[發明專利]擠出的SCR過濾器

有效

• 申請號: 201510097465.8
• 申請日: 2011-02-01
• 公開（公告）號: CN104759275B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: R.多策爾;R.萊佩爾特;J.W.明希;H.舍德爾
• 申請（專利權）人: 約翰遜馬西有限公司
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J23/83;B01J23/888;B01J29/076;B01J29/85;B01J35/04;C04B35/50;C04B35/636;C04B35/632;C04B35/80;C04B38/00;B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段菊蘭;李炳愛

本申請涉及一種壁流式過濾器，其包含用于在還原劑存在下轉化氮氧化物的催化劑，所述壁流式過濾器包含含有以下的擠出固體：10?100重量%的至少一種粘合劑/基質組分；5?90重量%的沸石分子篩、非沸石分子篩或它們的任何兩種或更多種混合物；和0?80重量%的任選穩定的二氧化鈰，所述催化劑包含至少一種金屬，其中所述至少一種金屬存在于整個擠出固體。

本申請是申請日為2011年2月1日、發明名稱為“擠出的SCR過濾器”、申請號為201180017114.1的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及包含擠出固體，用于處理來自固定源和移動應用的內燃機廢氣排放物中的氮氧化物的壁流式過濾器。

背景技術

EP1739066公開了包含以下的蜂窩結構：具有多重通孔的多重蜂窩單元；和通過蜂窩單元的各個閉合外表面將蜂窩單元彼此連接的密封層，其中所述通孔不開口。所述蜂窩單元至少包括無機顆粒、無機纖維和/或晶須(whisker)。例證的無機顆粒為氧化鋁、二氧化鈦、二氧化硅和二氧化鋯；例證的無機纖維為二氧化硅-氧化鋁纖維；且例證的無機粘合劑為二氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠、海泡石和綠坡縷石。催化劑組分可攜帶于所述蜂窩結構上。所述催化劑組分可包括選自貴金屬(包括鉑、鈀和銠)、堿金屬(比如鉀和鈉)、堿土金屬(例如鋇)和氧化物的至少一種類型。所述蜂窩結構可用作催化轉化器(例如三效催化劑)或NO_x存儲催化劑，用于轉化車輛的廢氣。

WO2009/093071公開了孔隙率為至少40％、由擠出型選擇性催化還原催化劑形成的壁流式過濾器整料基底。

US 7,507,684公開了用于在還原劑存在下轉化氮氧化物的擠出的整料催化轉化器和這種擠出的整料催化轉化器的制造方法。

WO2009/001131公開了將氣流中的氮氧化物轉化成氮氣的方法，所述方法包含使氮氧化物在非沸石堿金屬催化劑存在下與氮還原劑接觸，所述非沸石堿金屬催化劑由以下組成：(a)分散于作為載體材料的混合氧化物或復合氧化物或它們的混合物上的由鈰和鋯組成的至少一種過渡金屬；或(b)分散于惰性氧化物載體材料上的鈰氧化物和鋯氧化物，它們作為單一氧化物或它們的復合氧化物或單一氧化物和復合氧化物的混合物，所述惰性載體材料上也分散至少一種過渡金屬。

發明內容

我們現已開發了包含擠出固體和至少一種金屬的催化劑系列，所述催化劑在內燃機廢氣的廢氣后處理領域中具有特定的應用。這種廢氣可由固定源排放物引起，但是開發所述催化劑特別用于處理移動排放源，比如客車、卡車和公共汽車。

根據一方面，本發明提供包含用于在還原劑存在下轉化氮氧化物的催化劑的壁流式過濾器，所述壁流式過濾器包含含有以下的擠出固體：10-100重量％的至少一種粘合劑/基質組分；5-90重量％的沸石分子篩、非沸石分子篩或它們的任何兩種或更多種的混合物；和0-80重量％任選穩定的二氧化鈰，所述催化劑包含至少一種金屬，其中：(i)所述至少一種金屬存在于整個擠出固體；(ii)所述至少一種金屬存在于整個擠出固體且在擠出固體的表面也以較高的濃度存在；(iii)所述至少一種金屬存在于整個擠出固體且也攜帶于擠出固體表面上的一個或多個涂層；或(iv)所述至少一種金屬存在于整個擠出固體，以較高的濃度在擠出固體的表面存在且也攜帶于擠出固體表面上的一個或多個涂層。

本發明的一個優勢是通過除去常用于催化涂層中的催化組分，可以減少涂層的數目，例如從兩層減少到一層；或可以一起除去單層且催化金屬可以負載在擠出固體本身的表面上。這有利于降低排氣系統中的背壓，提高發動機效率。

此外，通過提供無涂層的催化劑的可能性，擠出固體可以較高的胞孔密度制造，增強了強度且降低了胞孔壁的厚度(其可改善點火性能)并提高了通過傳質的活性。