包含三效催化过滤器的强制点火发动机和排气系统的制作方法_4

文档序号:9290671阅读:来源:国知局
)。
[0075] 各三效催化剂活化涂层之间的区别是在第一三效催化剂活化涂层中,颗粒氧化 铈-氧化锆混合氧化物是"原样的(as received)",但是在第二、第三和第四活化涂层中, 将该颗粒氧化铈-氧化锆研磨到不同等级的细度,然后将它与活化涂层的其他组分合并。 在第一三效催化剂活化涂层中,颗粒氧化铈-氧化锆的D50是26. 3 μπι。第二三效催化剂 活化涂层在单次中通过研磨加工来湿"快速研磨",足以使得氧化铈-氧化锆混合氧化物的 单个颗粒松团(de-agglomerate)。第二三效催化剂活化涂层的氧化铺-氧化错混合氧化 物的D50是3. 06 μπι。第三和第四三效催化剂活化涂层的氧化铈-氧化锆混合氧化物湿 研磨的时间更长,以使得用于第三三效催化剂活化涂层中的氧化铈-氧化锆混合氧化物的 D50是1. 45 μ m和第四三效催化剂活化涂层的是1. 03 μ m。将该涂覆的基底每个依次插入 到符合Euro 4认证的化学计量运行的1. 6升汽油发动机车辆的排气系统中,并且该车辆在 European MVEG-B欧洲驾驶周期上运转三次,取三次运转的平均值。
[0076] 结果显示在图2的柱状图中,其中非甲烷的烃(NMHC)、一氧化碳(CO)和氮的氧化 物(NOx)排放量以g/km表示(MVEG-A驾驶周期实际上是约4km长)。应当注意的是,用于 CO排放量的值(各数据组中间的柱)是正确的,但是该柱代表了所测量的值的1/10(在图 形符号中表示为"C0/10"),以使得用于NMHC、C0和NOx排放量的相对值可以在相同的柱状 图中更容易地显示。从这些结果中可见,来自于第一和第二三效催化剂的排放是类似的,但 是在CO排放中稍有改进。但是,第三和第四三效催化剂的活性随着氧化铈-氧化锆混合氧 化物组分平均研磨粒度的降低而明显劣化。
[0077] 实施例2
[0078] 制备了两种三效催化剂(TWC)涂层,其活化涂层负载量是I. 6g/in3和贵金属负载 量是30g/ft3(l. 06g/l) (Pt:Pd:Rh是0:9:1);第一种包含粒状氧化铝和氧化铈-氧化锆混 合氧化物,二者都研磨到d90〈17 μ m ;第二种包含研磨到d90〈17 μ m的粒状氧化铝,向其中 以与第一种相同的重量比添加氧化铈-氧化锆混合氧化物溶胶Φ50〈1μπι)。在下表中,该 第二催化剂被称作"纳米分散体"。将该涂层施用到118. 4X114. 3_,
[0079] 300孔/平方英寸(46. 5孔厘米2)堇青石壁流式过滤器基底上,其具有千分之 十二英寸(0.3_)的壁厚("300/12"),标称平均孔尺寸是20微米(下文称作"微米") (62%孔隙率)。将该催化剂组合物作为活化涂层施用到基底上,然后以常规方式干燥和煅 烧。该后煅烧催化的过滤器被称作"新"样品。将各过滤器安装到化学计量运行的Euro 5 客车(具有2. OL涡轮增压直喷汽油发动机)的紧密连接位置上。在最小三个MVEG-B驾驶 周期上评价该新样品。背压差在安装于过滤器上游和下游的传感器之间测定。
[0080] 结果显示于下表1中。
[0081] 表 1
[0083] 从这些结果可见,包含纳米分散体的过滤器样品在使用中产生了明显较低的背 压。
[0084] 测定了各样品的相应的三效催化剂活性(同时的烃转化率,一氧化碳转化率和氮 氧化物转化率),并且结果在下表2中给出。所给出的值是用于催化剂转化率达到50%时 的温度"Τ"(所谓的"Τ5。",也称作"点火(light-off)温度")。
[0085] 表 2
[0086]
[0087] 从这些结果可见,标准样品和本发明样品都具有相同的点火温度。
[0088] 因此,这个实施例显示了用于本发明的过滤器在较低的背压时表现出相当的三效 催化剂活性。
[0089] 为了避免任何疑义,这里所提及的任何和全部专利或者其他公开文献在此整体引 入作为参考。
【主权项】
1. 强制点火发动机,其包括用于车辆强制点火内燃机的排气系统,该排气系统包括过 滤器,该过滤器用于从由该车辆强制点火内燃机所排出的废气过滤颗粒物质,该过滤器包 含具有入口表面和出口表面的多孔基底,其中该多孔基底至少部分地用三效催化剂活化涂 层涂覆,该活化涂层包含铂族金属和多个固体颗粒,其中该多个固体颗粒包含至少一种贱 金属氧化物和至少一种储氧组分,该储氧组分是包含铈的混合氧化物或复合氧化物,其中 该包含铈的混合氧化物或复合氧化物和/或该至少一种贱金属氧化物的中值粒度(D50)小 于I ym,和其中该铂族金属选自: (a) 销和铭; (b) 钯和铑; (c) 钼、钯和铑; ⑷仅钯;或 (e)仅铑。2. 根据权利要求1所述的强制点火发动机,其中该包含铈的混合氧化物或复合氧化物 包含锆。3. 根据权利要求2所述的强制点火发动机,其中氧化铈在该包含氧化铈和氧化锆的混 合氧化物或复合氧化物中的存在比例是20wt% -60wt%,和其中氧化锆在该包含氧化铈和 氧化锆的混合氧化物或复合氧化物中的存在比例是40wt % -80wt %。4. 根据权利要求2或3所述的强制点火发动机,其中该包含氧化铈和氧化锆的混合氧 化物或复合氧化物包含铈之外的一种或多种稀土金属元素。5. 根据权利要求4所述的强制点火发动机,其中该铈之外的一种或多种稀土金属元素 选自镧、镨、纪和钕。6. 根据权利要求4或5所述的强制点火发动机,其中该铈之外的稀土金属元素的氧化 物占该包含氧化铈和氧化锆的混合氧化物或复合氧化物的〇. l_20wt%,和其中氧化锆在该 包含氧化铈和氧化锆的混合氧化物或复合氧化物中的比例是50wt % -80wt %。7. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中该至少一种贱金属氧化物 是任选地稳定化的氧化铝、氧化错、二氧化娃、二氧化钛、二氧化娃-氧化铝、氧化镁、氧化 铪、氧化镧、氧化钇及其任意两种或更多种的混合物、混合氧化物或复合氧化物。8. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中该至少一种贱金属氧化物 包含任选地稳定化的氧化铝。9. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中该至少一种贱金属氧化物 的中值粒度(D50)>1 ym。10. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中该至少一种贱金属氧化 物的 D90〈20ym。11. 根据权利要求1-8中任一项所述的强制点火发动机,其中该包含铈的至少一种混 合氧化物或复合氧化物的中值粒度(D50)>1 ym。12. 根据权利要求1-8或11中任一项所述的强制点火发动机,其中该包含铈的至少一 种混合氧化物或复合氧化物的D90〈20 ym。13. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中该过滤器为壁流式过滤 器的形式。14. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中该过滤器的多孔基底的 平均孔尺寸是8-45 ym。15. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中该三效催化剂活化涂层 在该多孔基底上的活化涂层负载量>0. 50g irT3。16. 根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机,其中在用该三效催化剂活化 涂层涂覆之前,该多孔基底的孔隙率>40%。17. 车辆,其包括根据前述权利要求中任一项所述的强制点火发动机。18. 过滤器的用途,该过滤器包含具有入口表面和出口表面的多孔基底,其中该多孔基 底至少部分地涂覆有包含铂族金属和多个固体颗粒的三效催化剂活化涂层,其中该多个固 体颗粒包含至少一种贱金属氧化物和至少一种储氧组分,该储氧组分是包含铈的混合氧化 物或复合氧化物,其中该包含铈的混合氧化物或复合氧化物和/或该至少一种贱金属氧化 物的中值粒度(D50)小于I ym,和其中该铂族金属选自:(a)铂和铑;(b)钯和铑;(c)铂、钯 和铑;(d)仅钯;或(e)仅铑,该过滤器用于过滤颗粒物质,同时将氮的氧化物转化成二氮, 将未燃烧的烃转化成二氧化碳和水,和将一氧化碳转化成二氧化碳,该颗粒物质、氮的氧化 物、一氧化碳和未燃烧的烃存在于车辆强制点火内燃机所排放的废气中。
【专利摘要】一种强制点火发动机,其包括用于车辆强制点火内燃机的排气系统,该排气系统吧过滤器,该过滤器用于从由该车辆强制点火内燃机所排出的废气过滤颗粒物质,该过滤器包含具有入口表面和出口表面的多孔基底,其中该多孔基底是至少部分地用三效催化剂活化涂层涂覆的,该涂层包含铂族金属和多个固体颗粒,其中该多个固体颗粒包含至少一种贱金属氧化物和至少一种储氧组分,该储氧组分是包含铈的混合氧化物或复合氧化物,其中该包含铈的混合氧化物或复合氧化物和/或该至少一种贱金属氧化物的中值粒度(D50)小于1μm,和其中该铂族金属选自:(a)铂和铑;(b)钯和铑;(c)铂、钯和铑;(d)仅钯;或(e)仅铑。
【IPC分类】B01D53/94, B01J35/04
【公开号】CN105008025
【申请号】CN201480008823
【发明人】L·克劳维斯, O·迪斯特克罗伊斯, J·B·古德文, D·格林威尔, M·A·霍华德, C·C·J·斯考特尼
【申请人】庄信万丰股份有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月14日
【公告号】DE102014101948A1, US20140234189, WO2014125296A1
当前第4页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1