(57)【要約】  エンジンの下流に位置する、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に注入するための注入器；注入器の下流に位置するＣｕ−ＳＣＲ触媒を含み、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒が存在しない排ガス浄化システムであって、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を含む、排ガス浄化システムに関するシステムおよび方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．エンジンの下流に位置する、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に注入するための注入器；
ｂ．注入器の下流に位置するＣｕ−ＳＣＲ触媒
を含み、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒が存在しない
排ガス浄化システムであって、
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を含む、排ガス浄化システム。
【請求項２】
還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含む下流システムをさらに含む、請求項１に記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
下流システムが二以上のＳＣＲ触媒を含む、請求項２に記載の排ガス浄化システム。
【請求項４】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に追加のＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項１から３の何れか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項５】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒がＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含む、請求項１から４の何れか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項６】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが約０．４〜約１．１のＮＨ３／ＮＯｘ比を含む、請求項１から５の何れか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項７】
ａ．エンジンの下流に位置する、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に注入するための注入器；
ｂ．尿素／アンモニア注入器の下流に位置するＣｕ−ＳＣＲ触媒
を含み、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒が存在しない
排ガス浄化システムであって、
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒がＣｕ交換ＳＡＰＯ−３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含む、排ガス浄化システム。
【請求項８】
還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含む下流システムをさらに含む、請求項７に記載の排ガス浄化システム。
【請求項９】
下流システムが二以上のＳＣＲ触媒を含む、請求項８に記載の排ガス浄化システム。
【請求項１０】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に追加のＳＣＲ触媒をさらに含む、請求項７から９の何れか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項１１】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を含む、請求項７から１０の何れか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項１２】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが約０．４〜約１．１のＮＨ３／ＮＯｘ比を含む、請求項７から１１の何れか一項に記載の排ガス浄化システム。
【請求項１３】
ａ．エンジンの下流に配置された注入器により、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に添加すること；
ｂ．排ガスをＣｕ−ＳＣＲ触媒に通すこと
を含む、排ガスを浄化する方法であって、
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は注入器の下流に位置しており、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒が存在せず、
（ａ）で排ガス流に添加するアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択される、方法。
【請求項１４】
（ａ）で排ガス流に添加するアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが約０．４〜約１．１のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒がＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含む、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率が、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低い、請求項１３から１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率が、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い、請求項１３から１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低い、請求項１３から１７の何れか一項に記載の方法。
【請求項１９】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い、請求項１３から１８の何れか一項に記載の方法。
【請求項２０】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流で追加のＳＣＲ触媒に排ガスを通すことをさらに含む、請求項１３から１９の何れか一項に記載の方法。
【請求項２１】
還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含む下流システムに排ガスを通すことをさらに含む、請求項１３から２０の何れか一項に記載の方法。
【請求項２２】
下流システムが二以上のＳＣＲ触媒を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ａ．エンジンの下流に配置された注入器によりアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に添加すること；
ｂ．排ガスをＣｕ−ＳＣＲ触媒に通すこと
を含む、排ガスを浄化する方法であって、
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は注入器の下流に位置しており、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒が存在せず、
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒がＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡ  ゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含む、方法。
【請求項２４】
（ａ）で排ガス流に添加するアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
（ａ）で排ガス流に添加するアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量が、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが約０．４〜約１．１のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択される、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率が、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低い、請求項２３から２５の何れか一項に記載の方法。
【請求項２７】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率が、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い、請求項２３から２６の何れか一項に記載の方法。
【請求項２８】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低い、請求項２３から２７の何れか一項に記載の方法。
【請求項２９】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い、請求項２３から２８の何れか一項に記載の方法。
【請求項３０】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流で追加のＳＣＲ触媒に排ガスを通すことをさらに含む、請求項２３から２９の何れか一項に記載の方法。
【請求項３１】
還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含む下流システムに排ガスを通すことをさらに含む、請求項２３から３０の何れか一項に記載の方法。
【請求項３２】
下流システムが二以上のＳＣＲ触媒を含む、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ディーゼルエンジンは、世界中の政府間機関により法律で禁止されている少なくとも４種類の汚染物質、即ち、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）および粒子状物質（ＰＭ）を通常含有する排気物質を生成する。各々の種類の汚染物質の一または複数を処理する各種の排ガス制御装置が存在している。これらの排ガス制御装置は、排ガスを環境に排出する前に４種類の汚染物質の全てが確実に処理されるように、排気システムの一部として組み入れられることが多い。
【０００２】
ディーゼルエンジンは燃費が改良されるように設計されている。これらの設計の結果として、ディーゼルエンジンはより高いレベルの窒素酸化物（ＮＯｘ）を産出し、かかるエンジンの排気システムは排ガス規制に合うようにいっそうより高いＮＯｘ転換率を提供することが必要とされている。
【０００３】
選択的接触還元（ＳＣＲ）はディーゼルエンジンに対するＮＯｘ排ガス要件および規制を満たすために効果的な解決策であることが立証されている。ＳＣＲ触媒は銅を含むことが多く、かかるＣｕ−ＳＣＲ触媒は望ましいＮＯｘ転換率を提供するが、イオウ燃料による失活のような欠点を有する可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
本発明のいくつかの実施態様によると、排ガス浄化システムは、エンジンの下流に位置する、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に注入するための注入器、注入器の下流に位置するＣｕ−ＳＣＲ触媒を含んでおり、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒は存在せず、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスは１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を含んでいる。システムは、還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含む下流システムをさらに含んでいてもよい。例えば、下流システムは二以上のＳＣＲ触媒を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、システムは、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に追加のＳＣＲ触媒を含んでいてもよい。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒はＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含み得る。いくつかの実施態様において、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスは約０．４〜約０．９のＮＨ３／ＮＯｘ比を有し得る。
【０００５】
本発明のいくつかの実施態様によると、排ガス浄化システムは、エンジンの下流に位置する、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に注入するための注入器、尿素／アンモニア注入器の下流に位置するＣｕ−ＳＣＲ触媒を含んでおり、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒は存在せず、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒はＣｕ交換ＳＡＰＯ−３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含んでいる。システムは、還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含む下流システムをさらに含んでいてもよい。例えば、下流システムは二以上のＳＣＲ触媒を含んでいてもよい。いくつかの実施態様において、システムは、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に追加のＳＣＲ触媒を含んでいてもよい。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒はＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含み得る。いくつかの実施態様において、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスは１．２未満、１未満、約０．４〜約１、または約０．４〜約０．９のＮＨ３／ＮＯｘ比を有し得る。
【０００６】
本発明のいくつかの実施態様によると、排ガスを浄化する方法は、エンジンの下流に配置された注入器によりアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に添加し、排ガスをＣｕ−ＳＣＲ触媒に通すことを含んでおり、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は注入器の下流に配置され、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間には酸化触媒が存在せず、排ガス流に添加するアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択される。いくつかの実施態様において、排ガス流に添加するアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが約０．４〜約０．９のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択される。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒はＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含み得る。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低くてよい。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い可能性がある。同様に、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低くてよい。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い可能性がある。いくつかの実施態様において、方法は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流で追加のＳＣＲ触媒に、ならびに／または、還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一もしくは複数を含む下流システムに、排ガスを通すことをさらに含む。下流システムは、例えば、二以上のＳＣＲ触媒を有していてもよい。
【０００７】
本発明のいくつかの実施態様によると、排ガスを浄化する方法は、エンジンの下流に配置された注入器によりアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に添加し、排ガスをＣｕ−ＳＣＲ触媒に通すことを含んでおり、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は注入器の下流に配置され、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒は存在せず、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒はＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含む。いくつかの実施態様において、排ガス流に添加するアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満、１未満、約０．４〜約１、または約０．４〜約０．９のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択される。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低くてよい。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い可能性がある。同様に、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒の硫酸化率より低くてよい。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率は、１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する排ガスがＣｕ−ＳＣＲ触媒に入る以外は等価なシステムにおけるＣｕ−ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率より高い可能性がある。いくつかの実施態様において、方法は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流で追加のＳＣＲ触媒に、ならびに／または還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一もしくは複数を含む下流システムに、排ガスを通すことをさらに含む。下流システムは、例えば、二以上のＳＣＲ触媒を有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】エンジン１０の下流に位置する、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に注入するための注入器２０を含む排気システムを示す図である。ＳＣＲ触媒３０が注入器２０の下流に配置されている。システムはまた、ＳＣＲ触媒３０の下流に位置する下流システム４０も含んでいる。
【図２】上流酸化触媒なしで、ＡＮＲが１．１での硫酸化の効果を示す図である。
【図３】上流酸化触媒なしで、硫酸化工程をＡＮＲ０．５で完了させ、脱硫酸化工程をＡＮＲ１．１で完了させた硫酸化の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のシステムおよび方法は内燃エンジンの排ガスの浄化に関する。本発明は特にディーゼルエンジンの排ガスの清浄化に関する。
【００１０】
選択的接触還元（「ＳＣＲ」）触媒に対する硫酸化の影響が、排気システム内の他の構成要素に対するＳＣＲ触媒の相対位置に基づいて、および／またはＳＣＲ触媒に入る排ガスのＮＨ３：ＮＯｘ比に基づいて、実質的に弱められるということが判明した。特に、ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒が存在しないようにＳＣＲ触媒を配置すると、ＳＣＲ触媒に対するイオウの影響の観点から利益がもたらされ得ることが発見された。本発明のシステムおよび方法はいかなる種類のＳＣＲ触媒を含んでいてもよいが、銅を含むＳＣＲ触媒（「Ｃｕ−ＳＣＲ触媒」）は、特に硫酸化の影響を受け易いので、かかる配置からより注目に値する利益を受け得る。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は、例えば、Ｃｕ交換ＳＡＰＯ−３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含み得る。さらに、驚くべきことに、低いＮＨ３：ＮＯｘ比での投入戦略は、本発明の実施態様においてＳＣＲ触媒に対する硫酸化の影響をさらに低減し得ることが判明した。具体的には、ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するときに特定の利益が実現され得る。
【００１１】
還元剤の導入
本発明のシステムは、ＳＣＲ触媒の上流で窒素含有還元剤を排気システム中に導入するための一または複数の手段を含み得る。還元剤は、還元剤を排ガス中に導入するための任意の適切な手段によって、流れる排ガスに添加される。適切な手段は注入器、噴霧器、投入器、または供給機を含む。かかる手段は当技術分野で周知である。本明細書で使用されるとき、用語注入器は、噴霧器、投入器、または供給機のような、窒素含有還元剤を導入する手段を包含すると理解される。好ましくは、排気システムは、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に導入するための注入器を含む。
【００１２】
システムに使用される窒素含有還元剤は、アンモニア自体、ヒドラジン、または、尿素、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、およびギ酸アンモニウム、好ましくは尿素のようなアンモニアに分解可能な化合物であることができる。
【００１３】
注入器は、エンジンの下流で、ＳＣＲ触媒の上流に位置し得る。注入器はＳＣＲ触媒の直ぐ上流に位置し得る（例えば、注入器とＳＣＲ触媒との間に介在する触媒がない）。好ましくは、エンジンと注入器との間に酸化触媒が存在しない。好ましくは、注入器とＳＣＲ触媒との間に酸化触媒が存在しない。
【００１４】
排気システムはまた、排ガス中のＮＯｘを低減するために、排ガス中への還元剤の導入を制御するための手段も含み得る。適切な制御手段は電子制御装置、任意選択的にエンジン制御装置を含み得、さらに、還元剤導入および／またはＳＣＲ触媒の上流および／またはＳＣＲ触媒の下流に配置された一または複数のＮＯｘセンサーを含み得る。適切に設置された温度センサーも利用し得る。いくつかの実施態様においては、尿素のような還元剤が１８０℃より高い温度で注入される。注入速度はエンジンの速度および／または負荷に依存し得る。
【００１５】
いくつかの実施態様において、ガス流に添加されるアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、ＳＣＲ触媒に入る排ガス流が１．２未満、１．１未満、１未満、約０．１〜約１．１、約０．５〜約１．１、約０．４〜約１．１、約０．３〜約１．１、約０．５〜約１、約０．４〜約１、約０．３〜約１、約０．２〜約１、約０．１〜約０．９、約０．５〜約０．９、約０．４〜約０．９、約０．３〜約０．９、約０．５〜約０．８、約０．４〜約０．８、約０．３〜約０．８、約０．１〜約０．８、約０．１〜約０．７、約０．１〜約０．６、約０．１〜約０．５、約０．２〜約０．９、約０．２〜約０．８、約０．２〜約０．７、約０．２〜約０．６、または約０．２〜約０．５のＮＨ３：ＮＯｘ比を有するように選択される。本明細書で使用されるとき、ＮＨ３：ＮＯｘ比はモル比を意味する。かかるアンモニアの投入はＳＣＲ触媒に対する硫酸化を低減し、および／またはＮＨ３が下流の酸化触媒上に漏れ進んでＮＯｘを作り出すのを防ぎ得る。
【００１６】
所望する場合、一または複数の二次還元剤注入器が含まれ得る。
【００１７】
排気システムはさらにミキサーを含み得、ミキサーは、例えば、ＳＣＲ触媒の上流でかつ注入器の下流に（例えば、排ガス導管内などに）配置される。
【００１８】
ＳＣＲ触媒
本発明のシステムは、一または複数のＳＣＲ触媒を含み得る。システムは、注入器の下流に位置するＳＣＲ触媒を含む。本発明のシステムはまた、下流システム内に一または複数の追加のＳＣＲ触媒を含み得る。下流システムについては後の欄でさらに記載する。
【００１９】
本発明の排気システムは、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に導入するための注入器の下流に位置するＳＣＲ触媒を含む。ＳＣＲ触媒は、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を注入する注入器の直ぐ下流に位置し得る（例えば、注入器とＳＣＲ触媒との間に介在する触媒がない）。好ましくは、エンジンとＳＣＲ触媒との間には酸化触媒が存在しない。
【００２０】
ＳＣＲ触媒は基材および触媒組成物を含む。基材はフロースルー基材またはろ過基材であり得る。ＳＣＲ触媒がフロースルー基材を有するとき、基材はＳＣＲ触媒組成物を含み得る（即ち、ＳＣＲ触媒は押出により得られる）か、またはＳＣＲ触媒組成物は基材上に配置もしくは担持され得る（即ち、ＳＣＲ触媒組成物はウォッシュコーティング法により基材上に設けられる）。
【００２１】
ＳＣＲ触媒がろ過基材を有するとき、それは選択的接触還元ろ過触媒であり、本明細書では略称「ＳＣＲＦ」で表される。ＳＣＲＦはろ過基材および選択的接触還元（ＳＣＲ）組成物を含む。本出願を通じて、ＳＣＲ触媒の使用とは、適用可能な場合ＳＣＲＦ触媒の使用も含むと理解される。
【００２２】
選択的接触還元組成物は、金属酸化物ベースのＳＣＲ触媒配合物、モレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物、またはこれらの混合物を含み得るか、またはそれから本質的になり得る。かかるＳＣＲ触媒配合物は当技術分野で公知である。
【００２３】
選択的接触還元組成物は金属酸化物ベースのＳＣＲ触媒配合物を含み得るか、またはそれから本質的になり得る。金属酸化物ベースのＳＣＲ触媒配合物は耐火性酸化物上に担持されたバナジウムもしくはタングステンまたはこれらの混合物を含む。耐火性酸化物はアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリアおよびこれらの組合せからなる群から選択され得る。
【００２４】
金属酸化物ベースのＳＣＲ触媒配合物は、チタニア（例えばＴｉＯ２）、セリア（例えばＣｅＯ２）、およびセリウムとジルコニウムの混合または複合酸化物（例えばＣｅｘＺｒ（１−ｘ）Ｏ２、但し、ｘ＝０．１〜０．９、好ましくはｘ＝０．２〜０．５）からなる群から選択される耐火性酸化物上に担持されたバナジウムの酸化物（例えばＶ２Ｏ５）および／またはタングステンの酸化物（例えばＷＯ３）を含み得るか、またはそれから本質的になり得る。
【００２５】
耐火性酸化物がチタニア（例えばＴｉＯ２）であるとき、好ましくはバナジウムの酸化物の濃度は（例えば金属酸化物ベースのＳＣＲ配合物の）０．５〜６ｗｔ．％であり、および／またはタングステンの酸化物（例えばＷＯ３）の濃度は５〜２０ｗｔ．％である。より好ましくは、バナジウムの酸化物（例えばＶ２Ｏ５）およびタングステンの酸化物（例えばＷＯ３）がチタニア（例えばＴｉＯ２）上に担持されている。
【００２６】
耐火性酸化物がセリア（例えばＣｅＯ２）であるとき、好ましくはバナジウムの酸化物の濃度は（例えば金属酸化物ベースのＳＣＲ配合物の）０．１〜９ｗｔ．％であり、および／またはタングステンの酸化物（例えばＷＯ３）の濃度は０．１〜９ｗｔ．％である。
【００２７】
金属酸化物ベースのＳＣＲ触媒配合物は、チタニア（例えばＴｉＯ２）上に担持された、バナジウムの酸化物（例えばＶ２Ｏ５）および任意選択的にタングステンの酸化物（例えばＷＯ３）を含み得るか、またはそれから本質的になり得る。
【００２８】
選択的接触還元組成物はモレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物を含み得るか、またはそれから本質的になり得る。モレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物はモレキュラーシーブを含み、これは任意選択的に遷移金属で交換されたモレキュラーシーブである。ＳＣＲ触媒配合物は遷移金属で交換されたモレキュラーシーブを含むのが好ましい。
【００２９】
一般に、モレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物はアルミノケイ酸塩骨格（例えばゼオライト）、アルミノリン酸塩骨格（例えばＡｌＰＯ）、シリコアルミノリン酸塩骨格（例えばＳＡＰＯ）、ヘテロ原子含有アルミノケイ酸塩骨格、ヘテロ原子含有アルミノリン酸塩骨格（例えばＭｅＡｌＰＯ、但しＭｅは金属である）、またはヘテロ原子含有シリコアルミノリン酸塩骨格（例えばＭｅＡＰＳＯ、但しＭｅは金属である）を有するモレキュラーシーブを含み得る。ヘテロ原子（即ちヘテロ原子含有骨格中のヘテロ原子）はホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、バナジウム（Ｖ）およびこれらの任意の二以上の組合せからなる群から選択され得る。ヘテロ原子が金属である（例えば上記ヘテロ原子含有骨格の各々が金属含有骨格であり得る）のが好ましい。
【００３０】
モレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物はアルミノケイ酸塩骨格（例えばゼオライト）またはシリコアルミノリン酸塩骨格（例えばＳＡＰＯ）を有するモレキュラーシーブを含むか、またはそれから本質的になるのが好ましい。
【００３１】
モレキュラーシーブがアルミノケイ酸塩骨格を有する（例えばモレキュラーシーブがゼオライトである）とき、通例モレキュラーシーブは５〜２００（例えば１０〜２００）、好ましくは１０〜１００（例えば１０〜３０または２０〜８０）、例えば１２〜４０、より好ましくは１５〜３０のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有する。
【００３２】
通例、モレキュラーシーブはミクロ多孔質である。ミクロ多孔質のモレキュラーシーブは２ｎｍ未満の直径の細孔を有する（例えばＩＵＰＡＣの「ミクロ多孔質」の定義による［Pure & Appl. Chem., 66(8), (1994), 1739-1758参照］）。
【００３３】
モレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物は小細孔モレキュラーシーブ（例えば８の四面体原子の最大環サイズを有するモレキュラーシーブ）、中細孔モレキュラーシーブ（例えば１０の四面体原子の最大環サイズを有するモレキュラーシーブ）もしくは大細孔モレキュラーシーブ（例えば１２の四面体原子の最大サイズを有するモレキュラーシーブ）またはこれらの二以上の組合せを含み得る。
【００３４】
モレキュラーシーブが小細孔モレキュラーシーブであるとき、小細孔モレキュラーシーブはＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧおよびＺＯＮ、からなる群から選択されるＦｒａｍｅｗｏｒｋ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｄｅ（ＦＴＣ）により表される骨格構造またはこれら二以上の混合物および／または連晶を有し得る。好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはＣＨＡ、ＬＥＶ、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＥＲＩ、ＳＦＷ、ＫＦＩ、ＤＤＲおよびＩＴＥからなる群から選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。より好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはＣＨＡおよびＡＥＩからなる群から選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。小細孔モレキュラーシーブはＦＴＣ  ＣＨＡにより表される骨格構造を有し得る。小細孔モレキュラーシーブはＦＴＣ  ＡＥＩにより表される骨格構造を有し得る。小細孔モレキュラーシーブがゼオライトであり、ＦＴＣ  ＣＨＡにより表される骨格を有するとき、ゼオライトはチャバサイトであり得る。
【００３５】
モレキュラーシーブが中細孔モレキュラーシーブであるとき、中細孔モレキュラーシーブはＡＥＬ、ＡＦＯ、ＡＨＴ、ＢＯＦ、ＢＯＺ、ＣＧＦ、ＣＧＳ、ＣＨＩ、ＤＡＣ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＩＭＦ、ＩＴＨ、ＩＴＲ、ＪＲＹ、ＪＳＲ、ＪＳＴ、ＬＡＵ、ＬＯＶ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＭＦＳ、ＭＲＥ、ＭＴＴ、ＭＶＹ、ＭＷＷ、ＮＡＢ、ＮＡＴ、ＮＥＳ、ＯＢＷ、−ＰＡＲ、ＰＣＲ、ＰＯＮ、ＰＵＮ、ＲＲＯ、ＲＳＮ、ＳＦＦ、ＳＦＧ、ＳＴＦ、ＳＴＩ、ＳＴＴ、ＳＴＷ、−ＳＶＲ、ＳＺＲ、ＴＥＲ、ＴＯＮ、ＴＵＮ、ＵＯＳ、ＶＳＶ、ＷＥＩおよびＷＥＮ、からなる群から選択されるＦｒａｍｅｗｏｒｋ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｄｅ（ＦＴＣ）により表される骨格構造またはこれらの二以上の混合物および／または連晶を有し得る。好ましくは、中細孔モレキュラーシーブはＦＥＲ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、およびＳＴＴからなる群から選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。より好ましくは、中細孔モレキュラーシーブはＦＥＲおよびＭＦＩ、特にＭＦＩからなる群から選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。中細孔モレキュラーシーブがゼオライトであり、ＦＴＣ  ＦＥＲまたはＭＦＩにより表される骨格を有するとき、ゼオライトはフェリエライト、シリカライトまたはＺＳＭ−５であり得る。
【００３６】
モレキュラーシーブが大細孔モレキュラーシーブであるとき、大細孔モレキュラーシーブはＡＦＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＹ、ＡＳＶ、ＡＴＯ、ＡＴＳ、ＢＥＡ、ＢＥＣ、ＢＯＧ、ＢＰＨ、ＢＳＶ、ＣＡＮ、ＣＯＮ、ＣＺＰ、ＤＦＯ、ＥＭＴ、ＥＯＮ、ＥＺＴ、ＦＡＵ、ＧＭＥ、ＧＯＮ、ＩＦＲ、ＩＳＶ、ＩＴＧ、ＩＷＲ、ＩＷＳ、ＩＷＶ、ＩＷＷ、ＪＳＲ、ＬＴＦ、ＬＴＬ、ＭＡＺ、ＭＥＩ、ＭＯＲ、ＭＯＺ、ＭＳＥ、ＭＴＷ、ＮＰＯ、ＯＦＦ、ＯＫＯ、ＯＳＩ、−ＲＯＮ、ＲＷＹ、ＳＡＦ、ＳＡＯ、ＳＢＥ、ＳＢＳ、ＳＢＴ、ＳＥＷ、ＳＦＥ、ＳＦＯ、ＳＦＳ、ＳＦＶ、ＳＯＦ、ＳＯＳ、ＳＴＯ、ＳＳＦ、ＳＳＹ、ＵＳＩ、ＵＷＹ、およびＶＥＴ、からなる群から選択されるＦｒａｍｅｗｏｒｋ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｄｅ（ＦＴＣ）により表される骨格構造またはこれらの二以上の混合物および／または連晶を有し得る。好ましくは、大細孔モレキュラーシーブはＡＦＩ、ＢＥＡ、ＭＡＺ、ＭＯＲ、およびＯＦＦからなる群から選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。より好ましくは、大細孔モレキュラーシーブはＢＥＡ、ＭＯＲおよびＭＦＩからなる群から選択されるＦＴＣにより表される骨格構造を有する。大細孔モレキュラーシーブがゼオライトであり、ＦＴＣ  ＢＥＡ、ＦＡＵまたはＭＯＲにより表される骨格を有するとき、ゼオライトはベータゼオライト、フォージャサイト、ゼオライトＹ、ゼオライトＸまたはモルデナイトであり得る。
【００３７】
一般に、モレキュラーシーブは小細孔モレキュラーシーブであるのが好ましい。
【００３８】
モレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物は好ましくは遷移金属で交換されたモレキュラーシーブを含む。遷移金属はコバルト、銅、鉄、マンガン、ニッケル、パラジウム、白金、ルテニウムおよびレニウムからなる群から選択され得る。
【００３９】
遷移金属は銅であり得る。銅交換モレキュラーシーブを含有するＳＣＲ触媒配合物の利点は、かかる配合物が優れた低温ＮＯｘ低減活性を有することである（例えば、鉄交換モレキュラーシーブの低温ＮＯｘ低減活性より秀でている可能性がある）。本発明のシステムおよび方法はいかなる種類のＳＣＲ触媒を含んでもよいが、銅を含むＳＣＲ触媒（「Ｃｕ−ＳＣＲ触媒」）は、硫酸化の影響を特に受け易いので、本発明のシステムからより重要な利益を受け得る。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒配合物は、例えば、Ｃｕ交換ＳＡＰＯ−３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含み得る。
【００４０】
遷移金属はモレキュラーシーブの外面上またはモレキュラーシーブのチャネル、キャビティーもしくはケージ内の骨格外の部位に存在し得る。
【００４１】
通例、遷移金属で交換されたモレキュラーシーブは、遷移金属で交換されたモレキュラーの０．１０〜１０重量％の量、好ましくは０．２〜５重量％の量を含む。
【００４２】
一般に、選択的接触還元触媒は０．５〜４．０ｇ・ｉｎ−３、好ましくは１．０〜３．０  ４．０ｇ・ｉｎ−３の総濃度で選択的接触還元組成物を含む。
【００４３】
ＳＣＲ触媒組成物は、金属酸化物ベースのＳＣＲ触媒配合物およびモレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物の混合物を含み得る。（ａ）金属酸化物ベースのＳＣＲ触媒配合物は、チタニア（例えばＴｉＯ２）上に担持されたバナジウムの酸化物（例えばＶ２Ｏ５）および任意選択的にタングステンの酸化物（例えばＷＯ３）を含み得るか、またはそれから本質的になり得、（ｂ）モレキュラーシーブベースのＳＣＲ触媒配合物は遷移金属で交換されたモレキュラーシーブを含み得る。
【００４４】
ＳＣＲ触媒がＳＣＲＦであるとき、ろ過基材は、好ましくは、触媒された煤煙フィルターに関して本明細書に記載されているようなウォールフローフィルター基材モノリスであり得る。（例えばＳＣＲ−ＤＰＦの）ウォールフローフィルター基材モノリスは通例６０〜４００気泡／平方インチ（ｃｐｓｉ）の気泡密度を有する。ウォールフローフィルター基材モノリスは１００〜３５０ｃｐｓｉ、より好ましくは２００〜３００ｃｐｓｉの気泡密度を有するのが好ましい。
【００４５】
ウォールフローフィルター基材モノリスは０．２０〜０．５０ｍｍ、好ましくは０．２５〜０．３５ｍｍ（例えば約０．３０ｍｍ）の壁厚（例えば平均内壁厚）を有し得る。
【００４６】
一般に、被覆されていないウォールフローフィルター基材モノリスは５０〜８０％、好ましくは５５〜７５％、より好ましくは６０〜７０％の気孔率を有する。
【００４７】
被覆されていないウォールフローフィルター基材モノリスは通例少なくとも５μｍの平均細孔径を有する。平均細孔径は１０〜４０μｍ、例えば１５〜３５μｍ、より好ましくは２０〜３０μｍであるのが好ましい。
【００４８】
ウォールフローフィルター基材は対称の気泡設計または非対称の気泡設計を有し得る。
【００４９】
一般にＳＣＲＦの場合、選択的接触還元組成物はウォールフローフィルター基材モノリスの壁内に配置される。さらに、選択的接触還元組成物は入口チャネルの壁上および／または出口チャネルの壁上に配置され得る。
【００５０】
ディーゼル酸化触媒
本発明のシステムは一または複数のディーゼル酸化触媒を含み得る。酸化触媒、特にディーゼル酸化触媒（ＤＯＣＳ）は当技術分野で周知である。酸化触媒はＣＯをＣＯ２に、また気相炭化水素（ＨＣ）およびディーゼル微粒子の有機画分（可溶性有機画分）をＣＯ２およびＨ２Ｏに酸化するように設計されている。典型的な酸化触媒はアルミナ、シリカ−アルミナおよびゼオライトのような高表面積の無機酸化物担体上に白金を含み、また任意選択的にパラジウムも含む。
【００５１】
ＮＯｘ貯蔵触媒
本発明のシステムは一または複数のＮＯｘ貯蔵触媒を含み得る。ＮＯｘ貯蔵触媒は、一定の条件に従って、通常温度および／またはリッチ／リーン排気条件に依存してＮＯｘを吸着、放出、および／または低減する装置を含み得る。ＮＯｘ貯蔵触媒は、例えば、受動ＮＯｘ吸着体、コールドスタート触媒、ＮＯｘトラップ、などを含み得る。
【００５２】
受動ＮＯｘ吸着体
本発明のシステムは一または複数の受動ＮＯｘ吸着体を含み得る。受動ＮＯｘ吸着体は、ＮＯｘを低温以下で吸着し、その吸着したＮＯｘを前記低温より高い温度で放出するのに有効な装置である。受動ＮＯｘ吸着体は貴金属および小細孔モレキュラーシーブを含み得る。貴金属は好ましくはパラジウム、白金、ロジウム、金、銀、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、またはこれらの混合物である。好ましくは、低温は約２００℃、約２５０℃、または約２００℃〜約２５０℃である。適切な受動ＮＯｘ吸着体の例は、出典明示によりその全体が本出願に援用される米国特許出願公開第２０１５０１５８０１９号に記載されている。
【００５３】
小細孔モレキュラーシーブは、ゼオライトを含めていかなる天然または合成のモレキュラーシーブであってもよく、好ましくはアルミニウム、ケイ素、および／またはリンから構成される。モレキュラーシーブは通例酸素原子の共有により連結したＳｉＯ４、ＡｌＯ４、および／またはＰＯ４の三次元配列を有するが、二次元構造であってもよい。モレキュラーシーブ骨格は通例アニオン性であり、電荷を相殺するカチオン、通例アルカリおよびアルカリ土類元素（例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａ）、アンモニウムイオン、およびまたプロトンによって釣り合っている。他の金属（例えば、Ｆｅ、Ｔｉ、およびＧａ）が小細孔モレキュラーシーブの骨格中に組み込まれて金属含有モレキュラーシーブを生成してもよい。
【００５４】
好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはアルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、金属−置換アルミノケイ酸塩モレキュラーシーブ、アルミノリン酸塩モレキュラーシーブ、または金属−置換アルミノリン酸塩モレキュラーシーブから選択される。より好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはＡＣＯ、ＡＥＩ、ＡＥＮ、ＡＦＮ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＮＡ、ＡＰＣ、ＡＰＤ、ＡＴＴ、ＣＤＯ、ＣＨＡ、ＤＤＲ、ＤＦＴ、ＥＡＢ、ＥＤＩ、ＥＰＩ、ＥＲＩ、ＧＩＳ、ＧＯＯ、ＩＨＷ、ＩＴＥ、ＩＴＷ、ＬＥＶ、ＫＦＩ、ＭＥＲ、ＭＯＮ、ＮＳＩ、ＯＷＥ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＲＴＨ、ＳＡＴ、ＳＡＶ、ＳＩＶ、ＴＨＯ、ＴＳＣ、ＵＥＩ、ＵＦＩ、ＶＮＩ、ＹＵＧ、およびＺＯＮ、ならびにこれらの二以上の混合物および／または連晶のＦｒａｍｅｗｏｒｋ  Ｔｙｐｅを有するモレキュラーシーブである。小細孔モレキュラーシーブの特に好ましい連晶はＫＦＩ−ＳＩＶ、ＩＴＥ−ＲＴＨ、ＡＥＷ−ＵＥＩ、ＡＥＩ−ＣＨＡ、およびＡＥＩ−ＳＡＶを含む。最も好ましくは、小細孔モレキュラーシーブはＡＥＩもしくはＣＨＡ、またはＡＥＩ−ＣＨＡ連晶である。
【００５５】
適切な受動ＮＯｘ吸着体はいかなる公知の手段で製造してもよい。例えば、貴金属を小細孔モレキュラーシーブに添加して任意の公知の手段で受動ＮＯｘ吸着体を形成してもよい。例えば、貴金属化合物（例えば硝酸パラジウム）を含浸、吸着、イオン交換、インシピエントウェットネス（ｉｎｃｉｐｉｅｎｔ  ｗｅｔｎｅｓｓ）、沈殿、などによりモレキュラーシーブ上に担持させてもよい。他の金属を受動ＮＯｘ吸着体に添加してもよい。好ましくは、受動ＮＯｘ吸着体内の貴金属の幾らか（添加した全貴金属の１パーセント超）が小細孔モレキュラーシーブの細孔内部に配置される。より好ましくは、貴金属の全量の５パーセント超が小細孔モレキュラーシーブの細孔内部に配置され、さらにより好ましくは貴金属の全量の１０パーセント超、または２５％超、または５０パーセント超が小細孔モレキュラーシーブの細孔内部に配置される。
【００５６】
好ましくは、受動ＮＯｘ吸着体はさらにフロースルー基材またはフィルター基材を含む。受動ＮＯｘ吸着体はフロースルーまたはフィルター基材上に被覆され、好ましくはウォッシュコート法を用いてフロースルーまたはフィルター基材上に沈積して受動ＮＯｘ吸着体システムを生成する。
【００５７】
コールドスタート触媒
本発明のシステムは一または複数のコールドスタート触媒を含み得る。コールドスタート触媒は、ＮＯｘおよび炭化水素（ＨＣ）を低温以下で吸着し、その吸着したＮＯｘおよびＨＣを前記低温より高い温度で変換し放出するのに有効な装置である。好ましくは、前記低温は約２００℃、約２５０℃、または約２００℃〜約２５０℃である。適切なコールドスタート触媒の例は、出典明示によりその全体が本出願に援用される国際公開第２０１５０８５３００号に記載されている。
【００５８】
コールドスタート触媒はモレキュラーシーブ触媒および担持白金族金属触媒を含み得る。モレキュラーシーブ触媒は貴金属およびモレキュラーシーブを含み得るかまたはそれから本質的になり得る。担持白金族金属触媒は一または複数の白金族金属および一または複数の無機酸化物担体を含む。貴金属は好ましくはパラジウム、白金、ロジウム、金、銀、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、またはこれらの混合物である。
【００５９】
モレキュラーシーブはゼオライトを含めていかなる天然または合成のモレキュラーシーブでもよく、好ましくはアルミニウム、ケイ素、および／またはリンから構成される。モレキュラーシーブは通例酸素原子の共有により連結されたＳｉＯ４、ＡｌＯ４、および／またはＰＯ４の三次元配列を有するが、二次元構造であってもよい。モレキュラーシーブ骨格は通例アニオン性であり、電荷を相殺するカチオン、通例アルカリおよびアルカリ土類元素（例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａ）、アンモニウムイオン、およびまたプロトンにより釣り合っている。
【００６０】
モレキュラーシーブは好ましくは８の四面体原子の最大環サイズを有する小細孔モレキュラーシーブ、１０の四面体原子の最大環サイズを有する中細孔モレキュラーシーブ、または１２の四面体原子の最大環サイズを有する大細孔モレキュラーシーブであり得る。より好ましくは、モレキュラーシーブはＡＥＩ、ＭＦＩ、ＥＭＴ、ＥＲＩ、ＭＯＲ、ＦＥＲ、ＢＥＡ、ＦＡＵ、ＣＨＡ、ＬＥＶ、ＭＷＷ、ＣＯＮ、ＥＵＯ、またはこれらの混合物の骨格構造を有する。
【００６１】
担持白金族金属触媒は一または複数の白金族金属（「ＰＧＭ」）および一または複数の無機酸化物担体を含む。ＰＧＭは白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、またはこれらの組合せでよく、最も好ましくは白金および／またはパラジウムであり得る。無機酸化物担体は最も一般的には２、３、４、５、１３および１４族の元素の酸化物を含む。有用な無機酸化物担体は好ましくは１０〜７００ｍ２／ｇの範囲の表面積、０．１〜４ｍＬ／ｇの範囲の細孔容積、および約１０〜１０００オングストロームの細孔直径を有する。無機酸化物担体は好ましくはアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、セリア、ニオビア、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、またはこれらの任意の二以上の混合酸化物もしくは複合酸化物、例えばシリカ−アルミナ、セリア−ジルコニアまたはアルミナ−セリア−ジルコニアである。アルミナおよびセリアが特に好ましい。
【００６２】
担持白金族金属触媒はいかなる公知の手段で製造してもよい。好ましくは、一または複数の白金族金属を任意の公知の手段により一または複数の無機酸化物上に装填して担持されたＰＧＭ触媒を形成する。添加の方法は特に重大なものではない。例えば、白金化合物（例えば硝酸白金）を含浸、吸着、イオン交換、インシピエントウェットネス、沈殿、などにより無機酸化物上に担持させてよい。鉄、マンガン、コバルトおよびバリウムのような他の金属を担持ＰＧＭ触媒に添加してもよい。
【００６３】
本発明のコールドスタート触媒は当技術分野で周知のプロセスで製造できる。モレキュラーシーブ触媒と担持白金族金属触媒を物理的に混合してコールドスタート触媒を生成することができる。好ましくは、コールドスタート触媒はさらにフロースルー基材またはフィルター基材を含む。１つの実施態様において、モレキュラーシーブ触媒および担持白金族金属触媒はフロースルーまたはフィルター基材上に被覆され、好ましくはウォッシュコート法を用いてフロースルーまたはフィルター基材上に沈積させてコールドスタート触媒システムを生成する。
【００６４】
ＮＯｘトラップ
本発明のシステムは、一または複数のＮＯｘトラップを含み得る。ＮＯｘトラップは、リーン排気条件下でＮＯｘを吸着し、その吸着したＮＯｘをリッチな条件下で放出し、放出されるＮＯｘを低減してＮ２を形成する装置である。
【００６５】
本発明の実施態様のＮＯｘトラップはＮＯｘの貯蔵のためのＮＯｘ吸着剤および酸化／還元触媒を含み得る。通例、酸化窒素は酸化触媒の存在下で酸素と反応してＮＯ２を生成する。次に、ＮＯ２はＮＯｘ吸着剤により無機硝酸塩の形態で吸着される（例えば、ＢａＯまたはＢａＣＯ３はＮＯｘ吸着剤上でＢａ（ＮＯ３）２に変換される）。最後に、エンジンがリッチな条件下で作動するとき、貯蔵された無機硝酸塩は分解してＮＯまたはＮＯ２を形成し、これは次に還元触媒の存在下で一酸化炭素、水素、および／または炭化水素との反応により（またはＮＨｘもしくはＮＣＯ中間体を介して）還元されてＮ２を形成する。通例、窒素酸化物は熱、一酸化炭素、および炭化水素の存在下、排気流内で窒素、二酸化炭素、および水に変換される。
【００６６】
ＮＯｘ吸着剤構成要素は好ましくはアルカリ土類金属（例えばＢａ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＭｇ）、アルカリ金属（例えばＫ、Ｎａ、Ｌｉ、およびＣｓ）、希土類金属（例えばＬａ、Ｙ、Ｐｒ、およびＮｄ）、またはこれらの組合せである。これらの金属は通例酸化物の形態で見出される。酸化／還元触媒は一または複数の貴金属を含み得る。適切な貴金属は白金、パラジウム、および／またはロジウムを含み得る。好ましくは、白金は酸化機能を発揮するように含まれ、ロジウムは還元機能を発揮するように含まれる。酸化／還元触媒およびＮＯｘ吸着剤は排気システムで使用される無機酸化物のような担体材料上に装填され得る。
【００６７】
アンモニア酸化触媒
本発明のシステムは、アンモニアスリップ触媒（「ＡＳＣ」）ともいわれる一または複数のアンモニア酸化触媒を含み得る。一または複数のＡＳＣは、過剰のアンモニアを酸化し、アンモニアが大気に放出されるのを防ぐためにＳＣＲ触媒の下流に含まれ得る。いくつかの実施態様において、ＡＳＣはＳＣＲ触媒と同一の基材上に含まれ得る。いくつかの実施態様において、アンモニア酸化触媒材料はＮＯｘまたはＮ２Ｏの形成の代わりにアンモニアの酸化を優先するように選択され得る。好ましい触媒材料は白金、パラジウム、またはこれらの組合せを含み、白金または白金／パラジウムの組合せが好ましい。好ましくは、アンモニア酸化触媒は金属酸化物上に担持された白金および／またはパラジウムを含む。好ましくは、触媒は限定されることはないがアルミナを含む高表面積の担体上に配置される。
【００６８】
三元触媒
本発明のシステムは一または複数の三元触媒（ＴＷＣ）を含み得る。ＴＷＣは通例、単一の装置でＮＯｘをＮ２に、一酸化炭素をＣＯ２に、そして炭化水素をＣＯ２およびＨ２Ｏに変換するために化学量論条件下でガソリンエンジンに使用される。
【００６９】
フィルター
本発明のシステムは一または複数の微粒子フィルターを含んでいてもよい。微粒子フィルターは内燃エンジンの排気から微粒子を低減する装置である。微粒子フィルターは触媒された微粒子フィルターおよび裸の（非触媒）微粒子フィルターを含む。（ディーゼルおよびガソリン用の）触媒された煤煙フィルターともいわれる触媒された微粒子フィルターは、フィルターによりトラップされた煤煙を破壊することに加えて炭化水素および一酸化炭素を酸化するために金属および金属酸化物構成要素（例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、およびセリア）を含む。
【００７０】
基材
本発明の触媒および吸着体は各々さらにフロースルー基材またはフィルター基材を含み得る。１つの実施態様において、触媒／吸着体は、フロースルーまたはフィルター基材上に被覆し得、好ましくはウォッシュコート法を用いてフロースルーまたはフィルター基材上に沈積し得る。
【００７１】
ＳＣＲ触媒とフィルターの組合せは選択的接触還元フィルター（ＳＣＲＦ触媒）として公知である。ＳＣＲＦ触媒はＳＣＲと微粒子フィルターの機能性を組み合わせた単一基材の装置であり、所望する場合、本発明の実施態様に適している。本出願を通じてＳＣＲ触媒の記載および言及は適用可能な場合ＳＣＲＦ触媒も含むと理解される。
【００７２】
フロースルーまたはフィルター基材は、触媒／吸着体構成要素を含有することができる基材である。基材は好ましくはセラミック基材または金属基材である。セラミック基材は任意の適切な耐火性材料、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、マグネシア、ゼオライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸塩、メタロアルミノケイ酸塩（例えばコーディエライトおよびスポジュメン）、またはこれらの任意の二以上の混合物もしくは混合酸化物で作成され得る。コーディエライト、ケイ酸アルミン酸マグネシウム、および炭化ケイ素が特に好ましい。
【００７３】
金属基材は任意の適切な金属、特に耐熱性の金属および金属合金、例えば、チタンおよびステンレス鋼ならびに他の微量金属に加えて鉄、ニッケル、クロム、および／またはアルミニウムを含有するフェライト合金で作成され得る。
【００７４】
フロースルー基材は好ましくは、基材を通って軸方向に走り基材の入口または出口から全体に伸びる多くの小さい平行な薄壁チャネルをもつハチの巣構造を有するフロースルーモノリスである。基材のチャネル断面は任意の形状でよいが、好ましくは正方形、正弦波、三角形、長方形、六角形、台形、円形、または卵形である。フロースルー基材はまた、触媒が基材壁内に浸透するのを可能にする高い気孔率であることもできる。
【００７５】
フィルター基材は好ましくはウォールフローモノリスフィルターである。ウォールフローフィルターのチャネルは交互にブロックされており、そのため排ガス流は入口からチャネルに入り、その後チャネル壁を通って流れ、出口に通じる異なるチャネルからフィルターを出ることができる。従って排ガス流中の微粒子はフィルターにトラップされる。
【００７６】
触媒／吸着体はウォッシュコート法のような何らかの公知の手段によってフロースルーまたはフィルター基材に添加することができる。
【００７７】
燃料注入器
本発明のシステムは一または複数の燃料注入器を含み得る。例えば、システムはディーゼル酸化触媒の上流に二次燃料注入器を含んでもよい。任意の適切な種類の燃料注入器を本発明のシステムに使用し得る。
【００７８】
実施態様／システム
本発明のシステムは、エンジンの下流に位置する、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に注入するための注入器、および注入器の下流に位置するＳＣＲ触媒を含む。本発明の１つの局面において、ＳＣＲ触媒はＣｕ−ＳＣＲ触媒である。Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は、例えば、Ｃｕ交換ＳＡＰＯ−３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含み得る。以下の記載ではＳＣＲ触媒を「Ｃｕ−ＳＣＲ触媒」として言及するが、本開示の範囲は任意の適切なＳＣＲ触媒を包含すると理解される。
【００７９】
好ましくは、いかなる酸化触媒もＣｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に存在しない。しかしながら、エンジンとＣｕ−ＳＣＲ触媒との間の部分は、所望する場合、先行する欄に記載したもののような他の適切な構成要素を含んでいてもよい。注入器はＣｕ−ＳＣＲ触媒の直ぐ上流に位置していてもよい（例えば、注入器とＣｕ−ＳＣＲ触媒との間に介在する触媒がない）。あるいは、システムは注入器とＣｕ−ＳＣＲ触媒との間に位置する追加のＳＣＲ触媒を含んでいてもよい。任意選択的に、ミキサーが注入器とＣｕ−ＳＣＲ触媒との間に含まれてもよい。
【００８０】
注入器は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが低いＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に導入するように構成し得る。排気システムはまた、電子制御装置、任意選択的にエンジン制御装置のような、排ガス中への還元剤の導入を制御するための一または複数の手段を含んでいてもよく、さらに還元剤の導入および／またはＣｕ−ＳＣＲ触媒の上流、および／またはＣｕ−ＳＣＲ触媒の下流に配置された一または複数のＮＯｘセンサーを含んでいてもよい。適切に設置された温度センサーも利用できる。いくつかの実施態様において、尿素のような還元剤を１８０℃より高い温度で注入する。注入速度はエンジンの速度および／または負荷に依存し得る。
【００８１】
本発明のいくつかの局面において、注入器は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように、アンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に導入するように構成される。いくつかの実施態様において、ガス流に添加されるアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガス流が１．２未満、１．１未満、１未満、約０．１〜約１．１、約０．１〜約１．０、約０．３〜約１．１、約０．４〜約１．１、約０．５〜約１．１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０．１〜約０．９、約０．５〜約０．９、約０．４〜約０．９、約０．３〜約０．９、約０．５〜約０．８、約０．４〜約０．８、約０．３〜約０．８、約０．１〜約０．８、約０．１〜約０．７、約０．１〜約０．６、約０．１〜約０．５、約０．２〜約０．９、約０．２〜約０．８、約０．２〜約０．７、約０．２〜約０．６、または約０．２〜約０．５のＮＨ３：ＮＯｘ比を有するように選択される。本明細書で使用されるとき、ＮＨ３：ＮＯｘ比とはモル比を意味する。かかるアンモニアの投入は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に対する硫酸化を低減することができ、および／またはＮＨ３が下流の酸化触媒上に漏れ進んでＮＯｘを作り出すのを防ぐことができる。
【００８２】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の下流に配置されたシステムの部分は本明細書では下流システムといわれ、還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含み得る。本発明の１つの局面において、下流システムは二以上のＳＣＲ触媒を含む。本発明の１つの局面において、下流システムはＡＳＣを含む。かかる実施態様において、ＡＳＣは分離したブリックとして含まれてもよいし、またはＣｕ−ＳＣＲ触媒として同一のブリック上に含まれてもよい。
【００８３】
方法
本発明の方法はディーゼルエンジンの排ガスを浄化することを含み、エンジンの下流に配置された注入器によってアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物を排ガス中に添加し、その排ガスを、注入器の下流に配置されたＳＣＲ触媒、好ましくはＣｕ−ＳＣＲ触媒に通すことを含む。好ましくは、いかなる酸化触媒もＣｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に存在しない。本発明の１つの局面において、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒はＣｕ交換ＳＡＰＯ３４、Ｃｕ交換ＣＨＡゼオライト、Ｃｕ交換ＡＥＩゼオライト、またはこれらの組合せを含む。排ガス流に添加されるアンモニアまたはアンモニアに分解可能な化合物の量は、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満、１未満、約０．４〜約１．１、または約０．４〜約０．９のような低いＮＨ３／ＮＯｘ比を有するように選択し得る。
【００８４】
排ガスは、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒の上流で追加のＳＣＲ触媒に、および／または還元剤注入器、ＳＣＲ触媒、ＳＣＲＦ触媒、リーンＮＯｘトラップ、ＡＳＣ、フィルター、酸化触媒、ＳＣＲＴおよびこれらの組合せのうちの一または複数を含み得る下流システムに通してもよい。本発明の１つの局面において、排ガスは、二以上のＳＣＲ触媒を有する下流システムに通してもよい。
【００８５】
利益
本発明のシステムおよび方法はＳＣＲ触媒に対する硫酸化の低減した影響に関連する利益を提供し得る一方、それでも望ましくない排出物の有効な低減を提供する。特に、ＳＣＲ触媒に対する硫酸化の影響は、排気システム内の他の構成要素に対するＳＣＲ触媒の相対位置に基づいて、および／またはＳＣＲ触媒に入る排ガスのＮＨ３：ＮＯｘ比に基づいて、実質的に弱められ得る。かかる低減した硫酸化に関連する利益は、ＳＣＲ触媒のより少ない失活および、イオウ曝露が増大したときでもイオウへの曝露の際のＳＣＲ触媒によるより高いＮＯｘ転換率を含む。低減した硫酸化の結果、イオウへの曝露の際のＳＣＲ触媒に対するＮＯｘ転換減衰の低下した割合が起こり得る。
【００８６】
Ｃｕ−ＳＣＲ触媒とエンジンとの間に酸化触媒が存在しないようにシステムを構成することで、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒に対するイオウの影響に関して利益が提供され得る。本発明のシステムおよび方法はいかなる種類のＳＣＲ触媒を含んでいてもよいが、Ｃｕ−ＳＣＲ触媒は、特に硫酸化の影響を受け易いとき、かかる配置からより重要な利益を受け得る。
【００８７】
また、驚くべきことに、低いＮＨ３：ＮＯｘ比での投入戦略が、ＳＣＲ触媒に対する硫酸化の影響をさらに低減し得ることも判明した。特に、ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２未満のＮＨ３／ＮＯｘ比を有するとき特定の利益が実現され得る。
【００８８】
本発明の方法およびシステムは、ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるＳＣＲ触媒の硫酸化率と比較して、ＳＣＲ触媒のより低い硫酸化率を伴い得る。本発明の方法およびシステムは、ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるイオウへの曝露の際のＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率と比較して、イオウ曝露が増大したときでも、イオウへの曝露の際、ＳＣＲ触媒によるより高いＮＯｘ転換率を伴い得る。
【００８９】
本発明の方法およびシステムは、ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する以外は等価なシステムにおけるＳＣＲ触媒の硫酸化率と比較して、ＳＣＲ触媒のより低い硫酸化率を伴い得る。本発明の方法およびシステムは、ＳＣＲ触媒に入る排ガスが１．２以上のＮＨ３／ＮＯｘ比を有する以外は等価なシステムにおけるイオウへの曝露の際のＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率と比較して、イオウへの曝露の際ＳＣＲ触媒によるより高いＮＯｘ転換率を伴い得る。
【００９０】
本発明のいくつかの実施態様において、イオウへの曝露の際のＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率は、ＳＣＲ触媒の上流に酸化触媒を含む以外は等価なシステムにおけるイオウへの曝露の際のＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率よりも、３００％まで、２８０％まで、２６０％まで、２４０％まで、２２０％まで、２００％まで、１８０％まで、１６０％まで、１４０％まで、１２０％まで、１００％まで、８０％まで、６０％まで、４０％まで、２０％まで、約２０％〜約３００％、約４０％〜約２８０％、約６０％〜約２６０％、約８０％〜約２４０％、または約１００％〜約２２０％も高い可能性がある。
【００９１】
定義
用語「混合酸化物」は、本明細書で使用されるとき、当技術分野で慣習的に知られているように、一般に単一相内の酸化物の混合物を指す。用語「複合酸化物」は、本明細書で使用されるとき、当技術分野で慣習的に知られているように、一般に１を超える相を有する酸化物の組成物を指す。
【００９２】
誤解を避けるために、用語「白金（Ｐｔ）とパラジウム（Ｐｄ）の組合せ」は、領域、ゾーンまたは層に関連して本明細書で使用されるとき、白金およびパラジウムの両方の存在を意味する。単語「組合せ」は白金およびパラジウムが混合物または合金として存在することを必要としないが、かかる混合物または合金はこの用語に包含される。
【００９３】
表現「から本質的になる」は、本明細書で使用されるとき、ある特徴の範囲を、特定の材料および、例えば少量の不純物のような、その特徴の基本特性に実質的に影響しないあらゆる他の材料または工程を含むように限定する。表現「から本質的になる」は表現「からなる」を包含する。
【００９４】
表現「約」は、数値範囲の端点に関連して本明細書で使用されるとき、その特定の数値範囲の正確な端点を含む。従って、例えば、あるパラメーターを「約０．２」までと規定する表現は、０．２まで、および０．２を含むそのパラメーターを包含する。
【実施例】
【００９５】
実施例１
上流に酸化触媒を有するかまたは有さないいろいろなＳＣＲ触媒に対する硫酸化の影響を示すために様々なシステムでＮＯｘ転換率を測定した。次のシステムを試験した。
システム１：上流に酸化触媒がないＣｕ−ＳＡＰＯ３４  ＳＣＲ触媒、
システム２：上流にＤＯＣがあるＣｕ−ＳＡＰＯ３４  ＳＣＲ触媒、
システム３：上流に酸化触媒がないＣｕ−ＣＨＡ  ＳＣＲ触媒、
システム４：上流にＤＯＣがあるＣｕ−ＣＨＡ  ＳＣＲ触媒。
【００９６】
Ｃｕ−ＣＨＡ  ＳＣＲ触媒は、ＳＡＲ２２、１０．５×６″、３００／５ｃｐｓｉのＣＨＡ−ゼオライト上３．３ｗｔ％Ｃｕで調製した。装填は２ｇ／ｉｎ３、ＳＡＲ２２のＣＨＡ上に噴霧乾燥した３．３％Ｃｕであった（ＣｕＺ装填が２．０９ｇ／ｉｎ３となった）。０．３ｇ／ｉｎ３のベーマイトアルミナもウォッシュコートに添加したので、総ウォッシュコート装填は２．３９ｇ／ｉｎ３となった。
【００９７】
Ｃｕ−ＳＡＰＯ−３４  ＳＣＲ触媒は、１０．５ｘ６″、３００／５ｃｐｓｉのＳＡＰＯ−３４ゼオライト上２．７６ｗｔ％Ｃｕで調製した。装填は２ｇ／ｉｎ３、ＳＡＰＯ−３４上に噴霧乾燥した２．７６％Ｃｕであった（ＣｕＺ装填が２．０７ｇ／ｉｎ３となった）。０．３５ｇ／ｉｎ３のベーマイトアルミナもウォッシュコートに添加したので、総ウォッシュコート装填は２．４２ｇ／ｉｎ３となった。
【００９８】
試験結果を図２に示す。ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率はＥＴＣサイクルを用い、１．１のＡＮＲで測定した。イオウ曝露はｘ−軸上に示す。硫酸化はＬＳＤ燃料で２５の逐次的ＥＴＣ試験サイクルを用いて完了したが、これは図２のグラフに含まれるイオウ曝露に対応する。脱硫酸化工程では、触媒を４００℃に３０分加熱した後、ＥＴＣサイクルを実行した。これらのサイクルの結果を示す。平均のＥＴＣ温度は２９５℃であった。
【００９９】
図２にプロットした結果に示されているように、何れの触媒も、Ｃｕ−ＳＣＲの上流にＤＯＣがないとき、イオウ曝露が増大するにつれて（より高いＮＯｘ転換率により表されているように）大幅に少ない失活を示す。かかる結果が示しているように、Ｃｕ−ＳＣＲの上流に酸化触媒がないシステムは、Ｃｕ−ＳＣＲの上流に酸化触媒があるシステムと比べて優れたイオウ耐性を示す。
【０１００】
実施例２
上流に酸化触媒を有するかまたは有さないいろいろなＳＣＲ触媒に対する硫酸化の影響を示すために様々なシステムでＮＯｘ転換率を測定した。次のシステムを試験した。
システム１：上流に酸化触媒がないＣｕ−ＳＡＰＯ３４  ＳＣＲ触媒、
システム２：上流にＤＯＣがあるＣｕ−ＳＡＰＯ３４  ＳＣＲ触媒、
システム３：上流に酸化触媒がないＣｕ−ＣＨＡ  ＳＣＲ触媒、
システム４：上流にＤＯＣがあるＣｕ−ＣＨＡ  ＳＣＲ触媒。
【０１０１】
Ｃｕ−ＣＨＡ  ＳＣＲ触媒は、ＳＡＲ２２、１０．５×６″、３００／５ｃｐｓｉのＣＨＡ−ゼオライト上３．３ｗｔ％Ｃｕで調製した。装填は２ｇ／ｉｎ３、ＳＡＲ２２のＣＨＡ上に噴霧乾燥した３．３％Ｃｕであった（ＣｕＺ装填が２．０９ｇ／ｉｎ３となった）。０．３ｇ／ｉｎ３のベーマイトアルミナもウォッシュコートに添加したので、総ウォッシュコート装填は２．３９ｇ／ｉｎ３となった。
【０１０２】
Ｃｕ−ＳＡＰＯ−３４  ＳＣＲ触媒は、１０．５ｘ６″、３００／５ｃｐｓｉのＳＡＰＯ−３４ゼオライト上２．７６ｗｔ％Ｃｕで調製した。装填は２ｇ／ｉｎ３、ＳＡＰＯ−３４上に噴霧乾燥した２．７６％Ｃｕであった（ＣｕＺ装填が２．０７ｇ／ｉｎ３となった）。０．３５ｇ／ｉｎ３のベーマイトアルミナもウォッシュコートに添加したので、総ウォッシュコート装填は２．４２ｇ／ｉｎ３となった。
【０１０３】
試験結果を図３に示す。ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転換率はＥＴＣサイクルを用いて測定した。硫酸化工程は０．５のＡＮＲで完了し、脱硫酸化工程は１．１のＡＮＲで完了した。イオウ曝露はｘ−軸上に示す。硫酸化はＬＳＤ燃料で２５の逐次的ＥＴＣ試験サイクルを用いて完了したが、これは図３のグラフに含まれるイオウ曝露に対応する。脱硫酸化工程では、触媒を４００℃に３０分加熱した後、ＥＴＣサイクルを実行した。これらのサイクルの結果を示す。平均のＥＴＣ温度は２９５℃であった。
【０１０４】
図３にプロットした結果に示されているように、何れの触媒も、Ｃｕ−ＳＣＲの上流にＤＯＣがないとき、イオウ曝露が増大するにつれて（より高いＮＯｘ転換率により表されているように）大幅に少ない失活を示す。かかる結果が示しているように、Ｃｕ−ＳＣＲの上流に酸化触媒がないシステムは、Ｃｕ−ＳＣＲの上流に酸化触媒があるシステムと比べて優れたイオウ耐性を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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