[go: up one dir, main page]

KR20100084509A - 개선된 내열충격성 매연 필터 - Google Patents

개선된 내열충격성 매연 필터 Download PDF

Info

Publication number
KR20100084509A
KR20100084509A KR1020107007762A KR20107007762A KR20100084509A KR 20100084509 A KR20100084509 A KR 20100084509A KR 1020107007762 A KR1020107007762 A KR 1020107007762A KR 20107007762 A KR20107007762 A KR 20107007762A KR 20100084509 A KR20100084509 A KR 20100084509A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
metal
absorbing material
heat absorbing
phase change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020107007762A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101569221B1 (ko
Inventor
로빈 지바쓰
로버트 티 닐슨
Original Assignee
다우 글로벌 테크놀로지스 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. filed Critical 다우 글로벌 테크놀로지스 인크.
Publication of KR20100084509A publication Critical patent/KR20100084509A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101569221B1 publication Critical patent/KR101569221B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418—Honeycomb filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/80—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning
    • B01D46/84—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning by heating only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/10—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for avoiding stress caused by expansions or contractions due to temperature variations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/10—Residue burned
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은, 개선된 내열충격성을 갖는 세라믹 허니컴 필터에 관한 것이며, 상기 필터는, 예를 들어 상기 필터에 포획된 디젤 매연의 연소로부터 발생하는 열 에너지의 적어도 일부를 흡수하여 가역적인 상 변화를 겪는 열 흡수 물질을 갖는 세라믹 허니컴 필터로 구성된다.

Description

개선된 내열충격성 매연 필터{IMPROVED THERMAL SHOCK RESISTANT SOOT FILTER}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2007년 10월 12일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 60/979,551 호를 우선권으로 주장하며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다.
본 발명은, 개선된 세라믹 허니컴 미립자 필터에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 개선된 내열충격성을 갖는 허니컴 세라믹 필터에 관한 것이다.
디젤 엔진은 이것이 작동하는 방식으로 인해, 매연 입자 또는 매우 미세한 응축물의 액적 또는 2개의 (미립자의) 응집체뿐 아니라 전형적인 유해 가솔린 엔진 배기가스(즉, HC 및 CO)를 방출한다. 이러한 "미립자"(본원에서는 디젤 매연)는 축합된 다핵형 탄화수소가 풍부하며, 이의 일부는 발암성일 수 있다.
디젤 매연이 건강에 위험하다는 인식과, 디젤 엔진이 제공하는 것보다 더 높은 연료 효율에 대한 필요성이 상충함에 따라, 디젤 매연의 방출 허용량을 제한하는 규제가 제정되었다. 이러한 규제를 만족시키기 위해 매연 필터가 사용되어 왔다. 상기 필터는 영국 특허 제 1,014,498 호 및 미국 특허 제 4,828,807 호에 예시된 바와 같이 다양한 구조를 갖는다. 가장 일반적이고 유용한 필터는, 미국 특허 제 4,329,162 호에 예시된 바와 같이, 배기가스가 채널로 도입되어 채널의 벽을 통과하도록 플러깅된(plugged) 채널을 갖는 다공성 세라믹 허니컴이다.
예를 들어, 열 재생기 및 촉매 변환기에 사용하기 위한, 보다 나은 내열충격성 허니컴을 제조하고자 하는 초기 시도는, 예를 들어 미국 특허 제 4,304,585 호 및 4,598,054 호에 기술된 바와 같이, 낮은 열팽창 계수를 갖는 세라믹의 사용에 초점을 두었다. 그럼에도 불구하고, 상기 기술에는, 예를 들어 더 작은 허니컴(즉, 분절화된 허니컴)들과 상기 더 작은 허니컴들 사이의 층들을 조립함으로써 세라믹 허니컴의 내충격성을 개선하는 방법이 많이 있다. 상기 층들은 널리 공지되어 있으며, 다른 첨가제, 예를 들면 세라믹 또는 금속 섬유, 유기 물질(예컨대, 기공 형성제 및 결합제)을 가진 모든 방식의 세라믹 시멘트(발포형 또는 비발포형)를 포함한다. 예시적인 특허는 상기 언급된 것을 포함하며, 예를 들어 미국 특허 제 3,251,403 호, 제 4,335,783 호, 제 4,381,815 호, 제 4,810,554 호, 제 4,953,627 호, 제 5,914,187 호 및 제 7,087,286 호이다. 불행히도, 이들은 모두 상당히 더 복잡하며, 예를 들어 상기 허니컴이 주입구 및 배출구 채널을 가진 필터로서 사용될 경우 압력 강하를 증가시킨다.
세라믹 허니컴의 내열충격성을 증가시키는 또다른 방법은, 예를 들어 미국 특허 제 3,887,741 호 및 제 3,983,283 호와 같이, 상기 허니컴에 반경 방향 또는 축방향으로 슬릿을 생성하여, 후프(hoop) 및 축방향 응력으로 인해, 상기 허니컴이 보다 순응적으로 되도록 하는 것을 포함한다. 이러한 방법은 내열충격성을 개선시키지만, 불행히도, 제조 동안 더 많은 취급 손상을 받는 취성 허니컴을 제공하고, 반경 방향 그루브의 형성을 복잡하게 만드는 경향이 있다.
선행기술의 하나 이상의 문제점들, 예를 들면 전술한 문제점 중 하나를 피하는 디젤 미립자 필터가 요구된다. 특히, 유효 여과 면적을 최대화하면서, 필터의 길이를 따라 다른 화학종이 연소함으로 인한 촉매 내의 온도 차이를 완화하는(즉, 보다 내열충격성인) 디젤 미립자 필터를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 그렇게 하는 경우, 상기 허니컴의 열충격성을 개선하기 위해 사용되는 다른 방법과 관련된 압력 강하의 증가를 최소화하는 것이 바람직하다.
본 발명자들은, 예를 들어 뛰어난 내열충격성을 제공하면서 유효 여과 면적을 최대화하는(즉, 압력 강하를 최소화하는) 매연 필터를 가능하게 하는 개선된 세라믹 허니컴 구조체를 발견하였다.
본 발명의 제 1 양태는, 주입구 말단 및 배출구 말단을 갖는 다공성 세라믹 허니컴 바디를 포함하는 세라믹 허니컴 필터이며, 상기 주입구 말단 및 상기 배출구 말단은, 상기 세라믹 바디의 주입구 말단으로부터 배출구 말단으로 연장되는 인접한 주입구 및 배출구 채널에 의해 연결되고, 상기 주입구 채널 및 상기 배출구 채널은, 상기 주입구 채널과 상기 배출구 채널 사이의 다수의 인터레이싱된(interlaced) 박형(thin) 기체 여과용 다공성 격벽과 세라믹 플러그로 정의되고, 상기 주입구 채널은 상기 세라믹 바디의 배출구 말단에서 주입구 세라믹 플러그를 갖고 상기 배출구 채널은 상기 세라믹 바디의 주입구 말단에서 배출구 세라믹 플러그를 가져서, 유체가 상기 주입구 말단으로 도입되면 상기 격벽을 통과하여 상기 배출구 말단으로 배출되며, 상기 세라믹 허니컴 바디는, 열 에너지를 흡수하여 가역적인 상 변화를 겪는 열 흡수 물질을 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 열 흡수 물질은, 상기 세라믹 허니컴 필터 내의 디젤 매연의 연소로 인한 온도 증가를 최소화하는 온도에서 상 변화가 에너지를 흡수하도록 선택된다.
본 발명의 다른 양태는, (i) 열 에너지를 흡수하여 상 변화를 겪는 열 흡수 물질을 갖는 세라믹 허니컴 필터를 제공하는 단계; (ii) 상기 세라믹 허니컴 필터에 디젤 배기가스를 통과시켜, 상기 필터에 의해 상기 배기가스 중의 매연(soot)을 포획하는 단계; 및 (iii) 상기 세라믹 허니컴 필터를, 디젤 매연이 연소하도록 충분히 가열하고, 이때 상기 열 흡수 물질이, 상기 매연의 연소로부터 생성된 열의 일부를 흡수하여 상 변화를 겪는 단계를 포함하는, 디젤 매연의 여과 방법이다.
상기 필터는, 기체 또는 액체 스트림, 예를 들어 자동차, 기차, 트럭 또는 고정형 발전소의 배기가스로부터 매연과 같은 미립자가 제거될 필요가 있는 임의의 용도에 사용될 수 있다. 상기 필터는 디젤 엔진 배기가스로부터 매연을 제거하는 데 특히 유용하다. 또한, 상 변화 물질은, 비균질 촉매 반응(예컨대, 부분 산화 반응)을 위한 세라믹 허니컴 지지체 내로 혼입될 수 있으며, 이때, 예를 들어 상기 상 변화 물질을 갖는 채널만 플러깅되고, 다른 채널들은 상기 채널들을 통과하는 반응물 및 생성물에 개방된 채로 남아 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 상 변화 물질을 갖는 필터 상에 침착된 매연의 연소 동안의 온도 증가 그래프이다.
도 2는, 상 변화 물질이 없는 필터 상에 침착된 매연의 연소 동안의 온도 증가 그래프이다.
상 변화를 겪는 열 흡수 물질이란, 실온 이상 필터의 작동 온도 이내(즉, 상기 필터가 용융되거나 분해되는 온도 미만)에서, 예를 들어 고체에서 액체로의 용융과 같이 열을 가역적으로 흡수하여 결정질 구조가 변화되거나 또는 비정질 물질의 경우는 유리 전이 온도 또는 용융 범위를 지나가는 상 변화를 겪는 물질을 의미한다. 상기 상 변화는 일반적으로, 예를 들어 매연이 필터 연소기 내에 포집되는 온도 또는 온도 범위에 근접한 온도에서 일어난다. 상기 온도는 바람직하게는 매연이 연소되기 시작하는 온도 이상이다. 매연이 연소되기 시작하는 온도는, 예를 들어 매연의 종류, 용도, 또는 필터 내 촉매의 존재에 좌우될 수 있다.
일반적으로, 상 변화가 일어나는 온도는 적어도 약 400℃ 내지 약 1200℃이다. 이러한 과정의 적절한 범위는 더 좁을 수 있으며, 예를 들어 상기 온도는 약 425℃, 450℃, 500℃, 525℃, 550℃, 575℃, 600℃ 또는 625℃ 이상, 약 1100℃, 1000℃, 900℃, 850℃, 800℃, 775℃, 750℃, 725℃ 또는 700℃ 이하일 수 있다. 상기 상 변화는 온도 범위에 걸쳐서 일어날 수 있지만, 본원의 편의상, 상 변화 온도는, 시차 열 분석(DTA) 또는 시차 주사 열량법(DSC)과 같은 널리 공지된 표준 열 분석 기술을 사용한 가열 시 흡열 피크인 것으로 이해된다.
하나의 실시양태에서, 상기 열 흡수 물질은 금속으로서, 더 높은 융점을 갖는 금속 또는 더 높은 융점을 갖는 세라믹(예컨대, 상기 열 흡수 물질이 금속인 경우 이의 산화물)으로 구성된 쉘을 갖는다. 이러한 실시양태에서는, 상기 금속이 상 변화를 겪을 때, 상기 금속이 쉘 내에 함유되고 상기 필터 내로는 유동하지 않는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 쉘은, 예를 들어 유리 전이 및 용융 범위를 모두 거칠 수 있는 무기 유리를 함유하도록 사용될 수 있다. 무기 유리의 경우, 세라믹 쉘은 상기 유리를 함유하는 데 적합한 임의의 것이거나, 일부 경우 더 높은 융점을 갖는 금속일 수 있다. 일반적으로, 상기 쉘은 상기 열 흡수 물질의 상 변화 온도(예컨대, 융점)보다 상당히 높은 융점을 갖는다. 예를 들어, 상기 쉘은 전형적으로 상기 세라믹 허니컴 필터 자체의 융점 또는 분해 온도보다 약 200℃ 이상 높은 융점을 갖는다.
상기 쉘은 사용되는 경우, 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 쉘은 단순히, 상기 열 흡수 물질이 배치되고 후속적으로 밀봉되는 용기일 수 있다. 예를 들어 금속의 경우, 후속적인 밀봉은 상부를 상기 용기 상에 납땜(brazing) 또는 용접(welding)함으로써 수행될 수 있다. 세라믹 용기의 경우, 상기 용기는, 세라믹 또는 금속 결합을 형성하도록 상부를 충분히 가열함으로써 밀봉될 수 있다. 상기 금속 결합은 추가로 반응하여 세라믹 결합을 형성할 수 있으며, 이때 상기 반응은 상기 쉘의 세라믹의 주변 기체와의 반응일 수 있다.
다른 실시양태에서, 상기 세라믹 쉘은, 예를 들어 상기 열 흡수 물질이 금속인 경우, 이를 기체 또는 다른 반응물(예컨대, 탄소)과 반응시켜 금속 열 흡수 물질 상에 금속-세라믹 층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 일반적으로, 이러한 층(편의상, 전형적으로 산화물)을 형성하는 온도는 상기 금속의 표면을 용이하게 반응시키기에 충분히 높지만, 상기 금속의 유동을 지연시키는 데 필요한 충분한 세라믹 층이 형성되기 전에 상기 금속이 용융되어 유동할 정도로 높지는 않다. 일반적으로, 이 온도는 상기 금속의 융점 미만 내지 상기 융점의 약 50%(oK)이다. 속도 및 적절한 제어를 위해, 상기 온도는 상기 금속의 융점의 60%, 70%, 80% 또는 90%일 수 있다. 적절한 세라믹은 예를 들어 질화물, 산화물, 탄화물, 붕소화물 또는 이들의 조합(예컨대, 산소-질화물)일 수 있다. 전술된 바와 같이, 안정성 및 편의성을 위해, 전술된 바와 같은 산화물 또는 산소 조합물이 바람직하다(즉, 산화물 층을 형성하기 위해 공기가 사용될 수 있슴). 가장 바람직하게는, 상기 쉘 세라믹이 산화물이다.
적절한 금속의 예는 알루미늄, 철, 주석, 아연, 구리, 니켈, 전술된 성분 각각의 합금, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 상기 필터가 디젤 매연을 포획하는 데 사용되는 경우에는, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 이들의 혼합물이 유용하며, 용융 시 상기 금속을 함유할 수 있는 산화물 층을 갖는 것이 특히 유용하다. 상기 산화물 층은, 금속을 함유하기에 적합한 임의의 두께일 수 있지만, 전형적으로는 평균 약 5 nm 이상이며, 상 변화를 겪는 금속의 양이 실질적으로 감소될 정도로 두껍지는 않다(즉, 상기 금속 및 산화물 쉘의 총 부피의 약 50 부피% 미만). 전형적으로, 상기 산화물 층은 평균 약 20 nm, 50 nm, 100 nm, 500 nm, 1 μm 또는 심지어 10 μm 이상, 약 0.5 mm, 0.2 mm, 150 μm, 75 μm 또는 심지어 25 μm 이하이다.
적절한 유리의 예는, 소다-라임-실리케이트 유리, 붕소-실리케이트 유리, 예컨대 파이렉스(PYREX), 실리카 유리, 예컨대 바이코(VYCOR)를 포함한다. 다른 유리는 예를 들어 문헌[Electrocomponent Sci. and Tech., 1975, Vol. 2, pp. 163- 199 by R. G. Frieser, Tables IX, XIV and XVI]에 기술된 유리를 포함할 수 있다.
적절한 염의 예는 NaCl, KCl, Na2B4O7, NaBr, NaBO2, K2MO4, KI, NaI, LiI, LiCl 및 이들의 혼합물을 포함한다.
상기 열 흡수 물질(HAM)은 본 발명의 허니컴 내에 배치되기에 적합한 임의의 형태 또는 크기일 수 있다. 예를 들어, 상기 HAM은 막대, 튜브, 펠릿, 볼, 시트, 미립자 또는 임의의 다른 가능한 부피 형태일 수 있다.
하나의 실시양태에서, 상기 HAM은, 상기 필터의 하나 이상의 채널에 배치되는 미립자 또는 막대 형태이며, 이때 상기 채널은 상기 필터 내에 상기 HAM이 존재하도록 양쪽 말단에서 플러깅된다.
다른 실시양태에서, 상기 HAM은, 하나 이상의 다공성 세라믹 격벽 또는 상기 격벽의 하나 이상의 일부에 상기 격벽의 다공도 내에서 적용될 수 있는 코팅이다.
다른 실시양태에서, 상기 HAM은 하나 이상의 채널을 위한 플러그 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 이러한 HAM 플러그는 다양한 길이일 수 있으며, 표준 플러그와 다를 수 있다. 상기 HAM이 상기 플러그의 단지 일부라면, 상기 플러그의 나머지 부분을 구성하는 플러그 물질은 전술된 임의의 적합한 물질일 수 있다.
상기 필터의 다공성 세라믹 허니컴 및 상기 플러그(이는 상기 허니컴과 동일하거나 상이할 수 있으며, 단순히, 채널을 차단하기 위해 함께 끼워진 허니컴의 격벽일 수 있슴)는, 디젤 매연 여과용으로 당분야에 공지된 것과 같은 임의의 적합한 세라믹 또는 세라믹들의 조합일 수 있다. 예시적인 세라믹은 알루미나, 지르코니아, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 산소질화 규소, 탄소질화 규소, 뮬라이트, 코르디에라이트, 베타 스포두멘, 알루미늄 티타네이트, 스트론튬 알루미늄 실리케이트, 리튬 알루미늄 실리케이트를 포함한다. 바람직한 다공성 세라믹 바디는 탄화 규소, 코르디에라이트 및 뮬라이트 또는 이들의 조합을 포함한다. 탄화 규소는 바람직하게는 미국 특허 제 6,582,796 호 및 제 6,669,751 Bl 호 및 유럽 특허 공개 제 1142619 A1 호, 국제 특허 공개 제 WO 2002/070106 A1 호에 기술된 것들이다. 다른 적합한 다공성 바디는 국제 특허 공개 제 WO 2004/011386 A1 호, 제 WO 2004/011124 A1 호, 미국 특허 출원 공개 제 2004/0020359 A1 호 및 국제 특허 공개 제 WO 2003/051488 A1 호에 기술된 것들이다.
상기 세라믹은 바람직하게는, 침상 그레인(grain)을 갖는 세라믹이다. 이러한 침상 세라믹 다공성 바디는 국제 특허 공개 제 WO 2005/097706 호에 기술된 것들 및 미국 특허 제 5,194,154 호, 제 5,173,349 호, 제 5,198,007 호, 제 5,098,455 호, 제 5,340,516 호, 제 6,596,665 호 및 제 6,306,335 호, 미국 특허 출원 공개 제 2001/0038810 호 및 국제 특허 공개 제 WO 03/082773 호에 기술된 바와 같은 침상 뮬라이트를 포함한다.
상기 다공성 세라믹 허니컴은 일반적으로 약 30% 내지 85%의 다공도를 갖는다. 바람직하게는, 상기 다공성 세라믹 허니컴이 약 40% 이상, 더욱 바람직하게는 약 45% 이상, 더더욱 바람직하게는 약 50% 이상, 가장 바람직하게는 약 55% 이상 내지, 바람직하게는 80% 이하, 더욱 바람직하게는 약 75% 이하, 가장 바람직하게는 약 70% 이하의 다공도를 갖는다.
상기 채널은 상기 허니컴뿐만 아니라 임의의 단면 기하 구조, 예를 들어 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 용도에 따라 임의의 다른 기하 형태일 수 있다. 상기 허니컴은 임의의 크기일 수 있으며, 용도에 의존한다.
상기 격벽은 격벽 내에 촉매를 함유하거나, 격벽의 표면 상에 촉매가 코팅될 수 있다. 이러한 촉매는, 매연, 일산화탄소 및/또는 탄화수소의 연소를 촉진하는 데 유용한 임의의 것일 수 있다. 또한, 상기 촉매는 바람직하게는 디젤 배기가스 스트림 내의 하나 이상의 다른 오염물 기체, 예를 들면 NOx를 줄일 수 있다(예컨대, 질소 및 CO(산화되어 CO2를 형성함)로의 선택적 촉매 환원("SCR")에 의해).
전형적으로, 상기 촉매는 산화물 워시코트(washcoat) 및 상기 워시코트 상의 금속 촉매로 구성되는 것이 바람직하다. 바람직한 워시코트는, 알루미늄, 세륨, 지르코늄, 알루미노실리케이트(예컨대, 제올라이트) 또는 이들의 조합의 산화물이다. 더욱 바람직하게는, 상기 워시코트가 세륨, 지르코늄 또는 이들의 조합의 산화물이다. 유용할 수 있는 다른 예시적인 워시코트는 미국 특허 출원 공개 제 2005/0113249 호 및 미국 특허 제 4,316,822 호, 제 5,993,762 호, 제 5,491,120 호 및 제 6,255,249 호에 기술된 것들이다.
워시코트를 사용하는 경우, 산화물 입자를 볼밀링하여 형성되는 전형적인 워시코트를 사용할 수 있지만, 이의 평균 입자 크기가 전형적으로 1 μm 초과 내지 약 20 μm이기 때문에, 상기 허니컴의 격벽의 기공을 막는 경향이 있어서 바람직하지는 않다. 이러한 워시코트의 예는 미국 특허 제 3,565,830 호, 제 4,727,052 호 및 제 4,902,664 호에 기술되어 있다. 바람직하게는, 미국 특허 출원 공개 제 2005/0113249 호의 단락 19 내지 24에 기술된 바와 같이, 상기 워시코트는 사용되는 경우 용액으로부터 침전되며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다.
상기 워시코트 미립자는 바람직하게는 액체 내에 분산된 콜로이드성 입자이다. 본원에서 "콜로이드"란, 1 μm 미만의 수평균 입자 크기를 갖는 미립자를 의미한다. 상기 콜로이드는 결정질 또는 비정질일 수 있다. 바람직하게, 상기 콜로이드는 비정질이다. 상기 콜로이드는 바람직하게는 알루미나, 세리아, 지르코니아 또는 이들의 조합이다. 이러한 콜로이드는 미국 매사추세츠주 애쉬랜드 소재의 니아콜 나노 테크놀로지스 인코포레이티드(Nyacol Nano Technologies Inc.)에서 니아콜(NYACOL)이라는 상표명 하에 입수가능하다.
상기 콜로이드는 바람직하게는 작은 입자 크기를 가지며, 이때 모든 입자는 등가 구 직경(equivalent spherical diameter)(수평균)이 750 nm 미만이다. 바람직하게, 수평균 입자 크기는 약 500 nm 미만, 더욱 바람직하게는 약 250 nm 미만, 더더욱 바람직하게는 약 100 nm 미만, 가장 바람직하게는 약 50 nm 내지 바람직하게는 약 1 nm 이상, 더욱 바람직하게는 약 5 nm 이상, 가장 바람직하게는 약 10 nm 이상의 직경이다.
상기 격벽 내의 촉매의 양은 임의의 유용량일 수 있으며, 채널의 길이를 따라 또는 채널마다 벽 내에 또는 벽 상에서 다를 수 있다. 일반적으로, 촉매의 양은 약 10 내지 약 6000 g/ft3으로 변할 수 있고, 예를 들어 용도 및 사용되는 특정 허니컴에 의존한다. 관례상, 상기 부피는 상기 허니컴의 기하 부피이며, 이 경우에는 (허니컴의 단면적)×(허니컴의 길이)이다.
매연 및 탄화수소의 연소에 유용한 촉매의 다른 예는 미국 특허 제 4,828,807 호의 칼럼 4, 25 내지 59 행에 기술되어 있으며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다. 기술된 임의의 촉매는 귀금속과 조합되어, 상기 허니컴 필터의 격벽을 통과하는 기상 오염물의 전환율을 개선할 수 있다.
상기 귀금속(예컨대, 백금, 로듐, 팔라듐, 레늄, 루테늄, 금, 은 또는 이들의 합금)이 상기 허니컴의 격벽에 사용되면, 바람직하게는 Pt, Pd, Rh 또는 이들의 조합으로 구성된다. 바람직하게는, 상기 귀금속이 Pt로 구성되고, 더욱 바람직하게는 상기 귀금속이 Pt이다. 상기 귀금속의 양은, 예를 들어 용도에 따라 넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 일반적으로, 귀금속의 양은 약 1 g/ft3 내지 약 500 g/ft3이다. 바람직하게는 귀금속의 양이 약 1 g/ft3 이상, 더욱 바람직하게는 약 5 g/ft3 이상, 가장 바람직하게는 약 10 g/ft3 이상 내지 바람직하게는 약 250 g/ft3 이하, 더욱 바람직하게는 약 125 g/ft3 이하, 가장 바람직하게는 약 50 g/ft3 이하이다.
다른 예시적인 촉매는 직접 결합된-금속 촉매, 예를 들어 귀금속, 알칼리성 금속, 알칼리 금속, 베이스 금속(base metal), 및 이들의 조합을 포함한다. 귀금속 촉매의 예는 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 레늄, 금, 은 및 이들의 합금을 포함한다. 베이스 금속, 알칼리 금속, 알칼리성 금속 촉매의 예는 구리, 크롬, 철, 코발트, 니켈, 아연, 망간, 바나듐, 티타늄, 스칸듐, 나트륨, 리튬, 칼슘, 칼륨, 세슘 및 이들의 조합을 포함한다. 상기 금속 촉매는 바람직하게는 금속 형태이지만, 무기 화합물 또는 유리, 예를 들어 실리케이트, 산화물, 질화물 및 탄화물로서 존재하거나, 상기 허니컴의 다공성 격벽의 세라믹 그레인 내의 결함 구조로서 존재할 수 있다. 상기 금속은 임의의 적합한 기술, 예컨대 당분야에 공지된 기술에 의해 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 촉매는 화학 증착에 의해 적용될 수 있다.
제 2 예시적 촉매는, 상기 다공성 세라믹의 세라믹 그레인의 격자 구조 내에 혼입되는 촉매이다. 예를 들어, 원소는 Ce, Zr, La, Mg, Ca, 전술된 단락에 기술된 금속 원소들, 또는 이들의 조합일 수 있다. 이러한 원소는 임의의 적합한 방법, 예컨대 당분야에 공지된 방법에 의해 혼입될 수 있다.
제 3 예시적 촉매는 골든(Golden)의 미국 특허 제 5,939,354 호에 기술된 바와 같은 금속 산화물 조성을 포함하는 페로브스카이트형 촉매이다. 다른 예시적 촉매는 미국 특허 제 4,828,807 호의 컬럼 4, 20 내지 59행에 기술된 것들을 포함하며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다.
하나 이상의 촉매 성분을 침착시키는 다른 예시적인 방법들은 미국 특허 제 4,515,758 호, 제 4,740,360 호, 제 5,013,705 호, 제 5,063,192 호, 제 5,130,109 호, 제 5,254,519 호, 제 5,993,762 호; 미국 특허 출원 공개 제 2002/0044897호, 제 2002/0197191 호 및 제 2003/0124037 호; 국제 특허 공개 제 WO 97/00119 호, 제 WO 99/12642 호, 제 WO 00/62923 호, 제 WO 01/02083 호 및 제 WO 03/011437 호; 및 영국 특허 제 1,119, 180 호에 기술되어 있다.
예를 들어, 상기 다공성 세라믹을 콜로이드와 접촉시킨 후, 이 다공성 바디를 전형적으로 임의의 적합한 방법에 의해, 예컨대 액체 매질을 주위 온도에서 건조시키거나 적합한 기체(예를 들면, 건조 공기, 질소, 또는 용액 또는 슬러리 건조에 유용한 임의의 다른 기체) 중에서 약하게 가열(예를 들면, 400℃ 이하)함으로써 건조한다. 건조 후 상기 촉매를 전형적으로 추가로 가열하여, 예를 들어 목적하는 촉매 화학 구조를 부착 및/또는 실현(예를 들면, 탄산염을 산화물로 분해)시켜, 상기 벽 내에 촉매를 형성한다. 일반적으로 가열 온도는 약 400℃ 이상 내지 약 1600℃이다. 전형적으로, 상기 온도는 약 500℃ 이상 내지 약 1000℃이다. 상기 가열은 임의의 제시된 촉매에 대해 당분야에 공지된 임의의 적합한 분위기 하에서 수행될 수 있다.
당분야에 공지된 임의의 적합한 방법, 예를 들면 침착시킬 촉매의 슬러리 또는 용액 내로 상기 허니컴의 한쪽 말단만 침지시켜 다른 촉매 영역들을 생성시킬 수 있다. 다른 촉매 용액 또는 슬러리에 한쪽 또는 양쪽 말단을 침지시키는 것의 조합, 또는 상기 허니컴 전체를 하나의 촉매 용액 또는 슬러리에 함침시킨 후 또다른 촉매 용액/슬러리에 한쪽 또는 양쪽 말단을 침지시키는 것, 또는 이들의 다양한 조합을 사용하여 촉매작용 필터를 생성할 수 있다. 또한, 촉매 코팅에 대한 장벽으로 작용하는 제거가능한 코팅, 예를 들면 왁스를 사용할 수도 있다.
본 발명의 방법을 수행하는 데 있어서, 당분야에 통상적이며 기술되는 바와 같이, 배기가스가 필터를 통과하도록 유도하는 금속 캔을 사용하여 배기가스 시스템에 본 발명의 필터를 배치할 수 있다. 이어서, 디젤 엔진을 가동시켜, 배기가스가 상기 필터를 통과하도록 하며, 이때 상기 필터는 방출된 매연의 적어도 일부를 포획한다. 일반적으로, 상기 필터에 포획되는 매연의 부피%는 방출되는 매연의 약 90% 이상이다.
상기 매연의 연소 시 상기 필터는 추가로 더 가열되며, 상기 열 흡수 물질은, 상기 열 흡수 물질이 없는 유사한 필터 또는 단지 더 큰 열 질량(단지 열 용량으로부터의 열 흡수)을 갖는 필터에 비해 연소 동안 필터에서 달성되는 피크 온도를 감소시키는 상 변화를 겪는다. 상기 피크 온도는 일반적으로 2% 이상 감소하지만, 더 많은 %로, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 30%, 35%, 40% 감소할 수 있으며, 일반적으로는 약 75% 이하로 감소한다.
[실시예]
실시예
미국 특허 출원 공개 제 2006/0197265 호에 개시된 바와 유사하지만, 한 열 걸러 2개의 배출구 채널 마다 한번씩 13개의 Al 와이어(1 mm 직경)를 배치하는 것으로 변형된 방식으로, 10×10 셀 × 3 인치(전체 치수 3/4 인치×3/4 인치×3 인치) 길이의 침상 뮬라이트 디젤 미립자 필터(DPF)를 제조하였다. Al 와이어의 패턴은, 각각의 주입구 채널이, Al 와이어를 함유하는 채널에 인접한 하나의 벽을 갖도록 하는 것이었다. 부가된 알루미늄은 1.9686 g이었다. Al-함유 채널을 레스본드(Resbond) 919(미국 뉴욕주 브루클린 소재, 코트로닉스 코포레이션(Cotronics Corp.)) 세라믹 시멘트를 사용하여 플러깅하였으며, 따라서 더이상 배출구 채널이 존재하지 않았다. 이어서, DPF에 불완전 연소된 디젤 매연 0.146 g을 부하하였다(약 5.5 g/L).
매연을 부하한 샘플들 각각을, N2를 유동시키면서(15 표준 ft3/시간("scfh")) 620 내지 630℃로 가열하였다. 온도가 안정화되었을 때, 15 scfh에서 기체를 N2에서 공기로 다시 바꾸고, 비제어된 매연 연소를 개시하였다. 이 단일체(monolith)의 배출구 말단 및 중심에서의 온도를 모니터링하였다. 최대 온도 및 온도 프로파일을 도 1에 도시한다.
비교예
알루미늄 와이어가 존재하지 않으며 상기 실시예에서 알루미늄 와이어가 차지했던 채널이 배출구 채널인 점을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방식 및 동일한 크기로 제조된 침상 뮬라이트 필터를 사용하였다. 또한, 매연의 양 및 매연의 연소(burn off)는 실시예와 동일하였다. 최대 온도 및 온도 프로파일을 도 2에 도시한다.
도 1 및 도 2로부터, 실시예가 상당히 더 낮은 최대 온도를 가지며, 온도 프로파일이 상당히 넓어짐(이것이 훨씬 더 온화한 열 거동이기 때문에, 바람직함)이 분명하다. 또한, 이렇게 온도 프로파일이 넓어지는 것은, 전형적인 추가의 연료 주입 없이, 제어된 방식으로 추가의 매연을 연소시키는 데 유용할 수 있다(즉, 상 변화 물질은 역반응(reversion) 시 열 에너지를 방출할 것이며, 이는 추가의 매연을 점화하는 데 사용될 수 있다).
첨부된 특허청구범위에서 청구항들이 서로 명시적으로 종속되지 않았더라도, 본 발명은 임의의 하나 이상의 청구항들과 조합된 임의의 하나의 청구항의 하나 이상의 실시양태의 임의의 조합도 고려한다.

Claims (20)

  1. 주입구 말단 및 배출구 말단을 갖는 다공성 세라믹 허니컴 바디(honeycomb body)를 포함하는 세라믹 허니컴 필터로서,
    상기 주입구 말단 및 상기 배출구 말단이, 상기 세라믹 바디의 주입구 말단으로부터 배출구 말단으로 연장되는 인접한 주입구 및 배출구 채널에 의해 연결되고,
    상기 주입구 채널 및 상기 배출구 채널은, 상기 주입구 채널과 상기 배출구 채널 사이의 다수의 인터레이싱된(interlaced) 박형(thin) 기체 여과용 다공성 격벽과 세라믹 플러그(ceramic plug)로 정의되고,
    상기 주입구 채널이 상기 세라믹 바디의 배출구 말단에서 주입구 세라믹 플러그를 갖고 상기 배출구 채널이 상기 세라믹 바디의 주입구 말단에서 배출구 세라믹 플러그를 가져서, 유체가 상기 주입구 말단으로 도입되면 상기 격벽을 통과하여 상기 배출구 말단으로 배출되며,
    상기 세라믹 허니컴 바디가, 열 에너지를 흡수하여 가역적인 상 변화를 겪는 열 흡수 물질을 포함하는, 세라믹 허니컴 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 허니컴이 침상(acircular) 세라믹으로 구성된, 세라믹 허니컴 필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 침상 세라믹이 침상 뮬라이트인, 세라믹 허니컴 필터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가역적인 상 변화가 고체에서 액체로의 용융인, 세라믹 허니컴 필터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 흡수 물질이 금속인, 세라믹 허니컴 필터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 금속이 알루미늄, 주석, 구리, 전술된 금속 중 임의의 하나의 합금, 또는 전술된 성분들의 혼합물인, 세라믹 허니컴 필터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 흡수 물질이 쉘(shell)로 둘러싸인, 세라믹 허니컴 필터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 쉘이, 상기 열 흡수 물질이 가역적인 상 변화를 겪는 온도보다 200℃ 이상 높은 융점을 갖는 세라믹 또는 금속인, 세라믹 허니컴 필터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 열 흡수 물질이 금속이고, 상기 쉘이 상기 금속의 산화물인, 세라믹 허니컴 필터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속이 알루미늄, 구리, 주석, 전술된 금속 중 임의의 하나의 합금, 또는 전술된 성분들의 임의의 혼합물인, 세라믹 허니컴 필터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 금속이 알루미늄 또는 이의 합금인, 세라믹 허니컴 필터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 흡수 물질의 상 변화가 약 450℃ 이상 약 1000℃ 이하의 온도에서 일어나는, 세라믹 허니컴 필터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 상 변화 온도가 약 500℃ 이상인, 세라믹 허니컴 필터.
  14. 제 14 항에 있어서,
    상기 상 변화 온도가 약 800℃ 이하인, 세라믹 허니컴 필터.
  15. (i) 열 에너지를 흡수하여 상 변화를 겪는 열 흡수 물질을 갖는 세라믹 허니컴 필터를 제공하는 단계;
    (ii) 상기 세라믹 허니컴 필터에 디젤 배기가스를 통과시켜, 상기 필터에 의해 상기 배기가스 중의 매연(soot)을 포획하는 단계; 및
    (iii) 상기 세라믹 허니컴 필터를, 디젤 매연이 연소하도록 충분히 가열하고, 이때 상기 열 흡수 물질이, 상기 매연의 연소로부터 생성된 열의 일부를 흡수하여 상 변화를 겪는 단계
    를 포함하는, 디젤 매연의 여과 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 열 흡수 물질이 금속인, 여과 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 열 흡수 물질이, 상기 열 흡수 물질이 가역적인 상 변화를 겪는 온도보다 200℃ 이상 높은 융점을 갖는 쉘로 둘러싸인 금속인, 여과 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 금속이 알루미늄 또는 이의 합금인, 여과 방법.
  19. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 열 흡수 물질이 쉘로 둘러싸인, 여과 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 쉘이, 상기 열 흡수 물질이 가역적인 상 변화를 겪는 온도보다 200℃ 이상 높은 융점을 갖는 세라믹 또는 금속인, 여과 방법.
KR1020107007762A 2007-10-12 2008-10-09 개선된 내열충격성 그을음 필터 Expired - Fee Related KR101569221B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US97955107P 2007-10-12 2007-10-12
US60/979,551 2007-10-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100084509A true KR20100084509A (ko) 2010-07-26
KR101569221B1 KR101569221B1 (ko) 2015-11-20

Family

ID=40474940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107007762A Expired - Fee Related KR101569221B1 (ko) 2007-10-12 2008-10-09 개선된 내열충격성 그을음 필터

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8092579B2 (ko)
EP (1) EP2203238B1 (ko)
JP (2) JP5736173B2 (ko)
KR (1) KR101569221B1 (ko)
CN (1) CN101939073B (ko)
BR (1) BRPI0816627A2 (ko)
WO (1) WO2009048994A2 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2262747B1 (en) * 2008-02-29 2013-06-05 Corning Incorporated Permeable material and articles made therefrom
US9566552B2 (en) * 2014-04-07 2017-02-14 Ford Global Technologies, Llc Temperature maintenance and regulation of vehicle exhaust catalyst systems with phase change materials
KR102102973B1 (ko) * 2017-11-14 2020-04-22 에스케이씨 주식회사 연마패드

Family Cites Families (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2340071A (en) * 1940-04-25 1944-01-25 Laurence C Maher Antibackfire device for internal combustion engines
NL284641A (ko) 1961-10-23
US3251403A (en) 1962-01-05 1966-05-17 Corning Glass Works Ceramic heat exchanger structures
US3565830A (en) 1963-02-07 1971-02-23 Engelhard Min & Chem Coated film of catalytically active oxide on a refractory support
GB1119180A (en) 1966-04-01 1968-07-10 Morganite Res & Dev Ltd Forming deposits within porous material
US3641763A (en) * 1970-09-08 1972-02-15 Gen Motors Corp Gas turbine catalytic exhaust system
US3887741A (en) 1973-08-13 1975-06-03 Corning Glass Works Thin-walled honeycombed substrate with axial discontinuities in the periphery
US3983283A (en) 1974-03-18 1976-09-28 Corning Glass Works Honeycombed structures having open-ended cells formed by interconnected walls with longitudinally extending discontinuities
JPS53139872A (en) * 1977-05-10 1978-12-06 Toray Industries Porous body comprising metal coated carbon fiber
JPS5546338A (en) 1978-09-28 1980-04-01 Ngk Insulators Ltd Heat and shock resistant, revolving and heat-regenerating type ceramic heat exchanger body and its manufacturing
US4355783A (en) * 1978-11-06 1982-10-26 Cutter Laboratories, Inc. Flow control device
JPS609861B2 (ja) 1979-12-19 1985-03-13 株式会社豊田中央研究所 排気ガス浄化用触媒
US4329162A (en) 1980-07-03 1982-05-11 Corning Glass Works Diesel particulate trap
US4335783A (en) 1980-11-10 1982-06-22 Corning Glass Works Method for improving thermal shock resistance of honeycombed structures formed from joined cellular segments
US4381815A (en) 1980-11-10 1983-05-03 Corning Glass Works Thermal shock resistant honeycomb structures
DE3217357C2 (de) * 1982-05-08 1987-03-12 Fa. J. Eberspächer, 7300 Esslingen Einrichtung zur Verminderung des Rußanteils im Abgas von Brennkraftmaschinen
DE3232729A1 (de) 1982-09-03 1984-03-08 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herabsetzung der zuendtemperatur von aus dem abgas von dieselmotoren herausgefiltertem dieselruss
US4619244A (en) * 1983-03-25 1986-10-28 Marks Alvin M Solar heater with cavity and phase-change material
US4581285A (en) * 1983-06-07 1986-04-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High thermal capacitance multilayer thermal insulation
JPS60141668A (ja) 1983-12-28 1985-07-26 日本碍子株式会社 セラミックハニカム構造体を接合若しくはコーティングまたは封着するためのセラミック材料組成物
DE3407172C2 (de) 1984-02-28 1986-09-04 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Einrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren
NL8503090A (nl) 1985-11-11 1987-06-01 Harshaw Chemie Bv Werkwijze voor het bereiden van gedragen katalysator systemen.
JPH0356354Y2 (ko) 1986-04-08 1991-12-18
US4727052A (en) 1986-06-27 1988-02-23 Engelhard Corporation Catalyst compositions and methods of making the same
US4702853A (en) * 1986-10-06 1987-10-27 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Phase change thermal energy storage material
US4902664A (en) 1987-08-13 1990-02-20 Engelhard Corporation Thermally stabilized catalysts containing alumina and methods of making the same
ATE78717T1 (de) 1987-10-30 1992-08-15 Degussa Platin-freier dreiweg-katalysator.
US5022991A (en) * 1988-09-08 1991-06-11 Corning Incorporated Thermite coated filter
JP2505261B2 (ja) 1988-09-29 1996-06-05 日本碍子株式会社 セラミック熱交換体およびその製造法
JPH0338250A (ja) 1989-07-06 1991-02-19 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
US5340516A (en) 1989-07-28 1994-08-23 Engelhard Corporation Thermal shock and creep resistant porous mullite articles prepared from topaz and process for manufacture
CA2020453A1 (en) 1989-07-28 1991-01-29 Bulent O. Yavuz Thermal shock and creep resistant porous mullite articles
US5254519A (en) 1990-02-22 1993-10-19 Engelhard Corporation Catalyst composition containing platinum and rhodium components
US5130109A (en) 1990-02-22 1992-07-14 Wan Chung Zong Catalyst composition containing segregated platinum and rhodium components
US5098455A (en) 1990-12-21 1992-03-24 The Dow Chemical Company Regenerable exhaust gas filter element for diesel engines
JP4087897B2 (ja) 1991-11-26 2008-05-21 バスフ・カタリスツ・エルエルシー 改良された酸化触媒および使用方法
US5198007A (en) 1991-12-05 1993-03-30 The Dow Chemical Company Filter including a porous discriminating layer on a fused single crystal acicular ceramic support, and method for making the same
US5194154A (en) 1991-12-05 1993-03-16 The Dow Chemical Company Structure for filter or heat exchanger, composed of a fused single crystal acicular ceramic
GB9226434D0 (en) 1992-12-18 1993-02-10 Johnson Matthey Plc Catalyst
US5364259A (en) * 1993-03-10 1994-11-15 Monsanto Enviro-Chem Systems, Inc. Process and apparatus for gas phase reaction in a regenerative incinerator
US5787707A (en) * 1994-08-02 1998-08-04 Corning Incorporated In-line adsorber system
EP0745416B1 (en) * 1995-06-02 2003-09-17 Corning Incorporated Device for removal of contaminants from fluid streams
ZA963235B (en) 1995-06-15 1996-10-25 Engelhard Corp Diesel exhaust stream treating catalyst and method of use
US5759496A (en) * 1995-12-21 1998-06-02 Corning Incorporated Apparatus for removing VOC's from an exhaust gas stream
EP1382443B1 (en) 1996-01-12 2013-04-24 Ibiden Co., Ltd. A filter for purifying exhaust gas
US6152978A (en) * 1996-02-02 2000-11-28 Pall Corporation Soot filter
US5939354A (en) 1996-04-10 1999-08-17 Catalytic Solutions, Inc. Perovskite-type metal oxide compounds and method for preparing the compounds
WO1999012642A1 (en) 1997-09-09 1999-03-18 Ceramem Corporation Catalytic gas filter and methods
JPH11117001A (ja) * 1997-10-09 1999-04-27 Denki Kagaku Kogyo Kk 耐熱性・導電性複合粉末及びその用途
ATE306608T1 (de) 1998-11-13 2005-10-15 Engelhard Corp Katalysator und verfahren zur reduzierung der abgasemissionen
JP2000193395A (ja) * 1998-12-22 2000-07-14 Nkk Corp ハニカム構造蓄熱媒体
US6875407B1 (en) * 1999-01-22 2005-04-05 Benteler Automotive Corporation Vacuum-insulated exhaust treatment device with phase change materials and thermal management system
JP2002542015A (ja) 1999-04-19 2002-12-10 エンゲルハード・コーポレーシヨン セリアと白金族金属を含んで成る触媒組成物
JP2003503191A (ja) 1999-07-02 2003-01-28 エンゲルハード・コーポレーシヨン ディーゼルエンジン排気ガス処理用酸化触媒
FR2796638B1 (fr) 1999-07-21 2001-09-14 Ceramiques Tech Et Ind S A Structure monolithe nid d'abeilles en materiau ceramique poreux, et utilisation comme filtre a particules
US6306335B1 (en) 1999-08-27 2001-10-23 The Dow Chemical Company Mullite bodies and methods of forming mullite bodies
DE20023989U1 (de) 1999-09-29 2008-09-18 IBIDEN CO., LTD., Ogaki-shi Keramische Filteranordnung
KR100843992B1 (ko) 1999-12-23 2008-07-07 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 촉매 장치
WO2001091882A1 (en) 2000-06-01 2001-12-06 Corning Incorporated Cordierite body
JP4075292B2 (ja) 2000-07-24 2008-04-16 トヨタ自動車株式会社 パティキュレート浄化触媒
US6826906B2 (en) 2000-08-15 2004-12-07 Engelhard Corporation Exhaust system for enhanced reduction of nitrogen oxides and particulates from diesel engines
US6508852B1 (en) 2000-10-13 2003-01-21 Corning Incorporated Honeycomb particulate filters
US7005404B2 (en) * 2000-12-20 2006-02-28 Honda Motor Co., Ltd. Substrates with small particle size metal oxide and noble metal catalyst coatings and thermal spraying methods for producing the same
JP4404497B2 (ja) 2001-03-01 2010-01-27 日本碍子株式会社 ハニカムフィルター、及びその製造方法
US20020172633A1 (en) 2001-03-06 2002-11-21 Koermer Gerald S. Vehicular atmosphere cleansing system
JP4511071B2 (ja) 2001-03-29 2010-07-28 日本碍子株式会社 ハニカム構造体及びそのアッセンブリ
JP2002292225A (ja) 2001-03-30 2002-10-08 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体及びそのアッセンブリ
FR2823253B1 (fr) 2001-04-06 2003-08-15 Saint Gobain Ct Recherches Corps filtrant pour la filtration de particules contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
PL366538A1 (pl) * 2001-04-23 2005-02-07 Dow Global Technologies Inc. Sposób wytwarzania monolitycznego filtra z przepływem ściennym
JP2003010616A (ja) * 2001-06-29 2003-01-14 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体
DE60210293T2 (de) 2001-08-01 2006-10-12 Johnson Matthey Plc Benzinmotor mit abgasanlage zur verbrennung von partikeln
US6982065B2 (en) * 2001-08-08 2006-01-03 Alstom Technology Ltd Catalyzer
US6736875B2 (en) 2001-12-13 2004-05-18 Corning Incorporated Composite cordierite filters
ATE497488T1 (de) 2002-03-25 2011-02-15 Dow Global Technologies Inc Mullitkörper und verfahren zur herstellung von mullitkörpern
DK200200828A (da) * 2002-05-30 2003-12-01 Reccat Aps Selvregulerende katalysator
CN1323981C (zh) 2002-07-31 2007-07-04 康宁股份有限公司 以钛酸铝为基的陶瓷制品
US6849181B2 (en) 2002-07-31 2005-02-01 Corning Incorporated Mullite-aluminum titanate diesel exhaust filter
JP4404602B2 (ja) * 2002-10-24 2010-01-27 京セラ株式会社 セラミックス−金属複合体およびこれを用いた高熱伝導放熱用基板
JP2004162626A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Hitachi Ltd 排ガス浄化装置
GB0304939D0 (en) 2003-03-05 2003-04-09 Johnson Matthey Plc Light-duty diesel engine and a particulate filter therefor
US7405338B2 (en) * 2003-04-07 2008-07-29 Velocys Dehydrogenation reactions in narrow reaction chambers and integrated reactors
US20040211182A1 (en) * 2003-04-24 2004-10-28 Gould Len Charles Low cost heat engine which may be powered by heat from a phase change thermal storage material
JP4285096B2 (ja) * 2003-06-16 2009-06-24 株式会社デンソー 内燃機関の排ガス浄化装置
JP4805676B2 (ja) * 2003-07-25 2011-11-02 日本碍子株式会社 セラミックス多孔質体及びその透過性能評価方法
WO2005021138A2 (en) * 2003-08-29 2005-03-10 Dow Global Technologies Inc. Improved diesel exhaust filter
JP4932256B2 (ja) * 2003-09-12 2012-05-16 イビデン株式会社 セラミック焼結体およびセラミックフィルタ
JP2007512133A (ja) 2003-11-24 2007-05-17 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド ディーゼル微粒子フィルター用触媒
AU2004292575A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-09 Reccat Aps Method for treatment of a fluid quantity including chemical reacting means such as combustible materials and a catalytic device
US7341970B2 (en) 2004-03-31 2008-03-11 Corning Incorporated Low thermal expansion articles
US7238217B2 (en) 2004-04-23 2007-07-03 Corning Incorporated Diesel engine exhaust filters
JP2006110413A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Ngk Insulators Ltd ハニカムフィルター
US7384442B2 (en) 2005-02-28 2008-06-10 Corning Incorporated Ceramic wall-flow filter including heat absorbing elements and methods of manufacturing same
WO2006112061A1 (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Ibiden Co., Ltd. ハニカム構造体
US7964012B2 (en) * 2005-08-03 2011-06-21 Hollingsworth & Vose Company Filter media with improved conductivity
US20070105707A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-10 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing honeycomb structure
JP2007252993A (ja) 2006-03-20 2007-10-04 Ngk Insulators Ltd ハニカム構造体
WO2007149535A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Ben Strauss Honeycomb with a fraction of substantially porous cell walls
US7621981B2 (en) * 2006-12-29 2009-11-24 Cummins Filtration Ip, Inc Apparatus, system, and method for dispersing heat within a particulate filter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014138937A (ja) 2014-07-31
CN101939073A (zh) 2011-01-05
EP2203238A2 (en) 2010-07-07
BRPI0816627A2 (pt) 2015-03-10
WO2009048994A3 (en) 2009-06-25
JP5736173B2 (ja) 2015-06-17
JP2011501693A (ja) 2011-01-13
US20090095158A1 (en) 2009-04-16
WO2009048994A2 (en) 2009-04-16
CN101939073B (zh) 2014-08-27
US8092579B2 (en) 2012-01-10
EP2203238B1 (en) 2014-05-28
KR101569221B1 (ko) 2015-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7772151B2 (en) Zone catalyzed soot filter
KR100517568B1 (ko) 배기가스를 정화하는 필터촉매
JP5767770B2 (ja) 極薄触媒酸化塗膜を有するディーゼル粉塵フィルター
KR101457238B1 (ko) 개선된 매연 필터
CN101379275A (zh) 用于柴油机的排气处理系统
JP2011506095A (ja) 触媒すすフィルタの製造およびシステム
JP2004523686A (ja) 気体流れからＮＯｘとＳＯｘを除去するための触媒および方法
JP5106716B2 (ja) 排ガス浄化材及び排ガス浄化装置
US7763560B2 (en) Catalyst for purifying diesel engine exhaust gas and method for production thereof
KR101569221B1 (ko) 개선된 내열충격성 그을음 필터
JP3874246B2 (ja) ディーゼル排ガス浄化用フィルタ型触媒
US20090229260A1 (en) Exhaust Gas Purifying Apparatus
JP5070173B2 (ja) 排ガス浄化フィルタ及びその製造方法
JP2005246314A (ja) 触媒用ハニカム基材及び排ガス浄化用触媒
JP4785470B2 (ja) 排ガス浄化フィルタおよびその製造方法
JP2025540384A (ja) ガソリン用途のためのゾーン化されたｓｃｒ入口及びｐｇｍ出口を有するアンモニア酸化触媒

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181018

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20191110

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20191110

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000