JP2000213335A - 排ガス浄化触媒用還元剤 - Google Patents
排ガス浄化触媒用還元剤Info
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
-
- 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
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車排ガス中のＮＯｘ還元用触媒のための
還元剤として実用的かつ効率的な尿素系還元剤組生物及
びそれを用いてのＮＯｘ低減方法を提供すること。 【解決手段】 排ガス中のＮＯｘを触媒により選択還元
処理する際に、尿素のアルコール溶液からなる還元剤を
処理前の排ガス中に導入してからＮＯｘ還元用触媒と接
触させ、触媒としては尿素によるＮＯｘ還元用触媒とア
ルコールによるＮＯｘ還元用触媒とを直列に配置したも
のを用いる。
還元剤として実用的かつ効率的な尿素系還元剤組生物及
びそれを用いてのＮＯｘ低減方法を提供すること。 【解決手段】 排ガス中のＮＯｘを触媒により選択還元
処理する際に、尿素のアルコール溶液からなる還元剤を
処理前の排ガス中に導入してからＮＯｘ還元用触媒と接
触させ、触媒としては尿素によるＮＯｘ還元用触媒とア
ルコールによるＮＯｘ還元用触媒とを直列に配置したも
のを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排ガス中の
ＮＯｘを触媒により選択還元する際に処理前の排ガス中
に導入される還元剤及びその還元剤を用いて排ガス中の
ＮＯｘを低減する方法に関する。
ＮＯｘを触媒により選択還元する際に処理前の排ガス中
に導入される還元剤及びその還元剤を用いて排ガス中の
ＮＯｘを低減する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関、例えばディーゼルエンジンに
おいて燃焼温度が高い場合にＮＯｘが発生し易いことは
良く知られており、そのような場合排ガス中に含まれる
ＮＯｘを選択的に還元する触媒を用いて排ガスを浄化す
ることが行なわれている。排ガス中にはそのような還元
処理のために還元剤として有効に作用する物質の量が希
少であるので、ＮＯｘ還元の促進のために処理前の排ガ
ス中に必要に応じて外部から何らかの還元剤を導入する
ことが行なわれる。この目的のための還元剤としては炭
化水素類（例えば軽油）が一般的であるが、尿素がＮＯ
ｘ還元剤として注目されてきている。従来排ガス中に尿
素を均一に分布させるために尿素を水溶液の形で排気管
中のＮＯｘ還元触媒の上流側のところで噴射して使用し
てきた。
おいて燃焼温度が高い場合にＮＯｘが発生し易いことは
良く知られており、そのような場合排ガス中に含まれる
ＮＯｘを選択的に還元する触媒を用いて排ガスを浄化す
ることが行なわれている。排ガス中にはそのような還元
処理のために還元剤として有効に作用する物質の量が希
少であるので、ＮＯｘ還元の促進のために処理前の排ガ
ス中に必要に応じて外部から何らかの還元剤を導入する
ことが行なわれる。この目的のための還元剤としては炭
化水素類（例えば軽油）が一般的であるが、尿素がＮＯ
ｘ還元剤として注目されてきている。従来排ガス中に尿
素を均一に分布させるために尿素を水溶液の形で排気管
中のＮＯｘ還元触媒の上流側のところで噴射して使用し
てきた。
【０００３】しかしながら、尿素を溶解するための水自
体は排ガス中のＮＯｘ還元条件下で還元剤として作用し
うるものではなくそのまま大気中へ放出されるから、Ｎ
Ｏｘ還元処理反応への実体的あるいは直接的寄与はなく
車載重量を徒らに大きくしている。
体は排ガス中のＮＯｘ還元条件下で還元剤として作用し
うるものではなくそのまま大気中へ放出されるから、Ｎ
Ｏｘ還元処理反応への実体的あるいは直接的寄与はなく
車載重量を徒らに大きくしている。
【０００４】さらには水の凍結点は０℃であり、冬期あ
るいは寒冷地において尿素水溶液をＮＯｘ還元剤で使用
するとすれば、凍結する問題があり、その凍結防止のた
めの加温、保温装置手段を設けると、コスト増加、スペ
ース及び重量の増加という好ましくない問題を引き起こ
す。
るいは寒冷地において尿素水溶液をＮＯｘ還元剤で使用
するとすれば、凍結する問題があり、その凍結防止のた
めの加温、保温装置手段を設けると、コスト増加、スペ
ース及び重量の増加という好ましくない問題を引き起こ
す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記の
ような従来のＮＯｘ還元用尿素還元剤の使用に伴なう諸
問題に鑑み、それらを解決、解消すべく研究検討を重
ね、さらにはより効率的なＮＯｘ低減方法を創出すべく
研究を実施して本発明の還元剤及びＮＯｘ低減方法を案
出した。本発明はアルコール類が比重が小さく（軽量
性）、尿素の溶剤として充分な溶解性を示し、かつ排ガ
ス中のＮＯｘ用還元剤として機能しうるという知見に基
いており、また尿素のアルコール溶液からなるＮＯｘ用
還元剤を低温から高温までの広い温度範囲にわたって効
率的に機能させるための触媒の組み合せの発見にも基い
ている。
ような従来のＮＯｘ還元用尿素還元剤の使用に伴なう諸
問題に鑑み、それらを解決、解消すべく研究検討を重
ね、さらにはより効率的なＮＯｘ低減方法を創出すべく
研究を実施して本発明の還元剤及びＮＯｘ低減方法を案
出した。本発明はアルコール類が比重が小さく（軽量
性）、尿素の溶剤として充分な溶解性を示し、かつ排ガ
ス中のＮＯｘ用還元剤として機能しうるという知見に基
いており、また尿素のアルコール溶液からなるＮＯｘ用
還元剤を低温から高温までの広い温度範囲にわたって効
率的に機能させるための触媒の組み合せの発見にも基い
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、排ガス中のＮ
Ｏｘを触媒により選択還元処理する際に処理前の排ガス
中に導入される還元剤であって、尿素のアルコール溶液
からなることを特徴とする上記還元剤を提供する。
Ｏｘを触媒により選択還元処理する際に処理前の排ガス
中に導入される還元剤であって、尿素のアルコール溶液
からなることを特徴とする上記還元剤を提供する。
【０００７】さらに本発明は上記本発明の還元剤を導入
した排ガスを最初に尿素によるＮＯｘ還元用触媒、次い
でアルコールによるＮＯｘ還元用触媒と連続的に接触さ
せることからなる排ガス中のＮＯｘ低減方法をも提供す
る。この本発明方法における第２番目の触媒、すなわち
アルコールによるＮＯｘ還元用触媒から流出する排ガス
流中には尿素由来のアンモニアあるいはその誘導体や残
留アルコール等が微量存在することもありうるので、そ
のような第２番目の触媒から流出する排ガス流を、アン
モニア及びアルコールを酸化させるための酸化触媒と接
触させることも本発明の範囲内である。
した排ガスを最初に尿素によるＮＯｘ還元用触媒、次い
でアルコールによるＮＯｘ還元用触媒と連続的に接触さ
せることからなる排ガス中のＮＯｘ低減方法をも提供す
る。この本発明方法における第２番目の触媒、すなわち
アルコールによるＮＯｘ還元用触媒から流出する排ガス
流中には尿素由来のアンモニアあるいはその誘導体や残
留アルコール等が微量存在することもありうるので、そ
のような第２番目の触媒から流出する排ガス流を、アン
モニア及びアルコールを酸化させるための酸化触媒と接
触させることも本発明の範囲内である。
【０００８】本発明の還元剤（組成物）を調製するため
に用いられるアルコール（例えばＣ 1〜Ｃ7アルコール、
好ましくはＣ1〜Ｃ3アルコール）は低比重であり、また
低い凍結点（融点）を有する。本発明のために好ましい
アルコールの例であるメタノール、エタノール及びイソ
プロピルアルコールは、概略の比重が０．８０；０．７
９及び０．７８６ｇ／ｍｌ（２０℃）であり、水よりも
約２０％またはそれ以上軽い。
に用いられるアルコール（例えばＣ 1〜Ｃ7アルコール、
好ましくはＣ1〜Ｃ3アルコール）は低比重であり、また
低い凍結点（融点）を有する。本発明のために好ましい
アルコールの例であるメタノール、エタノール及びイソ
プロピルアルコールは、概略の比重が０．８０；０．７
９及び０．７８６ｇ／ｍｌ（２０℃）であり、水よりも
約２０％またはそれ以上軽い。
【０００９】これら３種のアルコールの融点はそれぞれ
−９４℃；−１１４℃；及び−９０℃であり、使用中に
凍結することはない。これらのアルコールは一般に尿素
に対して良溶媒であり、尿素を高濃度で溶解させること
ができる。さらにアルコールは尿素と比較して相対的に
低い温度域でＮＯｘ還元剤として作用するので、本発明
の尿素のアルコール溶液からなる還元剤は、尿素単独水
溶液からなる還元剤と対比してほぼ２００℃からほぼ４
５０℃の広温度範囲で高いＮＯｘ還元作用を果す（実施
例参照）。
−９４℃；−１１４℃；及び−９０℃であり、使用中に
凍結することはない。これらのアルコールは一般に尿素
に対して良溶媒であり、尿素を高濃度で溶解させること
ができる。さらにアルコールは尿素と比較して相対的に
低い温度域でＮＯｘ還元剤として作用するので、本発明
の尿素のアルコール溶液からなる還元剤は、尿素単独水
溶液からなる還元剤と対比してほぼ２００℃からほぼ４
５０℃の広温度範囲で高いＮＯｘ還元作用を果す（実施
例参照）。
【００１０】そのような高効率のＮＯｘ還元を達成する
には、本発明の還元剤をなす成分である尿素及びアルコ
ールのそれぞれの還元作用を誘起するために別々の触媒
組成（構成）を採用すること、ならびにそれらの触媒の
排気管系での配置順序を選定することが重要である。か
くして本発明では、多様な実験の結果、相対的に高温で
ＮＯｘ還元活性を発現する尿素によるＮＯｘ還元用触媒
を排気管内で上流側に配置し、そして相対的に低温でＮ
Ｏｘ還元活性を発現するアルコールによるＮＯｘ還元用
触媒をその下流側に配置する分離直列配置方式を選択す
る。
には、本発明の還元剤をなす成分である尿素及びアルコ
ールのそれぞれの還元作用を誘起するために別々の触媒
組成（構成）を採用すること、ならびにそれらの触媒の
排気管系での配置順序を選定することが重要である。か
くして本発明では、多様な実験の結果、相対的に高温で
ＮＯｘ還元活性を発現する尿素によるＮＯｘ還元用触媒
を排気管内で上流側に配置し、そして相対的に低温でＮ
Ｏｘ還元活性を発現するアルコールによるＮＯｘ還元用
触媒をその下流側に配置する分離直列配置方式を選択す
る。
【００１１】本発明における尿素によるＮＯｘ還元用触
媒は銅イオンでイオン交換されたゼオライトが好まし
く、最も好ましくは銅イオン交換ＺＳＭ−５であり、実
装触媒は、銅イオン交換ゼオライト触媒粉末をバインダ
ー含有スラリーとし、このスラリーで耐火性（例：コー
ジェライト製）ハニカムモノリスをディップコートし、
乾燥、焼成することによる公知方法で作成される。
媒は銅イオンでイオン交換されたゼオライトが好まし
く、最も好ましくは銅イオン交換ＺＳＭ−５であり、実
装触媒は、銅イオン交換ゼオライト触媒粉末をバインダ
ー含有スラリーとし、このスラリーで耐火性（例：コー
ジェライト製）ハニカムモノリスをディップコートし、
乾燥、焼成することによる公知方法で作成される。
【００１２】本発明におけるアルコールによるＮＯｘ還
元用触媒は、γ−アルミナ、または銀を担持したアルミ
ナからなるのが好ましい。この触媒も実装されるときに
は上記と同様に耐火性ハニカムモノリスにディップコー
トされた形で使用される。
元用触媒は、γ−アルミナ、または銀を担持したアルミ
ナからなるのが好ましい。この触媒も実装されるときに
は上記と同様に耐火性ハニカムモノリスにディップコー
トされた形で使用される。
【００１３】上記の尿素によるＮＯｘ還元用触媒及びア
ルコールによるＮＯｘ還元用触媒を経て流出するＮＯｘ
低減処理の済んだ排ガス中には尿素由来のアンモニアや
余剰のアルコール等を場合により微量含むことがあるの
で、そのアルコールによるＮＯｘ還元用触媒の下流側の
排気管内にそのようなアンモニア及びアルコールを酸化
処理して浄化するための酸化触媒（例えばＰｔ、Ｐｄ、
Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ及びそれらの酸化物のうちの少なくと
も一つを担持したアルミナ）を配置して、排ガスをさら
に処理するのが好ましい。この酸化触媒も前のようなハ
ニカムにディップコートされた形で排気管内に実装され
る。
ルコールによるＮＯｘ還元用触媒を経て流出するＮＯｘ
低減処理の済んだ排ガス中には尿素由来のアンモニアや
余剰のアルコール等を場合により微量含むことがあるの
で、そのアルコールによるＮＯｘ還元用触媒の下流側の
排気管内にそのようなアンモニア及びアルコールを酸化
処理して浄化するための酸化触媒（例えばＰｔ、Ｐｄ、
Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ及びそれらの酸化物のうちの少なくと
も一つを担持したアルミナ）を配置して、排ガスをさら
に処理するのが好ましい。この酸化触媒も前のようなハ
ニカムにディップコートされた形で排気管内に実装され
る。
【００１４】本発明の実施態様例を図１の概念図を参照
して説明する。エンジン１からの排気ガスはマニホール
ドを経て排気管Ａに入る。排気管Ａの途中には直径を拡
大した膨張部分Ｂが設けられ、ここに上流側から順次に
尿素によるＮＯｘ還元用触媒被覆ハニカム６、アルコー
ルによるＮＯｘ還元用触媒被覆ハニカム７及び（任意
に、そして好ましくは）アンモニア及びアルコール酸化
用触媒８が直列に収容されている。この触媒収容膨張部
分Ｂの下流側にはマフラ９が続き、排ガスはこれを経て
最終的に放出される。
して説明する。エンジン１からの排気ガスはマニホール
ドを経て排気管Ａに入る。排気管Ａの途中には直径を拡
大した膨張部分Ｂが設けられ、ここに上流側から順次に
尿素によるＮＯｘ還元用触媒被覆ハニカム６、アルコー
ルによるＮＯｘ還元用触媒被覆ハニカム７及び（任意
に、そして好ましくは）アンモニア及びアルコール酸化
用触媒８が直列に収容されている。この触媒収容膨張部
分Ｂの下流側にはマフラ９が続き、排ガスはこれを経て
最終的に放出される。
【００１５】本発明による尿素−アルコール還元剤はタ
ンク３内に貯蔵され、そのタンクからパイプがポンプ３
及び電磁弁４を経て触媒収容膨張部分Ｂの上流側のとこ
ろの排気管壁を貫通し、排気管内中央部まで延在し、そ
の先端部に触媒収容膨張部分Ｂに向けた還元剤噴射ノズ
ル５が設けられている。
ンク３内に貯蔵され、そのタンクからパイプがポンプ３
及び電磁弁４を経て触媒収容膨張部分Ｂの上流側のとこ
ろの排気管壁を貫通し、排気管内中央部まで延在し、そ
の先端部に触媒収容膨張部分Ｂに向けた還元剤噴射ノズ
ル５が設けられている。
【００１６】エンジン１には回転数センサ１０及び負荷
センサ１１が、マニホールドから還元剤噴射ノズル５に
至るまでの排気管中にＮＯｘセンサ１２ａが、還元剤噴
射ノズル５よりも下流で、尿素−ＮＯｘ還元用触媒被覆
ハニカム６の入口付近に排気温センサ１３が、そしてア
ンモニア−アルコール酸化用触媒８とマフラ９との間に
ＮＯｘセンサ１２ｂが、それぞれ付設され、それらのセ
ンサの検出データ信号は電子制御装置（ＥＣＵ）Ｃへ入
力され、所定のマップ上で還元剤導入の必要性が認識さ
れると、ＥＣＵからポンプ３及び電磁弁４（開）の作動
信号が出され、尿素−アルコール還元剤がノズル５から
排ガス流内へ噴射され、還元剤担持排ガスはＮＯｘ還元
用触媒列で効率よく処理される。ＥＣＵのマップ上で還
元剤導入の必要性が認識されないときにはＥＣＵから作
動停止信号がポンプ３及び電磁弁４（閉）に送られ、還
元剤の噴射は行なわれない。
センサ１１が、マニホールドから還元剤噴射ノズル５に
至るまでの排気管中にＮＯｘセンサ１２ａが、還元剤噴
射ノズル５よりも下流で、尿素−ＮＯｘ還元用触媒被覆
ハニカム６の入口付近に排気温センサ１３が、そしてア
ンモニア−アルコール酸化用触媒８とマフラ９との間に
ＮＯｘセンサ１２ｂが、それぞれ付設され、それらのセ
ンサの検出データ信号は電子制御装置（ＥＣＵ）Ｃへ入
力され、所定のマップ上で還元剤導入の必要性が認識さ
れると、ＥＣＵからポンプ３及び電磁弁４（開）の作動
信号が出され、尿素−アルコール還元剤がノズル５から
排ガス流内へ噴射され、還元剤担持排ガスはＮＯｘ還元
用触媒列で効率よく処理される。ＥＣＵのマップ上で還
元剤導入の必要性が認識されないときにはＥＣＵから作
動停止信号がポンプ３及び電磁弁４（閉）に送られ、還
元剤の噴射は行なわれない。
【００１７】
【実施例】図１に概略示した装置を用いて、本発明によ
る還元剤（メチルアルコール中に６０重量％の尿素を溶
解した溶液）及び従来の尿素水溶液（尿素濃度６０重量
％）の排ガスＮＯｘ低減性能の比較試験を行なった。た
だしアンモニア・アルコール酸化触媒被覆ハニカム８は
使用しなかった。
る還元剤（メチルアルコール中に６０重量％の尿素を溶
解した溶液）及び従来の尿素水溶液（尿素濃度６０重量
％）の排ガスＮＯｘ低減性能の比較試験を行なった。た
だしアンモニア・アルコール酸化触媒被覆ハニカム８は
使用しなかった。
【００１８】（ａ） 尿素によるＮＯｘ還元用触媒の調
製 硝酸銅（３．６ｇ）を水（１００ｍｌ）に溶解した溶液
にＺＳＭ−５ゼオライト（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3＝３０；
２０ｇ）を浸漬し、約６０℃に維持しながら２日間にわ
たって撹拌を続け、ＺＳＭ−５ゼオライトのイオン交換
基を銅イオンで置換させた。この混合液を濾過し、脱イ
オン水で充分に洗浄し、固液分離して得られたゼオライ
トケーキを乾燥し（約１００℃×２時間）、しかる後、
大気中５００℃で５時間焼成し、粉砕して１５０〜１０
０メッシュの粉体とした。この銅イオン交換ＺＳＭ−５
粉末７０重量部、バインダーとしてのアルミナゾル２０
重量部及び水１００重量部を高速ミキサーで撹拌し、均
質スラリーとした。コージェライト製円筒ハニカム（セ
ル数４００ｃｐｉ）を上記スラリーに浸漬し、引き上
げ、余剰付着スラリーを空気ジェットで吹き払い、乾燥
し、ハニカム上に層厚５０〜１００ミクロンの触媒被覆
を生成させた。このハニカムを図１における６として装
填した。
製 硝酸銅（３．６ｇ）を水（１００ｍｌ）に溶解した溶液
にＺＳＭ−５ゼオライト（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3＝３０；
２０ｇ）を浸漬し、約６０℃に維持しながら２日間にわ
たって撹拌を続け、ＺＳＭ−５ゼオライトのイオン交換
基を銅イオンで置換させた。この混合液を濾過し、脱イ
オン水で充分に洗浄し、固液分離して得られたゼオライ
トケーキを乾燥し（約１００℃×２時間）、しかる後、
大気中５００℃で５時間焼成し、粉砕して１５０〜１０
０メッシュの粉体とした。この銅イオン交換ＺＳＭ−５
粉末７０重量部、バインダーとしてのアルミナゾル２０
重量部及び水１００重量部を高速ミキサーで撹拌し、均
質スラリーとした。コージェライト製円筒ハニカム（セ
ル数４００ｃｐｉ）を上記スラリーに浸漬し、引き上
げ、余剰付着スラリーを空気ジェットで吹き払い、乾燥
し、ハニカム上に層厚５０〜１００ミクロンの触媒被覆
を生成させた。このハニカムを図１における６として装
填した。
【００１９】（ｂ） アルコールによるＮＯｘ還元用触
媒の調製 γ−アルミナ粉末７０重量部、バインダーとしてのアル
ミナゾル２０重量部及び水１００重量部を用いて上記
（ａ）の操作（ディップコート法）と同様にして触媒被
覆ハニカムを作り、これを図１における７として装填し
た。
媒の調製 γ−アルミナ粉末７０重量部、バインダーとしてのアル
ミナゾル２０重量部及び水１００重量部を用いて上記
（ａ）の操作（ディップコート法）と同様にして触媒被
覆ハニカムを作り、これを図１における７として装填し
た。
【００２０】ディーゼルエンジンを１〜１３モードで運
転し、種々の排気温度におけるＮＯｘ低減率を上記２種
の還元剤について繰り返し測定し、表１の平均値を得
た。 表 １ 温度℃ 本発明還元剤 従来還元剤 ＮＯｘ低減率％ ＮＯｘ低減率％ ２００ ５ ３ ２５０ １９ ８ ３００ ４７ ２９ ３５０ ８１ ６０ ４００ ８７ ７４ ４５０ ９１ ８７ ５００ ９８ ９７ 以上の測定結果からも明らかなように約２００℃から約
４５０℃またはそれ以上に及ぶ温度範囲にわたって本発
明の尿素−アルコール溶液還元剤は、従来の尿素水溶液
還元剤を超えるＮＯｘ低減率を発揮し、例えばＮＯｘが
発生し易い約３００℃を越える近傍の温度域では両者の
ＮＯｘ低減率の差は約２０％以上にもなるという結果が
得られた。例えば３５０℃における本発明還元剤による
ＮＯｘ低減率は８１％、従来の還元剤によるＮＯｘ低減
率は６０％であるから、両者の差は２１％である。同一
のＮＯｘ低減率を達成するのであれば、従来の還元剤の
使用量に対し、本発明の還元剤の使用量は約８０％程度
となる。
転し、種々の排気温度におけるＮＯｘ低減率を上記２種
の還元剤について繰り返し測定し、表１の平均値を得
た。 表 １ 温度℃ 本発明還元剤 従来還元剤 ＮＯｘ低減率％ ＮＯｘ低減率％ ２００ ５ ３ ２５０ １９ ８ ３００ ４７ ２９ ３５０ ８１ ６０ ４００ ８７ ７４ ４５０ ９１ ８７ ５００ ９８ ９７ 以上の測定結果からも明らかなように約２００℃から約
４５０℃またはそれ以上に及ぶ温度範囲にわたって本発
明の尿素−アルコール溶液還元剤は、従来の尿素水溶液
還元剤を超えるＮＯｘ低減率を発揮し、例えばＮＯｘが
発生し易い約３００℃を越える近傍の温度域では両者の
ＮＯｘ低減率の差は約２０％以上にもなるという結果が
得られた。例えば３５０℃における本発明還元剤による
ＮＯｘ低減率は８１％、従来の還元剤によるＮＯｘ低減
率は６０％であるから、両者の差は２１％である。同一
のＮＯｘ低減率を達成するのであれば、従来の還元剤の
使用量に対し、本発明の還元剤の使用量は約８０％程度
となる。
【図１】本発明の一実施態様例の概念図。
【図２】尿素のアルコール溶液からなる還元剤（本発
明）と尿素水溶液からなる還元剤（従来技術）とを用い
た場合の種々の温度におけるＮＯｘ低減率の対比グラ
フ。
明）と尿素水溶液からなる還元剤（従来技術）とを用い
た場合の種々の温度におけるＮＯｘ低減率の対比グラ
フ。
１ エンジン ２ 尿素−アルコール溶液還元剤タンク ３ ポンプ ４ 電磁弁 ５ 噴射ノズル ６ 尿素ＮＯｘ還元用触媒被覆ハニカム ７ アルコールＮＯｘ還元用触媒被覆ハニカム ８ アンモニア・アルコール酸化触媒被覆ハニカム ９ マフラ １０ 回転数センサ １１ 負荷センサ １２ａ ＮＯｘセンサ １２ｂ ＮＯｘセンサ １３ 排気温センサ Ａ 排気管 Ｂ 触媒収容膨張部分 Ｃ 電子制御装置（ＥＣＵ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 23/50 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｄ 29/46 ３０１Ｆ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢ １０２Ｇ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA18 AB02 AB05 BA01 BA14 CA16 CB08 DA01 DA02 DB10 EA01 EA03 EA17 EA33 FB10 GA06 GA07 GB01W GB01X GB06W GB07W GB09X GB10W GB10X GB17X HA08 HA09 HA12 HA36 HA37 HA42 HA47 4D048 AA06 AB02 AC09 BA03X BA11X BA30X BA31X BA34X BA35X BA36X BA41X 4G069 AA01 AA03 AA08 AA09 AA15 BA01A BA01B BA07A BA07B BA21A BA21B BC31A BC31B BC32A BC32B BC66A BC72A BC72B BC75A BC75B BE06A BE06B BE13A BE13B CA03 CA08 CA13 FA06 ZA11B
Claims (6)
- 【請求項１】 排ガス中のＮＯｘを触媒により選択還元
処理する際に処理前の排ガス中に導入される還元剤であ
って、尿素のアルコール溶液からなることを特徴とする
上記還元剤。 - 【請求項２】 アルコールがメタノール、エタノール、
イソプロピルアルコールに代表される炭素数が７までの
アルコールまたはそれらの混合物である請求項１の還元
剤。 - 【請求項３】 請求項１または２の還元剤を導入した排
ガスを尿素によるＮＯｘ還元触媒単独と、あるいは最初
に尿素によるＮＯｘ還元用触媒、次いでアルコールによ
るＮＯｘ還元用触媒と連続的に接触させることからなる
排ガス中のＮＯｘ低減方法。 - 【請求項４】 尿素によるＮＯｘ還元用触媒が銅イオン
交換ゼオライトからなり、アルコールによるＮＯｘ還元
用触媒がγ−アルミナ、または銀を担持したアルミナか
らなる請求項３のＮＯｘ低減方法。 - 【請求項５】 アルコールによるＮＯｘ還元用触媒との
接触後に、排ガスをさらにアンモニア及びアルコールを
酸化させるための触媒と接触させることを特徴とする請
求項３または４のＮＯｘ低減方法。 - 【請求項６】 アンモニア及びアルコールを酸化させる
ための触媒がＰｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ及びそれら
の酸化物の少なくとも一つを担持したアルミナからなる
請求項５のＮＯｘ低減方法。
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