KR20210031907A

KR20210031907A - 활성탄을 포함하는 증발 배출물 제어 물품

Info

Publication number: KR20210031907A
Application number: KR1020217001252A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 뤼팅거; 라이프 알 알덴; 스티븐 웨슬리 친; 아카쉬 아브라함; 천 천
Original assignee: 바스프 코포레이션
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2021-03-23
Also published as: US20230243321A1; US11478773B2; US20210387159A1; CN112513449A; CN116950811A; EP3824172A4; EP3824172A1; WO2020015591A1; CN112513449B; JP2021529659A; JP7489958B2; US11813586B2; US20210245135A1

Abstract

하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 갖는 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재(2a, 2b)로서, 코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는, 코팅된 기재. 코팅된 기재(2a,2b)를 포함하는 블리드 에미션 스크러버(1) 및 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템(30)이 제공된다. 이들은 증발 탄화수소 배출물을 제어하고, 낮은 퍼지 조건 하에도 낮은 주간 증발 손실(DBL) 배출물을 제공할 수 있다.

Description

활성탄을 포함하는 증발 배출물 제어 물품

본 개시내용은 일반적으로 탄화수소 배출물 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 개시내용은 탄화수소 흡착 코팅 조성물이 코팅된 기재, 증발 배출물 제어 시스템 성분, 및 자동차용 기관 및 연료 시스템으로부터 탄화수소의 증발 배출물을 제어하기 위한 증발 배출물 제어 시스템에 관한 것이다.

내연 기관에 의해 구동된 자동차의 연료 시스템으로부터 가솔린 연료의 증발 손실은 탄화수소에 의한 대기 공기 오염에 대한 주요한 잠재적인 기여자이다. 증발 배출물은 차량의 배기 시스템으로부터 기원하지 않는 배출물로 정의된다. 차량의 전체 증발 배출물에 대한 주요 기여는 연료 시스템 및 공기 흡기 시스템으로부터 기원한 탄화수소 연료 증기이다. 연료 시스템으로부터 배출된 연료 증기를 흡착하도록 활성탄을 사용하는 캐니스터 시스템은 이러한 증발 배출물을 제한하도록 사용된다. 현재, 모든 차량은 증발 배출물을 제어하기 위해 활성탄 펠릿을 함유하는 연료 증기 캐니스터를 갖는다. 활성탄은, 탄화수소를 일시적으로 흡착하도록 흡착제 재료로서 활성탄을 전형적으로 사용하는, 모든 자동차 증발 배출물 제어 기술에서 사용되는 표준 흡착제 재료이다.

이후, 활성탄은 탄화수소를 탈착시키고 기관에 이를 운반하는 흡기 시스템으로부터 퍼지 공기에 의해 주기적으로 재생된다. 따라서, 활성탄은 차량의 수명에 걸쳐 수천개의 흡착/탈착 사이클을 겪는다. 각각의 흡착 사이클 동안, 재생되지 않는 비가역적 흡착이 적은 양으로 발생한다. 차량 수명에 걸쳐, 이 적은 양의 비가역적 흡착은 천천히 증가하여, 활성탄의 이의 전체 유효 흡착 능력을 감소시킨다. 이 현상은 힐(heel) 또는 힐 빌드(heel build)로 칭해진다.

많은 연료 증기 캐니스터는 또한 주간 온도 사이클링의 방열부 동안 탄소 층으로부터 탈출하는 연료 증기를 포획하도록 추가의 제어 장치를 함유한다. 이러한 배출물에 대한 현재의 제어 장치는 압력 하강 이유로 배타적으로 탄소 함유 허니컴 흡착제를 함유하다. 이러한 시스템에서, 캐니스터 시스템을 새로운 주위 공기로 퍼징하고, 활성탄으로부터의 연료 증기를 탈착시키고 이로써 연료 증기의 추가의 흡착을 위해 탄소를 재생함으로써 흡착된 연료 증기가 활성탄으로부터 주기적으로 제거된다. 캐니스터 기반 증발 손실 제어 시스템을 개시하는 예시적인 미국 특허는 미국 특허 제4,877,001호; 미국 특허 제4,750,465호; 및 미국 특허 제4,308,841호를 포함한다.

탄화수소 배출물의 허용 가능한 분량에 대한 엄격한 규제 기관은 폐기 기간 동안에도 자동차로부터의 탄화수소 배출물의 분량의 더 엄격한 제어를 계속해서 요구한다. 이 기간 동안(즉, 주차될 때), 차량 연료 시스템은 따뜻한 환경에 처할 수 있고, 이는 연료 탱크에서 증기압을 증가시키고, 그 결과 대기로의 연료의 증발 손실의 가능성을 발생시킨다.

상기 언급된 캐니스터 시스템은 능력 및 성능과 관련하여 소정의 제한을 보유한다. 예를 들어, 퍼지 공기는 흡착제 부피에서 흡착된 전체 연료 증기를 탈착시키지 않아서, 잔류 탄화수소("힐")가 대기로 배출될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이 용어 "힐"은 캐니스터가 퍼징된 또는 "깨끗한" 상태에 있고 흡착제의 흡착 능력을 감소시킬 수 있을 때 흡착제 재료에 일반적으로 존재하는 잔류 탄화수소를 지칭한다. 블리드 에미션은 다른 한편 흡착제 재료로부터의 탈출하는 배출물을 지칭한다. 예를 들어, 흡착과 탈착 사이의 평형이 흡착에 비해 탈착을 상당히 선호할 때 블리드가 발생할 수 있다. 차량이 여러 일에 걸쳐 주간 온도 변화에 있을 때 이러한 배출물이 발생할 수 있고, 이는 "주간 증발 손실"이라 흔히 불린다. 소정의 규제는 캐니스터 시스템으로부터의 이 주간 증발 손실(DBL) 배출물이 매우 낮은 수준에서 유지되게 하는 것이 바람직하게 한다. 예를 들어, 2012년 3월 22일자로, 캘리포니아 저배출 차량 규제(LEV-III)는 2001년 및 후속하는 모델 자동차에 대한 캐니스터 2일 DBL 배출물이 블리드 에미션 시험 절차(BETP)에 따라 20 mg을 초과하지 않을 것을 요구한다. 블리드 에미션 트랩은 이러한 낮은 블리드 에미션 값을 달성하도록 이러한 연료 캐니스터에서 현재 설치된다. 이 트랩은 압출된 탄소 모노리쓰로 이루어지고, 2일 주간 사이클에서 연료 캐니스터로부터 100 내지 500 mg의 배출물을 흡수하도록 의도된다.

초기 흡착제 부피 및 이어서 하나 이상의 후속하는 흡착제 부피에 걸쳐 대기로 배출시키기 전에 연료 증기를 라우팅하여 엄격한 DBL 조건 하에 탄화수소 배출물을 제한하는 방법이 이전에 개시되어 있고, 여기서 초기 흡착제 부피는 후속하는 흡착제 부피보다 높은 흡착 능력을 갖는다. 미국 특허 제RE38,844호를 참조한다.

초기의 흡착제 부피 및 하나 이상의 후속하는 흡착제 부피를 갖는 높은 퍼지 효율 및 적절한 부탄 작업 능력을 갖고, 40 g/hr 부탄 로딩 단계 후 적용된, 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC), 2 g 내지 6 g의 g-총 BWC, 및 퍼지의 약 210 L 이하에서 20 mg 이하의 2일 DBL 배출물을 갖는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템 장치가 또한 이전에 개시되어 있다. 미국 특허출원공개 US 2015/0275727호를 참조한다.

현재의 최신 기술의 증발 배출물 제어 캐니스터에서 사용되는 활성탄은 일반적으로 석탄 또는 농업 부산물과 같은 자연 공급원으로부터 얻어지고, 전형적으로 1100 내지 2200 m²/g 범위의 표면적 및 0.8 내지 1.5 cm³/g 범위의 총 기공 부피를 갖는다. 특히, 기공 부피가 기공 반경의 함수로 작도될 때, 이 활성탄은 모두 30 내지 80 Å 범위의 비교적 작은 기공 부피로 20 옹스트롬(Å) 바로 아래의 피크를 갖는다.

DBL 배출물에서의 더 엄격한 규제는 특히 퍼지 부피(즉, 하이브리드 차량)가 감소된 차량에서 사용하기 위한 개선된 증발 배출물 제어 시스템을 계속해서 즉각적으로 발생시켰다. 이러한 차량은 더 낮은 총 퍼지 부피 및 더 높은 잔류 탄화수소 힐에 동일시되는 더 낮은 퍼지 빈도로 인해 높은 DBL 배출물을 달리 생성할 수 있다. 따라서, 낮은 부피 및/또는 드문 퍼지 사이클에도 불구하고 DBL 배출물이 낮은 증발 배출물 제어 시스템을 갖는 것이 바람직하다. 추가로, 연료 시스템으로부터 증발 탄화수소 배출물을 포획하기 위한 이전에 개시된 장치에도 불구하고, 다양한 조건 하에 잠재적인 증발 배출물의 분량을 추가로 감소시키면서 공간 요건 및 중량을 감소시키기 위해 높은 효율을 갖는 증발 배출물 제어 시스템에 대한 수요가 남아 있다. 힐-빌드가 더 낮은 증발 배출물 제어 물품 및 시스템이 특히 바람직하다.

탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재 및 코팅된 기재를 포함하는 증발 배출물 제어 물품 및 시스템이 제공된다. 개시된 코팅된 기재, 물품 및 시스템은 증발 탄화수소 배출물을 제어하는 데 유용하고, 낮은 퍼지 조건 하에도 낮은 주간 증발 손실(DBL: diurnal breathing loss) 배출물을 제공할 수 있다. 코팅된 기재는 배출물이 대기로 배출될 수 있기 전에 내연 기관에서 생성된 증발 배출물 및/또는 연관된 연료원 성분을 제거한다. 코팅된 기재는 신규의 기공 크기 분포를 갖는 활성탄을 포함하여서, 최신 기술의 활성탄과 같은 많은 흡착/탈착 사이클에 걸쳐 낮은 힐 빌드를 유지시키면서 낮은 탄화수소 농도에서 더 높은 흡수 능력을 제공한다. 표면적, 기공 부피 분포 및 부탄 등온선 형상의 오직 소정의 조합이 엄격한 배출물 규제를 충족하기 위해 코팅된 탄소의 자격을 갖출 수 있다는 것이 놀랍게도 발견되었다. 따라서, 제1 양태에서 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재가 제공되고, 코팅된 기재는 하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 갖고, 코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2500 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 소정의 구체적인 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 기재는 모노리쓰이다. 일부 실시형태에서, 모노리쓰는 세라믹이다. 일부 실시형태에서, 기재는 플라스틱이다. 일부 실시형태에서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 기재는 부직 패브릭이다. 일부 실시형태에서, 기재는 압출된 매체이다. 일부 실시형태에서, 압출된 매체는 허니컴이다. 다른 실시형태에서, 기재는 폼이다. 일부 실시형태에서, 폼은 인치당 약 10개 초과의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼은 인치당 약 20개 초과의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼은 인치당 약 15개 내지 약 40개의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼은 폴리우레탄이다. 일부 실시형태에서, 폴리우레탄은 폴리에테르 또는 폴리에스테르이다. 일부 실시형태에서, 폼은 망상 폴리우레탄이다.

일부 실시형태에서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만이다.

일부 실시형태에서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시형태에서, 결합제는 유기 중합체이다. 일부 실시형태에서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스이다.

다른 양태에서, 블리드 에미션 스크러버가 제공되고, 스크러버는 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재를 포함하는 흡착제 부피를 포함하고, 코팅된 기재는 하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 갖는 기재를 포함하고, 코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2100 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 흡착제 부피는 약 2 g 미만의 g-총 부탄 작업 능력(BWC)을 갖는다. 일부 실시형태에서, 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.6 g의 g-총 BWC를 갖는다.

일부 실시형태에서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태(extruded form)의 구조화 매체, 권취된 형태(wound form)의 구조화 매체, 폴딩된 형태(folded form)의 구조화 매체, 플리츠 형태(pleated form)의 구조화 매체, 물결 형태(corrugated form)의 구조화 매체, 푸어링 형태(poured form)의 구조화 매체, 접합 형태(bonded form)의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 기재는 모노리쓰이다. 일부 실시형태에서, 모노리쓰는 세라믹이다. 일부 실시형태에서, 기재는 플라스틱이다. 일부 실시형태에서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시형태에서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만이다.

추가의 양태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템이 제공되고, 제1 캐니스터, 제1 캐니스터를 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 제1 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관 및 제1 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 제1 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관 내에 함유된 제1 흡착제 부피; 및 본원에 개시된 바와 같은 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 제2 흡착제 부피를 포함하고; 제2 흡착제 부피는 제1 흡착제 부피와 유체 연통하고, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터 내에 함유되거나 제2 캐니스터 내에 함유되고; 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 연료 증기에 의해 제1 흡착제 부피 및 제2 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성된다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 소정의 구체적인 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.7 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터에 함유된다.

일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버는 제2 캐니스터에 함유된다.

일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC) 및 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.999 g의 g-총 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 제3 흡착제 부피를 추가로 포함하고, 제3 흡착제 부피는 적어도 약 0.05 g의 g-총 BWC를 갖는다.

일부 실시형태에서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 기재는 모노리쓰이다. 일부 실시형태에서, 모노리쓰는 세라믹이다. 일부 실시형태에서, 기재는 플라스틱이다. 일부 실시형태에서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시형태에서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만이다.

일부 실시형태에서, 제3 흡착제 부피는 망상 폴리우레탄 폼을 포함한다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 약 1.9 내지 약 3.0 L의 제1 흡착제 부피를 갖고, i. 제1 흡착제 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나; ii. 제1 흡착제 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만인 2일 주간 증발 손실(DBL)을 나타낸다.

일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖지만, 증발 배출물 제어 캐니스터는 캘리포니아 BETP 하에 약 20 mg 미만인 2일 DBL을 유지시킨다.

다른 추가의 양태에서 본원에 개시된 바와 같은 증발 배출물 제어 시스템이 제공되고, 상기 시스템은 연료 저장을 위한 연료 탱크; 및 연료를 소비하도록 적응된 내연 기관을 추가로 포함하고; 증발 배출물 제어 시스템은 연료 증기 입구 도관으로부터 제1 캐니스터로 제2 흡착제 부피를 향해 및 벤트 도관으로 연료 증기 흐름 경로에 의해 획정되고, 벤트 도관으로부터 제2 흡착제 부피로 제1 캐니스터를 향해 및 연료 증기 퍼지 관을 향해 상호 공기 흐름 경로에 의해 획정된다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2100 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는다.

일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터에 함유된다. 일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버는 제2 캐니스터에 함유된다.

일부 실시형태에서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만이다.

일부 실시형태에서, 제1 흡착제 부피는 약 1.9 내지 약 3.0 L이고, 2일 주간 증발 손실(DBL)은 i. 제1 흡착제 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나; ii. 제1 흡착제 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만이다.

다른 추가의 양태에서, 캐니스터 흡착제 재료를 포함하는 하나 이상의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 및 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템이 제공되고; 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖고; 블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터와 유체 연통하고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 연료 증기에 의해 캐니스터 흡착제 부피 및 스크러버 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성되고; 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 i. 제1 흡착제 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나; ii. 제1 흡착제 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템을 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 증발 배출물 제어 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관, 및 증발 배출물 제어 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 증발 배출물 제어 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관을 추가로 포함한다.

일부 실시형태에서, 캐니스터 흡착제 재료는 활성탄, 탄소 챠콜, 제올라이트, 점토, 다공성 중합체, 다공성 알루미나, 다공성 실리카, 분자체, 카올린, 티타니아, 세리아, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 활성탄은 목재, 목재 먼지, 목재 가루, 린터, 토탄, 석탄, 코코넛, 갈탄, 탄수화물, 석유 피치, 석유 코크스, 콜타르 피치, 과일 피트, 핵과류, 너트 껍질, 너트 피트, 톱밥, 야자나무, 야채, 합성 중합체, 천연 중합체, 리그노셀룰로스 재료, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 구성원을 포함하는 재료로부터 유래된다.

일부 실시형태에서, 스크러버 흡착제 재료는 미립자 탄소를 포함하고, 여기서 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버는 기재를 포함한다. 일부 실시형태에서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 기재는 스크러버 흡착제 재료를 포함하는 혼합물로 성형되거나 형성되거나 압출된다. 일부 실시형태에서, 기재는 코팅을 포함하고, 코팅은 스크러버 흡착제 재료 및 결합제를 포함한다. 일부 실시형태에서, 기재는 모노리쓰이다. 일부 실시형태에서, 모노리쓰는 세라믹이다. 일부 실시형태에서, 기재는 플라스틱이다. 일부 실시형태에서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일부 실시형태에서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만이다.

일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5, 약 0.6, 약 0.7, 약 0.8, 또는 약 0.9 내지 약 1.0, 약 1.1, 약 1.2, 약 1.3, 약 1.4, 약 1.5, 약 1.6, 약 1.7, 약 1.8, 약 1.9, 또는 약 2.0 g/dL의 유효 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1, 약 0.2, 약 0.3, 약 0.4, 약 0.5, 약 0.6, 약 0.7, 약 0.8, 또는 약 0.9, 내지 약 1.0, 약 1.1, 약 1.2, 약 1.3, 약 1.4, 약 1.5, 약 1.6, 약 1.7, 약 1.8, 또는 약 1.9 g의 g-총 BWC를 갖는다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 3.5 L 이하, 3.0 L 이하, 2.5 L 이하, 또는 2.0 L 이하의 캐니스터 흡착제 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 단일 캐니스터 흡착제 부피(여기서, 캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩됨); 단일 블리드 에미션 스크러버(여기서, 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 가짐); 약 1.5 L 내지 약 2.0 L의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 135 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 BETP 하에 약 10 mg 미만의 2일 DBL을 갖는다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 단일 캐니스터 흡착제 부피(여기서, 캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩됨); 단일 블리드 에미션 스크러버; 및 약 2.5L 내지 약 3.0 L의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하고; 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 80 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다. 일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 80 층 부피의 퍼지 부피에서 BETP 하에 약 10 mg 미만의 2일 DBL을 갖는다.

일부 실시형태에서, 캐니스터 흡착제 부피는 2개의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 각각의 챔버 내에 로딩된다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5, 약 0.6, 약 0.7, 약 0.8, 또는 약 0.9 내지 약 1.0, 약 1.1, 약 1.2, 약 1.3, 약 1.4, 약 1.5, 약 1.6, 약 1.7, 약 1.8, 약 1.9, 또는 약 2.0 g/dL의 유효 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1, 약 0.2, 약 0.3, 약 0.4, 약 0.5, 약 0.6, 약 0.7, 약 0.8, 또는 약 0.9, 내지 약 1.0, 약 1.1, 약 1.2, 약 1.3, 약 1.4, 약 1.5, 약 1.6, 약 1.7, 약 1.8, 또는 약 1.9 g의 g-총 BWC를 갖는다.

본 개시내용은 비제한적으로 하기 실시형태를 포함한다.

실시형태 1. 하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 갖는 기재를 포함하는 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재로서, 코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 2. 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 3. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 4. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 5. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2100 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 6. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 7. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 8. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 9. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 10. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 11. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.

실시형태 12. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 코팅된 기재.

실시형태 13. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 코팅된 기재.

실시형태 14. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 코팅된 기재.

실시형태 15. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 플라스틱인, 코팅된 기재.

실시형태 16. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 코팅된 기재.

실시형태 17. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 코팅된 기재.

실시형태 18. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 코팅된 기재.

실시형태 19. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 코팅된 기재.

실시형태 20. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 코팅된 기재.

실시형태 21. 블리드 에미션 스크러버로서, 스크러버는 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재를 포함하는 흡착제 부피를 포함하고, 코팅된 기재는 하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 포함하고, 코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 22. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 23. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 24. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 25. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2100 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 26. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 27. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 28. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 29. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 30. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 31. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 32. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 흡착제 부피는 약 2 g 미만의 g-총 부탄 작업 능력(BWC)을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 33. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.6 g의 g-총 BWC를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 34. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 35. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 36. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 37. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 플라스틱인, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 38. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 39. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 40. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 41. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 42. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 블리드 에미션 스크러버.

실시형태 43. 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템으로서, 제1 캐니스터, 제1 캐니스터를 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 제1 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관 및 제1 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 제1 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관 내에 함유된 제1 흡착제 부피; 및 임의의 이전의 실시형태의 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 제2 흡착제 부피를 포함하고; 제2 흡착제 부피는 제1 흡착제 부피와 유체 연통하고, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터 내에 함유되거나 제2 캐니스터 내에 함유되고; 증발 배출물 제어 시스템은 연료 증기에 의해 제1 흡착제 부피 및 제2 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 44. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 45. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 46. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 47. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2100 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 48. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 49. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 50. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 51. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 52. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 53. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.7 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 54. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터의 제1 흡착제 부피 내에 배치된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 55. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터와 유체 연통하는 별개의 캐니스터에 배치된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 56. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC) 및 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 57. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.999 g의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 58. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 제3 흡착제 부피를 추가로 포함하고, 제3 흡착제 부피는 적어도 약 0.05 g의 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 시스템.

실시형태 59. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 60. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 61. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 62. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 플라스틱인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 63. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 64. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 65. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 66. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 67. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 68. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제3 흡착제 부피는 망상 폴리우레탄 폼을 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 69. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제1 흡착제 부피는 약 1.9 내지 약 3.0 L이고, 2일 주간 증발 손실(DBL)은 i. 제1 흡착제 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나; ii. 제1 흡착제 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 70. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 상기 시스템은 연료 저장을 위한 연료 탱크; 및 연료를 소비하도록 적응된 내연 기관을 추가로 포함하고; 증발 배출물 제어 시스템은 연료 증기 입구 도관으로부터 제1 캐니스터로 제2 흡착제 부피를 향해 및 벤트 도관으로 연료 증기 흐름 경로에 의해 획정되고, 벤트 도관으로부터 제2 흡착제 부피로 제1 캐니스터를 향해 및 연료 증기 퍼지 관을 향해 상호 공기 흐름 경로에 의해 획정된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 71. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 72. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 73. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 74. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2100 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 75. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 76. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 77. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 78. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 79. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 80. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.7 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 81. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터에 함유된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 82. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 제2 캐니스터에 함유된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 83. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC) 및 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 84. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.999 g의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 85. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 제3 흡착제 부피를 추가로 포함하고, 제3 흡착제 부피는 적어도 약 0.05 g의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 86. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 87. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 88. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 89. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 플라스틱인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 90. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 91. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 92. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 93. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 94. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 95. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제3 흡착제 부피는 망상 폴리우레탄 폼을 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 96. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제1 흡착제 부피는 약 1.9 내지 약 3.0 L이고, 2일 주간 증발 손실(DBL)은 i. 제1 흡착제 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나; ii. 제1 흡착제 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 97. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 2일 DBL은 캘리포니아 BETP 하에 약 20 mg 미만이고, 제2 흡착제 부피는 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 98. 캐니스터 흡착제 재료를 포함하는 하나 이상의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 및 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템으로서; 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖고; 블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터와 유체 연통하고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 연료 증기에 의해 캐니스터 흡착제 부피 및 스크러버 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성되고; 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 2.5 L의 증발 배출물 제어 캐니스터에서의 총 캐니스터 흡착제 재료 부피 및 80 층 부피의 퍼지 부피에서의 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 99. 이전의 실시형태에 있어서, 증발 배출물 제어 캐니스터를 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 증발 배출물 제어 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관, 및 증발 배출물 제어 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 증발 배출물 제어 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관을 추가로 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 100. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 캐니스터 흡착제 재료는 활성탄, 탄소 챠콜, 제올라이트, 점토, 다공성 중합체, 다공성 알루미나, 다공성 실리카, 분자체, 카올린, 티타니아, 세리아, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 101. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 활성탄은 목재, 목재 먼지, 목재 가루, 목화솜, 토탄, 석탄, 코코넛, 갈탄, 탄수화물, 석유 피치, 석유 코크스, 콜타르 피치, 과일 피트, 핵과류, 너트 껍질, 너트 피트, 톱밥, 야자나무, 야채, 합성 중합체, 천연 중합체, 리그노셀룰로스 재료, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 구성원을 포함하는 재료로부터 유래된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 102. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 스크러버 흡착제 재료는 미립자 탄소를 포함하고, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 103. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 104. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 105. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 106. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2500 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 107. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 108. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 109. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 110. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 111. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 112. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 113. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 기재를 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 114. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 115. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 스크러버 흡착제 재료를 포함하는 혼합물로 성형되거나 형성되거나 압출된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 116. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 코팅을 포함하고, 코팅은 스크러버 흡착제 재료 및 결합제를 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 117. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 118. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 119. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 기재는 플라스틱인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 120. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 121. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 122. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 123. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 124. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 125. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 126. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 127. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 128. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 3.5 L 이하, 3.0 L 이하, 2.5 L 이하, 또는 2.0 L 이하의 캐니스터 흡착제 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 129. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 단일 캐니스터 흡착제 부피(여기서, 캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩됨); 단일 블리드 에미션 스크러버(여기서, 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 가짐); 약 1.5 L 내지 약 2.0 L의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 135 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 130. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 135 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 10 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 131. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 캐니스터 흡착제 부피는 2개의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 각각의 챔버 내에 로딩된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 132. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 133. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 134. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 135. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 단일 캐니스터 흡착제 부피(여기서, 캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩됨); 단일 블리드 에미션 스크러버; 약 2.5 L 내지 약 3.0 L의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 80 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 136. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 80 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 10 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 137. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 캐니스터 흡착제 부피는 2개의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 각각의 챔버 내에 로딩된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 138. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 139. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

실시형태 140. 임의의 이전의 실시형태에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.

본 개시내용의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 이하에서 간단히 기재되는 첨부 도면들과 함께 다음의 상세한 설명을 읽으면 명백해질 것이다. 본 발명은 이러한 특징 또는 요소가 본원에서의 특정 실시형태 설명에서 명백하게 조합되었는지 여부에 무관하게 상기 언급된 실시형태 중 임의의 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 조합뿐만 아니라 본 개시내용에서 기재된 임의의 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 특징 또는 요소의 조합을 포함한다. 본 개시내용은, 개시된 발명의 임의의 분리 가능한 특징들 또는 요소들이 임의의 이의 다양한 양태 및 실시형태에서 문맥상 다르게 분명히 나타내지 않는 한 조합 가능한 것으로 의도되는 것으로 여겨지도록 전체적으로 읽혀지도록 의도된다. 본 발명의 다른 양태 및 이점은 다음으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 실시형태의 이해를 제공하기 위해, 첨부된 도면을 참조하며, 참조 숫자는 본 발명의 예시적인 실시형태의 성분을 지칭한다. 도면은 예시적일 뿐이고, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본원에 기재된 개시내용은 동반된 도면의 예시의 의해서가 아니라 예로서 예시된다. 예시의 단순함 및 명확성을 위해, 도면에 예시된 특징은 반드시 비율화되어 그려질 필요는 없다. 예를 들어, 일부 특징의 치수는 명확성을 위해 다른 특징에 비해 과장될 수 있다. 추가로, 적절하게 생각되는 경우, 상응하는 또는 유사한 요소를 나타내도록 기준 라벨이 도면 중에 반복되었다.
도 1a는 제1 실시형태에 따라 제공된 블리드 에미션 스크러버의 단면도이고;
도 1b는 제2 실시형태에 따라 제공된 블리드 에미션 스크러버의 단면도이고;
도 1c는 제3 실시형태에 따라 제공된 블리드 에미션 스크러버의 단면도이고;
도 2는 일 실시형태에 따라 제공된 증발 배출물 제어 캐니스터 및 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 증발 배출물 제어 시스템의 도식적 표시이고;
도 3은 제4 실시형태에 따라 제공된 블리드 에미션 스크러버의 단면도이고;
도 4는 여러 미립자 탄소에 대해 4 내지 10 Å의 기공 폭에서의 누적 기공 부피 측정을 예시하는 그래프이고;
도 5는 여러 미립자 탄소에 대해 1 내지 30 Å의 기공 폭에서의 누적 기공 부피 측정을 예시하는 그래프이고;
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 여러 미립자 탄소에 대해 부탄 등온선을 예시하는 그래프이고;
도 6d는 여러 미립자 탄소에 대해 부탄 흡착을 예시하는 그래프이고;
도 6e 및 도 6f는 여러 미립자 탄소에 대해 부탄 친화도를 예시하는 그래프이고;
도 7은 여러 미립자 탄소에 대해 부탄 돌파 곡선을 예시하는 그래프이다.

본 개시내용은 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재를 목표로 하고, 코팅된 기재를 포함하는 증발 배출물 제어 물품 및 시스템이 제공된다. 개시된 코팅된 기재, 물품 및 시스템은 증발 탄화수소 배출물을 제어하는 데 유용하고, 낮은 퍼지 조건 하에도 낮은 주간 증발 손실(DBL) 배출물을 제공할 수 있다. 코팅된 기재는 배출물이 대기로 배출될 수 있기 전에 내연 기관에서 생성된 증발 배출물 및/또는 연관된 연료원 성분을 제거한다. 코팅된 기재는 신규의 기공-크기 분포를 갖는 활성탄을 포함하여서, 최신 기술의 활성탄과 비교하여 많은 흡착/탈착 사이클에 걸쳐 관련 일과성 배출물 농도에서 더 높은 흡착 능력 및 낮은 힐 빌드를 제공한다. 표면적, 기공 부피 분포 및 부탄 등온선 형상의 오직 소정의 조합이 엄격한 배출물 규제를 충족하기 위해 코팅된 탄소의 자격을 갖출 수 있다는 것이 놀랍게도 발견되었다.

이제, 본 발명은 이후에 보다 완전히 기재될 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고, 본원에 기재된 실시형태에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며; 그보다는 이들 실시형태는 본 개시내용이 철저하고 완전하도록 제공되며, 당업자에게 본 발명의 범위를 완전히 전달할 것이다.

정의

달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술적 용어는 본 개시내용이 속하는 분야의 당업자가 흔히 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다.

본원에서 단수 형태는 문법적 대상의 하나 또는 하나 초과(예를 들어, 하나 이상)를 지칭한다. 본원에 인용된 임의의 범위는 포괄적이다. 전반에 걸쳐 사용된 용어 "약"은 작은 변동을 기술하고 고려하기 위해 사용된다. 예를 들어, "약"은 ±5%, ±4%, ±3%, ±2%, ±1%, ±0.5%, ±0.4%, ±0.3%, ±0.2%, ±0.1% 또는 ±0.05%로 수식될 수 있는 수치 값을 의미할 수 있다. 모든 수치 값은 명백하게 표시되든 또는 그렇지 않든 용어 "약"에 의해 수식된다. 용어 "약"에 의해 수식된 수치 값은 특정한 확인된 값을 포함한다. 예를 들어, "약 5.0"은 5.0을 포함한다.

본원에 사용된 바와 같이 용어 "흡착제 재료"는 증기 흐름 경로를 따라 재료를 함유하는 흡착제 재료 또는 흡착제를 지칭하고, 미립자 재료, 모노리쓰, 허니컴, 시트 또는 다른 재료의 층으로 이루어질 수 있다.

용어 "연관된"은 예를 들어 "장착된", "연결된" 또는 "연통된", 예를 들어 "전기 연결된" 또는 "유체 연통된" 또는 기능을 수행하기 위한 방식에서 달리 연결됨을 의미한다. 영어 "연관된"은 예를 들어 하나 이상의 다른 물품 또는 요소를 통해 직접적으로 연관됨 또는 간접적으로 연관됨을 의미할 수 있다.

용어 "미세기공 부피"는 약 0.3 nm 내지 약 1 nm의 기공 크기를 갖는 미립자 탄소 내의 기공의 부피를 지칭한다.

용어 "메조기공 부피"는 약 1 nm 내지 약 30 nm의 기공 크기를 갖는 미립자 탄소 내의 기공의 부피를 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "기재"는 흡착제 재료가 전형적으로 워시코트의 형태로 배치된 물질을 지칭한다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "워시코트"는 기재 물질에 적용된 물질의 얇은 부착성 코팅의 기술 분야에서 그것의 일반 의미를 갖는다. 워시코트는 액체 중에 명시된 고체 함량(예를 들어, 10 중량% 내지 50 중량%)의 흡착제를 함유하는 슬러리를 제조하고, 이어서 이것을 기재에 코팅하고 건조시켜 워시코트 층을 제공함으로써 형성된다.

용어 "차량"은 예를 들어 내연 기관을 갖는 임의의 차량을 의미하고, 예를 들어 승객 자동차, 스포츠 유틸리티 차량, 미니밴, 밴, 트럭, 버스, 쓰레기수거 차량(refuse vehicle), 화물 트럭, 건축 차량, 중장비, 군사용 차량, 농장 차량 등을 포함한다.

달리 표시되지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다. "중량 퍼센트(wt%)"는, 달리 표시되지 않는 한, 임의의 휘발물이 없는 전체 조성을 기준으로, 즉 건조 고체 함량을 기준으로 한다.

코팅 조성물

본 코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함한다. 미립자 탄소는 활성탄이고; 활성탄은 일반적으로 적어도 약 400 m²/g인 매우 높은 표면적을 갖는 고도로 다공성인 탄소이다. 활성탄은 당해 분야에 잘 공지되어 있다. 예를 들어, 공동 소유된 미국 특허 제7,442,232호를 참조한다. 미국 특허 제7,467,620호를 또한 참조한다.

고유한 흡착 특성을 갖는 활성화된 미립자 탄소 재료가 본원에 기재되어 있다. 이 미립자 탄소의 기공 부피가 기공 반경의 함수로서 작도될 때, 20 Å(2 nm) 바로 아래의 피크 이외에, 본 미립자 탄소는 30 내지 80 Å(3 내지 8 nm) 범위의 상당한 양의 기공 부피를 갖는다. 이론에 의해 구속되고자 바라지 않으면서, 30 내지 80 Å 범위의 추가의 기공 부피의 이 특징이 자동차 분야에서 탄화수소의 증발 배출물 제어에 사용된 최신 기술의 활성탄과 비교하여 더 낮는 휠 빌드를 준다고 생각된다. 이 미립자 탄소는 다른 방법 및 전구체에 의해 달성 불가능한 기공-크기 분포를 갖는 활성탄을 생성할 수 있는 공정에 의해 합성 수지 전구체로부터 제조된다. 이러한 미립자 탄소는 EnerG2 Technologies, Inc.(미국 워싱턴주 98105 시애틀 100 NE 노쓰레이크 웨이 소재; BASF의 자회사)로부터 P2-15로서 입수 가능하다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.3 nm 내지 약 1 nm의 기공 크기에서 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1 nm 내지 약 30 nm의 기공 크기에서 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다.

소정의 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피를 갖는다. 소정의 구체적인 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 소정의 구체적인 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2100 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, "BET 표면적"은 N₂ 흡착에 의해 표면적을 결정하기 위한 Brunauer, Emmett, Teller 방법을 지칭하는 이의 일반 의미를 갖는다. 기공 직경 및 기공 부피는 또한 BET-유형 N₂ 흡착 또는 탈착 실험을 사용하여 측정될 수 있다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 이의 부탄 친화도에 의해 정의될 수 있다. 재료의 "부탄 친화도"는 본원에 기재된 바와 같은 부탄 동온선 측정을 수집하여 계산될 수 있다. 부탄 동온선 측정은 mmHg의 단위의 부탄의 절대 압력에 대한 흡착된 부탄의 양을 작도하는 곡선을 제공한다. 이후, 100%의 "부탄 백분율"인 760 mg Hg(즉, 대기압)에서의 부탄의 절대 분압을 설정하고 이후 부탄 백분율에 대해 부탄의 흡착된 양을 작도하여 부탄 친화도가 계산될 수 있다. 데이터 곡선은 50%의 부탄 백분율에서 흡착된 부탄의 양의 분율로서 흡착된 부탄의 양을 작도하여 정규화될 수 있다. 이후, 이 부탄 농도에서의 50%에서 흡착된 부탄의 분율을 읽어 0.5% 부탄 및 5% 부탄에서의 부탄 친화도가 이 도표로부터 결정될 수 있다. 바꾸어 말하면, 5% 및 0.5%에서의 재료의 부탄 친화도는 재료가 부탄 동온성 측정에 의해 결정된 바대로 380 mmHg 부탄 압력에서 흡착하는 부탄의 양과 비교하여 재료가 각각 38 mmHg 및 3.8 mmHg의 부탄 분압에서 흡착하는 부탄의 백분율이다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 5% 부탄에서의 60% 초과, 예를 들어 5% 부탄에서의 약 60% 내지 약 100%, 약 60% 내지 약 99%, 약 65% 내지 약 95%, 약 70% 내지 약 90%, 또는 약 75% 내지 약 85%의 부탄 친화도를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 5% 부탄에서의 약 75% 내지 약 80%의 부탄 친화도를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 0.5% 부탄에서의 35% 초과, 예를 들어 0.5% 부탄에서의 약 35% 내지 약 100%, 약 35% 내지 약 99%, 약 40% 내지 약 75%, 약 45% 내지 약 60%, 또는 약 45% 내지 약 50%의 부탄 친화도를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도 및 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도를 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적 및 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적 및 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적, 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도 및 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도를 갖는다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도, 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도, 또는 둘 다; 및 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피, 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피, 또는 둘 다를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도, 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도, 또는 둘 다; 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피를 갖는다. 따라서, 이들 특징의 임의의 가능한 조합이 고려되고, 단 상기 특징의 하나 이상이 존재한다.

탄화수소 흡착제 코팅은 흡착제 코팅이 기재에 부착하게 하는 유기 결합제를 추가로 포함한다. 슬러리로서 코팅을 도포하고 건조할 때, 결합제 재료는 탄화수소 흡착제 입자를 그 자체에 그리고 기재에 고정시킨다. 일부 경우에, 결합제는 개선된 부착을 제공하도록 그 자체와 가교결합할 수 있다. 이는 코팅의 통합성, 기재에 대한 이의 부착을 향상시키고, 자동차가 부딪치는 진동 조건 하에 구조 안정성을 제공한다. 결합제는 방수성을 개선하고 접착을 개선하도록 첨가제를 또한 포함할 수 있다. 슬러리의 제제화의 사용에 전형적인 결합제는 유기 중합체; 알루미나, 실리카 또는 지르코니아의 졸; 무기 염, 유기 염 및/또는 알루미늄, 실리카 또는 지르코늄의 가수분해 생성물; 알루미늄, 실리카 또는 지르코늄의 수산화물; 실리카에 가수분해성인 유기 실리케이트; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 바람직한 결합제는 유기 중합체이다. 유기 중합체는 열경화성 중합체 또는 열가소성 중합체일 수 있고, 플라스틱 또는 엘라스토머성일 수 있다. 결합제는 예를 들어 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스, 폴리우레탄, 또는 임의의 이들의 혼합물일 수 있다. 중합체성 결합제는 중합체 분야에 공지된 적합한 안정화제 및 시효 저항제를 함유할 수 있다. 일부 실시형태에서, 결합제는 선택적으로 수성 슬러리로서 흡착제 조성물에 라텍스로서 도입된 열경화성, 엘라스토머성 중합체이다. 바람직하게는 수성 슬러리로서 흡착제 조성물에 라텍스로서 도입된 열경화성, 엘라스토머성 중합체가 바람직하다.

유용한 유기 중합체 결합제 조성물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 공중합체, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리부타디엔 공중합체, 클로로화 고무, 니트릴 고무, 폴리클로로프렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 엘라스토머, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(비닐 에스테르), 폴리(비닐 할라이드), 폴리아미드, 셀룰로스 중합체, 폴리이미드, 아크릴릭, 비닐 아크릴릭 및 스티렌 아크릴릭, 폴리비닐 알코올, 열가소성 폴리에스테르, 열경화성 폴리에스테르, 폴리(페닐렌 옥사이드), 폴리(페닐렌 설파이드), 플루오르화 중합체, 예컨대 폴리(테트라플루오로에틸렌), 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리(비닐플루오라이드) 및 클로로/플루오로 공중합체, 예컨대 에틸렌 클로로트리플루오로-에틸렌 공중합체, 폴리아미드, 페놀성 수지 및 에폭시 수지, 폴리우레탄, 아크릴릭/스티렌 아크릴릭 공중합체 라텍스 및 실리콘 중합체를 포함한다. 일부 실시형태에서, 중합체성 결합제는 아크릴릭/스티렌 아크릴릭 공중합체 라텍스, 예컨대 소수성 스티렌-아크릴릭 에멀젼이다. 일부 실시형태에서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스, 폴리우레탄, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

라텍스 에멀젼과 같은 탄화수소 흡착제 재료 및 중합체성 결합제를 포함하는 슬러리의 성분의 상용성과 관련한 고려사항은 당해 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 공동 소유된 미국 특허출원공개 US 2007/0107701호를 참조한다. 일부 실시형태에서, 유기 결합제는 낮은 유리 전이 온도(Tg)를 가질 수 있다. Tg는 당해 분야에 공지된 방법에 의해 시차 주사 열량계(DSC)에 의해 종래대로 측정된다. 낮은 Tg를 갖는 예시적인 소수성 스티렌-아크릴릭 에멀젼 결합제는 Rhoplex^TM P-376(Dow Chemical의 상표명; 19105 펜실베니아주 필라델피아 인디펜던스 몰 웨스트 소재의 Rohm and Haas로부터 입수 가능)이다. 일부 실시형태에서, 결합제는 약 0℃ 미만의 Tg를 갖는다. 약 0℃ 미만의 Tg를 갖는 예시적인 결합제는 Rhoplex^TM NW-1715K(Dow Chemical의 상표명; Rohm and Haas로부터 입수 가능)이다. 일부 실시형태에서, 결합제는 알킬 페놀 에톡실레이트(APEO) 비함유, 초저 포름알데하이드, 스티렌화 아크릴릭 에멀젼이다. 하나의 이러한 예시적인 결합제는 Joncryl^TM 2570이다. 일부 실시형태에서, 결합제는 지방족 폴리우레탄 분산액이다. 하나의 이러한 예시적인 결합제는 Joncryl^TM FLX 5200이다. Joncryl^TM은 BASF의 상표명이고; Joncryl^TM 제품은 48192 미시건주 와이언도트 소재의 BASF로부터 입수 가능하다. 일부 실시형태에서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다.

본 발명의 탄화수소 흡착제 코팅, 특히 중합체 라텍스를 함유하는 슬러리는 증점제, 분산제, 계면활성제, 살생물제, 항산화제와 같은 종래의 첨가제를 함유할 수 있다. 증점제는 비교적 낮은 표면적의 기재에서 충분한 양의 코팅(그리고 이에 따라 충분한 탄화수소 흡착 능력)을 달성할 수 있게 한다. 증점제는 분산된 입자의 입체 장애에 의해 슬러리 안정성을 증가시켜 2차 역할로 또한 작용할 수 있다. 이것은 코팅 표면의 결합을 또한 도울 수 있다. 예시적인 증점제는 잔탄 검 증점제 또는 카복시메틸-셀룰로스 증점제이다. CP Kelco(Cumberland Center II, 30339 아틀란타 GA 스위트 600 3100 컴벌랜드 블러바드)의 제품인 Kelzan^® CC는 하나의 이러한 예시적인 잔탄 증점제이다.

일부 실시형태에서, 결합제와 함께 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 분산제는 음이온성, 비이온성 또는 양이온성일 수 있고, 상기 재료의 중량을 기준으로 전형적으로 약 0.1 내지 약 10 중량%의 양으로 사용된다. 놀랄 것 없이, 특정 분산제 선택이 중요하다. 적합한 분산제는 폴리아크릴레이트, 알콕실레이트, 카복실레이트, 포스페이트 에스테르, 설포네이트, 타우레이트, 설포숙시네이트, 스테아레이트, 라우레이트, 아민, 아미드, 이미다졸린, 나트륨 도데실벤젠 설포네이트, 나트륨 디옥틸 설포숙시네이트, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 분산제는 산에서의 많은 양성자가 나트륨으로 대체된 저분자량 폴리아크릴산이다. 일부 실시형태에서, 분산제는 폴리카복실레이트 암모늄염이다. 일부 실시형태에서, 분산제는 소수성 공중합체 안료 분산제이다. 예시적인 분산제는 Tamol^TM 165A(Dow Chemical의 상표명; Rohm & Haas로부터 입수 가능)이다. 슬러리 pH를 증가시키거나 음이온성 분산제 단독을 첨가하는 것이 슬러리 혼합물에 충분한 안정화를 제공할 수 있지만, 증가된 pH 및 양이온성 분산제 둘 다가 사용될 때 최고의 결과가 얻어질 수 있다. 일부 실시형태에서, 분산제는 Surfynol^® 420(Air Products and Chemicals, Inc)과 같은 비이온성 계면활성제이다. 일부 실시형태에서, 분산제는 Dispex^® Ultra PX 4575(BASF)와 같은 아크릴릭 블록 공중합체이다.

일부 실시형태에서, 소포제로서 작용할 수 있는 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 일부 실시형태에서, 계면활성제는 저분자량 비음이온성 분산제이다. 예시적인 오일-프리 및 실리콘-프리 소포제 계면활성제는 Rhodoline^® 999(Solvay)이다. 다른 예시적인 계면활성제는 Foammaster^® NXZ(BASF)와 같은 탄화수소와 비이온성 계면활성제의 블렌드이다.

기재

하나 이상의 실시형태에서, 본 코팅 조성물은 기재에 배치된다. 블리드 에미션 스크러버와 같은 코팅된 기재를 포함하는 물품은 일부 실시형태에서 증발 배출물 제어 시스템의 일부일 수 있다. 본 기재는 실린더와 유사한 길이 및 직경 및 부피를 갖는 3차원이다. 형상은 반드시 실린더에 정합해야 하는 것은 아니다. 길이는 입구 말단 및 출구 말단에 의해 획정된 축 길이이다. 직경은 그 형상이 실린더에 정확히 정합하지 않으면 가장 긴 단면 길이, 예를 들어 가장 긴 단면이다. 하나 이상의 실시형태에서, 기재는 본원에 하기 기재된 모노리쓰이다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "모노리쓰 기재"는 통로가 이를 통한 유체 유동에 대해 개방형이도록 기재의 입구로부터 출구 면까지 이를 통해 연장하는 미세한 평행한 가스 유동 통로를 갖는 유형의 기재이다. 유체 입구로부터 유체 출구까지 본질적으로 직선형 경로이거나 패턴형 경로(예를 들면, 지그재그, 능삼무늬 등)일 수 있는 통로는 벽에 의해 획정되고, 통로를 통해 유동하는 가스가 흡착제 재료와 접촉하도록 이 벽에서의 흡착제 재료는 워시코트로 코팅된다. 모노리쓰 기재의 유동 통로는 얇은 벽의 채널이고, 이러한 채널은 사다리꼴, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 사인파형(sinusoidal), 육각형, 타원형, 원형 등과 같은 임의의 적합한 단면 형상 및 크기일 수 있다. 이러한 구조는 1 제곱인치의 단면당 약 60개 내지 약 900개 이상의 가스 입구 개구부(즉, "셀")를 함유할 수 있다. 모노리쓰 기재는 예를 들어 금속, 세라믹, 플라스틱, 페이퍼, 함침된 페이퍼 등으로 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 기재는 탄소 모노리쓰이다.

하나 이상의 실시형태에서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

일 실시형태에서, 기재는 압출된 매체이다. 일부 실시형태에서, 압출된 매체는 허니컴이다. 허니컴은 비제한적인 예로서 원형, 원통형 또는 정사각형을 포함하는 임의의 기하학적 형상일 수 있다. 게다가, 허니컴 기재의 셀은 임의의 기하구조일 수 있다.

일 실시형태에서, 기재는 폼이다. 일부 실시형태에서, 폼은 인치당 약 10개 초과의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼은 인치당 약 20개 초과의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼은 인치당 약 15개 내지 약 40개의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼은 폴리우레탄이다. 일부 실시형태에서, 폼은 망상 폴리우레탄이다. 일부 실시형태에서, 폴리우레탄은 폴리에테르 또는 폴리에스테르이다. 일부 실시형태에서, 기재는 부직포이다.

일부 실시형태에서, 기재는 플라스틱이다. 일부 실시형태에서, 기재는 열가소성 폴리올레핀이다. 일부 실시형태에서, 기재는 유리 또는 미네랄 충전제를 함유하는 열가소성 폴리올레핀이다. 일부 실시형태에서, 기재는 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 플라스틱이다.

소정의 대안적인 실시형태에서, 미립자 탄소는 흡착성 다공성 모노리쓰를 형성하도록 추가의 재료와 배합되고 압출될 수 있다. 따라서, 이러한 다공성 모노리쓰는 기재 및 흡착제 코팅을 포함하지 않고, 예를 들어 본원에 하기 기재된 바와 같은 블리드 에미션 스크러버에서 사용될 수 있는 흡착제 물품을 나타낸다. 이러한 다공성 모노리쓰를 제조하기 위해, 일반적으로, 본원에 기재된 바와 같은 미립자 탄소는 압출성 혼합물을 제조하기 위해 예를 들어 세라믹 형성 재료, 플럭스 재료, 결합제 및 물과 배합될 수 있다. 이후, 압출성 혼합물은 허니컴 구조를 갖는 모노리쓰를 형성하기 위해 압출 다이를 통해 압출될 수 있다. 압출 후, 압출된 허니컴 모노리쓰는 구조물에 걸쳐 분산된 미립자 탄소를 갖는 모노리쓰를 형성하기에 충분한 온도에서 그리고 이에 충분한 기간 동안 건조되고 이후 연소될 수 있다. 이러한 압출된 다공성 모노리쓰를 제조하기에 적합한 방법은 예를 들어 Park 등의 미국 특허 제5,914,294호에 개시되어 있고, 이의 개시내용은 이러한 방법과 관련하여 본원에 인용되어 포함된다.

물품 - 블리드 에미션 스크러버

본 개시내용의 일 양태에서, 블리드 에미션 스크러버가 제공되고, 스크러버는 탄화수소 흡착에 적응된 본원에 기재된 바와 같은 코팅된 기재를 포함하는 흡착제 부피를 포함하고, 코팅된 기재는 하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 포함하고, 코팅은 본원에 기재된 바와 같은 미립자 탄소 및 본원에 기재된 바와 같은 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다.

일부 실시형태에서, 흡착제 부피는 약 2 g 미만의 g-총 부탄 작업 능력(BWC)을 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, "g-총 BWC"는 표준 시험 조건(예를 들어, ASTM D5228) 하에 퍼징된 부탄의 양을 지칭한다. 일부 실시형태에서, 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.6 g, 예를 들어 약 0.2 g, 약 0.3 g, 약 0.4 g, 약 0.5 g, 약 0.6 g, 약 0.7 g, 약 0.8 g, 약 0.9 g, 또는 약 1 g, 내지 약 1.1 g, 약 1.2 g, 약 1.3 g, 약 1.4 g, 약 1.5 g, 또는 약 1.6 g의 g-총 BWC를 갖는다.

일부 실시형태에서, 흡착제 부피는 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC)을 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, "유효 부탄 작업 능력"은 유효 흡착제 부피로 나눈 g-총 BWC를 지칭한다. 유효 흡착제 부피는 보이드, 공기 갭 및 다른 비흡착성 부피를 보정한다. 유효 BWC 결정은 예를 들어 본원에 인용되어 포함된 미국 특허출원공개 US 2015/0275727호에 개시되어 있다.

도 1a는 블리드 에미션 스크러버(1)의 실시형태를 예시하고, 여기서 코팅된 기재는 플리츠 형태의 구조화 매체(2a)이다. 도 1b는 코팅된 기재가 폼(2b)인 실시형태를 예시한다. 일 실시형태에서, 폼(2b)은 인치당 약 10개 초과의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼(2b)은 인치당 약 20개 초과의 기공을 갖는다. 일부 실시형태에서, 폼(2b)은 인치당 약 15개 내지 약 40개의 기공을 갖는다. 일 실시형태에서, 폼(2b)은 폴리우레탄이다. 일부 실시형태에서, 폼(2b)은 망상 폴리우레탄이다. 일부 실시형태에서, 폴리우레탄은 폴리에테르 또는 폴리에스테르이다.

도 1c는 코팅된 기재가 압출된 매체(2c)인 실시형태를 예시한다. 일부 실시형태에서, 압출된 매체(2c)는 허니컴이다. 허니컴 흡착제는 비제한적인 예로서 원형, 원통형 또는 정사각형을 포함하는 임의의 기하학적 형상일 수 있다. 게다가, 허니컴 흡착제의 셀은 임의의 기하구조일 수 있다. 정사각형 단면 셀을 갖는 정사각형 허니컴 또는 물결 형태의 나선 권취된 허니컴과 같은 흐름 통과 통로를 위한 균일한 단면 면적의 허니컴은 일련의 단면 면적을 갖는 인접한 통로 및 따라서 동일하게 퍼징되지 않은 통로를 제공하는 직각 매트릭스에서 정사각형 단면 셀을 갖는 원형 허니컴보다 더 양호하게 수행할 수 있다. 이론에 의해 구속되고자 함이 없이, 허니컴 면에 걸쳐 셀 단면적이 보다 균일할수록, 흡착 및 퍼지 사이클 둘 다 동안 스크러버 내에 흐름 분포가 보다 균일하고 따라서 스크러버로부터의 주간 증발 손실(DBL) 배출물이 보다 적다고 생각된다.

놀랍게도, 본원에 개시된 바와 같은 블리드 에미션 스크러버의 흡착제 부피가 일부 실시형태에서 경쟁적 모노리쓰의 것보다 낮은 부탄 작업 능력(BWC)을 갖지만, 여전히 낮은 퍼지 조건 하에 증발 배출물 제어 캐니스터로부터 탄화수소 배출물을 효과적으로 제어할 수 있다는 것이 발견되었다.

특히, 본원에 개시된 바와 같은 폼 기재는 경쟁적 모노리쓰보다 더 낮은 부탄 작업 능력을 나타내지만, 낮은 퍼지 부피 하에 배출물을 더 효과적으로 제어한다. 이론에 의해 구속되고자 함이 없이, 이것은 흡착제 코팅의 낮은 두께, 및/또는 폼에 걸친 가스 유동의 높은 난류로 인할 수 있고, 이는 경쟁적 생성물에 사용된 벌크 모노리쓰보다 더 신속한 퍼징을 제공할 수 있다.

소정의 실시형태에서, 흡착제 부피는 본원에 기재된 바와 같은 미립자 탄소를 포함하는 다공성 압출된 모노리쓰를 포함하는 대신에 코팅된 기재를 포함하지 않는다.

증발 배출물 제어 캐니스터 및 캐니스터 시스템

본원에 개시된 바와 같은 탄화수소 흡착에 대한 코팅된 기재는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템에서 구성성분으로서 사용될 수 있다. 따라서, 또 다른 양태에서, 캐니스터 흡착제 재료를 포함하는 하나 이상의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 및 본원에 개시된 바와 같은 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템이 제공되고; 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖고; 블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터와 유체 연통하고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 연료 증기에 의해 캐니스터 흡착제 부피 및 스크러버 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성되고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다. 일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 2.5 L의 증발 배출물 제어 캐니스터에서의 총 캐니스터 흡착제 재료 부피 및 80 층 부피의 퍼지 부피의 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다. 일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 1.9 L의 증발 배출물 제어 캐니스터에서의 총 캐니스터 흡착제 재료 부피 및 135 층 부피의 퍼지 부피의 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 증발 배출물 제어 캐니스터를 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 증발 배출물 제어 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관, 및 증발 배출물 제어 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 증발 배출물 제어 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관을 추가로 포함한다.

일부 실시형태에서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만이다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 단일 캐니스터 흡착제 부피(여기서, 캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩됨); 단일 블리드 에미션 스크러버(여기서, 하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 가짐); 약 1.5 L 내지 약 2.0 L의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하고; 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 135 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다. 일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 10 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 단일 캐니스터 흡착제 부피(여기서, 캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩됨); 단일 블리드 에미션 스크러버; 약 2.5 L 내지 약 3.0 L의 캐니스터 부피를 포함하고; 증발 배출물 제어 캐니스터는 80 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다. 일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 10 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는다.

증발 배출물 제어 시스템

본원에 개시된 바와 같은 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 연료 저장을 위한 증발 배출물 제어 시스템에서의 구성성분으로서 사용될 수 있다. 따라서, 또 다른 양태에서, 증발 배출물 제어 시스템이 제공되고, 증발 배출물 제어 시스템은 제1 캐니스터, 제1 캐니스터를 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 제1 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관 및 제1 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 제1 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관 내에 함유된 제1 흡착제 부피; 및 본원에 개시된 바와 같은 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 제2 흡착제 부피를 포함하고; 제2 흡착제 부피는 제1 흡착제 부피와 유체 연통하고, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터 내에 함유되거나 제2 캐니스터 내에 함유되고, 증발 배출물 제어 시스템은 연료 증기에 의해 제1 흡착제 부피 및 제2 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성된다. 일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 시스템은 연료 저장을 위한 연료 탱크; 및 연료를 소비하도록 적응된 내연 기관을 추가로 포함하고; 증발 배출물 제어 시스템은 연료 증기 입구 도관으로부터 제1 캐니스터로 제2 흡착제 부피를 향해 및 벤트 도관으로 연료 증기 흐름 경로에 의해 획정되고, 벤트 도관으로부터 제2 흡착제 부피로 제1 캐니스터를 향해 및 연료 증기 퍼지 관을 향해 상호 공기 흐름 경로에 의해 획정된다.

연료 탱크로부터의 증발 배출물은 엔진 오프 시간 동안 증발 배출물 제어 시스템에 의해 흡착된다. 대기로 배출된 연료 증기의 양이 감소하도록 연료 탱크로부터 블리딩된 연료 증기는 캐니스터 시스템에서 흡착제에 의해 제거된다. 엔진 작동의 시에 대기 공기를 퍼지 스트림으로서 캐니스터 시스템 및 블리드 에미션 스크러버로 도입하고, 이로써 탄화수소 흡착제에 의해 이전에 흡착된 탄화수소는 탈착되고, 퍼지 라인을 통해 연소를 위해 엔진으로 재순환된다.

증발 배출물 제어 시스템의 증발 배출물 제어 캐니스터는 전형적으로 성형된 열가소성 올레핀과 같은 성형된 평면 재료에 의해 적어도 부분적으로 획정된 3차원 중공 내부 공간 또는 챔버를 포함한다. 일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터의 제1 흡착제 부피 내에 배치된다. 일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터와 유체 연통하는 별개의 캐니스터에 배치된다. 블리드 에미션 스크러버가 별개의 캐니스터에 위치한 일 실시형태에 따른 본 발명의 증발 배출물 제어 시스템은 도 2와 관련하여 더 용이하게 이해될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따라 증발 배출물 제어 시스템(30)을 예시적으로 도시한다. 증발 배출물 제어 시스템(30)은 연료 저장을 위한 연료 탱크(38), 연료를 소모하도록 적응된 내연 기관(32), 증발 배출물 제어 캐니스터(46) 및 블리드 에미션 스크러버(1)를 포함한다. 엔진(32)은 바람직하게는 제어기(34)에 의해 제어된 내연 기관이다. 엔진(32)은 전형적으로 가솔린, 에탄올 및 다른 휘발성 탄화수소계 연료를 연소시킨다. 제어기(34)는 별개의 제어기일 수 있거나, 엔진 제어 모듈(ECM: engine control module), 파워트레인 제어 모듈(PCM: powertrain control module) 또는 임의의 다른 차량 제어기의 일부를 형성할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 증발 배출물 제어 캐니스터(46)는 (48로 표시된) 제1 흡착제 부피, 증발 배출물 제어 캐니스터(46)를 엔진(32)에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관(66), 연료 탱크(38)를 증발 배출물 제어 캐니스터(46)로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관(42), 및 증발 배출물 제어 캐니스터(46)를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템으로 들어가게 하기 위한 벤트 도관(56, 59, 60)을 포함한다.

증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 연료 증기 입구 도관(42)으로부터 제1 흡착제 부피(48)로 벤트 도관(56)을 통해 블리드 에미션 스크러버(1)를 향해 및 벤트 도관(59, 60)으로 연료 증기 흐름에 의해 추가로 획정되고, 벤트 도관(60, 59)으로부터 블리드 에미션 스크러버(58)로 벤트 도관(56)을 통해 제1 흡착제 부피(48)를 향해 및 연료 증기 퍼지 관(66)을 향해 상호 공기 흐름 경로에 의해 추가로 획정된다. 블리드 에미션 스크러버(1)는 적어도 제2 흡착제 부피를 포함하고, 제2 흡착제 부피는 본원에 제공되고 기재된 것처럼 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재(2)를 포함한다.

연료 탱크(38)로부터 증발된 탄화수소를 함유하는 연료 증기는 연료 탱크(38)로부터 증발 증기 입구 도관(42)을 통해 캐니스터(46) 내의 제1 흡착제 부피(48)로 통과할 수 있다. 증발 배출물 제어 캐니스터(46)는 임의의 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 나일론과 같은 성형된 열가소성 중합체가 전형적으로 사용된다.

연료 탱크(38)에서의 가솔린의 온도가 증가하면서, 연료 증기압은 증가한다. 본 발명의 증발 배출물 제어 시스템(30) 없이는, 연료 증기는 처리되지 않고 대기로 배출될 것이다. 그러나, 본 발명에 따르면, 연료 증기는 증발 배출물 제어 캐니스터(46)에 의해 그리고 증발 배출물 제어 캐니스터(46)의 하류에 위치한 블리드 에미션 스크러버(1)에 의해 처리된다.

배기 밸브(62)가 개방되고, 퍼지 밸브(68)가 폐쇄될 때, 연료 증기는 연료 탱크(38)로부터 증발 증기 입구 도관(42)을 통해, 캐니스터 증기 입구(50)를 통해 그리고 순차적으로 증발 배출물 제어 캐니스터(46) 내에 함유된 제1 흡착제 부피(48)를 통해 압력 하에 흐른다. 후속하여, 제1 흡착제 부피에 의해 흡착되지 않은 임의의 연료 증기는 증발 배출물 제어 캐니스터(46)로부터 벤트 도관 개구(54) 및 벤트 도관(56)을 통해 흐른다. 이후, 연료 증기는 추가의 흡착을 위해 블리드 에미션 스크러버(1)에 들어간다. 임의의 남은 연료 증기는 블리드 에미션 스크러버(1)를 통과한 후 도관(59), 배기 밸브(62) 및 벤트 도관(60)을 통해 블리드 에미션 스크러버(1)를 빠져나와 대기로 배출된다.

점진적으로, 증발 배출물 제어 캐니스터(46) 및 블리드 에미션 스크러버(1)의 제2 흡착제 부피 둘 다에 함유된 탄화수소 흡착제 재료는 연료 증기로부터 흡착된 탄화수소가 적재된다. 탄화수소 흡착제가 연료 증기로 포화되고 이에 따라 탄화수소로 포화될 때, 탄화수소는 연료 탱크(38)로부터 방출된 연료 증기의 지속적인 제어를 위해 탄화수소 흡착제로부터 탈착되어야 한다. 엔진 작동 동안, 엔진 제어기(34)는 각각 신호 리드(64 및 70)를 통해 밸브(62 및 68)가 개방하도록 지시하여 대기와 엔진(32) 사이의 공기 흐름 경로를 생성한다. 퍼지 밸브(68)의 개방은 깨끗한 공기가 대기로부터 벤트 도관(60), 벤트 도관(59) 및 벤트 도관(56)을 통해 블리드 에미션 스크러버(1)로 그리고 후속하여 증발 배출물 제어 캐니스터(46)로 배출되게 한다. 깨끗한 공기 또는 퍼지 공기는 깨끗한 공기 벤트 도관(60)을 통해, 블리드 에미션 스크러버(1)를 통해, 벤트 도관(56)을 통해, 벤트 도관 개구(54)를 통해 증발 배출물 제어 캐니스터(46)로 흐른다. 깨끗한 공기는 블리드 에미션 스크러버(1) 및 배출물 제어 캐니스터(46) 내에 함유된 탄화수소 흡착제를 지나 및/또는 이를 통해 흘러 각각의 부피 내에 포화된 탄화수소 흡착제로부터 탄화수소를 탈착시킨다. 이후, 퍼지 공기 및 탄화수소의 스트림은 퍼지 개구 출구(52), 퍼지 라인(66) 및 퍼지 밸브(68)를 통해 증발 배출물 제어 캐니스터(46)를 빠져나간다. 퍼지 공기 및 탄화수소는 퍼지 라인(72)을 통해 엔진(32)으로 흐르고, 여기서 탄화수소는 후속하여 연소된다.

일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 적어도 약 40 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2500 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.7 mL/g의 메조기공 부피를 갖는다. 일부 실시형태에서, 미립자 탄소는 적어도 약 1300 m²/g의 BET 표면적; 및 (i) 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도; (ii) 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도; (iii) 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는다.

일부 실시형태에서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 기재는 모노리쓰이다. 일부 실시형태에서, 모노리쓰는 세라믹이다. 일부 실시형태에서, 기재는 플라스틱이다. 일부 실시형태에서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만이다. 일부 실시형태에서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시형태에서, 결합제는 유기 중합체이다. 일부 실시형태에서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스이다.

일부 실시형태에서, 블리드 에미션 스크러버(1) 내의 제2 흡착제 부피는 약 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC) 및 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.999 g의 g-총 BWC를 갖는다.

일부 실시형태에서, 제2 흡착제 부피는 제3 흡착제 부피를 추가로 포함하고, 제3 흡착제 부피는 적어도 약 0.05 g의 BWC를 갖는다. 일부 실시형태에서, 제3 흡착제 부피는 망상 폴리우레탄 폼을 포함한다. 도 3은 블리드 에미션 스크러버(1)를 도식적으로 예시하고, 여기서 제2 흡착제 부피를 포함하는 기재는 압출된 매체(2a)이고, 제3 흡착제 부피는 망상 폴리우레탄 폼(2b)을 포함하는 기재를 포함한다.

제2 흡착제 부피(및 임의의 추가의 흡착제 부피)는 부피측정 희석제를 포함할 수 있다. 부피측정 희석제의 비제한적인 예는 스페이서, 불활성 갭, 폼, 섬유, 스프링, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 추가로, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 시스템 내에 어디든 빈 부피를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "빈 부피"는 임의의 흡착제를 포함하지 않는 부피를 지칭한다. 이러한 부피는 비제한적인 예로서 공기 갭, 폼 스페이서, 스크린, 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 비흡착제를 포함할 수 있다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 시스템의 2일 주간 증발 손실(DBL)은 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만이다.

일부 실시형태에서, 제1 흡착제 부피는 약 1.9 내지 약 3.0 L이고, 2일 주간 증발 손실(DBL)은 1.9 L의 증발 배출물 제어 캐니스터에서의 총 캐니스터 흡착제 재료 부피 및 135 층 부피의 퍼지 부피, 또는 2.5 L의 증발 배출물 제어 캐니스터에서의 총 캐니스터 흡착제 재료 부피 및 80 층 부피의 퍼지 부피의 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만이다.

일부 실시형태에서, 증발 배출물 제어 시스템은 캘리포니아 BETP 하에 약 20 mg 미만인 2일 DBL을 유지시키고, 제2 흡착제 부피는 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는다.

본원에 기재된 조성물, 방법 및 적용에 대한 적절한 변형 및 변경이 임의의 실시형태 또는 이의 양태의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 제공된 조성물 및 방법은 예시적이며 청구된 실시형태의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 본원에 개시된 다양한 실시형태, 양태 및 선택 모두는 모든 변형에서 조합될 수 있다. 본원에 기재된 조성물, 제제, 방법 및 공정의 범위는 본원에서의 실시형태, 양태, 선택권, 실시예 및 선호도의 모든 실제적 조합 또는 잠재적 조합을 포함한다. 본원에 인용된 모든 특허 및 간행물은, 다른 특정 통합 진술이 구체적으로 제공되지 않는 한, 언급된 바와 같이 특정 교시내용을 위해 본원에 참고로 포함된다.

실시예

본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 완전하게 예시되고, 이 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 제시되고 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 달리 기재되지 않는 한, 모든 부 및 중량부는 중량 기준이고, 모든 중량 백분율은 건조 기준으로 표현되어, 달리 나타내지 않는 한, 물 함량을 배제함을 의미한다.

실시예 1 : 탄소 1을 사용한 코팅된 모노리쓰의 제조.

물 중의 1.4% Kelzan CC의 용액을 사용 하루 전에 제조하였다. 물(310 mL)을 21 mL의 Kelzan CC 증점제 용액, 0.65 g의 Surfynol 420 분산액 및 0.5 g의 Foammaster NXZ 소포제와 배합하고, 배합물을 완전히 혼합하였다. 이 혼합물에 교반하면서 100 g의 고표면적 활성탄 흡착제(EnerG2 Technologies, Inc로부터의 P2-15; 표 1의 "탄소 1"; 본 발명의 실시형태)를 첨가하였다. 생성된 탄소 분산액을 교반하면서 40 g의 Joncryl 2570 결합제(50% 용액)를 함유하는 제2 용기에 첨가하였다. 슬러리 속도가 코팅 목적에 충분할 때까지 추가의 Kelzan CC 증점제 용액을 첨가하였다.

29 x 100 mm 크기(폭 x 길이)의 원통형 세라믹 모노리쓰 기재(평방 인치당 230개의 셀)를 슬러리로서 침지시켰다. 15 psig 압력에서 작동하는 에어-나이프를 사용하여 채널을 깨끗하게 하여 과도한 슬러리를 제거하였다. 기재를 110℃에서 2시간 동안 건조시켰다. 원하는 탄소 로딩이 달성될 때까지 절차를 반복하였다.

이 샘플의 g-총 BWC는 1.29 g인 것으로 결정되었고, 이의 유효 BWC는 1.95 g의 n-부탄/dL인 것으로 결정되었다.

실시예 2 : 탄소 2(비교용)를 사용한 코팅된 모노리쓰의 제조.

물 중의 1.4% Kelzan CC의 용액을 사용 하루 전에 제조하였다. 물(483 mL)을 84.58 g의 Kelzan CC 증점제 용액, 1.33 g의 Surfynol 420 분산액 및 1.03 g의 Foammaster NXZ 소포제와 배합하고, 배합물을 완전히 혼합하였다. 이 혼합물에 교반하면서 205.06 g의 활성탄 흡착제(표 1의 "탄소 2"; 비교용)를 첨가하였다. 생성된 탄소 분산액을 교반하면서 79.93 g의 Joncryl 2570 결합제(50% 용액)를 함유하는 제2 용기에 첨가하였다.

이 샘플의 g-총 BWC는 1.28 g인 것으로 결정되었고, 이의 유효 BWC는 1.94 g의 n-부탄/dL인 것으로 결정되었다.

실시예 3 : 탄소 3(비교용)을 사용한 코팅된 모노리쓰의 제조.

물 중의 1.4% Kelzan CC의 용액을 사용 하루 전에 제조하였다. 물(475 mL)을 31.4 mL의 Kelzan CC 증점제 용액, 0.98 g의 Surfynol 420 분산액 및 0.75 g의 Foammaster NXZ 소포제와 배합하고, 배합물을 완전히 혼합하였다. 이 혼합물에 교반하면서 50 g의 활성탄 흡착제(표 1의 "탄소 3"; 비교용)를 첨가하였다. 탄소 분산액에 교반하면서 92.6 g의 Joncryl FLX5020 결합제(50% 용액)를 첨가하였다. pH를 8.5로 조정하도록 슬러리에 4.9 g의 30% 수산화암모늄 용액을 첨가하였다. 슬러리에 교반하면서 100 g의 제2 활성탄(표 1의 "탄소 1")을 첨가하였다. 슬러리 레올로지가 코팅 목적에 충분할 때까지 물을 필요한 바대로 첨가하였다.

이 샘플의 g-총 BWC는 1.24인 것으로 결정되었고, 이의 유효 BWC는 1.88 g의 n-부탄/dL인 것으로 결정되었다.

비교 실시예

크기 29 x 100 mm 및 제곱인치당 230개의 셀을 갖는 Ingevity 블리드 에미션 트랩은 실시예 1 내지 3 이외에 하기 시험에서 시험되었다. 탄소 함량은 LOI에 의해 1000℃까지 31.8 중량%인 것으로 결정되었다. 모노리쓰의 총 중량은 약 28 g이었다. 이 탄소 함량은 하기 실시예에서 측정된 표면적, 기공 부피 및 부탄 흡수 능력을 정정하도록 사용되었다. 이 비교용 탄소의 표면적 및 기공 부피 규명은 표 1(비교 실시예)에 제공된다.

이 샘플의 g-총 BWC는 2.21 g인 것으로 결정되었고, 이의 유효 BWC는 3.35 g의 n-부탄/L인 것으로 결정되었다.

실시예 4 : 표면적 및 기공 크기 분포의 측정.

질소 기공 크기 분포 및 표면적 분석은 Micromeritics TriStar 3000 시리즈 장치에서 수행되었다. 시험되는 재료를 Micromeritics SmartPrep 탈기장치에서 총 6시간 동안 탈기시켰다(300℃까지 2시간 상승시킨 다음 건조 질소 유동 하에 300℃에서 4시간 유지). 질소 BET 표면적은 0.08 내지 0.20 사이의 5개소의 부분 압력 지점을 사용하여 결정되었다. 질소 기공 크기는 BJH 계산 및 33개소의 탈착 지점을 이용하여 결정되었다(도 4 및 도 5).

실시예 5 : 부탄 등온선의 측정.

여러 흡착제 재료에 대해 부탄 등온선을 얻었다. 부탄 등온선 측정은 일정한 온도에서 부탄의 분압의 함수로서 샘플 흡착제 재료에서의 부탄의 흡착된 양을 측정한다.

부탄 등온선은 하기 절차에 따라 수집되었다. 부탄 가스는 배기된 샘플로 증분으로 도입되고, 평형에 도달하도록 허용되고, 흡착된 질량이 측정되었다. 구체적으로, 재료의 샘플(약 0.1 g)을 960분 동안 120℃에서 진공 하에 탈기시키고, 3Flex High Resolution High-throughput Surface Characterization Analyzer를 사용하여 부탄 등온선을 측정하였다. 사용된 흡착성 시험 가스는 부탄이었다. 분석 동안, 298°K의 온도는 물/에틸렌 글리콜 혼합물의 순환 욕으로 유지되었다. 저압 용량 양은 0.000000100 P/Po 이하의 샘플의 g당 0.5 cc의 부탄(cc/g) 및 0.001 P/Po 이하의 3.0 cc/g였다. 30초의 평형 간격은 0.001 P/Po까지 사용되고, 10초의 평형 간격은 등온선의 나머지에 사용되었다. 바로 탄소의 능력을 얻기 위해 비교 실시예에 대한 데이터를 탄소 함량(31.8%)에 의해 나눴다. 이 절차에 의해 시험된 흡착제 재료는 하기 표 2에 기재되어 있다:

탄소 4, 5 및 6은 추가의 비교 실시예로서 사용되었다. 탄소 4 및 탄소 5는 캐니스터 탄소로서 사용하기 위해 시판된 상업적으로 이용 가능한 활성 탄소였다. 이 재료는 압출된 펠릿으로서 수취되었고, 시험 전에 막자 사발 및 막자에 의해 분말로 분쇄되었다. 탄소 6은 증발 캐니스터 스크러버 분야에 사용된 압출된 허니컴으로부터의 활성탄이었다. 스크러버를 시험 전에 막자 사발 및 막자에 의해 분말로 분쇄하였다. 시험 결과는 스크러버 재료의 탄소 함량에 의해 정규화되고, 이는 1000℃ 이하까지 31.8%인 것으로 측정되었다.

부탄 등온선 결과

이 샘플(탄소 1, 4, 5, 및 6; 탄소 6은 도 6a 내지 도 6f에서 "비교 실시예"라 칭해짐)에 대한 부탄 등온선 측정의 결과는 도 6a에 제공된다. 데이터는 mmHg의 단위로 부탄의 절대 압력에 대해 작도되었다. "100% 부탄"의 "부탄 백분율"인 760 mg Hg(즉, 대기압)에서의 부탄의 절대 분압을 정의하고, 도 6b에 도시된 부탄 백분율에 대해 부탄의 흡착된 양을 작도하여 이 데이터는 상관될 수 있다. 증발 배출물 제어 장치(예를 들어, ASTM D5528, USCAR02)의 BWC를 측정하기 위해 전형적으로 사용된 부탄 농도가 50% 부탄이므로, 데이터가 증발 배출물 제어 분야에 대한 관련 부탄 백분율을 나타내면서 이것은 50%의 부탄 백분율까지 작도되었다. 50% 부탄에서 흡착된 부탄의 총 양의 분율로서 이 재료에 의해 흡착된 부탄의 양의 면에서 정규화된 동일한 데이터의 도표가 도 6c로서 제공된다.

더 낮은 부탄 백분율에서의 이 재료에 의해 흡착된 부탄의 상대 양은 SHED 시험 동안 차량의 공기 흡기 시스템(AIS: air intake system)으로부터 기원한 증발 배출물을 감소시키기 위해 사용된 탄화수소 흡착장치(HCA: hydrocarbon adsorber)와 같은 소정의 증발 배출물 분야와 더 관련된다. 전형적인 HCA가 SHED 시험 동안 경험하는 예상된 증기 농도는 공기 클리너 하우징의 크기에 따라 약 5% 부탄의 차수이다. BETP 시험의 주간 부분 동안 스크러버가 경험하는 증기 농도는 0.5% 부탄의 차수이다. 따라서, 이론에 의해 구속되고자 바라지 않으면서, 5% 이하의 부탄의 낮은 부탄 백분율에서 초기에 비교적 가파르고 5%의 부탄 내지 50%의 부탄의 부탄 백분율 사이에 더 평평한 등온선 형상을 갖는 재료가 이 분야에서 더 양호하게 수행할 것으로 예상될 것이다.

도 6d는 부탄 등온선에 의해 측정된 50% 부탄에서의 이 재료에 의해 흡착된 부탄의 양을 도시한다. 이 값은 50% 부탄에서의 도 6b에서의 각각의 재료에 대한 값을 판독하여 결정되었다.

도 6e 및 도 6f는 이 재료가 50% 부탄에서 흡착하는 양의 분율로서 이 재료가 5% 및 0.5% 부탄에서 흡착하는 상대 양을 제공한다. 이 값은 각각 5% 및 0.5%의 부탄 농도에서의 이 재료에 대한 부탄 친화도로서 정의되었다. 도 6c로부터 5% 및 0.5%의 부탄 농도에서의 각각의 재료에 대한 값을 판독함으로써 각각의 재료에 대한 부탄 친화도가 결정되었다. 구체적으로는, 도 6b에 표시된 것처럼 100%의 "부탄 백분율"인 760 mg Hg(즉, 대기압)에서의 부탄의 절대 분압을 설정하고 이후 부탄 백분율에 대해 부탄의 흡착된 양을 작도하여 부탄 친화도가 계산되었다. 이후, 도 6c에 표시된 것처럼 50%의 부탄 백분율에서 흡착된 부탄의 양의 분율로서 흡착된 부탄의 양을 작도하여 데이터 곡선이 정규화되었다. 이후, 이 부탄 농도에서의 50%에서 흡착된 부탄의 분율을 읽어 0.5% 및 5% 부탄에서의 부탄 친화도가 이 도표로부터 결정되었다. 바꾸어 말하면, 각각 5% 및 0.5%에서의 재료의 부탄 친화도는 부탄 동온성 측정에 의해 결정된 것처럼 이 재료가 380 mmHg에서 흡착한 부탄의 양과 비교하여 이 재료가 각각 38 mmHg 및 3.8 mmHg의 부탄 분압에서 흡착한 부탄의 백분율이다.

단독으로 도 6d에서의 데이터에 기초하여, 탄소 1은 다른 탄소와 유사한 또는 이보다 낮은 부탄 흡착 능력을 가지므로 AIS 및 스크러버 분야에서 특히 유리한 성능을 갖는 것으로 예상되지 않을 것이다. 그러나, 도 6e 및 도 6f에 도시된 것처럼 5% 부탄 및 0.5% 부탄 둘 다에서의 부탄 친화도는 이 재료가 증발 배출물 제어에 사용된 다른 재료에 비해 이점을 갖는다는 것을 입증하였다. 60% 초과의 5%에서의 부탄 친화도(탄소 1에 의해 나타남; 도 6e)는 표준 증발 흡착제 재료와 비교할 때 고유하고 예상치 못한 것이고, 개선된 증발 배출물 포획 효율을 생성시키는 것으로 예상된다. 35% 초과의 0.5%에서의 부탄 친화도(탄소 1에 의해 나타남; 도 6f)는 표준 증발 흡착제 재료와 비교할 때 고유하고 예상치 못한 것이고, 개선된 증발 배출물 포획 효율을 생성시키는 것으로 예상된다. 따라서, 이 분야에서의 이러한 재료의 사용은 표준 흡착제보다 더 양호한 증발 성능을 제공하거나, 이러한 재료를 덜 사용하고 여전히 동등한 성능을 나타내는 것으로 예상될 것이다.

실시예 6 : 부탄 흡착 능력의 측정.

상업용 탄소 모노리쓰(비교 실시예) 및 여러 코팅된 모노리쓰(실시예 1 내지 3)는 부탄 흡수-탈착 설정에서 시험되었다.

29 x 100 mm 크기의 원통형 샘플을 수직 방향으로 배향된 원통형 샘플 내에 배치하였다. 이후, 샘플 셀을 45분 동안 134 mL/분(10 g/시간의 부탄 흐름)의 1:1 부탄/N₂ 시험 가스 유속으로 로딩하였다. 흐름의 방향은 샘플 셀의 하부로부터 상부로 위로 향한다. 샘플 셀로부터의 출구 흐름의 가스 조성은 FID(화염 이온화 검출기: Flame Ionization Detector)에 의해 모니터링되었다.

45분 부탄 흡착 단계 후, 샘플 셀을 동일한 흐름 방향에서 10분 동안 100 mL/분에서 N₂로 퍼징하였다. 이후, 샘플은 15분 동안 반대의 방향(상부에서 하부)에서 공기의 10 L/분 공기 흐름으로 탈착되었다. 하기 단계에서 가스 조성은 134 mL/분에서 0.5% 부탄/N₂의 혼합물(시간당 0.1 g의 부탄)로 전환되고, 로딩 단계가 반복되었다. 돌파 곡선은 상기 기재된 FID를 이용하여 기록되고, 신호는 부탄 흐름의 누적 질량에 대해 작도되었다.

상대 유효 부탄 흡착 능력은 부탄 돌파가 샘플에 걸쳐 발생하는 데 걸리는 시간과 상관될 수 있다. 부탄 돌파는 샘플 셀로부터의 부탄의 출구 농도가 포화 농도의 25%에 도달하는 시간으로 정의되었다. 이 시험 설정에서, (탄소 1을 사용한) 실시예 1만이 상업용 기준품(비교 실시예)과 필적하는 흡착 능력을 제공하였다는 것이 명확하다(도 7). 이 결과는 표면적, 미세기공 부피 및 부탄 동온선의 형상에 대한 의존성을 나타냈다.

시험된 재료(실시예 1 내지 실시예 3 및 비교 실시예) 중에서, 실시예 1만이 비교 실시예의 것에 필적하거나 이보다 우수한 돌파점을 나타냈다. 이론에 의해 구속되고자 함이 없이, 이는 0.3 내지 1 nm의 기공 크기에서의 높은 미세기공 부피 및 1 내지 30 nm의 기공 크기에서의 높은 메조기공 부피의 조합을 통해 달성된다고 생각된다. 관련 매개변수는 표 3에 요약되어 있다. 낮은 부탄 분압에서의 높은 미세기공 부피, 높은 메조기공 부피 및 높은 흡착 능력의 원하는 조합은 실시예 1에서의 탄소(탄소 1)에 의해 오직 달성되었다. 생성된 돌파점은 이 탄소에 가장 높았다.

실시예 7 : 실시예 1에 따라 제조된 스크러버를 갖는 증발 배출물 제어 캐니스터의 BETP 시험.

1.9 L 캐니스터에서의 BETP 시험

2개의 1.9 L의 자동차 캐니스터는 캘리포티아 블리드 에미션 시험 절차(BETP)에 따라 시험되었다. 이 캐니스터는 2개의 별개의 탄소 층을 함유하였다. 이 캐니스터의 층 둘 다를 Ingevity BAX 1500 탄소로 충전하였다. 제1 탄소 층은 제2 탄소 층의 부피의 대략 2배였다. 캐니스터는 또한 스크러버에 대한 내부 챔버를 가졌다. 시험 전에, 실시예 1에 따라 제조된 스크러버를 캐니스터 중 하나의 스크러버 챔버에 설치하고, 다른 캐니스터의 스크러버 챔버를 빈 채 두었다.

BETP 시험 절차:

공개된 절차 ["USCAR Advanced Powertrain Technical Leadership Council: Advanced Evaporative Technical Partnership; USCAR LEVIII/Tier 4 BETP Recommended Procedure Based on Published Regulations"(2014년 5월 23일)]가 이용되었다. 가솔린 연료 증기(EPA 시험 연료) 및 건조 질소(1:1 연료 증기/N₂ 비율)는 2 g의 연료 증기 돌파가 검출될 때까지 40 g/시간의 로드 속도로 각각의 캐니스터에 로딩된 후, 300 층 부피에 대해 22.7 L/분에서 건조 공기가 퍼징되었다. 총 10 로드/퍼지 사이클에 대해 이 절차를 반복하였다. 이후, 캐니스터를 돌파의 2 g까지 부탄(질소에서 1:1)으로 로딩하고, 1시간 동안 침지되게 하였다. 이후, 캐니스터가 135 층 부피에 동등한 76.8 g의 질량을 소실할 때까지, 캐니스터를 25℃에서 22.7 L/분 40% RH 공기에서 퍼징하였다. 이후, 캐니스터를 14.5-갤런 연료 탱크에 연결하고, 이것은 CARB 단계 III 연료로 40% 풀까지 충전되었고, 65°F에서 6시간 동안 침지되었다. 캐니스터의 퍼지 포트를 캡핑하고, 상기 시스템은 65°F에서 12시간 동안 침지되었다. 이후, 상기 시스템은 총 2의 주간 사이클(총 48시간) 동안 12시간 상승 시간으로 65°F 내지 105°F에서 순환되었다. 캐니스터 출구는 캐니스터로부터 탈출하는 증발 배출물을 모니터링하기 위해 증발 배출물 측정 엔클로저에 개방되었다. 각각의 24시간 기간 동안 가장 높은 탄화수소 배출이 보고되었다.

가장 높은 일일 주간 배출물은 스크러버가 없는 캐니스터에 대해 275 mg이지만, 실시예 1에 따라 제조된 스크러버를 갖는 캐니스터에 대해서는 오직 9 mg이었다. 캐니스터 둘 다에 대해, 가장 높은 배출 일자는 제2일이다. 이 결과는 실시예 1에 따라 제조된 스크러버가 자동차 탄소 캐니스터가 캘리포니아 블리드 에미션 시험 절차(BETP)의 20 mg 미만의 배출 한계를 통과하게 할 수 있다는 것을 나타냈다.

2.5 L 캐니스터에서의 BETP 시험

2.5 L 자동차 캐니스터는 캘리포티아 블리드 에미션 시험 절차(BETP)에 따라 시험되었다. 이 캐니스터는 2개의 별개의 탄소 층을 함유하였다. 이 캐니스터의 층 둘 다를 Ingevity BAX 1500 탄소로 충전하였다. 제1 탄소 층은 제2 탄소 층의 부피의 대략 2배였다. 캐니스터는 스크러버에 대한 내부 챔버를 갖지 않았다. 이 캐니스터에 스크러버를 포함하기 위해, 실시예 1에 따라 제조된 스크러버는 별개의 하우징에 배치되고, 호스 클램프를 갖는 캐니스터의 배기 사이드 포트에 부착되고, 이것이 실링되도록 보장하도록 누수 시험되었다. 캐니스터는 캐니스터가 부탄 로드 단계 후 공기의 80 층 부피로 퍼징됨을 제외하고는 상기 기재된 바와 같은 BETP 시험 절차에 따라 시험되었다. 가장 높은 일일 주간 배출은 이 캐니스터에 대해 3 mg이었다. 가장 높은 배출 일자는 제2일이다. 이 결과는 실시예 1에 따라 제조된 스크러버가 자동차 탄소 캐니스터가 캘리포니아 블리드 에미션 시험 절차(BETP)의 20 mg 미만의 배출 한계를 통과하게 할 수 있다는 것을 나타냈다.

Claims

하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 갖는 기재를 포함하는 탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재로서,
코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 이상의 BET 표면적; 및
i. 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도;
ii. 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도;
iii. 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 이상의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2500 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 코팅된 기재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태(extruded form)의 구조화 매체, 권취된 형태(wound form)의 구조화 매체, 폴딩된 형태(folded form)의 구조화 매체, 플리츠 형태(pleated form)의 구조화 매체, 물결 형태(corrugated form)의 구조화 매체, 푸어링 형태(poured form)의 구조화 매체, 접합 형태(bonded form)의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 코팅된 기재.
제13항에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 기재는 플라스틱인, 코팅된 기재.
제15항에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 코팅된 기재.
제1항에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 코팅된 기재.
탄화수소 흡착에 적응된 코팅된 기재를 포함하는 흡착제 부피를 포함하는 블리드 에미션 스크러버(bleed emission scrubber)로서,
코팅된 기재는 하나 이상의 표면 및 하나 이상의 표면 상의 코팅을 갖는 기재를 포함하고, 코팅은 미립자 탄소 및 결합제를 포함하고, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 이상의 BET 표면적; 및
i. 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도;
ii. 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도;
iii. 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 이상의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2500 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 흡착제 부피는 약 2 g 미만의 g-총 부탄 작업 능력(BWC: butane working capacity)을 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.6 g의 g-총 BWC를 갖는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 블리드 에미션 스크러버.
제31항에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 블리드 에미션 스크러버.
제31항에 있어서, 기재는 플라스틱인, 블리드 에미션 스크러버.
제33항에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 블리드 에미션 스크러버.
제21항에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 블리드 에미션 스크러버.
제1 캐니스터, 제1 캐니스터를 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 제1 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관 및 제1 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 제1 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관 내에 함유된 제1 흡착제 부피; 및
제21항 내지 제38항 중 어느 한 항에 따른 블리드 에미션 스크러버를 포함하는 제2 흡착제 부피
를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템(evaporative emission control canister system)으로서,
제2 흡착제 부피는 제1 흡착제 부피와 유체 연통하고, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터 내에 함유되거나 제2 캐니스터 내에 함유되고;
증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 연료 증기에 의해 제1 흡착제 부피 및 제2 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 이상의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2500 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.7 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터에 함유된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 제2 캐니스터에 함유된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC) 및 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.999 g의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 제3 흡착제 부피를 추가로 포함하고, 제3 흡착제 부피는 약 0.05 g 이상의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제56항에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제56항에 있어서, 기재는 플라스틱인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제58항에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제54항에 있어서, 제3 흡착제 부피는 망상 폴리우레탄 폼을 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서, 제1 흡착제 부피는 약 1.9 내지 약 3.0 L이고, 2일 주간 증발 손실(Diurnal Breathing Loss: DBL)은
i. 제1 흡착제 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나;
ii. 제1 흡착제 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP: California Bleed Emission Test Protocol) 하에 약 20 mg 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제39항에 있어서,
연료 저장을 위한 연료 탱크; 및
연료를 소모하도록 적응된 내연 기관을 추가로 포함하고;
증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 연료 증기 입구 도관으로부터 제1 캐니스터로 제2 흡착제 부피를 향해 및 벤트 도관으로 연료 증기 흐름 경로에 의해 획정되고, 벤트 도관으로부터 제2 흡착제 부피로 제1 캐니스터를 향해 및 연료 증기 퍼지 관을 향해 상호 공기 흐름 경로에 의해 획정되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제66항에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 제1 캐니스터에 함유된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제66항에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 제2 캐니스터에 함유된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제66항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 3 g/dL 미만의 유효 부탄 작업 능력(BWC) 및 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제66항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.2 g 내지 약 1.999 g의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제66항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 제3 흡착제 부피를 추가로 포함하고, 제3 흡착제 부피는 약 0.05 g 이상의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제66항에 있어서, 제1 흡착제 부피는 약 1.9 내지 약 3.0 L이고, 2일 주간 증발 손실(DBL)은
i. 제1 흡착제 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나;
ii. 제1 흡착제 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
총 캐니스터 흡착제 재료 부피를 갖는 캐니스터 흡착제 재료를 포함하는 하나 이상의 캐니스터 흡착제 부피를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터; 및
하나 이상의 블리드 에미션 스크러버
를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템으로서,
하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖고;
블리드 에미션 스크러버는 증발 배출물 제어 캐니스터와 유체 연통하고;
증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 연료 증기에 의해 캐니스터 흡착제 부피 및 스크러버 흡착제 부피의 순차적인 접촉을 허용하도록 구성되고;
증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 (i) 증발 배출물 제어 캐니스터에서의 총 캐니스터 흡착제 재료 부피가 2.5 L이고, 퍼지 부피가 80 층 부피이거나; (ii) 증발 배출물 제어 캐니스터에서의 총 캐니스터 흡착제 재료 부피가 1.9 L이고, 퍼지 부피가 135 층 부피인 시험 조건 하에 시험될 때 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서, 증발 배출물 제어 캐니스터를 엔진에 연결하기 위한 연료 증기 퍼지 관, 연료 탱크를 증발 배출물 제어 캐니스터로 배출시키기 위한 연료 증기 입구 도관, 및 증발 배출물 제어 캐니스터를 대기로 배출시키기 위한 및 퍼지 공기가 증발 배출물 제어 캐니스터로 들어가게 하기 위한 벤트 도관을 추가로 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서, 캐니스터 흡착제 재료는 활성탄, 탄소 챠콜, 제올라이트, 점토, 다공성 중합체, 다공성 알루미나, 다공성 실리카, 분자체, 카올린, 티타니아, 세리아, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제75항에 있어서, 활성탄은 목재, 목재 먼지, 목재 가루, 목화솜, 토탄, 석탄, 코코넛, 갈탄, 탄수화물, 석유 피치, 석유 코크스, 콜타르 피치, 과일 피트, 핵과류, 너트 껍질, 너트 피트, 톱밥, 야자나무, 야채, 합성 중합체, 천연 중합체, 리그노셀룰로스 재료, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 구성원을 포함하는 재료로부터 유래된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서, 스크러버 흡착제 재료는 미립자 탄소를 포함하고, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 이상의 BET 표면적; 및
i. 5% 부탄에서의 60% 초과의 부탄 친화도;
ii. 0.5% 부탄에서의 35% 초과의 부탄 친화도;
iii. 약 0.2 mL/g 초과의 미세기공 부피 및 약 0.5 mL/g 초과의 메조기공 부피 중 하나 이상을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 이상의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g 내지 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항에 있어서, 미립자 탄소는 약 3 mmHg n-부탄 압력에서 약 40 mL/g, 약 45 mL/g, 약 50 mL/g, 약 55 mL/g, 약 60 mL/g, 또는 약 65 mL/g 내지 약 70 mL/g, 약 75 mL/g, 또는 약 80 mL/g의 n-부탄 흡착 능력을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1300 m²/g 내지 약 2500 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g 내지 약 1600 m²/g의 BET 표면적을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g 내지 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.20 mL/g, 약 0.21 mL/g, 약 0.22 mL/g, 약 0.23 mL/g, 약 0.24 mL/g, 또는 약 0.25 mL/g 내지 약 0.26 mL/g, 약 0.27 mL/g, 약 0.28 mL/g, 약 0.29 mL/g, 약 0.30 mL/g, 약 0.31 mL/g, 약 0.32 mL/g, 약 0.33 mL/g, 약 0.34 mL/g, 또는 약 0.35 mL/g의 미세기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g 내지 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 미립자 탄소는 약 0.5 mL/g, 약 0.55 mL/g, 또는 약 0.60 mL/g 내지 약 0.65 mL/g, 약 0.70 mL/g, 약 0.75 mL/g, 또는 약 0.8 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항에 있어서, 미립자 탄소는 약 1400 m²/g의 BET 표면적, 약 0.3 mL/g의 미세기공 부피 및 약 0.75 mL/g의 메조기공 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제77항에 있어서, 블리드 에미션 스크러버는 기재를 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제88항에 있어서, 기재는 폼, 모노리쓰 재료, 부직포, 직조물, 시트, 페이퍼, 뒤틀린 스파이럴, 리본, 압출된 형태의 구조화 매체, 권취된 형태의 구조화 매체, 폴딩된 형태의 구조화 매체, 플리츠 형태의 구조화 매체, 물결 형태의 구조화 매체, 푸어링 형태의 구조화 매체, 접합 형태의 구조화 매체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제88항 또는 제89항에 있어서, 기재는 스크러버 흡착제 재료를 포함하는 혼합물로 성형되거나 형성되거나 압출된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제88항 또는 제89항에 있어서, 기재는 코팅을 포함하고, 코팅은 스크러버 흡착제 재료 및 결합제를 포함하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제91항에 있어서, 기재는 모노리쓰인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제92항에 있어서, 모노리쓰는 세라믹인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제91항에 있어서, 기재는 플라스틱인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제94항에 있어서, 플라스틱은 폴리프로필렌, 나일론-6, 나일론-6,6, 방향족 나일론, 폴리설폰, 폴리에테르 설폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프탈아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제91항에 있어서, 코팅 두께는 약 500 μm 미만인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제91항에 있어서, 결합제는 미립자 탄소에 대해 약 10 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제91항에 있어서, 결합제는 유기 중합체인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제91항에 있어서, 결합제는 아크릴릭/스티렌 공중합체 라텍스인, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서, 증발 배출물 제어 캐니스터는 3.5 L 이하, 3.0 L 이하, 2.5 L 이하, 또는 2.0 L 이하의 캐니스터 흡착제 부피를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서,
캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩된 단일 캐니스터 흡착제 부피;
하나 이상의 블리드 에미션 스크러버는 스크러버 흡착제 부피를 포함하고, 스크러버 흡착제 부피는 스크러버 흡착제 재료를 포함하고, 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는 단일 블리드 에미션 스크러버; 및
약 1.5 L 내지 약 2.0 L의 캐니스터 흡착제 부피
를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템으로서, 135 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제104항에 있어서, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템은 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 10 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제104항에 있어서, 캐니스터 흡착제 부피는 2개의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 각각의 챔버 내에 로딩된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제104항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제107항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제104항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제73항에 있어서,
캐니스터 흡착제 부피는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 하나 이상의 챔버 내에 로딩된 단일 캐니스터 흡착제 부피;
단일 블리드 에미션 스크러버; 및
약 2.5 L 내지 약 3.0 L의 캐니스터 흡착제 부피
를 포함하는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템으로서, 80 층 부피의 퍼지 부피에서 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 20 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제110항에 있어서, 캘리포니아 블리드 에미션 시험 프로토콜(BETP) 하에 약 10 mg 미만의 2일 주간 증발 손실(DBL)을 갖는 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제110항에 있어서, 캐니스터 흡착제 부피는 2개의 챔버를 포함하고, 캐니스터 흡착제 재료는 각각의 챔버 내에 로딩된, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제110항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 2 g/dL 미만의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제113항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.5 g/dL 내지 약 2 g/dL의 유효 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.
제110항에 있어서, 제2 흡착제 부피는 약 0.1 g 내지 약 2 g 미만의 g-총 BWC를 갖는, 증발 배출물 제어 캐니스터 시스템.