JP2000314311A - Exhaust gas emission control method, device and catalyst for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas emission control method, device and catalyst for internal combustion engine

Info

Publication number
JP2000314311A
JP2000314311A JP11125550A JP12555099A JP2000314311A JP 2000314311 A JP2000314311 A JP 2000314311A JP 11125550 A JP11125550 A JP 11125550A JP 12555099 A JP12555099 A JP 12555099A JP 2000314311 A JP2000314311 A JP 2000314311A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
catalyst
nox
fuel ratio
air
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.)
Pending
Application number
JP11125550A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidehiro Iizuka
秀宏 飯塚
Kojiro Okude
幸二郎 奥出
Masahito Kanae
雅人 金枝
Hisao Yamashita
寿生 山下
Ryota Doi
良太 土井
Osamu Kuroda
黒田  修
Yuichi Kitahara
雄一 北原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11125550A priority Critical patent/JP2000314311A/en
Publication of JP2000314311A publication Critical patent/JP2000314311A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability of a repeatedly used a device which reduces and purifies NOx in exhaust gas while bringing a lean air-fuel ratio of exhaust gas and a rich air-fuel ratio of exhaust gas into alternate contact with an NOx purifying catalyst, by using a catalyst showing an absorption spectrum in a caught condition of NO2. SOLUTION: This internal combustion engine is operated such that an exhaust gas atmosphere is alternately subjected to an oxidized atmosphere and a reduced atmosphere, and NOx in exhaust gas is purified by an NOx purifying catalyst 18. In such an exhaust gas emission control method, a catalyst for showing the absorption spectrum of a captured condition of NO2 is used, when an NOx catching condition is measured by an infrared absorption spectrum (FT-IR). The NOx is captured on an NOx catching material surface as NO2, without taking NOx in the NOx catching material as a nitric acid compound. As a catalyst for use, a noble metal and a material having an NOx capturing material including alkali metal or alkali earth metal are preferable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の内燃機
関から排出される窒素酸化物の浄化方法,浄化触媒及び
浄化装置に係わり、特に燃料希薄燃焼(リーンバーン)
が可能な内燃機関及び該内燃機関を搭載した自動車から
排出される窒素酸化物の浄化方法,浄化触媒及び浄化装
置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for purifying nitrogen oxides discharged from an internal combustion engine of an automobile or the like, a purifying catalyst and a purifying apparatus, and in particular, to a lean burn of fuel (lean burn).
The present invention relates to an internal combustion engine capable of reducing pressure, a method for purifying nitrogen oxides emitted from an automobile equipped with the internal combustion engine, a purification catalyst and a purification device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般に自動車用ガソリンエンジン
から排出される燃焼排ガスに含まれる有害物質(HC,
CO,NOx)は三元触媒を用いた排ガス浄化システム
により浄化されている。そのシステムは、内燃機関の燃
焼状態を理論空燃比、即ち空気中の酸素で燃料を完全燃
焼させるにあたり、互いに過不足のない空気(A)と燃
料(F)の重量比(A/F:一般に14.7 近傍とな
る)に制御し、燃焼排ガス中の有害物質(HC,CO,
NOx)を排気流路に設けた三元触媒(Pt,Rh,P
d等の貴金属が主成分)を用いて浄化するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, harmful substances (HC, HC) contained in combustion exhaust gas generally discharged from a gasoline engine for automobiles have been used.
CO, NOx) are purified by an exhaust gas purification system using a three-way catalyst. The system uses a stoichiometric air-fuel ratio for the combustion state of the internal combustion engine, that is, a weight ratio of air (A) and fuel (F), which is not too much or less, (A / F: generally, 14.7) and harmful substances (HC, CO,
NOx) in a three-way catalyst (Pt, Rh, P
(a precious metal such as d) is used for purification.

【0003】しかしながら、近年、自動車を含む種々の
内燃機関には、有害物質排出量の一層の低減と、燃料消
費量の削減及び地球温暖化ガスの一種である炭酸ガス
(CO2)の排出量削減が求められている。そのような背景
の中で、自動車においては燃料消費量の削減を目的に燃
料を空気に対して希薄な空燃比で燃焼させるリーンバー
ンエンジンシステムが開発され、小型車を中心に実用化
されている。
However, in recent years, various internal combustion engines including automobiles have been required to further reduce harmful substances, reduce fuel consumption, and emit carbon dioxide (CO 2 ), a kind of global warming gas. Reduction is required. Against this background, lean burn engine systems for burning fuel at a lean air-fuel ratio with respect to air have been developed for automobiles in order to reduce fuel consumption, and have been put to practical use mainly in small cars.

【0004】しかし、本システムの拡大普及にはもう一
方の課題である排ガス浄化技術の開発が必須となる。従
来の三元触媒ではリーンバーンエンジンから排出される
NOxを浄化できない。つまり、従来の三元触媒は、理論
空燃比或いはそれ以下で運転された排ガス(以下、還元
雰囲気という)中のNOxを効率よくN2 に還元浄化す
るが、空燃比が理論空燃比より高くなると排ガス中のO
2 濃度が増加し(以下、この状態を酸化雰囲気とい
う)、HCとCOの酸化反応が優先的に起こるためNO
xを還元浄化できない。
[0004] However, in order to expand and spread the system, it is essential to develop an exhaust gas purification technology, which is another problem. Conventional three-way catalysts emit from lean burn engines
NOx cannot be purified. In other words, the conventional three-way catalyst efficiently reduces and purifies NOx in exhaust gas (hereinafter referred to as a reducing atmosphere) operated at or below the stoichiometric air-fuel ratio to N 2 , but when the air-fuel ratio becomes higher than the stoichiometric air-fuel ratio. O in exhaust gas
2 The concentration increases (hereinafter, this state is referred to as an oxidizing atmosphere), and the oxidation reaction between HC and CO occurs preferentially.
x cannot be reduced and purified.

【0005】この問題を解決する手段として、特許協力
条約に基づいて国際公開されたWO93/07363及
びWO93/08383には、排ガス通路にNOx吸収
材を設置する方法が提案されている。該NOx吸収材
は、酸化雰囲気において排ガス中のNOxを吸収し、還
元雰囲気に切り替わり排ガス中の酸素濃度が低下すると
吸収したNOxを放出する能力を有する。
[0005] As means for solving this problem, WO93 / 07363 and WO93 / 08383, which have been published internationally under the Patent Cooperation Treaty, propose a method of installing a NOx absorbent in an exhaust gas passage. The NOx absorbent has the ability to absorb NOx in exhaust gas in an oxidizing atmosphere and to release the absorbed NOx when the atmosphere is switched to a reducing atmosphere and the oxygen concentration in the exhaust gas decreases.

【0006】しかし、NOxの吸収−放出は吸収材の結
晶構造の周期的な変化を伴うため、繰り返し使用時の耐
久性に対して慎重な配慮が必要となる。
However, since the absorption and release of NOx involves a periodic change in the crystal structure of the absorbent, careful consideration must be given to the durability during repeated use.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑み、酸化雰囲気においてNOx浄化性能
に優れた窒素酸化物の浄化方法,触媒及び浄化装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a method, a catalyst and a purifying apparatus for purifying nitrogen oxides having excellent NOx purifying performance in an oxidizing atmosphere.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、内燃機関の
排ガス流路に窒素酸化物浄化触媒を配置し、排ガス雰囲
気が酸化雰囲気と還元雰囲気となる運転を交互に繰り返
して排ガス中の窒素酸化物を浄化する方法において、酸
化雰囲気でNOxを触媒表面に捕捉する窒素酸化物の浄
化方法,触媒及び浄化装置について鋭意検討した。
The present inventors have arranged a nitrogen oxide purifying catalyst in an exhaust gas passage of an internal combustion engine, and alternately repeated the operation in which the exhaust gas atmosphere becomes an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere, thereby reducing the nitrogen in the exhaust gas. In the method of purifying oxides, the present inventors have conducted intensive studies on a method of purifying nitrogen oxides that traps NOx on the catalyst surface in an oxidizing atmosphere, a catalyst, and a purifier.

【0009】その結果、酸化雰囲気において窒素酸化物
をNO2 として捕捉する成分を含む触媒と、該触媒を用
いる窒素酸化物の浄化方法と浄化装置が有効であること
を見出した。なお、窒素酸化物捕捉材はアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属から選ばれた少なくとも一つを有
することが望ましい。
As a result, they have found that a catalyst containing a component that traps nitrogen oxides as NO 2 in an oxidizing atmosphere, and a method and a device for purifying nitrogen oxides using the catalyst are effective. The nitrogen oxide trapping material desirably has at least one selected from alkali metals and alkaline earth metals.

【0010】本発明では、窒素酸化物を硝酸化合物とし
て捕捉材内部に取り込まないため、捕捉材の構造変化を
阻止することができ、繰り返し使用時の耐久性が向上す
る。NOxを触媒表面に捕捉する捕捉形態にはNOとN
2 があるが、NO2 として捕捉することにより以下の
利点がある。
In the present invention, since the nitrogen oxide is not taken into the trapping material as a nitric acid compound, a change in the structure of the trapping material can be prevented, and the durability during repeated use is improved. The trapping forms for trapping NOx on the catalyst surface include NO and N
Although there is O 2 , there are the following advantages by trapping as NO 2 .

【0011】酸化雰囲気において捕捉されたNOxは、
運転状態を理論空燃比以下に切り替えることにより、排
ガス中のHC,CO,H2 などの還元剤と反応して還元
浄化される。NOとNO2 の還元反応は例えばCOを還
元剤とする場合、式(1)と式(2)となる。なお、捕
捉NOxの還元反応の熱力計算は困難なため、NO,N
2 ガスの還元反応時の熱力計算で代用した。還元反応
の進み易さの指標は標準生成自由エネルギー(ΔG)か
ら得られる。一般に、ΔGが負に大きいと、生成物が得
やすい。NOのΔGは−343kJ/mol−NO、NO2
のΔGは−566kJ/mol−NO2となった。従って、N
2 として捕捉されている方が還元されやすいと考えら
れる。
NOx trapped in an oxidizing atmosphere is
By switching the operating state below the stoichiometric air-fuel ratio, HC in the exhaust gas, CO, is reduced and purified by reacting with a reducing agent such as H 2. For example, when CO is used as a reducing agent, the reduction reaction of NO and NO 2 is represented by Expressions (1) and (2). Since it is difficult to calculate the thermal power of the reduction reaction of trapped NOx, NO, N
It was substituted by the calculation of the thermal power during the reduction reaction of O 2 gas. An index of the ease of the reduction reaction is obtained from the standard free energy of formation (ΔG). Generally, when ΔG is negatively large, a product is easily obtained. ΔG of NO is -343 kJ / mol-NO, NO 2
ΔG was -566 kJ / mol-NO 2 . Therefore, N
It is considered that the one captured as O 2 is easily reduced.

【0012】 NO+CO → 0.5N2+CO2 ΔG:−343kJ/mol (1) NO2 +2CO → N2+2CO2 ΔG:−566kJ/mol (2) 酸化雰囲気と還元雰囲気を繰り返す場合、酸化雰囲気に
おいてNOxをNO2として捕捉している方が、還元雰
囲気に切り替えたときに捕捉NOxを素早く浄化でき
る。
NO + CO → 0.5N 2 + CO 2 ΔG: −343 kJ / mol (1) NO 2 + 2CO → N 2 + 2CO 2 ΔG: −566 kJ / mol (2) When the oxidizing atmosphere and the reducing atmosphere are repeated, NOx is used in the oxidizing atmosphere. Trapping NO as NO 2 can quickly purify trapped NOx when switching to the reducing atmosphere.

【0013】また、HC,COなどの還元剤は酸化雰囲
気においても存在する。従って、酸化雰囲気においてN
OxをNO2 として捕捉している方が、同雰囲気におけ
るNOxの還元反応性能が優れる。
Further, reducing agents such as HC and CO exist in an oxidizing atmosphere. Therefore, in an oxidizing atmosphere, N
When Ox is captured as NO 2 , the NOx reduction reaction performance in the same atmosphere is excellent.

【0014】さらに、還元雰囲気に切り替えたとき、窒
素酸化物捕捉材に捕捉されたNO2量はNO捕捉の場合
よりCOなどの還元剤と反応しやすい。従って、捕捉N
Oxを窒素酸化物捕捉材から除去するのに必要な還元雰
囲気の時間を短くすることが可能である。
Further, when the atmosphere is switched to the reducing atmosphere, the amount of NO 2 captured by the nitrogen oxide capturing material is more likely to react with a reducing agent such as CO than in the case of capturing NO. Therefore, capture N
It is possible to shorten the time of the reducing atmosphere required to remove Ox from the nitrogen oxide trapping material.

【0015】以上のことから、NOxをNO2 として捕
捉することの実用上の効果は、還元雰囲気運転時間の短
縮により、燃費の悪化を抑制できることにある。
From the above, the practical effect of trapping NOx as NO 2 is that deterioration of fuel efficiency can be suppressed by shortening the reducing atmosphere operation time.

【0016】窒素酸化物浄化触媒がNO2 を捕捉するも
のであるか否かの確認は、赤外線吸収スペクトル法(F
T−IR)にてNOx捕捉形態を測定することにより行
うことができる。NOxをNO2 として捕捉するもの
は、捕捉NOxの赤外吸収スペクトルが硝酸イオンの吸
収スペクトルとは一致せず、窒素酸化物浄化触媒にNO
2のみを流通したときに得られる赤外吸収スペクトルと
同一となる。これにより、窒素酸化物を硝酸化合物とし
て窒素酸化物捕捉材内部に取り込むことがなく、NO2
として窒素酸化物捕捉材表面に捕捉していることがわか
る。
Whether or not the nitrogen oxide purifying catalyst captures NO 2 is confirmed by infrared absorption spectroscopy (F
T-IR) to measure the NOx trapping form. In the case of trapping NOx as NO 2 , the infrared absorption spectrum of the trapped NOx does not match the absorption spectrum of nitrate ions, and NO
This is the same as the infrared absorption spectrum obtained when only 2 is distributed. Thereby, the nitrogen oxide is not taken in the nitrogen oxide trapping material as a nitric acid compound, and NO 2
It can be seen that they are trapped on the surface of the nitrogen oxide trapping material.

【0017】FT−IR測定は、例えば次のようにして
行う。窒素酸化物浄化触媒を500℃で還元処理した
後、大気に接触させずに反応温度まで冷却し、NOとO
2 ガスを流しながら、NOx捕捉状態を拡散反射式赤外
線吸収スペクトル法にて測定する。また、前記反応温度
でNO2 のみを流通したときに得られるFT−IRスペ
クトルを測定する。測定の結果、NO2 捕捉タイプであ
ればNOとO2 ガス流通時とNO2 ガス流通時のFT−
IRスペクトルは一致するが、硝酸化合物のFT−IR
スペクトルとは一致しない。反応温度は自動車の実用運
転温度範囲である300℃以上500℃以下が望まし
い。
The FT-IR measurement is performed, for example, as follows. After reducing the nitrogen oxide purifying catalyst at 500 ° C., it is cooled to the reaction temperature without contacting with the atmosphere, and NO and O
While flowing the two gases, the NOx trapping state is measured by a diffuse reflection type infrared absorption spectrum method. Further, an FT-IR spectrum obtained when only NO 2 flows at the reaction temperature is measured. Measurement results, if the NO 2 trapping type NO and O 2 at a gas flow and NO 2 at the time of gas flow FT-
Although the IR spectra agree, the FT-IR
Does not match the spectrum. The reaction temperature is desirably 300 ° C. or more and 500 ° C. or less, which is a practical operating temperature range of an automobile.

【0018】上記の特徴を満たす窒素酸化物浄化触媒を
用いる窒素酸化物の浄化方法は、優れたNOx浄化性能
と耐久性を満たすこととなる。
The nitrogen oxide purifying method using the nitrogen oxide purifying catalyst satisfying the above characteristics satisfies excellent NOx purifying performance and durability.

【0019】本発明者らは上記特徴を満たす触媒につい
て鋭意検討した結果、多孔質性担体と、貴金属と、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属から選ばれた少なくと
も一つを含む窒素酸化物捕捉材を有することが有効であ
ることを見出した。貴金属はNOxを還元する機能を有
する。
The present inventors have conducted intensive studies on a catalyst satisfying the above characteristics, and have found that a porous carrier, a nitrogen oxide trapping material containing at least one selected from a noble metal and an alkali metal or an alkaline earth metal are obtained. Has been found to be effective. Noble metals have the function of reducing NOx.

【0020】窒素酸化物捕捉材のアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属はNa,Li,K,Rb,Cs,Mg,
Ca,Srから選ばれることが望ましく、特にNa,M
g,Srから選ばれた少なくとも一種が好適である。
The alkali metal or alkaline earth metal of the nitrogen oxide trapping material is Na, Li, K, Rb, Cs, Mg,
It is desirable to be selected from Ca and Sr.
At least one selected from g and Sr is preferable.

【0021】また、窒素酸化物捕捉材はアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属に加えて、B,Si,Mn,G
e,Cr,V,Ti,Mo,Sn,Zrから選ばれた少
なくとも一種を含むことが望ましい。特に、アルカリ金
属またはアルカリ土類金属と、B,Si,Mn,Ge,
Cr,V,Ti,Mo,Sn,Zrから選ばれた少なく
とも一種とが複合酸化物を形成しているのが好ましい。
In addition to the alkali metal or alkaline earth metal, the nitrogen oxide trapping material may be B, Si, Mn, G
It is desirable to include at least one selected from e, Cr, V, Ti, Mo, Sn, and Zr. In particular, alkali metals or alkaline earth metals, B, Si, Mn, Ge,
It is preferable that at least one selected from Cr, V, Ti, Mo, Sn, and Zr forms a composite oxide.

【0022】上記の窒素酸化物浄化触媒は優れたNOx
浄化性能を有する。しかしながら、触媒材料の選定にあ
たっては、SOxに対する耐久性(以下、耐SOx性)
および熱に対する耐久性(以下、耐熱性)をも考慮すべ
きである。
The above nitrogen oxide purifying catalyst is an excellent NOx
Has purification performance. However, when selecting a catalyst material, durability against SOx (hereinafter referred to as SOx resistance)
Also, durability against heat (hereinafter, heat resistance) should be considered.

【0023】本発明の窒素酸化物捕捉材は自動車からの
排ガス中に含まれるSOxを捕捉する。SOxの捕捉は
NOxの捕捉能力の低下を引き起こす。これをSOx被
毒と称す。しかしながら、本発明の窒素酸化物浄化触媒
は還元雰囲気にすることで捕捉SOxを除去することが
できる。前記捕捉SOxを除去する温度は500℃以上
が望ましい。さらに、窒素酸化物浄化触媒の貴金属をR
h,Pt,Pdとすることにより、500℃における捕
捉SOxの除去効率を向上することができる。このとき
副次効果として、400℃以上での酸化雰囲気でのNO
x浄化率も向上し、NOx浄化性能の温度域を拡大する
ことができる。
The nitrogen oxide trapping material of the present invention traps SOx contained in exhaust gas from automobiles. The trapping of SOx causes a decrease in the trapping capacity of NOx. This is called SOx poisoning. However, the nitrogen oxide purification catalyst of the present invention can remove trapped SOx by setting it in a reducing atmosphere. The temperature at which the trapped SOx is removed is desirably 500 ° C. or higher. Further, the noble metal of the nitrogen oxide purification catalyst is
By using h, Pt, and Pd, the removal efficiency of trapped SOx at 500 ° C. can be improved. At this time, as a secondary effect, NO in an oxidizing atmosphere at 400 ° C. or higher.
The x purification rate is also improved, and the temperature range of NOx purification performance can be expanded.

【0024】以上のことから、窒素酸化物浄化触媒は貴
金属をRh,Pt,Pdとすると好適となる。
From the above, it is preferable that the noble metal is Rh, Pt, and Pd in the nitrogen oxide purifying catalyst.

【0025】また、B,Si,Mn,Ge,Cr,V,
Ti,Mo,Snの中で特にTiはSOx被毒を抑制す
る物質である。従って、窒素酸化物捕捉材のSOx被毒
を抑制するためには、アルカル金属またはアルカリ土類
金属から選ばれた少なくとも一つとTiとを含むことが
好ましく、特にこれらの複合酸化物を含むことが好まし
い。Tiと複合化して高いNOx浄化率を維持できるア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属としては、Naまたは
Srが好適である。
Further, B, Si, Mn, Ge, Cr, V,
Among Ti, Mo, and Sn, Ti is a substance that suppresses SOx poisoning. Therefore, in order to suppress SOx poisoning of the nitrogen oxide trapping material, it is preferable to include Ti and at least one selected from an alkali metal or an alkaline earth metal, and particularly to include a composite oxide thereof. preferable. As the alkali metal or alkaline earth metal which can maintain a high NOx purification rate by being combined with Ti, Na or Sr is preferable.

【0026】上記、貴金属と窒素酸化物捕捉材であるア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属に希土類金属が担持さ
れることで、三元触媒性能が加わり、還元雰囲気におい
ても高いNOx浄化性能が得られる。希土類金属はCe
が望ましい。
By supporting the rare earth metal on the noble metal and the alkali metal or alkaline earth metal as a nitrogen oxide trapping material, a three-way catalytic performance is added, and a high NOx purification performance can be obtained even in a reducing atmosphere. Rare earth metal is Ce
Is desirable.

【0027】以上のことから、多孔質担体にCeと、M
gと、NaとSrから選ばれた少なくとも一種とTiと
RhとPtとPdが担持され、TiはNaとSrから選
ばれた少なくとも一種と複合酸化物を形成しているもの
が好適である。
From the above, Ce and M are added to the porous carrier.
g, at least one selected from Na and Sr, and Ti, Rh, Pt and Pd are supported, and Ti preferably forms a composite oxide with at least one selected from Na and Sr.

【0028】また、自動車からの排ガスの温度は100
0℃付近まで上昇する可能性がある。従って、熱に対す
る耐久性も必要と考えられる。耐熱性を高めるためには
Mnとアルカリ金属またはアルカリ土類金属との複合酸
化物が好ましい。
The temperature of exhaust gas from automobiles is 100
It may rise to around 0 ° C. Therefore, it is considered that durability against heat is also necessary. In order to enhance heat resistance, a composite oxide of Mn and an alkali metal or an alkaline earth metal is preferable.

【0029】以上のことから、耐熱性と耐SOx性を考
慮すると、多孔質担体にCeとMgと、NaとSrから
選ばれた少なくとも一種と、TiとMnとRhとPtと
Pdが担持され、MnとTiはNaとSrから選ばれた
少なくとも一種と複合酸化物を形成しているものが好適
である。
From the above, considering heat resistance and SOx resistance, at least one selected from the group consisting of Ce, Mg, Na and Sr, Ti, Mn, Rh, Pt and Pd are supported on the porous carrier. , Mn and Ti preferably form a composite oxide with at least one selected from Na and Sr.

【0030】本発明になる窒素酸化物浄化触媒の各成分
の働きは以下と考えられる。
The function of each component of the nitrogen oxide purifying catalyst according to the present invention is considered as follows.

【0031】アルカリ金属またはアルカリ土類金属から
選ばれた少なくとも一つとB,Si,Mn,Ge,C
r,V,Ti,Mo,Snから選ばれる少なくとも1種
類との複合酸化物は、窒素酸化物捕捉材として働く。
At least one selected from alkali metals or alkaline earth metals and B, Si, Mn, Ge, C
The composite oxide with at least one selected from the group consisting of r, V, Ti, Mo, and Sn functions as a nitrogen oxide trapping material.

【0032】貴金属は酸化雰囲気においてNOをNO2
に酸化する。また、還元雰囲気において気相からのNO
xと酸化雰囲気において窒素酸化物捕捉材に捕捉したN
Oxの双方を還元する。
The noble metal converts NO to NO 2 in an oxidizing atmosphere.
Oxidizes to Also, NO from the gas phase in a reducing atmosphere
x and N trapped in the nitrogen oxide trapping material in an oxidizing atmosphere
Both Ox are reduced.

【0033】希土類金属は理論空燃比以下で酸素を放出
し、理論空燃比以上で酸素を捕捉する機能を有してい
る。この機能を利用して還元雰囲気でCO,HCを浄化
する。窒素酸化物浄化触媒の触媒組成比は、多孔質担体
100重量部に対してPdを0.1重量部以上3.0重量
部以下、Ptを1.0重量部以上6.0重量部以下、Rh
を0.05重量部以上1.0重量部以下、Na,Mg,S
rから選ばれる少なくとも一種を合計量で20重量部以
上50重量部以下、B,Ti,Si,Mn,Mo,W,
Cr,Ge,Sn,V,Zrから選ばれる少なくとも一
種を合計量で3重量部以上50重量部以下、希土類金属
を15重量部以上50重量部以下とするのが好適であ
る。
The rare earth metal has a function of releasing oxygen at a stoichiometric air-fuel ratio or lower and capturing oxygen at a stoichiometric air-fuel ratio or higher. Using this function, CO and HC are purified in a reducing atmosphere. The catalyst composition ratio of the nitrogen oxide purifying catalyst is such that Pd is 0.1 to 3.0 parts by weight, Pt is 1.0 to 6.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the porous carrier. Rh
From 0.05 to 1.0 part by weight, Na, Mg, S
at least one member selected from the group consisting of B, Ti, Si, Mn, Mo, W,
It is preferable that the total amount of at least one selected from Cr, Ge, Sn, V and Zr is 3 to 50 parts by weight, and the rare earth metal is 15 to 50 parts by weight.

【0034】また、前記複合酸化物を得るには、触媒調
製条件が重要である。600℃以上の熱処理をすること
が望ましい。
In order to obtain the above-mentioned composite oxide, catalyst preparation conditions are important. It is desirable to perform a heat treatment at 600 ° C. or higher.

【0035】本発明による窒素酸化物浄化触媒の形状
は、用途に応じ各種の形状で適用できる。コージェライ
ト,ステンレス等の各種材料からなるハニカム構造体に
各種成分を担持した触媒粉末をコーティングして得られ
るハニカム形状を始めとし、ペレット状,板状,粒状,
粉末状等として適用できる。自動車の排ガス流路に配置
する場合は、ハニカム形状が好適である。
The shape of the nitrogen oxide purifying catalyst according to the present invention can be applied in various shapes depending on the application. A honeycomb structure made of various materials such as cordierite, stainless steel, etc. is coated with a catalyst powder carrying various components.
It can be applied as a powder or the like. When it is arranged in an exhaust gas passage of an automobile, a honeycomb shape is preferable.

【0036】窒素酸化物浄化触媒の調製方法は、含浸
法,混練法,共沈法,ゾルゲル法,イオン交換法,蒸着
法等の物理的調製方法や化学反応を利用した調製方法等
いずれも適用可能である。
As a method for preparing the nitrogen oxide purifying catalyst, any of a physical preparation method such as an impregnation method, a kneading method, a coprecipitation method, a sol-gel method, an ion exchange method, a vapor deposition method, and a preparation method utilizing a chemical reaction can be applied. It is possible.

【0037】窒素酸化物浄化触媒の出発原料としては、
硝酸化合物,酢酸化合物,錯体化合物,水酸化物,炭酸
化合物,有機化合物などの種々の化合物や金属及び金属
酸化物を用いることができる。
As starting materials for the nitrogen oxide purifying catalyst,
Various compounds such as nitric acid compounds, acetic acid compounds, complex compounds, hydroxides, carbonate compounds, organic compounds, and the like, and metals and metal oxides can be used.

【0038】多孔質担体としては、アルミナ,チタニ
ア,シリカ,シリカ−アルミナ,マグネシア等の金属酸
化物や複合酸化物等を用いることができる。耐熱性を考
慮するとアルミナ,耐SOx性を考慮するとチタニアが
好ましい。アルミナとチタニアを混合したものを担体と
するのが好適である。
As the porous carrier, metal oxides or composite oxides such as alumina, titania, silica, silica-alumina, and magnesia can be used. Alumina is preferable in consideration of heat resistance, and titania is preferable in consideration of SOx resistance. It is preferable to use a mixture of alumina and titania as the carrier.

【0039】本発明の排ガス浄化方法は、酸化雰囲気運
転が可能な成層または均質リーンバーン自動車に好適で
ある。また、本発明の排ガス浄化方法を自動車に適応さ
せたときの排ガス浄化装置としては、以下が好適であ
る。
The exhaust gas purifying method of the present invention is suitable for a stratified or homogeneous lean burn vehicle capable of operating in an oxidizing atmosphere. The following is preferable as an exhaust gas purifying apparatus when the exhaust gas purifying method of the present invention is applied to an automobile.

【0040】理論空燃比より高い空燃比で運転する内燃
機関の排ガス流路に窒素酸化物浄化触媒を配置して排ガ
ス中の窒素酸化物を浄化する装置において、窒素酸化物
浄化触媒,運転状態決定手段と空燃比(A/F)制御手
段を有する。運転状態決定手段はNOx捕捉量推定手段
とNOx除去量推定手段とSOx捕捉量推定手段とSO
x放出量推定手段を有する。理論空燃比より高い空燃比
におけるNOx捕捉量をNOx捕捉量推定手段で推定
し、SOx捕捉量推定手段にてSOx捕捉量を推定す
る。NOx捕捉量推定手段またはSOx捕捉量推定手段
において予め決められたNOx捕捉量またはSOx捕捉
量を超えたと判定すると、NOx除去量推定手段とSO
x放出量推定手段が空燃比制御手段と指令を出して理論
空燃比以下の運転を実施する。
In a device for purifying nitrogen oxides in exhaust gas by arranging a nitrogen oxide purifying catalyst in an exhaust gas passage of an internal combustion engine operated at an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio, a nitrogen oxide purifying catalyst and operating condition determination Means and air-fuel ratio (A / F) control means. The operating state determining means includes NOx trapping quantity estimating means, NOx removing quantity estimating means, SOx trapping quantity estimating means, SO
It has x emission amount estimation means. The NOx trapping amount at an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio is estimated by the NOx trapping amount estimating means, and the SOx trapping amount is estimated by the SOx trapping amount estimating means. If the NOx trapping amount estimating means or SOx trapping amount estimating means determines that the predetermined NOx trapping amount or SOx trapping amount is exceeded, the NOx removal amount estimating means and the SOx trapping amount are determined.
The x emission amount estimating means issues a command to the air-fuel ratio controlling means to execute an operation at a stoichiometric air-fuel ratio or less.

【0041】窒素酸化物捕捉量とSOx捕捉量の検出方
法としては、例えばNOxセンサー,酸素センサー,排
ガス温度センサー,エアーフローセンサー,ブースト圧
計とエンジン回転数計等を用いることができる。
As a method of detecting the trapped amount of nitrogen oxides and the trapped amount of SOx, for example, a NOx sensor, an oxygen sensor, an exhaust gas temperature sensor, an air flow sensor, a boost pressure gauge and an engine speed meter can be used.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、具体的な例で本発明を説明
するが、本発明はこれらの実施例により制限されるもの
ではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0043】[実施例1]アルミナ粉末とアルミナの前
駆体からなり硝酸酸性に調整したスラリーをコージェラ
イト製ハニカム(400セル/inc2)にコーティングし
た後、乾燥焼成して、ハニカム見掛けの容積1リットル
あたりアルミナをAl23換算で150gコーティング
したアルミナコートハニカムを得た。以下、特に断らな
い限り、アルミナコート量はAl23換算とする。該ア
ルミナコートハニカムに、硝酸Ce水溶液を含浸した
後、200℃で乾燥、続いて600℃で焼成した。次
に、ジニロトジアンミンPt硝酸溶液と硝酸Rhの混合
液と硝酸性チタニアゾルと硝酸Naと硝酸Mgを含む水
溶液を含浸した。その後、200℃で乾燥、続いて600
で1時間焼成した後、700℃で1時間焼成した。以
下、特に断らない限り、焼成時間は1時間とする。以上
により、アルミナ150重量部に対して、金属換算でN
a18重量部,Ti4重量部,Mg1.8重量部,Rh
0.23重量部,Pt2.7 重量部,Ce27重量部を
含有する実施例触媒1を得た。又、実施例触媒1におけ
る焼成温度600℃に換えて450℃とし、かつ最終焼
成温度も450℃とした実施例触媒2を得た。
Example 1 A slurry made of alumina powder and an alumina precursor and adjusted to be nitric acid was coated on a cordierite honeycomb (400 cells / inc 2 ), dried and fired, and the honeycomb had an apparent volume 1. An alumina-coated honeycomb coated with 150 g of alumina per liter in terms of Al 2 O 3 was obtained. Hereinafter, unless otherwise specified, the amount of alumina coating is expressed as Al 2 O 3 . The alumina-coated honeycomb was impregnated with an aqueous solution of Ce nitrate, dried at 200 ° C, and then fired at 600 ° C. Next, a mixed solution of dinilotodiamine Pt nitric acid solution and Rh nitrate, a nitric titania sol, and an aqueous solution containing Na nitrate and Mg nitrate were impregnated. Then, drying at 200 ° C., followed by 600
And then fired at 700 ° C. for 1 hour. Hereinafter, the firing time is 1 hour unless otherwise specified. As described above, 150 parts by weight of alumina were converted to N in metal conversion.
a 18 parts by weight, Ti 4 parts by weight, Mg 1.8 parts by weight, Rh
Example catalyst 1 was obtained containing 0.23 parts by weight, 2.7 parts by weight of Pt, and 27 parts by weight of Ce. Further, Example Catalyst 2 was obtained in which 450 ° C. was used in place of the firing temperature of 600 ° C. in Example Catalyst 1 and the final firing temperature was also 450 ° C.

【0044】表1に実施例触媒1と2の組成及び最終焼
成温度を示した。なお、表中の元素の前に記載された数
字は、ハニカム見掛けの容積1リットルあたりの金属換
算での担持量[g/L]を示す。
Table 1 shows the compositions of the catalysts of Examples 1 and 2 and the final calcination temperature. In addition, the number described before the element in a table | surface shows the carrying amount [g / L] in terms of metal per liter of apparent honeycomb volume.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[試験例1]実施例触媒1と2のNOx捕
捉材の構造を粉末X線回折法により測定したいが、Ti
担持量が少ないため測定不可能である。
Test Example 1 The structure of the NOx trapping material of each of the catalysts 1 and 2 was measured by the powder X-ray diffraction method.
Measurement is not possible due to the small amount of loading.

【0047】そこで、硝酸Naと硝酸性チタニアゾルの
混合溶液を乾燥し、450℃または700℃で焼成して
得た粉末の構造を粉末X線回折法で調べた。その結果、
450℃焼成時にはNaとTiとの複合酸化物が検出され
なかった。一方、700℃で焼成したものはNa2Ti
3が検出された。
Therefore, the mixed solution of Na nitrate and nitric titania sol was dried and calcined at 450 ° C. or 700 ° C., and the structure of the powder obtained was examined by powder X-ray diffraction. as a result,
At 450 ° C., no composite oxide of Na and Ti was detected. On the other hand, the one baked at 700 ° C. is Na 2 Ti
O 3 was detected.

【0048】以上のことから、実施例触媒1はNaとT
iとが複合酸化物を形成していることが明らかである。
From the above, it was found that the catalyst 1 of the present embodiment had Na and T
It is clear that i forms a composite oxide.

【0049】[試験例2]実施例触媒1及び2における
NOxの捕捉状態を拡散反射式フーリェ変換式赤外吸収
(FT−IR)法を用いて検討した。
Test Example 2 The trapping state of NOx in the catalysts 1 and 2 was examined by a diffuse reflection type Fourier transform infrared absorption (FT-IR) method.

【0050】試験方法を以下に示す。The test method is shown below.

【0051】試料台に実施例触媒1または実施例触媒2
を粉砕した粉末を置く。外気との接触を防ぐため、試料
台に容器をかぶせた。なお、この容器は赤外線が通過で
きるKBrの窓を有する。まず、He気流中で500℃
まで昇温し、500℃保持にて前処理ガスを10分間流
通した。前処理ガスの組成は、CO1vol% ,He残部
とした。前処理終了後、He気流中で冷却し、室温から
500℃の所定の温度に保持し反応前の触媒の赤外吸収
スペクトルを測定した。続いて、反応ガスを流通させ、
反応開始後2〜3分間の平均の赤外吸収スペクトルを測
定した。この反応ガス流通後の赤外吸収スペクトルから
反応ガス流通前の赤外吸収スペクトルを掃引した(以
下、差スペクトル)。反応ガスは、NO600volppm、
2 5vol%,He残部(以下、NO−O2 ガス)、ま
たはNO2 600volppm、He残部(以下、NO2
ス)とした。
Example catalyst 1 or example catalyst 2 was placed on the sample stage.
Put the crushed powder. To prevent contact with the outside air, a container was placed on the sample stage. This container has a KBr window through which infrared light can pass. First, 500 ° C. in a He gas stream
, And the pretreatment gas was allowed to flow for 10 minutes while maintaining the temperature at 500 ° C. The composition of the pretreatment gas was 1 vol% of CO and the balance of He. After the completion of the pretreatment, the catalyst was cooled in a He gas stream, kept at a predetermined temperature from room temperature to 500 ° C., and the infrared absorption spectrum of the catalyst before the reaction was measured. Subsequently, the reaction gas is circulated,
An average infrared absorption spectrum was measured for 2 to 3 minutes after the start of the reaction. From the infrared absorption spectrum after the reaction gas flow, the infrared absorption spectrum before the reaction gas flow was swept (hereinafter, difference spectrum). The reaction gas is NO600volppm,
O 2 5 vol%, He balance (hereinafter, NO-O 2 gas), or NO 2 600 volppm, He balance (hereinafter, NO 2 gas) was used.

【0052】図1に300℃においてNO−NO2 ガス
を流通させたときの実施例触媒1と実施例触媒2の差ス
ペクトルを示した。図中の縦軸(赤外吸収強度)の正方
向は生成を示す。実施例触媒1では約1410/cmで赤
外吸収強度は極大値を示した。一方、実施例触媒2の場
合、約1410/cmと約1257/cmに極大値を示し
た。
FIG. 1 shows the difference spectrum between Example Catalyst 1 and Example Catalyst 2 when NO-NO 2 gas was passed at 300 ° C. The positive direction of the vertical axis (infrared absorption intensity) in the figure indicates generation. In Example Catalyst 1, the infrared absorption intensity showed a maximum value at about 1410 / cm. On the other hand, in the case of Example Catalyst 2, the maximum values were shown at about 1410 / cm and about 1257 / cm.

【0053】ここで、NOx捕捉が吸収によるのであれ
ば、NaNO3 の赤外吸収スペクトルが観測されるはず
である。NaNO3 のNO3 イオンは1381/cmと報
告されている(K. Buijs, C. J. H. Schutte, Spectroch
imica Acta, 18(1962)307−313)。本装置
を用いて測定した室温におけるNaNO3 の赤外吸収ス
ペクトルは1380/cmに極大値を示した。また、30
0℃に加熱した場合にはNaNO3 の赤外吸収スペクト
ルは約1350/cmとなった。
Here, if NOx trapping is due to absorption, an infrared absorption spectrum of NaNO 3 should be observed. The NO 3 ion of NaNO 3 is reported to be 1381 / cm (K. Buijs, CJH Schutte, Spectroch
imica Acta, 18 (1962) 307-313). The infrared absorption spectrum of NaNO 3 at room temperature measured using this apparatus showed a maximum value at 1380 / cm. Also, 30
When heated to 0 ° C., the infrared absorption spectrum of NaNO 3 was about 1350 / cm.

【0054】一方、「M−ONO(M:金属)」の赤外
吸収スペクトルは1470〜1400/cmに極大値を持
つと報告されている(Guido Busca,Vincenzo Lorenzell
i,J.Catal.,72(1981)303−313)。
On the other hand, the infrared absorption spectrum of "M-ONO (M: metal)" is reported to have a maximum value at 1470 to 1400 / cm (Guido Busca, Vincenzo Lorenzell).
i, J. Catal., 72 (1981) 303-313).

【0055】そこで、実施例触媒1にNO2 ガスを室温
と300℃において流通させた。図2に結果を示した。
室温及び300℃共に、約1410/cmで赤外吸収スペ
クトルは極大値を示した。
Therefore, NO 2 gas was passed through the catalyst 1 of the embodiment at room temperature and 300 ° C. FIG. 2 shows the results.
At both room temperature and 300 ° C., the infrared absorption spectrum showed a maximum value at about 1410 / cm.

【0056】次に、実施例触媒2にNOガスを300℃
において流通させた。図3に結果を示した。約1257
/cmで赤外吸収スペクトルは極大値を示した。従って、
実施例触媒2はNOの化学吸着が主であることは明らか
である。
Next, NO gas was added to the catalyst 2 of the embodiment at 300 ° C.
Was distributed. FIG. 3 shows the results. About 1257
/ Cm, the infrared absorption spectrum showed a maximum value. Therefore,
It is clear that the catalyst of Example 2 is mainly composed of NO chemisorption.

【0057】以上のことから、実施例触媒1及び2の何
れも硝酸化合物としてNOxを捕捉しているわけではな
いが、実施例触媒1のNOx捕捉形態はNO2 化学吸着
が主となり、実施例触媒2におけるNOx捕捉の形態は
NOの化学吸着が主となる。図4に実施例触媒1におい
てNO−O2 ガス流通温度を300,400,500℃と
したとき結果を示す。300,400,500℃の全て
で約1410/cmに赤外吸収強度の極大値を示した。
From the above, neither of the catalysts 1 and 2 of the embodiment captures NOx as a nitric acid compound, but the catalyst of the embodiment 1 mainly captures NO 2 by chemical adsorption of NO 2. The mode of trapping NOx in the catalyst 2 is mainly chemical adsorption of NO. FIG. 4 shows the results when the NO-O 2 gas flow temperature was 300, 400, and 500 ° C. in Example Catalyst 1. The maximum value of the infrared absorption intensity was shown at about 1410 / cm at all temperatures of 300, 400 and 500 ° C.

【0058】以上のことから、実施例触媒1は300〜
500℃において酸素過剰雰囲気でのNOを窒素酸化物
捕捉材上にNO2 として捕捉していることがわかる。
From the above, it was found that the catalyst of Example 1 was 300 to
It can be seen that NO in an oxygen-excess atmosphere at 500 ° C. is trapped as NO 2 on the nitrogen oxide trapping material.

【0059】[実施例2] [試験例3]実施例触媒1または実施例触媒2を反応管
に設置した後、還元雰囲気モデルガスを流通しながら5
00℃まで10℃/min で昇温し、続いてN2 雰囲気下
で400℃まで冷却した。400℃にて還元雰囲気モデ
ルガスと酸化雰囲気モデルガスを交互に流通させた。試
験条件として各種モデルガスの流通時間を3分間、触媒
容量を6ml,SVを30,000/h とした。また、
NOx浄化率の定義式を式(2)に示した。NOx浄化
率は触媒層流通前後のNOx濃度の減少率と定義する。
Example 2 Test Example 3 After installing Example Catalyst 1 or Example Catalyst 2 in a reaction tube, the catalyst 5 was passed while flowing a reducing atmosphere model gas.
The temperature was raised to 00 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and subsequently cooled to 400 ° C. under a N 2 atmosphere. At 400 ° C., a reducing atmosphere model gas and an oxidizing atmosphere model gas were alternately circulated. As test conditions, the flow time of each model gas was 3 minutes, the catalyst volume was 6 ml, and the SV was 30,000 / h. Also,
The equation for defining the NOx purification rate is shown in equation (2). The NOx purification rate is defined as the rate of decrease in the NOx concentration before and after circulation in the catalyst layer.

【0060】[0060]

【数1】 (Equation 1)

【0061】酸化雰囲気モデルガスの組成は、NOx:
600volppm,C36:500volppm,CO:0.1vol
%,CO2:10vol%,O2:5vol%,H2O:10vol
%,N2:残部とした。
The composition of the oxidizing atmosphere model gas is NOx:
600volppm, C 3 H 6: 500volppm , CO: 0.1vol
%, CO 2 : 10 vol%, O 2 : 5 vol%, H 2 O: 10 vol
%, N 2 : Residual.

【0062】還元雰囲気モデルガスの組成は、NOx:
1000volppm,C36:600volppm,CO:0.5v
ol%,CO2:5vol%,O2 :0.5vol%,H2:0.3
vol%,H2O:10vol%,N2 :残部とした。
The composition of the reducing atmosphere model gas is NOx:
1000volppm, C 3 H 6: 600volppm , CO: 0.5v
ol%, CO 2 : 5 vol%, O 2 : 0.5 vol%, H 2 : 0.3
vol%, H 2 O: 10vol %, N 2: was the remainder.

【0063】(試験結果)表2に酸化雰囲気モデルガス
流通3分後のNOx浄化率と酸化雰囲気から還元雰囲気
モデルガスに切り替えた1,2分後のNOx浄化率を示
した。酸化雰囲気モデルガスから還元雰囲気モデルガス
に切り替えたとき、実施例触媒1のNOx浄化率は実施
例触媒2より早く100%に到達する。
(Test Results) Table 2 shows the NOx purification rate 3 minutes after the oxidizing atmosphere model gas flow and the NOx purification rate 1 and 2 minutes after switching from the oxidizing atmosphere to the reducing atmosphere model gas. When switching from the oxidizing atmosphere model gas to the reducing atmosphere model gas, the NOx purification rate of the example catalyst 1 reaches 100% faster than that of the example catalyst 2.

【0064】従って、実施例触媒1は還元雰囲気では素
早く捕捉NOxを還元浄化することが可能である。
Therefore, the catalyst 1 of the embodiment can quickly reduce and purify trapped NOx in a reducing atmosphere.

【0065】[0065]

【表2】 [Table 2]

【0066】[試験例4]実施例触媒1または実施例触
媒2を反応管に設置した後、還元雰囲気モデルガスを流
通しながら500℃まで10℃/min で昇温し、続いて
2 雰囲気下で300℃まで冷却した。300℃にて酸
化雰囲気モデルガスを流通させた。試験条件として各種
モデルガスの流通時間を3分間、触媒容量を6ml,S
Vを30,000/hとした。
Test Example 4 After installing the catalyst of Example 1 or Catalyst 2 of Example in a reaction tube, the temperature was raised to 500 ° C. at a rate of 10 ° C./min while flowing a reducing atmosphere model gas, and then N 2 atmosphere Cooled down to 300 ° C. An oxidizing atmosphere model gas was passed at 300 ° C. As test conditions, the flow time of each model gas was 3 minutes, the catalyst volume was 6 ml,
V was set to 30,000 / h.

【0067】(試験結果)表3に酸化雰囲気におけるN
Ox浄化率の定常値を示した。なお、酸化雰囲気モデル
ガスのNOx濃度は600ppmと1000ppmの2種類と
した。定常値はNOxが還元浄化されていることを示
す。実施例触媒1の定常値は実施例触媒2より優れてい
た。従って、NOx捕捉材表面に単分子層を形成する実
施例触媒1は、酸化雰囲気においても捕捉NOxの還元
浄化性能に優れている。
(Test Results) Table 3 shows N in an oxidizing atmosphere.
The steady value of the Ox purification rate was shown. The NOx concentration of the oxidizing atmosphere model gas was of two types, 600 ppm and 1000 ppm. The steady value indicates that NOx has been reduced and purified. The steady value of Example Catalyst 1 was superior to Example Catalyst 2. Therefore, the example catalyst 1 in which a monomolecular layer is formed on the surface of the NOx trapping material has excellent reduction and purification performance of trapped NOx even in an oxidizing atmosphere.

【0068】[0068]

【表3】 [Table 3]

【0069】[実施例3]実施例触媒1を用いて耐SO
x性の検討をした。
[Example 3] The catalyst 1 of the example was used to
The x property was examined.

【0070】[試験例5]実施例触媒1を反応管に設置
した後、還元雰囲気モデルガスを流通しながら500℃
まで10℃/min で昇温し、続いてN2 雰囲気下で30
0℃まで冷却した。300℃にて酸化雰囲気モデルガス
と酸化雰囲気モデルガスを交互に流通させた。このとき
のNOx浄化率を初期性能とした。
Test Example 5 After the catalyst 1 of the example was set in a reaction tube, 500 ° C. while flowing a model gas in a reducing atmosphere.
Temperature at 10 ° C / min until 30 ° C under N 2 atmosphere.
Cooled to 0 ° C. At 300 ° C., an oxidizing atmosphere model gas and an oxidizing atmosphere model gas were alternately circulated. The NOx purification rate at this time was defined as the initial performance.

【0071】次に、SOx被毒後のNOx浄化率を測定
した。測定方法を以下に示す。温度を300℃に保持
し、SOx被毒モデルガスを1時間流通した。酸化雰囲
気モデルガスに150volppmのSO2を加えたものをS
Ox被毒モデルガスとした。
Next, the NOx purification rate after SOx poisoning was measured. The measuring method is described below. The temperature was maintained at 300 ° C., and the SOx poisoning model gas was passed for one hour. Oxidizing atmosphere model gas with 150 volppm SO 2 added to S
Ox poisoning model gas was used.

【0072】SOx被毒終了後、還元雰囲気モデルガス
を流通しながら400℃まで10℃/min で昇温し、続
いてN2 雰囲気下で300℃まで冷却した。300℃に
て還元雰囲気モデルガスと酸化雰囲気モデルガスを交互
に流通させた。
After completion of SOx poisoning, the temperature was raised to 400 ° C. at a rate of 10 ° C./min while flowing a reducing atmosphere model gas, and then cooled to 300 ° C. in an N 2 atmosphere. At 300 ° C., a reducing atmosphere model gas and an oxidizing atmosphere model gas were alternately circulated.

【0073】最後に再生処理後のNOx浄化率を測定し
た。測定方法を以下に示す。N2 雰囲気下で温度を60
0℃まで昇温し、600℃に保持し、還元雰囲気モデル
ガスを10分間流通する再生処理を施した。再生処理終
了後、N2 雰囲気下で300℃まで冷却した。300℃
にて還元雰囲気モデルガスと酸化雰囲気モデルガスを交
互に流通させた。
Finally, the NOx purification rate after the regeneration treatment was measured. The measuring method is described below. 60 the temperature under N 2 atmosphere
The temperature was raised to 0 ° C., maintained at 600 ° C., and subjected to a regeneration treatment in which a reducing atmosphere model gas was passed for 10 minutes. After the completion of the regeneration treatment, the mixture was cooled to 300 ° C. in a N 2 atmosphere. 300 ℃
, A reducing atmosphere model gas and an oxidizing atmosphere model gas were alternately circulated.

【0074】(試験結果)表4に酸化雰囲気切り替え1
分後のNOx浄化率を示した。SOx被毒により劣化し
た実施例触媒1のNOx浄化性能は再生処理により回復
した。
(Test Results) Table 4 shows the oxidizing atmosphere switching 1
The NOx purification rate after one minute was shown. The NOx purification performance of the example catalyst 1 deteriorated by SOx poisoning was recovered by the regeneration process.

【0075】[0075]

【表4】 [Table 4]

【0076】[実施例4]実施例触媒1の触媒調製方法
に従い、実施例触媒3−5を調製した。なお、ハニカム
見掛けの容積1リットルあたり190gのアルミナをコ
ーティングしたアルミナコートハニカムを用いた。表5
に触媒組成と最終焼成温度を示した。
Example 4 Example catalyst 3-5 was prepared according to the catalyst preparation method for example catalyst 1. In addition, an alumina-coated honeycomb coated with 190 g of alumina per liter of apparent honeycomb volume was used. Table 5
Table 2 shows the catalyst composition and final firing temperature.

【0077】[0077]

【表5】 [Table 5]

【0078】[試験例6]実施例1の試験例2と同様に
NO−O2 ガスを300℃で流通させた。
Test Example 6 As in Test Example 2 of Example 1, NO-O 2 gas was passed at 300 ° C.

【0079】(試験結果)約1410/cmにおいて赤外
吸収スペクトル強度は極大値を示した。
(Test Results) At about 1410 / cm, the infrared absorption spectrum intensity showed a maximum value.

【0080】[試験例7]実施例2の試験例3に従い酸
化雰囲気でのNOx浄化率を測定した。但し、試験温度
は300〜500℃とした。
[Test Example 7] The NOx purification rate in an oxidizing atmosphere was measured in accordance with Test Example 3 of Example 2. However, the test temperature was 300 to 500 ° C.

【0081】(試験結果)表6に酸化雰囲気切り替え1
分後のNOx浄化率を示した。Pdを担持した実施例触
媒4及び5は、実施例触媒3に対し、400℃以上にて
優れたNOx浄化性能を示した。
(Test Results) Table 6 shows the oxidizing atmosphere switching 1
The NOx purification rate after one minute was shown. The catalysts of Examples 4 and 5 supporting Pd exhibited excellent NOx purification performance at 400 ° C. or higher compared to Example Catalyst 3.

【0082】[0082]

【表6】 [Table 6]

【0083】[試験例8]実施例4の試験例5と同様に
耐SOx性を検討した。但し、再生処理時の温度を50
0℃とした。
[Test Example 8] SOx resistance was examined in the same manner as in Test Example 5 of Example 4. However, the temperature at the time of the regeneration process is 50
0 ° C.

【0084】(試験結果)表7に300℃における酸化
雰囲気切り替え1分後のNOx浄化率を示した。Pdを
担持した実施例触媒4及び5は500℃の再生処理によ
りNOx浄化率が回復した。
(Test Results) Table 7 shows the NOx purification rates one minute after switching the oxidizing atmosphere at 300 ° C. The NOx purification rates of the example catalysts 4 and 5 supporting Pd were recovered by the regeneration treatment at 500 ° C.

【0085】[0085]

【表7】 [Table 7]

【0086】[実施例5]実施例1の触媒調製方法に基
づき実施例触媒1のTiの替わりにB,Si,Mn,G
e,Cr,V,Ti,Mo,Snを担持した実施例触媒
6−12を調製した。表8に触媒組成を示した。実施例
触媒6−12の何れにおいても、NO−O2 ガスを用い
てFT−IR測定すると硝酸化合物の赤外吸収スペクト
ルとは異なり、NO2 ガス流通時とほぼ同一の赤外吸収
スペクトルが得られた。
[Example 5] Based on the catalyst preparation method of Example 1, B, Si, Mn, G
Example Catalyst 6-12 supporting e, Cr, V, Ti, Mo, and Sn was prepared. Table 8 shows the catalyst composition. In any of the example catalysts 6-12, when the FT-IR measurement was performed using NO-O 2 gas, the infrared absorption spectrum of the nitric acid compound was different from the infrared absorption spectrum of the nitric acid compound, and almost the same infrared absorption spectrum as that when the NO 2 gas was flowing was obtained. Was done.

【0087】[0087]

【表8】 [Table 8]

【0088】[実施例6]実施例1の触媒調製方法に基
づき実施例触媒1のNaの替わりにSrを担持した実施
例触媒13−15を調製した。アルミナコート量は19
0g/Lであり、かつ触媒の最終焼成温度は700℃と
した。表9に触媒組成を示した。NO−O2 ガスを用い
てFT−IRを測定すると硝酸化合物の赤外吸収スペク
トルとは異なり、NO2 ガス流通時とほぼ同一の赤外吸
収スペクトルが得られた。
Example 6 Based on the catalyst preparation method of Example 1, Example Catalysts 13 to 15 in which Sr was carried instead of Na of Example Catalyst 1 were prepared. Alumina coat amount is 19
0 g / L, and the final calcination temperature of the catalyst was 700 ° C. Table 9 shows the catalyst composition. When the FT-IR was measured using NO-O 2 gas, the infrared absorption spectrum was almost the same as that when the NO 2 gas was flowing, different from the infrared absorption spectrum of the nitrate compound.

【0089】[0089]

【表9】 [Table 9]

【0090】[実施例7]図5は本発明による窒素酸化
物の浄化装置の一実施形態を示す全体構成図である。
[Embodiment 7] FIG. 5 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a nitrogen oxide purifying apparatus according to the present invention.

【0091】酸化雰囲気で運転可能な筒内噴射エンジン
99を搭載したシステムであり、燃焼系と吸気系と燃料
供給系と排気系及び制御ユニット25からなる。燃焼系
は、インジェクター5,点火プラグ6及びピストン9等
からなる。吸気系は、エアークリーナ1,エアーフロー
センサー2,スロットルバルブ3等を有する。燃料供給
系は、燃料タンク13と燃料ポンプ12等を有する。排
気系は、酸素濃度センサー(または空燃比センサー)1
9,排ガス温度センサー22,本発明による窒素酸化物
浄化触媒18,触媒出口ガス温度センサー21等を有す
る。制御ユニット (ECU)25はインターフェイス
としてのI/O LSI,演算処理装置MPU,制御プ
ログラム群を記憶させた記憶装置ROM及びRAM,タ
イマーカウンター等により構成される。また、ECU2
5へは、アクセルペダル7の踏み込み量を検出する負荷
センサー8,クランク角センサー29,ノックセンサー
26,エアーフローセンサー2,水温センサー28,酸
素濃度センサー(または空燃比センサー)19,排ガス
温度センサー22,触媒出口ガス温度センサー21等の
検出信号が入力インターフェイスを介して入力される。
This is a system equipped with an in-cylinder injection engine 99 that can be operated in an oxidizing atmosphere, and includes a combustion system, an intake system, a fuel supply system, an exhaust system, and a control unit 25. The combustion system includes an injector 5, a spark plug 6, a piston 9, and the like. The intake system has an air cleaner 1, an air flow sensor 2, a throttle valve 3, and the like. The fuel supply system has a fuel tank 13, a fuel pump 12, and the like. The exhaust system is an oxygen concentration sensor (or air-fuel ratio sensor) 1
9, an exhaust gas temperature sensor 22, a nitrogen oxide purifying catalyst 18 according to the present invention, a catalyst outlet gas temperature sensor 21, and the like. The control unit (ECU) 25 includes an I / O LSI as an interface, an arithmetic processing unit MPU, a storage device ROM and RAM storing a control program group, a timer counter, and the like. ECU2
5 includes a load sensor 8 for detecting the depression amount of the accelerator pedal 7, a crank angle sensor 29, a knock sensor 26, an air flow sensor 2, a water temperature sensor 28, an oxygen concentration sensor (or air-fuel ratio sensor) 19, and an exhaust gas temperature sensor 22. , A detection signal from the catalyst outlet gas temperature sensor 21 and the like are input via an input interface.

【0092】以上の排ガス浄化装置は、以下のように機
能する。
The above exhaust gas purifying apparatus functions as follows.

【0093】筒内噴射エンジン99にて吸入空気と燃料
の混合気をつくり、この混合気をピストン9の上死点に
て燃焼することでエンジンを運転する。ここで、筒内噴
射エンジン99への吸入空気はエアークリーナ1により
ろ過された後、エアーフローセンサー2により計量さ
れ、スロットルバルブ3を経て、筒内噴射エンジン99
の燃焼室に供給される。また、燃料は燃料タンク13か
ら燃料ポンプ12を介して燃焼室内にインジェクター5
から高圧で噴射される。
The in-cylinder injection engine 99 creates a mixture of intake air and fuel and burns this mixture at the top dead center of the piston 9 to operate the engine. Here, the intake air to the in-cylinder injection engine 99 is filtered by the air cleaner 1, measured by the air flow sensor 2, passes through the throttle valve 3, and passes through the in-cylinder injection engine 99.
Is supplied to the combustion chamber. Further, fuel is injected into the combustion chamber from the fuel tank 13 via the fuel pump 12 by the injector 5.
Is injected at high pressure.

【0094】ECU25は各センサー信号と予め記憶さ
せた制御プログラム群に基づき、内燃機関の運転状態お
よび本発明になる窒素酸化物浄化触媒18の状態等を評
価して空燃比(空燃比)等の運転状態を決定し、インジ
ェクター5及び吸入空気量等を制御して所定の条件で混
合気を燃焼させる。
The ECU 25 evaluates the operating state of the internal combustion engine and the state of the nitrogen oxide purifying catalyst 18 according to the present invention based on the sensor signals and a control program group stored in advance to determine the air-fuel ratio (air-fuel ratio). The operating state is determined, and the air-fuel mixture is burned under predetermined conditions by controlling the injector 5 and the amount of intake air.

【0095】燃焼排ガスは排気系へと導かれる。排気系
には窒素酸化物浄化触媒18が設けられている。空燃比
が燃料希薄の場合、酸化雰囲気排ガス中のNOxは窒素
酸化物浄化触媒18にて捕捉と還元により浄化される。
次に、窒素酸化物浄化触媒18のNOx捕捉量が飽和に
達する前に、空燃比を燃料リッチにシフトし、捕捉NO
xを還元浄化する。また、燃料リッチ運転時において、
窒素酸化物浄化触媒18は、三元触媒機能を有するため
排ガス中のNOx,HC,COを浄化する。一方、排ガ
ス中に含まれるSOxの吸収により、窒素酸化物浄化触
媒18のNOx捕捉性能は徐々に低下する。従って、N
Ox浄化性能が希望する能力を満たさなくなる前に、S
Oxにより被毒された窒素酸化物浄化触媒の再生を実施
する。再生は、ECU25内の制御プログラムにより排
ガスが還元雰囲気かつ設定温度(例えば600℃)とな
るように燃焼系を操作することにより実施される。以上
の操作により、全てのエンジン燃焼条件において窒素酸
化物浄化触媒18のSOx被毒を防止または抑制しつつ
排ガス中のNOxを効果的に浄化する。
The combustion exhaust gas is led to the exhaust system. A nitrogen oxide purification catalyst 18 is provided in the exhaust system. When the air-fuel ratio is lean, NOx in the exhaust gas of the oxidizing atmosphere is purified by the nitrogen oxide purifying catalyst 18 by trapping and reduction.
Next, before the NOx trapping amount of the nitrogen oxide purifying catalyst 18 reaches saturation, the air-fuel ratio is shifted to fuel rich, and the trapped NOx
x is reduced and purified. Also, during fuel-rich operation,
Since the nitrogen oxide purifying catalyst 18 has a three-way catalytic function, it purifies NOx, HC, and CO in exhaust gas. On the other hand, the NOx trapping performance of the nitrogen oxide purification catalyst 18 gradually decreases due to the absorption of SOx contained in the exhaust gas. Therefore, N
Before the Ox purification performance does not satisfy the desired performance, S
The regeneration of the nitrogen oxide purification catalyst poisoned by Ox is performed. The regeneration is performed by operating the combustion system according to a control program in the ECU 25 such that the exhaust gas has a reducing atmosphere and a set temperature (for example, 600 ° C.). By the above operation, NOx in exhaust gas is effectively purified while preventing or suppressing SOx poisoning of the nitrogen oxide purification catalyst 18 under all engine combustion conditions.

【0096】ここで、ECU25の機能のうち本発明に
よる窒素酸化物浄化触媒18の制御装置について説明す
る。
Here, among the functions of the ECU 25, the control device of the nitrogen oxide purifying catalyst 18 according to the present invention will be described.

【0097】図6に示すように、ECU25にはNOx
捕捉量推定手段101と捕捉NOx除去量推定手段10
2とSOx捕捉量推定手段103とSOx除去量推定手
段104と排ガス流量推定手段105と空燃比制御手段
106が備えられている。はじめに、窒素酸化物浄化触
媒18のNOx浄化制御について記述する。
As shown in FIG. 6, NOx is stored in the ECU 25.
Captured amount estimating means 101 and trapped NOx removal amount estimating means 10
2, an SOx trap amount estimating unit 103, an SOx removal amount estimating unit 104, an exhaust gas flow amount estimating unit 105, and an air-fuel ratio control unit 106. First, the NOx purification control of the nitrogen oxide purification catalyst 18 will be described.

【0098】NOx捕捉量推定手段101は、NOx捕
捉量の積算値を推定する機能(NOx捕捉量推定部)10
1Aと、この積算値が予め設定された値に達しているか
否かを判定する機能(NOx捕捉量判定部)101Bを備
える。空燃比制御手段106は燃料希薄燃焼運転制御部
106Aと燃料リッチ燃焼運転制御部106Bを備え
る。
The NOx trapping amount estimating means 101 is a function for estimating the integrated value of the NOx trapping amount (NOx trapping amount estimating unit) 10.
1A and a function (NOx trapping amount determining unit) 101B for determining whether or not this integrated value has reached a preset value. The air-fuel ratio control means 106 includes a fuel-lean combustion operation control unit 106A and a fuel-rich combustion operation control unit 106B.

【0099】NOx捕捉量推定部101Aは、各時間の
NOx捕捉量を推定し運転時間に対して積算して累積N
Ox捕捉量を推定する。
The NOx trapping amount estimating section 101A estimates the NOx trapping amount at each time, integrates the NOx trapping amount with the operation time, and accumulates N
Estimate the amount of captured Ox.

【0100】各時間のNOx捕捉量は、排ガス温度と排
ガス中のNOx量と窒素酸化物浄化触媒18のNOx捕
捉能力から決定される。排ガス温度は触媒出口ガス温度
センサー21から得られる。排ガス中のNOx量は、排
ガス流量とA/Fから決定される。排ガス流量は排ガス
流量推定手段105から得られ、A/Fは空燃比制御手
段106から得られる。窒素酸化物浄化触媒18のNO
x捕捉能力に関しては、予備実験で排ガス温度,排ガス
中のNOx量,排ガス量をパラメータとしたときのNO
x捕捉量のマップを決定して得ておく。このマップをN
Ox捕捉量推定部101Aに搭載しておく。
The NOx trapping amount at each time is determined from the exhaust gas temperature, the NOx amount in the exhaust gas, and the NOx trapping ability of the nitrogen oxide purifying catalyst 18. The exhaust gas temperature is obtained from the catalyst outlet gas temperature sensor 21. The NOx amount in the exhaust gas is determined from the exhaust gas flow rate and the A / F. The exhaust gas flow rate is obtained from the exhaust gas flow rate estimation means 105, and the A / F is obtained from the air-fuel ratio control means 106. NO of the nitrogen oxide purification catalyst 18
Regarding the x trapping ability, the NOx when the exhaust gas temperature, the amount of NOx in the exhaust gas, and the amount of exhaust gas were used as parameters in preliminary experiments
A map of the x capture amount is determined and obtained. This map is N
It is installed in the Ox capture amount estimation unit 101A.

【0101】累積NOx捕捉量は、燃料希薄燃焼運転時
間毎のNOx捕捉量を累積して得る。
The accumulated NOx trapping amount is obtained by accumulating the NOx trapping amount for each fuel-lean combustion operation time.

【0102】NOx捕捉量判定部101Bは、NOx捕
捉量推定部101Aで得られる累積NOx捕捉量が所定
量を超えたか否かを判定する。所定量を超えると、捕捉
NOx除去量推定手段102へと制御を移す。前記所定量
は、例えば、窒素酸化物浄化触媒18の最大NOx捕捉
量に対して80%の量とする等、設計者が予め決定して
おく。
The NOx trapping amount determining section 101B determines whether or not the accumulated NOx trapping amount obtained by the NOx trapping amount estimating section 101A exceeds a predetermined amount. If the amount exceeds a certain amount, it will be captured
The control is shifted to the NOx removal amount estimating means 102. The predetermined amount is determined in advance by a designer, for example, to be an amount of 80% of the maximum NOx trapping amount of the nitrogen oxide purification catalyst 18.

【0103】捕捉NOx除去量推定手段102は、燃料
希薄燃焼から燃料リッチ燃焼に切り替える指令を空燃比
制御手段106へ出す。燃料リッチ燃焼の設定条件、す
なわちA/Fと運転時間は予備実験により設定されてい
る。前記設定条件に従った運転を空燃比制御手段106
で実施する。捕捉NOx除去量推定手段102は、燃料
リッチ燃焼運転時間とA/Fを監視し、設定条件を満た
したと判定すると、空燃比制御手段106へ燃料リッチ
燃焼から燃料希薄燃焼に戻すように指令を出し、NOx
捕捉量推定手段101へと制御を受け渡す。
The trapped NOx removal amount estimating means 102 issues a command for switching from the lean fuel combustion to the fuel rich combustion to the air-fuel ratio control means 106. The setting conditions of the fuel-rich combustion, that is, the A / F and the operation time are set by preliminary experiments. The operation according to the set conditions is performed by the air-fuel ratio control unit 106.
It is carried out in. The trapped NOx removal amount estimating means 102 monitors the fuel-rich combustion operation time and A / F, and when it is determined that the set conditions are satisfied, issues an instruction to the air-fuel ratio control means 106 to return from fuel-rich combustion to fuel-lean combustion. , NOx
The control is passed to the capture amount estimating means 101.

【0104】次に、SOxを吸収した窒素酸化物浄化触
媒18の再生制御について記述する。
Next, the regeneration control of the nitrogen oxide purifying catalyst 18 that has absorbed SOx will be described.

【0105】SOx捕捉量推定手段103は、SOx捕
捉材料へ吸収されたSOx量を推定する機能(SOx捕
捉量推定部)103Aと、この推定値からSOx捕捉量
の積算値が所定量に達したことを判定する機能(SOx
捕捉量判定部)103Bを備える。SOx除去量推定手
段104は、SOx捕捉材料からのSOx放出に必要な
時間,空燃比等の運転条件を推定する(SOx除去条件
設定部)104Aと、この運転条件が推定値に達したこ
とを判定する(SOx除去条件判定部)104Bを備え
る。
The SOx trapping amount estimating means 103 has a function (SOx trapping amount estimating unit) 103A for estimating the amount of SOx absorbed into the SOx trapping material, and the integrated value of the SOx trapping amount has reached a predetermined amount from the estimated value. Function (SOx
(A capture amount determination unit) 103B. The SOx removal amount estimating means 104 estimates operating conditions such as the time required for SOx release from the SOx trapping material and the air-fuel ratio (SOx removal condition setting unit) 104A, and reports that the operating condition has reached the estimated value. A determination (SOx removal condition determination unit) 104B is provided.

【0106】つまり、窒素酸化物浄化触媒18に吸収さ
れるSOx量が増加するとNOx捕捉性能は低下する。
そこで、SOx捕捉量推定部103Aが窒素酸化物浄化
触媒18のSOx捕捉量を推定し、SOx捕捉量判定部
103BがSOx捕捉量の積算値が所定量に達したと判
定すると、空燃比制御手段106の燃料リッチ燃焼運転
制御部106Bにより還元雰囲気の排ガスを生成するよ
うに空燃比を設定してインジェクター5の燃料噴射量制
御を開始する。このとき、SOx除去量推定手段104
のSOx 除去条件設定部104Aが窒素酸化物浄化触媒
18から捕捉SOx を放出させるのに必要な制御値(時
間,空燃比等)を推定し、該推定値に基づいて燃料リッ
チ燃焼運転制御部106Bが制御を実施する。燃料リッ
チ燃焼運転制御部106Bの情報はSOx除去条件判定
部104Bでモニターされており、制御値が推定値に達
したと判定すると、空燃比制御手段106の燃料希薄燃
焼運転制御部106Aにより酸化雰囲気の排ガスを生成
するように空燃比を設定しインジェクター5の燃料噴射
量制御を開始する。
That is, when the amount of SOx absorbed by the nitrogen oxide purifying catalyst 18 increases, the NOx trapping performance decreases.
Therefore, when the SOx trapping amount estimating unit 103A estimates the SOx trapping amount of the nitrogen oxide purification catalyst 18, and the SOx trapping amount determining unit 103B determines that the integrated value of the SOx trapping amount has reached a predetermined amount, the air-fuel ratio control unit The air-fuel ratio is set by the fuel-rich combustion operation control unit 106B so as to generate the exhaust gas in the reducing atmosphere, and the fuel injection amount control of the injector 5 is started. At this time, the SOx removal amount estimating means 104
The SOx removal condition setting unit 104A estimates a control value (time, air-fuel ratio, etc.) required for releasing trapped SOx from the nitrogen oxide purification catalyst 18, and based on the estimated value, a fuel-rich combustion operation control unit 106B Performs the control. The information of the fuel-rich combustion operation control unit 106B is monitored by the SOx removal condition determination unit 104B. When it is determined that the control value has reached the estimated value, the oxidizing atmosphere is controlled by the fuel-lean combustion operation control unit 106A of the air-fuel ratio control unit 106. Then, the air-fuel ratio is set so as to generate the exhaust gas, and the fuel injection amount control of the injector 5 is started.

【0107】ここで、窒素酸化物浄化触媒18の酸化雰
囲気下におけるSOx捕捉量と還元雰囲気下におけるS
Ox放出量は、排ガス流速と燃料消費量と排ガス温度と
運転時間から推定される。そこで、排ガス流速と燃料消
費量と排ガス温度と運転時間に対する窒素酸化物浄化触
媒18のSOx捕捉量とSOx放出量のマップを予備実
験によりそれぞれ作っておく。そして、各マップをSO
x 捕捉量推定手段103とSOx除去量推定手段104に備
えさせ、マップに基づいた制御を実施する。排ガス流速
は、排ガス流量推定手段105において吸入空気量と燃
料噴射量と排ガス温度から推定される。燃料消費量の情
報は空燃比制御手段106から得られる。また、排ガス
温度は触媒出口ガス温度センサー21から、吸入空気量
はエアーフローセンサー2から得られる。運転時間はイ
ンジェクター5の駆動時間の計測や燃料希薄燃焼運転中
にタイマー30を作動させて計測できる。
Here, the amount of trapped SOx in the oxidizing atmosphere of the nitrogen oxide purifying catalyst 18 and the amount of SOx in the reducing atmosphere
The Ox emission amount is estimated from the exhaust gas flow rate, the fuel consumption amount, the exhaust gas temperature, and the operation time. Therefore, maps of the SOx trapping amount and the SOx emission amount of the nitrogen oxide purification catalyst 18 with respect to the exhaust gas flow rate, the fuel consumption amount, the exhaust gas temperature, and the operation time are prepared by preliminary experiments. Then, map each map to SO
The x capture amount estimating means 103 and the SOx removal amount estimating means 104 are provided to perform control based on a map. The exhaust gas flow rate is estimated by the exhaust gas flow rate estimating means 105 from the intake air amount, the fuel injection amount, and the exhaust gas temperature. Information on the fuel consumption is obtained from the air-fuel ratio control means 106. The exhaust gas temperature is obtained from the catalyst outlet gas temperature sensor 21, and the intake air amount is obtained from the air flow sensor 2. The operating time can be measured by measuring the driving time of the injector 5 or operating the timer 30 during the fuel-lean combustion operation.

【0108】図7は、本発明の一実施形態のフローチャ
ートを示すものである。まず、燃料希薄燃焼運転(ステ
ップ1001)が開始されると、吸入空気量と排ガス温
度と空燃比または燃料消費量と運転時間の情報(ステッ
プ1002)に基づいてSOx捕捉量推定部103Aで
SOx捕捉量を計算する(ステップ1003)。次に、
ステップ1004に進んで、SOx捕捉量推定部103
BでのSOx捕捉量の計算値の積算値が予め設定された
値に達しているか判定する。
FIG. 7 shows a flowchart of an embodiment of the present invention. First, when the fuel-lean combustion operation (step 1001) is started, the SOx trapping amount estimating unit 103A performs SOx trapping based on the intake air amount, exhaust gas temperature and air-fuel ratio or fuel consumption and operation time information (step 1002). The quantity is calculated (step 1003). next,
Proceeding to step 1004, the SOx trap amount estimating unit 103
It is determined whether the integrated value of the calculated value of the SOx trapping amount in B has reached a preset value.

【0109】SOx捕捉量の計算値の積算値が予め設定
された値を超えていない場合、NOx捕捉量をNOx捕
捉量推定部101Aで計算する(ステップ1008)。
ステップ1009でNOx捕捉量を累積する(NOx捕
捉量判定部101B)。NOx捕捉量判定部101Bに
おいて累積NOx捕捉量が予め設定された値を超えたと
判定すると、ステップ1010へ進む。ステップ101
0では、NOx除去量推定手段102の情報に基づい
て、燃料リッチ燃焼運転時間とA/Fが決定され、空燃
比制御手段106にて燃料リッチ燃焼運転が実施され
る。ステップ1010の後は、ステップ1001に戻
る。また、ステップ1009にて累積NOx捕捉量が予
め設定された値を超えていないと判定された場合は、ス
テップ1001に戻る。
If the integrated value of the calculated value of the SOx trapping amount does not exceed the preset value, the NOx trapping amount is calculated by the NOx trapping amount estimating unit 101A (step 1008).
In step 1009, the NOx trapping amount is accumulated (NOx trapping amount determining unit 101B). If the NOx trapping amount determining unit 101B determines that the accumulated NOx trapping amount has exceeded a preset value, the process proceeds to step 1010. Step 101
In the case of 0, the fuel-rich combustion operation time and A / F are determined based on the information of the NOx removal amount estimating means 102, and the air-fuel ratio control means 106 performs the fuel-rich combustion operation. After step 1010, the process returns to step 1001. If it is determined in step 1009 that the accumulated NOx trapping amount does not exceed the preset value, the process returns to step 1001.

【0110】SOx捕捉量の計算値の積算値が予め設定
された値を超えたと判定された場合、空燃比制御手段1
06により燃料リッチ燃焼運転の制御が開始される。ま
ず、燃料リッチ燃焼運転時間が、SOx除去条件推定部
104Bで排ガス温度と吸入空気量の情報に基づいて計
算される(ステップ1005)。この計算には、燃料リ
ッチ燃焼運転時の空燃比が必要となるが、ここでは例え
ば、A/F:13程度固定することができる。そして、
空燃比制御手段106にて燃料リッチ燃焼運転が開始さ
れる(ステップ1006)。ステップ1007で運転時
間をモニターし、計測値が計算値を超えたとSOx除去
条件判定部104Bが判定すると、ステップ1001に
戻り燃料希薄燃焼運転が開始される。
If it is determined that the integrated value of the calculated value of the SOx trapping amount exceeds a preset value, the air-fuel ratio control means 1
At 06, the control of the fuel-rich combustion operation is started. First, the fuel-rich combustion operation time is calculated by the SOx removal condition estimation unit 104B based on the information on the exhaust gas temperature and the intake air amount (step 1005). This calculation requires the air-fuel ratio during the fuel-rich combustion operation, but here, for example, A / F: about 13 can be fixed. And
The fuel-rich combustion operation is started by the air-fuel ratio control means 106 (step 1006). The operation time is monitored in step 1007, and when the SOx removal condition determination unit 104B determines that the measured value exceeds the calculated value, the flow returns to step 1001 to start the fuel-lean combustion operation.

【0111】上記排ガス浄化装置により、窒素酸化物浄
化触媒18のSOx被毒を防止または抑制しつつNOx
を浄化できる。
With the exhaust gas purifying apparatus, NOx poisoning of the nitrogen oxide purifying catalyst 18 is prevented or suppressed while SOx poisoning is prevented.
Can be purified.

【0112】[0112]

【発明の効果】本発明によれば、リーンバーン排ガスに
含まれる窒素酸化物を効率よく浄化することができる。
According to the present invention, nitrogen oxides contained in lean burn exhaust gas can be efficiently purified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】NO−O2 ガス流通時のFT−IRの差スペク
トル。
FIG. 1 is a difference spectrum of FT-IR when NO-O 2 gas flows.

【図2】NO2 ガス流通時のFT−IRの差スペクト
ル。
FIG. 2 is a difference spectrum of FT-IR when NO 2 gas flows.

【図3】NOガス流通時のFT−IRの差スペクトル。FIG. 3 is a difference spectrum of FT-IR when NO gas flows.

【図4】300〜500℃においてNO−O2 ガスを流
通した時のFT−IRの差スペクトル。
FIG. 4 is an FT-IR difference spectrum when a NO—O 2 gas flows at 300 to 500 ° C.

【図5】本発明の排ガス浄化装置の全体構成を示す概略
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the entire configuration of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.

【図6】本発明の排ガス浄化装置における制御系の要素
構成を模式的に示す制御ブロック図である。
FIG. 6 is a control block diagram schematically showing an element configuration of a control system in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.

【図7】本発明の排ガス浄化装置を用いて窒素酸化物浄
化触媒のSOx被毒を防止または抑制しつつNOx浄化
を実施する一形態を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an embodiment of performing NOx purification while preventing or suppressing SOx poisoning of the nitrogen oxide purification catalyst using the exhaust gas purification device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エアークリーナ、2…エアーフローセンサー、3…
スロットルバルブ、5…インジェクター、6…点火プラ
グ、7…アクセルペダル、8…負荷センサー、9…ピス
トン、12…燃料ポンプ、13…燃料タンク、18…窒
素酸化物浄化触媒、19…酸素濃度センサー(または空
燃比センサー)、21…触媒出口ガス温度センサー、2
2…排ガス温度センサー、25…制御ユニット(EC
U)、26…ノックセンサー、28…水温センサー、2
9…クランク角センサー、99…筒内噴射エンジン。
1 ... Air cleaner, 2 ... Air flow sensor, 3 ...
Throttle valve, 5 injector, 6 spark plug, 7 accelerator pedal, 8 load sensor, 9 piston, 12 fuel pump, 13 fuel tank, 18 nitrogen oxide purification catalyst, 19 oxygen concentration sensor ( Or air-fuel ratio sensor), 21 ... catalyst outlet gas temperature sensor, 2
2: Exhaust gas temperature sensor, 25: Control unit (EC
U), 26: knock sensor, 28: water temperature sensor, 2
9 ... Crank angle sensor, 99 ... In-cylinder injection engine.

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/64 F01N 3/08 A F01N 3/08 3/10 A 3/10 3/24 R 3/24 3/28 301C 3/28 301 B01D 53/36 104B (72)発明者 金枝 雅人 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山下 寿生 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 土井 良太 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 黒田 修 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 北原 雄一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 Fターム(参考) 3G091 AA02 AA12 AB06 BA14 BA32 EA35 FB10 FB12 FC04 GB02W GB05W GB06W GB07W GB10W 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 AB05 AB07 BA01X BA03X BA04X BA06Y BA07X BA08Y BA10X BA14X BA15X BA19X BA20X BA21Y BA23X BA25X BA26X BA28X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42X BB02 BB20 BC01 BD01 DA01 DA02 DA03 DA06 DA08 DA13 EA04 4G069 AA03 BA01A BA01B BA02A BA04A BA04B BA05A BA13B BB01A BB02A BB02B BB06A BB06B BC02A BC02B BC10A BC10B BC12A BC12B BC22A BC43A BC43B BC50A BC50B BC51A BC54A BC54B BC58A BC58B BC59A BC59B BC62A BC62B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B BD02A BD02B BD03A BD03B BD05A CA03 CA07 CA08 CA13 CA14 CA15 EA19 EB12Y EC27 ED06 FC08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01J 23/64 F01N 3/08 A F01N 3/08 3/10 A 3/10 3/24 R 3/24 3/28 301C 3/28 301 B01D 53/36 104B (72) Inventor Masato Kaneda 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hisao Yamashita Hitachi, Ibaraki Prefecture 7-1-1, Omika-cho, Hitachi, Ltd.Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Ryota Doi 2520 Ojitakaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Automotive Equipment Division, Hitachi, Ltd. 2520 Oita Takaba, Hitachinaka-shi, Japan Inside the Automotive Equipment Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yuichi Kitahara 2520 Oaza-Kita, Hitachinaka-shi, Ibaraki 3G091 AA02 AA12 AB06 BA14 BA32 EA35 FB10 FB12 FC04 GB02W GB05W GB06W GB07W GB10W 4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02 AB05 AB07 BA01X BA08BAX BA07X BA23X BA25X BA26X BA28X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42X BB02 BB20 BC01 BD01 DA01 DA02 DA03 DA06 DA08 DA13 EA04 4G069 AA03 BA01A BA01B BA02A BA04A BA04B BC05A BA13B BB01A BB02A BB02BBC10B BC12BC BC59A BC59B BC62A BC62B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B BD02A BD02B BD03A BD03B BD05A CA03 CA07 CA08 CA13 CA14 CA15 EA19 EB12Y EC27 ED06 FC08

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の排ガス流路に窒素酸化物浄化触
媒を配置し、該触媒に理論空燃比よりも高い空燃比の排
ガスと理論空燃比以下の空燃比の排ガスとを交互に接触
させて排ガス中の窒素酸化物を還元浄化するようにした
内燃機関の排ガス浄化方法において、 前記窒素酸化物浄化触媒として、赤外線吸収スペクトル
法で窒素酸化物の捕捉状態を測定したときにNO2 を捕
捉した状態の吸収スペクトルを示す触媒を備え、該触媒
の表面に排ガスの窒素酸化物をNO2 の形態で捕捉した
後、還元するようにしたことを特徴とする内燃機関の排
ガス浄化方法。
A nitrogen oxide purifying catalyst is disposed in an exhaust gas passage of an internal combustion engine, and an exhaust gas having an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio and an exhaust gas having an air-fuel ratio less than the stoichiometric air-fuel ratio are alternately brought into contact with the catalyst. In the exhaust gas purifying method for an internal combustion engine, wherein the nitrogen oxides in the exhaust gas are reduced and purified, NO 2 is trapped when the trapped state of the nitrogen oxides is measured by an infrared absorption spectrum method as the nitrogen oxide purifying catalyst. A method for purifying exhaust gas of an internal combustion engine, comprising: providing a catalyst exhibiting an absorption spectrum in a decompressed state, capturing nitrogen oxides of exhaust gas in the form of NO 2 on the surface of the catalyst, and reducing the nitrogen oxides.
【請求項2】請求項1に記載の排ガス浄化方法におい
て、前記触媒は、CO1vol% とHe残部からなり50
0℃の温度に加熱された還元性ガスを流通させたのち、
He気流下で300℃以上,500℃以下の所定の温度
に保持し、その後NO600volppmとO2 5vol%及び
He残部からなるNO−O2混合ガスを流通させながら
拡散反射式フーリェ変換赤外吸収スペクトル法にてNO
xの捕捉状態を測定したときに得られる吸収スペクトル
と、該NO−O2 混合ガスに代えてNO2 600ppm と
He残部からなるガスを流通させながら同じくNOxの
捕捉状態を測定したときに得られる吸収スペクトルとが
一致することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化方法。
2. The exhaust gas purifying method according to claim 1, wherein the catalyst comprises 1 vol% of CO and the balance of He.
After flowing the reducing gas heated to a temperature of 0 ° C.,
Diffuse reflection Fourier transform infrared absorption spectrum while maintaining a predetermined temperature of not less than 300 ° C. and not more than 500 ° C. in a He gas flow, and then flowing a mixed gas of NO-O 2 consisting of 600 vol ppm of NO, 5 vol% of O 2 and the balance of He. NO by law
An absorption spectrum obtained when measuring the trapped state of x, and an absorption spectrum obtained when the trapped state of NOx is also measured while flowing a gas composed of 600 ppm of NO 2 and the balance of He instead of the NO-O 2 mixed gas. An exhaust gas purifying method for an internal combustion engine, characterized in that the absorption spectrum matches the absorption spectrum.
【請求項3】内燃機関の排ガス流路に窒素酸化物浄化触
媒を備え、該排ガス流路に理論空燃比よりも高い空燃比
の排ガスと理論空燃比以下の空燃比の排ガスとを交互に
流入するように排ガスの空燃比を制御する空燃比制御手
段を備えた内燃機関の排ガス浄化装置において、 前記窒素酸化物浄化触媒として、赤外線吸収スペクトル
法で窒素酸化物の捕捉状態を測定したときにNO2 を捕
捉した状態の吸収スペクトルを示す触媒を備え、該触媒
の表面に排ガスの窒素酸化物をNO2 の形態で捕捉する
ようにしたことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装
置。
3. An exhaust gas passage of an internal combustion engine is provided with a nitrogen oxide purifying catalyst, and an exhaust gas having an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio and an exhaust gas having an air-fuel ratio lower than the stoichiometric air-fuel ratio alternately flow into the exhaust gas passage. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine provided with an air-fuel ratio control means for controlling an air-fuel ratio of exhaust gas in such a manner as to perform the above-mentioned method. 2. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: a catalyst exhibiting an absorption spectrum in a state where 2 is captured, wherein nitrogen oxides of exhaust gas are captured in the form of NO 2 on the surface of the catalyst.
【請求項4】請求項3に記載の排ガス浄化装置におい
て、前記触媒は、CO1vol% とHe残部からなり50
0℃の温度に加熱された還元性ガスを流通させたのち、
He気流下で300℃以上,500℃以下の所定の温度
に保持し、その後NO600volppmとO2 5vol% 及び
He残部からなるNO−O2 混合ガスを流通させながら
拡散反射式フーリェ変換赤外吸収スペクトル法にてNO
xの捕捉状態を測定したときに得られる吸収スペクトル
と、該NO−O2混合ガスに代えてNO2600ppm とH
e残部からなるガスを流通させながら同じくNOxの捕
捉状態を測定したときに得られる吸収スペクトルとが一
致するものからなることを特徴とする内燃機関の排ガス
浄化装置。
4. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 3, wherein the catalyst comprises 1 vol% of CO and the balance of He.
After flowing the reducing gas heated to a temperature of 0 ° C.,
Diffuse reflection Fourier transform infrared absorption spectrum while maintaining a predetermined temperature of 300 ° C. or more and 500 ° C. or less in a He gas flow, and then flowing a mixed gas of 600 vol ppm of NO, 5 vol% of O 2, and the balance of He—NO 2 NO by law
and the absorption spectrum obtained when measuring the capture state of the x, instead of the NO-O 2 mixed gas NO 2 600 ppm and H
e. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein an absorption spectrum obtained when the state of trapping NOx is measured while flowing the gas comprising the remaining part is the same.
【請求項5】内燃機関の排ガスに含まれる窒素酸化物を
表面に捕捉し、該排ガスに含まれる炭化水素及び一酸化
炭素を還元剤として窒素に変換する排ガス浄化触媒にお
いて、 赤外線吸収スペクトル法で窒素酸化物の捕捉状態を測定
したときにNO2 を捕捉した状態の吸収スペクトルと一
致する触媒からなることを特徴とする内燃機関の排ガス
浄化触媒。
5. An exhaust gas purifying catalyst for trapping nitrogen oxides contained in exhaust gas of an internal combustion engine on the surface and converting hydrocarbons and carbon monoxide contained in the exhaust gas into nitrogen as a reducing agent, the method comprising the steps of: An exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine, comprising: a catalyst whose absorption spectrum matches the absorption spectrum of a state in which NO 2 is captured when the state of capturing nitrogen oxides is measured.
【請求項6】請求項5に記載の排ガス浄化触媒におい
て、前記触媒は、CO1vol% とHe残部からなり50
0℃の温度に加熱された還元性ガスを流通させたのち、
He気流下で300℃以上,500℃以下の所定の温度
に保持し、その後NO600volppmとO2 5vol% 及び
He残部からなるNO−O2 混合ガスを流通させながら
拡散反射式フーリェ変換赤外吸収スペクトル法にてNO
xの捕捉状態を測定したときに得られる吸収スペクトル
と、該NO−O2混合ガスに代えてNO2600ppm とH
e残部からなるガスを流通させながら同じくNOxの捕
捉状態を測定したときに得られる吸収スペクトルとが一
致することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化触媒。
6. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 5, wherein the catalyst comprises 1 vol% of CO and the balance of He.
After flowing the reducing gas heated to a temperature of 0 ° C.,
Diffuse reflection Fourier transform infrared absorption spectrum while maintaining a predetermined temperature of 300 ° C. or more and 500 ° C. or less in a He gas flow, and thereafter flowing a mixed gas of 600 vol ppm of NO, 5 vol% of O 2, and the balance of He—NO 2 NO by law
and the absorption spectrum obtained when measuring the capture state of the x, instead of the NO-O 2 mixed gas NO 2 600 ppm and H
e. An exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine, wherein the absorption spectrum obtained when the trapped state of NOx is measured while the gas consisting of the remaining part is passed also matches.
【請求項7】請求項5に記載の排ガス浄化触媒におい
て、多孔質担体と、貴金属と、Na,Mg,Srから選
ばれた少なくとも一つとTi,Si,Sn,Mo,V,
Cr,B,Mn,Zrから選ばれた少なくとも一つを有
することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化触媒。
7. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 5, wherein the porous carrier, the noble metal, at least one selected from Na, Mg, and Sr and Ti, Si, Sn, Mo, V,
An exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine comprising at least one selected from Cr, B, Mn, and Zr.
【請求項8】請求項5に記載の排ガス浄化触媒におい
て、多孔質担体にCeと、Mgと、NaとTi,Si,
Sn,Mo,V,Cr,B,Mn,Zrから選ばれた少
なくとも一つと,RhとPtとPdから選ばれた少なく
とも一種が担持され、Ti,Si,Sn,Mo,V,C
r,B,Mn,Zrから選ばれた少なくとも一つとNa
とは複合酸化物を形成していることを特徴とする内燃機
関の排ガス浄化触媒。
8. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 5, wherein Ce, Mg, Na and Ti, Si,
At least one selected from Sn, Mo, V, Cr, B, Mn, and Zr and at least one selected from Rh, Pt, and Pd are supported, and Ti, Si, Sn, Mo, V, and C are supported.
at least one selected from r, B, Mn, and Zr and Na
Is an exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine, wherein the catalyst forms a composite oxide.
【請求項9】請求項5に記載の排ガス浄化触媒におい
て、多孔質性担体にCeと、Mgと、NaとTiと、R
hとPtとPdから選ばれた少なくとも一種が担持さ
れ、TiとNaは複合酸化物を形成していることを特徴
とする内燃機関の排ガス浄化触媒。
9. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 5, wherein the porous carrier contains Ce, Mg, Na, Ti, and R.
An exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine, wherein at least one selected from h, Pt, and Pd is supported, and Ti and Na form a composite oxide.
【請求項10】請求項5に記載の排ガス浄化触媒におい
て、多孔質担体100重量部に対してPdを0.1重量
部以上3.0重量部以下、Ptを1.0重量部以上6.0
重量部以下、Rhを0.05重量部以上1.0重量部以
下、Na,Mg,Srから選ばれる少なくとも一種を合
計量で20重量部以上50重量部以下、Ti,Si,S
n,Mo,V,Cr,B,Mn,Zrを合計量で3重量
部以上50重量部以下、希土類金属を15重量部以上5
0重量部以下担持したことを特徴とする内燃機関の排ガ
ス浄化触媒。
10. The exhaust gas purifying catalyst according to claim 5, wherein Pd is from 0.1 to 3.0 parts by weight and Pt is from 1.0 to 6.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the porous carrier. 0
Not more than 0.05 parts by weight, not more than 1.0 parts by weight of Rh, 20 to 50 parts by weight in total of at least one selected from Na, Mg, and Sr; Ti, Si, S
n, Mo, V, Cr, B, Mn, and Zr in a total amount of 3 parts by weight or more and 50 parts by weight or less;
An exhaust gas purifying catalyst for an internal combustion engine, wherein the catalyst is supported in an amount of 0 part by weight or less.
【請求項11】請求項3に記載の排ガス浄化装置におい
て、運転状態決定手段と理論空燃比より高い燃料希薄燃
焼運転と、理論空燃比以下の燃料リッチ燃焼運転を実施
する前記空燃比制御手段とを有し、前記運転状態決定手
段は、理論空燃比より高い空燃比におけるNOx捕捉量
を推定し予め決められたNOx捕捉量を超えたか否かを
判定するNOx捕捉量推定手段と、前記予め決められた
NOx捕捉量を超えたとき理論空燃比以下の空燃比運転
となるように前記空燃比制御手段へ指令を出すと共に捕
捉NOxの除去量を推定するNOx除去量推定手段と、
理論空燃比より高い空燃比におけるSOx捕捉量を推定
し予め決められたSOx捕捉量を超えたか否かを判定す
るSOx捕捉量推定手段と、前記予め決められたSOx
捕捉量を超えたとき理論空燃比以下の空燃比運転となる
ように前記空燃比制御手段へ指令を出すと共に捕捉SO
xの放出量を推定するSOx放出量推定手段とを有する
ことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
11. An exhaust gas purifying apparatus according to claim 3, wherein said operating condition determining means and said air-fuel ratio control means for performing a fuel-lean combustion operation higher than the stoichiometric air-fuel ratio and a fuel-rich combustion operation lower than the stoichiometric air-fuel ratio. Wherein the operating state determining means estimates the NOx trapping amount at an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio, and determines whether the NOx trapping amount has exceeded a predetermined NOx trapping amount. NOx removal amount estimating means for issuing a command to the air-fuel ratio control means and estimating the removal amount of trapped NOx so that the air-fuel ratio operation becomes equal to or less than the stoichiometric air-fuel ratio when the captured NOx trap amount is exceeded,
SOx trapping amount estimating means for estimating the SOx trapping amount at an air-fuel ratio higher than the stoichiometric air-fuel ratio and determining whether or not the predetermined SOx trapping amount has been exceeded, and the predetermined SOx trapping amount
When the trapping amount is exceeded, a command is issued to the air-fuel ratio control means so that the air-fuel ratio operation becomes equal to or lower than the stoichiometric air-fuel ratio.
an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: an SOx release amount estimating unit for estimating an x release amount.
JP11125550A 1999-05-06 1999-05-06 Exhaust gas emission control method, device and catalyst for internal combustion engine Pending JP2000314311A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11125550A JP2000314311A (en) 1999-05-06 1999-05-06 Exhaust gas emission control method, device and catalyst for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11125550A JP2000314311A (en) 1999-05-06 1999-05-06 Exhaust gas emission control method, device and catalyst for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000314311A true JP2000314311A (en) 2000-11-14

Family

ID=14912987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11125550A Pending JP2000314311A (en) 1999-05-06 1999-05-06 Exhaust gas emission control method, device and catalyst for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000314311A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003071289A (en) * 2001-08-30 2003-03-11 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Nitrogen oxide reduction catalyst and method for reducing nitrogen oxide
US7438866B2 (en) 2001-02-02 2008-10-21 Hitachi, Ltd. Emission gas purification catalyst and internal combustion engine provided with the catalyst
WO2010128562A1 (en) 2009-05-07 2010-11-11 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purifying device for internal combustion engine
WO2014171443A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 株式会社キャタラー Exhaust-gas purification catalyst
WO2017193413A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 黄安武 Method for treating carbon monoxide in automobile compartment

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7438866B2 (en) 2001-02-02 2008-10-21 Hitachi, Ltd. Emission gas purification catalyst and internal combustion engine provided with the catalyst
JP2003071289A (en) * 2001-08-30 2003-03-11 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Nitrogen oxide reduction catalyst and method for reducing nitrogen oxide
WO2010128562A1 (en) 2009-05-07 2010-11-11 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purifying device for internal combustion engine
US8745972B2 (en) 2009-05-07 2014-06-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system of internal combustion engine
WO2014171443A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 株式会社キャタラー Exhaust-gas purification catalyst
JP2014210238A (en) * 2013-04-19 2014-11-13 株式会社キャタラー Exhaust-gas purification catalyst
CN105121006A (en) * 2013-04-19 2015-12-02 株式会社科特拉 Assembly of cable and cable support device
US9522385B2 (en) 2013-04-19 2016-12-20 Cataler Corporation Exhaust gas purifying catalyst
WO2017193413A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 黄安武 Method for treating carbon monoxide in automobile compartment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2504431C2 (en) NOx RETAINING MATERIALS AND TRAPS RESISTANT TO THERMAL AGEING
KR100290272B1 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine and exhaust gas purifying catalyst for internal combustion engine
EP2173983B1 (en) Exhaust gas purifying system
KR19990013960A (en) Exhaust purification apparatus and purification method of internal combustion engine
EP2222388A1 (en) Denox of diesel engine exhaust gases using a temperature-controlled precatalyst for providing no2 in accordance with the requirements
US9630146B2 (en) Particulate filter containing a nickel-copper catalyst
JP2002089246A (en) Exhaust emission control method and exhaust emission control device for internal combustion engine
WO2000035564A1 (en) Exhaust emission control system for internal combustion engines, exhaust emission control method and exhaust emission control catalyst
KR100366993B1 (en) METHOD FOR TREATING NITROGEN OXIDE-CONTAINING EXHAUST GAS
JP2001050042A (en) Exhaust gas emission control system
JP3613083B2 (en) Exhaust purification control device
JP3107294B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2001241321A (en) Exhaust gas emission control device for internal combustion engine and exhaust gas emission control method
JP2000314311A (en) Exhaust gas emission control method, device and catalyst for internal combustion engine
KR20000053474A (en) Method, catalyst, and apparatus for purifying exhaust gas from internal combustion engine
JP2002168117A (en) Exhaust emission control system
JP4147702B2 (en) NOx adsorption catalyst for exhaust gas purification of internal combustion engine
JP4073168B2 (en) Exhaust gas purification method for internal combustion engine, exhaust gas purification device, and exhaust gas purification catalyst
JP4333612B2 (en) Exhaust gas purification device and exhaust gas purification catalyst
JP3896224B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2000300962A (en) Method, apparatus and catalyst for purifying exhaust gas of internal combustion engine
JP3107303B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3896223B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH1181988A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JPH11190210A (en) Exhaust emission control device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060303

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060404