氨逸出催化剂的制作方法_5

文档序号:9792998阅读:来源:国知局
在第一组件和第二组件之间并且与之流体连通,并且与含氧气体入口流体连通。在至少一 个实施方案中,用于NH 3氧化的小孔分子筛是Cu负载的CHA骨架型小孔分子筛,例如Cu负载 的SAP0-34。
[0089] 在本发明的另一实施方案中,用于减少氨(NH3)排放的方法包括:将含氧气体引入 具有NH3和λ〈1的排气中以提供氧化的气流;和使氧化的气流暴露于NH 3氧化催化剂(包括负 载至少一种过渡金属的至少一种小孔分子筛)以将NH3的至少一部分选择性氧化成N 2。在本 发明的另一实施方案中,该方法还在引入含氧气体的步骤上游包括以下步骤:将富燃排气 暴露于用于转化氮氧化物(N0X)、烃(HC)和一氧化碳(C0)的三效催化剂以产生具有順3和λ〈1 的气流。可以将含氧气体引入以产生具有至少约1:1,优选地从约2:1至约1:1的0 2:ΝΗ3比的 氧化的气流。在至少一个实施方案中,含氧气体包含至少0.1 %氧气,例如为环境空气。优选 地当富燃排气处于至少约350°C,优选地在约400-650°C范围内的温度时,进行暴露步骤。
[0090] TWC优选地包括负载在载体材料上的单层或多层活性催化剂材料(即,铂族金属 (PGM)或非PGM),或由其组成,其可以或可以不具有涂覆整料形式或者挤出形式的用于增强 比催化剂活性(例如H 2S抑制、N0X存储、HC存储)的另外添加剂。 实施例
[0091 ]实施例1:顶层中具有Pd的ASC催化剂的制备
[0092] 用第一氧化催化剂涂覆流通式蜂窝芯(4.66英寸\3.0英寸,400〇?8丨,411^1壁厚 度)以形成底层,并且随后用第二氧化催化剂/SCR催化剂涂覆以形成底层之上的顶层。 [0093]底层的催化剂如下制备:将研磨的γ氧化铝载体涂层添加至合适的容器中。γ氧 化铝的d50被测定为约3.2-4.Ομπι。使用高剪切混合器将去离子水混入载体涂层中,并且将 琥珀酸添加至载体涂层以形成凝胶。将各种量的硝酸铂和任选硝酸钯添加至凝胶中,并且 然后将材料混合以形成浆料。将浆料施加至蜂窝芯作为底部催化剂层,并且干燥和煅烧该 涂覆芯。样品中的Pt和Pd的各种量在表1中示出。
[0094]顶层的催化剂如下制备:将醋酸铜溶液与SAP0-34混合以产生具有约2.5重量%Cu 的催化剂。单独地,Pd硝酸盐和琥珀酸在去离子水中以1.1琥珀酸/Pd重量比混合以制备始 润溶液。将此溶液通过始润法添加至γ氧化铝载体,目标是超过始润点5%的溶液量以产生 湿糊剂。将该糊剂干燥、研磨并且在静态烘箱中使用3°C/分钟的升温速率在500°C下烧2小 时。
[0095]单独地,在去离子水中形成氧化铝的分散体。将干燥的Cu/SAP0-34添加至分所述 散体,随后添加干燥的Pd/氧化铝。将所得的载体涂层施加至蜂窝芯作为顶部催化剂层,并 且干燥和煅烧该涂覆芯。顶部载体涂层具有约2.6-2.8 8八113的负载量,包括约0.358八113的 氧化铝和约2g/in 3的Cu/SAP0-34。底部载体涂层具有约0.7g/in3的负载量。
[0096]表 1
[0097]
[0098] 实施例2:催化剂性能
[0099]针对NH3转化率、⑶转化率和HC转化率来评估催化剂样品,所述催化剂样品具有: 顶层,其含有钒基SCR催化剂和Pd氧化催化剂的混合物;和底层,其含有Pt ΑΜ0Χ催化剂。将 这些结果与类似但顶层中无 Pd氧化催化剂的催化剂比较进行。与顶层中无 Pd的催化剂相 比,顶层中具有Pd的催化剂示出显著更佳的C0和HC转化性能(图3和图4)。令人惊奇的是,制 备有Pd顶层和没有Pd顶层的催化剂示出在NH 3转化率和N0X输出方面极类似的性能(图5)。 [0100]针对就在广泛温度范围内nh 3转化以及就co转化的n2选择性来评估催化剂样品,所 述催化剂样品具有:顶层,其含有Cu/SAP0-34 SCR催化剂和Pd氧化催化剂的混合物;和底 层,其含有Pt ΑΜ0Χ催化剂。将这些结果与类似但顶层中无 Pd氧化催化剂的催化剂进行比 较。与顶层中无 Pd的催化剂相比,顶层中具有Pd的催化剂示出显著较佳的C0转化性能(图 8)。令人惊奇的是,制备有Pd顶层和没有Pd顶层的催化剂示出在就NH 3转化的N2选择性方面 极类似的性能(图7)。
【主权项】
1. 用于处理排气的催化剂制品,所述催化剂制品包含基材,所述基材具有设置在所述 基材之上或之内的第一催化剂层和涂覆在所述第一催化剂层上的第二催化剂层;其中所述 第一催化剂层包含第一氧化催化剂,并且所述第二催化剂层含有以下(i)和(ii)的混合物: (i)由负载的钯组成的第二氧化催化剂和(i i)用于选择性还原NOx和/或存储NH3的催化剂; 并且其中所述第一氧化催化剂和所述第二氧化催化剂是不同的配制物。2. 用于处理排气的催化剂制品,所述催化剂制品包含: a. 基材; b. 第一氧化催化剂层,所述第一氧化催化剂层设置在所述基材上和/或内; c .第二催化剂层,所述第二催化剂层涂覆或设置在所述第一催化剂层之上,其中所述 第二层含有用于选择性还原N0X和/或存储NH3的催化剂;和 d.第三催化剂层,所述第三催化剂层涂覆或设置在所述第二催化剂层之上,其中所述 第三催化剂层包含由负载的Pd组成的第二氧化催化剂; 其中所述第一氧化催化剂和所述第二氧化催化剂是不同的配制物。3. 用于处理排气的催化剂制品,所述催化剂制品包含: a. 基材; b. 第一催化剂层,所述第一催化剂层包含设置在所述基材上和/或内的第一氧化催化 剂; c .第二催化剂层,所述第二催化剂层涂覆或设置在所述第一催化剂层之上,其中所述 第二层含有用于选择性还原N0X和/或存储NH3的催化剂;和 d.第三催化剂层,所述第三催化剂层涂覆或设置在所述第一催化剂层和第二催化剂层 的上游,其中所述第三催化剂层包含由负载的Pd组成的第二氧化催化剂; 其中所述第一氧化催化剂和所述第二氧化催化剂是不同的配制物。4. 权利要求2或权利要求3所述的催化剂制品,其中所述第三催化剂层基本上不含钌、 铼、铑、银、锇、铱、铂、金、碱金属和碱土金属以及过渡金属,除了用于钯的金属氧化物颗粒 载体的形式的过渡金属之外。5. 前述权利要求中任一项所述的催化剂制品,其中所述第二催化剂层基本上不含Ag、 Au、Pt、Rh、Ru、Ir和Os。6. 前述权利要求中任一项所述的催化剂制品,其中所述第一氧化催化剂是负载的贵金 属。7. 前述权利要求中任一项所述的催化剂制品,其中所述第一氧化催化剂是负载在金属 氧化物颗粒上的Pt或负载在金属氧化物颗粒上的Pt和Pd的混合物。8. 前述权利要求中任一项所述的催化剂制品,其中用于选择性还原N0X和/或存储NH3的 所述催化剂是负载有Fe和/或Cu的沸石。9. 前述权利要求中任一项所述的催化剂制品,其中所述基材是具有约50-65%的壁孔 隙率的流通式蜂窝。10. 前述权利要求中任一项所述的催化剂制品,其中所述第一催化剂层的大部分设置 在所述基材壁内,并且所述第二催化剂层的大部分设置在所述基材壁的表面上。11. 用于处理排气的系统,所述系统包括: a.排气歧管; b. 子系统,其用于将氮基还原剂引入所述排气中; c. SCR催化剂;和 d. 前述权利要求中任一项中定义的催化剂制品; 其中组件(a)-(d)串联地流体连通,并且分别处于从上游到下游的连续顺序;并且其中 所述系统在所述基材与所述排气歧管之间不含氧化催化剂。12. 用于处理排气的系统,所述系统包括: a. 第一氧化催化剂,其用于产生约4:1至约1:3的N0/N02比; b. 子系统,其用于将氮基还原剂引入所述排气中; c. SCR催化剂; d. 用于将燃料引入所述排气中的注射器; e. 第二流通式整料,其具有设置在所述基材上或内的第二催化剂层和涂覆在第二催化 剂层的至少一部分之上的第一催化剂层;其中所述第一催化剂层含有以下(i)和(ii)的混 合物:(i)由第一载体上的钯组成的第一氧化催化剂和(ii)用于选择性还原N0 X和/或存储 NH3的催化剂,并且所述第二催化剂层包含第二氧化催化剂;其中所述基材与所述排气歧管 流体连通;和 f. 柴油机颗粒过滤器; 其中组件(a)-(e)分别处于从上游到下游的连续顺序。13. 用于处理排气的方法,所述方法包括使含有NH3的排气与根据权利要求1至10中任一 项所述的催化剂制品接触;其中所述接触(a)将所述NH 3的至少一部分存储在所述第二催化 剂层中;(b)使所述NH3的至少一部分氧化以形成他和/或次级N0 X;并且(c)用所述存储的NH3 选择性还原所述次级N0x的至少一部分以产生N2和H20。14. 权利要求13所述的方法,其中所述排气还包含CO和/或烃;并且其中所述接触使所 述C0和/或烃的至少一部分氧化以形成C0 2和任选的H20。15. 权利要求13或权利要求14所述的方法,还包括以下步骤: d. 将燃料引入所述催化剂制品上游的所述排气中; e. 使所述燃料与所述催化剂制品接触以氧化所述燃料,并且产生加热的排气;和 f. 使用所述加热的排气来再生下游的颗粒过滤器。
【专利摘要】本发明提供氨逸出(ammonia?slip)催化剂制品,所述氨逸出催化剂制品具有:在顶层或上游层中的用于对一氧化碳和/或烃进行氧化的负载的钯;在所述顶层中或单独的下层或下游层中的SCR催化剂;以及在底层中的氨氧化催化剂。还提供用于使用所述催化剂制品来处理排气的方法,其中所述处理包括降低氨和任选一氧化碳和/或烃在所述排气中的浓度。
【IPC分类】B01J23/745, B01J23/44, B01J23/72, B01J35/04, B01J29/85, B01J37/02
【公开号】CN105555403
【申请号】CN201480045713
【发明人】J·M·菲杰耶科, K·道拉, E·C·威格特, J·P·考克斯, H-Y·陈, P·J·安德森
【申请人】庄信万丰股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年7月30日
【公告号】DE102014110811A1, EP3027309A2, US20150037233, WO2015017516A2, WO2015017516A3
当前第5页1 2 3 4 5 
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