×
25.08.2017
217.015.cc74

Результат интеллектуальной деятельности: УЛУЧШЕННАЯ ЛОВУШКА NOx

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002620425
Дата охранного документа
25.05.2017
Аннотация: Изобретение относится к ловушке NO для выхлопных систем двигателей внутреннего сгорания и способу обработки выхлопных газов из двигателей внутреннего сгорания. Ловушка NO включает подложку, первый слой, содержащий первый металл платиновой группы, первый компонент аккумулирования NO и первый носитель, второй слой, содержащий второй металл платиновой группы, второй компонент аккумулирования NO и второй носитель, и третий слой, содержащий родий и третий носитель, где первый слой характеризуется уровнем введения металла платиновой группы, который находится в диапазоне от 1 до 40 процентов от уровня введения металла платиновой группы во второй слой, при этом первый компонент аккумулирования NO и второй компонент аккумулирования NO являются идентичными, и идентичными являются первый носитель и второй носитель. Изобретение обеспечивает снижение подверженности дезактивации в ходе десульфатизации/регенерации ловушки NO. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к ловушке NOx для выхлопных систем двигателей внутреннего сгорания и к способу обработки выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели внутреннего сгорания производят выхлопные газы, содержащие широкий спектр загрязнителей, в том числе углеводороды, монооксид углерода, оксиды азота («NOx»), оксиды серы и дисперсный материал. Все более ужесточающееся национальное и региональное законодательство уменьшило количество загрязнителей, которые могут выпускаться из таких дизельных или бензиновых двигателей. Для выхлопных систем использовали множество различных методик в целях очистки выхлопных газов перед их перепусканием в атмосферу.

Одна такая методика, использующаяся для очистки выхлопных газов, представляет собой ловушку NOx (или «катализатор адсорбера NOx»). Ловушки NOx представляют собой устройства, которые адсорбируют NOx в условиях обеднения для выхлопных газов, высвобождают адсорбированные соединения NOx в условиях обогащения и восстанавливают высвобожденные соединения NOx с образованием N2. Ловушка NOx обычно включает адсорбент NOx для аккумулирования NOx и катализатор окисления/восстановления.

Компонент адсорбента NOx обычно представляет собой щелочноземельный металл (такой как Ba, Ca, Sr и Mg), щелочной металл (такой как К, Na, Li и Са), редкоземельный металл (такой как La, Y, Pr и Nd) или их комбинации. Данные металлы обычно встречаются в форме оксидов. Катализатор окисления/восстановления обычно представляет собой один или несколько благородных металлов, предпочтительно платину, палладий и/или родий. Платину обычно включают для осуществления функции окисления, а родий включают для осуществления функции восстановления. Катализатор окисления/восстановления и адсорбент NOx для использования в выхлопной системе обычно вводят на материал носителя, такой как неорганический оксид.

Ловушка NOx осуществляет три функции. Во-первых, оксид азота вступает в реакцию с кислородом с образованием NO2 в присутствии катализатора окисления. Во-вторых, NO2 адсорбируется адсорбентом NOx в форме неорганического нитрата (например, ВаО или ВаСО3 превращаются в Ba(NO3)2 на адсорбенте NOx). В заключение, в случае функционирования двигателя в условиях обогащения аккумулированные неорганические нитраты разлагаются с образованием NO или NO2, которые после этого восстанавливаются с образованием N2 в результате прохождения реакции с монооксидом углерода, водородом и/или углеводородами в присутствии катализатора восстановления. Обычно оксиды азота в потоке выхлопных газов превращаются в азот, диоксид углерода и воду в присутствии тепла, монооксида углерода и углеводородов.

К сожалению, присутствие соединений серы в дизельном или бензиновом топливе является неблагоприятным для ловушек NOx, поскольку окисление соединений серы приводит к образованию оксидов серы в выхлопных газах. В ловушке NOx диоксид серы окисляется с образованием триоксида серы на катализаторе окисления, а адсорбент NOx вступает в реакцию с триоксидом серы с образованием поверхностных сульфатов (например, оксид бария или карбонат бария вступают в реакцию с триоксидом серы с образованием сульфата бария). Данные сульфаты являются более устойчивыми в сопоставлении с нитратами и требуют более высоких температур (>650°C) для десульфатации. Однако предельные условия, требуемые для десульфатации и регенерации ловушки NOx, могут вызывать более долговременную дезактивацию ловушки NOx и могут приводить к укороченному сроку службы ловушки NOx.

В публикации заявки США № 2010/0215557 описывается стойкий к старению трехфункциональный катализатор восстановления NOx в выхлопных газах. Трехфункциональный катализатор предпочтительно включает три слоя: (1) нижний слой «покрытия травления», не содержащий каких-либо металлов платиновой группы; (2) средний (первый каталитический) слой, содержащий Pd на свободном от диоксида церия компоненте аккумулирования кислорода и Pt на тугоплавком оксиде металла; и (3) второй каталитический слой, полученный на первом каталитическом слое и содержащий Pt на компоненте аккумулирования кислорода и Rh на оксиде алюминия, имеющем покрытие из диоксида циркония или покрытие из оксида иттрия. В публикации заявки США № 2010/0215557 не описывается воздействия серы на ее катализатор.

Как и в любых автомобильных системе и способе, желательно добиться еще больших улучшений для систем обработки выхлопных газов. Заявители обнаружили новую ловушку NOx, которая является менее подверженной дезактивации в ходе многочисленных циклов десульфатации/регенерации ловушки NOx.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение представляет собой ловушку NOx, предназначенную для использования в выхлопной системе двигателей внутреннего сгорания. Ловушка NOx включает подложку и три слоя на подложке. Первый слой содержит первый металл платиновой группы, первый компонент аккумулирования NOx и первый носитель; второй слой содержит второй металл платиновой группы, второй компонент аккумулирования NOx и второй носитель; и третий слой содержит родий и третий носитель. Уровень введения металла платиновой группы в первый слой находится в диапазоне от 1 до 40 процентов от уровня введения металла платиновой группы во второй слой. В дополнение к этому первый компонент аккумулирования NOx и второй компонент аккумулирования NOx являются идентичными, и идентичными являются первый носитель и второй носитель. Ловушка NOx является менее подверженной дезактивации в ходе многочисленных циклов десульфатации/регенерации ловушки NOx.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ловушка NOx изобретения включает подложку и три слоя на подложке. Подложкой предпочтительно являются керамическая подложка или металлическая подложка. Керамическая подложка может быть получена из любого подходящего для использования тугоплавкого материала, например оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана, диоксида церия, диоксида циркония, оксида магния, цеолитов, нитрида кремния, карбида кремния, силикатов циркония, силикатов магния, алюмосиликатов и металлоалюмосиликатов (таких как кордиерит и сподумен) или смеси или смешанного оксида для любых двух и более их представителей. В особенности предпочитаются кордиерит, алюмосиликат магния и карбид кремния.

Металлическая подложка может быть получена из любого подходящего для использования металла и, в частности, жаростойких металлов и металлических сплавов, таких как титан и нержавеющая сталь, а также ферросплавы, содержащие железо, никель, хром и/или алюминий в дополнение к другим следовым металлам.

Подложкой предпочтительно является проточная подложка или фильтрующая подложка. Наиболее предпочтительно подложкой является проточная подложка. В частности, проточная подложка представляет собой проточный монолит, предпочтительно обладающий сотовой структурой, включающей множество мелких параллельных тонкостенных каналов, проходящих аксиально через подложку и простирающихся по всей подложке. Поперечное сечение канала подложки может иметь любую форму, но предпочтительно является квадратным, синусоидальным, треугольным, прямоугольным, шестиугольным, трапециевидным, круглым или овальным.

Первый слой содержит первый металл платиновой группы («МПГ»), первый компонент аккумулирования NOx и первый носитель. Первый металл МПГ предпочтительно представляет собой платину, палладий, золото или их смеси; наиболее предпочтительно первый металл МПГ представляет собой платину, палладий или их смеси.

Первый компонент аккумулирования NOx предпочтительно содержит щелочноземельные металлы (такие как барий, кальций, стронций и магний), щелочные металлы (такие как калий, натрий, литий и цезий), редкоземельные металлы (такие как лантан, иттрий, празеодим и неодим) или их комбинации. Наиболее предпочтительно первый компонент аккумулирования NOx содержит барий, церий или их смеси. Данные металлы обычно встречаются в форме оксидов, но также могут быть нанесены на носители, такие как оксид алюминия или диоксид церия.

Первый носитель предпочтительно представляет собой неорганический оксид, а более предпочтительно включает оксиды элементов из групп 2, 3, 4, 5, 13 и 14. Наиболее предпочтительно первый носитель представляет собой оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния, диоксид церия, оксид ниобия, оксид тантала, оксид молибдена, оксид вольфрама, смешанный оксид или композитный оксид для любых двух и более их представителей (например, диоксид кремния-оксид алюминия, оксид магния-оксид алюминия, диоксид церия-диоксид циркония или оксид алюминия-диоксид церия-диоксид циркония) и их смеси. Подходящие для использования неорганические оксиды предпочтительно характеризуются площадями удельной поверхности в диапазоне от 10 до 1500 м2/г, объемами пор в диапазоне от 0,1 до 4 мл/г и диаметрами пор в диапазоне от приблизительно 10 до 1000 ангстремов. В особенности предпочтительными являются носители, характеризующиеся большими площадями удельной поверхности, демонстрирующие площадь удельной поверхности, большую чем 80 м2/г.

Второй слой ловушки NOx содержит второй металл платиновой группы, второй компонент аккумулирования NOx и второй носитель. Второй металл МПГ предпочтительно представляет собой платину, палладий, золото или их смеси; наиболее предпочтительно второй металл МПГ представляет собой платину, палладий или их смеси.

Второй компонент аккумулирования NOx предпочтительно содержит щелочноземельный металл (такой как барий, кальций, стронций и магний), щелочной металл (такой как калий, натрий, литий и цезий), редкоземельный металл (такой как лантан, иттрий, празеодим и неодим) или их комбинации. Наиболее предпочтительно второй компонент аккумулирования NOx содержит барий, церий или их смеси. Данные металлы обычно встречаются в форме оксидов, но также могут быть нанесены на носители, такие как оксид алюминия или диоксид церия.

Второй носитель предпочтительно представляет собой неорганический оксид, а более предпочтительно включает оксиды элементов из групп 2, 3, 4, 5, 13 и 14. Наиболее предпочтительно второй носитель представляет собой оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана, диоксид циркония, оксид магния, диоксид церия, оксид ниобия, оксид тантала, оксид молибдена, оксид вольфрама, смешанный оксид или композитный оксид для любых двух и более их представителей (например, диоксид кремния-оксид алюминия, оксид магния-оксид алюминия, диоксид церия-диоксид циркония или оксид алюминия-диоксид церия-диоксид циркония) и их смеси. Подходящие для использования неорганические оксиды предпочтительно характеризуются площадями удельной поверхности в диапазоне от 10 до 1500 м2/г, объемами пор в диапазоне от 0,1 до 4 мл/г и диаметрами пор в диапазоне от приблизительно 10 до 1000 ангстремов. В особенности предпочтительными являются носители, характеризующиеся большими площадями удельной поверхности, демонстрирующие площадь удельной поверхности, большую чем 80 м2/г.

Первый компонент аккумулирования NOx первого слоя и второй компонент аккумулирования NOx второго слоя являются идентичными. Таким образом, в случае компонента аккумулирования NOx, использующегося в первом слое, в виде оксида бария оксид бария также будут использовать и во втором слое. Первый носитель первого слоя и второй носитель второго слоя также являются идентичными. Таким образом, в случае использования в качестве носителя в первом слое оксида алюминия оксид алюминия также будут использовать и во втором слое.

В дополнение к этому, уровень введения металла платиновой группы в первый слой (по массе металла МПГ в расчете на объем первого слоя, например, в г/л или г/фут3) находится в диапазоне от 1 до 40 процентов от уровня введения металла платиновой группы во второй слой. Более предпочтительно уровень введения металла платиновой группы в первый слой находится в диапазоне от 5 до 30 процентов от уровня введения металла платиновой группы во второй слой. Таким образом, в первом слое на подложке размещают намного меньшее количество металла МПГ. Предпочтительно уровень введения металла МПГ во второй слой будет находиться в диапазоне от 20 до 300 г/фут3 (от 0,706 до 10,594 г/л), а уровень введения металла МПГ в первый слой будет находиться в диапазоне от 0,3 до 90 г/фут3 (от 0,0106 до 3,178 г/л).

Третий слой ловушки NOx содержит родий и третий носитель. Третий носитель наиболее предпочтительно представляет собой оксид церия, смешанный оксид церия-циркония или оксид алюминия, стабилизированный при использовании редкоземельного, щелочноземельного или переходного металла. Предпочтительно оксид алюминия, стабилизированный при использовании редкоземельного, щелочноземельного или переходного металла, содержит редкоземельный, щелочноземельный или переходный металл, включающий лантан, барий, празеодим, иттрий, магний, церий и кобальт. Предпочтительно оксид алюминия, стабилизированный при использовании редкоземельного, щелочноземельного или переходного металла, содержит от 0,5 до 5 массовых процентов редкоземельного, щелочноземельного или переходного металла.

Слои ловушки NOx могут быть скомпонованы на подложке в любом порядке, но предпочтительно на подложке размещают первый слой, на первом слое размещают второй слой, а на втором слое размещают третий слой.

Ловушка NOx настоящего изобретения может быть получена по способам, хорошо известным на предшествующем уровне техники. Предпочтительно ловушку NOx получают в результате осаждения трех слоев на подложке при использовании методик протравной грунтовки. Один представительный способ получения ловушки NOx при использовании методики протравной грунтовки представлен ниже. Необходимо понимать то, что представленный ниже способ может варьироваться в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.

Первый слой ловушки NOx предпочтительно получают при использовании методики протравной грунтовки. Первый металл МПГ предпочтительно добавляют к первому носителю, а после этого объединяют с первым адсорбентом NOx перед проведением стадии протравной грунтовки. Первый металл МПГ может быть введен на первый носитель по любому известному способу, при этом режим добавления не считается в особенности критическим моментом. Например, для получения металла МПГ, нанесенного на носитель, соединение платины, палладия или золота (такое как нитрат платины) может быть добавлено к носителю в результате импрегнирования, адсорбирования, ионного обмена, достижения начальной влажности, осаждения и тому подобного. В альтернативном варианте, первый носитель и первый адсорбент NOx могут быть нанесены в виде покрытия на подложку с последующим добавлением первого металла МПГ к подложке, имеющей покрытие.

Протравную грунтовку предпочтительно проводят в результате первоначального суспендирования тонкодиспергированных частиц металла МПГ, нанесенного на носитель, (или только лишь первого носителя) и первого адсорбента NOx в соответствующем растворителе, предпочтительно воде, до получения суспензии. Суспензия предпочтительно содержит от 5 до 70 массовых процентов твердого вещества, более предпочтительно от 10 до 50 массовых процентов. Предпочтительно частицы размалывают или подвергают воздействию другого способа истирания для того, чтобы перед получением суспензии обеспечить наличие по существу у всех твердых частиц размера частиц, меньшего чем 20 микронов, по среднему диаметру. В суспензию также могут быть включены и дополнительные компоненты, такие как стабилизаторы или промоторы, в виде смеси из растворимых в воде или диспергируемых в воде соединений или комплексов.

После этого на подложку один или несколько раз может быть нанесено покрытие из суспензии таким образом, чтобы на подложке был бы осажден желательный уровень введения каталитических материалов в первый слой. В случае осаждения на подложке только первого носителя и первого адсорбента NOx первый металл МПГ может быть добавлен к подложке, имеющей покрытие, по любому известному способу, включающему импрегнирование, адсорбирование или ионный обмен соединения платины (такого как нитрат платины).

Предпочтительно покрытие из суспензии первого слоя наносят на всю длину подложки, так что протравная грунтовка первого слоя будет покрывать всю поверхность подложки.

После осаждения первого слоя на подложке первый слой обычно высушивают в результате нагревания при повышенной температуре предпочтительно в диапазоне от 80 до 150°С. Подложка также может быть прокалена при более высоких температурах (таких как в диапазоне от 400 до 600°С), но прокаливание перед добавлением второго слоя обычно не требуется.

После этого к первому слою по способу, подробному тому, что обсуждался выше, добавляют второй слой, а затем производят высушивание в результате нагревания при повышенной температуре предпочтительно в диапазоне от 80 до 150°С. Подложка также может быть прокалена при более высоких температурах (таких как в диапазоне от 400 до 600°С), но прокаливание перед добавлением третьего слоя обычно не требуется. Предпочтительно покрытие из суспензии второго слоя наносят на всю длину подложки, так что протравная грунтовка второго слоя будет покрывать всю поверхность подложки.

Третий слой ловушки NOx предпочтительно получают при использовании методики протравной грунтовки. Перед проведением стадии протравной грунтовки к третьему носителю предпочтительно добавляют родий, но в альтернативном варианте на второй слой может быть нанесено покрытие из третьего носителя с последующим добавлением родия к подложке, имеющей покрытие. В случае добавления родия к третьему носителю перед протравной грунтовкой третьего слоя он может быть введен на третий носитель по любому известному способу, при этом режим добавления не считается в особенности критическим моментом. Например, соединение родия (такое как нитрат родия) может быть добавлено к носителю в результате импрегнирования, адсорбирования, ионного обмена, достижения начальной влажности, осаждения и тому подобного.

Протравную грунтовку предпочтительно проводят в результате первоначального суспендирования тонкодиспергированных частиц нанесенного на носитель родия (или только лишь третьего носителя) в соответствующем растворителе, предпочтительно воде, до получения суспензии. Суспензия предпочтительно содержит от 5 до 70 массовых процентов твердого вещества, более предпочтительно от 10 до 50 массовых процентов. Предпочтительно частицы размалывают или подвергают воздействию другого способа истирания для того, чтобы перед получением суспензии обеспечить наличие по существу у всех твердых частиц размера частиц, меньшего чем 20 микронов, по среднему диаметру. В суспензию также могут быть включены и дополнительные компоненты, такие как стабилизаторы или промоторы, в виде смеси из растворимых в воде или диспергируемых в воде соединений или комплексов.

После этого на подложку один или несколько раз может быть нанесено покрытие из суспензии таким образом, чтобы на подложке был бы осажден желательный уровень введения каталитических материалов в третий слой. В случае осаждения на подложке только третьего носителя родий может быть добавлен к подложке, имеющей покрытие, по любому известному способу, включающему импрегнирование, адсорбирование или ионный обмен соединения родия (такого как нитрат родия).

Предпочтительно покрытие из суспензии третьего слоя наносят на всю длину подложки, так что протравная грунтовка третьего слоя будет покрывать всю поверхность подложки.

После нанесения на подложку покрытия из третьего слоя подложку обычно высушивают, а после этого прокаливают в результате нагревания при повышенной температуре. Предпочтительно прокаливание проводят в диапазоне от 400 до 600°С в течение приблизительно от 1 до 8 часов.

Хотя получение ловушки NOx, продемонстрированной выше, и показывает предпочтительный вариант осуществления, где первый слой размещают на подложке, второй слой размещают на первом слое, а третий слой размещают на втором слое, первый, второй и третий слои могут быть скомпонованы на подложке в любом порядке при использовании тех же самых методик, что и описанные выше.

Изобретение также включает выхлопную систему двигателей внутреннего давления, которая включает ловушку NOx изобретения. Предпочтительно выхлопная система включает ловушку NOx, содержащую катализатор окисления и/или сажевый фильтр. Данные устройства доочистки выхлопных газов хорошо известны на современном уровне техники. Сажевые фильтры представляют собой устройства, которые уменьшают количество дисперсных частиц из выхлопа двигателей внутреннего сгорания. Сажевые фильтры включают сажевые фильтры с катализатором (CSF) и простые сажевые фильтры (без катализатора). Сажевые фильтры с катализатором (для дизельных и бензиновых областей применения) включают компоненты в виде металлов и оксидов металлов (такие как Pt, Pd, Fe, Mn, Сu и диоксид церия) для окисления углеводородов и монооксида углерода в дополнение к разрушению сажи, уловленной фильтром.

В особенности предпочтительные выхлопные системы включают ловушку NOx с последующим фильтром CSF при наличии глухого соединения для обоих устройств; ловушку NOx с глухим соединением с устройством CSF под полом кузова; и дизельный катализатор окисления/CSF с глухим соединением и ловушку NOx под полом кузова.

Изобретение также включает обработку выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания, в частности обработку выхлопных газов из автомобильного двигателя внутреннего сгорания, работающего на бедных смесях, такого как дизельный двигатель, бензиновый двигатель, работающий на бедных смесях, или двигатель, приводимый в действие при использовании сжиженного нефтяного газа или природного газа. Способ включает введение выхлопных газов в контакт с ловушкой NOx изобретения.

Следующие далее примеры просто иллюстрируют изобретение. Специалисты в соответствующей области техники должны осознавать наличие множества вариаций, которые соответствуют сущности изобретения и объему формулы изобретения.

ПРИМЕР 1: ПОЛУЧЕНИЕ КАТАЛИЗИРУЕМЫХ ПОДЛОЖЕК

Сравнительная подложка 1А (50-50 металла МПГ, разделенного в первых 2 слоях):

На монолит проточной кордиеритной подложки при 400 ячейках в расчете на один квадратный дюйм (яч./дюйм2) (62,0 яч./см2) наносят покрытие из трехслойной рецептуры катализатора абсорбера NOx, включающей первый, нижний, слой, содержащий 1 г/дюйм3 (61,024 г/л) оксида алюминия, 1 г/дюйм3 (61,024 г/л) дисперсного диоксида церия, 47 г/фут3 (1,660 г/л) Pt, 9,5 г/фут3 (0,335 г/л) Pd и 200 г/фут3 (7,063 г/л) Ва; второй слой, содержащий 1 г/дюйм3 (61,024 г/л) оксида алюминия, 1 г/дюйм3 (61,024 г/л) дисперсного диоксида церия, 47 г/фут3 (1,660 г/л) Pt, 9,5 г/фут3 (0,335 г/л) Pd и 200 г/фут3 (7,063 г/л) Ва; и третий слой, содержащий 0,5 г/дюйм3 (30,512 г/л) диоксида циркония при 85% (масс.), допированного при использовании редкоземельных элементов, и 10 г/фут3 (0,353 г/л) Rh. Покрытия из первого и второго слоев наносят на монолит первичной подложки при использовании способа, описанного в публикации WO 99/47260, с последующими высушиванием в течение 30 минут в сушильной печи с принудительной подачей воздуха при 100°С, а после этого обжиганием при 500°С в течение 2 часов перед нанесением третьего слоя и повторением той же самой методики высушивания и обжигания.

Сравнительная подложка 1В (0-100 металла МПГ, разделенного в первых 2 слоях):

Сравнительная подложка 1В является той же самой, что и сравнительная подложка 1А, за исключением того, что в первом слое какой-либо металл МПГ отсутствует (0 г/фут3 (0 г/л) Pt, 0 г/фут3 (0 г/л) Pd), а уровень введения металла МПГ во второй слой составляет 94 г/фут3 (3,320 г/л) Pt и 19 г/фут3 (0,671 г/л) Pd. Покрытие из первого слоя наносят на монолит первичной подложки при использовании способа, описанного в публикации WO 99/47260, с последующими высушиванием в течение 30 минут в сушильной печи с принудительной подачей воздуха при 100°С, а после этого обжиганием при 500°С в течение 2 часов перед нанесением второго слоя и третьего слоя и повторением той же самой методики высушивания и обжигания.

Подложка 1С изобретения (20-80 металла МПГ, разделенного в первых 2 слоях):

Подложка 1С является той же самой, что и сравнительная подложка 1А, за исключением того, что уровень введения металла МПГ в первый слой составляет 18,8 г/фут3 (0,664 г/л) Pt и 3,8 г/фут3 (0,134 г/л) Pd, а уровень введения металла МПГ во второй слой составляет 75,2 г/фут3 (2,656 г/л) Pt и 15,2 г/фут3 (0,537 г/л) Pd. Покрытия из трех слоев наносят при использовании методики для сравнительной подложки 1В.

ПРИМЕР 2: МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЯ

Перед проведением оценки сердечник с размерами 35 мм × 76,2 мм для каждой подложки из примера 1 подвергают старению в печи при 800°С в течение 24 ч. Испытание проводят на установке синтетического газа при проведении всех испытаний для объемной скорости подачи газа 45000 час-1. Перед проведением оценки сердечники подвергают предварительному кондиционированию при 600°С в течение 5 минут при десульфатации 50 секунд для обогащения/10 секунд для обеднения. Условия для обедненного и обогащенного газов описываются в таблице 1. После этого температуру уменьшают до 350°С в атмосфере N2 и проводят пять циклов по 300 секунд для обеднения и 20 секунд для обогащения в целях оценки эффективности превращения NOx. Эффективность превращения стабилизированных соединений NOx для пятого цикла продемонстрирована в таблице 2 в виде степени превращения NOx при десульфатации (начало прогона). После этого в газовую подаваемую смесь вводят 90 ч./млн SO2 и проводят пять циклов по 300 секунд для обеднения и 20 секунд для обогащения, таким образом, производя сульфатацию ловушки NOx до уровня введения S 2 г/л. Степень превращения NOx для пятого цикла при сульфатации продемонстрирована в таблице 2 в виде степени превращения NOx при сульфатации (конец прогона). После этого температуру увеличивают до 600°С и проводят 5 минут десульфатации при 50 секундах для обогащения и 10 секундах для обеднения. После десульфатации температуру уменьшают обратно до 350°С, где проводят пять циклов при 300 секундах для обеднения и 20 секундах для обогащения в отсутствие SO2 в целях получения эффективности превращения при десульфатации. Данную методику повторяют семь раз для получения семи результатов по эффективности превращения NOx при сульфатации и десульфатации в ходе всего прогона (смотрите таблицу 2). По результатам превращения NOx рассчитывают емкость аккумулирования NOx для трех подложек в ходе прогона. Результаты продемонстрированы в таблице 3.

Как демонстрируют результаты, после серии из циклов сульфатации и регенераций подложка изобретения (подложка 1С) сохраняет как более высокий уровень превращения NOx, так и более высокую емкость по NOx в сопоставлении с тем, что имеет место для подложек, которые содержат равное количество металла МПГ в первом и втором слоях (сравнительная подложка 1А) и не содержат металл МПГ в первом слое (сравнительная подложка 1В).

ТАБЛИЦА 1
Условия для обедненного и обогащенного газов
Оценка для обеднения Оценка для обогащения Десульфатация для обеднения Десульфатация для обогащения
Продолжительность (сек) 300 20 10 5
NO (ч./млн) 100 200 - -
СО (%) 0,03 2 1 2
СО2 (%) 6 10 6 10
С3Н6 (ч./млн) 50 1700 50 1700
Н2 (%) 0 0,4 0 0,4
О2 (%) 11 1,5 6 1,5
Н2О (%) 12 12 6,6 12
Расход (л/мин) 47 39 47 39
ТАБЛИЦА 2
Результаты по превращению NOx
№ прогона Степень превращения NOx (%)
Десульфатация (начало прогона) Сульфатация (конец прогона)
Подложка 1А* Подложка 1В* Подложка 1С Подложка 1А* Подложка 1В* Подложка 1С
1 91 91 91 75 79 80
2 90 91 91 71 75 78
3 90 91 92 72 77 79
4 91 91 92 72 77 80
5 91 91 93 71 77 80
6 91 91 93 70 77 81
7 91 92 93 70 77 82
*Сравнительный пример

ТАБЛИЦА 3
Результаты по емкости аккумулирования NOx
№ прогона Емкость аккумулирования NOx (г/л)
Десульфатация (начало прогона) Сульфатация (конец прогона)
Подложка 1А* Подложка 1В* Подложка 1С Подложка 1А* Подложка 1В* Подложка 1С
1 0,55 0,59 0,59 0,45 0,49 0,5
2 0,55 0,58 0,59 0,42 0,47 0,48
3 0,55 0,59 0,59 0,43 0,48 0,49
4 0,55 0,59 0,6 0,43 0,48 0,5
5 0,55 0,59 0,6 0,42 0,48 0,5
6 0,55 0,59 0,6 0,42 0,48 0,51
7 0,55 0,59 0,6 0,42 0,48 0,52
*Сравнительный пример

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-60 из 149.
13.02.2018
№218.016.2148

Каталитический сажевый фильтр

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Каталитический сажевый фильтр для дизельного двигателя содержит проточную подложку, содержащую множество каналов. Множество каналов подложки содержит множество входных каналов, имеющих открытый входной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641814
Дата охранного документа: 22.01.2018
13.02.2018
№218.016.2528

Каталитические смеси

Изобретение относится к композиции катализатора для обработки NO в отработавшем газе от сгорания обедненной топливной смеси, включающей в себя смесь алюмосиликатного молекулярного сита с каркасом СНА и кремнийалюмофосфатного молекулярного сита с каркасом СНА. При этом в заявленной композиции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642443
Дата охранного документа: 25.01.2018
17.02.2018
№218.016.2de6

Способ преобразования углеводородного сырья в синтез-газ

Изобретение относится к способу получения синтез-газа посредством параллельного использования риформера с теплообменом и автотермического риформера. Способ включает (i) формирование смешанного потока исходных материалов, содержащего углеводородное сырье и водяной пар, (ii) предварительный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643543
Дата охранного документа: 02.02.2018
10.05.2018
№218.016.3d14

Фильтр с пористыми стенками для селективного каталитического восстановления, содержащий ванадат

Изобретение относится к фильтру для селективного каталитического восстановления выхлопных газов, который содержит: подложку в форме фильтра с пористыми стенками и катализатор, расположенный на указанной подложке. При этом указанный катализатор содержит носитель и компонент из ванадата, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647848
Дата охранного документа: 21.03.2018
10.05.2018
№218.016.4130

Каталитический фильтр для обработки выхлопного газа

Изобретение относится к изделиям для обработки выхлопных газов сгорания, в частности к фильтрующему изделию и системе для обработки выхлопного газа. Фильтрующее изделие содержит: (а) непассивированный керамический фильтр с проточными стенками, содержащий пористую подложку, имеющую входную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649005
Дата охранного документа: 29.03.2018
10.05.2018
№218.016.453f

Выхлопная система с катализатором реформинга

Изобретение относится к выхлопной системе, предназначенной для обработки выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания. Выхлопная система включает тройной катализатор (TWC – three-way catalyst), катализатор реформинга топлива, расположенный по потоку после TWC, и устройство подачи топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650142
Дата охранного документа: 09.04.2018
10.05.2018
№218.016.46d5

Каталитический фильтр сажи для обработки выхлопного газа двигателя компрессионного воспламенения

Изобретение относится к выхлопной системе для двигателя компрессионного воспламенения, содержащей каталитический фильтр сажи. Указанный каталитический фильтр сажи содержит катализатор окисления для обработки монооксида углерода (CO) и углеводородов (HC) в выхлопном газе из двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650522
Дата охранного документа: 16.04.2018
10.05.2018
№218.016.481e

Подложка фильтра, содержащая зонально нанесенное покрытие из пористого оксида с катализатором

Изобретение относится к каталитическому фильтру, предназначенному для отфильтровывания твердых частиц из отработавшего газа, выпускаемого из двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением топлива, а также системе выпуска отработавших газов, содержащей такой фильтр, и способу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650992
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.494f

Фильтрующая подложка, содержащая трехмаршрутный катализатор

Изобретение предназначено для очистки выхлопного газа. Каталитический фильтр содержит пористую подложку, впускные и выпускные поверхности, причем впускные поверхности отделяет от выпускных поверхностей пористая структура, содержащая поры, имеющие первый средний размер пор. На пористую подложку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651029
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.4c08

Близко размещенная система scr

Изобретение относится к области очистки отработанных газов. Система для обработки выхлопных газов, содержащих NO, из двигателя содержит проточный монолит, имеющий первый каталитический состав для селективного каталитического восстановления NO и имеющий первый объем. Близко размещенный фильтр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651917
Дата охранного документа: 24.04.2018
Показаны записи 51-60 из 71.
13.02.2018
№218.016.2148

Каталитический сажевый фильтр

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Каталитический сажевый фильтр для дизельного двигателя содержит проточную подложку, содержащую множество каналов. Множество каналов подложки содержит множество входных каналов, имеющих открытый входной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641814
Дата охранного документа: 22.01.2018
13.02.2018
№218.016.2528

Каталитические смеси

Изобретение относится к композиции катализатора для обработки NO в отработавшем газе от сгорания обедненной топливной смеси, включающей в себя смесь алюмосиликатного молекулярного сита с каркасом СНА и кремнийалюмофосфатного молекулярного сита с каркасом СНА. При этом в заявленной композиции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642443
Дата охранного документа: 25.01.2018
17.02.2018
№218.016.2de6

Способ преобразования углеводородного сырья в синтез-газ

Изобретение относится к способу получения синтез-газа посредством параллельного использования риформера с теплообменом и автотермического риформера. Способ включает (i) формирование смешанного потока исходных материалов, содержащего углеводородное сырье и водяной пар, (ii) предварительный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643543
Дата охранного документа: 02.02.2018
10.05.2018
№218.016.4130

Каталитический фильтр для обработки выхлопного газа

Изобретение относится к изделиям для обработки выхлопных газов сгорания, в частности к фильтрующему изделию и системе для обработки выхлопного газа. Фильтрующее изделие содержит: (а) непассивированный керамический фильтр с проточными стенками, содержащий пористую подложку, имеющую входную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649005
Дата охранного документа: 29.03.2018
10.05.2018
№218.016.46d5

Каталитический фильтр сажи для обработки выхлопного газа двигателя компрессионного воспламенения

Изобретение относится к выхлопной системе для двигателя компрессионного воспламенения, содержащей каталитический фильтр сажи. Указанный каталитический фильтр сажи содержит катализатор окисления для обработки монооксида углерода (CO) и углеводородов (HC) в выхлопном газе из двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650522
Дата охранного документа: 16.04.2018
10.05.2018
№218.016.4c08

Близко размещенная система scr

Изобретение относится к области очистки отработанных газов. Система для обработки выхлопных газов, содержащих NO, из двигателя содержит проточный монолит, имеющий первый каталитический состав для селективного каталитического восстановления NO и имеющий первый объем. Близко размещенный фильтр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651917
Дата охранного документа: 24.04.2018
28.06.2018
№218.016.6836

Зонированный катализатор на монолитной подложке

Настоящее изобретение касается монолитной подложки с зонированным катализатором для регулирования газообразного сероводорода, образованного в ловушке обедненного NО во время обессеривания ловушки обедненного NО в расширенном температурном диапазоне по сравнению с известными механизмами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658822
Дата охранного документа: 25.06.2018
10.07.2018
№218.016.6ece

Выпускная система с модифицированным уловителем no в выхлопах, обедненных no

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Описана выпускная система для очистки выхлопного газа из двигателя внутреннего сгорания. Упомянутая система содержит модифицированный уловитель NO (LNT) в выхлопах, обедненных NO, систему впрыска мочевины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660722
Дата охранного документа: 09.07.2018
03.10.2018
№218.016.8cf4

Катализатор окисления для обработки выхлопного газа двигателя с воспламенением от сжатия

Изобретение относится к системе выпуска для двигателя с воспламенением от сжатия (дизельного двигателя), которая включает в себя катализатор окисления, в частности дизельный катализатор окисления, и к транспортному средству, включающему в себя систему выпуска. Описан дизельный катализатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668272
Дата охранного документа: 28.09.2018
09.11.2018
№218.016.9b4a

Бортовая система диагностики для каталитически активной подложки

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Описана бортовая система диагностики для выхлопной системы двигателя внутреннего сгорания. Система включает каталитически активную подложку, имеющую каталитически активную область и каталитически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672013
Дата охранного документа: 08.11.2018
+ добавить свой РИД