JP2001020723A - Ｎｏｘ浄化方法 - Google Patents
Ｎｏｘ浄化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 昇温域で有効なＮＯXの浄化作用を示す浄化
方法を提案することを課題とする。 【解決手段】貴金属とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮ
ＯX浄化活性を示す温度域を超えないＮＯX吸着能を有す
る成分を含有する触媒を用い、排ガスが酸素過剰の雰囲
気下で昇温時に触媒が作動する浄化方法であって、浄化
する排ガスの温度が昇温時であることを検出する排ガス
昇温検出工程と、前記排ガス昇温検出工程で排ガスの温
度が昇温時と検出された時に前記排ガスに間歇的に還元
剤を添加する工程と、からなることを特徴とするＮＯX
浄化方法。この浄化方法は、排ガスの昇温域でＮＯXの
有効な浄化作用を示す。
方法を提案することを課題とする。 【解決手段】貴金属とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮ
ＯX浄化活性を示す温度域を超えないＮＯX吸着能を有す
る成分を含有する触媒を用い、排ガスが酸素過剰の雰囲
気下で昇温時に触媒が作動する浄化方法であって、浄化
する排ガスの温度が昇温時であることを検出する排ガス
昇温検出工程と、前記排ガス昇温検出工程で排ガスの温
度が昇温時と検出された時に前記排ガスに間歇的に還元
剤を添加する工程と、からなることを特徴とするＮＯX
浄化方法。この浄化方法は、排ガスの昇温域でＮＯXの
有効な浄化作用を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＯX浄化方法に
関し、自動車などの排ガス中のＮＯXを効率よく浄化す
ることに係るものである。
関し、自動車などの排ガス中のＮＯXを効率よく浄化す
ることに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保全の立場から、自動車への
燃費低減の要求が高まっている。そこで、ガソリンリー
ンバーン車やディ−ゼル車により対応することが検討さ
れているが、酸素過剰下でのＮＯX浄化が大きな課題と
なっている。
燃費低減の要求が高まっている。そこで、ガソリンリー
ンバーン車やディ−ゼル車により対応することが検討さ
れているが、酸素過剰下でのＮＯX浄化が大きな課題と
なっている。
【０００３】例えばＷＯ９３／０７３６３（特再平５−
８０７３６３）には、リーンバーンエンジンにおけるＮ
ＯX浄化を向上させる手法が開示されている。これは、
酸素過剰下でＮＯXを吸着し、ストイキ〜リッチで吸着
ＮＯXを還元することにより、高いＮＯX浄化能を発揮す
るものである。
８０７３６３）には、リーンバーンエンジンにおけるＮ
ＯX浄化を向上させる手法が開示されている。これは、
酸素過剰下でＮＯXを吸着し、ストイキ〜リッチで吸着
ＮＯXを還元することにより、高いＮＯX浄化能を発揮す
るものである。
【０００４】上記の特許では吸着ＮＯXには高温かつリ
ッチ条件が必須である。したがってディゼールエンジン
のように、排ガスが常に酸素過剰でありリッチ雰囲気に
できない場合には、ＮＯX還元が充分行われずＮＯX浄化
活性が低下してしまう。
ッチ条件が必須である。したがってディゼールエンジン
のように、排ガスが常に酸素過剰でありリッチ雰囲気に
できない場合には、ＮＯX還元が充分行われずＮＯX浄化
活性が低下してしまう。
【０００５】上記で開示された浄化触媒は、酸素過剰雰
囲気でＮＯXを酸化ランタン、アルカリ土類金属酸化
物、アルカリ金属酸化物に吸着させ、脱離したＮＯXを
ストイキ〜リッチ条件下で白金により還元させる触媒で
あって、高いＮＯX浄化能を発揮するものである。
囲気でＮＯXを酸化ランタン、アルカリ土類金属酸化
物、アルカリ金属酸化物に吸着させ、脱離したＮＯXを
ストイキ〜リッチ条件下で白金により還元させる触媒で
あって、高いＮＯX浄化能を発揮するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記で開示されている
ＮＯX浄化用触媒は、ストイキ〜リッチで運転されない
（つまり酸素過剰雰囲気下で運転される）ディーゼルエ
ンジンなどでは、高いＮＯX浄化活性能が得られないと
いう不具合を有している。
ＮＯX浄化用触媒は、ストイキ〜リッチで運転されない
（つまり酸素過剰雰囲気下で運転される）ディーゼルエ
ンジンなどでは、高いＮＯX浄化活性能が得られないと
いう不具合を有している。
【０００７】すなわち、上記で開示されているＮＯX浄
化用触媒の作用は、酸化ランタン、アルカリ土類金属酸
化物、アルカリ金属酸化物に強く吸着したＮＯXを脱離
させ、この脱離時に、リッチ条件においてＮＯXを還元
させるものである。そして、このＮＯXの還元を十分に
おこなわせ、高いＮＯX浄化活性能を得るためには、高
温（＞３５０℃）で、しかもリッチ条件を必須要件とす
るものである。
化用触媒の作用は、酸化ランタン、アルカリ土類金属酸
化物、アルカリ金属酸化物に強く吸着したＮＯXを脱離
させ、この脱離時に、リッチ条件においてＮＯXを還元
させるものである。そして、このＮＯXの還元を十分に
おこなわせ、高いＮＯX浄化活性能を得るためには、高
温（＞３５０℃）で、しかもリッチ条件を必須要件とす
るものである。
【０００８】したがって、ディーゼルエンジンなどのよ
うに、常に酸素過剰雰囲気でしかも低温（＜３５０℃）
の排ガス雰囲気では，ＮＯXが十分還元されず、浄化活
性が低下してしまうという不具合を有している。
うに、常に酸素過剰雰囲気でしかも低温（＜３５０℃）
の排ガス雰囲気では，ＮＯXが十分還元されず、浄化活
性が低下してしまうという不具合を有している。
【０００９】本発明は、上記不具合を解消したＮＯX浄
化方法を提供することを課題とし、特に酸素過剰雰囲気
下で、しかも低温（＜３５０℃）の排ガスであっても，
ＮＯ Xを十分に還元でき、排ガス中のＮＯXを効率よく除
去できるＮＯX浄化方法を提供することを目的とする。
化方法を提供することを課題とし、特に酸素過剰雰囲気
下で、しかも低温（＜３５０℃）の排ガスであっても，
ＮＯ Xを十分に還元でき、排ガス中のＮＯXを効率よく除
去できるＮＯX浄化方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のＮＯX浄化方法
は、貴金属とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮＯX浄化活
性を示す温度域を超えないＮＯX吸着能を有する成分を
含有する触媒を用い、排ガスが酸素過剰の雰囲気下で昇
温時に触媒が作動する浄化方法であって、浄化する排ガ
スの温度が昇温時であることを検出する排ガス昇温検出
工程と、前記排ガス昇温検出工程で排ガスの温度が昇温
時と検出された時に前記排ガスに間歇的に還元剤を添加
する工程と、からなることを特徴とする。
は、貴金属とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮＯX浄化活
性を示す温度域を超えないＮＯX吸着能を有する成分を
含有する触媒を用い、排ガスが酸素過剰の雰囲気下で昇
温時に触媒が作動する浄化方法であって、浄化する排ガ
スの温度が昇温時であることを検出する排ガス昇温検出
工程と、前記排ガス昇温検出工程で排ガスの温度が昇温
時と検出された時に前記排ガスに間歇的に還元剤を添加
する工程と、からなることを特徴とする。
【００１１】前記ＮＯX吸着能を有する成分のＮＯXの吸
脱着境界温度が３００℃以下であり前記貴金属のＮＯX
浄化活性を示す温度域が１５０〜３００℃であることが
望ましい。
脱着境界温度が３００℃以下であり前記貴金属のＮＯX
浄化活性を示す温度域が１５０〜３００℃であることが
望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に係るＮＯX浄化方法は、
貴金属とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮＯX浄化活性を
示す温度域を超えないＮＯX吸着能を有する成分を含有
する触媒を用い、排ガスが酸素過剰の雰囲気下で昇温時
に好適に適用できる。
貴金属とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮＯX浄化活性を
示す温度域を超えないＮＯX吸着能を有する成分を含有
する触媒を用い、排ガスが酸素過剰の雰囲気下で昇温時
に好適に適用できる。
【００１３】すなわち、浄化する排ガスの温度が昇温時
であることを検出する排ガス昇温検出工程と、前記排ガ
ス昇温検出工程で排ガスの温度が昇温時と検出された時
に前記排ガスに間歇的に還元剤を添加する工程と、から
なる。
であることを検出する排ガス昇温検出工程と、前記排ガ
ス昇温検出工程で排ガスの温度が昇温時と検出された時
に前記排ガスに間歇的に還元剤を添加する工程と、から
なる。
【００１４】排ガス昇温検出工程では、浄化する排ガス
の温度が昇温時であるがどうかを検出する。例えば、制
御部に接続した温度センサを排ガス通路に配置して温度
センサにより排ガスが昇温状態にあるかどうかを判定す
る。また、前記の温度センサの代わりにアクセルの踏み
込み量を検出し、踏み込み量が時間と共に増加すること
で排ガスの昇温を検出してもよい。
の温度が昇温時であるがどうかを検出する。例えば、制
御部に接続した温度センサを排ガス通路に配置して温度
センサにより排ガスが昇温状態にあるかどうかを判定す
る。また、前記の温度センサの代わりにアクセルの踏み
込み量を検出し、踏み込み量が時間と共に増加すること
で排ガスの昇温を検出してもよい。
【００１５】還元剤を添加する工程では、検出された排
ガス温度が昇温状態であると判断された場合に、排ガス
中に還元剤を間歇的に添加して排ガス組成を間歇的に変
化させて触媒に接触させる。
ガス温度が昇温状態であると判断された場合に、排ガス
中に還元剤を間歇的に添加して排ガス組成を間歇的に変
化させて触媒に接触させる。
【００１６】触媒上では排ガス中のＮＯXがＮＯX吸着能
を有する成分に吸着され、間歇的に還元剤が添加された
排ガスの還元組成により吸着されたＮＯXが吸着剤から
脱離すると共に貴金属により浄化される。浄化反応を効
率的に行うためには、ＮＯX吸着能を有する成分のＮＯX
の吸着・脱離境界温度が、貴金属によるＮＯX浄化活性
温度域を超えないことが必要である。さらに、触媒の浄
化雰囲気を還元性とすることで、ＮＯXの吸着・脱離・
浄化反応を活発に行わせて浄化することができる。
を有する成分に吸着され、間歇的に還元剤が添加された
排ガスの還元組成により吸着されたＮＯXが吸着剤から
脱離すると共に貴金属により浄化される。浄化反応を効
率的に行うためには、ＮＯX吸着能を有する成分のＮＯX
の吸着・脱離境界温度が、貴金属によるＮＯX浄化活性
温度域を超えないことが必要である。さらに、触媒の浄
化雰囲気を還元性とすることで、ＮＯXの吸着・脱離・
浄化反応を活発に行わせて浄化することができる。
【００１７】還元剤の添加は、前記排ガス昇温検出工程
で検出された温度に基づき制御ユニットからの信号によ
り還元剤インジェクターを通して間歇的に連続しておこ
なうことができる。
で検出された温度に基づき制御ユニットからの信号によ
り還元剤インジェクターを通して間歇的に連続しておこ
なうことができる。
【００１８】添加する還元剤として燃料などの炭化水素
を周期的に添加して使用できる。また、他の変形例とし
て還元剤のインジェクターの代わりにエンジンの燃料噴
射弁を制御して燃料を還元剤として添加することもでき
る。
を周期的に添加して使用できる。また、他の変形例とし
て還元剤のインジェクターの代わりにエンジンの燃料噴
射弁を制御して燃料を還元剤として添加することもでき
る。
【００１９】排ガス中のＮＯX浄化のメカニズムは以下
のように考えられる。
のように考えられる。
【００２０】すなわち、図１に示すように浄化触媒のＮ
ＯX吸脱着特性は、図１の実線のベースエミッションに
示すように横軸に沿って温度が上昇すると（右側に移動
する）、先ずＮＯXの吸着域となり、さらに温度が上昇
すると吸着・脱離境界点Ａを経てＮＯXの脱離域とな
る。この脱離域が貴金属のＮＯX浄化活性温度域の範囲
であれば脱離したＮＯXは還元浄化される。
ＯX吸脱着特性は、図１の実線のベースエミッションに
示すように横軸に沿って温度が上昇すると（右側に移動
する）、先ずＮＯXの吸着域となり、さらに温度が上昇
すると吸着・脱離境界点Ａを経てＮＯXの脱離域とな
る。この脱離域が貴金属のＮＯX浄化活性温度域の範囲
であれば脱離したＮＯXは還元浄化される。
【００２１】上記の吸着・脱離境界点Ａ以下の温度域、
すなわち昇温状態であれば、還元剤が間歇的に添加され
ると触媒の作動浄化雰囲気が変動して、図１ａの破線に
示すようにＮＯXの脱離が可能となり、ＮＯXの脱離温度
が貴金属のＮＯX浄化活性温度域の範囲であれば脱離し
たＮＯXは還元浄化される。したがって、排ガスの昇温
時に触媒上での浄化雰囲気を間歇的に還元剤を含むよう
に変動させることでＮＯXの浄化量が増大し、浄化雰囲
気を変動させない場合に比べＮＯXの浄化効率が一段と
向上する。
すなわち昇温状態であれば、還元剤が間歇的に添加され
ると触媒の作動浄化雰囲気が変動して、図１ａの破線に
示すようにＮＯXの脱離が可能となり、ＮＯXの脱離温度
が貴金属のＮＯX浄化活性温度域の範囲であれば脱離し
たＮＯXは還元浄化される。したがって、排ガスの昇温
時に触媒上での浄化雰囲気を間歇的に還元剤を含むよう
に変動させることでＮＯXの浄化量が増大し、浄化雰囲
気を変動させない場合に比べＮＯXの浄化効率が一段と
向上する。
【００２２】ここでいう還元剤は、例えば所定温度で気
体状となる炭化水素あるいは炭化水素燃料（ＣＯ、Ｈ2
および含酸素有機物等）を使用することができる。
体状となる炭化水素あるいは炭化水素燃料（ＣＯ、Ｈ2
および含酸素有機物等）を使用することができる。
【００２３】本発明で使用する触媒は、貴金属とＮＯX
吸着能を有する成分とを含むものが利用できる。
吸着能を有する成分とを含むものが利用できる。
【００２４】貴金属としては白金、パラジウム、ロジウ
ム、イリジウム、ルテニウムなどを利用することができ
る。ただし、使用する金属の種類によってＮＯX浄化活
性温度域が異なり、例えば白金触媒では１５０〜３００
℃、パラジウムでは２００〜４５０℃、ロジウムでは２
５０〜５５０℃、イリジウムでは３００〜６００℃、ル
テニウムでは３５０〜６５０℃であることから、これと
組み合わせて使用するＮＯX吸着能を有する成分は、前
記した特定条件を満たすものを使用することが必要であ
る。
ム、イリジウム、ルテニウムなどを利用することができ
る。ただし、使用する金属の種類によってＮＯX浄化活
性温度域が異なり、例えば白金触媒では１５０〜３００
℃、パラジウムでは２００〜４５０℃、ロジウムでは２
５０〜５５０℃、イリジウムでは３００〜６００℃、ル
テニウムでは３５０〜６５０℃であることから、これと
組み合わせて使用するＮＯX吸着能を有する成分は、前
記した特定条件を満たすものを使用することが必要であ
る。
【００２５】貴金属の担持量としては、使用する貴金属
の種類によって異なるが、一般に担体１００ｇ当たり
０．１〜２０ｇが望ましい。担持量が０．１ｇより少な
いと、ＮＯX浄化活性が十分でなく、一方、２０ｇより
多いと、活性はそれほど向上せず、経済的に効率が悪い
ので、いずれも好ましくない。より好ましくは１〜５ｇ
である。
の種類によって異なるが、一般に担体１００ｇ当たり
０．１〜２０ｇが望ましい。担持量が０．１ｇより少な
いと、ＮＯX浄化活性が十分でなく、一方、２０ｇより
多いと、活性はそれほど向上せず、経済的に効率が悪い
ので、いずれも好ましくない。より好ましくは１〜５ｇ
である。
【００２６】ＮＯX吸着能を有する成分としては、ＮＯX
吸着成分と無機金属酸化物担体との組み合わせを含む。
この両者の組み合わせにより、ＮＯX吸着・脱離境界温
度が変化する。そのため、貴金属のＮＯX浄化活性温度
域を超えないように選ぶことが必要である。
吸着成分と無機金属酸化物担体との組み合わせを含む。
この両者の組み合わせにより、ＮＯX吸着・脱離境界温
度が変化する。そのため、貴金属のＮＯX浄化活性温度
域を超えないように選ぶことが必要である。
【００２７】例えば、貴金属として白金を、無機金属酸
化物担体として酸化珪素を使用する場合、前記の条件を
満たすためには、ＮＯX吸着成分としては、Ｎｄ、Ｃ
ｅ、Ｙ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｌａ、Ｔｉなどが利
用できる。
化物担体として酸化珪素を使用する場合、前記の条件を
満たすためには、ＮＯX吸着成分としては、Ｎｄ、Ｃ
ｅ、Ｙ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｌａ、Ｔｉなどが利
用できる。
【００２８】ただし、前記したように、ＮＯX吸着成分
と無機金属酸化物担体の組み合わせによりＮＯX吸着・
脱離境界温度が変化するため、例えば、ゼオライトのよ
うな酸性の強い担体とアルカリ金属のように塩基性の強
い成分とを組み合わせたＮＯ X吸着成分であっても、前
記した条件を満たす限り使用できる。
と無機金属酸化物担体の組み合わせによりＮＯX吸着・
脱離境界温度が変化するため、例えば、ゼオライトのよ
うな酸性の強い担体とアルカリ金属のように塩基性の強
い成分とを組み合わせたＮＯ X吸着成分であっても、前
記した条件を満たす限り使用できる。
【００２９】ＮＯX吸着成分の担持量としては、使用す
るＮＯX成分および担体の種類によって異なるが、一般
に、担体１００ｇ当たり０．０５〜１．０モルが好まし
い。担持量が０．０５モルより少ないと、ＮＯXの吸着
量が少なくなり好ましくない。逆に１．０モルより多い
と担体の細穴を閉塞して表面積が減少し活性が低下する
こととなるので好ましくない。より好ましくは０．１〜
０．５モルである。
るＮＯX成分および担体の種類によって異なるが、一般
に、担体１００ｇ当たり０．０５〜１．０モルが好まし
い。担持量が０．０５モルより少ないと、ＮＯXの吸着
量が少なくなり好ましくない。逆に１．０モルより多い
と担体の細穴を閉塞して表面積が減少し活性が低下する
こととなるので好ましくない。より好ましくは０．１〜
０．５モルである。
【００３０】なお、ＮＯX吸着成分は、金属酸化物とし
て、または、金属単体として担持させることができる。
その他、金属塩、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩などの
化合物として使用することができる。
て、または、金属単体として担持させることができる。
その他、金属塩、例えば炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩などの
化合物として使用することができる。
【００３１】本発明で用いるＮＯX吸着能を有する成分
のＮＯX吸着・脱離境界温度は、図１のＡ点で温度であ
り使用する上記化合物によって異なる。
のＮＯX吸着・脱離境界温度は、図１のＡ点で温度であ
り使用する上記化合物によって異なる。
【００３２】貴金属とＮＯX吸着能を有する成分との前
記の条件を満たす組み合わせを、表１に示す。
記の条件を満たす組み合わせを、表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】上記の組み合わせにおいて、特に貴金属と
して白金を使用し、ＮＯX吸着能を有する成分として、
Ｃｅ、Ｍｇ、Ｎｄ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｙ、Ａｌ、Ｔａまたは
Ｔｉ成分を用い、この両者をシリカ担体（酸性担体）に
担持させた触媒が望ましい。これにより、酸素過剰雰囲
気で運転されるディーゼルエンジンの排ガス中のＮＯ X
を効率よく浄化することができる。
して白金を使用し、ＮＯX吸着能を有する成分として、
Ｃｅ、Ｍｇ、Ｎｄ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｙ、Ａｌ、Ｔａまたは
Ｔｉ成分を用い、この両者をシリカ担体（酸性担体）に
担持させた触媒が望ましい。これにより、酸素過剰雰囲
気で運転されるディーゼルエンジンの排ガス中のＮＯ X
を効率よく浄化することができる。
【００３５】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。
【００３６】（実施例１）シリカ粉末１００部に硝酸セ
リウム６３部水２４０部を加え１００℃で１２時間加熱
してセリウムをシリカ粉末に吸着させた後、６００℃で
３時間焼成して、シリカ粉末にセリウム酸化物を担持さ
せた。
リウム６３部水２４０部を加え１００℃で１２時間加熱
してセリウムをシリカ粉末に吸着させた後、６００℃で
３時間焼成して、シリカ粉末にセリウム酸化物を担持さ
せた。
【００３７】次にＣｅを担持したシリカ担体に貴金属と
して白金を担体１２０ｇ当たり２ｇ担持して触媒を作製
した。
して白金を担体１２０ｇ当たり２ｇ担持して触媒を作製
した。
【００３８】（実施例２）ＮＯX吸着成分としてＭｇを
担持した以外は実施例１と同じ操作で作製した。
担持した以外は実施例１と同じ操作で作製した。
【００３９】（実施例３）ＮＯX吸着成分としてＺｒを
担持した以外は実施例１と同じ操作で作製した。
担持した以外は実施例１と同じ操作で作製した。
【００４０】（比較例１）実施例１と同じ触媒で作動雰
囲気をプロピレン濃度を一定として評価した。平均濃度
は実施例１と同じである。
囲気をプロピレン濃度を一定として評価した。平均濃度
は実施例１と同じである。
【００４１】（比較例２）実施例２と同じ触媒で作動雰
囲気をプロピレン濃度を一定として評価した。平均濃度
は実施例２と同じである。
囲気をプロピレン濃度を一定として評価した。平均濃度
は実施例２と同じである。
【００４２】（比較例３）実施例３と同じ触媒で作動雰
囲気をプロピレン濃度を一定として評価した。平均濃度
は実施例３と同じである。
囲気をプロピレン濃度を一定として評価した。平均濃度
は実施例３と同じである。
【００４３】（比較例４）シリカ担体に貴金属として白
金を担体１２０ｇ当たり２ｇ担持した触媒を用いた。
金を担体１２０ｇ当たり２ｇ担持した触媒を用いた。
【００４４】（比較例５）ＮＯXの吸着成分としてＢａ
を担持したものを用いた他は実施例１と同じ条件で作製
した。
を担持したものを用いた他は実施例１と同じ条件で作製
した。
【００４５】（触媒のＮＯX吸脱着特性評価） 温度条件：昇温１００〜５００℃、３０℃／min 入りガス（排ガス組成）：ＮＯ：５０ppm、Ｈ2Ｏ：２
％、ＣＯ2：１０％、Ｏ2：７．５％、Ｎ2：残部 排ガスを触媒層に導入する空間速度は、ＳＶ＝１０，０
００／ｈｒで、触媒の試料形態として触媒粉末を８４０
〜１６８０μｍのペレットに成形し、ＮＯＸ吸脱着特性
の評価を行った。
％、ＣＯ2：１０％、Ｏ2：７．５％、Ｎ2：残部 排ガスを触媒層に導入する空間速度は、ＳＶ＝１０，０
００／ｈｒで、触媒の試料形態として触媒粉末を８４０
〜１６８０μｍのペレットに成形し、ＮＯＸ吸脱着特性
の評価を行った。
【００４６】評価結果を図２に示した。ＮＯX吸着・脱
離境界温度は、図２の◆で示した温度である。
離境界温度は、図２の◆で示した温度である。
【００４７】図２に上記の実施例１、実施例２、実施例
３、比較例４、比較例５の触媒のＮＯX吸着・脱離境界
温度を示した。実施例はＮＯX吸着・脱離境界温度が１
５０〜３００℃の範囲にあるが、比較例４は、ＮＯX吸
着成分を含まないためＮＯXの脱離はない。比較例５の
Ｂａを吸着成分として用いた場合は吸着・脱離境界温度
が３５０℃となっている。なお、白金のＮＯX浄化温度
は１５０〜３００℃の範囲である。
３、比較例４、比較例５の触媒のＮＯX吸着・脱離境界
温度を示した。実施例はＮＯX吸着・脱離境界温度が１
５０〜３００℃の範囲にあるが、比較例４は、ＮＯX吸
着成分を含まないためＮＯXの脱離はない。比較例５の
Ｂａを吸着成分として用いた場合は吸着・脱離境界温度
が３５０℃となっている。なお、白金のＮＯX浄化温度
は１５０〜３００℃の範囲である。
【００４８】（ＮＯX浄化特性評価）上記で作製した各
触媒を図４に示すエンジンの排ガス通路に設置しコント
ロールユニットに接続した還元剤添加インジェクターと
温度センサを配置して浄化性能を評価した。
触媒を図４に示すエンジンの排ガス通路に設置しコント
ロールユニットに接続した還元剤添加インジェクターと
温度センサを配置して浄化性能を評価した。
【００４９】温度条件：昇温１００〜６００℃、１００
℃／min 入りガス（排ガス組成）：ＮＯ：２３０ｐｐｍ、プロピ
レン：１０００ｐｐｍＣ、ＣＯ：１５０ｐｐｍ、Ｈ
2Ｏ：５％、炭酸ガス：６．７％、酸素：１０％、窒
素：バランス、ＳＶ＝１０，０００／ｈｒ なお、還元剤の添加は、入りガス（排ガス組成）作動雰
囲気のプロピレンの濃度を間歇的に変動させた。すなわ
ち、１．５秒間プロピレン濃度を０ｐｐｍ、その後１．
５秒間プロピレン濃度を２０００ｐｐｍとする周期で繰
り返した。
℃／min 入りガス（排ガス組成）：ＮＯ：２３０ｐｐｍ、プロピ
レン：１０００ｐｐｍＣ、ＣＯ：１５０ｐｐｍ、Ｈ
2Ｏ：５％、炭酸ガス：６．７％、酸素：１０％、窒
素：バランス、ＳＶ＝１０，０００／ｈｒ なお、還元剤の添加は、入りガス（排ガス組成）作動雰
囲気のプロピレンの濃度を間歇的に変動させた。すなわ
ち、１．５秒間プロピレン濃度を０ｐｐｍ、その後１．
５秒間プロピレン濃度を２０００ｐｐｍとする周期で繰
り返した。
【００５０】上記の実施例、比較例の各触媒を用いてＮ
ＯXの浄化率を評価した結果を図３に示した。実施例１
〜３はＮＯXの浄化率が８０％以上である。比較例１は
実施例１の触媒を用いて還元剤のプロピレン濃度を一定
にした場合であり実施例１の還元剤を間歇的に添加した
ものに比べて浄化率が１０％以上低い。比較例２は実施
例２の触媒でこれも作動雰囲気を一定としたもので実施
例２に比べて浄化率が１０％以上低い。比較例３も同様
に実施例３の触媒で作動雰囲気を一定としたもので実施
例３と比較して浄化率が１０％以上低い。したがって、
排ガス中の還元剤の添加濃度を間歇的に変動させること
によりＮＯXの浄化効率が低温域でも向上することを示
している。
ＯXの浄化率を評価した結果を図３に示した。実施例１
〜３はＮＯXの浄化率が８０％以上である。比較例１は
実施例１の触媒を用いて還元剤のプロピレン濃度を一定
にした場合であり実施例１の還元剤を間歇的に添加した
ものに比べて浄化率が１０％以上低い。比較例２は実施
例２の触媒でこれも作動雰囲気を一定としたもので実施
例２に比べて浄化率が１０％以上低い。比較例３も同様
に実施例３の触媒で作動雰囲気を一定としたもので実施
例３と比較して浄化率が１０％以上低い。したがって、
排ガス中の還元剤の添加濃度を間歇的に変動させること
によりＮＯXの浄化効率が低温域でも向上することを示
している。
【００５１】比較例４はＮＯX吸着成分を含まないシリ
カ担体に貴金属のみを担持したもので浄化率が７０％
で、ＮＯX吸着脱離を行わない場合は実施例より浄化率
が低い。また比較例５は、ＮＯX吸着成分としてＢａを
用いたもので、このＢａは図２に示したようにＮＯXの
吸着・脱離境界点温度が３５０℃であり貴金属のＮＯX
浄化活性温度域の３００℃より高いため浄化性能が著し
く低いことを示している。
カ担体に貴金属のみを担持したもので浄化率が７０％
で、ＮＯX吸着脱離を行わない場合は実施例より浄化率
が低い。また比較例５は、ＮＯX吸着成分としてＢａを
用いたもので、このＢａは図２に示したようにＮＯXの
吸着・脱離境界点温度が３５０℃であり貴金属のＮＯX
浄化活性温度域の３００℃より高いため浄化性能が著し
く低いことを示している。
【００５２】したがって、ＮＯX吸着能を有する成分
は、ＮＯXの吸着・脱離境界温度が前記貴金属によるＮ
ＯX浄化活性温度域を超えない成分を用い、かつ触媒の
作動雰囲気、すなわち還元剤を間歇的に添加すること
で、ＮＯXの浄化率が向上することが分かり本発明が有
用であることを示している。
は、ＮＯXの吸着・脱離境界温度が前記貴金属によるＮ
ＯX浄化活性温度域を超えない成分を用い、かつ触媒の
作動雰囲気、すなわち還元剤を間歇的に添加すること
で、ＮＯXの浄化率が向上することが分かり本発明が有
用であることを示している。
【００５３】
【発明の効果】本発明に係るＮＯX浄化方法は、浄化す
る排ガスの温度が昇温時であることを検出する排ガス昇
温検出工程と、前記排ガス昇温検出工程で排ガスの温度
が昇温時と検出された時に前記排ガスに間歇的に還元剤
を添加する工程と、からなる。そして触媒として貴金属
とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮＯX浄化活性を示す温
度域を超えないＮＯX吸着能を有する成分を含有するこ
とで、排ガスが酸素過剰の雰囲気下で昇温時に好適に適
用でき浄化効率を高めることができる。
る排ガスの温度が昇温時であることを検出する排ガス昇
温検出工程と、前記排ガス昇温検出工程で排ガスの温度
が昇温時と検出された時に前記排ガスに間歇的に還元剤
を添加する工程と、からなる。そして触媒として貴金属
とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮＯX浄化活性を示す温
度域を超えないＮＯX吸着能を有する成分を含有するこ
とで、排ガスが酸素過剰の雰囲気下で昇温時に好適に適
用でき浄化効率を高めることができる。
【００５４】このため、比較的低温の昇温域において、
ＮＯXの浄化効率を高めることができる。
ＮＯXの浄化効率を高めることができる。
【図１】本発明の触媒のＮＯXの吸着脱離および浄化の
メカニズムを示す模式図であり、１ａはその雰囲気変動
によるＮＯX浄化活性向上推定機構を示す模式図であ
る。
メカニズムを示す模式図であり、１ａはその雰囲気変動
によるＮＯX浄化活性向上推定機構を示す模式図であ
る。
【図２】実施例および比較例の各触媒のＮＯX吸着・脱
離境界点温度をおよび組み合わせた貴金属の浄化温度域
を示すグラフである。
離境界点温度をおよび組み合わせた貴金属の浄化温度域
を示すグラフである。
【図３】実施例および比較例の各触媒のＮＯX浄化率を
示す棒グラフである。
示す棒グラフである。
【図４】本発明の浄化方法の一例を説明する模式図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 雅史 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA17 AA18 AB05 AB06 AB09 BA14 CA17 CA21 CB01 EA07 EA17 FA04 GB05W GB06W GB10W GB16W
Claims (2)
- 【請求項１】貴金属とＮＯX吸着境界温度が貴金属のＮ
ＯX浄化活性を示す温度域を超えないＮＯX吸着能を有す
る成分を含有する触媒を用い、排ガスが酸素過剰の雰囲
気下で昇温時に触媒が作動する浄化方法であって、 浄化する排ガスの温度が昇温時であることを検出する排
ガス昇温検出工程と、前記排ガス昇温検出工程で排ガス
の温度が昇温時と検出された時に前記排ガスに間歇的に
還元剤を添加する工程と、からなることを特徴とするＮ
ＯX浄化方法。 - 【請求項２】前記ＮＯX吸着能を有する成分のＮＯXの吸
脱着境界温度が３００℃以下であり前記貴金属のＮＯX
浄化活性を示す温度域が１５０〜３００℃である請求項
１に記載のＮＯX浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189171A JP2001020723A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Ｎｏｘ浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189171A JP2001020723A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Ｎｏｘ浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001020723A true JP2001020723A (ja) | 2001-01-23 |
| JP2001020723A5 JP2001020723A5 (ja) | 2005-09-08 |
Family
ID=16236676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11189171A Pending JP2001020723A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Ｎｏｘ浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001020723A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014513229A (ja) * | 2011-03-21 | 2014-05-29 | ボルボ テクノロジー コーポレイション | 触媒コンバータに供給される還元剤に活性化材料が添加される排気ガス後処理システム |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11189171A patent/JP2001020723A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014513229A (ja) * | 2011-03-21 | 2014-05-29 | ボルボ テクノロジー コーポレイション | 触媒コンバータに供給される還元剤に活性化材料が添加される排気ガス後処理システム |
| US9181832B2 (en) | 2011-03-21 | 2015-11-10 | Volvo Technology Corporation | Exhaust aftertreatment system where an activator material is added to the reductant fed to the catalytic converter |
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