JP2002508466A - 燃焼設備の排ガス中の窒素酸化物を低減する方法及び装置 - Google Patents
燃焼設備の排ガス中の窒素酸化物を低減する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
ＳＣＲ法により窒素酸化物を触媒により低減するため、燃焼設備（１）、特にディーゼルエンジンの排ガス（Ａ）中への還元剤溶液（Ｒ）の投与量を定量する際、燃焼設備（１）の運転状態、排ガス（Ａ）及び／又は触媒（５）を特徴づけるパラメータと、同時にまた還元剤溶液（Ｒ）中の還元剤の濃度を考慮する。そのため還元剤の漏出を回避するために必要な、理論的に最適な投与量に対する安全裕度分を低減でき、それにより窒素酸化物の還元率が改善される。
Description
【０００１】 本発明は、燃焼設備、特にディーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸化物を触媒
により低減する方法及び装置に関する。
により低減する方法及び装置に関する。
【０００２】 燃焼設備において石油又は石炭のような化石燃料、特にディーゼルエンジン内
においてディーゼル機関用燃料を燃焼する場合、有害物質が少なからぬ分量で生
じる可能性があり、この有害物質が排ガスを介して環境に放出され、そこで損害
を与える可能性がある。その際特に窒素酸化物は酸性雨や森林の枯死の原因とし
て論じられているため、少なからぬ問題を惹起する。
においてディーゼル機関用燃料を燃焼する場合、有害物質が少なからぬ分量で生
じる可能性があり、この有害物質が排ガスを介して環境に放出され、そこで損害
を与える可能性がある。その際特に窒素酸化物は酸性雨や森林の枯死の原因とし
て論じられているため、少なからぬ問題を惹起する。
【０００３】 窒素酸化物が環境に与える損害を回避するため、燃焼設備の排ガス導管中に触
媒を配置し、これを、排ガスに含まれる窒素酸化物を触媒反応により無害な物質
に変換するのに使用することは公知である。
媒を配置し、これを、排ガスに含まれる窒素酸化物を触媒反応により無害な物質
に変換するのに使用することは公知である。
【０００４】 過剰空気で運転される、例えばディーゼルエンジンのような内燃機関において
、選択還元触媒法（ＳＣＲ法）により排ガスから窒素酸化物を除去することは公
知である。その際いわゆるＳＣＲ触媒又は脱硝触媒を貫流させる前に、排ガス中
に還元剤を入れ、この還元剤が排ガス中に含まれる窒素酸化物を酸素の存在下に
触媒で無害な窒素と水に還元する。その際還元剤としては通常アンモニアが使用
される。還元剤の供給には還元剤溶液を排ガス中に入れ、この溶液から本来の還
元剤を遊離させることが公知である。アンモニアの場合、このような還元剤溶液
は例えば尿素水溶液又はアンモニア水である。これに関してはシーメンス社の冊
子、ＳＩＮＯｘの「据置形ディーゼルエンジンの窒素酸化物の低減」１９９７、
Ｂｅｓｔ．Ｎｒ．Ａ９６００１−Ｕ９１−Ａ２３２を参照されたい。
、選択還元触媒法（ＳＣＲ法）により排ガスから窒素酸化物を除去することは公
知である。その際いわゆるＳＣＲ触媒又は脱硝触媒を貫流させる前に、排ガス中
に還元剤を入れ、この還元剤が排ガス中に含まれる窒素酸化物を酸素の存在下に
触媒で無害な窒素と水に還元する。その際還元剤としては通常アンモニアが使用
される。還元剤の供給には還元剤溶液を排ガス中に入れ、この溶液から本来の還
元剤を遊離させることが公知である。アンモニアの場合、このような還元剤溶液
は例えば尿素水溶液又はアンモニア水である。これに関してはシーメンス社の冊
子、ＳＩＮＯｘの「据置形ディーゼルエンジンの窒素酸化物の低減」１９９７、
Ｂｅｓｔ．Ｎｒ．Ａ９６００１−Ｕ９１−Ａ２３２を参照されたい。
【０００５】 ＳＣＲ法により窒素酸化物を低減する際、アンモニアは環境に有害であるため
、さしたる還元剤の漏出を生じることなく触媒で窒素酸化物の高度の還元率を達
成するために、常に実際の窒素酸化物の排出量に適合させた還元剤分を排ガス中
に添加しなければならない。
、さしたる還元剤の漏出を生じることなく触媒で窒素酸化物の高度の還元率を達
成するために、常に実際の窒素酸化物の排出量に適合させた還元剤分を排ガス中
に添加しなければならない。
【０００６】 例えば頻繁に積荷を交換しながら運転される、トラック又は乗用車の牽引に使
用されるディーゼルエンジンのような非据置形の燃焼設備の場合、還元剤の投与
すべき分量の算出は極めて困難なものとなる。これまで排ガス中の窒素酸化物濃
度を直接算出する迅速なセンサは知られていないので、燃焼設備の運転状態を特
徴づける、例えば回転数、トルク又は制御棒の位置のようなパラメータから窒素
酸化物濃度を算出しなければならない。それには窒素酸化物の濃度を試験台で燃
焼設備の一定の運転状態でその都度算出し、制御装置（コントロール・ユニット
）の特性ダイアグラム内に取り込む。次いでこの特性ダイアグラムから、運転中
に燃焼設備の運転状態を特徴づけるパラメータにより窒素酸化物の濃度を読み取
り、還元剤又は還元剤溶液の相応しい分量を配量する。しかしその際排ガス温度
が激しく変動する場合又は固定された特性曲線の結果燃焼設備又は触媒が老化す
る場合に、還元剤の漏出を確実に回避するため、実際に必要な還元剤の分量に対
し常に一定の安全裕度が保たれなければならない。即ち還元剤は常に窒素酸化物
の還元に必要とされる分量よりも若干少なく供給される。従って、漏出を回避す
るために理論的に可能である還元率以下で作動される。
用されるディーゼルエンジンのような非据置形の燃焼設備の場合、還元剤の投与
すべき分量の算出は極めて困難なものとなる。これまで排ガス中の窒素酸化物濃
度を直接算出する迅速なセンサは知られていないので、燃焼設備の運転状態を特
徴づける、例えば回転数、トルク又は制御棒の位置のようなパラメータから窒素
酸化物濃度を算出しなければならない。それには窒素酸化物の濃度を試験台で燃
焼設備の一定の運転状態でその都度算出し、制御装置（コントロール・ユニット
）の特性ダイアグラム内に取り込む。次いでこの特性ダイアグラムから、運転中
に燃焼設備の運転状態を特徴づけるパラメータにより窒素酸化物の濃度を読み取
り、還元剤又は還元剤溶液の相応しい分量を配量する。しかしその際排ガス温度
が激しく変動する場合又は固定された特性曲線の結果燃焼設備又は触媒が老化す
る場合に、還元剤の漏出を確実に回避するため、実際に必要な還元剤の分量に対
し常に一定の安全裕度が保たれなければならない。即ち還元剤は常に窒素酸化物
の還元に必要とされる分量よりも若干少なく供給される。従って、漏出を回避す
るために理論的に可能である還元率以下で作動される。
【０００７】 より正確な配量のため、また過大な安全裕度を減らすために、ドイツ連邦共和
国特許出願公開第１９５３６５７１号明細書から、還元剤溶液の配量すべき分量
を算出する際に、付加的に温度、圧力又は化学的組成のような排ガスのパラメー
タ並びに例えば還元剤に対する貯蔵容量、温度、触媒活性又は構造のような触媒
を特徴づけるパラメータを考慮することが公知である。特に触媒の貯蔵容量を考
慮することは、触媒により低温では吸着により貯蔵され、高温では脱離して排ガ
スに放出される還元剤もその中に含まれるので、安全裕度を更に減少させ、また
還元率を高めることになる。
国特許出願公開第１９５３６５７１号明細書から、還元剤溶液の配量すべき分量
を算出する際に、付加的に温度、圧力又は化学的組成のような排ガスのパラメー
タ並びに例えば還元剤に対する貯蔵容量、温度、触媒活性又は構造のような触媒
を特徴づけるパラメータを考慮することが公知である。特に触媒の貯蔵容量を考
慮することは、触媒により低温では吸着により貯蔵され、高温では脱離して排ガ
スに放出される還元剤もその中に含まれるので、安全裕度を更に減少させ、また
還元率を高めることになる。
【０００８】 本発明は、還元剤の漏出を確実に回避し、同時に従来技術に比べて窒素酸化物
の還元率を高める、燃焼設備の排ガス中に含まれる窒素酸化物を触媒により還元
する方法及び装置を提供することを課題とする。
の還元率を高める、燃焼設備の排ガス中に含まれる窒素酸化物を触媒により還元
する方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００９】 方法に関する課題を解決するために、燃焼設備の運転状態、排ガス及び／又は
触媒を特徴づけるパラメータに依存して、還元剤溶液の配量されるべき分量を定
量し、これを排ガスのその流れ方向において触媒の手前に入れると、還元剤が還
元剤溶液から遊離し、窒素酸化物と触媒上で反応し、その際に本発明は還元剤溶
液の濃度を定量し、配量されるべき分量を算出された濃度に適合させる、燃焼設
備、特にディーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸化物を触媒により低減する方法
を提供する。
触媒を特徴づけるパラメータに依存して、還元剤溶液の配量されるべき分量を定
量し、これを排ガスのその流れ方向において触媒の手前に入れると、還元剤が還
元剤溶液から遊離し、窒素酸化物と触媒上で反応し、その際に本発明は還元剤溶
液の濃度を定量し、配量されるべき分量を算出された濃度に適合させる、燃焼設
備、特にディーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸化物を触媒により低減する方法
を提供する。
【００１０】 本発明は、触媒の貯蔵容量及び排ガスの組成を考慮し、配量されるべき還元剤
の分量が予め計算された値の場合でも、一定の運転条件の下で還元剤の漏出が生
じると言う観察から出発する。還元剤の漏出は還元剤そのものが還元剤溶液から
遊離させられた時に増加し始める。
の分量が予め計算された値の場合でも、一定の運転条件の下で還元剤の漏出が生
じると言う観察から出発する。還元剤の漏出は還元剤そのものが還元剤溶液から
遊離させられた時に増加し始める。
【００１１】 更に本発明は、観察された還元剤の漏出が、使用された還元剤溶液の異なる濃
度の結果であるという考え方から出発する。従来の配量法では固定された濃度か
ら出発するので、製造条件により又は蒸発作用により生じる異なる濃度は、予定
の分量に対し実際に入れられる還元剤の分量に少なからぬ偏差を生じる。しかし
還元剤溶液を入れる際のこの配量誤差は、還元剤溶液の濃度を実際に排ガス中に
噴射される還元剤の分量の定量に利用することにより回避することができる。還
元剤溶液の実際の濃度が明らかになれば、それにより還元剤溶液の、容量単位当
たりの還元剤の分量もしくは還元剤を遊離させる物質の分量が明らかになる。従
って還元剤溶液の設定された、即ち仮定した濃度から算出された添加量を実際の
濃度に適合させることができる。実際の濃度への適合は、例えば補正係数により
行うことができ、従って容量測定により配量する際に、実際の濃度が仮定した濃
度に比べて低いときは、配量する還元剤溶液の容積を増加し、又は仮定した濃度
に比べて実際の濃度が高いときは、配量する還元剤溶液の容積を減らす。しかし
また、例えば制御装置内に記録された還元剤溶液の仮定した濃度値を実際の値に
置き換え、これを更に配量されるべき還元剤溶液の分量の算出に利用することも
同様に考えられる。
度の結果であるという考え方から出発する。従来の配量法では固定された濃度か
ら出発するので、製造条件により又は蒸発作用により生じる異なる濃度は、予定
の分量に対し実際に入れられる還元剤の分量に少なからぬ偏差を生じる。しかし
還元剤溶液を入れる際のこの配量誤差は、還元剤溶液の濃度を実際に排ガス中に
噴射される還元剤の分量の定量に利用することにより回避することができる。還
元剤溶液の実際の濃度が明らかになれば、それにより還元剤溶液の、容量単位当
たりの還元剤の分量もしくは還元剤を遊離させる物質の分量が明らかになる。従
って還元剤溶液の設定された、即ち仮定した濃度から算出された添加量を実際の
濃度に適合させることができる。実際の濃度への適合は、例えば補正係数により
行うことができ、従って容量測定により配量する際に、実際の濃度が仮定した濃
度に比べて低いときは、配量する還元剤溶液の容積を増加し、又は仮定した濃度
に比べて実際の濃度が高いときは、配量する還元剤溶液の容積を減らす。しかし
また、例えば制御装置内に記録された還元剤溶液の仮定した濃度値を実際の値に
置き換え、これを更に配量されるべき還元剤溶液の分量の算出に利用することも
同様に考えられる。
【００１２】 本発明は従来技術に比べて、実際に入れられる分量と理論的に最適な分量との
安全裕度を、還元剤の漏出を生じることなく更に低減することを可能にする。そ
れにより非据置形の燃焼設備、特にディーゼルエンジンの場合でも、窒素酸化物
の高度の還元率を達成することができる。
安全裕度を、還元剤の漏出を生じることなく更に低減することを可能にする。そ
れにより非据置形の燃焼設備、特にディーゼルエンジンの場合でも、窒素酸化物
の高度の還元率を達成することができる。
【００１３】 還元剤溶液は通常は密閉容器内に保存されるので、還元剤溶液の濃度が急速に
変化することは予想されない。従って還元剤溶液の濃度を断続的に、例えば定期
的に所定の時間間隔で定量することで十分である。
変化することは予想されない。従って還元剤溶液の濃度を断続的に、例えば定期
的に所定の時間間隔で定量することで十分である。
【００１４】 還元剤溶液の濃度の断続的な定量は、貯蔵タンクを還元剤溶液で満たす際にそ
の都度行うと有利である。従って充填時の製造条件に基づく濃度の違い又は実際
になお還元剤容器内にある、別の濃度の古い還元剤溶液と混合することも考慮で
きる。このことは例えば牽引に使用されるディーゼルエンジンのような、非据置
形の燃焼設備の場合、規則的間隔をおいて、異なる場所で出所の異なる還元剤溶
液を充填しなければならない場合に特に有利である。
の都度行うと有利である。従って充填時の製造条件に基づく濃度の違い又は実際
になお還元剤容器内にある、別の濃度の古い還元剤溶液と混合することも考慮で
きる。このことは例えば牽引に使用されるディーゼルエンジンのような、非据置
形の燃焼設備の場合、規則的間隔をおいて、異なる場所で出所の異なる還元剤溶
液を充填しなければならない場合に特に有利である。
【００１５】 還元剤溶液を排ガス中に入れる際及び／又は入れる前に、還元剤溶液のその瞬
間の濃度を定量すると、配量精度を一層高めることができて有利である。それに
より例えば温度が変化する際の密度の変動、還元材溶液を配量する際の還元剤溶
液の蒸発や汚染のような濃度に影響を及ぼす要因を考慮して補正することもでき
る。
間の濃度を定量すると、配量精度を一層高めることができて有利である。それに
より例えば温度が変化する際の密度の変動、還元材溶液を配量する際の還元剤溶
液の蒸発や汚染のような濃度に影響を及ぼす要因を考慮して補正することもでき
る。
【００１６】 還元剤溶液の濃度を、還元剤溶液の導電率を測定することにより定量すると有
利である。その際、例えば尿素水溶液の場合がそうであるように、もちろん還元
剤溶液が導電性であることを前提としなければならない。しかし還元剤溶液の濃
度を、そのｐＨ値の測定により定量することも可能である。これは例えばアンモ
ニア水を還元剤溶液として使用した場合に可能である。
利である。その際、例えば尿素水溶液の場合がそうであるように、もちろん還元
剤溶液が導電性であることを前提としなければならない。しかし還元剤溶液の濃
度を、そのｐＨ値の測定により定量することも可能である。これは例えばアンモ
ニア水を還元剤溶液として使用した場合に可能である。
【００１７】 本発明の有利な実施態様では、還元剤溶液として尿素水溶液を入れ、これから
アンモニアを遊離させる。遊離したアンモニアは、Ｖ2Ｏ5、ＭｏＯ3及び／又は ＷＯ3が添加され、ＴｉＯ2をベースとした脱硝触媒の表面上で、窒素酸化物によ
り包み込まれる。
アンモニアを遊離させる。遊離したアンモニアは、Ｖ2Ｏ5、ＭｏＯ3及び／又は ＷＯ3が添加され、ＴｉＯ2をベースとした脱硝触媒の表面上で、窒素酸化物によ
り包み込まれる。
【００１８】 装置に関する課題は、燃料設備、特にディーゼルエンジンの排ガス中の窒素酸
化物を触媒により低減するための装置が、排ガス導管、触媒、還元剤溶液の一定
の分量を排ガス中に入れるため、排ガスの流れ方向において触媒の手前に配設さ
れる配量装置、そして燃焼設備の運転状態、排ガス及び／又は触媒を特徴づける
、使用可能なパラメータから、還元剤溶液の配量されるべき分量を投与及び算定
するため配量装置と接続されている制御装置を有し、本発明によればこの制御装
置が、還元剤溶液の濃度を測定するためのセンサと接続されており、このセンサ
により制御装置が補助的に還元剤溶液の配量されるべき分量を使用可能の濃度に
適合させることができるように形成されていることにより解決される。
化物を触媒により低減するための装置が、排ガス導管、触媒、還元剤溶液の一定
の分量を排ガス中に入れるため、排ガスの流れ方向において触媒の手前に配設さ
れる配量装置、そして燃焼設備の運転状態、排ガス及び／又は触媒を特徴づける
、使用可能なパラメータから、還元剤溶液の配量されるべき分量を投与及び算定
するため配量装置と接続されている制御装置を有し、本発明によればこの制御装
置が、還元剤溶液の濃度を測定するためのセンサと接続されており、このセンサ
により制御装置が補助的に還元剤溶液の配量されるべき分量を使用可能の濃度に
適合させることができるように形成されていることにより解決される。
【００１９】 制御装置は、燃焼設備の運転状態、排ガス及び／又は触媒を特徴づける、使用
可能なパラメータから、そこに収納された特性ダイアグラムを介して、まず排ガ
スの関連する窒素酸化物の分量を算出し、これから排ガス中に含まれる窒素酸化
物の還元に必要な還元剤の分量を算出する。更に、適宜なセンサで還元剤溶液の
濃度を算出し、これを制御装置に伝える。次いで制御装置は、排ガスの瞬間的な
窒素酸化物含有量に必要な還元剤分を含む排ガス中に入れられるべき還元剤溶液
の分量を、センサにより測定された濃度に適合させる。
可能なパラメータから、そこに収納された特性ダイアグラムを介して、まず排ガ
スの関連する窒素酸化物の分量を算出し、これから排ガス中に含まれる窒素酸化
物の還元に必要な還元剤の分量を算出する。更に、適宜なセンサで還元剤溶液の
濃度を算出し、これを制御装置に伝える。次いで制御装置は、排ガスの瞬間的な
窒素酸化物含有量に必要な還元剤分を含む排ガス中に入れられるべき還元剤溶液
の分量を、センサにより測定された濃度に適合させる。
【００２０】 制御装置が還元剤溶液の濃度に関してしっかりと設定された値（例えば製造者
の指示による）で作動すると、瞬間の濃度から相応しい補正係数が求められる。
また制御装置に記録された還元剤溶液の濃度の値を実際の値と取り替え、これを
直接配量されるべき還元剤溶液の分量の算定に利用することも可能である。最後
に制御装置は配量装置を介して還元剤溶液の適合量を排ガス中に加える。
の指示による）で作動すると、瞬間の濃度から相応しい補正係数が求められる。
また制御装置に記録された還元剤溶液の濃度の値を実際の値と取り替え、これを
直接配量されるべき還元剤溶液の分量の算定に利用することも可能である。最後
に制御装置は配量装置を介して還元剤溶液の適合量を排ガス中に加える。
【００２１】 還元剤溶液の濃度を定量するためのセンサは、導電率センサとして形成すると
有利である。そのため特にこの導電率センサは電圧源に接続することができ、還
元剤溶液に浸漬することのできる２個の電極を有している。電極に所定の電圧を
印加すると、還元剤溶液中に電流が流れ、この電流を介して還元剤溶液の電気抵
抗、従って還元剤溶液中の還元剤の濃度を求めることができる。導電率センサの
高度の信頼度は、燃焼設備の全運転期間にわたって一定して良好な濃度を把握す
ることを可能にする。
有利である。そのため特にこの導電率センサは電圧源に接続することができ、還
元剤溶液に浸漬することのできる２個の電極を有している。電極に所定の電圧を
印加すると、還元剤溶液中に電流が流れ、この電流を介して還元剤溶液の電気抵
抗、従って還元剤溶液中の還元剤の濃度を求めることができる。導電率センサの
高度の信頼度は、燃焼設備の全運転期間にわたって一定して良好な濃度を把握す
ることを可能にする。
【００２２】 尿素水溶液の場合、このセンサは例えば特殊鋼のような尿素耐性の材料からで
きていると有利である。
きていると有利である。
【００２３】 本発明の実施例を図面に基づき以下に詳述する。その際図面は排ガス中に含ま
れる窒素酸化物をＳＣＲ法により、排ガス中に入れられる還元剤溶液の濃度を考
慮し、触媒により低減するため排ガス導管に接続されている装置を概略的に示し
ている。
れる窒素酸化物をＳＣＲ法により、排ガス中に入れられる還元剤溶液の濃度を考
慮し、触媒により低減するため排ガス導管に接続されている装置を概略的に示し
ている。
【００２４】 図中燃焼設備１として、排ガス導管３及び触媒５を有するディーゼルエンジン
が示されている。触媒５はＳＣＲ法により窒素酸化物を低減するためのハニカム
形の脱硝触媒として形成されており、主成分としてＴｉＯ2を、また添加物とし
てＷＯ3、Ｖ2Ｏ5及びＭｏＯ3を含んでいる。この触媒５には、触媒５の温度Ｔを
測定するための温度センサ６が取り付けられている。排ガス導管３には、排ガス
Ａの流れる方向において触媒５の手前に、還元剤溶液Ｒ用の噴霧ノズル９と弁１
１を有する配量装置７が配設されている。この配量装置７は導管１３を介して貯
蔵タンク１５と接続されている。還元剤溶液Ｒとしては尿素水溶液を使用し、こ
の溶液はディーゼルエンジンの熱した排ガスＡ中に入れる際にアンモニアを還元
剤として遊離する。
が示されている。触媒５はＳＣＲ法により窒素酸化物を低減するためのハニカム
形の脱硝触媒として形成されており、主成分としてＴｉＯ2を、また添加物とし
てＷＯ3、Ｖ2Ｏ5及びＭｏＯ3を含んでいる。この触媒５には、触媒５の温度Ｔを
測定するための温度センサ６が取り付けられている。排ガス導管３には、排ガス
Ａの流れる方向において触媒５の手前に、還元剤溶液Ｒ用の噴霧ノズル９と弁１
１を有する配量装置７が配設されている。この配量装置７は導管１３を介して貯
蔵タンク１５と接続されている。還元剤溶液Ｒとしては尿素水溶液を使用し、こ
の溶液はディーゼルエンジンの熱した排ガスＡ中に入れる際にアンモニアを還元
剤として遊離する。
【００２５】 貯蔵タンク１５の最深点、即ち導管１３の合流点の範囲に、還元剤溶液Ｒの濃
度を定量するセンサ１７がある。センサ１７は導電率センサとして形成されてお
り、これは詳細には図示されていない電圧源に接続され、還元剤溶液に浸漬され
る２個の電極を有する。電極に印加される電圧により、その際流れる電流を介し
て電気抵抗、従って尿素水溶液の濃度が求められる。
度を定量するセンサ１７がある。センサ１７は導電率センサとして形成されてお
り、これは詳細には図示されていない電圧源に接続され、還元剤溶液に浸漬され
る２個の電極を有する。電極に印加される電圧により、その際流れる電流を介し
て電気抵抗、従って尿素水溶液の濃度が求められる。
【００２６】 センサ１７は、付加的にデータ線２１を介して、ディーゼルエンジンの運転状
態を特徴づけるパラメータとしてトルク、回転数、運転温度並びに燃料消費を把
握する制御装置１９と接続されている。更に制御装置１９は制御線２３を介して
配量装置７の弁１１と接続されている。また制御装置１９には、データ線２４を
介して触媒５の温度Ｔが与えられる。
態を特徴づけるパラメータとしてトルク、回転数、運転温度並びに燃料消費を把
握する制御装置１９と接続されている。更に制御装置１９は制御線２３を介して
配量装置７の弁１１と接続されている。また制御装置１９には、データ線２４を
介して触媒５の温度Ｔが与えられる。
【００２７】 制御装置１９は、データ線２１を介してこの装置１９に供給される、ディーゼ
ルエンジンの運転状態を特徴づけるパラメータから、ディーゼルエンジンの窒素
酸化物排出量を算出する。このために、制御装置１９内に記録された特性ダイア
グラムから、そのパラメータの値に妥当な窒素酸化物の排出量を読み取る。更に
制御装置１９は触媒５の温度を介して還元剤の触媒の充填状態を考慮し、最後に
排ガスＡに供給すべき還元剤の分量、特に還元剤溶液Ｒ中の還元剤の所定の濃度
から還元剤溶液Ｒの供給されるべき分量を算出する。
ルエンジンの運転状態を特徴づけるパラメータから、ディーゼルエンジンの窒素
酸化物排出量を算出する。このために、制御装置１９内に記録された特性ダイア
グラムから、そのパラメータの値に妥当な窒素酸化物の排出量を読み取る。更に
制御装置１９は触媒５の温度を介して還元剤の触媒の充填状態を考慮し、最後に
排ガスＡに供給すべき還元剤の分量、特に還元剤溶液Ｒ中の還元剤の所定の濃度
から還元剤溶液Ｒの供給されるべき分量を算出する。
【００２８】 噴射の前に、制御装置１９はセンサ１７を介して貯蔵タンク１５内の還元剤溶
液Ｒの実際の濃度を把握し、次いで補正係数により実際の濃度に相応して適合さ
せた還元剤溶液の分量を定量する。最後に制御線２３を介して配量装置７に、還
元剤溶液Ｒの適合量を弁１１及び噴射ノズル９を介して排ガスＡに公知方法で噴
射させる。
液Ｒの実際の濃度を把握し、次いで補正係数により実際の濃度に相応して適合さ
せた還元剤溶液の分量を定量する。最後に制御線２３を介して配量装置７に、還
元剤溶液Ｒの適合量を弁１１及び噴射ノズル９を介して排ガスＡに公知方法で噴
射させる。
燃焼設備として排ガス導管及び触媒を有するディーゼルエンジンの断面図。
１ 燃焼設備 ３ 排ガス導管 ５ 触媒 ６ 温度センサ ７ 配量装置 ９ 噴射ノズル １１ 弁 １３ 導管 １５ 貯蔵タンク １７ 導電率センサ １９ 制御装置 ２１、２４ データ線 ２３ 制御線 Ａ 排ガス Ｒ 還元剤溶液 Ｔ 触媒の温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワイグル、マンフレート ドイツ連邦共和国 デー‐93161 フィー ハウゼン ブライテンフェルトシュトラー セ 12 (72)発明者 ホフマン、ロタール ドイツ連邦共和国 デー‐96264 アルテ ンクンシュタット クロスターシュトラー セ 48 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA18 AA28 AB05 BA14 CA13 CA17 DB10 DB13 EA00 EA01 EA08 EA16 EA18 HA39 HB03 4D048 AA06 AB02 AC03 BA07X BA23X BA26X BA27X BA41X CC61 DA01 DA02 DA09 DA10
Claims (10)
- 【請求項１】 燃焼設備（１）の運転状態、排ガス（Ａ）及び／又は触媒
（５）を特徴づけるパラメータに依存して、還元剤溶液（Ｒ）の配量されるべき
分量を定量し、排ガス（Ａ）の流れ方向において触媒（５）の手前の入れ、還元
剤を還元剤溶液から遊離させ、触媒（５）で窒素酸化物と反応させる、燃焼設備
（１）、特にディーゼルエンジンの排ガス（Ａ）中の窒素酸化物を触媒により低
減する方法において、還元剤溶液（Ｒ）の濃度を定量し、配量されるべき分量を
算出された濃度に適合させることを特徴とする、排ガス中の窒素酸化物を触媒に
より低減する方法。 - 【請求項２】 還元剤溶液（Ｒ）の濃度を断続的に定量することを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 還元剤溶液（Ｒ）の濃度を、貯蔵タンク（１５）を還元剤溶
液（Ｒ）で満たす際にその都度断続的に定量することを特徴とする請求項２記載
の方法。 - 【請求項４】 還元剤溶液（Ｒ）の濃度を、排ガス（Ａ）中に還元剤溶液
（Ｒ）を入れる際及び／又は入れる前に断続的に定量することを特徴とする請求
項２記載の方法。 - 【請求項５】 還元剤溶液（Ｒ）の導電率の測定により還元剤溶液（Ｒ）の
濃度を定量することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項６】 還元剤溶液（Ｒ）として尿素水溶液を入れ、また触媒（５）
が脱硝触媒であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の方法
。 - 【請求項７】 排ガス導管（３）、触媒（５）、排ガス（Ａ）の流れ方向に
おいて触媒（５）の手前に配設され、還元剤溶液（Ｒ）の一定量を排ガス（Ａ）
中に入れるための配量装置（７）及び燃焼設備（１）の運転状態、排ガス（Ａ）
及び／又は触媒（５）を特徴づける、使用可能なパラメータから、還元剤溶液（
Ｒ）の配量されるべき分量を定量するため配量装置（７）と接続されている制御
装置（１９）を有する、燃料設備（１）、特にディーゼルエンジンの排ガス（Ａ
）中の窒素酸化物を触媒により低減する装置において、制御装置（１９）と接続
されている、還元剤溶液（Ｒ）の濃度を測定するためのセンサ（１７）を備えて
おり、この制御装置（１９）が補助的に還元剤溶液（Ｒ）の配量されるべき分量
をセンサ（１７）により使用できる濃度に適合させるために形成されていること
を特徴とする燃焼設備の排ガス中の窒素酸化物を触媒により低減する装置。 - 【請求項８】 センサ（１７）が導電率センサであることを特徴とする請求
項７記載の装置。 - 【請求項９】 この導電率センサが、電圧源に接続可能で、かつ還元剤溶液 （Ｒ）中に浸漬可能な２個の電極を含んでいることを特徴とする請求項７記載
の装置。 - 【請求項１０】 還元剤溶液（Ｒ）が尿素水溶液であり、触媒（５）が脱硝
触媒であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１つに記載の装置。
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| DE19756251A DE19756251C1 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Stickoxide im Abgas einer Verbrennungsanlage |
| PCT/DE1998/003643 WO1999030810A1 (de) | 1997-12-17 | 1998-12-11 | Verfahren und vorrichtung zur reduzierung der stickoxide im abgas einer verbrennungsanlage |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002508466A true JP2002508466A (ja) | 2002-03-19 |
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ID=7852340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000538780A Pending JP2002508466A (ja) | 1997-12-17 | 1998-12-11 | 燃焼設備の排ガス中の窒素酸化物を低減する方法及び装置 |
Country Status (9)
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| US (1) | US6408619B1 (ja) |
| EP (1) | EP1042052B1 (ja) |
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| DE (2) | DE19756251C1 (ja) |
| DK (1) | DK1042052T3 (ja) |
| ES (1) | ES2174545T3 (ja) |
| WO (1) | WO1999030810A1 (ja) |
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