[发明专利]挤出的SCR过滤器

说明书

本申请涉及一种壁流式过滤器，其包含用于在还原剂存在下转化氮氧化物的催化剂，所述壁流式过滤器包含含有以下的挤出固体：10‑100重量%的至少一种粘合剂/基质组分；5‑90重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种混合物；和0‑80重量%的任选稳定的二氧化铈，所述催化剂包含至少一种金属，其中所述至少一种金属存在于整个挤出固体。

本申请是申请日为2011年2月1日、发明名称为“挤出的SCR过滤器”、申请号为201180017114.1的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及包含挤出固体，用于处理来自固定源和移动应用的内燃机废气排放物中的氮氧化物的壁流式过滤器。

背景技术

EP1739066公开了包含以下的蜂窝结构：具有多重通孔的多重蜂窝单元；和通过蜂窝单元的各个闭合外表面将蜂窝单元彼此连接的密封层，其中所述通孔不开口。所述蜂窝单元至少包括无机颗粒、无机纤维和/或晶须(whisker)。例证的无机颗粒为氧化铝、二氧化钛、二氧化硅和二氧化锆；例证的无机纤维为二氧化硅-氧化铝纤维；且例证的无机粘合剂为二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、海泡石和绿坡缕石。催化剂组分可携带于所述蜂窝结构上。所述催化剂组分可包括选自贵金属(包括铂、钯和铑)、碱金属(比如钾和钠)、碱土金属(例如钡)和氧化物的至少一种类型。所述蜂窝结构可用作催化转化器(例如三效催化剂)或NO_x存储催化剂，用于转化车辆的废气。

WO2009/093071公开了孔隙率为至少40％、由挤出型选择性催化还原催化剂形成的壁流式过滤器整料基底。

US 7,507,684公开了用于在还原剂存在下转化氮氧化物的挤出的整料催化转化器和这种挤出的整料催化转化器的制造方法。

WO2009/001131公开了将气流中的氮氧化物转化成氮气的方法，所述方法包含使氮氧化物在非沸石碱金属催化剂存在下与氮还原剂接触，所述非沸石碱金属催化剂由以下组成：(a)分散于作为载体材料的混合氧化物或复合氧化物或它们的混合物上的由铈和锆组成的至少一种过渡金属；或(b)分散于惰性氧化物载体材料上的铈氧化物和锆氧化物，它们作为单一氧化物或它们的复合氧化物或单一氧化物和复合氧化物的混合物，所述惰性载体材料上也分散至少一种过渡金属。

发明内容

我们现已开发了包含挤出固体和至少一种金属的催化剂系列，所述催化剂在内燃机废气的废气后处理领域中具有特定的应用。这种废气可由固定源排放物引起，但是开发所述催化剂特别用于处理移动排放源，比如客车、卡车和公共汽车。

根据一方面，本发明提供包含用于在还原剂存在下转化氮氧化物的催化剂的壁流式过滤器，所述壁流式过滤器包含含有以下的挤出固体：10-100重量％的至少一种粘合剂/基质组分；5-90重量％的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物；和0-80重量％任选稳定的二氧化铈，所述催化剂包含至少一种金属，其中：(i)所述至少一种金属存在于整个挤出固体；(ii)所述至少一种金属存在于整个挤出固体且在挤出固体的表面也以较高的浓度存在；(iii)所述至少一种金属存在于整个挤出固体且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层；或(iv)所述至少一种金属存在于整个挤出固体，以较高的浓度在挤出固体的表面存在且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层。

本发明的一个优势是通过除去常用于催化涂层中的催化组分，可以减少涂层的数目，例如从两层减少到一层；或可以一起除去单层且催化金属可以负载在挤出固体本身的表面上。这有利于降低排气系统中的背压，提高发动机效率。

此外，通过提供无涂层的催化剂的可能性，挤出固体可以较高的胞孔密度制造，增强了强度且降低了胞孔壁的厚度(其可改善点火性能)并提高了通过传质的活性。