KR20190027392A - 선택적 접촉 환원 물품 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

특정 선택적 접촉 환원(SCR) 물품, 시스템 및 방법은 높은 N2O 전환율을 제공하는 동시에 낮은 N2O 형성을 제공한다. 상기 물품, 시스템 및 방법은 예컨대 디젤 엔진의 배기 가스의 처리에 적합하다. 특정 물품은 그 위에 배치된 구역화된 코팅, 예를 들어, 스팀-활성화된 철-함유 분자체를 포함하는 코팅층을 포함하는 상류 구역 및 고 구리-함유 분자체를 포함하는 코팅층을 포함하는 하류 구역을 포함하는 구역화된 코팅을 갖는다.

Description

선택적 접촉 환원 물품 및 시스템
본 발명은 내연 기관의 배기 가스를 처리하는데 사용하기에 적합한 선택적 접촉 환원(SCR) 물품 및 시스템을 목표로 한다.
제올라이트와 같은 분자체는 특정 화학 반응, 예를 들어 암모니아, 우레아 또는 탄화수소와 같은 환원제를 사용한 질소 산화물의 선택적 접촉 환원(selective catalytic reduction, SCR)의 촉매 작용(catalysis)에 사용된다. 제올라이트는, 제올라이트의 유형 및 제올라이트 격자에 포함된 양이온의 유형 및 양에 따라 직경이 약 3 내지 약 25 옹스트롬인 다소 균일한 공극 크기를 갖는 결정성 물질이다. 8-환 기공 개구 및 이중 6-환 2차 구성 유닛(building unit)을 갖는 제올라이트, 특히 케이지(cage)-형 구조를 갖는 제올라이트가 SCR 촉매로서 중요하다. 이 카테고리에는, 3차원 다공성을 통해 접근가능한 8 원-환 기공 개구(약 3.8Å)를 갖는 작은 기공 제올라이트인 캐버자이트(CHA) 결정 구조를 갖는 제올라이트가 포함된다. 케이지-형 구조는 이중 6환 구성 유닛이 4개의 환에 의해 연결된 결과이다.
SCR 공정에 사용되는 촉매는 이상적으로, 열수 조건 하에서 예를 들어 약 150℃ 내지 약 600℃ 또는 그 이상의 광범위한 온도 조건에서 양호한 촉매 활성을 유지할 수 있어야 한다. 열수 조건은, 물이 연료 연소의 부산물이며 탄소질 입자의 제거에 사용되는 배기 가스 처리 시스템의 구성 요소인 매연 필터의 재생 도중과 같은 디젤 배기 응용 분야에서 고온 열수 조건이 발생하기 때문에, 실시 시에 직면하게 된다.
SCR 공정은 질소 산화물(NOx)을 질소(N2)와 물(H2O)로 변환시킨다. 바람직하지 않은 SCR 부산물은 아산화 질소(N2O)이다. 바람직하지 않은 N2O의 형성을 최소화하면서 내연 기관 배기 가스 스트림 내의 NOx를 N2로 선택적으로 전환시키는 개선된 물품, 시스템 및 공정이 바람직하다. 원하지 않는 N2O 형성은 (NO + NO2)의 N2O로의 몰% 전환율로 관찰될 수 있다.
질소 산화물(NOx)은 N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5 또는 NO3을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시양태에서, 본 발명은 질소 산화물을 함유하는 배기 가스 스트림을 처리하기 위한 촉매 물품, 시스템 및 방법을 제공한다. 상기 물품, 시스템 및 방법은 높은 NOx 전환율을 나타낼 뿐만 아니라 동시에 N2O 형성을 최소화할 것이다. 특정 실시양태에서, 상기 물품, 시스템 및 방법은 디젤 내연 기관의 린(lean) 배기 가스 스트림을 처리하기에 적합하다.
하나 이상의 실시양태에서, 본 발명은 선택적 접촉 환원 물품, 상기 물품을 포함하는 시스템 및 이러한 물품 및 시스템을 이용하는 방법에 관한 것이다. 상기 선택적 접촉 환원 물품은 유리하게도, 적어도 2 개의 상이한 촉매 활성 분자체의 이용으로 인해 N2O의 낮은 형성과 동시에 높은 NOx 전환을 제공한다. 보다 구체적으로, 적어도 제 1 스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 제 2 구리-함유 분자체가 이용된다. 스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체는 하나 이상의 기재에 코팅된다. 예를 들어, 제 1 스팀-활성화된 철-함유 분자체의 제 1 코팅층 및 제 2 구리-함유 분자체의 제 2 코팅층은 하나 이상의 기재 상에 코팅된다. 제 1 및 제 2 코팅층은 동일한 기재 상에 또는 상이한 기재 상에 코팅될 수 있다. 예를 들어, 제 1 기재는, 제 1 스팀-활성화된 철-함유 분자체가 (예를 들어, 워시코트의 형태로) 상부에 제공되는 제 1 코팅층을 가질 수 있고, 제 2 기재는, 제 2 구리-함유 분자체가 (예를 들어, 워시코트의 형태로) 상부에 제공되는 제 2 코팅층을 가질 수 있다. 바람직하게는, 제 1 코팅층을 갖는 제 1 기재는, 배기 스트림의 유동 경로에 대해, 제 2 코팅층을 갖는 제 2 기재의 상류에 제공된다 (따라서, 제 2 코팅층을 가진 제 2 기재는 제 1 코팅층을 가진 제 1 기재의 하류에 있게 된다). 다른 예로서, 한 기재는 그 위에 제공된 제 1 스팀-활성화된 철-함유 분자체를 (예를 들어 워시코트의 형태로) 갖는 제 1 코팅층을 가질 수 있고, 동일 기재가, 제 2 구리-함유 분자체가 (예를 들어, 워시코트의 형태로) 상부에 제공된 제 2 코팅층을 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 제 2 코팅층은 바람직하게는, 배기 스트림의 유동 경로에 대해 제 1 코팅층의 하류에 제공된다 (따라서, 제 1 코팅층은 제 2 코팅층의 상류에 있다). 따라서, 기재는, 제 1 구역이 제 1 코팅층을 포함하고 제 2 구역이 제 2 코팅층을 포함하도록 구역화된다. 구역들(따라서 코팅층)은 필요하다면 중첩될 수 있거나 중첩되지 않을 수 있다. 제 1 스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 제 2 구리-함유 분자체를 제공하는 것은, 특히 제 1 스팀-활성화된 철-함유 분자체가 제 2 구리-함유 분자체로부터 상류에 위치할 때, NOx 전환 및 낮은 N2O 형성과 관련하여 본원에 기술된 결과를 유리하게 달성한다는 것이 밝혀졌다. 본 발명은 특히, 일부 실시양태에서, 축 방향 길이를 한정하는 전방 상류 단부 및 후방 하류 단부를 갖고 촉매 코팅을 상부에 갖는 기재를 포함하며, 이때 촉매 코팅은 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 코팅층 및 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 코팅층을 포함하는, 선택적 접촉 환원 물품을 제공한다.
유리하게는, 촉매 코팅은 구역화되고, 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 코팅층을 포함하는 제 1 구역, 및 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 코팅층을 포함하는 제 2 구역을 포함한다. 철-함유 분자체는 예를 들어 스팀-활성화된 FeCHA 분말을 포함한다.
또한, 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 촉매 코팅층을 포함하는 제 1 기재 를 포함하는 제 1 선택적 접촉 환원 물품 및 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 촉매 코팅층을 포함하는 제 2 기재를 포함하는 제 2 선택적 접촉 환원 물품을 포함하며, 이때 제 1 및 제 2 물품이 유체 연통하는, 선택적 접촉 환원 시스템이 개시된다.
또한, 상기 환원 물품 또는 환원 시스템, 및 상기 물품 또는 시스템의 상류에서 이와 유체 연통하는 환원제 주입기를 포함하는 배기 가스 처리 시스템이 개시된다.
또한, 배기 가스 스트림을 상기 환원 물품, 환원 시스템 또는 처리 시스템에 통과시키는 단계를 포함하는, NOx를 함유하는 배기 가스 스트림을 처리하는 방법이 개시된다.
또한, 철-함유 분자체를 활성화시키는 방법이 개시되며, 상기 방법은, 분자체에 철을 첨가한 후, 생성된 철-함유 제올라이트 분말을 수증기의 존재하에 약 500℃ 내지 약 800℃에서 약 20 분 내지 약 12 시간 동안, 바람직하게는 수증기의 존재하에 약 650℃ 내지 약 750℃에서 약 20 분 내지 약 2 시간 동안 스팀-소성(calcination)하는 것을 포함한다. 기재에 적용된 예비-활성화된 철-함유 제올라이트는 코팅된 기재의 추가적인 열수 처리없이 탁월한 SCR 성능을 제공한다.
또한, 과도(transient) 엔진 시험 조건 하에서 유일한 SCR 촉매로서 균일한 농도의 CuCHA를 함유하는 물품 또는 시스템의 것의 90% 이상(바람직하게는 99% 이상)의 NOx 전환율 및 50% 이하(바람직하게는 40% 이하)의 N2O 형성을 제공할 수 있는 선택적 접촉 환원 물품 또는 시스템이 개시되어있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 선택적 접촉 환원 물품, 시스템 또는 방법은, N2O 형성이 1.5% 이하이면서도 90% 초과의 NOx 전환을 제공하도록 구성될 수 있으며, 특히 N2O 형성은 본원에 기술된 과도 엔진 시험 조건 하에서 유일한 SCR 촉매로서 균일한 농도의 고 Cu-함유 CuCHA를 함유하는 물품, 시스템 또는 방법과 비교할 때 그의 것의 40% 이하이다. 본 발명의 실시양태는 또한 구역화를 이용함으로써 개선된 성능에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 선택적 접촉 환원 물품, 시스템 또는 방법은, 촉매 코팅을 포함하는 전방 상류 구역 및 촉매 코팅을 포함하는 제 2, 하류 구역을 갖는 기재를 포함할 수 있으며, 90% 초과의 총 NOx 전환율을 제공하며, 특히 전방 상류 구역은 총 NOx 전환의 약 30% 내지 약 80%를 제공한다.
또한, 축 방향 길이를 한정하는 전방 상류 단부 및 후방 하류 단부를 갖고 촉매 코팅을 상부에 갖는 기재를 포함하며, 이때 촉매 코팅은 스팀-활성화된 FeCHA 분말 및 CuCHA를 포함하는, SCR 물품이 개시된다.
본 발명은 제한없이 다음의 실시양태를 포함한다:
실시양태 1: 철-함유 분자체 분말을 활성화시키기 위한 방법으로서, 철을 분자체에 첨가하여 철-함유 분자체를 형성하는 단계; 수증기의 존재하에 약 650℃ 내지 약 750℃의 온도에서 약 20 분 내지 약 2 시간 동안 철-함유 분자체 분말의 스팀-소성을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
실시양태 2: 분자체에 철을 첨가하는 단계는 이온-교환, 철 염의 함침, 및 분자체와 산화철의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 공정을 포함하는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 방법.
실시양태 3: 임의의 선행 실시양태에 따라 제조된 스팀-활성화된 철-함유 분자체 분말을 포함하는 촉매 코팅을 기재에 적용하는 것을 포함하는 촉매 물품의 제조 방법.
실시양태 4: 코팅된 기재는 추가의 스팀 처리없이 빠른 SCR 조건 하에서 250℃에서 90% 초과의 NOx 전환율을 달성하기에 적합한, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 방법.
실시양태 5: 축 방향 길이를 한정하는 전방 상류 단부 및 후방 하류 단부를 가지며 촉매 코팅을 상부에 갖는 기재를 포함하는 선택적 접촉 환원 물품으로서, 상기 촉매 코팅은 스팀-활성화된 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 코팅층 및 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 코팅층을 포함하는, 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 6: 촉매 코팅이, 구역화되고, 스팀-활성화된 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 코팅층을 포함하는 제 1, 상류 구역; 및 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 코팅층을 포함하는 제 2, 하류 구역을 포함하는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 7: 기재가 다공성 벽-유동 필터 또는 관통-유동 모노리쓰(monolith)인, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 8: 다음 조건들 중 하나 또는 둘 모두가 적용되는, 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품: 스팀-활성화된 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체의 중량비는 약 1:10 내지 약 10:1임; 및 스팀-활성화된 철-함유 분자체 내의 산화 철 대 구리-함유 분자체 내의 산화 구리의 중량비는 약 1:15 내지 약 15:1임.
실시양태 9: 스팀-활성화된 철-함유 분자체는 철-함유 분자체의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 양의 산화 철을 포함하고, 구리-함유 분자체는 구리-함유 분자체의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 양의 산화 구리를 포함하는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 10: 하기 조건 중 하나 또는 둘 모두가 적용되는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품:
구리-함유 분자체가 약 0.05 내지 약 0.55의 Cu/Al 원자비를 가짐; 및
스팀-활성화된 철-함유 분자체가 약 0.05 내지 약 0.5의 Fe/Al 원자비를 가짐.
실시양태 11: 제 1 코팅층은 상기 기재의 전방 상류 단부로부터 상기 기재의 후방 하류 단부를 향하여 소정 거리 연장되고 제 2 코팅층의 일부 위에 중첩되며, 상기 제 2 코팅층은 상기 기재의 후방 하류 단부로부터 상기 기재의 전방 상류 단부를 향하여 소정 거리 연장되는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 12: 제 1 코팅층이 기재의 전방 상류 단부로부터 기재의 후방 하류 단부까지 연장되고 제 2 코팅층의 전체 위에 중첩되며, 상기 제 2 코팅층은 상기 기재의 후방 하류 단부로부터 상기 기재의 전방 상류 단부를 향하여 소정 거리 연장되는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 13: 제 2 코팅층이 기재의 전방 상류 단부로부터 기재의 후방 하류 단부를 향해 소정 거리 연장되고 제 1 코팅층의 일부 위에 중첩되며, 상기 제 1 코팅층은 상기 기재의 후방 하류 단부로부터 상기 기재의 전방 상류 단부를 향하여 소정 거리 연장되는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 14: 제 2 코팅층이 기재의 전방 상류 단부로부터 기재의 후방 하류 단부를 향해 소정 거리 연장되고 제 1 코팅층의 전체 위에 중첩되며, 상기 제 1 코팅층은 상기 기재의 후방 하류 단부로부터 상기 기재의 전방 상류 단부를 향하여 소정 거리 연장되는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 15: 제 1 코팅층과 제 2 코팅층이 인접하고 서로 중첩되지 않는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 16: 제 1 코팅층과 제 2 코팅층이 서로 직접 접촉하는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 17: 스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체가 각각 8-환 소공(small pore) 분자체인, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 18: 스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체가 모두 독립적으로, AEI, AFT, AFX, CHA, EAB, ERI, KFI, LEV, SAS, SAT 및 SAV로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 갖는 제올라이트인, 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 19: 스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 각각이 CHA 결정 구조를 갖는, 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 20: 스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체 각각이, CHA 결정 구조 및 약 5 내지 약 40의 실리카 대 알루미나 비(SAR)를 갖는 알루미노실리케이트 제올라이트인, 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 21: 기재가 하류 구역에 AMOx 촉매를 포함하는 언더코트를 포함하는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품.
실시양태 22: 선택적 접촉 환원 시스템으로서, 스팀-활성화된 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 촉매 코팅층을 포함하는 제 1 기재로 형성된 제 1 선택적 접촉 환원 물품; 및 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 촉매 코팅층을 포함하는 제 2 기재로 형성된 제 2 선택적 접촉 환원 물품을 포함하고, 이때 상기 제 1 선택적 접촉 환원 물품 및 상기 제 2 선택적 접촉 환원 물품은 유체 연통하는, 선택적 접촉 환원 시스템.
실시양태 23: 제 1 선택적 접촉 환원 물품의 제 1 기재가, 제 1 촉매 코팅층을 포함하는 제 1 구역 및 고 구리-함유 분자체를 포함하는 조 촉매 층을 포함하는 제 2 구역을 갖도록 구역화되는, 임의의 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 시스템.
실시양태 24: 제 1 기재 및 제 2 기재가 다공성 벽-유동 필터 및 관통-유동 모노리쓰로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되는, 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 시스템.
실시양태 25: 제 2 기재가 AMOx 촉매를 포함하는 언더코트를 포함하는, 선행 또는 후속 실시양태의 선택적 접촉 환원 시스템.
실시양태 26: 임의의 선행 또는 후속 실시양태에 따른 선택적 접촉 환원 물품 또는 선택적 접촉 환원 시스템; 및 상기 선택적 접촉 환원 물품 또는 선택적 접촉 환원 시스템의 상류에서 그와 유체 연통하는 환원제 주입기(reductant injector)를 포함하는 배기 가스 처리 시스템.
실시양태 27: 디젤 산화 촉매, 매연 필터 및 암모니아 산화 촉매 중 하나 이상을 추가로 포함하는 선행 또는 후속 실시양태의 배기 가스 처리 시스템.
실시양태 28: 선택적 접촉 환원 물품 또는 선택적 접촉 환원 시스템의 상류에서 그와 유체 연통하는 내연 엔진을 추가로 포함하는 선행 또는 후속 실시양태의 배기 가스 처리 시스템.
실시양태 29: NOx를 함유하는 배기 가스 스트림을 처리하는 방법으로서,
상기 배기 가스 스트림을 임의의 선행 실시양태의 선택적 접촉 환원 물품, 선택적 접촉 환원 시스템 또는 배기 가스 처리 시스템에 통과시키는 단계를 포함하는, 방법.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이며, 이하에서 간략하게 설명될 것이다. 본 발명은 본원에 개시된 임의의 2 개, 3 개, 4 개 또는 그 이상의 특징 또는 요소의 조합뿐만 아니라 상술한 실시양태 중 2 개, 3 개, 4 개 또는 그 이상의 임의의 조합을 포함하며, 그러한 특징 또는 요소들이 본원의 특정 실시양태 설명에서 명시적으로 조합되는지에는 관계없다. 본 개시는, 그 다양한 양태 및 실시양태 중 임의의 것에 있어서, 개시된 발명의 임의의 분리가능한 특징 또는 요소는, 그 상황이 명백하게 달리 지시되지 않는 한, 조합될 수 있는 것으로 의도된 것으로 간주되어야 하는 것으로 전체적으로 읽혀져야 한다. 본 발명의 다른 양태 및 이점은 하기로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 실시양태에 대한 이해를 제공하기 위해, 첨부된 도면을 참조하는데, 이들 도면은 반드시 축척대로 그려진 것은 아니며, 참조 부호는 본 발명의 예시적인 실시양태의 구성요소를 나타낸다. 도면은 단지 예시적인 것이며 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명에 따른 워시코트 조성물 형태의 촉매 물품을 포함할 수 있는 허니컴형 기재 담체의 사시도이다.
도 2는 도 1에 비해 확대된 부분 단면도로서, 도 1의 기재 담체의 단부면에 평행한 평면을 따라 취한 단면도이며, 이는, 기재 담체가 모노리쓰 관통-유동 기재인 실시양태에서, 도 1에 도시된 복수의 가스 유동 통로의 확대도를 도시한다.
도 3은 도 2에 비해 확대된 단면의 절개도이며, 여기서는 도 1의 허니컴형 기재 담체가 벽-유동 필터 기재 모노리쓰(wall-flow filter substrate monolith)를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 예시적인 실시양태에 따른 하나 이상의 기재상의 코팅 층 및/또는 코팅 구역을 도시하는 부분 단면도이다.
분자체는, 일반적으로 사면체 형태의 부위를 함유하고 비교적 균일한 기공 크기의 기공 분포를 갖는 산소 이온의 광범위한 3차원 네트워크를 갖는 물질을 지칭한다. 제올라이트는 규소 및 알루미늄을 추가로 포함하는 분자체의 특정 예이다. 촉매층에서 "비-제올라이트 지지체" 또는 "비-제올라이트성 지지체"는, 제올라이트가 아니며 회합, 분산, 함침 또는 다른 적절한 방법을 통해 귀금속, 안정화제, 촉진제, 결합제 등을 수용하는 물질을 지칭한다. 이러한 비-제올라이트 지지체의 예는 고 표면적 내화성 금속 산화물을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 고 표면적 내화성 금속 산화물 지지체는 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티타니아, 세리아, 란타나, 바리아 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 활성화된 화합물을 포함할 수 있다.
제시되는 분자체는, 예를 들어 AEI, AFT, AFX, CHA, EAB, ERI, KFI, LEV, SAS, SAT 또는 SAV 구조 유형을 갖는 8-환 기공 개구 및 이중-6 환 2차적 구성 유닛을 갖는다. 동일한 구조 유형을 갖는 SAPO, AlPO 및 MeAPO 물질과 같은 모든 이소토픽(isotopic) 골격 물질이 포함된다.
알루미노실리케이트 제올라이트 구조는 기타 골격 내에 인 또는 동형 치환된 기타 금속을 포함하지 않는다. 즉, "알루미노실리케이트 제올라이트"는 SAPO, AlPO 및 MeAPO 물질과 같은 알루미노포스페이트 물질을 배제하고, 더 넓은 용어 "제올라이트"는 알루미노실리케이트 및 알루미노포스페이트를 포함한다.
8-환 소공 분자체는 알루미노실리케이트, 보로실리케이트, 갈로실리케이트, MeAPSO 및 MeAPO를 포함한다. 이들은, 비제한적으로, SSZ-13, SSZ-62, 천연 캐버자이트, 제올라이트 KG, 린데(Linde) D, 린데 R, LZ-218, LZ-235, LZ-236, ZK-14, SAPO-34, SAPO-44, SAPO-47, ZYT-6, CuSAPO-34, CuSAPO-44 및 CuSAPO-47를 포함한다. 특정 실시양태에서, 8-환 소공 분자체는 SSZ-13 및 SSZ-62와 같은 알루미노실리케이트 조성을 가질 것이다.
하나 이상의 실시양태에서, 8-환 소공 분자체는 CHA 결정 구조를 가지며, CHA 결정 구조를 갖는 알루미노실리케이트 제올라이트, SAPO, AlPO 및 MeAPO로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특히, CHA 결정 구조를 갖는 8-환 소공 분자체는 CHA 결정 구조를 갖는 알루미노실리케이트 제올라이트이다. 특정 실시양태에서, CHA 결정 구조를 갖는 8-환 소공 분자체는 SSZ-13 및 SSZ-62와 같은 알루미노실리케이트 조성을 가질 것이다. 구리 및 철-함유 캐버자이트는 CuCHA 및 FeCHA로 지칭된다.
분자체는 제올라이트성(제올라이트)일 수 있거나 비-제올라이트성일 수 있다. 제올라이트성 및 비-제올라이트성 분자체는 모두 국제 제올라이트 협회(International Zeolite Association)에 의해 CHA 구조로 지칭되는 캐버자이트 결정 구조를 가질 수 있다. 제올라이트성 캐버자이트는 대략적인 화학식 (Ca,Na2,K2,Mg)Al2Si4O12.6H2O(즉, 수화된 칼슘 알루미늄 실리케이트)를 갖는 제올라이트 그룹의 자연적으로 발생하는 텍토실리케이트 미네랄을 포함한다. 제올라이트성 캐버자이트의 3 가지 합성 형태는 문헌 ["Zeolite Molecular Sieves," by D. W. Breck, published in 1973 by John Wiley & Sons]에 기재되어 있으며, 이를 본원에 참고로 인용한다. 브렉(Breck)에 의해 보고된 3 가지 합성 형태는 제올라이트 K 내지 G로서, 문헌 [J. Chem. Soc., p. 2822(1956), Barrer et. Al.]에 기술되어 있고; 제올라이트 D는 영국 특허 제 868,846 호(1961)에, 제올라이트 R은 미국 특허 제 3,030,181 호에 기재되어 있으며, 이들을 본원에 참고로 인용한다. 제올라이트성 캐버자이트의 다른 합성 형태인 SSZ-13의 합성이 미국 특허 제 4,544,538 호에 기재되어 있다. 캐버자이트 결정 구조를 갖는 비-제올라이트성 분자체의 합성 형태, 실리코알루미노포스페이트 34(SAPO-34)의 합성이 미국 특허 제 4,440,871 호 및 제 7,264,789 호에 기재되어 있다. 캐버자이트 구조를 갖는 또 다른 합성 비-제올라이트성 분자체, SAPO-44를 제조하는 방법은 예를 들어 미국 특허 제 6,162,415 호에 기재되어 있다.
합성 8-환 소공 분자체(예를 들어, CHA 구조를 가짐)는 실리카 공급원, 알루미나 공급원 및 구조 유도제를 알칼리성 수성 조건 하에서 혼합함으로써 제조될 수 있다. 통상적인 실리카 공급원은 다양한 종류의 퓸드 실리카, 침강 실리카 및 콜로이드성 실리카 뿐만 아니라 실리콘 알콕사이드를 포함한다. 전형적인 알루미나 공급원은 뵈마이트, 유사 뵈마이트, 수산화 알루미늄, 알루미늄 염 예컨대 알루미늄 설파이트 또는 나트륨 알루미네이트 및 알루미늄 알콕사이드를 포함한다. 수산화 나트륨이 전형적으로 반응 혼합물에 첨가된다. 이 합성을 위한 전형적인 구조 유도제는 아다만틸트리메틸 암모늄 하이드록사이드이지만, 다른 아민 및/또는 4 급 암모늄염이 치환되거나 첨가될 수 있다. 반응 혼합물을 가압 용기 내에서 교반하면서 가열하여 결정성 생성물을 수득한다. 전형적인 반응 온도는 약 100℃ 내지 약 200℃, 예를 들어 약 135℃ 내지 약 170℃ 범위이다. 전형적인 반응 시간은 약 1 시간 내지 약 30 일이며, 특정 실시양태에서는, 예를 들어 10 시간 내지 3 일이다. 반응 종결시, 임의적으로 pH를 약 6 내지 약 10, 예를 들어 약 7 내지 약 7.5로 조절하고 생성물을 여과하고 물로 세척한다. 모든 산(예를 들어 질산)이 pH 조정에 사용할 수 있다. 임의적으로, 상기 생성물은 원심분리될 수 있다. 고체 생성물의 취급 및 분리를 돕기 위해 유기 첨가제가 사용될 수 있다. 분무-건조는 물품 가공의 임의적 단계이다. 고체 생성물은 공기 또는 질소 중에서 열처리된다. 대안적으로, 각각의 가스 처리는 다양한 순서로 적용될 수 있거나 또는 가스 혼합물이 적용될 수 있다. 통상적인 소성 온도는 약 400℃ 내지 약 850℃이다.
CHA 구조를 갖는 분자체는 예를 들어 미국 특허 제 4,544,538 호 및 제 6,709,644 호에 개시된 방법에 따라 제조될 수 있다.
제 1 및 제 2 분자체는 각각 약 1 내지 약 50 또는 약 5 내지 약 40의 실리카 대 알루미나 비(SAR)를 가질 수 있다.
제시된 분자체는 구리-함유성 또는 철-함유성이다. 구리 또는 철은 분자체의 이온-교환 사이트(기공)에 존재하며 또한 분자체와 회합될 수 있지만 기공의 "내에"는 회합되지 않을 수 있다. 소성시, 비-교환된 구리 염은, 본원에서 "유리(free) 구리" 또는 "가용성 구리"로 지칭되는 CuO로 분해된다. 미국 특허 제 8,404,203 호에 개시된 바와 같이 유리 구리가 유리할 수 있다. 유리 구리의 양은 이온-교환된 구리의 양보다 적거나 같거나 더 많을 수 있다.
구리- 또는 철-함유 분자체는 예를 들어 Na+ 함유 분자체(Na+ 형태)로부터 이온-교환을 통해 제조된다. Na+ 형태는 일반적으로 이온-교환 없이 소성된 형태를 의미한다. 이 형태에서, 분자체는 일반적으로 교환 부위에 Na+ 및 H+ 양이온의 혼합물을 함유한다. Na+ 양이온이 차지하는 사이트의 비율은 특정 제올라이트 배취 및 제조법에 따라 다르다. 임의적으로, 알칼리 금속 분자체는 NH4 +-교환되고, NH4 + 형태는 구리 또는 철과의 이온-교환에 사용된다. 임의적으로, NH4 +-교환된 분자체는 H+-형으로 소성되고, 이것이 구리 또는 철 양이온과의 이온-교환에 사용될 수도 있다.
구리 또는 철은, 예를 들어 미국 특허 제 9,242,238 호에 개시된 바와 같이 아세트산 구리, 황산 구리, 염화 철, 아세트산 철, 질산 철, 황산 철 등과 같은 구리 또는 철 염으로 알칼리 금속, NH4 + 또는 H+ 형태를 가진 분자체 내로 이온-교환된다. 예를 들어, 분자체의 Na+, NH4 + 또는 H+ 형태를 염 수용액과 혼합하고, 승온에서 적절한 시간 동안 교반한다. 슬러리를 여과하고, 필터 케이크를 세척하고 건조시킨다.
철-함유 분자체를 활성화시키는 방법은, 분자체에 철을 첨가한 다음, 생성된 철-함유 분자체 분말을 수증기의 존재하에 약 500℃ 내지 약 800℃에서 약 20 분 내지 약 12 시간 동안 또는 수증기의 존재하에 약 650℃ 내지 약 750℃의 온도에서 약 20 분 내지 약 2 시간 동안 스팀-소성하는 것을 포함한다. 스팀-소성 기간은 예를 들어 약 20 분 내지 약 1 시간 또는 1.5 시간이다.
스팀-활성화 단계는 환원 조건을 필요로 하지 않는다.
생성된 스팀-활성화된 철-함유 분자체 분말은 분무-건조 또는 공기-건조될 수 있다.
생성된 스팀-활성화된 철-함유 분자체는 예를 들어 스팀-활성화된 FeCHA 분말이다.
철 첨가는 예를 들어 이온-교환 공정, 철 염의 함침 또는 분자체와 산화 철의 혼합을 포함한다.
적합한 철-함유 분자체는 예를 들어 미국 특허 제 9,011,807 호에 개시되어있다.
제시된 스팀-활성화된 FeCHA 분자체는, 분자체로의 Fe의 이온-교환 단계 및 후속 스팀-소성 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다. 오직 하나의 소성 단계가 필요하다. FeCHA 분말의 스팀-활성화에 대한 제시된 방법은 기재 상에 코팅하기 전의 촉매를 예비-활성화시키는 방법을 제공한다.
스팀-활성화된 FeCHA 분자체를 함유한 SCR 물품은 예를 들어, 정상 상태의 빠른 SCR 조건에서 250℃에서 또는 350℃ 내지 600℃ 범위에 걸쳐서 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상 또는 95% 이상의 NOx 전환율을 제공할 수 있다. NOx 활성은, 예를 들어 정상 상태 조건 하에서 80,000 h-1의 부피-기준 공간 속도에서 500ppm의 NO, 500ppm의 NH3, 10%의 O2, 5%의 H2O, 잔량의 N2의 가스 혼합물에서의 최대 NH3-슬립(slip) 조건에서 측정된다.
대안적으로, 철-함유 분자체를 포함하는 코팅층을 함유하는 본 발명의 기재는 코팅된 후에 스팀-활성화될 수 있다 (즉, 제시된 코팅을 갖는 완성된 모노리쓰는 스팀 처리될 수 있다).
NOx 전환은, NO 및 NO₂의 조합된 몰% 전환율로 정의된다. 높은 값이 바람직하다. N2O 형성은 조합된 NO와 NO2가 N2O로 전환되는 몰%로 정의된다. 낮은 값이 바람직하다. NOx의 N2O로의 전환율은, N2O의 각 분자가 NOx 1 분자 및 NH₃1 분자로부터 유도된다는 가정에 기초하여 계산된다.
NOx 전환 및 N2O 형성과 같은 SCR 성능은 예를 들어, 200℃에서 600℃까지 0.5℃/분의 온도 상승으로, 500 ppm NOx (빠른 SCR 조건: NO₂/NOx = 0.5 또는 표준 SCR 조건: NO₂/NOx = 0), 500ppm의 NH3, 10%의 O2, 5%의 H2O, 잔량의 N2의 가스 혼합물에서 유사(pseudo)-정상 상태(steady state) 조건 하에서 80000 h-1의 가스 시간당 부피-기준 공간 속도에서 측정된다. 이러한 SCR 활성 측정은 미국 특허 제 8,404,203 호에 설명되어 있다.
NOx 전환은 결합된 NO 및 NO₂의 몰% 전환율로 정의된다. 높은 값이 바람직하다. N2O 형성은 조합된 NO와 NO2가 N2O로 전환되는 몰%로 정의된다. 낮은 값이 바람직하다.
스팀-활성화된 FeCHA를 함유하는 SCR 물품은 유리하게는, 먼저 FeCHA를 스팀-소성시킨 다음 촉매 코팅에서 기재에 이를 적용함으로써 제조된다. 즉, FeCHA는 물품을 성형하기 전에 스팀-활성화된다.
대안적으로, FeCHA를 함유하는 촉매 코팅이 기재에 적용될 수 있으며, 코팅된 기재는 스팀-소성되어 활성화된 FeCHA를 제공할 수 있다.
또한, 촉매 활성 금속의 적어도 일부는, 맞춤형 콜로이드가 구조 유도제, 실리카 공급원, 알루미나 공급원 및 금속 이온(예를 들어, 구리) 공급원을 함유하도록 분자체 합성 공정 중에 포함될 수 있다.
상기 분자체의 총 중량을 기준으로 철-함유 분자체 내의 철의 양은 예를 들어 약 1.0 내지 약 15 중량%이고, 구리-함유 분자체 내의 구리의 양은 예를 들어 약 0.4 내지 약 7.0 중량%, 예를 들어 약 1 내지 10 중량%이다.
일부 실시양태에서, 구리-함유 분자체 내의 구리의 양은 약 2 내지 약 8 중량%, 약 2.5 내지 약 6 중량%, 또는 약 3 내지 약 5 중량%이다. 특정 실시양태에서, 구리-함유 분자체는 구역화된 형태로 제공될 수 있는데, 이는 예를 들어 상이한 구리 농도를 갖는 둘 이상의 구리-함유 분자체의 구역을 갖는다. 예를 들어, 고 구리 구역은 약 3 중량% 이상 (예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%, 약 3 내지 약 8 중량%, 약 3 내지 약 6 중량%, 또는 약 3 내지 약 4 중량%)의 구리 농도를 갖는 구리-함유 분자체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저 구리 구역은 약 2.5 중량% 이하(최소 0.1 중량%로 이해됨)의 구리 농도를 갖는 구리-함유 분자체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저 구리 구역은 약 0.5 내지 약 2.5 중량%, 약 1 내지 약 2.5 중량%, 또는 약 2 내지 약 2.5 중량%의 구리 농도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 전방 구역 (예를 들어, 기재의 입구에 인접한 구역)이 저 구리 구역일 수 있고 후방 구역 (예를 들어, 기재의 출구에 가까운 구역)이 고 구리 구역일 수 있다. 황색으로 강조 표시된 부분은 더 바르게는 다른 특허에 속한다.
분자체에서 구리 또는 철과 같은 촉매 금속의 양은 산화물, CuO 또는 Fe2O₃로 보고된다.
분자체의 총 건조 중량에는 구리 또는 철과 같이 첨가/교환된 금속이 포함된다.
분자체, 예를 들어 알루미노실리케이트 제올라이트 내의 구리의 양은 또한 구리 대 알루미늄 원자비에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, Cu/Al 원자비는 약 0.05 내지 약 0.55일 수 있다.
분자체, 예를 들어 알루미노실리케이트 제올라이트 내의 철의 양은 또한 철 대 알루미늄 원자비에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, Fe/Al 원자비는 약 0.05 내지 약 2.0일 수 있다. 보다 높은 Fe/Al 비율에서, 철의 일부는 전통적인 이온-교환 사이트에 존재하지 않고 오히려 작은 산화 철 입자로서 존재할 것이다.
상류 및 하류 구역의 분자체는 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어 이는 이의 SAR과 관련하여 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 분자체는 제 2 분자체의 SAR보다 작거나, 동일하거나 큰 SAR을 가질 수 있다.
구리를 함유하는 8-환 소공 분자체는 소성된 분자체의 총 중량을 기준으로 2 중량% 미만의 나트륨 함량(휘발성 물질 비함유 기준으로 Na2O로서 보고됨)을 각각 가질 수 있다. 보다 특정한 양태에서, 나트륨 함량은 1 중량% 미만 또는 2500ppm 미만이다. 상기 분자체는 각각 약 0.7 미만, 예를 들어 약 0.02 내지 약 0.7의 원자 나트륨 대 알루미늄 비를 가질 수 있다. 상기 분자체는 각각, 약 0.5보다 큰, 예를 들어 약 0.5 내지 약 50의, 원자 구리 대 나트륨 또는 철 대 나트륨 비를 가질 수 있다.
본 발명의 구리 또는 철-함유 분자체는, DIN 66131에 따라 측정된 BET 표면적이 적어도 약 400 ㎡/g, 적어도 약 550 ㎡/g 또는 적어도 약 650 ㎡/g, 예를 들어 약 400 내지 약 750 ㎡/g 또는 약 500 내지 약 750 ㎡/g일 수 있다. 본 발명의 분자체는 SEM을 통해 결정될 때 약 10 나노미터 내지 약 10 마이크로미터, 약 50 나노미터 내지 약 5 마이크로미터 또는 약 0.1 마이크로미터 내지 약 0.5 마이크로미터의 평균 결정 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 분자체 결정은 0.1 마이크로미터 또는 1 마이크로미터보다 크고 5 마이크로미터보다 작은 평균 결정 크기를 가질 수 있다.
상기 분자체는 분말 또는 분무-건조된 물질의 형태로 제공될 수 있으며, 이는 적합한 개질제와 혼합되거나 이로 코팅된다. 개질제는 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아 및 내화성 금속 산화물 결합제 (예를 들어 지르코늄 전구체)를 포함한다. 임의적으로 적합한 개질제와 혼합되거나 그에 의해 코팅된 후, 상기 분말 또는 분무된 물질은 슬러리(예를 들어 물을 가짐)로 형성될 수 있으며, 이는, 예를 들어 미국 특허 제 8,404,203 호에 개시된 바와 같이, 적절한 기재 상에 침착된다.
유리하게는, 본 발명의 물품 및 시스템에서 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체의 양은 중량 기준으로 약 1:10 내지 약 10:1이다. 예를 들어, 이들은 상류 구역의 철-함유 분자체 대 하류 구역의 구리-함유 분자체의 중량비를 나타낸다.
유리하게는, 본 발명의 물품 및 시스템에서 철 대 구리의 중량비는 산화물의 중량을 기준으로 약 1:15 내지 약 15:1이다. 이것은 상류 구역의 철 대 하류 구역의 구리의 중량비를 나타낼 수 있다.
철-함유 분자체의 분자체는 8-환 분자체를 포함할 수 있거나, 또는 10-환 또는 12-환 분자체를 포함할 수 있다.
용어 "촉매"는 화학 반응을 촉진시키는 물질을 지칭한다. 촉매는 "촉매 활성 종" 및 상기 활성 종을 운반하거나 지지하는 "담체"를 포함한다. 예를 들어, 제올라이트를 포함하는 분자체는 존재하는 구리 및 철 활성 촉매 종에 대한 담체/지지체이다. 마찬가지로, 내화성 금속 산화물 입자는 백금족 금속 촉매 종에 대한 담체일 수 있다.
촉매 활성 종은 화학 반응을 촉진하기 때문에 "촉진제"라고도 불린다. 예를 들어, 본 발명의 구리- 또는 철-함유 분자체는 구리- 또는 철-촉진된 분자체로 불릴 수 있다. "촉진된 분자체"는 촉매 활성 종을 의도적으로 첨가한 분자체를 의미한다.
질소 산화물(NOx)의 선택적 접촉 환원(SCR)은 N2로의 선택적 환원을 의미한다.
용어 "기재"는 일반적으로, 촉매 코팅이 배치되는 모노리쓰 물질, 예를 들어 관통-유동 모노리쓰 또는 모노리쓰성 벽-유동 필터를 지칭한다. 하나 이상의 실시양태에서, 기재는 허니컴 구조를 갖는 세라믹 또는 금속이다. 통로가 유체 흐름에 대해 개방되도록 기재의 입구 단부로부터 출구 단부까지 연장되는 미세하고 평행한 가스 유동 통로를 갖는 형태의 모노리쓰 기재와 같은 임의의 적합한 기재가 사용될 수 있다. 유체 입구로부터 유체 출구까지 본질적으로 직선 경로인 통로는, 통로를 통해 흐르는 가스가 촉매 물질과 접촉하도록 촉매 코팅이 상부에 배치된 벽에 의해 형성된다. 모노리쓰 기재의 유동 통로는 얇은 벽 채널이며, 이는 사다리꼴, 직사각형, 정사각형, 정현파형(sinusoidal), 육각형, 삼각형 등과 같은 임의의 적합한 단면 형상 및 크기를 가질 수 있다. 이러한 구조는 단면 1 인치 당 약 60 내지 약 900 개 또는 그 이상의 가스 입구 개구(즉, 셀)을 함유할 수 있다.
제시된 기재는, 원통과 유사한, 길이 및 직경 및 부피를 갖는 3차원형이다. 상기 형상은 실린더와 반드시 일치하지 않아도 된다. 상기 길이는 입구 단부와 출구 단부에 의해 한정된 축 길이이다.
관통-유동 모노리쓰 기재는 예를 들어, 약 50 in3 내지 약 1200 in3의 부피, 약 60 내지 약 500 cpsi(제곱 인치당 셀) 또는 최대 약 900 cpsi, 예를 들어 약 200 내지 약 400 cpsi의 셀 밀도 및 약 50 내지 약 200 ㎛ 또는 약 400 ㎛의 벽 두께를 갖는다.
상기 기재는 전술한 바와 같이 "관통-유동" 모노리쓰일 수 있다. 대안적으로, 촉매 코팅이 벽-유동 필터 매연 필터 상에 배치되어, 촉매화된 매연 필터(CSF)를 생성할 수 있다. 벽-유동 기재가 이용된다면, 생성된 시스템은 가스 오염물과 함께 미립 물질을 제거할 수 있을 것이다. 벽-유동 필터 기재는 코디어라이트, 알루미늄 티타네이트 또는 실리콘 카바이드와 같은 당 업계에 일반적으로 공지된 재료로 제조될 수 있다. 벽-유동 기재 상의 촉매 코팅의 담지는 다공성 및 벽 두께와 같은 기재 특성에 의존할 것이며, 전형적으로 관통-유동 기재상의 촉매 담지량보다 적을 것이다.
SCR 촉매 코팅을 지지하는데 유용한 벽-유동 필터 기재는 기재의 길이 방향 축을 따라 연장되는 다수의 미세하고 실질적으로 평행한 가스 유동 통로를 갖는다. 통상적으로, 각각의 통로는 기재 본체의 일 단부에서 차단되고, 대향하는 단부면에서 통로가 교대로 차단된다. 이러한 모노리쓰 담체는, 약 700 개까지 또는 그 이상까지의 cpsi(단면의 제곱 인치당 유동 통로 (또는 "셀"))를 포함할 수 있지만, 훨씬 적은 개수가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 전형적인 담체는 통상적으로 약 100 내지 약 300 개의 셀/평방 인치("cpsi")를 갖는다. 상기 셀은 직사각형, 정사각형, 삼각형, 육각형 또는 다른 다각형 모양의 단면을 가질 수 있다. 벽-유동 기재는 전형적으로 약 50 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터, 예를 들어 약 150 마이크로미터 내지 약 400 마이크로미터의 벽 두께를 갖는다. 벽-유동 필터는 일반적으로 촉매 코팅의 배치 전에 적어도 10 마이크로미터의 평균 기공 크기로 적어도 40%의 벽 기공율을 가질 것이다. 예를 들어, 벽-유동 필터는 촉매 코팅의 배치 이전에 약 50 내지 약 75%의 벽 기공율 및 약 10 내지 약 30 마이크로미터의 평균 기공 크기를 가질 것이다.
또한, 도 1 및 도 2는 본원에 기재된 바와 같은 워시코트 조성물로 코팅된 관통-유동 기재의 형태의 예시적인 기재(2)를 도시한다. 도 1을 참조하면, 예시적인 기재(2)는 원통형이고, 원통형 외면(4), 상류 단부면(6) 및 단부면(6)과 동일한 대응 하류 단부면(8)을 갖는다. 기재(2)에는 다수의 미세하고 평행한 가스 유동 통로(10)이 형성되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유동 통로(10)는 벽(12)에 의해 형성되고 상류 단부면(6)에서 하류 단부면(8)으로 담체(2)를 통해 연장되며, 통로(10)은 막혀있지 않아, 유체 예를 들어 가스 스트림이 담체(2)를 종 방향으로 가스 유동 통로(10)을 거쳐서 흐르도록 한다. 도 2에서 보다 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 벽(12)은, 가스 유동 통로(10)가 실질적으로 규칙적인 다각형 형상을 갖도록 치수가 정해지고 구성된다. 도시된 바와 같이, 워시코트 조성물은 필요에 따라 다수의 별개의 층으로 적용될 수 있다. 도시된 실시양태에서, 워시코트는, 담체 부재(member)의 벽(12)에 부착된 불연속 바닥부(bottom) 워시코트 층(14) 및 바닥부 워시코트 층(14) 위에 코팅된 제 2 불연속 상부(top) 워시코트 층(16) 둘다로 이루어진다. 본 발명은 하나 이상 (예를 들어, 2, 3 또는 4개)의 워시코트 층을 포함할 수 있으며, 도시된 2-층 실시양태에 한정되지 않는다.
대안적으로, 도 1 및 도 3은 본원에 기재된 바와 같은 워시코트 조성물로 코팅된 벽-유동 필터 기재의 형태의 예시적인 기재(2)를 예시할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 예시적인 기재(2)는 다수의 통로(52)를 갖는다. 상기 통로는 필터 기재의 내부 벽(53)에 의해 튜브형으로 둘러싸여 있다. 기재는 입구 단부(54) 및 출구 단부(56)를 갖는다. 입구 단부에서는 입구 플러그(58)로 출구 단부에서는 출구 플러그(60)로 교대로 막혀서 입구(54) 및 출구(56)에서 대향하는 체커보드(checkerboard) 패턴을 형성한다. 가스 스트림(62)은 막히지 않은 채널 입구(64)를 통해 들어오고, 출구 플러그(60)에 의해 멈추어지고, (다공성) 채널 벽(53)을 통해 출구 측(66)으로 확산된다. 상기 가스는 입구 플러그(58)로 인해 벽의 입구 측으로 되돌아갈 수 없다. 본 발명에 사용된 다공성 벽-유동 필터는, 상기 요소의 벽이 하나 이상의 촉매 물질을 상부에 갖거나 내부에 함유하는 점에서 촉매화된 것이다. 촉매 물질은 상기 요소 벽의 입구 측에만, 출구 측에만, 입구 측 및 출구 측 모두에 존재할 수 있거나, 벽 자체는 촉매 물질로 전체적으로 또는 부분적으로 구성될 수 있다. 본 발명은 상기 요소의 입구 및/또는 출구 벽상에 하나 이상의 촉매 물질 층을 사용하는 것을 포함한다.
촉매화된 벽-유동 필터는 예를 들어 미국 특허 제 7,229,597 호에 개시되어있다. 이 참고 문헌은, 코팅이 다공성 벽을 투과하도록, 즉 벽 전체에 분산되도록 촉매 코팅을 적용하는 방법을 교시한다. 관통-유동 및 벽-유동 기재는 또한 예를 들어 2016/070090 호로 공개된 미국 특허 출원 제 62/072,687 호에 개시되어 있다.
예를 들어, 제시된 시스템에서, 제 1 기재는 다공성 벽-유동 필터이고 제 2 기재는 관통-유동 모노리쓰이거나, 대안적으로, 제 1 기재는 관통-유동 모노리쓰이고 제 2 기재는 다공성 벽-유동 필터이다. 대안적으로, 두 기재는 동일할 수도 있고, 관통-유동 또는 벽-유동 기재일 수도 있다.
제시된 촉매 코팅은 벽의 표면 상에 및/또는 벽의 공극 내에, 즉 필터 벽 "내에" 및/또는 "상에" 있을 수 있다. 따라서, "촉매 코팅을 상부에 갖는"이라는 문구는, 임의의 표면, 예를 들어 벽 표면 및/또는 기공 표면 상에 있음을 의미한다.
"배출물 스트림" 또는 "배기 가스 스트림"이란 용어는 고체 또는 액체 미립 물질을 함유할 수 있는 유동 가스의 임의의 조합물을 의미한다. 상기 스트림은 가스 성분을 포함하며, 예를 들어 린번(lean burn) 엔진의 배기 가스이며, 이는 액체 방울, 고체 미립자 등과 같은 특정 비-가스 성분을 함유할 수 있다. 린번 엔진의 배기 스트림은 전형적으로, 연소 생성물, 불완전 연소 생성물, 질소 산화물, 가연성 및/또는 탄소질 미립 물질(매연) 및 미반응 산소 및/또는 질소를 추가로 포함한다.
특정 실시양태는, 화학량론적 연소에 필요한 것 초과의 공기를 가진 연소 조건(즉, 린(lean) 조건)에서 작동하는 내연 기관(특히, 디젤 엔진)의 배기 가스로부터 NOx를 제거하기 위한 물품, 시스템 및 방법의 용도에 관한 것이다.
기재의 입구 단부는 "상류" 단부 또는 "전방" 단부와 동의어이다. 배출구 단부는 "하류" 단부 또는 "후방" 단부와 동의어이다. 기재는 길이 및 폭을 가질 것이다. 상류 구역은 하류 구역의 상류에 있다. 촉매화된 기재의 구역은 특정의 코팅 구조를 상부에 갖는 단면으로 정의된다.
본 발명의 배기 가스 처리 방법에서, 배기 가스 스트림은 SCR 물품, SCR 시스템 또는 배기 가스 처리 시스템을, 상류 단부에 진입하고 하류 단부를 빠져 나옴으로써 통과한다.
세라믹 기재는 임의의 적합한 내화성 재료, 예를 들어 코디어라이트, 코디어라이트-α-알루미나, 티탄산 알루미늄, 탄화 규소, 질화 규소, 지르콘 뮬라이트, 스포듀멘, 알루미나-실리카-마그네시아, 지르콘 실리케이트, 실리마나이트, 규산 마그네슘, 지르콘, 페탈라이트, α-알루미나, 알루미노실리케이트 등으로 제조될 수 있다.
본 발명에 유용한 기재는 또한 금속성일 수 있고, 하나 이상의 금속 또는 금속 합금으로 구성될 수 있다. 금속 기재는 펠릿, 주름진 시트 또는 모노리쓰 발포체와 같은 다양한 형상으로 사용될 수 있다. 금속 기재의 특정 예는 내열성 베이스-금속(base-metal) 합금, 특히 철이 실질적 또는 주요 성분인 것들을 포함한다. 이러한 합금은 니켈, 크롬 및 알루미늄 중 하나 이상을 함유할 수 있으며, 이들 금속의 합계는 바람직하게는 합금의 약 15 중량% 이상을 차지할 수 있으며, 예를 들어 약 10 내지 약 25 중량%의 크롬, 약 1 내지 약 8 중량%의 알루미늄, 및 0 내지 약 20 중량%의 니켈을 포함할 수 있다.
촉매 코팅은 활성 촉매 종을 함유하는 하나 이상의 담체를 함유한다. 촉매 코팅은 전형적으로, 촉매 활성 종을 상부에 갖는 담체를 함유하는 워시코트의 형태로 적용될 수 있다. 워시코트는, 액체 비히클 중의 특정 고형분 함량(예를 들어, 10-60 중량%)의 담체를 함유하는 슬러리를 제조한 다음 이를 기재 상에 코팅하고 건조 및 소성시켜 코팅층을 제공함으로써 형성된다. 다중 코팅층이 적용될 때, 기재는 각각의 층이 적용된 후 및/또는 원하는 수의 다중 층이 적용된 후에 건조되고 소성된다.
분자체의 코팅층은, 결합제, 예를 들어 지르코닐 아세테이트 또는 임의의 다른 적합한 지르코늄 전구체 예컨대 지르코닐 니트레이트와 같은 적합한 전구체로부터 유도된 ZrO2 결합제를 사용하여 제조될 수 있다. 지르코닐 아세테이트 결합제는, 예를 들어, 촉매가 적어도 약 600℃의 고온, 예를 들어 약 800℃ 이상의 고온 및 약 10% 이상의 고 수증기 환경에 노출될 때, 열 노화 후에 균질하고 손상되지 않은 상태로 유지되는 촉매 코팅을 제공한다. 다른 잠재적으로 적합한 결합제는 알루미나 및 실리카를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 알루미나 결합제는 알루미늄 산화물, 알루미늄 수산화물 및 알루미늄 옥시수산화물 포함한다. 알루미늄 염 및 콜로이드 형태의 알루미나가 또한 사용될 수 있다. 실리카 결합제는 콜로이드성 실리카를 비롯한 다양한 형태의 SiO2를 포함한다. 결합제 조성물은 지르코니아, 알루미나 및 실리카의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅층은 ZrO2 또는 Al2O₃ 결합제를 함유할 수 있다.
촉매 코팅은 하나 초과의 얇은 부착성 층을 포함할 수 있다. 상기 코팅은 기재 상에 기재에 부착된 상태로 배치된다. 전체 코팅은 개별 "코팅층"을 포함한다. 촉매 코팅은, 구역화된 촉매층을 포함하도록 "구역화"된다. 이것은 "측방향으로 구역화된" 것으로 기술될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 층은, 입구 단부로부터 출구 단부를 향해 기재 길이의 약 5% 내지 약 100%, 약 10% 내지 약 90%, 또는 약 20% 내지 약 50% 연장되도록 연장될 수 있다. 제 2 층은 출구 단부로부터 입구 단부를 향해 기재 길이의 약 5% 내지 약 100%, 약 10% 내지 약 90%, 또는 약 20% 내지 약 50% 연장되도록 연장될 수 있다. 제 1 및 제 2 층은 서로 인접할 수 있고 서로 중첩되지 않을 수 있다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 층은 서로 일부 중첩되어, 제 3 "중간" 구역을 제공할 수 있다. 중간 구역은 예를 들어 기재 길이의 약 5% 내지 약 80%, 예를 들어 기재 길이의 약 5%, 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 또는 약 70% 연장될 수 있다. 대안적으로, 제 1 층은 출구 단부로부터 연장될 수 있고, 제 2 층은 입구 단부로부터 연장될 수 있다.
제 1 및 제 2 층은 각각 기재의 전체 길이로 연장되거나 각각 기재 길이의 일부분에만 연장될 수 있고, 부분적으로 또는 전체적으로 서로 위에 중첩되거나 또는 아래에 중첩될 수 있다. 제 1 및 제 2 층 각각은 입구 단부 또는 출구 단부 중 어느 하나로부터 연장될 수 있다.
제 1 코팅층은 기재의 전체 길이로 연장될 수 있고, 제 2 코팅층은 제 1 코팅층의 일부 또는 전부에서 위에 중첩되거나 또는 아래에 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제 2 코팅층은 출구 단부로부터 입구 단부를 향해 기재 길이의 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70% 또는 약 80% 만큼 연장될 수 있다.
제 2 코팅층은 기재의 전체 길이로 연장될 수 있고, 제 1 코팅층은 제 2 층의 일부 또는 전부에서 위에 중첩되거나 또는 아래에 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제 1 코팅층은 출구 단부로부터 입구 단부를 향해 기재 길이의 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70% 또는 약 80% 만큼 연장될 수 있다.
제시된 구역은 제 1 및 제 2 코팅층의 관계에 의해 정의된다. 제 1 및 제 2 코팅층과 관련하여, 상류 및 하류 구역만 있거나, 또는 상류 구역, 중간 구역 및 하류 구역이 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 층이 인접하고 중첩하지 않는 경우, 상류 및 하류 구역만 존재한다. 제 1 및 제 2 층이 어느 정도 중첩되는 경우, 상류, 하류 및 중간 구역이 있다. 예를 들어, 제 1 코팅층이 기재의 전체 길이로 연장되고 제 2 코팅층이 출구 단부로부터 특정 길이로 연장되어 제 1 코팅층의 일부를 중첩하는 경우 상류 및 하류 구역만 존재한다.
제 1 및/또는 제 2 코팅층은 기재와 직접 접촉할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 "언더코트(undercoat)"가 존재하여, 제 1 및/또는 제 2 코팅층의 적어도 일부가 기재와 직접 접촉하지 않도록 (오히려 언더코트와 접촉하도록) 할 수 있다. 하나 이상의 "오버코트(overcoat)"가 또한 존재하여, 제 1 및/또는 제 2 코팅층의 적어도 일부가 가스 스트림 또는 대기에 직접 노출되지 않도록 (오히려 오버코트와 접촉하도록) 할 수 있다.
제 1 및 제 2 코팅층은 "중간" 중첩 구역 없이 서로 직접 접촉할 수 있다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 코팅층은 2 개의 구역 사이에 "간극(gap)"을 가지고 직접 접촉하지 않을 수 있다. "언더코트" 또는 "오버코트"의 경우, 제 1 및 제 2 SCR 층 사이의 갭을 "내부층(interlayer)"이라 칭한다.
언더코트는 코팅층 "아래"의 층이고, 오버코트는 코팅층 "위"의 층이고 내부층은 두 코팅층 사이의 층이다.
내부층(들), 언더코트(들) 및 오버 코트(들)은 하나 이상의 촉매를 함유할 수 있거나 촉매를 함유하지 않을 수 있다.
본 촉매 코팅은 하나 초과의 동일한 층, 예를 들어 하나 초과의 제 1 및/또는 제 2 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 가장 간단한 물품은, 모노리쓰 또는 필터의 입구 단부로부터 출구 단부쪽으로 연장하는 제 1 코팅층 및 출구 단부로부터 입구 단부쪽으로 연장되는 제 2 코팅층을 갖는 관통-유동 기재 또는 벽-유동 필터를 포함한다.
본 촉매 코팅 및 촉매 코팅의 각 구역 또는 코팅의 임의의 구역은 예를 들어 기재를 기준으로 약 0.3 g/in3 내지 약 4.5 g/in3, 또는 약 0.4, 약 0.5, 약 0.6, 약 0.7, 약 0.8, 약 0.9 또는 약 1.0 g/in3 내지 약 1.5 g/in3, 약 2.0 g/in3, 약 2.5 g/in3, 약 3.0 g/in3, 약 3.5 g/in3 또는 약 4.0g/in3의 농도(담지량)으로 기재 상에 존재한다. 이는, 기재 부피 당, 예를 들어 허니컴 모노리쓰의 부피 당, 건조 고체 중량을 지칭한다. 베이스 금속, 예를 들어 구리의 양은, 분자체를 또한 포함하는 촉매 코팅의 단지 일부이다. 부피당 구리의 양은 예를 들어 상기 값의 약 0.2% 내지 약 10%일 것이다. 부피 당 구리의 양은 구리 농도이다. 부피 당 철의 양은 철 농도이다. 부피 당 베이스 금속-함유 분자체의 양은 분자체 농도이다. 농도는 기재의 단면 또는 전체 기재를 기준으로 한다.
용어 "촉매 물품"은 원하는 반응을 촉진시키는데 사용되는 요소를 의미한다. 본 발명의 촉매 물품은 촉매 코팅이 상부에 배치되어 있는 기재를 포함한다.
시스템은 하나 초과의 물품(예를 들어, 제 1 SCR 물품 및 제 2 SCR 물품)을 포함한다. 시스템은 또한 환원제 주입기, 디젤 산화 촉매(DOC), 매연 필터 또는 암모니아 산화 촉매(AMOx) 또는 린 NOx 트랩(LNT)을 함유하는 하나 이상의 물품을 포함할 수 있다.
환원제 주입기를 포함하는 물품은 환원 물품이다. 환원 시스템은 환원제 주입기 및/또는 펌프 및/또는 저장조 등을 포함한다.
본 처리 시스템은 디젤 산화 촉매 및/또는 매연 필터 및/또는 암모니아 산화 촉매를 더 포함할 수 있다. 매연 필터는 촉매화되지 않았거나 촉매화된 것(CSF)일 수 있다. 예를 들어, 본 처리 시스템은 상류에서 하류로, DOC를 함유하는 물품, CSF, 우레아 주입기, 제시된 구역화된 SCR 물품 또는 제 1 SCR 물품 및 제 2 SCR 물품 및 AMOx를 함유하는 물품을 포함할 수 있다. 린 NOx 트랩(LNT)이 또한 포함될 수 있다.
AMOx 촉매를 포함하는 언더코트 층이 기재의 하류 구역에 존재할 수 있다. 예를 들어, AMOx 언더코트 층은 출구 단부로부터 입구 단부쪽으로 제시된 물품의 기재 길이의 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70% 또는 약 80% 만큼 연장될 수 있다.
AMOx 언더코트 층 또한 제 2, 하류 물품의 제 2 기재 상에 존재할 수 있다. 이러한 언더코트 층은 제 2 기재의 전체 길이, 또는 제 2 기재 길이의 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80% 또는 약 90% 만큼 연장될 수 있다.
AMOx 촉매는 예를 들어 미국 특허 공개 제 2011/0271664 호에 개시되어 있다. 암모니아 산화(AMOx) 촉매는 배기 가스 스트림으로부터 암모니아를 제거하는데 효과적인 지지된 귀금속 성분일 수 있다. 상기 귀금속은 루테늄, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은 또는 금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 귀금속 성분은 귀금속의 물리적 혼합물 또는 화학적 또는 원자적으로 도핑된 조합물을 포함한다. 귀금속 성분은 예를 들어 백금을 포함한다. 백금은 AMOx 촉매를 기준으로 약 0.008% 내지 약 2 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
귀금속 성분은 전형적으로 고 표면적 내열성 금속 산화물 지지체 상에 침착된다. 적합한 고 표면적 내화성 금속 산화물의 예는 알루미나, 실리카, 티타니아, 세리아 및 지르코니아 뿐만 아니라 이들의 물리적 혼합물, 화학적 조합물 및/또는 원자적으로 도핑된 조합물을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 내화성 금속 산화물은 실리카-알루미나, 비정질 또는 결정성 알루미노실리케이트, 알루미나-지르코니아, 알루미나-란타나, 알루미나-바리아, 알루미나-세리아 등과 같은 혼합 산화물을 함유할 수 있다. 예시적인 내화성 금속 산화물은 약 50 내지 약 300 m2/g의 비표면적을 갖는 고 표면적 γ-알루미나를 포함한다.
AMOx 촉매는 예를 들어 CHA, FAU, BEA, MFI 및 MOR 유형의 분자체로부터 선택된 제올라이트성 또는 비-제올라이트성 분자체를 포함할 수 있다. 분자체는 산화물-지지된 백금 성분과 물리적으로 혼합될 수 있다. 다른 실시양태에서, 백금은 분자체의 외부 표면 상에 또는 그의 채널, 공동(cavity) 또는 케이지(cage) 내에 분포될 수 있다.
제 1 선택적 접촉 환원 물품 및 제 2 선택적 접촉 환원 물품을 포함하는 본 실시양태는 "다중 성분" 또는 "다중-브릭(brick)" 시스템으로 지칭될 수 있다. "브릭"은 모노리쓰 또는 필터와 같은 단일 물품을 의미할 수 있다.
유리하게는, 다중 성분 시스템의 물품은 각각 본원에 개시된 바와 같이 구역화된 코팅을 함유하는 기재를 함유할 수 있다.
촉매 물품은, 환원제, 예를 들어 암모니아 또는 우레아의 존재하에 질소 산화물(NOx)의 환원을 촉매작용하는 데 효과적이다. 실시 중에, 환원제는 SCR 물품의 상류의 위치로부터 배출 스트림 내로 주기적으로 계량 도입된다. 주입기는 SCR 물품의 상류에서 그와 유체 연통된다. 주입기는 또한 환원제 저장소 및 펌프와 연결된다.
본 발명의 물품, 시스템 및 방법은 트럭 및 자동차와 같은 이동성 배출원으로부터의 배기 가스 스트림의 처리에 적합하다. 상기 물품, 시스템 및 방법은 또한 발전소와 같은 고정된 배출원으로부터의 배출 스트림의 처리에 적합하다.
암모니아는 고정식 발전소의 배기 처리를 위한 SCR 반응의 전형적인 환원제이며, 우레아는 이동성 배출원의 배출물 처리에 사용되는 전형적인 SCR 환원제이다. 우레아는 SCR 촉매와 접촉하기 전에 또는 SCR 촉매 상에서 암모니아 및 이산화탄소로 분해되며, 이때 암모니아는 NOx에 대한 환원제 역할을 한다.
본원에 기술된 물품, 시스템 및 방법은 예를 들어 높은 NOx 전환을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 촉매 물품은 80000 h-1의 가스 시간당 공간 속도에서 측정할 때 적어도 50%, 적어도 55% 또는 적어도 60%의 200℃에서의 노화된 NOx 전환율을 나타낼 수 있다. 본 발명의 촉매 물품은 450℃에서 500ppm의 NO, 500ppm의 NH3, 10%의 O2, 5%의 H2O, 나머지 N2의 가스 혼합물에서 정상 상태 조건 하에서 80000 h-1의 가스 시간당 부피-기준 공간 속도에서 측정시 적어도 70%, 적어도 75% 또는 적어도 80%의 노화된 NOx 전환을 나타낼 수 있다. 코어는, 750℃에서 5 시간 동안 10% H2O, 10% O2, 나머지량의 N2를 함유하는 가스 유동에서 튜브 로(tube furnace) 내에서 수열 노화된다. 이러한 SCR 활성 측정은 미국 특허 제 8,404,203 호에 설명되어 있다.
또한, 본원의 물품, 시스템 및 방법은 90% 이상의 과도 HDD FTP 조건하의 NOx 전환율 및 1.5% 이하의 N2O 형성을 제공할 수 있다.
예를 들어, 일부 본원의 선택적 접촉 환원 물품 또는 시스템은 각각, 과도 엔진 시험 조건 하에서 유일한 SCR 촉매로서 균일한 농도의 CuCHA를 함유하는 물품 또는 시스템에 비해 90% 이상의 NOx 전환율 및 40% 이하의 N2O 형성을 제공할 수 있다. 균일한 농도의 CuCHA를 함유하는 물품은 기재 상에 균일한 농도로 CuCHA를 포함하는 촉매 코팅을 함유하며; CuCHA는 기준으로 제시된 유일한 SCR 촉매이다. 마찬가지로, 시스템 기준으로서, 두 기재 모두 유일한 SCR 촉매와 동일한 균일한 농도의 CuCHA를 함유한다.
즉, 본 물품 및 시스템은 보다 적은 양의 N2O를 형성하면서 양호하거나 우수한 NOx 전환율을 제공한다.
또한, (입구를 한정할 수 있는) 전방 상류 단부와 (출구를 한정할 수 있는) 후방 하류 단부를 갖는 기재를 포함하는 SCR 물품이 개시되며, 이때 상기 두 단부는 축 방향 길이를 한정하고, 상기 기재는 적어도 부분적으로 상기 두 단부 사이의 축 길이를 따라 촉매 코팅을 그의 상부에 가지며, 상기 촉매 코팅은 스팀-활성화된 FeCHA 및 CuCHA를 포함한다. 이 경우, 상기 코팅은 기재의 전체 길이에 걸쳐 또는 출구 단부 또는 입구 단부로부터의 부분 길이, 예를 들어 축 길이의 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80% 또는 약 90% 만큼 연장될 수 있다.
촉매 코팅이 스팀-활성화된 FeCHA 및 CuCHA를 모두 함유하는 경우, 중량비는 약 1:10 내지 약 10:1, 예를 들어 약 1:9, 약 1:8, 약 1:7, 약 1:6, 약 1:5, 약 1:4, 약 1:3, 약 1:2, 약 1:1, 약 2:1, 약 3:1, 약 4:1, 약 5:1, 약 6:1, 약 7:1, 약 8:1 또는 약 9:1일 수 있다.
제시된 선택적 접촉 환원 물품 또는 시스템 또는 방법은 예를 들어, 전방 상류 구역이 예를 들어 과도 HDD FTP 조건 하에 측정시 총 NOx 전환의 약 0.6y 내지 약 0.9y를 제공하는 총 NOx 전환을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상류 구역은 총 NOx 전환의 약 0.5y, 약 0.6y, 약 0.7y, 약 0.8y 또는 약 0.9y를 제공한다.
본 발명의 예시적인 실시양태가 이하에 도시된다. 이들 실시양태는 예로서 제공되며, 촉매 코팅의 추가 조합이 포함되는 것으로 이해된다. 또한, 예시된 바와 같이, 코팅 구역 및 코팅층은 코팅층이 코팅 구역을 한정할 수 있다는 점에서 상호 교환 가능할 수 있다.
일 실시양태에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기재(100)은, 다수의 촉매 활성 분자체의 조합물인 단일 코팅층(101)으로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 단일 코팅(101)은 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예를 들어, 약 1 내지 약 10 중량% 산화철 함유) 및 구리-함유 분자체(바람직하게는 높은 구리 농도, 예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%)의 조합물일 수 있다. 다른 실시양태에서, 다시 도 4a를 참조하면, 기재(100)은, 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체와 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체의 조합물인 단일 층(101)으로 코팅될 수 있다.
다른 실시양태에서, 기재(100)은 2 개의 비-중첩 구역으로 코팅될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)에 근접한 제 1 구역(102)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예를 들어, 약 1 내지 약 10 중량%의 산화철 함유); 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 높은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 100:1 내지 약 1:1임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)에 근접한 제 2 구역(103)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 바람직하게는 구리 농도가 높은(예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%) 구리-함유 분자체; 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 낮은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 1:1 내지 1:100임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물.
또 다른 실시양태에서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 기재(100)은, 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)로부터 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)까지 연장되는 제 1 코팅층(104), 및 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)에 근접하고 기재(100)의 부분 길이만을 가로질러 연장되는(즉, 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)에 도달하기 전에 종결됨), 제 1 코팅층(104) 위에 코팅되는 제 2 코팅층(105)로 코팅될 수 있다. 제 1 코팅층(104)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예컨대, 약 1 내지 약 10 중량%의 산화철 함유); 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 높은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 100:1 내지 약 1:1임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 제 2 코팅층(105)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 바람직하게는 구리 농도가 높은(예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%) 구리-함유 분자체; 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 낮은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 1:1 내지 1:100임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물.
다른 실시양태에서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 기재(100)은, 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)로부터 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)까지 연장되는 제 1 코팅층(106), 및 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)에 근접하고 기재(100)의 부분 길이만을 가로 질러 연장되는(즉, 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)에 도달하기 전에 종결됨), 제 1 코팅층(106) 위에 코팅되는 제 2 코팅층(107)으로 코팅될 수 있다. 제 1 코팅층(106)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 바람직하게는 구리 농도가 높은(예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%) 구리-함유 분자체; 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 낮은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 1:1 내지 1:100임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 제 2 코팅층(107)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예컨대, 약 1 내지 약 10 중량%의 산화철 함유); 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 높은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 100:1 내지 약 1:1임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물.
또 다른 실시양태에서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 기재(100)은, 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)로부터 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)까지 연장되는 제 1 코팅층(108), 및 기재(100)의 전방 단부 또는 입구 단부(100a)로부터 기재(100)의 후방 단부 또는 출구 단부(100b)까지 연장되는, 제 1 코팅층(108) 위에 코팅되는 제 2 코팅층(109)을 포함할 수 있다. 제 1 코팅층(108)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 바람직하게는 구리 농도가 높은(예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%) 구리-함유 분자체; 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 낮은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 1:1 내지 1:100임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 제 2 코팅층(109)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예컨대, 약 1 내지 약 10 중량%의 산화철 함유); 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 높은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 100:1 내지 약 1:1임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물.
다른 실시양태에서, 도 4f를 참조하면, 제 1 기재(100)은 제 1 코팅층(110)으로 코팅되고, 제 2의 별도의 기재(100')은 제 2 코팅층(111)으로 코팅될 수 있다. 제 1 기재(100) 상의 제 2 코팅층(110)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예컨대, 약 1 내지 약 10 중량%의 산화철 함유); 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 높은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 100:1 내지 약 1:1임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 제 2의 별도의 기재(100') 상의 제 2 코팅층(111)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 바람직하게는 구리 농도가 높은(예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%) 구리-함유 분자체; 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 낮은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 1:1 내지 1:100임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 제 1 기재(100)은 배기 스트림의 유동 경로에 대해 제 2의 별도의 기재(100')으로부터 상류에 있다. 제 1 코팅층(110)은 제 1 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)에서 후방 또는 출구 단부(100b)까지 연장될 수 있고, 제 2 코팅층(111)은 제 2 기재(100')의 전방 또는 입구 단부(100a')에서 후방 또는 출구 단부(100b')까지 연장될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 도 4g 및 도 4i에 도시된 바와 같이, 기재(100)은 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)에 인접하여 기재(100)의 길이를 따라 부분적으로만 연장되는(즉, 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)에 도달하기 전에 종결됨) 제 1 코팅층(112)으로 코팅될 수 있다. 기재(100)은 제 2 코팅층(113)으로 코팅될 수 있다. 도 4g에 도시된 바와 같이, 제 2 코팅층(113)은 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)로부터 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)까지 연장된다 (따라서, 제 1 코팅층(112) 위에 완전히 코팅된다). 도 4i에 도시된 바와 같이, 제 2 코팅층(113)은 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)로부터 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)를 향해 단지 부분적 길이만 소정 지점까지 연장되어, 제 2 코팅층(113)이 기재(100)의 일부 위에 및 또한 제 1 코팅층(112)의 일부 위에 코팅되도록 한다. 기재(100) 위의 제 1 코팅층(112)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예컨대, 약 1 내지 약 10 중량%의 산화철 함유); 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 높은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 100:1 내지 약 1:1임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 기재(100)상의 제 2 코팅층(113)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 바람직하게는 구리 농도가 높은(예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%) 구리-함유 분자체; 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 낮은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 1:1 내지 1:100임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 상술한 바와 같이, 제 2 코팅층(113)은 제 1 코팅층(112)를 부분적으로 덮거나 제 1 코팅층(112)를 완전히 덮을 수 있다.
추가의 실시양태에서, 도 4h 및 도 4j에 도시된 바와 같이, 기재(100)은 기재(100)의 후방 단부 또는 출구 단부(100b)에 근접하여 기재(100)의 길이를 따라 부분적으로만 연장되는(즉, 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)에 도달하기 전에 종결됨) 제 1 코팅층(115)으로 코팅될 수 있다. 기재(100)은 제 2 코팅층(114)으로 코팅될 수 있다. 도 4h에 도시된 바와 같이, 제 2 코팅층(114)은 기재(100)의 전방 단부 또는 입구 단부(100a)로부터 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)까지 연장된다(따라서 제 1 코팅층(115) 위에 완전히 코팅된다). 도 4j에 도시된 바와 같이, 제 2 코팅층(114)은 기재(100)의 전방 또는 입구 단부(100a)로부터 기재(100)의 후방 또는 출구 단부(100b)쪽으로 단지 부분적 길이만 소정 지점까지 연장되어, 제 2 코팅층(114)이 기재(100)의 일부 위에 및 또한 제 1 코팅층(115)의 일부 위에 코팅되도록 한다. 기재(100) 위의 제 1 코팅층(115)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 스팀-활성화된 철-함유 분자체(예컨대, 약 1 내지 약 10 중량%의 산화철 함유); 높은 철 대 구리 비(예를 들어, 10:1 내지 1:1의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 높은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 100:1 내지 약 1:1임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 기재(100)상의 제 2 코팅층(114)은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다: 바람직하게는 구리 농도가 높은(예를 들어, 약 3 내지 약 10 중량%) 구리-함유 분자체; 낮은 철 대 구리 비(예를 들어, 1:1 내지 1:100의 철 대 구리)의 철 및 구리-함유 분자체; 낮은 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체 비(예를 들어, 철-함유 분자체와 구리-함유 분자체의 중량비가 약 1:1 내지 1:100임)의 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체의 조합물. 상술한 바와 같이 제 2 코팅층(114)은 제 1 코팅층(115)을 부분적으로 덮거나 제 1 코팅층(115)을 완전히 덮을 수 있다.
"백금족 금속 성분"은 백금족 금속 또는 이들의 산화물 중 하나를 지칭한다. "희토류 금속 성분"은 란타늄, 세륨, 프라세오디뮴 및 네오디뮴을 비롯하여 원소 주기율표에 정의된 란탄족 원소의 하나 이상의 산화물을 지칭한다.
"실질적으로 함유하지 않는"은 예를 들어 "거의 또는 전혀 없음"을 의미하고, 예를 들어, "의도적으로 첨가되지 않음"을 의미하며, 단지 미량 및/또는 부주의한 양만을 가짐을 의미한다. 예를 들어, 이는 지시된 총 조성물의 중량을 기준으로 2 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 1.0 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.25 중량% 또는 0.01 중량% 미만을 의미한다.
"실질적으로 모든"은 예를 들어, 적어도 90%, 적어도 91%, 적어도 92%, 적어도 93%, 적어도 94%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99 중량% 또는 적어도 99.5 중량% 또는 수량%(by number)를 의미한다.
본원에서 단수 형태의 문구는 문법적 대상의 하나 또는 하나 초과(예를 들어, 하나 이상)을 지칭한다. 여기에 기재된 범위는 모두 포괄적이다. 전반적으로 사용되는 "약"이라는 용어는 작은 변동을 기술하고 설명하는 데 사용된다. 예를 들어, "약"은 숫자 값이 ± 5%, ± 4%, ± 3%, ± 2%, ± 1%, ± 0.5%, ± 0.4% ± 0.3%, ± 0.2%, ± 0.1% 또는 ± 0.05% 조정될 수 있음을 의미한다. 모든 숫자 값은, 명시적으로 표시되었는지에 관계없이 "약"이라는 용어로 수정된다. "약"이라는 용어로 수정된 숫자 값은 특정의 확인된 값을 포함한다. 예를 들어 "약 5.0"은 5.0을 포함한다.
달리 명시하지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다. 중량 퍼센트(wt%)는 달리 명시되지 않으면 휘발성 물질이 없는 전체 조성물, 즉 건조 고체 함량을 기준으로 한다.
본원에 언급된 모든 미국 특허 출원, 공개된 특허 출원 및 특허는 본원에 참고로 포함된다.
SCR 물품, 제조 및 시험
실시예 1: 스팀-활성화된 FeCHA
CHA 구조를 갖는 분자체는 미국 특허 제 4,544,538 호 및 제 6,709,644 호에 기술된 방법에 따라 제조된다. 약 30의 실리카 대 알루미나(SAR) 비를 갖는 CHA 제올라이트가 사용된다. 철은, CHA 제올라이트에 Fe 이온-교환을 통해 약 60℃에서 약 2 시간 동안 pH 약 4에서 아세트산 암모늄의 존재 하에 Fe(3+) 질산염 또는 Fe(2+) 황산염을 사용하여 혼입된다. 이어서, 혼합물을 탈이온수로 세척하고, 여과하고, 진공/공기-건조시킨다. 샘플은 철 제올라이트를 기준으로 2.3 중량%의 Fe2O₃를 기준으로 제조된다. 공기-건조된 제올라이트 분말의 후-처리는 1) 공기-건조만, 2) 공기 중 450℃에서의 소성 또는 3) 650 내지 800℃의 온도에서 스팀의 존재하에 파일럿 스케일 회전 소성 장치에서의 소성이다.
물과 FeCHA를 혼합하여 결합제를 또한 함유하는 40 중량% 고체 슬러리를 생성시킴으로써 워시코트 슬러리를 제조한다. 400 cpsi의 셀 밀도 및 6 밀의 벽 두께를 갖는 셀룰러 세라믹 모노리쓰 상에 워시코트 공정을 통해 FeCHA 제올라이트를 함유하는 촉매 코팅을 침착시킨다. 코팅된 모노리쓰를 110℃에서 건조시킨다. 코팅 공정은 2.1 g/in3의 촉매 담지량을 제공한다.
코팅된 모노리쓰의 스팀에 의한 열수 처리는 요구되는 온도(650℃ 또는 750℃)에서 9000h-1의 공간 속도에서 명시된 시간량 동안 상기 모노리쓰 위에 N2 중의 대략 10% O2, 10% H2O를 유동시킴으로써 달성한다.
NOx 전환 및 N2O 형성은 NOx 500 ppm (빠른 SCR 조건: NO₂/NOx = 0.5 또는 표준 SCR 조건: NO₂/NOx = 0), 500ppm의 NH3, 10%의 O2, 5%의 H2O, 잔량의 N2의 가스 혼합물에서 200℃에서 600℃로의 0.5℃/분의 온도 상승으로 유사 정상 상태 조건 하에서 80000 h-1의 가스 시간당 부피-기준 공간 속도에서 측정된다. 빠른 조건에서 NOx 전환 결과는 다음과 같다. NOx 전환율은 몰%로 보고되고 NO와 NO₂로서 측정된다.
Figure pct00001
시험 1의 제조된 분말은 1) 공기-건조만에 의해 후-처리된다. 제조된 시험 2의 분말은 2) 공기 중 450℃ 소성에 의해 후-처리된다. 시험 3의 제조된 분말은 750℃에서 스팀-소성에 의해 후-처리된다. 이어서 그렇게 후-처리된 촉매 분말로 모노리쓰가 코팅된다. "새 것"이란 모노리쓰가 수열처리되지 않음을 의미한다.
FeCHA의 스팀-활성화는 크게 개선된 저온(250℃) SCR 성능을 제공하고 1회 이상의 소성 단계가 필요하지 않음을 보여준다. 또한, 철-제올라이트의 스팀-소성은 고온(600℃) SCR 성능에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 따라서, 제올라이트 분말의 스팀-소성은 코팅 전에 촉매를 사전 활성화시키는 방법을 제공한다.
실시예 2: 구역화된 FeCHA / CuCHA 촉매 코팅
FeCHA 제올라이트 및 CuCHA 제올라이트를 함유하는 촉매 코팅을, 400 cpsi의 셀 밀도 및 6 밀의 벽 두께를 갖는 셀룰러 세라믹 모노리쓰 상에 워시코트 공정을 통해 배치한다. 코팅된 코어를 110℃에서 건조하고 약 450℃에서 1 시간 동안 소성시킨다. 모든 CuCHA 촉매는 3.0g/in3의 담지량을 가지며, 모든 FeCHA 촉매는 2.1g/in3의 담지량을 갖는다. 전방 및 후방 구역의 코팅 부피는 동일하다. 모든 샘플은 5 시간 동안 750℃에서 10% H2O/공기의 존재하에 수열처리로 노화시킨다. 전방 구역은 코어의 입구 단부로부터 코어의 전체 길이의 약 50%까지 연장되고, 후방 구역은 코어의 출구 단부로부터 코어의 전체 길이의 약 50%까지 연장된다. 기준 샘플은 균일한 코팅을 갖는다.
노화된 샘플의 SCR 시험은 헤비 듀티 디젤 미국 연방 시험 절차(HDD FTP) 사이클 조건 하에서 수행된다. HDD FTP 시험의 과도 온도 범위는 225℃ 내지 325℃이다. 사이클 당 누적 입구 NOx (1200 초)는 5 g/L이다. 과도 공간 속도는 20K 내지 120K hr-1 범위이다. HDD FTP NOx 전환 및 N2O 형성 결과가 보고된다. 전방 및 후방 구역의 철 및 구리는 제올라이트의 총 중량을 기준으로 한 중량%이다. 중량% Cu는 CuO로서 보고되고, 중량% Fe는 Fe2O₃로서 보고된다.
NOx 전환은 결합된 NO 및 NO2의 몰% 전환율로 정의된다. 높은 값이 바람직하다. N2O 형성은 조합된 NO와 NO2가 N2O로 전환되는 몰% 전환율로 정의된다. 낮은 값이 바람직하다. NOx의 NO2로의 전환율은 N2O의 각 분자가 NOx 1 분자 및 NH₃1 분자로부터 유도된다는 가정에 기초하여 계산된다.
동등한 전방 및 후방 Cu 담지량을 사용한 기준 비교예
Figure pct00002
본 발명 샘플
Figure pct00003
기준 샘플은 다양한 중량 퍼센트로 CuCHA를 함유하는 균일한 코팅이다. 본 발명의 샘플 2a 내지 2n은 우수한 NOx 전환율(일반적으로 90% 이상)을 나타내지 만, 기준 샘플에 비해 N2O 형성을 크게 감소시킴으로써 전체적으로 더 우수한 전체적 성능을 나타냄을 알 수 있다. 본 발명의 샘플 2c, 2g, 2h, 2i, 2l, 2m 및 2n은 91% 이상의 NOx 전환율 및 1.8% 이하의 최대 N2O 형성을 달성한다.

Claims (28)

  1. 분자체에 철을 첨가하여 철-함유 분자체를 형성하는 단계; 및
    수증기의 존재하에 약 650℃ 내지 약 750℃의 온도에서 약 20 분 내지 약 2 시간 동안 철-함유 분자체 분말의 스팀-소성(steam-calcination)을 수행하는 단계
    를 포함하는, 철-함유 분자체 분말의 활성화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    분자체에 철을 첨가하는 단계는 이온-교환, 철 염의 함침, 및 분자체와 산화철의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 공정을 포함하는, 활성화 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따라 제조된 스팀-활성화된 철-함유 분자체 분말을 포함하는 촉매 코팅을 기재에 적용하는 것을 포함하는 촉매 물품의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    코팅된 기재는 추가의 스팀 처리없이 빠른 SCR 조건 하에서 250℃에서 90% 초과의 NOx 전환율을 달성하도록 구성된, 제조 방법.
  5. 축 방향 길이를 한정하는 전방 상류 단부(front upstream end) 및 후방 하류 단부(rear downstream end)를 가지며 촉매 코팅을 상부에 갖는 기재를 포함하는 선택적 접촉 환원(selective catalytic reduction) 물품으로서,
    상기 촉매 코팅은, 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 코팅층 및 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 코팅층을 포함하는, 선택적 접촉 환원 물품.
  6. 제 5 항에 있어서,
    촉매 코팅이 구역화되고,
    촉매 코팅이
    스팀-활성화된 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 코팅층을 포함하는 제 1, 상류 구역; 및
    구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 코팅층을 포함하는 제 2, 하류 구역
    을 포함하는, 선택적 접촉 환원 물품.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    기재가 다공성 벽-유동(wall-flow) 필터 또는 관통-유동(flow-through) 모노리쓰(monolith)인, 선택적 접촉 환원 물품.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 조건들 중 하나 또는 둘 모두가 적용되는, 선택적 접촉 환원 물품:
    스팀-활성화된 철-함유 분자체 대 구리-함유 분자체의 중량비는 약 1:10 내지 약 10:1임; 및
    스팀-활성화된 철-함유 분자체 내의 산화 철 대 구리-함유 분자체 내의 산화 구리의 중량비는 약 1:15 내지 약 15:1임.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    스팀-활성화된 철-함유 분자체는 철-함유 분자체의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 15 중량%의 양의 산화 철을 포함하고, 구리-함유 분자체는 구리-함유 분자체의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 양의 산화 구리를 포함하는, 선택적 접촉 환원 물품.
  10. 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 조건 중 하나 또는 둘 모두가 적용되는, 선택적 접촉 환원 물품:
    구리-함유 분자체가 약 0.05 내지 약 0.55의 Cu/Al 원자비를 가짐; 및
    스팀-활성화된 철-함유 분자체가 약 0.05 내지 약 0.5의 Fe/Al 원자비를 가짐.
  11. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 코팅층은 기재의 전방 상류 단부로부터 기재의 후방 하류 단부를 향하여 일정 거리 연장되고, 제 2 코팅층의 일부 위에 중첩되며,
    제 2 코팅층은 기재의 후방 하류 단부로부터 기재의 전방 상류 단부를 향하여 일정 거리 연장되는,
    선택적 접촉 환원 물품.
  12. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 코팅층은 상기 기재의 전방 상류 단부로부터 기재의 후방 하류 단부를 향하여 일정 거리 연장되고, 제 2 코팅층의 전체 위에 중첩되며,
    제 2 코팅층은 기재의 후방 하류 단부로부터 기재의 전방 상류 단부를 향하여 일정 거리 연장되는,
    선택적 접촉 환원 물품.
  13. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 코팅층은 기재의 전방 상류 단부로부터 기재의 후방 하류 단부를 향하여 일정 거리 연장되고, 제 1 코팅층의 일부 위에 중첩되며,
    제 1 코팅층은 기재의 후방 하류 단부로부터 기재의 전방 상류 단부를 향하여 일정 거리 연장되는,
    선택적 접촉 환원 물품.
  14. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 코팅층은 기재의 전방 상류 단부로부터 기재의 후방 하류 단부를 향하여 일정 거리 연장되고, 제 1 코팅층의 전체 위에 중첩되며,
    제 1 코팅층은 기재의 후방 하류 단부로부터 기재의 전방 상류 단부를 향하여 일정 거리 연장되는,
    선택적 접촉 환원 물품.
  15. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 코팅층과 제 2 코팅층은 인접하고 서로 중첩되지 않는, 선택적 접촉 환원 물품.
  16. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 코팅층과 제 2 코팅층은 서로 직접 접촉하는, 선택적 접촉 환원 물품.
  17. 제 5 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체가 각각 8-환 소공(small pore) 분자체인, 선택적 접촉 환원 물품.
  18. 제 17 항에 있어서,
    스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체가 모두 독립적으로, AEI, AFT, AFX, CHA, EAB, ERI, KFI, LEV, SAS, SAT 및 SAV로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 갖는 제올라이트인, 선택적 접촉 환원 물품.
  19. 제 17 항에 있어서,
    스팀-활성화된 철-함유 분자체 및 구리-함유 분자체 각각이, CHA 결정 구조 및 약 5 내지 약 40의 실리카 대 알루미나 비(SAR)를 갖는 알루미노실리케이트 제올라이트인, 선택적 접촉 환원 물품.
  20. 제 6 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기재가 하류 구역에, AMOx 촉매를 포함하는 언더코트(undercoat)을 포함하는, 선택적 접촉 환원 물품.
  21. 스팀-활성화된 철-함유 분자체를 포함하는 제 1 촉매 코팅층을 포함하는 제 1 기재로 형성된 제 1 선택적 접촉 환원 물품; 및
    구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 촉매 코팅층을 포함하는 제 2 기재로 형성된 제 2 선택적 접촉 환원 물품
    을 포함하고, 이때 상기 제 1 선택적 접촉 환원 물품 및 상기 제 2 선택적 접촉 환원 물품은 유체 연통하는, 선택적 접촉 환원 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제 1 선택적 접촉 환원 물품의 제 1 기재가, 제 5 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따라 구역화되고;
    제 2 기재로 형성된 제 2 선택적 접촉 환원 물품이, 구리-함유 분자체를 포함하는 제 2 촉매 코팅층을 포함하고,
    상기 제 1 선택적 접촉 환원 물품과 상기 제 2 선택적 환원 환원 물품은 유체 연통하는, 선택적 접촉 환원 시스템.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    제 1 기재 및 제 2 기재는 다공성 벽-유동 필터 및 관통-유동 모노리쓰로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되는, 선택적 접촉 환원 시스템.
  24. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 기재는 AMOx 촉매를 포함하는 언더코트를 포함하는, 선택적 접촉 환원 시스템.
  25. 제 5 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 선택적 접촉 환원 물품 또는 선택적 접촉 환원 시스템; 및
    상기 선택적 접촉 환원 물품 또는 상기 선택적 접촉 환원 시스템의 상류에서 그와 유체 연통하는 환원제 주입기(reductant injector)
    를 포함하는 배기 가스 처리 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    디젤 산화 촉매, 매연 필터 및 암모니아 산화 촉매 중 하나 이상을 추가로 포함하는 배기 가스 처리 시스템.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 선택적 접촉 환원 물품 또는 상기 선택적 접촉 환원 시스템의 상류에서 그와 유체 연통하는 내연 기관을 추가로 포함하는 배기 가스 처리 시스템.
  28. NOx를 함유하는 배기 가스 스트림의 처리 방법으로서,
    배기 가스 스트림을 제 5 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항의 선택적 접촉 환원 물품, 선택적 접촉 환원 시스템 또는 배기 가스 처리 시스템에 통과시키는 것을 포함하는, 처리 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3281699A1 (de) 2016-08-11 2018-02-14 Umicore AG & Co. KG Partikelfilter mit scr-aktiver beschichtung
JP6693406B2 (ja) * 2016-12-20 2020-05-13 三菱自動車工業株式会社 排気ガス浄化装置
CN110240178B (zh) * 2018-03-09 2021-04-23 中国科学院大连化学物理研究所 选择性吸分子筛及其制备方法
JP7150496B2 (ja) * 2018-06-27 2022-10-11 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒及び排ガス浄化システム
EP4126348A1 (en) * 2020-03-31 2023-02-08 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst with in-situ pt fixing
EP4095093A1 (en) * 2021-05-28 2022-11-30 Casale Sa Process for production of nitric acid provided with a secondary abatement treatment
CN114433202A (zh) * 2021-12-23 2022-05-06 惠州市瑞合环保科技有限公司 一种柴油机尾气净化scr催化剂及其涂敷工艺
CN114950576B (zh) * 2022-06-20 2023-08-22 济南大学 一种提高金属基小孔分子筛水热稳定性的方法及所得产品和应用
CN117299196B (zh) * 2023-11-30 2024-02-20 无锡威孚环保催化剂有限公司 一种低n2o生成量的scr催化剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059250A (ko) * 2000-11-15 2003-07-07 엥겔하드 코포레이션 ＮＯｘ 환원을 위한 열수 안정성 금속-촉진 제올라이트 베타
KR20120083941A (ko) * 2009-11-30 2012-07-26 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 일시적 ＮＯｘ 배출물을 처리하기 위한 촉매
US20150246346A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Johnson Matthey Public Limited Company Scr catalysts having improved low temperature performance, and methods of making and using the same
KR20150128698A (ko) * 2013-03-14 2015-11-18 바스프 코포레이션 선택적 촉매 환원 촉매 시스템
US20160038878A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 Johnson Matthey Public Limited Company Zoned Catalyst for Treating Exhaust Gas

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4861739A (en) * 1987-06-04 1989-08-29 Uop Microporous crystalline composite compositions
BRPI0619944B8 (pt) * 2005-12-14 2018-03-20 Basf Catalysts Llc método para preparar um catalisador de zeólito promovido por metal, catalisador de zeólito, e, método para reduzir nox em uma corrente de gás de exaustão ou gás combustível
US10384162B2 (en) * 2007-03-26 2019-08-20 Pq Corporation High silica chabazite for selective catalytic reduction, methods of making and using same
JP6176891B2 (ja) * 2007-08-13 2017-08-09 ピーキュー コーポレイション 新規鉄含有アルミノケイ酸塩ゼオライト、ならびにその作製方法および使用方法
GB2482094B (en) * 2009-04-17 2014-05-14 Johnson Matthey Plc Small pore molecular sieve supported copper catalysts durable against lean/rich ageing for the reduction of nitrogen oxides
DE102009040352A1 (de) * 2009-09-05 2011-03-17 Johnson Matthey Catalysts (Germany) Gmbh Verfahren zur Herstellung eines SCR aktiven Zeolith-Katalysators sowie SCR aktiver Zeolith-Katalysator
US8293198B2 (en) * 2009-12-18 2012-10-23 Basf Corporation Process of direct copper exchange into Na+-form of chabazite molecular sieve, and catalysts, systems and methods
WO2013082550A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Pq Corporation Stabilized microporous crystalline material, the method of making the same, and the use for selective catalytic reduction of nox
WO2014062949A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 Basf Corporation 8-ring small pore molecular sieve as high temperature scr catalyst
MX2015004812A (es) * 2012-10-19 2016-03-11 Basf Corp Composiciones de catalizador de tamiz molecular de poro pequeño de 8 anillos de metales mezclados, artículos catalíticos y métodos.
EP3081777B2 (en) * 2013-12-11 2022-09-28 Cataler Corporation Exhaust gas purification material
CN106029227A (zh) * 2014-02-28 2016-10-12 庄信万丰股份有限公司 具有改进的低温性能的scr催化剂，及其制造和使用方法
GB2530129B (en) 2014-05-16 2016-10-26 Johnson Matthey Plc Catalytic article for treating exhaust gas
MX2017005510A (es) * 2014-10-30 2017-07-24 Basf Corp Composiciones catalizadoras de tamices moleculares de cristales grandes con metales mixtos, articulos cataliticos, sistemas y metodos.
EP3307434B1 (en) * 2015-04-09 2021-06-09 PQ Corporation Stabilized microporous crystalline material, the method of making the same, and the use for selective catalytic reduction of nox

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059250A (ko) * 2000-11-15 2003-07-07 엥겔하드 코포레이션 ＮＯｘ 환원을 위한 열수 안정성 금속-촉진 제올라이트 베타
KR20120083941A (ko) * 2009-11-30 2012-07-26 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 일시적 ＮＯｘ 배출물을 처리하기 위한 촉매
KR20150128698A (ko) * 2013-03-14 2015-11-18 바스프 코포레이션 선택적 촉매 환원 촉매 시스템
US20150246346A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Johnson Matthey Public Limited Company Scr catalysts having improved low temperature performance, and methods of making and using the same
US20160038878A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 Johnson Matthey Public Limited Company Zoned Catalyst for Treating Exhaust Gas

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