JP2001303942A - 排気ガス浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＨＣ、ＣＯ成分を効率よく浄化するととも
に、ＮＯｘ還元に必要な還元剤としてＨ_２を効率良くＮ
Ｏｘ浄化触媒に供給できる排気ガス浄化システムを提供
すること。 【解決手段】 内燃機関等の排気通路の上流側から水素
生成触媒とＮＯｘ浄化触媒を順に配置して成る排気ガス
浄化システムであり、水素生成触媒は、分岐した排気通
路を介して低温活性触媒部と高温活性触媒部とに区画さ
れ、生成水素がＮＯｘ浄化触媒に供給され窒素酸化物の
還元浄化に供される排気ガス浄化システムである。内燃
機関等の空燃比が理論空燃比よりも燃料過剰となる運転
を一時的に行い、ＮＯｘ浄化触媒への水素供給量を増大
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化シス
テムに係り、更に詳細には、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
ガス中の有害成分である炭化水素（以下「ＨＣ」と略
す）、一酸化炭素（以下「ＣＯ」と略す）、及び窒素酸
化物（以下「ＮＯｘ」と略す）を浄化するシステムに関
する。本発明の排気ガス浄化システムによれば、広い温
度範囲でＮＯｘの浄化が可能であり、特に、酸素を過剰
に含む希薄燃焼排気ガス中のＮＯｘを高効率で浄化する
ことができる。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車等の内燃機関から排出
される排気ガスに含まれるＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化
する触媒が開発されており、理論空燃比Ａ／Ｆで働く三
元触媒を用いる排気浄化システム、三元触媒では浄化が
困難なリーン領域の窒素酸化物の浄化方法として、還元
剤を供給して直接的にＮＯｘ還元処理をする方法や特許
掲載第２６００４２９号公報に開示されているような、
排気ガスが酸素過剰のときにＮＯｘを吸収させ、吸収さ
せたＮＯｘをＮＯｘ吸収剤に流入する排気ガス中の酸素
の濃度を低下させて放出させ、浄化処理するという浄化
システムに用いられている。

【０００３】例えば、特開平５−１０６４３０号公報、
特開平８−１０５７４号公報及び特開平１０−２２５６
３６号公報には、還元剤として特に水素を供給しＮＯｘ
浄化に利用するシステムが開示されている。

【０００４】また、特開平５−１０６４３０号公報に
は、ＮＯｘを直接還元する触媒装置の入口側に、メタノ
ール、ＬＰＧ、天然ガス等の化石燃料の一部を改質触媒
コンバータに導き、Ｈ_２を生成する水素発生装置を設
け、排気系の比較的低温である雰囲気（消音装置付近：
１５０〜３００℃）において供給されたＨ_２とＮＯｘを
反応させることを特徴とする排気ガス浄化システムが開
示されている。

【０００５】更に、特開平８−１０５７４号公報には、
酸素過剰で水素が共存する排気ガスを、多孔質担体貴金
属とモリブデンを含んだ窒素酸化物浄化触媒によって、
９０℃〜２５０℃の範囲でＮＯｘを反応除去することを
特徴とする窒素酸化物浄化方法が提案されている。

【０００６】更にまた、特開平１０−２２５６３６号公
報には、Ｒｈを担持した粉末とＰｔとＮＯｘ吸蔵材を担
持した粉末を混在させてなる排気ガス浄化用触媒におい
て、更に炭化水素吸着材を設け、吸着した炭化水素と排
ガス中に含まれるＨ_２ＯがＲｈ上で反応して生成するＨ
_２を、近傍に存在させたＮＯｘ吸蔵材に吸蔵させてＮＯ
ｘの浄化に利用することを特徴とする排気ガス浄化用触
媒が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の公報に
記載された浄化方法では、Ｈ_２供給装置を設置しなけれ
ばならず、また、排気システムを複雑化・大型化した
り、より一層排気成分残存率を低減させようとする場合
は、ＮＯｘを脱離浄化するときに還元剤としてＨＣ、Ｃ
ＯをＮＯｘ浄化触媒に供給する必要があった。このた
め、ＮＯｘ以外のＨＣ、ＣＯ成分を充分に浄化するため
にはＮＯｘ浄化触媒でのＮＯｘ浄化反応で消費されない
で残ったＨＣ、ＣＯをＮＯｘ浄化触媒上で同時に酸化反
応させて浄化させるか、ＮＯｘ浄化触媒の後段に三元触
媒を配置して浄化する必要があった。

【０００８】しかしながら、このような触媒システムで
は、ＨＣ、ＣＯを浄化する触媒が排気流路の後段に配置
されるため、十分なＨＣ、ＣＯの浄化性能が得られない
という課題があった。また、特開平８−１０５７４号公
報に記載されている方法のように、水素を還元剤として
作用させるには、２５０℃以下にしなければＮＯｘを有
効に還元できないという課題があった。更に、実際の排
気ガス浄化（自動車など）では、暖機後の温度が３００
℃以上となる領域が殆どであり、従来システムでは有効
にＮＯｘを還元することが不充分であるという課題があ
った。

【０００９】本発明は、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、ＨＣ、ＣＯ成分を効率よく浄化するとともに、ＮＯ
ｘ還元に必要な還元剤としてＨ_２を効率良くＮＯｘ浄化
触媒に供給できる排気ガス浄化システムを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、複数種の水素生成触
媒を区画して配置し、広い温度範囲で触媒活性を発現さ
せることにより、上記課題が解決できることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【００１１】即ち、本発明の排気ガス浄化システムは、
内燃機関又は燃焼装置の排気通路の上流側から、複数種
の水素生成触媒とＮＯｘ浄化触媒を水素生成触媒及びＮ
Ｏｘ浄化触媒の順で配置して成る排気ガス浄化システム
であって、上記複数種の水素生成触媒は、分岐した排気
通路を介して、１５０〜２５０℃で水性ガスシフト反応
を促進し且つ水素の酸化反応を抑制する低温活性触媒部
と４００℃以上で水蒸気改質及び水性ガスシフト反応を
促進する高温活性触媒部とに区画され、上記低温活性触
媒部及び高温活性触媒部によって生成される水素が、上
記ＮＯｘ浄化触媒に供給され、窒素酸化物の還元浄化に
供される、ことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の排気ガス浄化システムの好
適形態は、上記低温活性触媒部及び高温活性触媒部の出
口排気通路が、上記ＮＯｘ浄化触媒の上流側で合流して
いることを特徴とする。

【００１３】更に、本発明の排気ガス浄化システムの他
の好適形態は、上記低温活性触媒部の温度を検出する温
度センサと、この温度センサからの検出信号に応じて、
この低温活性触媒部を１５０〜２５０℃に冷却する冷却
手段を付加して成ることを特徴とする。

【００１４】更にまた、本発明の排気ガス浄化システム
の更に他の好適形態は、上記内燃機関又は燃焼装置の運
転につき、その空燃比が理論空燃比よりも燃料過剰とな
る運転を一時的に行い、上記ＮＯｘ浄化触媒への水素供
給量を増大することを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明の排気ガス浄化システムでは、活性温度
の異なる複数種の水素生成触媒を区画して配置した。よ
って、水素生成触媒におけるＨＣやＣＯの浄化、及びＨ
_２の生成が広い温度範囲で可能となる。また、広い温度
範囲で下流側のＮＯｘ浄化触媒へＨ_２を供給できるので
より効率の良いＮＯｘ浄化が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の排気ガス浄化シス
テムについて詳細に説明する。上述の如く、本排気ガス
浄化システムは、内燃機関等の排気通路の上流側から複
数種の水素生成触媒とＮＯｘ浄化触媒を水素生成触媒及
びＮＯｘ浄化触媒の順で配置して成る。

【００１７】ここで、上記水素生成触媒は、分岐した上
記排気通路を介して低温活性触媒部及び高温活性触媒部
に区画されて成る。例えば、図１に示すように、エンジ
ンから排気通路を２本に分岐し、水素生成触媒１０をこ
れら排気通路上に上記低温活性触媒部１２及び高温活性
触媒部１３を別個に配置することができる。低温活性触
媒部及び高温活性触媒部に区画することで、低温域では
Ｈ_２供給に非常に有利だがＨＣとＣＯの浄化性能が不足
し易い低温活性触媒部を、高温域でＨ_２を供給する反応
活性に優れた高温活性触媒部が補助することができ、ト
ータルで広い温度範囲でＨ_２をＮＯｘ浄化触媒に供給で
きる（図２）。なお、上記「分岐した排気通路」には、
エンジンから２本に分岐したもの及び途中から２本に分
岐したものの２態様がある。

【００１８】上記低温活性触媒部では、１５０〜２５０
℃の範囲で次の ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ＝ＣＯ_２＋Ｈ_２＋９．６ｋｃａｌ… で表される水性ガスシフト反応が促進され且つ水素の酸
化反応が抑制される。これより、１５０〜２５０℃の範
囲（低温域）でも、ＨＣやＣＯの浄化効率を維持しつつ
水性ガスシフト反応が促進される。

【００１９】かかる低温活性触媒部としては、上流側に
触媒活性種としてパラジウム（Ｐｄ）を含有し、下流側
に白金（Ｐｔ）及びジルコニウム（Ｚｒ）を含有し、こ
れらはＺｒ酸化物に担持されて成ることが好ましい。Ｐ
ｄ及びＰｔを含む触媒部を１５０〜２５０℃の範囲に制
御すると、特にＣＯの反応によるＨ_２生成が増大でき且
つＨ_２の酸化反応も活発でないため、下流側のＮＯｘ浄
化触媒により多くのＨ _２を効率良く供給できる。

【００２０】また、上流側に含有されるＰｄの含有量
は、特に限定はされないが、触媒１Ｌ容量中１〜４０ｇ
であることが望ましい。１ｇ未満では低温活性や浄化性
能が十分に発現しないことがある。４０ｇを越えるとＰ
ｄの触媒活性が飽和したり、過剰に添加することにより
Ｈ_２供給効率が低下するため、添加量に見合う性能向上
が得られにくく、同時に経済性にも乏しくなり易い。更
に、下流側に含有されるＰｔの含有量は、特に限定はさ
れないが、触媒１Ｌ容量中０．０１〜１０ｇであること
が望ましい。０．０１ｇ未満では触媒活性が十分に発現
しないことがある。１０ｇを越えるとＰｔの触媒活性が
飽和したり、過剰な添加となって上記Ｐｄと同様にＨ_２
供給効率が低下するため、添加量に見合う性能向上が得
られにくく、同時に経済性にも乏しくなり易い。更に、
Ｚｒの含有量は、触媒１ｌ当たり１０ｇ以上（酸化物換
算）であることが望ましく、これ未満ではＰｔとの組合
せによる水性ガスシフト反応活性の向上効果が得られな
くなり易い。更にまた、上記ＰｔをＺｒ酸化物に担持
し、更にＺｒ酸化物中に安定化を目的として種々の元素
を１種以上含有することができ、代表的には、イットリ
ウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）又はランタン（Ｌａ）等
の希土類元素などを含有することができる。また、上記
Ｚｒ酸化物の初期表面積は、１ｇ当たり１０ｍ^２以上、
より望ましくは３０ｍ^２以上であることがよい。このと
きは、担持されたＰｔが活性を発現するのに適切な粒径
を確保できる。１ｇ当たり１０ｍ^２未満では初期活性が
低下し、その有効性が失われ易い。

【００２１】一方、上記高温活性触媒部では、４００℃
以上で次の ＣｍＨｎ＋ｍＨ_２Ｏ＝ｍＣＯ＋（ｍ＋（ｎ／２））Ｈ_２… で表される水蒸気改質反応及び水性ガスシフト反応（上
記式）が促進される。これより、４００℃以上の範囲
では、ＨＣやＣＯの浄化効率がより増大でき、Ｈ _２を下
流側のＮＯｘ浄化触媒へより多く供給し得る。

【００２２】かかる高温活性触媒部は、上流側に触媒活
性種としてパラジウム（Ｐｄ）が含有され、下流側にロ
ジウム（Ｒｈ）が含有されるとともにセリウム酸化物
（Ｃｅ酸化物）が含有されないものが好ましい。上記Ｐ
ｄの含有量は、特に限定はされないが、触媒１Ｌ容量中
１〜４０ｇであることが望ましい。１ｇ未満では低温活
性や浄化性能が十分に発現しないことがある。４０ｇを
越えるとＰｄの触媒活性が飽和したり、過剰な添加によ
りＨ_２供給効率が低下するため、添加量に見合う性能向
上が得られにくく、同時に経済性にも乏しくなり易い。
また、Ｒｈの含有量は、特に限定はされないが、触媒１
Ｌ容量中０．０１〜１０ｇであることが望ましい。０．
０１ｇ未満では触媒活性が十分に発現しないことがあ
る。１０ｇを越えるとＲｈの触媒活性が飽和したり、過
剰に添加することにより上記Ｐｄと同様にＨ_２供給効率
が低下するため、添加量に見合う性能向上が得にくく、
同時に経済性にも乏しくなり易い。更に、下流側の触媒
活性成分にＣｅ酸化物を含有しないことが好ましく、こ
の場合はＨ_２供給効率の低下を招くこことなり易い。

【００２３】更にまた、上記高温活性触媒部に含有され
るＰｄ又はＲｈの担持材料としては、多孔質材が望まし
く、例えば、アルミナ、チタニア、シリカ又はジルコニ
ア等を用いることができる。Ｐｄの担持材料としては、
γ−アルミナをセリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚ
ｒ）、ランタン（Ｌａ）及び／又はバリウム（Ｂａ）等
で修飾し、耐熱性を向上したものが好適である。かかる
担持材料は高表面積を有し低温活性に有効に作用し易
い。また、Ｒｈの担持材料としては、Ｃｅ以外で修飾し
たγ−アルミナ又はジルコニアが好適である。かかる担
持材料は熱履歴を受けた際、Ｒｈが不活性化するのを防
ぐことができる。なお、上記Ｐｄの担持材料は、上述し
た低温活性触媒部に含有するＰｄの担持材料として使用
することもできる。

【００２４】次に、本発明の排気ガス浄化システムで
は、上記水素生成触媒の下流側にＮＯｘ浄化触媒が配置
される。これより、上記低温活性触媒部及び高温活性触
媒部によって生成される水素が、上記ＮＯｘ浄化触媒に
供給され窒素酸化物の還元浄化に供される。例えば、図
１に示すように、低温活性触媒部１２及び高温活性触媒
部１１の下流側にＮＯｘ浄化触媒２０を配置することが
できる。かかるＮＯｘ浄化触媒の触媒活性成分として
は、Ｐｄ／Ｒｈ−Ｂａ系、Ｐｄ／Ｒｈ−Ｃｓ系及びＰｄ
／Ｒｈ−Ｌａ系などを例示できる。

【００２５】また、上記低温活性触媒部及び高温活性触
媒部の出口排気通路は、上記ＮＯｘ浄化触媒の上流側で
合流してもよい。この場合は、上記低温活性触媒部及び
高温活性触媒部からのＨ_２が同一のＮＯｘ浄化触媒に供
給されるので効率の良いＮＯｘ浄化が可能となる。な
お、このとき複数個のＮＯｘ浄化触媒を更に下流に（直
列して）配置することもできる。また、出口排気通路を
合流しないときは、各触媒部ごとに適切なＮＯｘ浄化触
媒を設置することができる。

【００２６】更に、上記低温活性触媒部の温度を検出す
る温度センサと、この温度センサからの検出信号に応じ
て、この低温活性触媒部を１５０〜２５０℃に冷却する
手段を付加することができる。例えば、制御部（ＥＣ
Ｕ）を設け、このＥＣＵが、上記温度センサからの検出
信号を受信し、この制御部からの制御信号により上記冷
却手段を作動させることができ、上記所望温度に冷却す
ることが容易となるので有効である。なお、冷却手段と
しては、低温活性触媒部への冷水管の配置や送風などを
例示できる（図１−１３）。

【００２７】更にまた、上記分岐した排気通路が上記内
燃機関又は燃焼装置の下流側で分岐しているとき（代表
的にＶ型エンジンなど）は、その分岐点近傍に排気ガス
温度センサと排気ガス流切換弁を付加し、この排気ガス
温度センサからの検出信号に応じてこの排気ガス流切換
弁を作動させ、排気ガスを上記低温活性触媒部又は高温
活性触媒部に流通させることができる。例えば、制御部
（ＥＣＵ）を設け、このＥＣＵが、上記排気ガス温度セ
ンサからの検出信号を受信し、この制御部からの制御信
号により上記切換弁を作動させることができ、排気ガス
の温度に応じて低温活性触媒部又は高温活性触媒部へ排
気ガスを選択的に流通させることができるので有効であ
る。なお、上記ＥＣＵは１個に限られず複数個を用いる
ことができる。また、かかる切換弁と上記冷却手段とを
組合せた排気ガス浄化システムとすることも可能であ
る。

【００２８】また、上述の低温活性触媒部、高温活性触
媒部及びＮＯｘ浄化触媒の触媒活性成分はハニカム状担
体に担持されることが好ましい。かかるハニカム状担体
としては、一般にセラミック等のコージェライト質のも
のが多く用いられるが、フェライト系ステンレス等の金
属材料からなるハニカム材料を用いることも可能であ
り、更には触媒成分粉末そのものをハニカム状に成形し
てもよい。触媒の形状をハニカム状とすると、触媒と排
気ガスとの接触面積が大きくなり、圧力損失も抑制でき
るため自動車用排気ガス浄化システムとして用いる場合
に極めて有効である。

【００２９】更に、上記ハニカム状担体のセル数は、
６．０×１０^５セル／ｍ^２〜２．０×１０^６セル／ｍ^２
であることが好ましい。これより、排気ガスと触媒成分
層の有効接触面積を向上させ、損なわれがちな低温から
のＨＣ及びＣＯの浄化性能を補い、またＨ_２生成反応を
効率的に発現させることが可能となる。これに対し、
６．０×１０^５セル／ｍ^２未満では排気ガスの接触面積
が少ないため浄化効率が低下し易く、２．０×１０^６セ
ル／ｍ^２を超えると圧損上昇が著しいため有効でない。

【００３０】更にまた、上記低温活性触媒部、高温活性
触媒部又はＮＯｘ浄化触媒の触媒活性成分をハニカム状
担体に担持する場合の触媒成分量は、触媒成分全体のト
ータルで、触媒１Ｌ当たり５０ｇ〜３００ｇとすること
が望ましい。触媒成分担持層は触媒活性や触媒寿命の面
からは厚い（担持量が多い）ことが望ましいが、コート
層が厚くなりすぎると、反応ガスが拡散不良となりコー
ト層内部の触媒と十分に接触できなくなる、言い換えれ
ば、活性に対する増量効果が飽和し、ガスの通過抵抗も
大きくなり易い。

【００３１】なお、ＨＣやＣＯの浄化効率が低下した
り、生成したＨ_２が再酸化して機能が少々低下すること
もあるが、１つの担体に低温活性触媒部と高温活性触媒
部とを塗り分けて配置することや、排気通路上に低温活
性触媒部及び高温活性触媒部を直列に配置することもで
きる。

【００３２】上述の排気ガス浄化システムでは、上記内
燃機関又は燃焼装置の運転につき、その空燃比が理論空
燃比よりも燃料過剰となる運転を一時的に行い、上記Ｎ
Ｏｘ浄化触媒への水素供給量を増大させることが好まし
い。即ち、空燃比Ａ／Ｆを一時的にストイキ〜リッチに
することができ、これにより、排気ガス中の還元成分で
あるＨＣ、ＣＯなどからＨ_２を生成する反応（上記式
や式など）をより促進できる。

【００３３】

【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。

【００３４】（実施例１）担体容量０．２Ｌ、担体セル
数８．０×１０^５セル／ｍ^２でＰｄ担持アルミナを触媒
成分層とした触媒（貴金属担持量：Ｐｄ１０ｇ／Ｌ）を
前段に、担体容量０．５Ｌ、担体セル数８．０×１０^５
セル／ｍ^２でＲｈ担持Ｚｒ添加アルミナを触媒成分層と
した触媒（貴金属担持量：Ｒｈ２ｇ／Ｌ）を後段に配置
した高温活性触媒部を設けた。また、担体容量０．２
Ｌ、担体セル数８．０×１０^５セル／ｍ^２でＰｄ担持ア
ルミナを触媒成分層とした触媒（貴金属担持量：Ｐｄ１
０ｇ／Ｌ）を前段に、担体容量０．５Ｌ、担体セル数
８．０×１０^５セル／ｍ^２でＰｔ担持ＺｒＯ_２を触媒成
分層とした触媒（貴金属担持量：Ｐｔ２ｇ／Ｌ）を後段
に配置した低温活性触媒部を設けた。更に低温活性触媒
部の周囲に冷却水配管を通し、温度制御は触媒入口温度
をモニタリング制御して実施できるようにした。上記各
触媒部を設けたそれぞれの排気通路が合流した直後に、
Ｐｄ／Ｒｈ−Ｂａ系のＮＯｘ浄化触媒（貴金属含有量は
Ｐｄ：５ｇ／Ｌ、Ｒｈ：１ｇ／ＬでＢａ：３０ｇ／Ｌ、
担体容量は１．３Ｌ）を配置し、排気ガス浄化システム
を構築した。

【００３５】（実施例２）低温活性触媒部及び高温活性
触媒部を担持したハニカム状担体のセル数が１．０×１
０^６セル／ｍ^２である以外は、実施例１と同様の工程を
繰返して、排気ガス浄化システムを構築した。

【００３６】（比較例１）各触媒部の構成は変更せず、
低温活性触媒部に温度制御手段を設置しなかった以外
は、実施例１と同様の工程を繰返して、排気ガス浄化シ
ステムを構築した。

【００３７】（実施例３）低温活性触媒部及び高温活性
触媒部を担持したハニカム状担体のセル数が５．０×１
０^５セル／ｍ^２である以外は、実施例１と同様の工程を
繰返して、排気ガス浄化システムを構築した。

【００３８】（比較例３）低温活性触媒部及び高温活性
触媒部をＰｄオンリー（貴金属担持量：Ｐｄ１０ｇ／
Ｌ、触媒容量：０．７Ｌ）とした以外は、実施例１と同
様の工程を繰返して、排気ガス浄化システムを構築し
た。

【００３９】［性能評価］上記実施例１〜３及び比較例
１、３の排気ガス浄化システム（表１及び図１）につい
て、エンジン台上評価によるリッチ（Ａ／Ｆ＝１１、２
秒）・リーン（Ａ／Ｆ＝２０、３０秒）の切り替えモー
ドでの浄化性能評価を行った。具体的には、ＮＯｘ浄化
触媒入口におけるＨ_２量比の測定、及び排気ガス成分
（ＮＯｘ、ＨＣ及びＣＯ）の浄化率の測定を行った。こ
れら評価結果を表２に示す。なお、上記Ｈ_２量比の評価
結果は比較例１の結果を基準（１．００）とする。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】表１及び表２に示すように、実施例１及び
実施例２は、本発明の好適範囲内である排気ガス浄化シ
ステムであるため、ＮＯｘ浄化触媒入口における排気ガ
ス中のＨ_２量が多いことがわかる。また、排気ガス成分
の浄化率も高い。これに対し、比較例１では、冷却手段
を有しないため上記Ｈ_２量が減少し、また、排気ガス成
分（主にＮＯｘ）の浄化率も低い。また、実施例３で
は、担体のセル数が少ないため、上記Ｈ_２量及び浄化率
が減少していることがわかる。更に、比較例３では、低
温活性触媒部及び高温活性触媒部がＰｄオンリーである
ため、上記Ｈ_２量が著しく減少し、排気ガス成分の浄化
率も低いことがわかる。

【００４３】以上、本発明を好適実施例及び比較例によ
り詳細に説明したが、本発明はこれら実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の
変形が可能である。例えば、上記実施例では、低温活性
触媒と高温活性触媒をそれぞれ分岐した排気通路に配置
したが、理論上は１本の排気通路に並列配置することも
可能である。また、この際、ハニカム状担体を縦割りに
し、その片方を冷却できるような冷却手段を設置すれ
ば、ハニカム状担体も低温活性触媒部と高温活性触媒部
とで共用できる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、複数種の水素生成触媒を区画して配置し、広い温度
範囲で触媒活性を発現させることとしたため、ＨＣ、Ｃ
Ｏ成分を効率よく浄化するとともに、ＮＯｘ還元に必要
な還元剤としてＨ_２を効率良くＮＯｘ浄化触媒に供給で
きる排気ガス浄化システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気ガス浄化システムの一例を示す概
略図である。

【図２】水素生成触媒の入口排気ガス温度と出口排気ガ
ス中のＨ_２量との関係を示した線グラフである。

【符号の説明】

１０ 水素生成触媒 １１ 高温活性触媒部 １２ 低温活性触媒部 １３ 冷却手段 ２０ ＮＯｘ浄化触媒

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/44 Ｂ０１Ｊ 23/46 ３１１Ａ 23/46 ３１１ 23/58 Ａ 23/58 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｒ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｃ０１Ｂ 3/38 // Ｃ０１Ｂ 3/38 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＢ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA17 AA18 AA28 AA29 AB01 AB05 AB06 BA04 BA05 BA14 BA15 BA19 BA36 BA39 CA12 CA13 CA19 CB02 DA01 DA02 DA03 DA04 DB10 EA18 FB10 FB11 FB12 GA06 GA16 GA18 GA19 GB01W GB01X GB02W GB03W GB04W GB04X GB05W GB06W GB07W GB10X GB16X GB17X HA08 HA11 HA12 HA38 HB02 4D048 AA06 AA13 AA14 AB01 AB02 BA03X BA08X BA15X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42X BB02 CC26 CC33 CC46 CC48 CC51 CC55 DA02 DA06 4G040 EA06 EB23 EB32 EB42 EC03 4G069 AA01 AA03 BA01B BA05A BA05B BB04A BB06B BC13B BC51A BC51B BC71A BC71B BC72A BC72B BC75A BC75B CA02 CA03 CA07 CA08 CA13 CA14 CA15 DA06 EA19

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関又は燃焼装置の排気通路の上流
   側から、複数種の水素生成触媒とＮＯｘ浄化触媒を水素
   生成触媒及びＮＯｘ浄化触媒の順で配置して成る排気ガ
   ス浄化システムであって、 上記複数種の水素生成触媒は、分岐した排気通路を介し
   て、１５０〜２５０℃で水性ガスシフト反応を促進し且
   つ水素の酸化反応を抑制する低温活性触媒部と４００℃
   以上で水蒸気改質及び水性ガスシフト反応を促進する高
   温活性触媒部とに区画され、 上記低温活性触媒部及び高温活性触媒部によって生成さ
   れる水素が、上記ＮＯｘ浄化触媒に供給され、窒素酸化
   物の還元浄化に供される、ことを特徴とする排気ガス浄
   化システム。
2. 【請求項２】 上記低温活性触媒部及び高温活性触媒部
   の出口排気通路が、上記ＮＯｘ浄化触媒の上流側で合流
   していることを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化
   システム。
3. 【請求項３】 上記低温活性触媒部の温度を検出する温
   度センサと、この温度センサからの検出信号に応じて、
   この低温活性触媒部を１５０〜２５０℃に冷却する冷却
   手段を付加して成ることを特徴とする請求項１又は２記
   載の排気ガス浄化システム。
4. 【請求項４】 上記分岐した排気通路は上記内燃機関又
   は燃焼装置の下流側で分岐しており、その分岐点近傍に
   排気ガス温度センサと排気ガス流切換弁を付加し、この
   排気ガス温度センサからの検出信号に応じてこの排気ガ
   ス流切換弁を作動させ、排気ガスを上記低温活性触媒部
   又は高温活性触媒部に流通させることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか１つの項に記載の排気ガス浄化シス
   テム。
5. 【請求項５】 上記低温活性触媒部が、上流側に触媒活
   性種としてパラジウムを含有し、下流側に白金及びジル
   コニウムを含有し、これらはジルコニウム酸化物に担持
   されて成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   つの項に記載の排気ガス浄化システム。
6. 【請求項６】 上記高温活性触媒部が、上流側に触媒活
   性種としてパラジウムを含有し、下流側にロジウムを含
   有するとともにセリウム酸化物を含有しないことを特徴
   とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の排気ガ
   ス浄化システム。
7. 【請求項７】 上記低温活性触媒部、高温活性触媒部及
   びＮＯｘ浄化触媒が、触媒活性成分をハニカム状担体に
   担持して成り、該担体のセル数が６．０×１０^５セル／
   ｍ^２〜２．０×１０^６セル／ｍ^２であること特徴とする
   請求項１〜６のいずれか１つの項に記載排気ガス浄化シ
   ステム。
8. 【請求項８】 上記内燃機関又は燃焼装置の運転につ
   き、その空燃比が理論空燃比よりも燃料過剰となる運転
   を一時的に行い、上記ＮＯｘ浄化触媒への水素供給量を
   増大することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つ
   の項に記載の排気ガス浄化システム。