и 10% водяного пара.
ПРИМЕР 2
Этот пример описывает получение расположенного выше катализатора TWC-1, содержащего структуру двухслойного покрытия из пористого оксида. Нижнее покрытие, с загрузкой покрытия из пористого оксида 2.08 г/дюйм3, содержащего 1.53 мас. % палладия, 20.7 мас. % гамма-оксида алюминия с высокой удельной поверхностью (удельная поверхность БЭТ: 150 м2/г), 20.9 мас. % оксида церия, 40.8 мас. % оксида циркония, 4.8 мас. % оксида бария, и 11.3 мас. % оксидов редкоземельных металлов в качестве стабилизаторов. Верхнее покрытие, с загрузкой покрытия из пористого оксида 1.60 г/дюйм3, содержащего 0.18 мас. % родия, 31.3 мас. % такого же гамма-оксида алюминия с высокой удельной поверхностью, 6.2 мас. % оксида церия, 50.0 мас. % оксида циркония, 3.1 мас. % оксида бария, и 9.4 мас. % оксидов редкоземельных металлов в качестве стабилизаторов. Взвеси измельчали для уменьшения среднего размера частиц и потом наносили на керамическую подложку, имеющую плотность упаковки 600 ячеек на квадратный дюйм и толщину стенки 4 мил (приблизительно 100 мкм). Катализатор TWC-1 состаривали в бензиновом двигателе в течение 50 часов с максимальной температурой 1050°C.
ПРИМЕР 3
Пример представляет катализатор, расположенный ниже TWC-2, который имеет такую же композицию, как таковую ПРИМЕРА 2. Катализатор состаривали при 850°C в течение 10 часов в потоке воздуха и 10% водяного пара.
ПРИМЕР 4
Этот пример представляет другой катализатор, расположенный ниже TWC-2, который имеет такую же композицию, как таковую ПРИМЕРА 3, если не считать того, что 18.2 мас. % палладия в нижнем покрытии заменили таким же количеством платины. Катализатор состаривали при 850°C в течение 10 часов в потоке воздуха и 10% водяного пара. Этот пример содержит добавление платины для улучшения сжигания НС и парового риформинга.
ПРИМЕР 5 (СРАВНИТЕЛЬНЫЙ)
Для сравнения формировали систему катализатора с контролем эмиссии получением, в соответствии со способами, излагаемыми в данном документе, катализатор TWC-1 согласно Примеру 2 в положении с глухим соединением, и катализатор TWC-2 согласно Примеру 3 в положении под полом.
ПРИМЕР 6
Изобретательскую систему катализатора с контролем эмиссии формировали получением, в соответствии со способами, излагаемыми в данном документе, и с ФИГ. 1, Системой 1А, катализатор TWC-1 согласно с Примером 2 в положение с глухим соединением, и катализатор SCR-HCT согласно с Примером 1 за которым следует катализатор TWC-2 согласно Примеру 3 в положении под полом.
ПРИМЕР 7
Систему катализатора с контролем эмиссии формировали получением, в соответствии со способами, излагаемыми в данном документе, и с ФИГ. 1, Системой 1А, катализатор TWC-1 согласно Примером 2 в положение с глухим соединением, и катализатор SCR-HCT согласно Примером 1 за которым следует катализатор TWC-2 согласно Примеру 4 в положении под полом.
ПРИМЕР 8 (ТЕСТИРОВАНИЕ)
Системы Сравнительного Примера 5 и Примеров 6 и 7 тестировали на лабораторном реакторе способном моделировать ездовой испытательный цикл FTP-72. Все тестированные катализаторы были цилиндрическими сердцевинами, высверленными из соответствующих полноразмерных монолитных катализаторов. Размеры сердцевин катализаторов составлял 1 дюйм в диаметре и 1.5 дюйма в длину.
Результаты тестирования остатка NOx, НС и СО выбросов подытожены на ФИГ. 6. По сравнению со Сравнительным Примером 5, изобретательская система Примера 6 превращает дополнительные 10.2% NOx и 5.4% НС. Преимущество NOx понимают, как результат от пассивной реакции NH3-SCR, происходящей в катализаторе SCR-HCT, если выхлопы и NOx и NH3 уменьшаются в коррелируемой форме, как показано на ФИГ. 7 и ФИГ. 8. Преимущество НС состоит частично из холодного запуска и частично из горячей стадии. Как показано на ФИГ. 9, эффект улавливания НС катализатором SCR-HCT явствует из замедления выделения НС во время холодного запуска. Эффект, расположенного под полом TWC-2, на характеристики системы также изучили. Например, Пример 7, применяющий катализатор TWC-2, содержащий Pt, который дополнительно улучшил НС на 2% по сравнению с Примером 6 в области холодного запуска.
В то время как это изобретение было описано с акцентом на предпочтительные варианты осуществления, будет очевидным для специалистов данной области техники, что могут быть применены изменения в предпочтительных устройствах и способах и, это предназначено, чтобы изобретение могло быть осуществлено иначе, чем, как конкретно описано здесь. Соответственно, это изобретение включает все модификации, охваченные сутью и объемом изобретения, как определено пунктами формулы изобретения, которые следуют.
Claims (39)
1. Система очистки выбросов для потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, где поток выхлопных газов включает углеводороды, монооксид углерода и оксиды азота, включающая:
выхлопной трубопровод, гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор;
первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе;
катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и
третий катализатор, расположенный ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM).
2. Система очистки выбросов по п. 1, в которой катализатор SCR-HCT включает каталитический материал SCR, который включает первое молекулярное сито и материал НСТ, который включает второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита, где и каталитический материал SCR и материал НСТ осаждены на монолитную подложку.
3. Система очистки выбросов по п. 2, в которой первое молекулярное сито включает Cu-СНА цеолит и второе молекулярное сито включает Beta цеолит.
4. Система очистки выбросов по п. 2, в которой каталитический материал SCR и материал НСТ присутствуют в массовом соотношении от 10:1 до 1:10.
5. Система очистки выбросов по п. 2, в которой монолитная подложка представляет собой проточную подложку или фильтр с проточными стенками.
6. Система очистки выбросов по п. 2, в которой первое молекулярное сито включает 8-членный кольцевой цеолит с малыми порами, содержащий металлический промотор, и второе молекулярное сито включает 10-членный кольцевой цеолит со средними порами или 12-членный кольцевой цеолит с большими порами.
7. Система очистки выбросов по п. 6, в которой 10-членный кольцевой цеолит со средними порами или 12-членный кольцевой цеолит с большими порами включает металлический промотор.
8. Система очистки выбросов по п. 6, в которой 8-членный кольцевой цеолит подвергается обмену с одним или несколькими ионами меди и железа, имея СНА, SAPO или AEI структуру.
9. Система очистки выбросов по п. 7, в которой 10- или 12-членный кольцевой цеолит имеет тип структуры ZSM-5, Beta, или MFI в Н+, NH4+, Cu-обменянной или Fe-обменянной форме.
10. Система очистки выбросов по п. 2, в которой материал НСТ и каталитический материал SCR находятся в гомогенно смешанном слое на монолитной подложке.
11. Система очистки выбросов по п. 2, в которой материал НСТ и каталитический материал SCR находятся в слоистой конфигурации на монолитной подложке.
12. Система очистки выбросов по п. 2, в которой материал НСТ и каталитический материал SCR находятся в зонированной конфигурации на монолитной подложке.
13. Система очистки выбросов по п. 1, в которой третий катализатор выбран из группы, включающей второй катализатор тройного превращения (TWC-2), катализатор окисления (ОС) и накопитель оксидов азота (LNT).
14. Система очистки выбросов по п. 1, в которой третий катализатор нагревается внешним источником.
15. Система очистки выбросов по п. 1, в которой и TWC-1, и третий катализатор включают носители и в которой носитель для третьего катализатора имеет меньшую удельную теплоемкость относительно носителя для TWC-1.
16. Система очистки выбросов по п. 1, в которой TWC-1 размещен в положении с глухим соединением; и катализатор SCR-HCT и третий катализатор размещены в положении под полом.
17. Система очистки выбросов по п. 1, в которой TWC-1, катализатор SCR-HCT и третий катализатор все размещены в одном модуле.
18. Система очистки выбросов по п. 1, в которой катализатор SCR-HCT и третий катализатор оба размещены в одном модуле.
19. Система очистки выбросов по п. 1, которая дополнительно включает компрессор, расположенный выше катализатора SCR-HCT.
20. Система очистки выбросов по п. 1, включающая:
выхлопной трубопровод, гидравлически соединенный с двигателем внутреннего сгорания через выпускной коллектор;
первый катализатор тройного превращения (TWC-1), расположенный ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе;
катализатор SCR-HCT, включающий катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе, катализатор SCR, включающий первое молекулярное сито, и катализатор НСТ, включающий второе молекулярное сито, которое отличается от первого молекулярного сита; и
второй катализатор тройного превращения (TWC-2) ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом TWC-2 включает металл платиновой группы (PGM) и компонент накопления кислорода.
21. Система очистки выбросов по п. 20, в которой первое молекулярное сито включает 8-членный кольцевой цеолит, имеющий СНА, SAPO или AEI структуру, которую подвергают обмену с ионами меди или железа, и второе молекулярное сито включает 10- или 12-членный кольцевой цеолит, имеющий ZSM-5, Beta или MFI структуру в Н+, NH4+, Cu-обменянной или Fe-обменянной форме, где 10- или 12-членный кольцевой цеолит необязательно подвергается обмену с ионами и где катализатор НСТ и SCR находятся в слоистой конфигурации на монолитной подложке.
22. Система очистки выбросов по п. 20, в которой первое молекулярное сито включает Cu-СНА цеолит и второе молекулярное сито включает Beta цеолит.
23. Способ обработки выхлопных газов, включающий контактирование потока газов, включающего углеводороды (HCs), монооксид углерода (СО) и оксиды азота (NOx) с системой очистки выбросов по любому из пп. 1-22.
24. Способ по п. 23, в котором:
в результате контакта с TWC-1 углеводороды, монооксид углерода и оксиды азота превращаются в значительной степени одновременно и образуется аммиак;
в результате контакта с катализатором SCR-HCT аммиак накапливается в катализаторе SCR и применяется для уменьшения прорыва NOx и углеводороды улавливаются в НСТ во время холодного запуска и выделяются при более высоких температурах; и
в результате контакта с третьим катализатором углеводороды, выделяющиеся из НСТ, сжигаются.
25. Способ изготовления системы очистки выбросов, при этом способ включает:
обеспечение первого катализатора тройного превращения (TWC-1), расположенного ниже двигателя внутреннего сгорания в выхлопном трубопроводе;
размещение катализатора SCR-HCT, включающего катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и ловушку углеводородов (НСТ) ниже TWC-1 в выхлопном трубопроводе; и
размещение третьего катализатора ниже катализатора SCR-HCT в выхлопном трубопроводе, при этом третий катализатор включает металл платиновой группы (PGM).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201462066509P | 2014-10-21 | 2014-10-21 | |
US62/066,509 | 2014-10-21 | ||
PCT/US2015/056708 WO2016065034A1 (en) | 2014-10-21 | 2015-10-21 | Emissions treatment systems with twc catalysts and scr-hct catalysts |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017117495A RU2017117495A (ru) | 2018-11-22 |
RU2017117495A3 RU2017117495A3 (ru) | 2019-03-27 |
RU2689059C2 true RU2689059C2 (ru) | 2019-05-23 |
Family
ID=55761492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017117495A RU2689059C2 (ru) | 2014-10-21 | 2015-10-21 | Система очистки выбросов с катализаторами twc и катализаторами scr-hct |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9931596B2 (ru) |
EP (1) | EP3209870B1 (ru) |
JP (1) | JP6689263B2 (ru) |
KR (1) | KR102429402B1 (ru) |
CN (1) | CN107148512B (ru) |
CA (1) | CA2961232A1 (ru) |
MX (1) | MX2017005291A (ru) |
RU (1) | RU2689059C2 (ru) |
WO (1) | WO2016065034A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201703326B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738984C1 (ru) * | 2019-12-05 | 2020-12-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ производства автомобильного трехмаршрутного катализатора |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107735161B (zh) * | 2015-03-03 | 2021-05-04 | 巴斯夫公司 | NOx吸附剂催化剂、方法和系统 |
US20170268397A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Hyundai Motor Company | Catalytic device for stoichiometric air-fuel ratio gasoline engine and catalytic system including the same |
US11185819B2 (en) * | 2016-08-05 | 2021-11-30 | Basf Corporation | Monometallic rhodium-containing four-way conversion catalysts for gasoline engine emissions treatment systems |
MX2019004771A (es) * | 2016-10-24 | 2019-08-05 | Basf Corp | Catalizador de reduccion catalitica selectiva (scr) integrado y trampa de nox (lnt) para la reduccion del nox. |
KR101896334B1 (ko) * | 2016-11-28 | 2018-09-07 | 현대자동차 주식회사 | 배기가스 정화장치 |
WO2019069232A1 (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | Basf Corporation | SCR CATALYST COMPOSITIONS, CATALYSTS AND CATALYST SYSTEMS INCORPORATING SUCH CATALYSTS |
US10781735B2 (en) * | 2018-05-18 | 2020-09-22 | Umicore Ag & Co Kg | Exhaust emission reduction system having an HC-trap and NOx-trap combination designed for operating under strategic lean conditions |
CN111001434B (zh) * | 2018-10-08 | 2021-03-16 | 中自环保科技股份有限公司 | 一种当量燃烧天然气车集成催化剂体系及其制备方法 |
EP3639919A1 (en) | 2018-10-18 | 2020-04-22 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust gas purification system for a gasoline engine |
EP3639920B1 (en) | 2018-10-18 | 2020-09-16 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust gas purification system for a gasoline engine |
EP3639909A1 (en) | 2018-10-18 | 2020-04-22 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust gas purification system for a gasoline engine |
EP3639908B1 (en) | 2018-10-18 | 2024-04-17 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust gas purification system for a gasoline engine |
EP3639907A1 (en) | 2018-10-18 | 2020-04-22 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust gas purification system for a gasoline engine |
CN109482226A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-19 | 昆明贵研催化剂有限责任公司 | 一步法制备过渡金属改性的分子筛整体式催化剂及方法 |
US10982578B2 (en) * | 2019-01-31 | 2021-04-20 | Hyundai Motor Company | CO clean-up catalyst, after treatment system and after treatment method |
CN113924163B (zh) * | 2019-06-20 | 2024-04-19 | 巴斯夫公司 | 包含尾管催化剂的汽车三元催化剂系统 |
DE102019211991A1 (de) * | 2019-08-09 | 2021-02-11 | Vitesco Technologies GmbH | Otto-Motor mit im Abgasstrang angeordnetem SCR-Katalysator zur Ammoniak-Konvertierung |
KR20210079941A (ko) * | 2019-12-20 | 2021-06-30 | 주식회사 블루플래닛 | 대기 중의 공기 정화장치 |
JP7344815B2 (ja) * | 2020-02-28 | 2023-09-14 | 株式会社Subaru | ガソリンリーンバーンエンジン用lnt積層触媒、及びこれを用いた排ガス浄化装置 |
CN111420704B (zh) * | 2020-03-31 | 2022-05-17 | 包头稀土研究院 | 复合催化剂及其制备方法和用途 |
US20220314207A9 (en) * | 2020-03-31 | 2022-10-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Catalytic compositions for the oxidation of substrates |
US11608763B2 (en) * | 2021-01-05 | 2023-03-21 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust aftertreatment system |
DE102021118801A1 (de) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Umicore Ag & Co. Kg | Abgasreinigungssystem zur Reinigung von Abgasen von Benzinmotoren |
WO2023050324A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | Basf Corporation | Platinum group metal capture materials |
JP7288555B1 (ja) | 2022-02-25 | 2023-06-07 | 株式会社キャタラー | ガソリンエンジンの排ガス浄化用触媒体およびこれを用いた排ガス浄化システム |
WO2023162302A1 (ja) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 株式会社キャタラー | ガソリンエンジンの排ガス浄化用触媒体およびこれを用いた排ガス浄化システム |
WO2023198573A1 (de) * | 2022-04-11 | 2023-10-19 | Umicore Ag & Co. Kg | Abgassystem für überwiegend stöchiometrisch betriebene verbrennungsmotoren aufweisend einen katalysator zur verminderung der ammoniakemissionen |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100251700A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Basf Catalysts Llc | HC-SCR System for Lean Burn Engines |
US20110023855A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Ford Global Technologies, Llc | Method, systems and sensor for detecting humidity |
US20130243659A1 (en) * | 2010-06-02 | 2013-09-19 | Neal Sutton | Diesel particulate filter |
RU2504431C2 (ru) * | 2008-07-31 | 2014-01-20 | Басф Се | УДЕРЖИВАЮЩИЕ NOx МАТЕРИАЛЫ И ЛОВУШКИ, УСТОЙЧИВЫЕ К ТЕРМИЧЕСКОМУ СТАРЕНИЮ |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3030181A (en) | 1957-08-26 | 1962-04-17 | Union Carbide Corp | Crystalline zeolite r |
GB868846A (en) | 1957-08-26 | 1961-05-25 | Union Carbide Corp | Improvements in and relating to zeolites |
US4544538A (en) | 1982-07-09 | 1985-10-01 | Chevron Research Company | Zeolite SSZ-13 and its method of preparation |
US4440871A (en) | 1982-07-26 | 1984-04-03 | Union Carbide Corporation | Crystalline silicoaluminophosphates |
JP3456408B2 (ja) | 1997-05-12 | 2003-10-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
WO1999013981A1 (fr) * | 1997-09-12 | 1999-03-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyseur servant a lutter contre des emissions d'echappement |
US6162415A (en) | 1997-10-14 | 2000-12-19 | Exxon Chemical Patents Inc. | Synthesis of SAPO-44 |
DE69929396T2 (de) * | 1998-02-05 | 2006-09-21 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama | Verfahren zur Reinigung von hochsauerstoffhaltigen Abgasen |
DE69906545T2 (de) | 1998-07-29 | 2004-03-04 | Exxonmobil Chemical Patents Inc., Baytown | Kristalline molekularsiebe |
JP4058588B2 (ja) * | 2001-03-16 | 2008-03-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気浄化用触媒 |
JP4863596B2 (ja) | 2001-06-18 | 2012-01-25 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
US20070012032A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Eaton Corporation | Hybrid system comprising HC-SCR, NOx-trapping, and NH3-SCR for exhaust emission reduction |
US8393140B2 (en) * | 2008-05-02 | 2013-03-12 | GM Global Technology Operations LLC | Passive ammonia-selective catalytic reduction for NOx control in internal combustion engines |
US20100050604A1 (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | John William Hoard | SCR-LNT CATALYST COMBINATION FOR IMPROVED NOx CONTROL OF LEAN GASOLINE AND DIESEL ENGINES |
JP5333598B2 (ja) | 2009-10-20 | 2013-11-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
US8661788B2 (en) | 2010-12-29 | 2014-03-04 | GM Global Technology Operations LLC | Exhaust aftertreatment systems that include an ammonia-SCR catalyst promoted with an oxygen storage material |
US20130019589A1 (en) * | 2011-07-19 | 2013-01-24 | GM Global Technology Operations LLC | Exhaust aftertreatment system for compression-ignition engines |
KR101316867B1 (ko) * | 2011-12-06 | 2013-10-08 | 현대자동차주식회사 | 배기 가스 정화 시스템 및 그 방법 |
KR101459439B1 (ko) * | 2012-12-12 | 2014-11-07 | 현대자동차 주식회사 | 자동차 엔진의 촉매 장치 및 이를 구비한 배기 가스 정화 장치 |
-
2015
- 2015-10-21 US US15/503,903 patent/US9931596B2/en active Active
- 2015-10-21 MX MX2017005291A patent/MX2017005291A/es unknown
- 2015-10-21 CN CN201580056503.3A patent/CN107148512B/zh active Active
- 2015-10-21 CA CA2961232A patent/CA2961232A1/en not_active Abandoned
- 2015-10-21 EP EP15851907.4A patent/EP3209870B1/en active Active
- 2015-10-21 KR KR1020177010449A patent/KR102429402B1/ko active IP Right Grant
- 2015-10-21 RU RU2017117495A patent/RU2689059C2/ru active
- 2015-10-21 WO PCT/US2015/056708 patent/WO2016065034A1/en active Application Filing
- 2015-10-21 JP JP2017522007A patent/JP6689263B2/ja active Active
-
2017
- 2017-05-15 ZA ZA2017/03326A patent/ZA201703326B/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504431C2 (ru) * | 2008-07-31 | 2014-01-20 | Басф Се | УДЕРЖИВАЮЩИЕ NOx МАТЕРИАЛЫ И ЛОВУШКИ, УСТОЙЧИВЫЕ К ТЕРМИЧЕСКОМУ СТАРЕНИЮ |
US20100251700A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Basf Catalysts Llc | HC-SCR System for Lean Burn Engines |
US20110023855A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Ford Global Technologies, Llc | Method, systems and sensor for detecting humidity |
US20130243659A1 (en) * | 2010-06-02 | 2013-09-19 | Neal Sutton | Diesel particulate filter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2738984C1 (ru) * | 2019-12-05 | 2020-12-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ производства автомобильного трехмаршрутного катализатора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017117495A3 (ru) | 2019-03-27 |
CN107148512B (zh) | 2020-12-15 |
US9931596B2 (en) | 2018-04-03 |
JP2017533093A (ja) | 2017-11-09 |
EP3209870B1 (en) | 2023-11-29 |
EP3209870A4 (en) | 2018-07-25 |
BR112017004551A2 (pt) | 2018-01-23 |
CN107148512A (zh) | 2017-09-08 |
WO2016065034A1 (en) | 2016-04-28 |
CA2961232A1 (en) | 2016-04-28 |
MX2017005291A (es) | 2017-08-15 |
RU2017117495A (ru) | 2018-11-22 |
US20170274321A1 (en) | 2017-09-28 |
ZA201703326B (en) | 2019-07-31 |
KR20170073601A (ko) | 2017-06-28 |
KR102429402B1 (ko) | 2022-08-05 |
JP6689263B2 (ja) | 2020-04-28 |
EP3209870A1 (en) | 2017-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2689059C2 (ru) | Система очистки выбросов с катализаторами twc и катализаторами scr-hct | |
US11213789B2 (en) | Integrated SCR and ammonia oxidation catalyst systems | |
JP6662778B2 (ja) | コールドスタート触媒、及び排気システム中でのそれの使用 | |
GB2551936B (en) | Passive NOx Adsorber | |
US11268420B2 (en) | Exhaust gas treatment system with upstream SCR catalyst | |
EP3077085B1 (en) | Passive nox adsorber comprising noble metal and small pore molecular sieve | |
KR102076996B1 (ko) | 촉매화 기질 및 내연기관용 배기 시스템 | |
KR20150074094A (ko) | 혼합된 금속 8-고리 소 공극 분자체 촉매 조성물, 촉매성 물품, 시스템 및 방법 | |
GB2547145A (en) | Use of noble metal-off framework type passive NOx adsorber | |
WO2018025244A1 (en) | Selective catalytic reduction articles and systems | |
EP3529471B1 (en) | Exhaust gas treatment system and method | |
JP2024505922A (ja) | 移動式のガソリン用途のためのnh3低減触媒 |