JP2002136842A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】窒素酸化物除去装置が備えている窒素酸化物除
去触媒における、スス等の微粒子状物質の堆積や硫黄酸
化物による触媒被毒を防止できる長寿命の排気ガス浄化
装置を提供する。 【解決手段】排気ガス通路2a〜2dに、上流側に微粒
子状物質除去装置10と硫黄酸化物除去装置20とを直
列に備えると共に、下流側に窒素酸化物除去装置30を
備え、該窒素酸化物除去装置30が、2種類の元素を構
成元素AとBとする一般式のA3 B4 O9 ,A2 B2 O
5 のいずれかで表されるブラウンミラライト型複合酸化
物32aの表面に分散配置された、Ru,Rh,Pd,
Ir,Pt,Auの内、少なくとも1種類以上の元素を
含む貴金属粒子32bとからなる窒素酸化物除去触媒3
2を備えて構成する。
去触媒における、スス等の微粒子状物質の堆積や硫黄酸
化物による触媒被毒を防止できる長寿命の排気ガス浄化
装置を提供する。 【解決手段】排気ガス通路2a〜2dに、上流側に微粒
子状物質除去装置10と硫黄酸化物除去装置20とを直
列に備えると共に、下流側に窒素酸化物除去装置30を
備え、該窒素酸化物除去装置30が、2種類の元素を構
成元素AとBとする一般式のA3 B4 O9 ,A2 B2 O
5 のいずれかで表されるブラウンミラライト型複合酸化
物32aの表面に分散配置された、Ru,Rh,Pd,
Ir,Pt,Auの内、少なくとも1種類以上の元素を
含む貴金属粒子32bとからなる窒素酸化物除去触媒3
2を備えて構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等の内燃機関の排気ガス中の微粒子状物質(PM:パ
ティキュレートマテリアル),硫黄酸化物(SOx),
窒素酸化物(NOx)を浄化する排気ガス浄化装置に関
するものであり、より詳細には、窒素酸化物(NOx)
除去装置の上流側に、酸化触媒を添加したアルカリ土類
金属水酸化物で形成される硫黄酸化物(SOx)除去装
置を備えた排気ガス浄化装置に関する。
ン等の内燃機関の排気ガス中の微粒子状物質(PM:パ
ティキュレートマテリアル),硫黄酸化物(SOx),
窒素酸化物(NOx)を浄化する排気ガス浄化装置に関
するものであり、より詳細には、窒素酸化物(NOx)
除去装置の上流側に、酸化触媒を添加したアルカリ土類
金属水酸化物で形成される硫黄酸化物(SOx)除去装
置を備えた排気ガス浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車載等のエンジンから排出される
排ガス中に含まれている窒素酸化物(NOx)を除去す
るために、三元触媒等の貴金属触媒が用いられてきた。
この三元触媒は、白金(Pt)−ロジウム(Rh)系や
白金(Pt)−パラジウム(Pd)−ロジウム(Rh)
系の混合物で構成され、一つの触媒で同時に、炭化水素
(HC),一酸化炭素(CO)を水(H2 O),二酸化
炭素(CO2 )にする酸化反応と、窒素酸化物(NO
x)を窒素(N2 )にする還元反応を行うものである。
排ガス中に含まれている窒素酸化物(NOx)を除去す
るために、三元触媒等の貴金属触媒が用いられてきた。
この三元触媒は、白金(Pt)−ロジウム(Rh)系や
白金(Pt)−パラジウム(Pd)−ロジウム(Rh)
系の混合物で構成され、一つの触媒で同時に、炭化水素
(HC),一酸化炭素(CO)を水(H2 O),二酸化
炭素(CO2 )にする酸化反応と、窒素酸化物(NO
x)を窒素(N2 )にする還元反応を行うものである。
【0003】しかしながら、この三元触媒は、反応温度
や被毒等の問題がある上に、理論空燃比を中心とした狭
い範囲である空燃比ウインドでのみ高い転化率を示すと
いう特性があるため、リーンバーン(希薄燃焼)を行う
ような、排ガス中の酸素濃度が高い、リーンバーンエン
ジンやディーゼルエンジンには適用できないという問題
がある。
や被毒等の問題がある上に、理論空燃比を中心とした狭
い範囲である空燃比ウインドでのみ高い転化率を示すと
いう特性があるため、リーンバーン(希薄燃焼)を行う
ような、排ガス中の酸素濃度が高い、リーンバーンエン
ジンやディーゼルエンジンには適用できないという問題
がある。
【0004】そのため、本発明者らは、公報特開平11
−322452号公報や特開平11−347370号公
報等において、ブラウンミラライト型複合酸化物を窒素
酸化物に対する分解及び吸着用の触媒とし、その粒子表
面に酸化触媒としての機能を持つ貴金属粒子を分散させ
た、高活性で長寿命の窒素酸化物除去触媒を備えた排ガ
ス浄化装置を提案している。
−322452号公報や特開平11−347370号公
報等において、ブラウンミラライト型複合酸化物を窒素
酸化物に対する分解及び吸着用の触媒とし、その粒子表
面に酸化触媒としての機能を持つ貴金属粒子を分散させ
た、高活性で長寿命の窒素酸化物除去触媒を備えた排ガ
ス浄化装置を提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この窒
素酸化物除去材料も、一般の触媒と同様に、硫黄酸化物
(SOx)の存在により、窒素酸化物除去性能が低下す
るという硫黄酸化物による被毒の問題がある。
素酸化物除去材料も、一般の触媒と同様に、硫黄酸化物
(SOx)の存在により、窒素酸化物除去性能が低下す
るという硫黄酸化物による被毒の問題がある。
【0006】特に、ディーゼルエンジンの場合には、燃
料の軽油に硫黄分が含まれているために、排気ガス中に
含まれる硫黄酸化物(SOx)の濃度が比較的高く、そ
のため、硫黄酸化物成分により、触媒が被毒され易く、
触媒の寿命が短いという問題があり、硫黄酸化物存在下
においても窒素酸化物(NOx)除去率が高い排気ガス
浄化装置が求められている。
料の軽油に硫黄分が含まれているために、排気ガス中に
含まれる硫黄酸化物(SOx)の濃度が比較的高く、そ
のため、硫黄酸化物成分により、触媒が被毒され易く、
触媒の寿命が短いという問題があり、硫黄酸化物存在下
においても窒素酸化物(NOx)除去率が高い排気ガス
浄化装置が求められている。
【0007】また、ディーゼルエンジンの場合には、排
気ガス中にパティキュレートと呼ばれるススや潤滑油ミ
スト等の微粒子状物質が含まれているために、この微粒
子状物質の堆積により、触媒作用が劣化され易く、触媒
の寿命が短いという問題がある。そのため、排気ガス中
に微粒子状物質や硫黄酸化物が存在していても、高い窒
素酸化物(NOx)除去率を継続的に維持できる排気ガ
ス浄化装置が求められている。
気ガス中にパティキュレートと呼ばれるススや潤滑油ミ
スト等の微粒子状物質が含まれているために、この微粒
子状物質の堆積により、触媒作用が劣化され易く、触媒
の寿命が短いという問題がある。そのため、排気ガス中
に微粒子状物質や硫黄酸化物が存在していても、高い窒
素酸化物(NOx)除去率を継続的に維持できる排気ガ
ス浄化装置が求められている。
【0008】本発明は、上述の従来技術の問題を解決す
るためになされたものであり、その目的は、窒素酸化物
除去装置が備えている窒素酸化物除去触媒における、ス
ス等の微粒子状物質の堆積や硫黄酸化物による触媒被毒
を防止できる長寿命の排気ガス浄化装置を提供すること
にある。
るためになされたものであり、その目的は、窒素酸化物
除去装置が備えている窒素酸化物除去触媒における、ス
ス等の微粒子状物質の堆積や硫黄酸化物による触媒被毒
を防止できる長寿命の排気ガス浄化装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するための排気ガス浄化装置は、以下のように構成され
る。 1)排気ガス通路に、上流側に微粒子状物質除去装置と
硫黄酸化物除去装置とを直列に備えると共に、下流側に
窒素酸化物除去装置を備え、該窒素酸化物除去装置が、
2種類の元素を構成元素AとBとする一般式のA3 B4
O9 ,A2 B2O5 のいずれかで表されるブラウンミラ
ライト型複合酸化物と、該ブラウンミラライト型複合酸
化物の表面に分散配置された、ルテニウム(Ru),ロ
ジウム(Rh),パラジウム(Pd),イリジウム(I
r),白金(Pt),金(Au)の内、少なくとも1種
類以上の元素を含む貴金属粒子とからなる窒素酸化物除
去触媒を備えて構成される。
するための排気ガス浄化装置は、以下のように構成され
る。 1)排気ガス通路に、上流側に微粒子状物質除去装置と
硫黄酸化物除去装置とを直列に備えると共に、下流側に
窒素酸化物除去装置を備え、該窒素酸化物除去装置が、
2種類の元素を構成元素AとBとする一般式のA3 B4
O9 ,A2 B2O5 のいずれかで表されるブラウンミラ
ライト型複合酸化物と、該ブラウンミラライト型複合酸
化物の表面に分散配置された、ルテニウム(Ru),ロ
ジウム(Rh),パラジウム(Pd),イリジウム(I
r),白金(Pt),金(Au)の内、少なくとも1種
類以上の元素を含む貴金属粒子とからなる窒素酸化物除
去触媒を備えて構成される。
【0010】この微粒子状物質除去装置と硫黄酸化物除
去装置と窒素酸化物除去装置は、個々に構成して排気ガ
ス通路に配置してもよく、いずれかを組み合わせて一体
的に構成しても、また、全体を一体的に構成してもよ
い。但し、それぞれを個別で交換できるようにユニット
で構成しておくことが好ましい。
去装置と窒素酸化物除去装置は、個々に構成して排気ガ
ス通路に配置してもよく、いずれかを組み合わせて一体
的に構成しても、また、全体を一体的に構成してもよ
い。但し、それぞれを個別で交換できるようにユニット
で構成しておくことが好ましい。
【0011】なお、硫黄酸化物除去装置の上流側に微粒
子状物質除去装置を配置した方が、硫黄酸化物除去装置
に流入する微粒子状物質(PM)を減少でき、好ましい
が、必ずしも、この順序に配置する必要はない。
子状物質除去装置を配置した方が、硫黄酸化物除去装置
に流入する微粒子状物質(PM)を減少でき、好ましい
が、必ずしも、この順序に配置する必要はない。
【0012】この構成によれば、窒素酸化物除去装置の
上流側に、排気ガス中の微粒子状物質(パティキュレー
ト)を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ
(DPF)等の微粒子状物質除去装置と、硫黄酸化物を
吸収する硫黄酸化物吸収剤を有する硫黄酸化物除去装置
を設けているので、窒素酸化物を除去する窒素酸化物除
去装置に入る排気ガスは,スス等の微粒子状物質と硫黄
酸化物を除去された状態となり、窒素酸化物除去装置の
窒素酸化物除去触媒は、微粒子状物質の堆積や硫黄酸化
物による被毒を回避できる。そのため、耐久性に優れ、
高い窒素酸化物除去率を有する排気ガス浄化装置とな
る。
上流側に、排気ガス中の微粒子状物質(パティキュレー
ト)を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ
(DPF)等の微粒子状物質除去装置と、硫黄酸化物を
吸収する硫黄酸化物吸収剤を有する硫黄酸化物除去装置
を設けているので、窒素酸化物を除去する窒素酸化物除
去装置に入る排気ガスは,スス等の微粒子状物質と硫黄
酸化物を除去された状態となり、窒素酸化物除去装置の
窒素酸化物除去触媒は、微粒子状物質の堆積や硫黄酸化
物による被毒を回避できる。そのため、耐久性に優れ、
高い窒素酸化物除去率を有する排気ガス浄化装置とな
る。
【0013】2)そして、上記の排気ガス浄化装置にお
いて、前記硫黄酸化物除去装置の硫黄酸化物吸収剤を、
水酸化ナトリウムと水酸化カリウムを主成分とした混合
粒子と、該混合粒子の表面に分散配置された、ニッケル
(Ni),パラジウム(Pd),白金(Pt),金(A
u)の内、少なくとも1種類以上の元素を含む金属粒子
とを有して構成する。
いて、前記硫黄酸化物除去装置の硫黄酸化物吸収剤を、
水酸化ナトリウムと水酸化カリウムを主成分とした混合
粒子と、該混合粒子の表面に分散配置された、ニッケル
(Ni),パラジウム(Pd),白金(Pt),金(A
u)の内、少なくとも1種類以上の元素を含む金属粒子
とを有して構成する。
【0014】この構成によれば、硫黄酸化物除去装置に
おいて、硫黄酸化物除去能力が大きいが、潮解し易く耐
久性に劣る水酸化カリウムと、この水酸化カリウムに比
較して硫黄酸化物除去能力は小さいが、耐久性に優れた
水酸化カルシウムとを組み合わせて多孔質の顆粒として
いるので、硫黄酸化物除去能力が高く、耐久性に優れた
硫黄酸化物除去材料となる。
おいて、硫黄酸化物除去能力が大きいが、潮解し易く耐
久性に劣る水酸化カリウムと、この水酸化カリウムに比
較して硫黄酸化物除去能力は小さいが、耐久性に優れた
水酸化カルシウムとを組み合わせて多孔質の顆粒として
いるので、硫黄酸化物除去能力が高く、耐久性に優れた
硫黄酸化物除去材料となる。
【0015】また、金属粒子の酸化触媒作用により、硫
黄酸化物吸収剤の表面に堆積するスス等の微粒子状物質
は、400℃程度の低温で燃焼し除去される。そして、
この硫黄酸化物除去装置を独立したユニットで構成する
ことにより、硫黄酸化物除去装置の硫黄酸化物除去効果
が低下してきた場合に、この硫黄酸化物除去装置のユニ
ットのみを交換すればよいことになる。
黄酸化物吸収剤の表面に堆積するスス等の微粒子状物質
は、400℃程度の低温で燃焼し除去される。そして、
この硫黄酸化物除去装置を独立したユニットで構成する
ことにより、硫黄酸化物除去装置の硫黄酸化物除去効果
が低下してきた場合に、この硫黄酸化物除去装置のユニ
ットのみを交換すればよいことになる。
【0016】3)また、上記の排気ガス浄化装置におい
て、前記ブラウンミラライト型複合酸化物を、カルシウ
ム(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(B
a),イツトリウム(Y),セリウム(Ce),ネオジ
ム(Nd),ユロピウム(Eu),ガドリニウム(G
d),テルビウム(Tb),ジスプロシウム(Dy),
ホルミウム(Ho),エルビウム(Er),チタン(T
i),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),インジウ
ム(In),ハフニウム(Hf)の元素群の内、少なく
とも2種類の元素を構成元素AとBとする一般式のA3
B4 O9 ,A2 B2O5 のいずれかで表されるブラウン
ミラライト型複合酸化物で形成する。
て、前記ブラウンミラライト型複合酸化物を、カルシウ
ム(Ca),ストロンチウム(Sr),バリウム(B
a),イツトリウム(Y),セリウム(Ce),ネオジ
ム(Nd),ユロピウム(Eu),ガドリニウム(G
d),テルビウム(Tb),ジスプロシウム(Dy),
ホルミウム(Ho),エルビウム(Er),チタン(T
i),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Zr),インジウ
ム(In),ハフニウム(Hf)の元素群の内、少なく
とも2種類の元素を構成元素AとBとする一般式のA3
B4 O9 ,A2 B2O5 のいずれかで表されるブラウン
ミラライト型複合酸化物で形成する。
【0017】つまり、ブラウンミラライト型複合酸化物
は、アルカリ土類金属元素のCa,Sr,Baと、希土
類元素のY,Ce,Nd,Eu,Gd,Tb,Dy,H
o,Erと、金属元素のTi,Zn,Zr,In,Hf
の元素群の内、少なくとも2種類の元素を構成元素Aと
Bとし、Oを酸素とする一般式のA3 B4 O9 ,A2B
2 O5 のいずれかで表される酸化物で形成される。
は、アルカリ土類金属元素のCa,Sr,Baと、希土
類元素のY,Ce,Nd,Eu,Gd,Tb,Dy,H
o,Erと、金属元素のTi,Zn,Zr,In,Hf
の元素群の内、少なくとも2種類の元素を構成元素Aと
Bとし、Oを酸素とする一般式のA3 B4 O9 ,A2B
2 O5 のいずれかで表される酸化物で形成される。
【0018】従って、微粒子状物質を除去できる微粒子
状物質除去装置と、硫黄酸化物除去率に優れた、金属粒
子の酸化触媒を添加した水酸化カルシウム及び水酸化カ
リウムの混合物と、窒素酸化物除去率に優れた、貴金属
を添加したブラウンミラライト構造の複合酸化物とを組
み合わせることにより、耐久性に優れた排気ガス浄化装
置を構成する。
状物質除去装置と、硫黄酸化物除去率に優れた、金属粒
子の酸化触媒を添加した水酸化カルシウム及び水酸化カ
リウムの混合物と、窒素酸化物除去率に優れた、貴金属
を添加したブラウンミラライト構造の複合酸化物とを組
み合わせることにより、耐久性に優れた排気ガス浄化装
置を構成する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明に係
る実施の形態の排気ガス浄化装置について説明する。図
1は本発明の実施の形態の排気ガス浄化装置の構成を示
す図であり、図2は硫黄酸化物除去装置の触媒担持体の
表面を拡大して示した図で、図3は窒素酸化物除去装置
の触媒担持体の表面を拡大して示した図である。
る実施の形態の排気ガス浄化装置について説明する。図
1は本発明の実施の形態の排気ガス浄化装置の構成を示
す図であり、図2は硫黄酸化物除去装置の触媒担持体の
表面を拡大して示した図で、図3は窒素酸化物除去装置
の触媒担持体の表面を拡大して示した図である。
【0020】〔装置の構成〕図1に示すように、この排
気ガス浄化装置1は、エンジンEの排気ガス通路2の上
流側から順に配置された、微粒子状物質(PM)除去装
置10と硫黄酸化物(SOx)除去装置20と窒素酸化
物(NOx)除去装置30とから構成される。(以下、
微粒子状物質をPM、硫黄酸化物をSOx、窒素酸化物
をNOxという。)
気ガス浄化装置1は、エンジンEの排気ガス通路2の上
流側から順に配置された、微粒子状物質(PM)除去装
置10と硫黄酸化物(SOx)除去装置20と窒素酸化
物(NOx)除去装置30とから構成される。(以下、
微粒子状物質をPM、硫黄酸化物をSOx、窒素酸化物
をNOxという。)
【0021】〔PM除去装置〕このPM除去装置10
は、排気ガスG中の微粒子状物質(以下、PMという)
を捕集するガス濾過装置であり、無機繊維をフェルト状
にしたフィルタやコーディエライト等で形成されるディ
ーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)や他のPM
除去装置等を用いることができる。
は、排気ガスG中の微粒子状物質(以下、PMという)
を捕集するガス濾過装置であり、無機繊維をフェルト状
にしたフィルタやコーディエライト等で形成されるディ
ーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)や他のPM
除去装置等を用いることができる。
【0022】このDPFは、装置に複数のセラミックス
繊維製フィルタを備えて構成され、一方のフィルタで一
定量のPMを捕集すると、排気ガスの流路を他方のフィ
ルタに切り替えてこのフィルタでPMの捕集を継続し、
PM捕集を完了した側のフィルタを電気ヒータ等により
加熱して捕集したPMを燃焼除去して、このフィルタを
再生し、他方のフィルタが一定量のPMを捕集すると、
排気ガスの流路を一方のフィルタに切り替えることを繰
り返すことにより、継続してPMの捕集を行うように構
成される。
繊維製フィルタを備えて構成され、一方のフィルタで一
定量のPMを捕集すると、排気ガスの流路を他方のフィ
ルタに切り替えてこのフィルタでPMの捕集を継続し、
PM捕集を完了した側のフィルタを電気ヒータ等により
加熱して捕集したPMを燃焼除去して、このフィルタを
再生し、他方のフィルタが一定量のPMを捕集すると、
排気ガスの流路を一方のフィルタに切り替えることを繰
り返すことにより、継続してPMの捕集を行うように構
成される。
【0023】なお、このPM除去装置10に、SOx被
毒を受けるような連続再生式トラップ(CRT)方式の
PM除去装置等を採用する場合には、SOx除去装置2
0の下流側に配置することが必要になる。
毒を受けるような連続再生式トラップ(CRT)方式の
PM除去装置等を採用する場合には、SOx除去装置2
0の下流側に配置することが必要になる。
【0024】〔SOx除去装置〕また、SOx除去装置
20は、図2に示すように、アルミナ繊維やコージェラ
イトハニカム等で形成した担体21に、SOx吸収剤2
2を担持させて構成するが、このSOx吸収剤22は、
顆粒状に成形した多孔質の水酸化カルシウム(Ca(O
H)2 )と水酸化カリウム(KOH)の混合粉末である
SOx吸収粒子22aの表面に、酸化物触媒となる金属
粒子22bを分散させて形成される。
20は、図2に示すように、アルミナ繊維やコージェラ
イトハニカム等で形成した担体21に、SOx吸収剤2
2を担持させて構成するが、このSOx吸収剤22は、
顆粒状に成形した多孔質の水酸化カルシウム(Ca(O
H)2 )と水酸化カリウム(KOH)の混合粉末である
SOx吸収粒子22aの表面に、酸化物触媒となる金属
粒子22bを分散させて形成される。
【0025】この金属粒子22bは図2では白金(P
t)で形成しているが、ニッケル(Ni),パラジウム
(Pd),白金(Pt),金(Au)の内、少なくとも
1種類以上の元素を含む金属粒子で形成することができ
る。
t)で形成しているが、ニッケル(Ni),パラジウム
(Pd),白金(Pt),金(Au)の内、少なくとも
1種類以上の元素を含む金属粒子で形成することができ
る。
【0026】特に、このSOx除去装置20において
は、SOx除去能力が大きいが、潮解し易く耐久性に劣
る水酸化カリウムと、この水酸化カリウムに比較してS
Ox除去能力は小さいが、耐久性に優れた水酸化カルシ
ウムとを組み合わせて多孔質の顆粒としているので、S
Ox除去能力が高く、耐久性に優れたSOx除去材料と
なる。
は、SOx除去能力が大きいが、潮解し易く耐久性に劣
る水酸化カリウムと、この水酸化カリウムに比較してS
Ox除去能力は小さいが、耐久性に優れた水酸化カルシ
ウムとを組み合わせて多孔質の顆粒としているので、S
Ox除去能力が高く、耐久性に優れたSOx除去材料と
なる。
【0027】そして、このSOx除去装置20を独立し
たユニットで構成する。この構成により、SOx除去装
置20のSOx除去効果が低下してきた場合に、このS
Ox除去装置20のみを交換すればよいことになる。
たユニットで構成する。この構成により、SOx除去装
置20のSOx除去効果が低下してきた場合に、このS
Ox除去装置20のみを交換すればよいことになる。
【0028】〔NOx除去装置〕そして、NOx除去装
置30のNOx除去触媒32は、図3に示すように、バ
リウム−イツトリウム−酸素(Ba−Y−O)系ブラウ
ンミラライト型複合酸化物32aに白金(Pt)等の貴
金属粒子32bを添加して形成され、担体であるアルミ
ナ繊維31表面に担持して構成される。
置30のNOx除去触媒32は、図3に示すように、バ
リウム−イツトリウム−酸素(Ba−Y−O)系ブラウ
ンミラライト型複合酸化物32aに白金(Pt)等の貴
金属粒子32bを添加して形成され、担体であるアルミ
ナ繊維31表面に担持して構成される。
【0029】このブラウンミラライト型複合酸化物32
aは、バリウム−イツトリウム−酸素(Ba−Y−O)
系以外にも、アルカリ土類金属元素のカルシウム(C
a),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)と、
希土類元素のイツトリウム(Y),セリウム(Ce),
ネオジム(Nd),ユロピウム(Eu),ガドリニウム
(Gd),テルビウム(Tb),ジスプロシウム(D
y),ホルミウム(Ho),エルビウム(Er)と、金
属元素のチタン(Ti),亜鉛(Zn),ジルコニウム
(Zr),インジウム(In),ハフニウム(Hf)の
元素群の内、少なくとも2種類の元素を構成元素AとB
とする一般式のA3 B4 O9 ,A2 B2 O5のいずれか
で表されるブラウンミラライト型複合酸化物で形成する
ことができる。
aは、バリウム−イツトリウム−酸素(Ba−Y−O)
系以外にも、アルカリ土類金属元素のカルシウム(C
a),ストロンチウム(Sr),バリウム(Ba)と、
希土類元素のイツトリウム(Y),セリウム(Ce),
ネオジム(Nd),ユロピウム(Eu),ガドリニウム
(Gd),テルビウム(Tb),ジスプロシウム(D
y),ホルミウム(Ho),エルビウム(Er)と、金
属元素のチタン(Ti),亜鉛(Zn),ジルコニウム
(Zr),インジウム(In),ハフニウム(Hf)の
元素群の内、少なくとも2種類の元素を構成元素AとB
とする一般式のA3 B4 O9 ,A2 B2 O5のいずれか
で表されるブラウンミラライト型複合酸化物で形成する
ことができる。
【0030】また、貴金属粒子32bは、白金(Pt)
以外にも、ルテニウム(Ru),ロジウム(Rh),パ
ラジウム(Pd),イリジウム(Ir),白金(P
t),金(Au)の内、少なくとも1種類以上の元素を
含む貴金属で形成できる。
以外にも、ルテニウム(Ru),ロジウム(Rh),パ
ラジウム(Pd),イリジウム(Ir),白金(P
t),金(Au)の内、少なくとも1種類以上の元素を
含む貴金属で形成できる。
【0031】このブラウンミラライト型複合酸化物32
aは、平均粒径が数μm程度で形成され窒素酸化物の分
解・吸着用触媒となり、また、貴金属粒子32bは、平
均粒径が25nm以下、好ましくは20nm程度で形成
され、還元触媒としての活性を有し、過酸化物や炭酸塩
の生成を抑制し、ブラウンミラライトの構造を安定化さ
せて、ブラウンミラライトの分解を抑制する効果を奏す
る。
aは、平均粒径が数μm程度で形成され窒素酸化物の分
解・吸着用触媒となり、また、貴金属粒子32bは、平
均粒径が25nm以下、好ましくは20nm程度で形成
され、還元触媒としての活性を有し、過酸化物や炭酸塩
の生成を抑制し、ブラウンミラライトの構造を安定化さ
せて、ブラウンミラライトの分解を抑制する効果を奏す
る。
【0032】〔排気ガスの浄化〕この排気ガス浄化装置
1によれば、エンジンで発生し、排気ガス通路2aから
排出される排気ガスGは、順次、PM除去装置10、S
Ox除去装置20、NOx除去装置30を通過すること
になる。
1によれば、エンジンで発生し、排気ガス通路2aから
排出される排気ガスGは、順次、PM除去装置10、S
Ox除去装置20、NOx除去装置30を通過すること
になる。
【0033】そして、PM除去装置10において、この
排気ガスGに含まれるPMが捕集される。このPM捕集
により、下流側のSOx除去装置20のSOx吸収剤2
2やNOx除去装置30のNOx除去触媒32に堆積す
るPMの量を減少できる。
排気ガスGに含まれるPMが捕集される。このPM捕集
により、下流側のSOx除去装置20のSOx吸収剤2
2やNOx除去装置30のNOx除去触媒32に堆積す
るPMの量を減少できる。
【0034】次に、この白金(Pt)添加アルカリ土類
金属水酸化物22を備えたSOx除去装置20により、
排気ガスG1中のSOxが水酸化カルシウムと水酸化カ
リウムの混合顆粒と優先的に反応し吸着され、また、P
M除去装置10における捕集を免れて、SOx吸収剤2
2の表面に堆積するスス等のPMも金属粒子22bの酸
化触媒作用により、400℃程度の低温で燃焼し除去さ
れる。
金属水酸化物22を備えたSOx除去装置20により、
排気ガスG1中のSOxが水酸化カルシウムと水酸化カ
リウムの混合顆粒と優先的に反応し吸着され、また、P
M除去装置10における捕集を免れて、SOx吸収剤2
2の表面に堆積するスス等のPMも金属粒子22bの酸
化触媒作用により、400℃程度の低温で燃焼し除去さ
れる。
【0035】なお、このSOxの捕集の蓄積により、S
Ox除去装置20のSOx除去効果が低下した場合に
は、このSOx除去装置20のユニット自体を交換する
ことにより、SOx除去効果を維持する。
Ox除去装置20のSOx除去効果が低下した場合に
は、このSOx除去装置20のユニット自体を交換する
ことにより、SOx除去効果を維持する。
【0036】そして、このSOx除去装置20を通過
し、PMとSOxを除去された排気ガスG2は、NOx
除去装置30に入り、NOxを除去されて浄化された排
気ガスGcとなり排気ガス通路2dから排出される。
し、PMとSOxを除去された排気ガスG2は、NOx
除去装置30に入り、NOxを除去されて浄化された排
気ガスGcとなり排気ガス通路2dから排出される。
【0037】このNOxの除去に際しては、このNOx
除去装置30に入る排気ガスG2はススとSOxを除去
されているので、NOx除去触媒32は、ススの堆積や
SOxによる被毒を受けないので、寿命が長く、優れた
耐久性を示すことになる。
除去装置30に入る排気ガスG2はススとSOxを除去
されているので、NOx除去触媒32は、ススの堆積や
SOxによる被毒を受けないので、寿命が長く、優れた
耐久性を示すことになる。
【0038】〔測定結果〕このDPF10とSOx除去
装置20とNOx除去装置30を備えた排気ガス浄化装
置において、全てを備えた排気ガス浄化装置1(実施
例)と、SOx除去装置20を備えない排気ガス浄化装
置(比較例1)と、SOx吸着剤として水酸化カルシウ
ムのみを用いている排気ガス浄化装置(比較例2)、S
Ox吸着剤として水酸化カリウムのみを用いている排気
ガス浄化装置(比較例3)とをディーゼルエンジンの排
気管に取り付けて、排気ガス中のNOx除去率を測定し
た。
装置20とNOx除去装置30を備えた排気ガス浄化装
置において、全てを備えた排気ガス浄化装置1(実施
例)と、SOx除去装置20を備えない排気ガス浄化装
置(比較例1)と、SOx吸着剤として水酸化カルシウ
ムのみを用いている排気ガス浄化装置(比較例2)、S
Ox吸着剤として水酸化カリウムのみを用いている排気
ガス浄化装置(比較例3)とをディーゼルエンジンの排
気管に取り付けて、排気ガス中のNOx除去率を測定し
た。
【0039】この測定結果を図4に示すが、この図4に
よれば、実施例と比較例1,2,3におけるNOx除去
率は、初期段階においては、各例とも平均で40%以上
であったが、NOx除去率の経時変化による低下は、実
施例では、1,000時間経過後でも37%程度に止ま
っていたが、一方、比較例1では200時間経過後で2
0%以下に低下し、比較例2では400時間経過後で2
0%以下に低下し、比較例3では200時間経過後に急
激に圧損が上昇し、測定停止となった。この比較例3
は、吸着したSOx等と吸着剤が反応し、ガス流路を閉
塞したものと考えられる。
よれば、実施例と比較例1,2,3におけるNOx除去
率は、初期段階においては、各例とも平均で40%以上
であったが、NOx除去率の経時変化による低下は、実
施例では、1,000時間経過後でも37%程度に止ま
っていたが、一方、比較例1では200時間経過後で2
0%以下に低下し、比較例2では400時間経過後で2
0%以下に低下し、比較例3では200時間経過後に急
激に圧損が上昇し、測定停止となった。この比較例3
は、吸着したSOx等と吸着剤が反応し、ガス流路を閉
塞したものと考えられる。
【0040】この測定結果を見ると、実施例では、PM
除去装置10及びSOx除去装置20の効果、特に水酸
化カルウムと水酸化カルシウムの両方を備えたPt添加
土類金属水酸化物22のSOx除去装置20の効果によ
り、NOx除去装置30におけるNOx除去率の低下が
抑制され、耐久性が著しく向上していることが分かる。
除去装置10及びSOx除去装置20の効果、特に水酸
化カルウムと水酸化カルシウムの両方を備えたPt添加
土類金属水酸化物22のSOx除去装置20の効果によ
り、NOx除去装置30におけるNOx除去率の低下が
抑制され、耐久性が著しく向上していることが分かる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る排気
ガス浄化装置によれば、以下の効果を奏することができ
る。
ガス浄化装置によれば、以下の効果を奏することができ
る。
【0042】窒素酸化物除去装置の上流側に、排気ガス
中の微粒子状物質(PM)を除去する微粒子状物質除去
装置と、硫黄酸化物(SOx)を吸収する硫黄酸化物吸
収剤を有する硫黄酸化物除去装置を設けているので、窒
素酸化物(NOx)を除去する窒素酸化物除去装置に入
る排気ガスから、スス等の微粒子状物質と硫黄酸化物を
除去することができ、窒素酸化物除去装置の窒素酸化物
除去触媒における、スス等の微粒子状物質の堆積や硫黄
酸化物による被毒を回避できる。そのため、耐久性に優
れ、高い窒素酸化物除去率を持った排気ガス浄化装置と
なる。
中の微粒子状物質(PM)を除去する微粒子状物質除去
装置と、硫黄酸化物(SOx)を吸収する硫黄酸化物吸
収剤を有する硫黄酸化物除去装置を設けているので、窒
素酸化物(NOx)を除去する窒素酸化物除去装置に入
る排気ガスから、スス等の微粒子状物質と硫黄酸化物を
除去することができ、窒素酸化物除去装置の窒素酸化物
除去触媒における、スス等の微粒子状物質の堆積や硫黄
酸化物による被毒を回避できる。そのため、耐久性に優
れ、高い窒素酸化物除去率を持った排気ガス浄化装置と
なる。
【0043】また、硫黄酸化物除去装置において、硫黄
酸化物除去能力が大きいが、潮解し易く耐久性に劣る水
酸化カリウムと、この水酸化カリウムに比較して硫黄酸
化物除去能力は小さいが、耐久性に優れた水酸化カルシ
ウムとを組み合わせた多孔質の顆粒を備えたので、硫黄
酸化物除去能力と耐久性を向上できる。
酸化物除去能力が大きいが、潮解し易く耐久性に劣る水
酸化カリウムと、この水酸化カリウムに比較して硫黄酸
化物除去能力は小さいが、耐久性に優れた水酸化カルシ
ウムとを組み合わせた多孔質の顆粒を備えたので、硫黄
酸化物除去能力と耐久性を向上できる。
【0044】更に、アルカリ土類金属水酸化物の表面に
分散配置した金属粒子の酸化触媒作用により、硫黄酸化
物吸収剤の表面に堆積するスス等の微粒子状物質を、4
00℃程度の低温で燃焼し除去することができる。
分散配置した金属粒子の酸化触媒作用により、硫黄酸化
物吸収剤の表面に堆積するスス等の微粒子状物質を、4
00℃程度の低温で燃焼し除去することができる。
【0045】そして、この硫黄酸化物除去装置におい
て、排気ガス中の硫黄酸化物が水酸化カルシウムと水酸
化カリウムの混合顆粒と優先的に反応し、吸着し除去す
るので、窒素酸化物除去触媒における被毒を回避でき、
また、金属粒子の酸化触媒作用により触媒表面に堆積し
た微粒子状物質を燃焼除去するので、スス等の微粒子状
物質の堆積による窒素酸化物除去触媒の効果の低下を抑
制できる。従って、窒素酸化物除去効率が低下しない耐
久性に優れた排気ガス浄化装置を提供することができ
る。
て、排気ガス中の硫黄酸化物が水酸化カルシウムと水酸
化カリウムの混合顆粒と優先的に反応し、吸着し除去す
るので、窒素酸化物除去触媒における被毒を回避でき、
また、金属粒子の酸化触媒作用により触媒表面に堆積し
た微粒子状物質を燃焼除去するので、スス等の微粒子状
物質の堆積による窒素酸化物除去触媒の効果の低下を抑
制できる。従って、窒素酸化物除去効率が低下しない耐
久性に優れた排気ガス浄化装置を提供することができ
る。
【図1】本発明の実施の形態の排気ガス浄化装置の構成
図である。
図である。
【図2】本発明の実施の形態の硫黄酸化物除去装置の触
媒担持体の拡大表面図である。
媒担持体の拡大表面図である。
【図3】本発明の実施の形態の窒素酸化物除去装置の触
媒担持体の拡大表面図である。
媒担持体の拡大表面図である。
【図4】本発明の実施例と、比較例1、比較例2、比較
例3のNOx除去率の経時変化の測定結果を示す図であ
る。
例3のNOx除去率の経時変化の測定結果を示す図であ
る。
1 排気ガス浄化装置 2a,2b,2c,2d 排気ガス通路 10 微粒子状物質除去装置(DPF) 20 硫黄酸化物除去装置 21 担体 22 硫黄酸化物吸収剤 22a 混合粒子(アルカリ土類金属水酸化物) 22b 金属粒子 30 窒素酸化物除去装置 31 担体 32 窒素酸化物除去触媒 32a ブラウンミラライト型複合酸化物 32b 貴金属粒子
───────────────────────────────────────────────────── 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) F01N 3/02 301 F01N 3/24 E 4G069 3/08 3/28 301C 3/10 B01D 53/36 B 3/24 53/34 124Z 3/28 301 Fターム(参考) 3G090 AA01 EA02 3G091 AA18 AB05 AB11 AB13 BA00 BA11 BA14 GA01 GB01W GB02Y GB05W GB06W GB07W GB10X GB16X GB17X 4D002 AA02 AA12 BA03 BA05 BA14 CA07 DA03 DA05 DA12 DA70 EA01 EA02 FA03 HA02 4D020 AA06 BA01 BA02 BA08 CA02 CA03 CD02 CD03 4D048 AA06 AB02 AB03 BA02Y BA07Y BA08Y BA15X BA16Y BA17Y BA18X BA19Y BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA42X BB01 BB17 BC01 BC04 CD01 CD05 4G069 AA03 BB02A BB02B BB06A BB06B BC09A BC12A BC13A BC13B BC18A BC33A BC35A BC40A BC40B BC43A BC44A BC50A BC51A BC52A BC69A BC70A BC71A BC72A BC74A BC75A BC75B CA08 CA10 CA13 EA02Y EB18Y EC22X EC22Y
Claims (3)
- 【請求項1】 排気ガス通路に、上流側に微粒子状物質
除去装置と硫黄酸化物除去装置とを直列に備えると共
に、下流側に窒素酸化物除去装置を備え、該窒素酸化物
除去装置が、2種類の元素を構成元素AとBとする一般
式のA3 B4 O 9 ,A2 B2 O5 のいずれかで表される
ブラウンミラライト型複合酸化物と、該ブラウンミララ
イト型複合酸化物の表面に分散配置された、ルテニウム
(Ru),ロジウム(Rh),パラジウム(Pd),イ
リジウム(Ir),白金(Pt),金(Au)の内、少
なくとも1種類以上の元素を含む貴金属粒子とからなる
窒素酸化物除去触媒を備えて構成される排気ガス浄化装
置。 - 【請求項2】 前記硫黄酸化物除去装置の硫黄酸化物吸
収剤を、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムを主成分と
した混合粒子と、該混合粒子の表面に分散配置された、
ニッケル(Ni),パラジウム(Pd),白金(P
t),金(Au)の内、少なくとも1種類以上の元素を
含む金属粒子とを有して構成することを特徴とする請求
項1記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項3】 前記ブラウンミラライト型複合酸化物
を、カルシウム(Ca),ストロンチウム(Sr),バ
リウム(Ba),イツトリウム(Y),セリウム(C
e),ネオジム(Nd),ユロピウム(Eu),ガドリ
ニウム(Gd),テルビウム(Tb),ジスプロシウム
(Dy),ホルミウム(Ho),エルビウム(Er),
チタン(Ti),亜鉛(Zn),ジルコニウム(Z
r),インジウム(In),ハフニウム(Hf)の元素
群の内、少なくとも2種類の元素を構成元素AとBとす
る一般式のA3 B4 O9 ,A2 B2 O5 のいずれかで表
されるブラウンミラライト型複合酸化物で形成すること
を特徴とする請求項1又は2記載の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000337870A JP2002136842A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000337870A JP2002136842A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002136842A true JP2002136842A (ja) | 2002-05-14 |
Family
ID=18813182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000337870A Pending JP2002136842A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002136842A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030096889A (ko) * | 2002-06-18 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 가솔린 자동차의 피독물질 방지용 촉매 |
JP2009160665A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Hitachi Koki Co Ltd | 燃焼式打込機 |
KR20150003907A (ko) | 2012-05-22 | 2015-01-09 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 내연 기관의 배기 정화 장치 |
CN107866364A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-04-03 | 南京依柯卡特排放技术股份有限公司 | 一种用于柴油尾气净化颗粒去除dpf催化剂涂覆工艺 |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000337870A patent/JP2002136842A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009160665A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Hitachi Koki Co Ltd | 燃焼式打込機 |
KR20150003907A (ko) | 2012-05-22 | 2015-01-09 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 내연 기관의 배기 정화 장치 |
US9550149B2 (en) | 2012-05-22 | 2017-01-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine |
DE112012006410B4 (de) * | 2012-05-22 | 2020-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine |
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