JP2003536011A - ＮＯｘトラップを包含するディーゼル排気機構 - Google Patents

ＮＯｘトラップを包含するディーゼル排気機構

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JP2003536011A JP2002502287A JP2002502287A JP2003536011A JP 2003536011 A JP2003536011 A JP 2003536011A JP 2002502287 A JP2002502287 A JP 2002502287A JP 2002502287 A JP2002502287 A JP 2002502287A JP 2003536011 A JP2003536011 A JP 2003536011A
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アンソニー、ジョン、ジョセフ、ウィルキンズ
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Abstract

(57)【要約】 ＮＯｘトラップを包含するディーゼル排気機構ディーゼルエンジン（１０）用の排ガス処理機構（８）は、ディーゼル排ガスからＮＯｘを吸収するための固体吸収材を装填したＮＯｘ吸収装置（２８）、および該吸収装置（２８）の上流にある排気機構中にＣＯを間欠的に導入する手段（１８）を含んでなり、固体吸収材を、ＣＯ濃度の高いガスと接触させることにより再生できる。ディーゼル排ガスにおけるＮＯｘ処理方法は、ＮＯｘを固体吸収材に吸収させること、および吸収材をＣＯ濃度の高いガスと接触させることにより吸収材を再生することを含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ディーゼルエンジン用の排ガス処理機構と、特にＮＯｘトラップを
包含する排気機構とに関する。さらに、本発明は、ディーゼル排気機構における
ＮＯｘトラップを再生する、即ち、吸収したＮＯｘをＮＯｘトラップから除去す
る方法に関する。
【０００２】 エンジンから排出される一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）および酸化窒
素（ＮＯｘ）は、下記式（１）により定義される空燃比（Ａ／Ｆ）によって異な
る。 Ａ／Ｆ＝エンジンにより消費された空気の質量／エンジンにより消費された燃
料の質量（１）
【０００３】 燃料中の全炭化水素を完全燃焼させるのに十分な空気が存在する場合のＡ／Ｆ
は、化学量論的であることが知られており、ガソリンエンジンでは１４．７であ
る。Ａ／Ｆがこの値よりも低い場合、エンジンは燃料過剰の条件下で作動し、燃
料の不完全燃焼を引き起こす。その場合、排ガスは、酸化性反応物（Ｏ２、ＮＯ
ｘ）よりも多くの還元性反応物（ＣＯ、ＨＣ）を含み、この排ガスはリッチと呼
ばれる。Ａ／Ｆが１４．７を超える場合、エンジンは空気過剰の条件下で作動し
、排ガスは還元性反応物よりも多くの酸化性反応物を含み、この排ガスはリーン
と呼ばれる。
【０００４】 エンジンから出る排ガス組成物を区別する一般的な方法は、下記式（２）によ
り定義されるラムダ（λ）値である。 λ＝実際のエンジン（Ａ／Ｆ） ／ 化学量論的エンジン（Ａ／Ｆ） （２） 式（２）から、排ガス組成物がリーンである場合、λ≧１であり、排ガスがリ
ッチである場合、１≧λであることが分かる。
【０００５】 リーンバーンガソリンエンジンから出る排ガス中のＮＯｘを抑制するために、
エンジンがリーン作動する場合、ＮＯｘを例えば硝酸塩として貯蔵するＮＯｘ吸
収装置／触媒が発明されている。化学量論的またはリッチ環境では、硝酸塩は熱
力学的に不安定であると理解されており、貯蔵されたＮＯｘが放出され、排ガス
中に存在する還元性物質により還元される。このＮＯｘ吸収装置／触媒は、一般
的にＮＯｘトラップと呼ばれている。エンジンを定期的に調整し化学量論的また
はリッチに作動させるすることにより、貯蔵されたＮＯｘが還元されＮＯｘトラ
ップは再生される。
【０００６】 典型的なＮＯｘトラップ処方物は、酸化触媒成分、例えば白金と、ＮＯｘ貯蔵
成分、例えばバリウムと、および還元触媒、例えばロジウムとを包含する。この
処方物に関して、リーンエンジン作動の時におけるＮＯｘ貯蔵に一般的に考えら
れる機構の一つは、(i)ＮＯ＋1/2Ｏ２→ＮＯ２、および(ii)ＢａＯ＋ＮＯ２＋1/
2Ｏ２→Ｂａ（ＮＯ３）２である。最初の段階で、白金上の活性酸化箇所で酸化
窒素と酸素とが反応しＮＯ２を形成する。第二段階では、無機硝酸塩の形態にあ
る貯蔵材料によりＮＯ２が吸着される。
【０００７】 エンジンがリッチ条件下で、または高温で作動すると、硝酸塩物質は熱力学的
に不安定になり下記の等式(iii)に従って分解し、ＮＯまたはＮＯ２を生成する
。リッチ条件下では、これらの酸化窒素が続いて一酸化炭素、水素および炭化水
素によりＮ２に還元されるが、これは還元触媒上で起こる。(iii)Ｂａ（ＮＯ３
）２ →ＢａＯ＋２ＮＯ＋3/2Ｏ２またはＢａ（ＮＯ３）２ →ＢａＯ＋２ＮＯ２
＋1/2Ｏ２、および(iv)ＮＯ＋ＣＯ→1/2Ｎ２＋ＣＯ２（および他の反応物）。上
記の反応(i)〜(iv)で、反応性バリウム物質は酸化物として与えられる。しかし
、空気の存在下では、バリウムの大部分は炭酸塩または場合により水酸化物の形
態にある。従って、上記の反応図式は、酸化物以外のバリウム物質に当てはまる
。
【０００８】 複雑なエンジン管理技術および公知の燃料注入部品、例えばコモンレール(com
mon rail)、を使用し、ＮＯｘトラップ技術をディーゼルエンジン用の排気処理
機構に採用できる様になった。例えば以下に記載するヨーロッパ特許第ＥＰ−Ａ
−０７５８７１３号明細書参照。
【０００９】 ヨーロッパ特許第ＥＰ−Ａ−０３４１８３２号明細書（米国特許第ＵＳ−Ａ−
４，９０２，４８７号明細書も参照）は、ＮＯｘを含むディーゼル排ガスから煤
を除去する方法を記載しており、その方法は濾過していないガスを酸化触媒上に
通してＮＯをＮＯ２に転化し、煤をフィルター上に集め、ＮＯ２濃度の高いガス
を使用し集めた煤を燃焼させるものであり、ＮＯ２に転化されるＮＯの量が４０
０℃未満の温度で燃焼を進行させるのに十分なものとされている。
【００１０】 ヨーロッパ特許第ＥＰ−Ａ−０７５８７１３号明細書に記載されている方法は
、ヨーロッパ特許第ＥＰ−Ａ−０３４１８３２号明細書に開示されている方法を
採用し、固体吸収材を使用してＮＯｘを燃焼出口ガスから除去し、吸収材をリッ
チ排ガス組成物と間欠的に接触させることにより、吸収材を再生する工程をさら
に包含するものである。
【００１１】 注入したアンモニアとＮＯｘを接触的に反応させることにより、ディーゼル排
ガスからＮＯｘを除去する方法が提案されている。この方法は一般的にアンモニ
アを使用する選択的接触還元（ＳＣＲ）と呼ばれている。例えば、国際特許第Ｗ
Ｏ−Ａ−９９／３９８０９号明細書参照。アンモニアＳＣＲは、排ガス組成物を
必ずしもリッチまたは同等の組成物にする必要はないが、排ガスに還元剤を加え
る必要がある。
【００１２】 我々は、今般、ＣＯがディーゼル排気機構中のＮＯｘ吸収材を再生するのに有
効であることを見出した。より詳しくは、再生をＣＯにより促進する条件が、ア
ンモニアＳＣＲにおけるのと同等であり、実質的にリーンであるディーゼル排ガ
ス組成物が好ましいことを見出した。
【００１３】 本発明の一態様によれば、ＮＯｘを固体の吸収材に吸収し、吸収材をＣＯ濃度
の高いガスと接触させることにより、吸収材を再生することを含んでなる、ディ
ーゼル排ガス中のＮＯｘを処理する方法が提供される。
【００１４】 好ましい実施態様によれば、例えば排ガスを運ぶ導管の中に注入し、排ガスの
ＣＯ含有量を間欠的に増加させることにより、ＣＯ濃度の高いガスを生成する。
【００１５】 吸収装置に接触されるガスは、典型的には１〜２０％ｖ／ｖのＣＯを含む。こ
れは通常、再生の際に吸収材を脱離するＮＯｘ中に存在する酸素原子の数に対し
て２０〜１００倍の過剰な量を与えるのに十分である。ガスは０．７〜１．５ラ
ムダ、特に１．０〜１．２ラムダの範囲内にあるのが好適である。ガスは、存在
するすべてのＣＯおよび他の燃焼可能な物質を酸化するのに少なくとも十分な、
特に１．５〜３倍の、濃度のＯ２を含むのが好ましい。ＣＯ含有量の間欠的な増
加は、実質的にリッチのガス組成物を得る必要がない。
【００１６】 本発明の別の態様によれば、ディーゼルエンジン用の排ガス処理機構が提供さ
れ、この機構はディーゼル排ガスからＮＯｘを吸収するための固体吸収材を装填
したＮＯｘ吸収装置と、および吸収装置の上流にある排気機構中にＣＯを間欠的
に導入する手段とを備えてなり、固体吸収材をＣＯ濃度の高いガスと接触させる
ことにより再生かのなものとするものである。
【００１７】 好ましい実施態様によれば、排気機構は、ＮＯｘ吸収装置の上流に、少なくと
もＮＯをＮＯ２に酸化することを促進するのに有効な触媒と、および排ガスから
ディーゼル煤を集め、かつ該煤を保持しガス中のＮＯ２で燃焼反応させるのに有
効なフィルターとをさらに備えてなる。この実施態様では、本発明は、我々のヨ
ーロッパ特許第ＥＰ−Ａ−０３４１８３２号明細書に記載されている連続再生ト
ラップ（ＣＲＴ（商品名））技術で補完されている。
【００１８】 好ましくは、ＮＯｘ吸収材は、（ａ）吸収条件で十分な安定性を有する硝酸塩
および／または亜硝酸塩を形成することができ、かつ再生条件で酸化窒素および
／または窒素を発生することができる、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土
類金属および遷移金属の化合物、または（ｂ）吸着性材料、例えばゼオライト、
炭素および高表面積酸化物、またはそれらのいずれか二種類以上の混合物の一種
以上を含んでなる。
【００１９】 その様な機構は、好ましくは触媒化吸収材を含んでなる。「触媒化」とは、吸収
材が、ＣＯとＮＯｘとの反応に有効な触媒材料と密に関連性を有するものである
ことを意味する。その様な材料は、例えばＮＯｘ吸収材と共沈殿または共含浸ま
たは共堆積されていてもよく、または吸収材層の上または中あるいは吸収材粒子
の間に、一個以上の積層または連続領域として、または微細（例えば１０〜５０
０ミクロン）粒子として存在してもよい。触媒化されまたはされなくとも、吸収
材は一つの単位、または個別単位の連続で付与されてよい。吸収材は、典型的に
はハニカム基材、例えば単一ハニカムまたは複数ハニカム上に存在する。
【００２０】 化合物（ａ）は、（ＮＯｘ吸収の前は）複合材料酸化物、例えばアルカリ土類
金属および銅の複合材料酸化物、例えばＢａ−Ｃｕ−ＯまたはＭｎＯ２−ＢａＣ
ｕＯ２として、所望により添加したＣｅ酸化物を伴ってよく、またはＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−ＯおよびＹ−Ｓｒ−Ｃｏ−Ｏとして存在することができる。（簡単にする
ために、酸化物を記載しているが、温度およびガス組成に応じてその場で生じる
水酸化物、炭酸塩および硝酸塩が存在する）どの様な化合物を使用しても、酸化
窒素とＣＯとのレドックス反応を促進するのに有効な一種以上の触媒剤、例えば
貴金属、特にＰＧＭを存在させてもよい。
【００２１】 酸化触媒あるいは吸収材と関連性を有し、またその後に付随する触媒は、活性
で安定しているすべてのものであってよい。典型的には、これらの触媒は、ハニ
カム構造の高表面積ウォッシュコート上に、一種以上のＰＧＭ、特にＰｔ、Ｒｈ
、Ｐｄおよびそれらの組合せを含んでなる。詳細な触媒の処方は、本機構の中で
触媒が果たすべき役割に応じて選択される。好適な触媒は先行技術で開示されて
おり、当業者はそれを入手することができる。
【００２２】 触媒および吸収材はセラミックまたは金属ハニカム基材上に適切に担持されて
なり、セラミックは一種以上のアルミナ、シリカ、チタニア、コージーライト、
セリア、ジルコニア、炭化ケイ素または他の一般的に酸化物系の、材料を含んで
なる。ハニカムはウォッシュコートおよびその上の一個以上の層中に、活性触媒
材料および／または吸収性材料を担持している。ハニカムは、典型的には１平方
インチあたり少なくとも５０個のセル（ｃｐｓｉ）、場合によりそれ以上の、例
えば１０００ｃｐｓｉまで、または構造的に金属から構成されている場合には１
２００ｃｐｓｉまでのものを有する。一般的に、１００〜９００ｃｐｓｉの範囲
が触媒および吸収材に好ましい。
【００２３】 フィルターは、機構およびエンジン上流中に過度の背圧を引き起こさずに煤を
捕獲できることが望ましい。一般的に、セラミック、焼結金属または織り上げた
、または不織のワイヤフィルターを使用でき、壁流ハニカム構造が特に好適であ
る。フィルターの構造材料は、好ましくは多孔質のセラミック酸化物、炭化ケイ
素または焼結金属である。被覆、例えばアルミナ、および／または触媒、例えば
Ｌａ／Ｃｓ／Ｖ２Ｏ５、が存在してもよい。煤は、一般的に炭素および／または
重質炭化水素であり、これらは炭素酸化物およびＨ２Ｏに転化される。この原理
の特定の実施態様は、Johnson Mattheyの連続再生トラップ（ＣＲＴ（商品名）
）技術で商業的に使用されており、ここにその開示を参考として含める上記のヨ
ーロッパ特許第ＥＰ−Ａ−０３４１８３２号明細書（米国特許第ＵＳ−Ａ−４，
９０２，４８７号明細書も参照）に記載されている。
【００２４】 好ましい実施態様によれば、本機構は、吸収装置の下流に、ＨＣおよびＣＯと
Ｏ２とによりＨ２ＯおよびＣＯ２とする反応、および好ましくはＨＣおよびＣＯ
とＮＯｘとによりＮ２とする反応を促進するのに有効な触媒系をさらに含んでな
る。
【００２５】 本機構は、運転を所望の条件内に維持するのに有効な、センサー、指示計、コ
ンピュータおよびアクチュエーターをさらに含んでなるのが有利である。好まし
くは、排ガスのＣＯ濃度増加を制御する手段は、所望によりエンジン管理装置の
一部とされてよいコンピュータを包含する。本機構の制御は、以下に説明する様
に、センサー、指示計等から集めた情報を使用するオープンまたはクローズドフ
ィードバックで行うことができる。
【００２６】 ＮＯｘ吸収装置の再生のために、例えば漏洩に対する有効な予防策を講じた上
、ＣＯそれ自体、または本機構の条件でＣＯに分解可能な一種以上の化合物、例
えばギ酸として、ＣＯが供給されてもよい。還元剤を導入する化合物、例えばギ
酸メチルのようなギ酸エステルが使用されてよい。還元剤、例えばディーゼル燃
料またはそれに由来するＨＣが存在する場合、その濃度は、炭素原子に関してＣ
Ｏ２未満であり、特にＣＯの１０％未満である。ＣＯは好ましくはエンジン入口
調節機により導入される。
【００２７】 好ましくは、吸収装置の再生を調整する手段は、下記の例として挙げる技術の
一種以上を行う。 （ａ）ＮＯｘ吸収装置から、またはＮＯｘ吸収装置を「滑り抜けて」通過するＮＯ
ｘの漏れを最終的に検出し、それに応答する注入、 （ｂ）熟慮したデータ入力に基づく予想に応答する注入、または負荷に応答する
エンジン管理変化、および （ｃ）ガス組成物変化、例えば不完全なウォームアップまたは天候の様な非定常
条件に対する許容。通常、再生工程は、一連の作動条件に応じて、エンジン作動
時間の小さな画分、例えば０．１％〜５％でよい。
【００２８】 必要なＣＯ濃度の高いガスは、例えば試験的な注入技術により得られる。
【００２９】 制御手段は、燃料組成、空燃比、排ガス組成（排気管ＮＯ２を包含する）およ
び排気機構に沿った一箇所以上の地点における温度、および圧力低下（特にフィ
ルターを経由する）の少なくとも一つに対するセンサーを包含してもよい。制御
手段は、エンジン運転者に情報を伝える指示計、センサーから来るデータを評価
するのに有効なコンピュータ手段、および例えば始動、変動負荷および変動機会
を考慮してエンジンを所望の運転条件に調節するのに有効な制御関連装置も包含
することができる。
【００３０】 さらに、本機構は、ルーチン手段、例えば排ガス循環（Ｅ．Ｇ．Ｒ）、および
下流構成部品の最適に近い作動に好ましいレベルにガスの温度を調節するための
冷却または電気的加熱の様な手段を包含してもよい。
【００３１】 別の態様によれば、本発明による排気機構を有するディーゼルエンジンを提供
する。このエンジンは、好ましくは直接噴射コモンレール型であり、特に１００
０〜２０００バールの噴射圧を使用し、ターボチャージするのが有利である。
【００３２】 このエンジンは乗り物用動力でも、あるいは固定電源または補助電源であって
もよい。このエンジンは、「重負荷」乗り物、例えば少なくとも３５００ｋｇ（関
連するヨーロッパ、米国またはカリフォルニアの規制により規定されている様な
）、または特に乗用車またはライトバンを包含し、「都市サイクル」で運転される
「軽負荷」自動車用でよい。
【００３３】 好ましくは、エンジンは低硫黄燃料、すなわち元素状Ｓとして重量で５０ｐｐ
ｍ未満、特に１０ｐｐｍ未満を含む燃料を使用する。高硫黄燃料で運転する場合
には、ＳＯｘ吸収材を使用するとよい。
【００３４】 最も好ましくは、本発明によるエンジンは、ヨーロッパＩＶ基準に適合した運
転を行う。
【００３５】 本機構は、単一のハウジング（「缶」）中、またはエンジン設計および床下また
は他の空間を考慮して離れたハウジング中に組み込むことができる。例えば、Ｖ
型エンジン構造では、本機構の部品の一部または全部を平行に配置することがで
きる。
【００３６】 本発明をより深く理解するために、例示目的だけのために、下記の例および本
発明による排気機構の好ましい実施態様を備えたディーゼルエンジンを図式的に
示す添付の図面を参考例として示す。図面中、実線はガスの流れを示し、破線は
情報または制御電力の流れを示す。
【００３７】 図１は、ディーゼルエンジン１０用の排気機構８を例示するが、このエンジン
は、バルブ１４、および例えば硫黄含有量５０ｐｐｍ未満のディーゼル燃料を供
給する高圧ポンプ１６を包含するコモンレール燃料供給部１２を有する。排気機
構８は、コンピュータ１８により制御される燃料供給部１２を含んでなり、この
コンピュータは、特に触媒３０（以下に説明する）の出口におけるガス組成、お
よびフィルター２６（やはり以下に説明する）を横切る圧力低下に応答し、正常
な流入行程でバルブ１４を起動して燃料を噴射する様に、および流入条件を変え
てＣＯ濃度の高い排気を間欠的に発生させる様にプログラム化されている。エン
ジン排ガスはパイプ２０を経由して缶２２に送られ、缶の入口端部は触媒２４、
すなわち４００セル／平方インチセラミックハニカム上に担持された低温活性酸
化触媒である。触媒２４は、正常なガス中のＮＯの少なくとも７０％をＮＯ２に
転化するように設計されている。
【００３８】 触媒２４を脱離するガスは、セラミック壁型の、５０ｎｍを超える煤粒子を集
める煤フィルター２６中に入る。ガス中のＮＯ２および余剰酸素は、温度約２５
０℃で煤を酸化し、閉塞させる傾向は無い。
【００３９】 次いで、フィルター２６を脱離するガスは、ＰＧＭ触媒材料を包含するＮＯｘ
吸収装置２８に入る。エンジンが正常にリーン作動し、かつ１８によるＣＯ濃度
増加がない場合、吸収装置２８はＮＯｘ吸収の許容がある間、排ガスからＮＯｘ
を吸収する。しかし、ＣＯ濃度の高いガスが到達すると、ＮＯｘが放出され、例
えばロジウムの様な還元触媒の作用により、少なくとも部分的にＮ２に転化され
る。この時点でなお、ＣＯ、Ｏ２および場合によりある程度のＮＯｘを含むガス
は、触媒３０に入り、これらの反応物は実質的に、環境的に有害なガスが少ない
ものを含む化学的平衡状態になる。
【００４０】 本発明の方法および機構は、ヨーロッパ段階ＩＶ排気基準に適合すると期待さ
れる。
【００４１】例 アルミナ６２．８重量％、セリア−ジルコニア混合酸化物２３．８重量％、マ
グネシア９．９重量％、白金１．７重量％、パラジウム１．６７重量％、ロジウ
ム０．１６７重量％を含む被覆を担持した、壁厚６／１０００インチ、長さ１イ
ンチ、直径３インチで、４００ｃｐｓｉモノリスを含んでなるＮＯｘ吸収装置を
２００℃で５２０秒間、ディーゼルエンジンの排気を模擬するが、ＮＯｘ５００
ｐｐｍを含む合成ガス流に曝した。次いで、この吸収装置を、ガス供給を実質的
にリッチに１８０秒間［「リッチランプ」］切り換えることにより完全に再生し、
同じ温度および流量で、ＣＯ濃度の高いガス中における５秒間の再生工程、処理
していないリーンガスにおける６０秒間の吸収工程、のサイクルで運転した。
【００４２】 吸収装置入口におけるガス組成および関連する地点におけるＮＯｘ濃度を表１
および２にそれぞれ示す。
【００４３】 表１ リッチランプ リーン貯蔵 リーン再生 ラムダ ０．９６ １．３９ １．２０ Ｈ２Ｏ １０ １０ １０ ＣＯ２ １０ １０ １０ Ｏ２ ０．５ ６．２ ６．２ ＣＯ ２．０ ０．０４ ５ Ｈ２ ０．６７ ０．０１ ０．０１ Ｃ３Ｈ６ １００ｐｐｍ １００ｐｐｍ １００ｐｐｍ ＮＯｘ ５００ｐｐｍ ５００ｐｐｍ ５００ｐｐｍ
【００４４】 表２ 吸収装置出口におけるＮＯｘｐｐｍ リッチ−再生 開始 １ 終了 ３００ サイクル１ 開始 １５０ 終了 ３２０ サイクル２ 開始 １００ 終了 ３６０ サイクル３ 開始 １００ 終了 ３９０ ＣＯが吸収装置を実質的に再生でき、最適化の後、リッチ再生に匹敵する可能
性を有することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のディーゼルエンジン用排気機構を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年７月３１日（２００２．７．３１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── 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 20/34 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１Ｂ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ 3/20 Ｂ 3/20 Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ // Ｂ０１Ｄ 46/42 53/36 １０２Ｂ (72)発明者 アンソニー、ジョン、ジョセフ、ウィルキ ンズ イギリス国エセックス、サフロン、ウォル デン、オードリー、ロード、９ Ｆターム(参考） 3G090 AA03 EA02 3G091 AA02 AA18 AA28 AB02 AB09 AB13 BA14 CB02 DA04 GA06 GB02Y GB03Y GB04Y GB09Y GB10Y HA08 HA15 HA16 HA19 HA20 HA23 4D048 AA06 AB02 BA01X BA03X BA08X BA19X BA30X BA31X BA33X BA41X BA42X BB02 EA04 4D058 JA32 MA41 SA08 TA02 TA06 4G066 AA04B AA12B AA16B AA20B AA23B AA61B BA07 BA36 CA28 DA02 GA06

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＮＯｘを固体吸収材に吸収させ、前記吸収材をＣＯ濃度の高いガスと接触させ
    ることにより吸収材を再生することを含んでなる、ディーゼル排ガス中のＮＯｘ
    を処理する方法。
  2. 【請求項２】 前記排ガスのＣＯ含有量を間欠的に増加することによりＣＯ濃度の高いガスを
    生成する、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記排ガスがＣＯ、ＮＯｘ、煤、ＨＣおよびＯ２を含んでなり、前記方法が、
    ＮＯをＮＯ２に酸化することを触媒すること、フィルター上に前記煤を集めるこ
    と、該煤を前記ＮＯ２との反応により燃焼させること、フィルターから脱離する
    ガス中に存在するＮＯｘを再生可能な固体吸収材中に吸収させること、および排
    ガスのＣＯ含有量を間欠的に増加させ、かつ前記吸収材をＣＯ濃度の高い排ガス
    と接触させることにより、前記吸収材を再生することを含んでなる、請求項２に
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 再生ガスのＣＯ含有量が、存在する他の炭素含有還元剤のすべて（炭素原子で
    ）に対して過剰なものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ＣＯ濃度の高いガスが、再生の間に吸収材から脱離するＮＯｘ中に存在す
    る酸素原子の総数に対して２０〜１００倍の過剰なＣＯを含んでなるものである
    、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ＣＯ濃度の高いガスが、０．７〜１．５ラムダ、特に１．０〜１．２ラム
    ダの範囲内にあるものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記ＣＯ濃度の高いガスが、存在するすべてのＣＯおよび他の燃焼可能な物質
    を酸化するのに少なくとも十分なＯ２を含んでなるものである、請求項１〜６の
    いずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ガスが、５０ｐｐｍｗ／ｗ未満の硫黄を含む燃料の燃焼生成物である、請
    求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 ディーゼルエンジン用の排ガス処理機構であって、 ディーゼル排ガスからＮＯｘを吸収するための固体吸収材を装填したＮＯｘ吸
    収装置と、および前記吸収装置の上流にある排気機構中にＣＯを間欠的に導入す
    る手段とを備えてなり、それにより固体吸収材をＣＯ濃度の高いガスと接触させ
    ることにより再生可能なものとする、機構。
  10. 【請求項１０】 前記ＮＯｘ吸収装置の上流に、少なくともＮＯをＮＯ２に酸化することを促進
    するのに有効な触媒と、および排ガスからディーゼル煤を集め、かつ該煤を保持
    しガス中のＮＯ２で燃焼反応させるのに有効なフィルターとをさらに備えてなる
    、請求項９に記載の排気機構。
  11. 【請求項１１】 前記ＮＯｘ吸収材が、（ａ）吸収条件で十分な安定性を有する硝酸塩および／
    または亜硝酸塩を形成することができ、かつ再生条件で酸化窒素および／または
    窒素を発生することができる、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属お
    よび遷移金属の化合物、または（ｂ）吸収性材料、例えばゼオライト、炭素およ
    び高表面積酸化物、またはそれらのいずれか二種類以上の混合物、の一種以上を
    含んでなる、請求項９または１０に記載の機構。
  12. 【請求項１２】 前記吸収材が、触媒化されたものである、請求項９〜１１のいずれか一項に記
    載の機構。
  13. 【請求項１３】 吸収装置の下流に、ＨＣおよびＣＯとＯ２とによりＨ２ＯおよびＣＯ２とする
    反応、および好ましくはＨＣおよびＣＯとＮＯｘとによりＮ２とするの反応を促
    進するのに有効な触媒系をさらに含んでなる、請求項９〜１２のいずれか一項に
    記載の機構。
  14. 【請求項１４】 運転を所望の条件内に維持するのに有効な、センサー、指示計、コンピュータ
    およびアクチュエーターを包含する、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の機
    構。
  15. 【請求項１５】 請求項９〜１４のいずれか一項に記載の排気機構を有するものである、ディー
    ゼルエンジン。
  16. 【請求項１６】 直接噴射コモンレール型であり、所望によりターボチャージである、請求項１
    ５に記載のエンジン。
  17. 【請求項１７】 ヨーロッパＩＶ基準に適合して運転される、請求項１５または１６に記載のエ
    ンジン。
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