JP2001241318A - ＮＯｘ吸着材再生装置及び再生方法 - Google Patents
ＮＯｘ吸着材再生装置及び再生方法Info
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- JP2001241318A JP2001241318A JP2000053506A JP2000053506A JP2001241318A JP 2001241318 A JP2001241318 A JP 2001241318A JP 2000053506 A JP2000053506 A JP 2000053506A JP 2000053506 A JP2000053506 A JP 2000053506A JP 2001241318 A JP2001241318 A JP 2001241318A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 硫黄被毒を受けたＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸収
性能の低下を抑制し、長期に亘りＮＯｘを効率良く吸収
（トラップ）することが可能となるＮＯｘ吸着材再生装
置、再生方法及び排気ガス浄化装置を提供すること。 【解決手段】 ＮＯｘ吸着手段２０と、ガス流制御手段
と、を備え、ガス流制御手段が、排気ガスの流通方向
を、ＮＯｘ吸着手段における担体の一端側から他端側へ
の順方向、又は他端側から一端側への逆方向に切り換え
可能なＮＯｘ吸着材再生装置である。排気ガスの流通方
向の切り換えを行った際に、排気ガスをストイキ〜リッ
チにし、ＮＯｘ吸着手段を６００℃以上に加熱して、Ｎ
Ｏｘ吸着材を再生する。ＮＯｘ吸着材再生装置をリーン
バーン内燃機関の排気ガス流路１０に設置して成る排気
ガス浄化装置である。
性能の低下を抑制し、長期に亘りＮＯｘを効率良く吸収
（トラップ）することが可能となるＮＯｘ吸着材再生装
置、再生方法及び排気ガス浄化装置を提供すること。 【解決手段】 ＮＯｘ吸着手段２０と、ガス流制御手段
と、を備え、ガス流制御手段が、排気ガスの流通方向
を、ＮＯｘ吸着手段における担体の一端側から他端側へ
の順方向、又は他端側から一端側への逆方向に切り換え
可能なＮＯｘ吸着材再生装置である。排気ガスの流通方
向の切り換えを行った際に、排気ガスをストイキ〜リッ
チにし、ＮＯｘ吸着手段を６００℃以上に加熱して、Ｎ
Ｏｘ吸着材を再生する。ＮＯｘ吸着材再生装置をリーン
バーン内燃機関の排気ガス流路１０に設置して成る排気
ガス浄化装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＯｘ吸着材再生
装置及び再生方法に係り、更に詳細には、ガソリンや潤
滑オイル中に含まれる硫黄（Ｓ）分によって被毒された
ＮＯｘ吸着材の再生方法に関し、特に、自動車（ガソリ
ン、ディーゼル）やボイラーなどの内燃機関等から排出
される排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、および窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するために設
置されるＮＯｘ吸着材などで好適に使用される。
装置及び再生方法に係り、更に詳細には、ガソリンや潤
滑オイル中に含まれる硫黄（Ｓ）分によって被毒された
ＮＯｘ吸着材の再生方法に関し、特に、自動車（ガソリ
ン、ディーゼル）やボイラーなどの内燃機関等から排出
される排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、および窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するために設
置されるＮＯｘ吸着材などで好適に使用される。
【０００２】
【従来の技術】近年、石油資源の枯渇問題、地球温暖化
問題から、低燃費自動車の要求が高まっており、ガソリ
ン自動車に対しては希薄燃焼自動車の開発が注目されて
いる。かかる希薄燃焼自動車においては、希薄燃焼走行
時、排気ガス雰囲気が理論空燃状態（ストイキ）に比べ
酸素過剰雰囲気（リーン状態）となるが、リーン状態で
通常の三元触媒を適用させた場合、過剰な酸素の影響か
らＮＯｘ浄化作用が不十分となるという問題があった。
問題から、低燃費自動車の要求が高まっており、ガソリ
ン自動車に対しては希薄燃焼自動車の開発が注目されて
いる。かかる希薄燃焼自動車においては、希薄燃焼走行
時、排気ガス雰囲気が理論空燃状態（ストイキ）に比べ
酸素過剰雰囲気（リーン状態）となるが、リーン状態で
通常の三元触媒を適用させた場合、過剰な酸素の影響か
らＮＯｘ浄化作用が不十分となるという問題があった。
【０００３】このため酸素が過剰となってもＮＯｘを浄
化できる触媒が開発されており、例えば、特開平５−１
６８８６０号公報には、Ｐｔとランタンを多孔質担体に
担持した触媒であって、排気ガスが酸素過剰のときに
（リーン域）にＮＯｘを吸収させ、吸収させたＮＯｘを
ストイキ時に放出させ浄化する触媒が記載されている。
化できる触媒が開発されており、例えば、特開平５−１
６８８６０号公報には、Ｐｔとランタンを多孔質担体に
担持した触媒であって、排気ガスが酸素過剰のときに
（リーン域）にＮＯｘを吸収させ、吸収させたＮＯｘを
ストイキ時に放出させ浄化する触媒が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料及び潤滑
油内には硫黄が含まれており、この硫黄が酸化物として
排気ガス中に排出されるため、ＮＯｘ吸収材が硫黄によ
る被毒（これを「硫黄被毒」という。）を受け、ＮＯｘ
吸収性能の低下が起こる。この硫黄被毒を防止する方法
として、特開平６−５８１３８号公報では、ＮＯｘ吸収
触媒の前段に硫黄トラップ触媒を配置し、リーン域でこ
の硫黄トラップ触媒に硫黄酸化物を吸収させ、後段のＮ
Ｏｘ吸収触媒に硫黄酸化物を流入させない方法が開示さ
れている。また、特開平７−２１７４７４号公報では、
ある程度の硫黄被毒は仕方がないものとし、一定期間毎
にＮＯｘ吸収触媒を高温（空燃比Ａ／Ｆをリッチ状態）
にして吸着した硫黄を脱離させ、ＮＯｘ吸収触媒の性能
回復を図る方法が開示されている。
油内には硫黄が含まれており、この硫黄が酸化物として
排気ガス中に排出されるため、ＮＯｘ吸収材が硫黄によ
る被毒（これを「硫黄被毒」という。）を受け、ＮＯｘ
吸収性能の低下が起こる。この硫黄被毒を防止する方法
として、特開平６−５８１３８号公報では、ＮＯｘ吸収
触媒の前段に硫黄トラップ触媒を配置し、リーン域でこ
の硫黄トラップ触媒に硫黄酸化物を吸収させ、後段のＮ
Ｏｘ吸収触媒に硫黄酸化物を流入させない方法が開示さ
れている。また、特開平７−２１７４７４号公報では、
ある程度の硫黄被毒は仕方がないものとし、一定期間毎
にＮＯｘ吸収触媒を高温（空燃比Ａ／Ｆをリッチ状態）
にして吸着した硫黄を脱離させ、ＮＯｘ吸収触媒の性能
回復を図る方法が開示されている。
【０００５】しかしながら、特開平６−５８１３８号公
報に開示されている方法では、硫黄トラップ触媒が吸収
した硫黄酸化物により飽和してしまい、それ以上の硫黄
酸化物はＮＯｘ吸収触媒に流入（吸着）して、硫黄被毒
が起きてしまうという課題があった。また、特開平７−
２１７４７４号公報に開示されている方法では、硫黄の
脱離操作の際にＮＯｘ吸蔵触媒の熱劣化が起こるような
高温（７００℃以上）でなければ、ＮＯｘ吸蔵触媒の前
側から脱離させた硫黄が、ＮＯｘ吸蔵触媒の後側に吸着
してしまい、ＮＯｘ吸蔵触媒全体としての硫黄吸着量は
殆ど変わらず、被毒は緩和されないという課題があっ
た。
報に開示されている方法では、硫黄トラップ触媒が吸収
した硫黄酸化物により飽和してしまい、それ以上の硫黄
酸化物はＮＯｘ吸収触媒に流入（吸着）して、硫黄被毒
が起きてしまうという課題があった。また、特開平７−
２１７４７４号公報に開示されている方法では、硫黄の
脱離操作の際にＮＯｘ吸蔵触媒の熱劣化が起こるような
高温（７００℃以上）でなければ、ＮＯｘ吸蔵触媒の前
側から脱離させた硫黄が、ＮＯｘ吸蔵触媒の後側に吸着
してしまい、ＮＯｘ吸蔵触媒全体としての硫黄吸着量は
殆ど変わらず、被毒は緩和されないという課題があっ
た。
【０００６】本発明者らは、このような従来技術の有す
る課題に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、硫黄被毒を受けたＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸収性
能の低下を抑制し、長期に亘りＮＯｘを効率良く吸収
（トラップ）することが可能となるＮＯｘ吸着材再生装
置、再生方法及び排気ガス浄化装置を提供することにあ
る。
る課題に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、硫黄被毒を受けたＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸収性
能の低下を抑制し、長期に亘りＮＯｘを効率良く吸収
（トラップ）することが可能となるＮＯｘ吸着材再生装
置、再生方法及び排気ガス浄化装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、内燃機関等の排気
流路に設置したＮＯｘ吸着手段を流通する排気ガスの流
れ方向を、適切に切り換えることにより、上記課題が達
成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、内燃機関等の排気
流路に設置したＮＯｘ吸着手段を流通する排気ガスの流
れ方向を、適切に切り換えることにより、上記課題が達
成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明のＮＯｘ吸着材再生装置は、
窒素酸化物を吸着するＮＯｘ吸着材を担体に担持したＮ
Ｏｘ吸着手段と、このＮＯｘ吸着手段への排気ガスの流
通方向を制御するガス流制御手段と、を備え、上記ガス
流制御手段が、上記排気ガスの流通方向を、上記ＮＯｘ
吸着手段における担体の一端側から他端側への順方向、
又は他端側から一端側への逆方向に切り換え可能である
ことを特徴とする。
窒素酸化物を吸着するＮＯｘ吸着材を担体に担持したＮ
Ｏｘ吸着手段と、このＮＯｘ吸着手段への排気ガスの流
通方向を制御するガス流制御手段と、を備え、上記ガス
流制御手段が、上記排気ガスの流通方向を、上記ＮＯｘ
吸着手段における担体の一端側から他端側への順方向、
又は他端側から一端側への逆方向に切り換え可能である
ことを特徴とする。
【０００９】また、本発明のＮＯｘ吸着材再生装置の好
適形態は、上記ガス流制御手段が、上記ＮＯｘ吸着手段
を通過する本流路と、上記ＮＯｘ吸着手段を迂回して上
記担体の一端側から他端側に連通するバイパス流路と、
この本流路及びバイパス流路を開閉する弁を備えること
を特徴とする。
適形態は、上記ガス流制御手段が、上記ＮＯｘ吸着手段
を通過する本流路と、上記ＮＯｘ吸着手段を迂回して上
記担体の一端側から他端側に連通するバイパス流路と、
この本流路及びバイパス流路を開閉する弁を備えること
を特徴とする。
【００１０】更に、本発明のＮＯｘ吸着材再生装置の他
の好適形態は、上記ガス流制御手段が、上記ＮＯｘ吸着
手段を反転可能な回動手段を備えることを特徴とする。
の好適形態は、上記ガス流制御手段が、上記ＮＯｘ吸着
手段を反転可能な回動手段を備えることを特徴とする。
【００１１】更にまた、本発明のＮＯｘ吸着材再生方装
置の更に他の好適形態は、上記排気ガスの流通方向の切
り換えを、上記ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材が硫黄被
毒を受けて窒素酸化物吸収性能が低下したときに行うこ
とを特徴とする。
置の更に他の好適形態は、上記排気ガスの流通方向の切
り換えを、上記ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材が硫黄被
毒を受けて窒素酸化物吸収性能が低下したときに行うこ
とを特徴とする。
【００１２】また、本発明のＮＯｘ吸着材再生装置の他
の好適形態は、上記排気ガスの流通方向の切り換えを行
った際に、排気ガスをストイキ〜リッチにし、上記ＮＯ
ｘ吸着手段を６００℃以上に加熱することを特徴とす
る。
の好適形態は、上記排気ガスの流通方向の切り換えを行
った際に、排気ガスをストイキ〜リッチにし、上記ＮＯ
ｘ吸着手段を６００℃以上に加熱することを特徴とす
る。
【００１３】更に、本発明のＮＯｘ吸着材再生装置の更
に他の好適形態は、上記ＮＯｘ吸着材が、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、希土類及び遷移金属から成る群
より選ばれた少なくとも１種の元素を含有することを特
徴とする。
に他の好適形態は、上記ＮＯｘ吸着材が、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、希土類及び遷移金属から成る群
より選ばれた少なくとも１種の元素を含有することを特
徴とする。
【００１４】更にまた、本発明のＮＯｘ吸着材再生方法
は、窒素酸化物を吸着するＮＯｘ吸着材を担体に担持し
たＮＯｘ吸着手段に対し、排気ガスを、その流通方向を
上記ＮＯｘ吸着手段における担体の一端側から他端側へ
の順方向、又は他端側から一端側への逆方向に切り換え
ながら供給することを特徴とする。
は、窒素酸化物を吸着するＮＯｘ吸着材を担体に担持し
たＮＯｘ吸着手段に対し、排気ガスを、その流通方向を
上記ＮＯｘ吸着手段における担体の一端側から他端側へ
の順方向、又は他端側から一端側への逆方向に切り換え
ながら供給することを特徴とする。
【００１５】また、本発明のＮＯｘ吸着材再生方法の好
適形態は、上記排気ガスの流通方向の切り換えを、上記
ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材が硫黄被毒を受けて窒素
酸化物吸収性能が低下したときに行うことを特徴とす
る。
適形態は、上記排気ガスの流通方向の切り換えを、上記
ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材が硫黄被毒を受けて窒素
酸化物吸収性能が低下したときに行うことを特徴とす
る。
【００１６】更に、本発明の排気ガス浄化装置は、上記
ＮＯｘ吸着材再生装置をリーンバーン内燃機関の排気ガ
ス流路に設置して成る排気ガス浄化装置であって、上記
ＮＯｘ吸着手段における担体に、排気ガス浄化能を有す
る触媒成分を更に担持して成ることを特徴とする。
ＮＯｘ吸着材再生装置をリーンバーン内燃機関の排気ガ
ス流路に設置して成る排気ガス浄化装置であって、上記
ＮＯｘ吸着手段における担体に、排気ガス浄化能を有す
る触媒成分を更に担持して成ることを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明のＮＯｘ吸着材再生装置においては、Ｎ
Ｏｘ吸着手段を流通する排気ガスを、逆方向から流通す
るように切り換え可能とした。よって、ＮＯｘ吸着手段
に担持するＮＯｘ吸着材の硫黄被毒が比較的少ない部分
を随時利用することにより、長期に亘ってＮＯｘ吸着手
段を使用できるＮＯｘ吸着材再生装置となる。また、本
発明のＮＯｘ吸着材再生方法の好適形態においては、排
気ガスの流通方向を切り換えた際に、排気ガスをストイ
キ〜リッチにし、ＮＯｘ吸着手段を６００℃以上に加熱
することとした。よって、ＮＯｘ吸着材上の硫黄被毒に
係る硫黄分を有効に脱離・除去でき、ＮＯｘ吸着材をよ
り確実に再生することができる。
Ｏｘ吸着手段を流通する排気ガスを、逆方向から流通す
るように切り換え可能とした。よって、ＮＯｘ吸着手段
に担持するＮＯｘ吸着材の硫黄被毒が比較的少ない部分
を随時利用することにより、長期に亘ってＮＯｘ吸着手
段を使用できるＮＯｘ吸着材再生装置となる。また、本
発明のＮＯｘ吸着材再生方法の好適形態においては、排
気ガスの流通方向を切り換えた際に、排気ガスをストイ
キ〜リッチにし、ＮＯｘ吸着手段を６００℃以上に加熱
することとした。よって、ＮＯｘ吸着材上の硫黄被毒に
係る硫黄分を有効に脱離・除去でき、ＮＯｘ吸着材をよ
り確実に再生することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のＮＯｘ吸着材再生
装置及び再生方法について詳細に説明する。上述の如
く、本発明のＮＯｘ吸着材再生装置は、窒素酸化物を吸
着するＮＯｘ吸着材を担体に担持したＮＯｘ吸着手段
と、このＮＯｘ吸着手段への排気ガスの流通方向を制御
するガス流制御手段と、を備える。
装置及び再生方法について詳細に説明する。上述の如
く、本発明のＮＯｘ吸着材再生装置は、窒素酸化物を吸
着するＮＯｘ吸着材を担体に担持したＮＯｘ吸着手段
と、このＮＯｘ吸着手段への排気ガスの流通方向を制御
するガス流制御手段と、を備える。
【００１９】ここで、上記ＮＯｘ吸着手段の構成成分で
あるＮＯｘ吸着材としては、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、希土類、遷移金属及びこれらを任意に組み合わ
せたものを含有する材料などが例示できる。また、これ
らＮＯｘ吸着材を担持する担体としては、耐熱性材料か
らなるモノリス担体（ハニカム構造など）などの一体構
造型担体が好ましく、例えばコーディライトなどのセラ
ミックス製のものや、フェライト系ステンレスなどの金
属製のものを使用できる。更に、ＮＯｘ吸着材を粒状や
ペレット状の担体に担持し、これらを容器に充填してＮ
Ｏｘ吸着手段を形成してもよい。なお、一体構造型担体
を使用するときは、複数個の担体とタンデム配置しても
よいが、この場合はタンデム配置した担体群を１つの担
体として取り扱うことを要する。
あるＮＯｘ吸着材としては、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、希土類、遷移金属及びこれらを任意に組み合わ
せたものを含有する材料などが例示できる。また、これ
らＮＯｘ吸着材を担持する担体としては、耐熱性材料か
らなるモノリス担体（ハニカム構造など）などの一体構
造型担体が好ましく、例えばコーディライトなどのセラ
ミックス製のものや、フェライト系ステンレスなどの金
属製のものを使用できる。更に、ＮＯｘ吸着材を粒状や
ペレット状の担体に担持し、これらを容器に充填してＮ
Ｏｘ吸着手段を形成してもよい。なお、一体構造型担体
を使用するときは、複数個の担体とタンデム配置しても
よいが、この場合はタンデム配置した担体群を１つの担
体として取り扱うことを要する。
【００２０】一方、上記ガス流制御手段は、上記ＮＯｘ
吸着手段への排気ガスの流通方向を制御するものであ
る。即ち、排気ガスの流通方向を、上記ＮＯｘ吸着手段
における担体の一端側から他端側への順方向、又は他端
側から一端側への逆方向に切り換えることができるもの
である。
吸着手段への排気ガスの流通方向を制御するものであ
る。即ち、排気ガスの流通方向を、上記ＮＯｘ吸着手段
における担体の一端側から他端側への順方向、又は他端
側から一端側への逆方向に切り換えることができるもの
である。
【００２１】また、本発明では、上記排気ガスの流通方
向を適切に切り換えながら排気ガスを供給することによ
り、上記ＮＯｘ吸着材を再生する。このとき、流通方向
の切り換えは、後述するようにセンサーからの信号や一
定時間を基準として行うことができる。
向を適切に切り換えながら排気ガスを供給することによ
り、上記ＮＯｘ吸着材を再生する。このとき、流通方向
の切り換えは、後述するようにセンサーからの信号や一
定時間を基準として行うことができる。
【００２２】上記ガス流制御手段として、以下に示す２
つの代表例を挙げることができる。１つの例としては、
上記ＮＯｘ吸着手段を通過する本流路と、上記ＮＯｘ吸
着手段を迂回して上記担体の一端側から他端側に連通す
るバイパス流路と、この本流路及びバイパス流路を開閉
する弁を備えるガス流制御手段とすることができる。具
体的には、図１に示すように、エンジン１に接続された
本流路の一例である排気流路１０に、担体に担持された
ＮＯｘ吸着手段２０（ＮＯｘ吸着材）を迂回するように
２つのバイパス流路１１、１２を接続し、排気流路１０
とバイパス流路１１、１２との接続部位に弁３０〜３２
を設けて成るガス流制御手段を例示することができる。
このガス流制御手段は、ＮＯｘ吸着手段２０へ順方向に
排気ガスを流通させたいときは、図１（ａ）に示すよう
に弁３０〜３２でバイパス流路１１、１２を遮断し、排
気流路１０のみに排気ガスを流通させることができ、ま
た逆方向に排気ガスを流通させたいときは、図１（ｂ）
に示すように弁３０〜３２で排気流路１０の一部を遮断
して、排気ガスの流れ方向をバイパス流路１１、１２を
通じて変化させることができる。また、本例では設置し
ていないが、バイパス流路１１の下流側の排気ガス流路
１０との接続部に更に弁を設けることもできる。更に、
これら弁の開閉はコントローラー３４により行うことが
できる。
つの代表例を挙げることができる。１つの例としては、
上記ＮＯｘ吸着手段を通過する本流路と、上記ＮＯｘ吸
着手段を迂回して上記担体の一端側から他端側に連通す
るバイパス流路と、この本流路及びバイパス流路を開閉
する弁を備えるガス流制御手段とすることができる。具
体的には、図１に示すように、エンジン１に接続された
本流路の一例である排気流路１０に、担体に担持された
ＮＯｘ吸着手段２０（ＮＯｘ吸着材）を迂回するように
２つのバイパス流路１１、１２を接続し、排気流路１０
とバイパス流路１１、１２との接続部位に弁３０〜３２
を設けて成るガス流制御手段を例示することができる。
このガス流制御手段は、ＮＯｘ吸着手段２０へ順方向に
排気ガスを流通させたいときは、図１（ａ）に示すよう
に弁３０〜３２でバイパス流路１１、１２を遮断し、排
気流路１０のみに排気ガスを流通させることができ、ま
た逆方向に排気ガスを流通させたいときは、図１（ｂ）
に示すように弁３０〜３２で排気流路１０の一部を遮断
して、排気ガスの流れ方向をバイパス流路１１、１２を
通じて変化させることができる。また、本例では設置し
ていないが、バイパス流路１１の下流側の排気ガス流路
１０との接続部に更に弁を設けることもできる。更に、
これら弁の開閉はコントローラー３４により行うことが
できる。
【００２３】一方、上記ガス流制御手段の他の例として
は、上記ＮＯｘ吸着手段を反転可能な回動手段を備える
ガス流制御手段を例示できる。具体的には、図３に示す
ように、回動手段として回動軸２１を設置して、ＮＯｘ
吸着手段２０の前後を反転させることができる。このと
き、反転は自動又は手動で行うことができる。なお、上
述した２つのガス流制御手段を組み合わせて成るガス流
制御手段とすることもできる。また、上記排気流路１０
は直線状である場合に限られず、ＮＯｘ吸着手段２０
（担体）は排気流路の形状に対応させて設置できること
は言うまでもない。更に、上記「担体の一端側から他端
側に連通するバイパス流路」の「一端側」及び「他端
側」とは、厳密には、一端構造型担体より前方及び後方
の排気流路部分を意味する。
は、上記ＮＯｘ吸着手段を反転可能な回動手段を備える
ガス流制御手段を例示できる。具体的には、図３に示す
ように、回動手段として回動軸２１を設置して、ＮＯｘ
吸着手段２０の前後を反転させることができる。このと
き、反転は自動又は手動で行うことができる。なお、上
述した２つのガス流制御手段を組み合わせて成るガス流
制御手段とすることもできる。また、上記排気流路１０
は直線状である場合に限られず、ＮＯｘ吸着手段２０
（担体）は排気流路の形状に対応させて設置できること
は言うまでもない。更に、上記「担体の一端側から他端
側に連通するバイパス流路」の「一端側」及び「他端
側」とは、厳密には、一端構造型担体より前方及び後方
の排気流路部分を意味する。
【００２４】また、これらガス流制御手段による上記排
気ガスの流通方向の切り換えは、上記ＮＯｘ吸着手段の
ＮＯｘ吸着材が硫黄被毒を受けて窒素酸化物吸収性能が
低下したときに行うことが好ましい。
気ガスの流通方向の切り換えは、上記ＮＯｘ吸着手段の
ＮＯｘ吸着材が硫黄被毒を受けて窒素酸化物吸収性能が
低下したときに行うことが好ましい。
【００２５】例えば、大気中に放出されるＮＯｘ濃度が
ＮＯｘ排出許容量より高くなったとき（センサー出力Ｎ
＞ＮＯｘ排出許容濃度Ｎｌｉｍ）に、排気ガスの流通方
向を切換えることが有効である。ここで、「Ｎ」はＮＯ
ｘセンサー（図１では３３）の示すＮＯｘ濃度である。
他の方法としては、エンジン運転条件から算出した単位
時間当たりのＮＯｘ排出量を積算して、ＮＯｘ吸着材に
吸着されているＮＯｘ量を推定し、この推定ＮＯｘ量が
所定量を超えたら排気ガスの流通方向を切り換えるよう
にしてもよい。
ＮＯｘ排出許容量より高くなったとき（センサー出力Ｎ
＞ＮＯｘ排出許容濃度Ｎｌｉｍ）に、排気ガスの流通方
向を切換えることが有効である。ここで、「Ｎ」はＮＯ
ｘセンサー（図１では３３）の示すＮＯｘ濃度である。
他の方法としては、エンジン運転条件から算出した単位
時間当たりのＮＯｘ排出量を積算して、ＮＯｘ吸着材に
吸着されているＮＯｘ量を推定し、この推定ＮＯｘ量が
所定量を超えたら排気ガスの流通方向を切り換えるよう
にしてもよい。
【００２６】ここで、上記ＮＯｘ吸着材が燃料中に含ま
れる硫黄成分により硫黄被毒（以下「Ｓ被毒」と略す）
を受ける場合には、ＮＯｘ吸着材の一端（前側）から他
端（後側）に向かって順に硫黄（Ｓ）が吸着し易い。ま
た、これはＮＯｘの吸収についても同様であり、ＮＯｘ
吸着材の前側ほどＮＯｘやＳが多く吸収され、後側ほど
これらの吸収量が少ないことが多い。
れる硫黄成分により硫黄被毒（以下「Ｓ被毒」と略す）
を受ける場合には、ＮＯｘ吸着材の一端（前側）から他
端（後側）に向かって順に硫黄（Ｓ）が吸着し易い。ま
た、これはＮＯｘの吸収についても同様であり、ＮＯｘ
吸着材の前側ほどＮＯｘやＳが多く吸収され、後側ほど
これらの吸収量が少ないことが多い。
【００２７】上記ＮＯｘ吸着材にＳが吸着する原因は、
以下のように考えることができる。燃料の中などに含ま
れるＳ（排気ガス中ではＳＯ２）が、酸素過剰条件（リ
ーン条件）で、通常設置される触媒（三元触媒など）に
含まれる貴金属（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈなど）の触媒作用を
受けて酸化され、ＮＯｘ吸着材（アルカリ、アルカリ土
類金属又は希土類等）に硫酸塩となって吸収されること
がある。この反応は非常に安定であるため、ＮＯｘ吸着
材中でＳが接触したところから順に硫酸塩が生成し、Ｎ
Ｏｘ吸着材に強く吸着し易い。
以下のように考えることができる。燃料の中などに含ま
れるＳ（排気ガス中ではＳＯ２）が、酸素過剰条件（リ
ーン条件）で、通常設置される触媒（三元触媒など）に
含まれる貴金属（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈなど）の触媒作用を
受けて酸化され、ＮＯｘ吸着材（アルカリ、アルカリ土
類金属又は希土類等）に硫酸塩となって吸収されること
がある。この反応は非常に安定であるため、ＮＯｘ吸着
材中でＳが接触したところから順に硫酸塩が生成し、Ｎ
Ｏｘ吸着材に強く吸着し易い。
【００２８】従って、かかるＳ被毒では、ＮＯｘ吸着材
の前後において、吸着するＳ量に濃度勾配が発生し、吸
着材の前側（上流側）ほどＳの吸着量が多くなることが
ある。 即ち、Ｓが吸着してしまった部分では、ＮＯｘ
吸着材の活性点に不純物であるＳが強く吸着してＮＯｘ
吸着材活性が低下又は消失してしまうため、Ｓの吸着量
が多いＮＯｘ吸着材の前側ほどＮＯｘを吸収できなくな
っている。一方、ＮＯｘ吸着材の前側がかなりのＳ被毒
を受けていても、上記ＮＯｘ吸着材の後側は、殆どＳが
吸着しておらず、ＮＯｘ吸着材の前側よりも活性が高い
状態にある。但し、ＮＯｘ吸着材全体としてはＳ被毒を
受けているので、排気ガス中のＮＯｘを充分に吸収する
のが困難な状態にある。
の前後において、吸着するＳ量に濃度勾配が発生し、吸
着材の前側（上流側）ほどＳの吸着量が多くなることが
ある。 即ち、Ｓが吸着してしまった部分では、ＮＯｘ
吸着材の活性点に不純物であるＳが強く吸着してＮＯｘ
吸着材活性が低下又は消失してしまうため、Ｓの吸着量
が多いＮＯｘ吸着材の前側ほどＮＯｘを吸収できなくな
っている。一方、ＮＯｘ吸着材の前側がかなりのＳ被毒
を受けていても、上記ＮＯｘ吸着材の後側は、殆どＳが
吸着しておらず、ＮＯｘ吸着材の前側よりも活性が高い
状態にある。但し、ＮＯｘ吸着材全体としてはＳ被毒を
受けているので、排気ガス中のＮＯｘを充分に吸収する
のが困難な状態にある。
【００２９】そこで、本発明では、上記排気ガスの流通
方向の切り換えを、上記ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材
が硫黄被毒を受けて窒素酸化物吸収性能が低下したとき
に行い得るようにした。この結果、上記ＮＯｘ吸着材の
使用期間を大幅に延長し得るため、長期に亘りＮＯｘ吸
収性能が維持されることとなる。即ち、Ｓが吸着してＮ
Ｏｘ吸収性能を発揮できなくなったＮＯｘ吸着手段の一
端が、ＮＯｘ吸収性能につき比較的影響の小さい後側と
なり、Ｓが殆ど吸着しておらずＮＯｘ吸収性能を十分に
発揮し得る他端が、ＮＯｘ吸収性能につき影響の大きい
前側となるように、ＮＯｘ吸着材上の排気ガスの流通方
向を反転することにより、ＮＯｘ吸収性能を再生でき
る。代表的には、ＮＯｘ吸着材のＳに対する耐久性が
１．８〜２倍に増大し得る。なお、上記流通方向の切り
換えは、好適なＮＯｘ吸収能を維持することができる限
り繰り返し可能であり、硫黄被毒の度合いや硫黄の脱離
操作の有無により差があるが、ＮＯｘ吸着材１個当た
り、６００℃未満の加熱処理では１回程度の切り換えと
なるのに対し、６００℃以上の高温処理であれば更に５
回程度切り換えを行うことができる。また、ＮＯｘ吸着
材に吸着するＳの濃度勾配は、例えば、自動車のエンジ
ンに設置される排気ガス浄化装置などでは、５０００ｋ
ｍ程度の走行で顕著に発現する。
方向の切り換えを、上記ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材
が硫黄被毒を受けて窒素酸化物吸収性能が低下したとき
に行い得るようにした。この結果、上記ＮＯｘ吸着材の
使用期間を大幅に延長し得るため、長期に亘りＮＯｘ吸
収性能が維持されることとなる。即ち、Ｓが吸着してＮ
Ｏｘ吸収性能を発揮できなくなったＮＯｘ吸着手段の一
端が、ＮＯｘ吸収性能につき比較的影響の小さい後側と
なり、Ｓが殆ど吸着しておらずＮＯｘ吸収性能を十分に
発揮し得る他端が、ＮＯｘ吸収性能につき影響の大きい
前側となるように、ＮＯｘ吸着材上の排気ガスの流通方
向を反転することにより、ＮＯｘ吸収性能を再生でき
る。代表的には、ＮＯｘ吸着材のＳに対する耐久性が
１．８〜２倍に増大し得る。なお、上記流通方向の切り
換えは、好適なＮＯｘ吸収能を維持することができる限
り繰り返し可能であり、硫黄被毒の度合いや硫黄の脱離
操作の有無により差があるが、ＮＯｘ吸着材１個当た
り、６００℃未満の加熱処理では１回程度の切り換えと
なるのに対し、６００℃以上の高温処理であれば更に５
回程度切り換えを行うことができる。また、ＮＯｘ吸着
材に吸着するＳの濃度勾配は、例えば、自動車のエンジ
ンに設置される排気ガス浄化装置などでは、５０００ｋ
ｍ程度の走行で顕著に発現する。
【００３０】また、本発明では、排気ガスの流通方向の
切り換えを行った際に、排気ガスをストイキ〜リッチに
し、上記ＮＯｘ吸着手段を６００℃以上に加熱すること
が好ましく、この結果、ＮＯｘ吸着材に吸着しているＳ
を脱離させ、ＮＯｘ吸着材を再生させることができる。
このときの加熱手段としては、電熱器などを例示でき
る。
切り換えを行った際に、排気ガスをストイキ〜リッチに
し、上記ＮＯｘ吸着手段を６００℃以上に加熱すること
が好ましく、この結果、ＮＯｘ吸着材に吸着しているＳ
を脱離させ、ＮＯｘ吸着材を再生させることができる。
このときの加熱手段としては、電熱器などを例示でき
る。
【００３１】更に、上述したように、排気ガスの流通方
向を切り換えた後は、ＮＯｘ吸着材上では排気ガスの流
通方向に対して下流側（後側）にＳが多く吸着している
ため、この位置からＳが脱離するとＮＯｘ吸着材に再度
吸着されることなく、ＮＯｘ吸着手段から除外されるの
で、ＮＯｘ吸着手段全体としてもＳ吸着量が減少され易
い。なお、このとき排気流路に硫黄トラップ触媒などを
配置すれば、Ｓ成分の外部への放出を防止することがで
きる。
向を切り換えた後は、ＮＯｘ吸着材上では排気ガスの流
通方向に対して下流側（後側）にＳが多く吸着している
ため、この位置からＳが脱離するとＮＯｘ吸着材に再度
吸着されることなく、ＮＯｘ吸着手段から除外されるの
で、ＮＯｘ吸着手段全体としてもＳ吸着量が減少され易
い。なお、このとき排気流路に硫黄トラップ触媒などを
配置すれば、Ｓ成分の外部への放出を防止することがで
きる。
【００３２】なお、上記Ｓ脱離操作の他にも、ＮＯｘ吸
着材に吸着しているＳの脱離操作としては、排気ガスを
受けるＮＯｘ吸着材の前後を反転せず、空燃比をリッチ
〜ストイキにし、６００℃程度の高温にする方法がある
が、この方法ではＮＯｘ吸着材（触媒）の前側から脱離
したＳが上記Ｓ吸着量の濃度勾配により吸着材の後側に
再吸着してしまうので、吸着したＳを望み通りに除去す
ることができない。また、空燃比Ａ／Ｆを更にリッチ化
する方法や流通する排気ガスを７００℃以上まで高温に
する方法などもあるが、Ａ／Ｆを更にリッチ化する方法
では燃費向上効果が得られなくなることがあり、また、
排気ガスを７００℃以上の高温とする方法ではＮＯｘ吸
着材がシンタリングにより活性劣化し易くなるなど熱耐
久性の面から好ましくない。これに対して、本発明で
は、上述のようにＮＯｘ吸着材のＳ被毒を解除し、ＮＯ
ｘ吸収性能をより確実に再生・持続することができる。
また、Ｓの脱離操作の際には上述したＳの再吸着も起こ
りにくいことから、排気ガスの温度が少なくとも６００
℃であればＳの脱離を達成できる。
着材に吸着しているＳの脱離操作としては、排気ガスを
受けるＮＯｘ吸着材の前後を反転せず、空燃比をリッチ
〜ストイキにし、６００℃程度の高温にする方法がある
が、この方法ではＮＯｘ吸着材（触媒）の前側から脱離
したＳが上記Ｓ吸着量の濃度勾配により吸着材の後側に
再吸着してしまうので、吸着したＳを望み通りに除去す
ることができない。また、空燃比Ａ／Ｆを更にリッチ化
する方法や流通する排気ガスを７００℃以上まで高温に
する方法などもあるが、Ａ／Ｆを更にリッチ化する方法
では燃費向上効果が得られなくなることがあり、また、
排気ガスを７００℃以上の高温とする方法ではＮＯｘ吸
着材がシンタリングにより活性劣化し易くなるなど熱耐
久性の面から好ましくない。これに対して、本発明で
は、上述のようにＮＯｘ吸着材のＳ被毒を解除し、ＮＯ
ｘ吸収性能をより確実に再生・持続することができる。
また、Ｓの脱離操作の際には上述したＳの再吸着も起こ
りにくいことから、排気ガスの温度が少なくとも６００
℃であればＳの脱離を達成できる。
【００３３】以上に説明した、上記ＮＯｘ吸着手段（担
体）へ流通させる排気ガスの切り換え制御の代表例、即
ち、排気ガスの迂回手段（図１）又はＮＯｘ吸着材の回
動手段（図３）の作動は、包括的に行うことが好まし
く、代表的には図２に示すフローチャートに従って実行
することができる。なお、以下のフローチャート中で行
うＳ脱離操作は、排気ガス温度６００℃〜６５０℃、空
燃比１３．５〜１４．６、時間５分の条件で行うことを
想定している。
体）へ流通させる排気ガスの切り換え制御の代表例、即
ち、排気ガスの迂回手段（図１）又はＮＯｘ吸着材の回
動手段（図３）の作動は、包括的に行うことが好まし
く、代表的には図２に示すフローチャートに従って実行
することができる。なお、以下のフローチャート中で行
うＳ脱離操作は、排気ガス温度６００℃〜６５０℃、空
燃比１３．５〜１４．６、時間５分の条件で行うことを
想定している。
【００３４】以下、図２（Ａ）に示すフローチャートを
ステップ順に説明する。このフローチャートはＮＯｘ吸
着材の回動手段（図３）に係るものである。まず、ステ
ップ１（以下、［Ｓ１］と略す）では、Ｎ＞Ｎｌｉｍで
あるかどうかが判定される。この判定により、Ｎｏであ
るときは、まだＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸収量が吸収許容
限界量に達していないので、そのまま排気ガスの流通が
継続される［Ｓ２］。一方、Ｙｅｓであるときは、大気
中に放出されるＮＯｘ濃度が高くなってしまうので、Ｎ
＞Ｎｌｉｍになったと同時にＮＯｘ吸着手段の回動手段
が作動される［Ｓ３］。
ステップ順に説明する。このフローチャートはＮＯｘ吸
着材の回動手段（図３）に係るものである。まず、ステ
ップ１（以下、［Ｓ１］と略す）では、Ｎ＞Ｎｌｉｍで
あるかどうかが判定される。この判定により、Ｎｏであ
るときは、まだＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸収量が吸収許容
限界量に達していないので、そのまま排気ガスの流通が
継続される［Ｓ２］。一方、Ｙｅｓであるときは、大気
中に放出されるＮＯｘ濃度が高くなってしまうので、Ｎ
＞Ｎｌｉｍになったと同時にＮＯｘ吸着手段の回動手段
が作動される［Ｓ３］。
【００３５】［Ｓ３］の後に、Ｎ＞Ｎｌｉｍであるかが
再度判定される。この判定により、Ｎｏであるときは、
まだＮＯｘ吸収量が吸収許容限界量に達していないの
で、そのまま排気ガスの流通が継続される［Ｓ４］。一
方、Ｙｅｓであるとき［Ｓ５］は、大気中に放出される
ＮＯｘ濃度が高くなってしまうので、Ｎ＞Ｎｌｉｍにな
ったと同時に、ＮＯｘ吸着材中のＳを脱離させるためＳ
脱離操作が行われる［Ｓ６］。
再度判定される。この判定により、Ｎｏであるときは、
まだＮＯｘ吸収量が吸収許容限界量に達していないの
で、そのまま排気ガスの流通が継続される［Ｓ４］。一
方、Ｙｅｓであるとき［Ｓ５］は、大気中に放出される
ＮＯｘ濃度が高くなってしまうので、Ｎ＞Ｎｌｉｍにな
ったと同時に、ＮＯｘ吸着材中のＳを脱離させるためＳ
脱離操作が行われる［Ｓ６］。
【００３６】次に、図２（Ｂ）は、図１に示す排気ガス
の迂回手段を作動する際に、弁３０〜３２を開放（本流
路のみを流通）するとき（図（ａ））、又は遮断（バイ
パス流路を使用）するとき（図（ｂ））、を判断するフ
ローチャートである。なお、フローチャート中の「Ｆ」
は、迂回手段の作動回数を示す。
の迂回手段を作動する際に、弁３０〜３２を開放（本流
路のみを流通）するとき（図（ａ））、又は遮断（バイ
パス流路を使用）するとき（図（ｂ））、を判断するフ
ローチャートである。なお、フローチャート中の「Ｆ」
は、迂回手段の作動回数を示す。
【００３７】以下、図２（Ｂ）に示すフローチャートを
ステップ順に説明する。まず、［Ｓ１０］では、作動回
数パラメーターであるＦに１が加えられる。次いで、Ｆ
の値が偶数か奇数かが判定される［Ｓ１１］。この判定
の結果、Ｆ＝偶数であるときは、図１（ａ）の状態、即
ち、排気流路１０にある弁が開放され、排気ガスがＮＯ
ｘ吸着手段を順方向から流通される［Ｓ１２］。一方、
Ｆ＝奇数であるときは、図１（ｂ）の状態、即ち、上記
弁により排気ガス流路１０の一部は遮断され、排気ガス
がバイパス流路を流通するように切り換えられ、ＮＯｘ
吸着材に逆方向から流通される［Ｓ１３］。なお、図２
（Ｂ）のフローチャート中に、図２（Ａ）に示すＳ１及
びＳ２を取り入れて、硫黄の被毒量を迂回操作の基準と
することもできる。
ステップ順に説明する。まず、［Ｓ１０］では、作動回
数パラメーターであるＦに１が加えられる。次いで、Ｆ
の値が偶数か奇数かが判定される［Ｓ１１］。この判定
の結果、Ｆ＝偶数であるときは、図１（ａ）の状態、即
ち、排気流路１０にある弁が開放され、排気ガスがＮＯ
ｘ吸着手段を順方向から流通される［Ｓ１２］。一方、
Ｆ＝奇数であるときは、図１（ｂ）の状態、即ち、上記
弁により排気ガス流路１０の一部は遮断され、排気ガス
がバイパス流路を流通するように切り換えられ、ＮＯｘ
吸着材に逆方向から流通される［Ｓ１３］。なお、図２
（Ｂ）のフローチャート中に、図２（Ａ）に示すＳ１及
びＳ２を取り入れて、硫黄の被毒量を迂回操作の基準と
することもできる。
【００３８】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
【００３９】なお、以下の実施例及び比較例では、担体
にＮＯｘ吸着材を担持したＮＯｘ吸着手段に、更に排気
ガス浄化成分を担持して成る排気ガス浄化装置を使用し
た。即ち、Ｂａを２０ｗｔ％、Ｐｄを５ｗｔ％及びＲｈ
を１ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３に担持し、これをハニカム担体に
コートしたものを使用した。また、使用前に以下に示す
熱耐久を行なった。
にＮＯｘ吸着材を担持したＮＯｘ吸着手段に、更に排気
ガス浄化成分を担持して成る排気ガス浄化装置を使用し
た。即ち、Ｂａを２０ｗｔ％、Ｐｄを５ｗｔ％及びＲｈ
を１ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３に担持し、これをハニカム担体に
コートしたものを使用した。また、使用前に以下に示す
熱耐久を行なった。
【００４０】［耐久方法］排気量４４００ｃｃのエンジ
ンの排気系に上記排気ガス浄化装置を装着し、ＮＯｘ吸
着材入口温度を６５０℃とし、５０時間運転した。この
時、ガソリン中のＳ濃度を３ｐｐｍ以下にした。
ンの排気系に上記排気ガス浄化装置を装着し、ＮＯｘ吸
着材入口温度を６５０℃とし、５０時間運転した。この
時、ガソリン中のＳ濃度を３ｐｐｍ以下にした。
【００４１】（実施例１）ガソリン中のＳ濃度を３００
ｐｐｍとし、排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に
上記排気ガス浄化装置を装着して、１０−１５モードを
Ｎ＞Ｎｌｉｍになるまで繰返し走行した。Ｎ＞Ｎｌｉｍ
になった時点で、上記ＮＯｘ吸着手段を取外し、前後を
反転して取り付け、再び１０−１５モードをＮ＞Ｎｌｉ
ｍになるまで繰返し走行した。なお、このときＮＯｘ吸
着手段の取外し、前後を反転しての取り付けは人の手に
よって行なった。
ｐｐｍとし、排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に
上記排気ガス浄化装置を装着して、１０−１５モードを
Ｎ＞Ｎｌｉｍになるまで繰返し走行した。Ｎ＞Ｎｌｉｍ
になった時点で、上記ＮＯｘ吸着手段を取外し、前後を
反転して取り付け、再び１０−１５モードをＮ＞Ｎｌｉ
ｍになるまで繰返し走行した。なお、このときＮＯｘ吸
着手段の取外し、前後を反転しての取り付けは人の手に
よって行なった。
【００４２】（実施例２）ＮＯｘ吸着手段の反転を行わ
ず、図１に示すように排気ガスの流れ方向をバイパス流
路を用いて切り換えた以外は、実施例１と同様の操作を
繰返し走行した。
ず、図１に示すように排気ガスの流れ方向をバイパス流
路を用いて切り換えた以外は、実施例１と同様の操作を
繰返し走行した。
【００４３】（実施例３）ＮＯｘ吸着手段の反転を図３
に示すＮＯｘ吸着手段反転装置（回動軸）２１を用いて
行なった以外は、実施例１と同様の操作を繰返し走行し
た。
に示すＮＯｘ吸着手段反転装置（回動軸）２１を用いて
行なった以外は、実施例１と同様の操作を繰返し走行し
た。
【００４４】（実施例４）ガソリン中のＳ濃度を３００
ｐｐｍとし、排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に
上記排気ガス浄化装置を装着して、１０−１５モードを
図２のフローチャートに従い、Ｎ＞Ｎｌｉｍになるまで
繰返し走行した。また、Ｎ＞Ｎｌｉｍになった時点でＮ
Ｏｘ吸着手段を取外し、前後を反転して取り付け、温度
６００℃、空燃比１４．６、時間５分、ガソリン中のＳ
濃度を３ｐｐｍ以下にしてのＳ脱離操作を行なった
（１）。この後、ガソリン中のＳ濃度を３００ｐｐｍと
し、再び１０−１５モードをＮ＞Ｎｌｉｍになるまで繰
返し走行した（２）。この（１）の操作及び（２）の走
行をＳ脱離操作を行なってもＮ＜Ｎｌｉｍにならなくな
るまで繰返した。なお、この時のＮＯｘ吸着手段の取外
し、前後を反転しての取り付けは人の手によって行なっ
た。
ｐｐｍとし、排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に
上記排気ガス浄化装置を装着して、１０−１５モードを
図２のフローチャートに従い、Ｎ＞Ｎｌｉｍになるまで
繰返し走行した。また、Ｎ＞Ｎｌｉｍになった時点でＮ
Ｏｘ吸着手段を取外し、前後を反転して取り付け、温度
６００℃、空燃比１４．６、時間５分、ガソリン中のＳ
濃度を３ｐｐｍ以下にしてのＳ脱離操作を行なった
（１）。この後、ガソリン中のＳ濃度を３００ｐｐｍと
し、再び１０−１５モードをＮ＞Ｎｌｉｍになるまで繰
返し走行した（２）。この（１）の操作及び（２）の走
行をＳ脱離操作を行なってもＮ＜Ｎｌｉｍにならなくな
るまで繰返した。なお、この時のＮＯｘ吸着手段の取外
し、前後を反転しての取り付けは人の手によって行なっ
た。
【００４５】（実施例５）ＮＯｘ吸着手段の反転を行わ
ず、図１に示すように排気ガスの流れをバイパスを用い
て切り換えた以外は、実施例４と同様の操作を繰返し走
行した。
ず、図１に示すように排気ガスの流れをバイパスを用い
て切り換えた以外は、実施例４と同様の操作を繰返し走
行した。
【００４６】（実施例６）ＮＯｘ吸着手段の反転を図３
に示すＮＯｘ吸着手段反転装置２１を用いて行なった以
外は、実施例４と同様の操作を繰返し走行した。
に示すＮＯｘ吸着手段反転装置２１を用いて行なった以
外は、実施例４と同様の操作を繰返し走行した。
【００４７】（比較例１）ガソリン中のＳ濃度を３００
ｐｐｍとし、排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に
上記排気ガス浄化装置を設置して、１０−１５モードを
Ｎ＞Ｎｌｉｍになるまで繰返し走行した。また、ＮＯｘ
吸着手段を反転しなかった。なお、これ以外は、実施例
１と同様の操作を繰返し走行した。
ｐｐｍとし、排気量２０００ｃｃのエンジンの排気系に
上記排気ガス浄化装置を設置して、１０−１５モードを
Ｎ＞Ｎｌｉｍになるまで繰返し走行した。また、ＮＯｘ
吸着手段を反転しなかった。なお、これ以外は、実施例
１と同様の操作を繰返し走行した。
【００４８】（比較例２）ＮＯｘ吸着手段を反転しなか
った以外は、実施例４と同様の操作を繰返し走行した。
った以外は、実施例４と同様の操作を繰返し走行した。
【００４９】（比較例３）Ｓ脱離操作時の温度を５５０
℃にした以外は、実施例４と同様の操作を繰返し走行し
た。
℃にした以外は、実施例４と同様の操作を繰返し走行し
た。
【００５０】［評価］上記実施例及び比較例おいて、Ｎ
Ｏｘ転化率が６５％以下になってしまうまで１０−１５
モードを繰り返して走行できた回数を比較した。この結
果を表１に示す。なお、Ｎ＜ＮｌｉｍであるときのＮＯ
ｘ転化率は、６８〜７０％であった。
Ｏｘ転化率が６５％以下になってしまうまで１０−１５
モードを繰り返して走行できた回数を比較した。この結
果を表１に示す。なお、Ｎ＜ＮｌｉｍであるときのＮＯ
ｘ転化率は、６８〜７０％であった。
【００５１】
【表１】
【００５２】実施例１及び比較例１から、ＮＯｘ吸着手
段を反転するときは、１０−１５モードを走行できる回
数が約２倍に増えている。即ち、実施例１ではＮＯｘ吸
着材のＳに対する耐久性が２倍になったことを意味す
る。なお、実施例２及び３から、排気ガスの流通方向の
切り換えを、迂回手段（図１）又は回動手段（図３）の
どちらで行っても、同様に耐久性が向上することがわか
る。また、実施例４及び比較例２から、ＮＯｘ吸着手段
を反転することにより、１０−１５モードを走行できる
回数が約２倍に増えていることがわかる。これは、ＮＯ
ｘ吸着手段を反転することによって、ＮＯｘ吸着材から
脱離したＳの再吸着が防止されたためであると考えられ
る。更に、実施例４及び比較例３から、ＮＯｘ吸着手段
を反転しても、Ｓの脱離温度が本発明の好適範囲でない
ときは、１０−１５モードを走行できる回数が約１／３
になることがわかる。これは、６００℃未満の温度では
脱離されるＳが少ないためと考えられる。
段を反転するときは、１０−１５モードを走行できる回
数が約２倍に増えている。即ち、実施例１ではＮＯｘ吸
着材のＳに対する耐久性が２倍になったことを意味す
る。なお、実施例２及び３から、排気ガスの流通方向の
切り換えを、迂回手段（図１）又は回動手段（図３）の
どちらで行っても、同様に耐久性が向上することがわか
る。また、実施例４及び比較例２から、ＮＯｘ吸着手段
を反転することにより、１０−１５モードを走行できる
回数が約２倍に増えていることがわかる。これは、ＮＯ
ｘ吸着手段を反転することによって、ＮＯｘ吸着材から
脱離したＳの再吸着が防止されたためであると考えられ
る。更に、実施例４及び比較例３から、ＮＯｘ吸着手段
を反転しても、Ｓの脱離温度が本発明の好適範囲でない
ときは、１０−１５モードを走行できる回数が約１／３
になることがわかる。これは、６００℃未満の温度では
脱離されるＳが少ないためと考えられる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、内燃機関等の排気流路に設置したＮＯｘ吸着手段を
流通する排気ガスの流れ方向を、適切に切り換えること
としたため、硫黄被毒を受けたＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸
収性能の低下を抑制し、長期に亘りＮＯｘを効率良く吸
収（トラップ）することが可能となるＮＯｘ吸着材再生
装置、再生方法及び排気ガス浄化装置を提供することが
できる。
ば、内燃機関等の排気流路に設置したＮＯｘ吸着手段を
流通する排気ガスの流れ方向を、適切に切り換えること
としたため、硫黄被毒を受けたＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸
収性能の低下を抑制し、長期に亘りＮＯｘを効率良く吸
収（トラップ）することが可能となるＮＯｘ吸着材再生
装置、再生方法及び排気ガス浄化装置を提供することが
できる。
【図１】ガス流制御手段の一例であって、排気ガスの流
通方向を順方向（ａ）及び逆方向（ｂ）に制御する際の
概略を示す図である。
通方向を順方向（ａ）及び逆方向（ｂ）に制御する際の
概略を示す図である。
【図２】排気ガスの流通方向を制御するフローチャート
である。
である。
【図３】ガス流制御手段の一例であるＮＯｘ吸着手段反
転装置の概略図である。
転装置の概略図である。
１ エンジン １０ 排気流路（本流路） １１ バイパス流路（下流側） １２ バイパス流路（上流側） ２０ ＮＯｘ吸着手段（触媒） ２１ ＮＯｘ吸着手段反転装置（回動軸） ３０ 弁１ ３１ 弁２ ３２ 弁３ ３３ ＮＯｘセンサー ３４ コントローラー
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ０１Ｄ 53/81 Ｆ０１Ｎ 3/10 Ｚ 53/94 3/24 Ｅ Ｂ０１Ｊ 23/58 ＺＡＢ Ｒ Ｆ０１Ｎ 3/08 3/28 ３０１Ｃ 3/10 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ 3/24 １２９Ａ 53/36 １０１Ｂ 3/28 ３０１ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA17 AA18 AB01 AB06 AB09 BA11 BA14 CA03 CA12 CA13 CB02 DB06 DB10 EA33 FB03 FB10 FB11 FB12 FC02 FC08 GA01 GA06 GA21 GB01X GB01Y GB02Y GB03Y GB04Y GB07X GB10X HA08 HA18 HA37 HA47 HB03 4D002 AA12 AB01 AC10 BA04 DA01 DA04 DA21 EA07 4D048 AA06 AB03 AB07 BA03X BA07Y BA08Y BA14Y BA15X BA16Y BA18Y BA23Y BA24Y BA25Y BA26Y BA27Y BA28Y BA29Y BA30Y BA31X BA32Y BA33X BA34Y BA35Y BA36Y BA37Y BA38Y BA41X CC25 CC26 DA01 EA04 4G069 AA03 AA10 BA01B BB02B BC71B BC72B CA03 CA13 DA06 EA18 FB23 GA01
Claims (12)
- 【請求項１】 窒素酸化物を吸着するＮＯｘ吸着材を担
体に担持したＮＯｘ吸着手段と、このＮＯｘ吸着手段へ
の排気ガスの流通方向を制御するガス流制御手段と、を
備え、 上記ガス流制御手段が、上記排気ガスの流通方向を、上
記ＮＯｘ吸着手段における担体の一端側から他端側への
順方向、又は他端側から一端側への逆方向に切り換え可
能であることを特徴とするＮＯｘ吸着材再生装置。 - 【請求項２】 上記ガス流制御手段が、上記ＮＯｘ吸着
手段を通過する本流路と、上記ＮＯｘ吸着手段を迂回し
て上記担体の一端側から他端側に連通するバイパス流路
と、この本流路及びバイパス流路を開閉する弁を備える
ことを特徴とする請求項１記載のＮＯｘ吸着材再生装
置。 - 【請求項３】 上記ガス流制御手段が、上記ＮＯｘ吸着
手段を反転可能な回動手段を備えることを特徴とする請
求項１又は２記載のＮＯｘ吸着再生装置。 - 【請求項４】 上記排気ガスの流通方向の切り換えを、
上記ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材が硫黄被毒を受けて
窒素酸化物吸収性能が低下したときに行うことを特徴と
する請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のＮＯｘ吸
着材再生装置。 - 【請求項５】 上記排気ガスの流通方向の切り換えを行
った際に、排気ガスをストイキ〜リッチにし、上記ＮＯ
ｘ吸着手段を６００℃以上に加熱することを特徴とする
請求項４記載のＮＯｘ吸着材再生装置。 - 【請求項６】 上記ＮＯｘ吸着材が、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、希土類及び遷移金属から成る群より選
ばれた少なくとも１種の元素を含有することを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか１つの項に記載のＮＯｘ吸着
材再生装置。 - 【請求項７】 窒素酸化物を吸着するＮＯｘ吸着材を担
体に担持したＮＯｘ吸着手段に対し、排気ガスを、その
流通方向を上記ＮＯｘ吸着手段における担体の一端側か
ら他端側への順方向、又は他端側から一端側への逆方向
に切り換えながら供給することを特徴とするＮＯｘ吸着
材再生方法。 - 【請求項８】 上記排気ガスの流通方向の切り換えを、
この排気ガスの流れ方向を変化させることにより行うこ
とを特徴とする請求項７記載のＮＯｘ吸着材再生方法。 - 【請求項９】 上記排気ガスの流通方向の切り換えを、
上記ＮＯｘ吸着手段を反転させることにより行うことを
特徴とする請求項７又は８記載のＮＯｘ吸着材再生方
法。 - 【請求項１０】 上記排気ガスの流通方向の切り換え
を、上記ＮＯｘ吸着手段のＮＯｘ吸着材が硫黄被毒を受
けて窒素酸化物吸収性能が低下したときに行うことを特
徴とする請求項７〜９のいずれか１つの項に記載のＮＯ
ｘ吸着材再生方法。 - 【請求項１１】 上記排気ガスの流通方向の切り換えを
行った際に、排気ガスをストイキ〜リッチにし、上記Ｎ
Ｏｘ吸着手段を６００℃に加熱することを特徴とする請
求項１０記載のＮＯｘ吸着材再生方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜６のいずれか１つの項に記
載のＮＯｘ吸着蔵材再生装置をリーンバーン内燃機関の
排気ガス流路に設置して成る排気ガス浄化装置であっ
て、 上記ＮＯｘ吸着手段における担体に、排気ガス浄化能を
有する触媒成分を更に担持して成ることを特徴とする排
気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000053506A JP3846541B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | ＮＯｘ吸着材再生装置及び再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000053506A JP3846541B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | ＮＯｘ吸着材再生装置及び再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001241318A true JP2001241318A (ja) | 2001-09-07 |
| JP3846541B2 JP3846541B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=18574883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000053506A Expired - Lifetime JP3846541B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | ＮＯｘ吸着材再生装置及び再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3846541B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002013413A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2008121598A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
2000
- 2000-02-29 JP JP2000053506A patent/JP3846541B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002013413A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4581287B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2010-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2008121598A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3846541B2 (ja) | 2006-11-15 |
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