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本申请要求2016年11月16日提交的韩国专利申请第10-2016-0152652号的优先权，出于所有目的将其全部内容引入本文以供参考。
本发明涉及废气净化装置，更具体地，涉及能够通过使用高温性能提高的林德a型(lindetypea)(lta)沸石催化剂减少废气中有害物质的废气净化装置。
背景技术：
通常，废气是由发动机燃烧并且通过排气管排放到空气中的混合气体，废气包含有害物质，例如，一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)和未燃烃(hc)。
废气净化装置包括三效催化剂(twc)和氮氧化物吸留催化剂，并通过控制燃料喷射来净化废气中的氮氧化物。
当发动机中供给的空气-燃料比为理论空气-燃料比时，三效催化剂将废气中包含的有害物质转化成无害物质。
此外，氮氧化物吸留催化剂吸收贫燃(lean)状态下的废气的氮氧化物，并通过在富燃(rich)状态下分离(detaching)吸收的氮氧化物并用氮气还原而进行排放。
然而，常规的废气净化装置由于高温耐久性差而安置在氮氧化物吸留催化剂的后方，因此即使将废气控制在富燃状态下，氮氧化物净化效率也降低。
该本发明的背景技术部分公开的信息仅仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且其不视作为认可或者以任何方式表明该信息构成本领域技术人员已经知晓的现有技术。
技术实现要素：
通过将lta沸石催化剂应用于nox吸留催化剂，本发明各方面涉及提供具有提高废气净化性能优势的废气净化装置。
本发明各方面涉及提供一种用于净化发动机中废气的废气净化装置。该装置能够包括：排出管线，从发动机排放的废气经由该排出管线通过；nox吸留催化剂，其安装在排出管线中，以吸收从废气排放的氮氧化物，并在催化剂的温度高于预定值时分离吸收的氮氧化物；和三效催化剂(twc)，其安置在氮氧化物(nox)吸留催化剂的后方，用于还原从nox吸留催化剂分离的氮氧化物，其中nox吸留催化剂包括林德a型(lta)沸石催化剂。
该装置还可包括控制器，其配置成在冷起动(coldstart)中通过增加废气的温度促进氮氧化物在nox吸留催化剂中的吸收，并在nox吸留催化剂的温度高于预定值时将废气控制在富燃条件下。
控制器可在nox吸留催化剂的温度高于预定值时通过使用λ传感器的λ信号将废气控制在富燃条件下。
控制器可根据发动机驱动变量的变化模拟废气的温度，并考虑与发动机排气阀的距离和热容量确定废气的温度和nox吸留催化剂的温度。
发动机驱动变量可包括发动机的rpm、燃料量、空气量、废气的λ值、废气的流量和点火时间中的至少一种。
控制器可在冷起动中通过增加发动机的rpm而增加废气的温度。
lta沸石催化剂可包括铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)、铁(fe)、铜(cu)、银(ag)、锰(mn)、钴(co)和镁(mg)中的至少一种。
当lta沸石催化剂包括pd时，pd的含量相对于lta沸石催化剂的总重量可为大约0.1wt％至大约3wt％。
本发明各方面涉及提供一种通过废气净化装置净化发动机中废气的方法，该方法能够包括：测量废气的温度和nox吸留催化剂的温度；增加废气的温度，以在nox吸留催化剂中吸收氮氧化物；和在nox吸留催化剂的温度高于预定值时将废气控制在富燃条件下。
nox吸留催化剂可包括lta沸石催化剂，并且lta沸石催化剂可包括pt、pd、rh、fe、cu、ag、mn、co和mg中的至少一种。
当lta沸石催化剂包括钯或pd时，pd的含量相对于lta沸石催化剂的总重量可为大约0.1wt％至大约3wt％。
测量温度可包括：根据发动机驱动变量的变化模拟废气的温度，并考虑与发动机排气阀的距离和热容量确定废气的温度和nox吸留催化剂的温度。
发动机驱动变量可包括发动机的rpm、燃料量、空气量、废气的λ值、废气的流量和点火时间中的至少一种。
增加废气的温度可包括：在冷起动中通过增加发动机的rpm而增加废气的温度，并促进氮氧化物在nox吸留催化剂中的吸收。
将废气控制在富燃条件下可将由λ传感器检测的λ值控制至小于1，并通过安置在nox吸留催化剂后方的三效催化剂(twc)净化从nox吸留催化剂分离的氮氧化物。
根据本发明的示例性实施方式，将高温性能提高的lta沸石催化剂应用于nox吸留催化剂，并将三效催化剂安置于nox吸留催化剂的后方，因此可以提供能够提高氮氧化物净化性能并提高燃料经济性的环境。
而且，当产生较大量nox时，在冷起动中通过增加废气温度促进氮氧化物的吸收，当温度达到nox分离的温度时将废气控制在富燃条件下并供应还原剂，因此可以提供能够提高氮氧化物净化性能并提高燃料经济性的环境。
本发明的方法和装置具有其它特征和优势，其从本文并入的附图以及一起用于解释本发明某些原理的以下详细说明中将会是显而易见的，并在其中加以更详细的阐述。
附图说明
图1是示意性说明根据本发明示例性实施方式的废气净化装置的结构的图。
图2是简要示出根据本发明示例性实施方式的氮氧化物净化过程的流程图。
图3是初始起动部分中排放的nox量的图。
图4是根据本发明示例性实施方式的nox吸收区和nox净化区的图。
图5是示出图4的nox吸收区中吸收nox的实例的图。
图6是示出图4的nox净化区中净化nox的实例的图。
可理解到，附图不必要成比例，而是对说明本发明基本原理的各种特征的略微简化的呈现。在本文公开的本发明的特定设计特征，包括，例如，特定的尺寸、方向、位置和形状将部分地由具体的既定应用和使用环境所确定。
在附图中，在通篇几张图中附图标记是指本发明的相同或等同的部件。
具体实施方式
现将详细参照本发明的各种实施方式，其实例在附图中加以图示，并在下文加以说明。尽管将结合示例性实施方式对本发明进行说明，但应当理解到，本文的说明无意于将本发明限定于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅要涵盖示例性实施方式，还要涵盖各种变化方式、修改方式、等同方式和其他实施方式，其均如权利要求所定义，包括在本发明的构思和范围之内。
下文中将参照附图对本发明的示例性实施方式加以详述。
根据本发明示例性实施方式的废气净化装置不仅可应用于车辆，还可应用于各种燃烧化石燃料以获取能量并将该过程中产生的气体排放至空气中的装置。在本说明书中，例示的是将废气净化装置应用于车辆，但不应理解成废气净化装置仅应用于车辆。
将用于产生动力的发动机安装在车辆上。发动机通过燃烧燃料和空气的混合物而将化学能转化成机械能。发动机与进气歧管连接，将空气接收到燃烧室内，并与排气歧管连接，将燃烧过程中产生的废气收集在排气歧管中，并将收集的废气排放至车辆外部。在燃烧室或进气歧管中，安装喷射器，以将燃料喷射到燃烧室或进气歧管中。
发动机中产生的废气通过排气装置排放至车辆外部。排气装置可包括排气管和废气再循环(egr)装置。
排气管与排气歧管连接，以将废气排放至车辆外部。
egr装置安装在排气管上，并且发动机中排放的废气经由egr装置通过。而且，egr装置与进气歧管连接，以通过将一部分废气与空气混合控制燃烧温度。燃烧温度可通过控制egr装置中提供的egr阀的开/关(未示出)进行调节。即，提供至进气歧管的废气的量通过控制egr阀的开/关进行调节。
排放装置还可包括微粒过滤器，其安装在排气管上，以收集废气中含有的微粒物质。微粒过滤器可为根据本发明示例性实施方式的废气净化装置，用于净化废气中含有的微粒物质以外的有害物质。
在下文中，将参照附图对根据本发明示例性实施方式的废气净化装置加以详述。
图1是示意性说明根据本发明示例性实施方式的废气净化装置的结构的图。在该情形中，在废气净化装置中，仅示出根据本发明示例性实施方式进行说明要求的示意性构造，并且本发明并不限于该构造。
参照图1，根据本发明第一示例性实施方式的废气净化装置包括：排出管线105，从发动机100排放的废气经由该排出管线通过；nox吸留催化剂110，其安装在排出管线105中；三效催化剂(twc)120，其安置在nox吸留催化剂110的后方；λ传感器130和140，其检测从发动机100排放的废气中含有的氧浓度；和控制器，其控制氮氧化物在nox吸留催化剂110中的吸收和解吸，并且根据nox吸留催化剂110的温度将废气控制在富燃条件下。
nox吸留催化剂110吸收从废气排放的氮氧化物，并在催化剂的温度高于预定值时分离吸收的氮氧化物。三效催化剂120可还原从nox吸留催化剂110分离的氮氧化物。
控制器150在冷起动中通过增加废气的温度，促进氮氧化物在nox吸留催化剂中的吸收，并在nox吸留催化剂110的温度高于预定值时将废气控制在富燃条件下，以使氮氧化物的反应容易发生。
控制器150可根据发动机驱动变量的变化模拟废气的温度，并考虑与发动机排气阀的距离和热容量确定废气的温度和nox吸留催化剂110的温度。在本文中，发动机驱动变量包括发动机的rpm、燃料量、空气量、废气的λ值、废气的流量和点火时间中的至少一种。
控制器150可通过在冷起动中增加发动机100的rpm或者延迟发动机100的点火时间而增加废气的温度。
当nox吸留催化剂110的温度达到nox分离起始温度时，控制器150可通过使用由λ传感器130和140检测的λ信号将废气控制在富燃条件下。此外，控制器150将由λ传感器130和140检测的λ值控制至小于1，并通过三效催化剂120净化从nox吸留催化剂110分离的氮氧化物。
出于该目的，控制器150可通过一个或多个通过预定程序操作的处理器实施，并且预定程序可程序化为进行根据本发明示例性实施方式的废气净化方法的各个步骤。
此外，根据本发明示例性实施方式，nox吸留催化剂110可包括高温性能提高的lta沸石催化剂。lta沸石催化剂可包括铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)、铁(fe)、铜(cu)、银(ag)、锰(mn)、钴(co)和镁(mg)中的至少一种。而且，当lta沸石催化剂包括pd时，pd的含量相对于lta沸石催化剂的总重量为大约0.1wt％至大约3wt％。
在下文中，将对根据本发明示例性实施方式的lta沸石催化剂的制造方法进行说明。
根据本发明示例性实施方式的催化剂的制造方法包括制备si/al(硅/铝)比大于1(例如，1.5、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50或更大)的lta沸石；通过将lta沸石中的离子置换成离子而制备含有离子的lta沸石；和通过对含有离子的lta沸石进行铜(cu)离子交换而制备铜型lta沸石，并且铜和铝的比例为大约0.14至大约0.58(例如，大约0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57或大约0.58)。然而，本发明不限于此，并且活性金属和铝的比例可根据催化剂的使用环境进行调节。
首先，将对lta沸石的制备进行说明。lta沸石可通过使用晶种(seed)制备，也可不使用晶种制备。该过程中制备的lta沸石的si/al比可大于1。更具体地，si/al比可为5至50，例如，5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50。在一些实施方式中，si/al比可为5至30，例如，5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。在其它实施方式中，si/al比可为8或更大，例如，8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50或更大。
作为实例，将对使用晶种制备lta沸石的过程进行说明。
为了制备lta沸石，首先，通过将lta晶种与氢氧化铝(al(oh)3)和正硅酸四乙酯(si(oc2h5)4)的混合物混合，制备lta沸石。
具体地，通过将1,2-二甲基-3-(4-甲基苄基)咪唑鎓氢氧化物水溶液与氢氧化铝(al(oh)3)混合，并进行初级搅拌，并额外地混合四甲基氢氧化铵五水合物，进行二级搅拌，制备第一混合物。
在本文中，通过将相对于第一混合物总重量大约20wt％至大约35wt％(例如，大约20wt％、大约21wt％、大约22wt％、大约23wt％、大约24wt％、大约25wt％、大约26wt％、大约27wt％、大约28wt％、大约29wt％、大约30wt％、大约31wt％、大约32wt％、大约33wt％、大约34wt％或大约35wt％)的1,2-二甲基-3-(4-甲基苄基)咪唑鎓氢氧化物、大约1wt％至大约2wt％(例如，大约1wt％或大约2wt％)的氢氧化铝、大约1wt％至大约5wt％(例如，大约1wt％、大约2wt％、大约3wt％、大约4wt％或大约5wt％)的四甲基氢氧化铵五水合物和余量的水混合，并进行初级搅拌和二级搅拌0.5小时至1.5小时(例如，大约0.5小时、大约1.0小时或大约1.5小时)，可制备第一混合物。
通过将正硅酸四乙酯(si(oc2h5)4；teos)与所制备的第一混合物混合，并进行三级搅拌，然后混合lta晶种，并进行四级搅拌，制备第二混合物。
正硅酸四乙酯(teos)以相对于第二混合物总重量的大约30wt％至大约35wt％(例如，大约30wt％、大约31wt％、大约32wt％、大约33wt％、大约34wt％或大约35wt％)混合，并且lta晶种以相对于lta沸石中包括的所有硅成分的总重量的大约2wt％至大约6wt％(例如，大约2wt％、大约3wt％、大约4wt％、大约5wt％或大约6wt％)混合。
而且，三级混合可进行大约2小时至大约4小时(例如，大约2小时、大约3小时或大约4小时)，并且四级搅拌可进行大约20小时至大约28小时(例如，大约20小时、大约21小时、大约22小时、大约23小时、大约24小时、大约25小时、大约26小时、大约27小时或大约28小时)。
之后，通过将第二混合物充分加热，以蒸发正硅酸四乙酯(teos)水解产生的乙醇和水，制备第三混合物。
第二混合物的加热可在大约70℃至大约90℃(例如，大约70℃、大约71℃、大约72℃、大约73℃、大约74℃、大约75℃、大约76℃、大约77℃、大约78℃、大约79℃、大约80℃、大约81℃、大约82℃、大约83℃、大约84℃、大约85℃、大约86℃、大约87℃、大约88℃、大约89℃或大约90℃)的温度下进行。
之后，通过将氟化氢(hf)水溶液与第三混合物混合，并进行加热、洗涤和干燥过程，制备第四混合物。
在本文中，第三混合物的加热可在大约150℃至大约200℃(例如，大约150℃、大约151℃、大约152℃、大约153℃、大约154℃、大约155℃、大约156℃、大约157℃、大约158℃、大约159℃、大约160℃、大约161℃、大约162℃、大约163℃、大约164℃、大约165℃、大约166℃、大约167℃、大约168℃、大约169℃、大约170℃、大约171℃、大约172℃、大约173℃、大约174℃、大约175℃、大约176℃、大约177℃、大约178℃、大约179℃、大约180℃、大约181℃、大约182℃、大约183℃、大约184℃、大约185℃、大约186℃、大约187℃、大约188℃、大约189℃、大约190℃、大约191℃、大约192℃、大约193℃、大约194℃、大约195℃、大约196℃、大约197℃、大约198℃、大约199℃或大约200℃)的温度下进行预定时间，并且洗涤可进行若干次，干燥可在室温下进行。
接下来，通过进行额外的热处理，除去第四混合物中的有机物质，制备根据本发明示例性实施方式的制备沸石催化剂用的lta沸石。
额外的热处理可在大约500℃至大约700℃(例如，大约500℃、大约550℃、大约600℃、大约650℃或大约700℃)下进行6-10小时(例如，大约6小时、大约7小时、大约8小时、大约9小时或大约10小时)，并且在根据本发明示例性实施方式的lta沸石中，si/al比可为5-50(例如，5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50)。
此外，在不用晶种制备lta沸石的情形中，lta沸石可通过以下方法制备。在0.0摩尔至0.2摩尔(例如，0.0摩尔、0.1摩尔或0.2摩尔)的氢氧化铝和0.0摩尔至0.2摩尔的四甲基氢氧化铵(下文中称为，tmaoh)中加入0.1摩尔至1.0摩尔(例如，0.1摩尔、0.2摩尔、0.3摩尔、0.4摩尔、0.5摩尔、0.6摩尔、0.7摩尔、0.8摩尔、0.9摩尔或1.0摩尔)的1,2-二甲基-3-(4-甲基苄基)咪唑鎓氢氧化物(下文中称为，12dm3(4mb)ioh)作为诱导有机结构的分子，并在塑料烧杯中充分搅拌。接下来，加入相对于反应物比例为1摩尔的正硅酸四乙酯(下文中称为，teos)，并再次充分搅拌。
接下来，在大约60℃至100℃下将溶液充分加热，直至水变成0摩尔至10摩尔(例如，0摩尔、2摩尔、3摩尔、4摩尔、5摩尔、6摩尔、7摩尔、8摩尔、9摩尔或10摩尔)，同时完全除去由于加入到溶液中的teos水解产生的乙醇。最终，加入0.1摩尔至1.0摩尔(例如，0.1摩尔、0.2摩尔、0.3摩尔、0.4摩尔、0.5摩尔、0.6摩尔、0.7摩尔、0.8摩尔、0.9摩尔或1.0摩尔)的氟化氢(hf)，并充分搅拌，得到具有所需组成的反应混合物。
将反应混合物转移至聚四氟乙烯(teflon)反应器，并再次置于不锈钢制成的容器中，在100℃至200℃(例如，大约100℃、大约110℃、大约120℃、大约130℃、大约140℃、大约150℃、大约160℃、大约170℃、大约180℃、大约190℃或大约200℃)下加热大约0.1天至大约14天(例如，大约0.1天、大约0.2天、大约0.3天、大约0.4天、大约0.5天、大约0.6天、大约0.7天、大约0.8天、大约0.9天、大约1天、大约2天、大约3天、大约4天、大约5天、大约6天、大约7天、大约8天、大约9天、大约10天、大约11天、大约12天、大约13天或大约14天)，制备lta沸石。甚至在通过该方法制备的lta沸石中，si/al比仍可为5-50(例如，5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50)。然而，制备方法为举例说明，并不受上述方法限定。
接下来，将详细说明通过使用所制备的lta沸石制备含有离子的lta沸石的过程。
首先，将lta沸石置于铵盐中，回流，洗涤，并干燥，制备含有nh4+离子的nh4型lta沸石。
在本文中，铵盐可为硝酸铵(nh4no3)。
回流过程可在大约60℃至大约100℃(例如，大约60℃、大约70℃、大约80℃、大约90℃或大约100℃)的温度下进行5-7小时(例如，大约5小时、大约6小时或大约7小时)。
在示例性实施方式中，离子以铵离子举例说明，但并不限于此。即，使用其他离子或离子盐也包括在本发明的范围之内。
接下来，对通过在含有离子的lta沸石中进行铜(cu)离子交换来制备铜型lta沸石的过程进行说明。在该方法所制备的铜型lta沸石中，铜和铝的比例可为大约0.14至大约0.58(例如，大约0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57或大约0.58)。在一些实施方式中，该比例为0.32-0.48(例如，大约0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47或大约0.48)。
然而，本发明并不限于该比例，并且铜和铝的比例可为大约0.1至大约0.7(例如，大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6或大约0.7)。铜和铝的比例可根据使用催化剂的环境条件而适当调节。
而且，当铜的含量通过wt％表示时，铜的含量可为大约0.5wt％至大约5wt％(例如，大约0.5wt％、大约0.6wt％、大约0.7wt％、大约0.8wt％、大约0.9wt％、大约1.0wt％、大约1.1wt％、大约1.2wt％、大约1.3wt％、大约1.4wt％、大约1.5wt％、大约1.6wt％、大约1.7wt％、大约1.8wt％、大约1.9wt％、大约2.0wt％、大约2.1wt％、大约2.2wt％、大约2.3wt％、大约2.4wt％、大约2.5wt％、大约2.6wt％、大约2.7wt％、大约2.8wt％、大约2.9wt％、大约3.0wt％、大约3.1wt％、大约3.2wt％、大约3.3wt％、大约3.4wt％、大约3.5wt％、大约3.6wt％、大约3.7wt％、大约3.8wt％、大约3.9wt％、大约4.0wt％、大约4.1wt％、大约4.2wt％、大约4.3wt％、大约4.4wt％、大约4.5wt％、大约4.6wt％、大约4.7wt％、大约4.8wt％、大约4.9wt％或大约5.0wt％)。而且，在一些实施方式中，铜的含量可为2.0wt％至3.0wt％(例如，大约2.0wt％、大约2.1wt％、大约2.2wt％、大约2.3wt％、大约2.4wt％、大约2.5wt％、大约2.6wt％、大约2.7wt％、大约2.8wt％、大约2.9wt％或大约3.0wt％)。
在以上过程中，含有cu离子的铜型lta沸石可通过含有制备后干燥的nh4+离子的nh4型lta沸石的铜(cu)离子交换来制备。
铜离子交换置于铜前体溶液例如醋酸酮一水合物、一氮化三铜、硝酸铜和硫酸铜中，并进行搅拌，然后进行洗涤和干燥过程，制备铜型lta沸石。
接下来，在逐渐增加烘箱中的温度之后，可对铜型lta沸石进行热处理，以制备根据本发明示例性实施方式的催化剂。
在本文中，在以大约1℃/分钟至大约30℃/分钟(例如，大约1℃/分钟、大约5℃/分钟、大约10℃/分钟、大约15℃/分钟、大约20℃/分钟、大约25℃/分钟或大约30℃/分钟)将温度增加至大约400℃至大约750℃(例如，400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃或750℃)之后，铜型lta沸石的热处理可进行大约1小时至大约24小时(例如，大约1小时、大约2小时、大约3小时、大约4小时、大约5小时、大约6小时、大约7小时、大约8小时、大约9小时、大约10小时、大约11小时、大约12小时、大约13小时、大约14小时、大约15小时、大约16小时、大约17小时、大约18小时、大约19小时、大约20小时、大约21小时、大约22小时、大约23小时或大约24小时)。
在该方法所制备的铜型lta沸石中，铜和铝的比例可为0.14-0.58(例如，0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57或0.58)。在一些实施方式中，铜和铝的比例可为0.32-0.48(例如，0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47或0.48)。
铜和铝的比例是具有热稳定性和优异的nox净化性能的比例。
在上文中，对含有铜离子的cu/lta催化剂进行说明，但本发明并不限于此。
例如，应用于根据本发明示例性实施方式的nox吸留催化剂110的lta沸石催化剂可包括pd/lta催化剂。此外，当pd的含量相对于pd/lta催化剂的总重量通过wt％表示时，pd的含量相对于pd/lta催化剂的总重量可为大约0.1wt％至大约3wt％(例如，大约0.1wt％、大约0.2wt％、大约0.3wt％、大约0.4wt％、大约0.5wt％、大约0.6wt％、大约0.7wt％、大约0.8wt％、大约0.9wt％、大约1.0wt％、大约1.1wt％、大约1.2wt％、大约1.3wt％、大约1.4wt％、大约1.5wt％、大约1.6wt％、大约1.7wt％、大约1.8wt％、大约1.9wt％、大约2.0wt％、大约2.1wt％、大约2.2wt％、大约2.3wt％、大约2.4wt％、大约2.5wt％、大约2.6wt％、大约2.7wt％、大约2.8wt％、大约2.9wt％或大约3.0wt％)。
结果，在根据本发明示例性实施方式的废气净化装置中，将高温性能提高的lta催化剂应用于氮氧化物净化催化剂，并将氮氧化物净化催化剂安置在三效催化剂的前面，从而通过在初始冷启动过程中促进氮氧化物的吸收，并在氮氧化物分离时易于氮氧化物的反应，来提高氮氧化物还原。
图2是简要示出根据本发明示例性实施方式的氮氧化物净化过程的流程图。以下流程图将以与图1的构造中相同的附图标记进行说明。
参照图2，在步骤s102和s104，根据本发明示例性实施方式的废气净化装置测量废气的温度和nox吸留催化剂110的温度。
废气净化装置可根据发动机驱动变量的变化模拟废气的温度，并考虑与发动机排气阀的距离和热容量确定废气的温度和nox吸留催化剂110的温度。发动机驱动变量包括发动机的rpm、燃料量、空气量、废气的λ值、废气的流量和点火时间中的至少一种。
图3是初始起动部分中排放的nox量的图。
参照图3，0-200秒在发动机的初始起动部分产生大量nox。
因此，在步骤s106，废气净化装置通过增加废气的温度促进nox在nox吸留催化剂110中的吸收。废气净化装置可通过增加发动机100的rpm或延迟发动机100的点火时间而增加废气的温度。
当nox吸留催化剂的温度达到分离nox的温度时，废气净化装置将废气控制在富燃条件下，并提供还原剂，以提高三效催化剂120的nox净化比。
例如，在步骤108和s110中，当nox吸留催化剂110的温度高于预定值nox分离起始温度时，废气净化装置将废气控制在富燃条件下，以有利于nox吸留催化剂110中的nox还原。废气净化装置可将λ传感器130和140的λ值控制至小于1。
在步骤s112中，当nox吸留催化剂110的温度高于预定温度nox分离结束温度时，废气净化装置结束富燃控制，并将λ值控制为1。
图4是根据本发明示例性实施方式的nox吸收区和nox净化区的图，图5是示出图4的nox吸收区中吸收nox的实例的图，图6是示出图4的nox净化区中净化nox的实例的图。
在现有技术中，由于nox吸留催化剂易受高温损害，将nox吸留催化剂安置于三效催化剂后方的下游侧。因此，存在的问题是，即使将废气控制在富燃状态以净化nox，而没有将nox存储催化剂控制在富燃状态。
然而，参照图4、图5和图6，在根据本发明示例性实施方式的废气净化装置中，nox吸留催化剂安置于相比于三效催化剂的上游侧。
另外，在根据本发明示例性实施方式的废气净化装置中，将高温性能提高的lta沸石催化剂应用于nox吸留催化剂110。因此，通过迅速增加nox吸留催化剂110的温度，可以迅速诱导nox吸收，并迅速增加三效催化剂120的温度。
即，在根据本发明示例性实施方式的废气净化装置中，将nox吸留催化剂110安置于相比于三效催化剂120的上游侧，因此，通过富燃控制下的三效催化剂120，可以使还原剂的消耗最小化。此外，在nox吸收区中，通过迅速增加废气和催化剂的温度，迅速诱导nox在nox吸留催化剂110中的吸收，并且迅速提高三效催化剂120的温度。
在nox吸收区中，将废气控制在富燃状态，并通过提供还原剂提高三效催化剂120的nox净化比。即，通过在冷起动中增加废气的温度，根据本发明示例性实施方式的废气净化装置促进氮氧化物在nox吸留催化剂110中的吸收，并且当nox吸留催化剂110的温度达到nox分离的温度时，通过将废气控制在富燃条件下提高三效催化剂120的nox净化比。
这样，在根据本发明示例性实施方式的废气净化装置中，将高温性能提高的lta沸石催化剂应用于nox吸留催化剂，并将三效催化剂安置在nox吸留催化剂的后方，因此，可以提供能够提高氮氧化物净化性能并提高燃料经济性的环境。
而且，在根据本发明示例性实施方式的废气净化装置中，当产生较大量nox时，通过在冷起动中增加废气的温度，促进氮氧化物的吸收，当温度达到nox分离的温度时，将废气控制在富燃状态下并提供还原剂，因此，可以提供能够提高氮氧化物净化性能并提高燃料经济性的环境。
尽管已结合当前视作实用的示例性实施方式对本发明进行了说明，但应当理解到，本发明并不限于所公开的示例性实施方式。相反，其意在涵盖权利要求的构思和范围内包括的各种修改方式和等同方式。
出于方便解释以及权利要求中的准确定义，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“前面/前方”、“后方”、“背面”、“以内”、“以外”、“向内”、“向外”、“内侧”、“外侧”、“内部”、“外部”、“向前”和“向后”用于参照如附图所示的这些特征的位置对示例性实施方式的特征进行说明。
出于示例和说明的目的已提供对本发明特定示例性实施方式的前述说明。它们并非意在是穷尽性的，或者是意在将本发明限定于所公开的精确形式，显然，鉴于上述教导，可以有许多种修改方式和变化方式。选择并说明示例性实施方式，以便解释本发明的某些原理及其实际应用，以使本领域技术人员能够做出并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种替代方式和修改方式。本发明的范围意在由其权利要求及其等同方式限定。