发明名称 减少碳氢化合物排放之双转换器引擎废气系统
摘要 本发明提供控制碳氢化合物排放物之引擎系统及方法。该系统及方法主要依据是使用两个触媒转换槽,第一个槽包含一触媒材料以及第二槽包含触媒剂以及分子筛能够在引擎起动第一阶段吸附碳氢化合物以及当触媒达到有效转换温度时将使碳氢化合物释出。依据本发明,引擎废气能够选择性地传送到两个转换器之任何一个,而使得在最初所产生之碳氢化合物被分子筛保持在系统中而再循环地流过转换器以及在有效转换温度达到后再与触媒接触。
申请公布号 TW174892 申请公布日期 1991.12.11
申请号 TW080104517 申请日期 1991.06.08
申请人 康宁公司 发明人 马连那官答帕提耳;爱文摩里丝拉治曼;路易坦利苏华
分类号 F01N3/24 主分类号 F01N3/24
代理机构 代理人 吴洛杰 台中巿太原路二段二一五巷一弄八号
主权项 1.一种将引擎所排放出废气中碳氢化合物加以转换之废气系统,该系统包含 :第一触媒转换器构件以转换引擎废气中之碳氢化合物为水及二氧化碳,所提及第一触媒转换器构件具有一" 截止 "温度;第二触媒转换器构件,其位于较第一触媒转换器构件距离引擎更远处,该第二构件包含 (a) 分子筛构件,能够吸附引擎废气中之碳氢化合物以及更能够使该被吸附之碳氢化合物加热到不能被吸附之温度,(b) 至少一种触媒剂并具有一截止温度 ;及一个或多个传送元件以选择性传送该引擎废气系统之引擎废气,藉以使该传送元件操作以(i) 在第一转换器构件到达其截止温度前之第一阶段中传送大体上所有引擎废气流经第一触媒转换器构件以及再流经第二触媒转换器构件;(ii) 在第一转换器构件已达到截止温度后及在分子筛构件达到其释出吸附温度前之第二阶段,传送一部份由第一转换器所排出之废气流经第二触媒转换构件 ;以及(iii) 在所提及分子筛构件达到其释出吸附之温度后之第三阶段,传送 ( a )一部份由第一触媒转换器构件研排出之废气流经第二触媒转换器以及再传送大体上所有由第二转换器构所排出之废气至第一转换器构件中,以及 ( b )由第一构件所排出之其余废气回到引擎或大气中,而绕过第二构件。2.依据申请专利范围第1项之引擎废气系统,其中所提及分子筛构件包含高矽含量结晶之沸石以及所提及触媒至少包含一种贵金属。3.依据申请专利范围第2项之引擎废气系统,其中所提及沸石是由 s il i c a l i t e,ZSM-5,ZSM-8,ZSM-11,ZSM-l2及结光沸石( m o r d e n i t e ) 所构成。4.依据申请专利范围第I项之引擎废气系统,其中所提及第二触媒转换器构件包含陶瓷基板涂覆以或埋嵌以沸石及贵金属。5.依据申请专利范围第4项之引孳废气系统,其中所提及沸石是由s i l i c a l i t e,ZSM-5,ZSM-8,ZSM-l l , ZSM-l2及丝光沸石( m o r d e n i te ) 所构成。6.依据申请专利范围第4项之引擎废气系统,其中所提及陶瓷基质为蜂巢体之形式。7.依据申请专利范围第2项之引擎废气系统,其中所提及传送元件至少包含一个热力控制阀,在其中所提及第三阶段过程中传送元件主要功能是传送由第二转换器构件所排出之废气回到第一转换器构件。8.依据申请专利范围第7项之引擎废气系统,其中在第二阶段过程中所提及传送构件主要功能是将使由第一触媒转换器构件所排出之一部份废气旁通绕过第一触媒转换器构件。9.依据申请专利范围第7项之引擎废气系统,其中在第二阶段过程中所提及传送构件主要功能是将使由第二触媒转换器构件所排出之一部份废气再循环至第一触媒转换器构件。10.依据申请专利范围第8项之引擎废气系统,其中在第二阶段过程中所提及传送构件主要功能是将使由第二触媒转换器构件所排出之一部份废气再循环至第一触媒转换器构件。11.依据申请专利范围第7项之引擎废气系统,其中所提及传送构件将使得第三阶段过程一直持续到大体上所有碳氢化合物由所提及分子筛构件释出所有碳氢化合物为止。12.依据申请专利范围第8项之引孳废气系统,其中所提及传送构件将使得第三阶段过程一直持续到大体上所有碳氢化合物由所提及分子筛构件程出所有碳氢化合物为止。13.依据申请专利范围第7项之引擎废气系统,其中所提及传送构件将使得第三阶段过程一直持续到至少第二触媒转换器构件中之贵金属达到其截止温度为止。14.依据申请专利范围第13项之引擎废气系统,其中所提及传送构件在第四阶段主要功能,即在第二触媒转换器构件达到其截止温度以后之主要功能在于传送大体上所有引擎废气流经第一触媒转换器构件,而后再流过第二触媒转换器构件,以及再排到系统外之大气中。15.一种控制内燃引擎所产生废气中所含碳氢化合物排放之方法,该方法包含 :提供第一触媒转换器构件以转换引擎废气中之碳氢化合物为水及二氧化碳,所提及第一触媒转换器构件具有一截止温度 ;提供第二触媒转换器构件,其位于较第一触媒转换器构件距离引擎更远处,该第二构件包含 (a)分子筛构件,能够吸附引擎废气中之碳氢化合物以及更能够使该被吸附之碳氢化合物加热到不能被吸附之温度, (b)至少一种触媒剂并具有一截止温度; 及选择性传送该引擎废气系统之引擎废气藉以使(i) 在第一转换器构件到达其截止温度前之第一阶段中传送大体上所有引擎废气流经第一触媒转换器构件以及再流经第二触媒转换器构件;(ii)在第一转换器构件已达到截止温度后及在分子筛构件达到其释出吸附温度前之第二阶段,传送一部份由第一转换器所排出之废气流经第二触媒转换构件 ;以及(iii) 在所提及分子筛构件达到其释出吸附之温度后之第三阶段,传送(a)一部份由第一触媒转换器构件所排出之废气流经第二触媒转换器以及再传送大体上所有由第二转换器构所排出之废气回至引擎或第一转换器构件中,以及 (b) 由第一构件所排出之其余废气至大气中,而绕过第二构件。16.依据申请专利范围第15项之方法,其中所提及分于筛构件包含高矽含量结晶之沸石以及所提及触媒至少包含一种贵金属。17.依据申请专利范围第16项之方法,其中所提及沸石是由s i l ic a l i t e,ZSM-5,ZSM-8, ZSM-11, ZSM-12及丝光沸石(m o r d e n i t e ) 所构成。18.依据申请专利范围第16项之方法,其中所提及第二触媒转换器构件包含陶瓷基板涂覆以或埋嵌以沸石及贵金属。19.依据申请专利范围第18项之方法,其中所提及沸石是由 silicalite, ZSM-5,ZSM-8,ZSM-ll, ZSM-12及丝光沸石(m o r d e n I t r ) 所构成。20﹒依据申请专利范围第14项之方法,其中所提及陶瓷基质为蜂巢体之形式。21.依据申请专利范围第16项之方法,其中所提及传送元件至少包含一个热力控制阀,在其中所提及第三阶段过程中传送元件主要功能是传送由第二转换器构件所排出之废气回到第一转换器构件。22.依据申请专利范围第21项之方法,其中在第二阶段过程中所提及传送构件主要功能是将使由第一触媒转换器构件所排出之一部份废气旁通绕过第一触媒转换器构件23.依据申请专利范围第21项之方法,其中在第二阶段过程中所提及传送构件主要功能是将使由第二触媒转换器构件所排出之一部份废气再循环至第一触媒转换器构件24.依据申请专利范围第22项之方法,其中在第二阶段过程中所提及传送构件主要功能是将使由第二触媒转换器构件所排出之一部份废气再循环至第一触媒转换器构件25.依据申请专利范围第21项之方法,其中所提及传送构件将使得第三阶段过程一直持续到大体上所有碳氢化合物由所提及分子筛构件释出所有碳 氢化合物为止。26.依据申请专利范围钢22项之方法,其中所提及传送构件将使得第三阶段过程一直持续到大体上所有碳氢化合物由所提及分子筛构件释出所有碳氢化合物为止。图示简单说明:图I为依据本发明之引擎废气系统示意图,图2为一图表,显示出本发明引擎废气系统中两种触转换器构件所达到之相对温度以及在系统优先操作状况下废气传送流经系统,其为时间之函数。图3 a概略地说明本发明含有沸石构件之测试。图3 b为引擎废气进入及离开沸石构件之碳氢化合物含量曲线图为引擎起重后时间之函数,其依据图3 a所说明方式测试。
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