МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫБРОСОВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Катализированный сажевый фильтр, содержащий
множество пористых стенок, проходящих в продольном направлении с образованием множества параллельных проходов, простирающихся от входного конца до выходного конца, причем некоторое количество указанных проходов является входными проходами, которые открыты на входном конце и закрыты на выходном конце, а некоторое количество проходов является выходными проходами, которые закрыты на входном конце и открыты на выходном конце;
по меньшей мере три покрытия, формирующие по меньшей мере две зоны в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, причем первое покрытие представляет собой первое покрытие из катализатора SCR, второе покрытие представляет собой второе покрытие из катализатора SCR, а третье покрытие представляет собой покрытие из металла платиновой группы.
2. Катализированный сажевый фильтр по п. 1, в котором по меньшей мере три покрытия формируют по меньшей мере три зоны в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, и в котором:
первая зона простирается в осевом направлении от входного конца пористых стенок на расстояние меньше, чем полная длина пористых стенок, и состоит в основном из первого покрытия из катализатора SCR; и
вторая зона простирается в осевом направлении от первой зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористых стенок, и содержит покрытие из металла платиновой группы и первое покрытие из катализатора SCR.
3. Катализированный сажевый фильтр по п. 2, в котором третья зона простирается в осевом направлении от второй зоны до выходного конца пористой стенки и содержит покрытие из металла платиновой группы и второе покрытие из катализатора SCR.
4. Катализированный сажевый фильтр по п. 2, который дополнительно содержит третью зону и четвертую зону в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, причем
третья зона простирается в осевом направлении от второй зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористой стенки, и состоит в основном из первого покрытия из катализатора SCR, второго покрытия из катализатора SCR и покрытия из металла платиновой группы; и
четвертая зона простирается в осевом направлении от третьей зоны до выходного конца пористых стенок и содержит покрытие из металла платиновой группы и второе покрытие из катализатора SCR.
3
3
5. Катализированный сажевый фильтр по п. 4, в котором первое покрытие из катализатора SCR и второе покрытие из катализатора SCR независимо друг от друга содержат молекулярное сито с цеолитным каркасным материалом, выбранным из AEI, СНА и AFX, и в котором молекулярные сита первого и второго покрытий из катализатора SCR независимо друг от друга промотированы металлом, выбранным из Cu, Fe, Со, Ni, La, V, Mo, W, Mn, Се и их комбинаций; и причем металл платиновой группы присутствует в третьей и четвертой зонах с содержанием в диапазоне от примерно 1 г/фут до примерно 50 г/фут.
6. Катализированный сажевый фильтр по п. 5, в котором покрытие из металла платиновой группы во второй зоне находится на поверхности пористых стенок; а покрытие из металла платиновой группы в третьей зоне располагается по типу «сэндвич» между первым покрытием из катализатора SCR и вторым покрытием из катализатора SCR.
7. Катализированный сажевый фильтр по п. 1, в котором по меньшей мере три покрытия формируют по меньшей мере три зоны в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, и в котором
первая зона простирается в осевом направлении от входного конца пористых стенок на расстояние меньше, чем полная длина пористой стенки, и состоит в основном из первого покрытия из катализатора SCR; и
вторая зона простирается в осевом направлении от первой зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористых стенок, и содержит первое покрытие из катализатора SCR и второе покрытие из катализатора SCR.
8. Катализированный сажевый фильтр по п. 7, который дополнительно содержит третью зону в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, причем третья зона простирается в осевом направлении от второй зоны до выходного конца пористых стенок и содержит покрытие из металла платиновой группы и второе покрытие из катализатора SCR.
9. Катализированный сажевый фильтр по п. 7, который дополнительно содержит третью зону и четвертую зону в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, причем
третья зона простирается в осевом направлении от второй зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористых стенок, и состоит в основном из первого покрытия из катализатора SCR, второго покрытия из катализатора SCR и покрытия из металла платиновой группы; и
четвертая зона простирается в осевом направлении от третьей зоны до выходного конца пористых стенок и содержит покрытие из металла платиновой группы и второе покрытие из катализатора SCR.
10. Катализированный сажевый фильтр по п. 9, в котором покрытие из металла платиновой группы в третьей зоне располагается по типу «сэндвич» между первым покрытием из катализатора SCR и вторым покрытием из катализатора SCR; и покрытие из металла платиновой группы смешано со вторым покрытием из катализатора SCR в четвертой зоне, причем первое покрытие из катализатора SCR и второе покрытие из катализатора SCR в первой, второй, третьей и четвертой зонах независимо друг от друга содержат молекулярное сито с цеолитным каркасным материалом, выбранным из AEI, СНА и AFX, и причем молекулярные сита независимо друг от друга промотированы металлом, выбранным из Cu, Fe, Со, Ni, La, V, Mo, W, Mn, Се и их комбинаций.
11. Катализированный сажевый фильтр по п. 1, в котором по меньшей мере три покрытия формируют по меньшей мере три зоны в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, и в котором
первая зона простирается в осевом направлении от входного конца пористых стенок на расстояние меньше, чем полная длина пористых стенок, и состоит в основном из первого покрытия из катализатора SCR;
вторая зона простирается в осевом направлении от первой зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористых стенок, и содержит первое покрытие из катализатора SCR, второе покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы; и
третья зона простирается в осевом направлении от второй зоны до выходного конца пористых стенок и содержит покрытие из металла платиновой группы и второе покрытие из катализатора SCR.
12. Катализированный сажевый фильтр по п. 1, в котором по меньшей мере три покрытия формируют по меньшей мере три зоны в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, и в котором
первая зона простирается в осевом направлении от входного конца пористых стенок на расстояние меньше, чем полная длина пористой стенки, и содержит первое покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы; и
вторая зона простирается в осевом направлении от первой зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористых стенок, и состоит в основном из первого покрытия из катализатора SCR, второго покрытия из катализатора SCR и покрытия из металла платиновой группы.
13. Катализированный сажевый фильтр по п. 12, в котором третья зона простирается в осевом направлении от второй зоны до выходного конца пористой стенки и состоит в основном из второго покрытия из катализатора SCR.
14. Катализированный сажевый фильтр по п. 12, который дополнительно содержит третью зону и четвертую зону в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, причем
третья зона простирается в осевом направлении от второй зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористых стенок, и состоит в основном из второго покрытия из катализатора SCR и покрытия из металла платиновой группы; и
четвертая зона простирается в осевом направлении от третьей зоны до выходного конца пористой стенки и состоит в основном из второго покрытия из катализатора SCR,
причем покрытие из металла платиновой группы в первой зоне находится на поверхности пористых стенок, покрытие из металла платиновой группы во второй зоне находится по типу «сэндвич» между первым покрытием из катализатора SCR и вторым покрытием из катализатора SCR, и покрытие из металла платиновой группы смешано со вторым покрытием из катализатора SCR в третьей зоне.
15. Катализированный сажевый фильтр по п. 14, в котором первое покрытие из катализатора SCR и второе покрытие из катализатора SCR в первой, второй, третьей и четвертой зонах независимо друг от друга содержат молекулярное сито с цеолитным каркасным материалом, выбранным из AEI, СНА и AFX, и причем молекулярные сита независимо друг от друга промотированы металлом, выбранным из Cu, Fe, Со, Ni, La, V, Mo, W, Mn, Се и их комбинаций.
16. Катализированный сажевый фильтр по п. 15, в котором цеолитный каркасный материал представляет собой СНА, промотированный медью или железом.
17. Катализированный сажевый фильтр по п. 1, в котором по меньшей мере три покрытия формируют по меньшей мере три зоны в осевом направлении вдоль множества пористых стенок, и причем указанные по меньшей мере три зоны пронизывают пористые стенки, включая
первую зону, простирающуюся от входного конца и содержащую первое покрытие из катализатора SCR;
вторую зону ниже по потоку от первой зоны, причем вторая зона содержит первое покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы или второе покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы, и
третью зону ниже по потоку от второй зоны, содержащую первое покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы или второе покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы или первое покрытие из катализатора SCR, второе покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы.
3
3
3
3
3
3
18. Катализированный сажевый фильтр по п. 17, в котором первая верхняя по потоку зона простирается на длину от примерно 1% до примерно 50% длины стенки от входного конца, причем содержание первой верхней по потоку зоны находится в диапазоне от примерно 0,5 г/дюйм до примерно 3 г/дюйм; вторая зона простирается на длину от примерно 1% до примерно 50% длины стенки от первой верхней по потоку зоны, и покрытие из металла платиновой группы содержит платину и/или палладий, причем содержание металла платиновой группы во второй каталитической зоне находится в диапазоне от примерно 0,1 г/фут до примерно 50 г/фут; и третья зона простирается от второй зоны до выходного конца стенки, причем содержание второго катализатора SCR в третьей зоне находится в диапазоне от примерно 0,5 г/дюйм до примерно 3 г/дюйм.
3
3
19. Катализированный сажевый фильтр по п. 17, который дополнительно содержит четвертую зону ниже по потоку от третьей зоны, содержащую первое покрытие из катализатора SCR и покрытие из металла платиновой группы; причем указанная четвертая зона простирается от третьей зоны до выходного конца пористых стенок, и причем содержание четвертой зоны находится в диапазоне от примерно 0,5 г/дюйм до примерно 2 г/дюйм.
20. Катализированный сажевый фильтр по п. 17, в котором пористость пористых стенок находится в диапазоне от примерно 40% до примерно 75%; и причем средний размер пор пористых стенок находится в диапазоне от примерно 10 мкм до примерно 30 мкм.
21. Катализированный сажевый фильтр по п. 1, в котором
первая зона простирается в осевом направлении от входного конца пористых стенок на расстояние меньше, чем полная длина пористой стенки, и состоит в основном из первого покрытия из катализатора SCR; и
вторая зона простирается в осевом направлении от первой зоны на расстояние меньше, чем расстояние до выходного конца пористой стенки, и содержит покрытие из металла платиновой группы и второе покрытие из катализатора SCR.
22. Катализированный сажевый фильтр по п. 21, в котором покрытие из металла платиновой группы смешано со вторым покрытием из катализатора SCR во второй зоне.
23. Катализированный сажевый фильтр по п. 22, в котором пористость пористых стенок находится в диапазоне от примерно 40% до примерно 75%; и причем средний размер пор пористых стенок находится в диапазоне от примерно 15 мкм до примерно 25 мкм.
24. Катализированный сажевый фильтр по п. 23, где первое покрытие из катализатора SCR и второе покрытие из катализатора SCR независимо друг от друга содержат молекулярное сито с цеолитным каркасным материалом, выбранным из AEI, СНА и AFX, причем указанные молекулярные сита независимо друг от друга промотированы металлом, выбранным из Cu, Fe и их комбинаций.
x
3
2
25. Способ снижения выбросов выхлопного газа из дизельного двигателя, работающего на обедненной топливной смеси, включающий прохождение выхлопного газа через катализированный сажевый фильтр по любому из пп. 1-20, причем по меньшей мере пять из СО, НС, NO, сажи, NH и HS по меньшей мере частично удаляют из выхлопного газа с помощью указанного катализированного сажевого фильтра.