JP2016513584A5

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Publication number: JP2016513584A5
Application number: JP2016502080A
Authority: JP
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2034-03-13

Description

第２０の実施形態は、炭化水素類、一酸化炭素、及び他の排気成分を含む希薄燃焼エンジン排気ガス流を処理するためのシステムに関し、その排出処理システムは、排出多岐管を介して希薄燃焼エンジンと流体的に連通する排気管と、第１〜第１９の実施形態のいずれかの酸化触媒複合物と、基体はフロースルー基体またはウォールフロー基体であり、酸化触媒複合物から下流に位置する触媒煤煙フィルタ及びＳＣＲ触媒とを含む。

本発明の別の態様は、高多孔度の担体を用いるディーゼル酸化触媒に関連する。「高多孔度の担体」は、本明細書で用いられる場合、少なくとも１００オングストロームの平均孔半径、例えば１００オングストローム〜１５０オングストロームの範囲内の平均値を有する耐火性金属酸化物担体を指す。特定の実施形態では、高多孔度の耐火性金属酸化物担体は、１２０オングストロームの平均孔半径を有する。以下に示されるように、高多孔度の担体で作製される酸化触媒は、低多孔度の担体に比べて、向上した燃焼特性と増強されたＮＯ_２生成とを示す。

１つ以上の実施形態では、システムは、排気多岐管を介してディーゼルエンジンと連通する排気管と、基体がフロースルー基体またはウォールフロー基体である１つ以上の実施形態による酸化触媒複合物と、酸化触媒複合物から下流に配置される触媒煤煙フィルタ及びＳＣＲ触媒とを含む。

一般に、例えば蜂巣状ウォールフローフィルタ、巻かれたまたは詰められた繊維フィルタ、連続気泡発泡体、焼結金属フィルタ等を含むいずれかの周知の基体を用いることができ、ウォールフローフィルタが好ましい。ＣＳＦ組成物を支えるのに有用なウォールフロー基体は、基体の長手軸に沿って延びる複数の細かい実質的に平行なガス流路を有する。通常、各々の通路は、基体本体の一方の末端で阻止され、代わりの通路は反対の末端面で阻止される。そのような単一塊単体は、断面の平方インチ当たり約７００までのまたはそれ以上の流路（または「セル」）を含み得るが、より少ない流路を用いてもよい。例えば、担体は、平方インチ当たり約７〜６００、より普通には約１００〜４００のセル（「ｃｐｓｉ」）を有し得る。セルは、長方形、正方形、円、楕円、三角形、六角形、または他の多角形の断面を有することができる。ウォールフロー基体は通常、０．００２〜０．１インチの壁厚を有する。好ましいウォールフロー基体は、０．００２〜０．０１５インチの壁厚を有する。

通常、ウォールフローフィルタ基体は、董青石、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニウム、ムル石、黝輝石、アルミナ−シリカ−マグネシアまたは珪化ジルコニウムのようなセラミック状の材料で、または多孔耐火性金属で構成される。ウォールフロー基体は、セラミック繊維複合材料でも形成され得る。好ましいウォールフロー基体は、董青石及び炭化珪素から形成される。そのような材料は、排気流を処理する際に直面する環境、特に高温に耐えることができる。

Claims

ディーゼルエンジンからの排気ガス排出物を削減するための酸化触媒複合物であって、
長さ、吸入端及び吐出端、担体上の触媒材料を有する基体を備え、前記触媒材料は第１のウォッシュコート区域と第２のウォッシュコート区域とを含んでおり、
前記第１のウォッシュコート区域は、パラジウムＰｄ及び任意に白金Ｐｔを含む白金族金属（ＰＧＭ）成分を含む第１のウォッシュコート層と第１の耐火性金属酸化物担体とを備え、前記第１のウォッシュコート区域は、前記基体の前記吸入端に隣接しており、
前記第２のウォッシュコート区域は、白金及び任意にパラジウムを含むＰＧＭ成分を含む第２のウォッシュコート層と第２の耐火性金属酸化物担体とを備え、前記第２のウォッシュコート層は、前記基体の前記吐出端に隣接しており、
前記第１のウォッシュコート区域は、前記第２のウォッシュコート区域よりも短い長さを有し、前記第１のウォッシュコート区域は、前記第２のウォッシュコート区域の基体単位体積当たりのＰＧＭ充填重量からなるＰＧＭ充填量の少なくとも２倍超過のＰＧＭ充填量を有し、前記第１のウォッシュコート区域は、重量比で３：１未満のＰｔ／Ｐｄ比を有する、前記酸化触媒複合物。
前記第２のウォッシュコート区域が、重量比で３：１超過のＰｔ：Ｐｄ比を有する、請求項１に記載の酸化触媒複合物。
前記第２のウォッシュコート区域内の前記Ｐｔ：Ｐｄ比が５：１よりも大きい、請求項１または２に記載の酸化触媒複合物。
前記第２のウォッシュコート区域内の前記Ｐｔ：Ｐｄ比が８：１よりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸化触媒複合物。
前記第１の耐火性金属酸化物担体及び前記第２の耐火性金属酸化物担体の少なくともいずれか一方が平均孔半径１００〜１５０オングストロームの大径細孔アルミナを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸化触媒複合物。
前記アルミナがドーピングにより安定化されている、請求項５に記載の酸化触媒複合物。
前記ＰＧＭ充填量が、前記第１のウォッシュコート区域と前記第２のウォッシュコート区域とで同じである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸化触媒複合物。
前記ＰＧＭ充填量が、前記第１のウォッシュコート区域と前記第２のウォッシュコート区域とで異なる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸化触媒複合物。
前記第１のウォッシュコート区域が、１４１２．５９ｇ／ｍ ³〜２１１８．８８ｇ／ｍ ³の範囲の量のＰｔ／Ｐｄ成分を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の酸化触媒複合物。
前記第２のウォッシュコート区域が、５２９．７２ｇ／ｍ ³〜８８２．８７ｇ／ｍ ³の範囲の量のＰｔ／Ｐｄ成分を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の酸化触媒複合物。
前記第１のウォッシュコート区域が、２１１８．８８ｇ／ｍ ³〜２４７２．０３ｇ／ｍ ³の範囲の量のアルカリ土類金属をさらに含む、請求項９に記載の酸化触媒複合物。
前記第１のウォッシュコート区域の前記長さに対する前記第２のウォッシュコート区域の前記長さの比率が１．５：１以上である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の酸化触媒複合物。
ディーゼル排気ガス流を処理するための方法であって、前記排気ガス流を吸入端に通して触媒煤煙フィルタの吐出端に向けることを含み、前記排気ガスが初めに、パラジウムＰｄ及び任意に白金Ｐｔ成分を含む第１のウォッシュコート層と第１の耐火性金属酸化物担体とを含む前記触媒煤煙フィルタ上の第１のウォッシュコート区域を貫流し、前記方法が次に、白金及び任意にパラジウム成分を含む第２のウォッシュコート層と第２の耐火性金属酸化物担体とを含む前記触媒煤煙フィルタ上の第２のウォッシュコート区域に前記排ガス流を通すことを含み、前記第１のウォッシュコート区域は、前記第２のウォッシュコート区域より短い長さを有し、前記第１のウォッシュコート区域は、前記第２のウォッシュコート区域の基体単位体積当たりのＰＧＭ充填重量からなるＰＧＭ充填量の少なくとも２倍超過のＰＧＭ充填量を有し、前記第１のウォッシュコート区域は、重量比で３：１未満のＰｔ／Ｐｄ比を有する、方法。
炭化水素類、一酸化炭素、及び他の排気成分を含む希薄燃焼エンジン排気ガス流を処理するためのシステムであって、前記排出処理システムは、
排気多岐管を介して前記希薄燃焼エンジンと流体的に連通する排気管と、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の前記酸化触媒複合物であって、前記基体がフロースルー基体又はウォールフロー基体である、酸化触媒複合物と、
前記酸化触媒複合物から下流に配置される触媒煤煙フィルタ及びＳＣＲ触媒と、を含む、前記システム。
前記ＳＣＲ触媒が前記触媒煤煙フィルタ上に充填される、請求項１４に記載のシステム。