JP2006192361A - 粒子状物質除去フィルタ - Google Patents
粒子状物質除去フィルタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006192361A JP2006192361A JP2005005993A JP2005005993A JP2006192361A JP 2006192361 A JP2006192361 A JP 2006192361A JP 2005005993 A JP2005005993 A JP 2005005993A JP 2005005993 A JP2005005993 A JP 2005005993A JP 2006192361 A JP2006192361 A JP 2006192361A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous
- flat plate
- plate
- filter
- corrugated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 23
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 14
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 14
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
【課題】 低温から効率よくPMを酸化燃焼がすることができ、さらに長寿命化が可能な粒子状物質除去フィルタを提供する。
【解決手段】 酸化触媒を担持した多孔質波板と多孔質平板の対を基本単位とし、該多孔質波板の稜線が交互に交差するように積層された成形体を有し、該成形体の前記波板稜線と直交する側面が閉止され、前記多孔質平板を介して前記多孔質波板との間にそれぞれ排ガスの流入経路と流出経路が形成される排ガス中の粒子状物質の除去フィルタにおいて、前記多孔質平板への酸化触媒の担持量が前記多孔質波板への酸化触媒の担持量より少ないか、または前記多孔質平板に酸化触媒を担持していないことを特徴とする粒子状物質除去フィルタ。
【選択図】 図1
【解決手段】 酸化触媒を担持した多孔質波板と多孔質平板の対を基本単位とし、該多孔質波板の稜線が交互に交差するように積層された成形体を有し、該成形体の前記波板稜線と直交する側面が閉止され、前記多孔質平板を介して前記多孔質波板との間にそれぞれ排ガスの流入経路と流出経路が形成される排ガス中の粒子状物質の除去フィルタにおいて、前記多孔質平板への酸化触媒の担持量が前記多孔質波板への酸化触媒の担持量より少ないか、または前記多孔質平板に酸化触媒を担持していないことを特徴とする粒子状物質除去フィルタ。
【選択図】 図1
Description
本発明は粒子状物質除去フィルタに係り、特にディーゼルエンジンなどの内燃機関からの排ガスに含まれる粒子状物質(PM)の除去に用いられるディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)に関するものである。
一般的にディーゼル排ガス中のPMの除去技術としては、多孔質セラミックスの薄壁に通して濾過することを目指し、板状もしくは円筒状の金属またはセラミックス焼結フィルタ、ハニカム状のセラミックス多孔体のガス流入部または排出部のセルの一方が隣り合うセルで交互に封じられたDPFなどが広く用いられている。また、これらに酸化触媒を担持することにより、排ガス中の一酸化窒素(NO)を二酸化窒素(NO2)に酸化し、低温から効率よく煤を燃焼することにより、DPFを長期間運転した場合のフィルタの煤の詰まりを防止できるようにしたものが知られている(特許文献1)。
特開昭60−235620号公報
本出願人は、先願である特願2003−393879号において、図1に示すように、一対の多孔質波板1と多孔質平板2を基本単位とし、図2に示すようにこれが交互に直交するように積層された成形体3は、PMの除去率が高く、DPF内部に溜まった未燃の煤や灰分を抜出すことができる構造のため、目詰まりがなく、長寿命であることを明らかにした。
本発明の課題は、上記の成形体について、低温から効率よくPMを酸化燃焼がすることができ、さらに長寿命化が可能な粒子状物質除去フィルタを提供することにある。
上記課題は、酸化触媒を担持した多孔質波板と多孔質平板の対を基本単位とし、該多孔質波板の稜線が交互に交差するように積層された成形体を有し、該成形体の前記波板稜線と直交する側面が閉止され、前記多孔質平板を介して前記多孔質波板との間にそれぞれ排ガスの流入経路と流出経路が形成される排ガス中の粒子状物質の除去フィルタにおいて、前記多孔質平板への酸化触媒の担持量が前記多孔質波板への酸化触媒の担持量より少ないか、または前記多孔質平板に酸化触媒を担持していないことを特徴とする粒子状物質除去フィルタにより達成できる。
上記酸化触媒としては、NOの酸化性能を有する触媒、特に300℃以下での低温活性も高い触媒が望ましく、貴金属触媒、特にPtを活性成分とした触媒が有効である。
上記酸化触媒としては、NOの酸化性能を有する触媒、特に300℃以下での低温活性も高い触媒が望ましく、貴金属触媒、特にPtを活性成分とした触媒が有効である。
触媒の担持は、予め多孔質波板への担体成分の担持量が多孔質平板より多くしたものを交互に直交するように積層した成形体を触媒(Pt)含浸液に浸漬してPtを吸着させることにより調製することができるが、Pt触媒を波板及び平板に吸着させた後に積層して成形体としてもよく、さらには成形体とした後にPt触媒を吸着させてもよい。
図1および2に示すように、一対の多孔質波板1と多孔質平板2を基本単位とし、これが交互に直交するように積層された成形体3の前記波板稜線と直交する側面が閉止され、該波板が介在する平板−平板間隙に波板の稜線方向からガスを流入させ、ガス流入方向と直交した稜線を有する波板が介在する平板−平板間隙からガスを流出させることにより、排ガスが多孔質平板を透過する際に排ガス中のPMを濾過して除去することが可能となる。このため、通常は触媒の担持により多孔質平板の細孔を減少させ、濾過率を向上させることでPMの除去率は向上すると推測される。しかしながら、触媒をゾル又は水溶液などにより均一に担持しようとした場合、細孔径の小さい細孔が優先的に閉塞し、マクロポアの占める比率は増加する。このため、粒径の小さいPMは平板で濾過されずに通り抜ける量が増加し、細孔容積の減少による圧力損失の増加も大きくなってしまう。このことから、多孔質平板への触媒担持はできるだけ少なくすることが圧力損失も低く、ミクロポアの比率も多くなることからPMの除去性能も高くなる。
一方、PMの酸化分解反応はNO2による反応が速く、ガスの流入側に排ガス中に含まれるNOをNO2に酸化する触媒を担持することにより平板により濾過されたPMを低温から効率よく酸化分解することができる。このため、波板にNOの酸化性能を有する触媒を担持すれば、多孔質平板によりPMを濾過する前流でNO2の生成が可能となる。
本発明によれば、多孔質平板2の触媒担持量を少なく、または担持させず、多孔質波板1への触媒担持量を多くすることにより、効率的なNO2生成及び煤の燃焼が可能となり、排ガス中のPMを低圧損かつ高効率で除去することができる。
以下、具体例を用いて本発明を詳細に説明する。
波状に形成した多孔質セラミックペーパをチタニアゾル(石原産業社製CS-N)に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質波板Aを得た。
波状に形成した多孔質セラミックペーパをチタニアゾル:水=1:1に希釈した含浸液に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質波板Bを得た。波状に形成した多孔質セラミックペーパをチタニアゾル:水=1:3に希釈した含浸液に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質波板Cを得た。平板の多孔質セラミックペーパをチタニアゾル:水=1:1に希釈した含浸液に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質平板を得た。
波状に形成した多孔質セラミックペーパをチタニアゾル(石原産業社製CS-N)に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質波板Aを得た。
波状に形成した多孔質セラミックペーパをチタニアゾル:水=1:1に希釈した含浸液に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質波板Bを得た。波状に形成した多孔質セラミックペーパをチタニアゾル:水=1:3に希釈した含浸液に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質波板Cを得た。平板の多孔質セラミックペーパをチタニアゾル:水=1:1に希釈した含浸液に浸漬し、液切り後に120℃乾燥及び350℃焼成を行い、多孔質平板を得た。
[実施例1]
多孔質波板Aと上記多孔質平板を交互に直交するように積層させた成形体を調製し、規定のPt濃度のジニトロジアンミン硝酸水溶液に浸漬し、Ptを全量吸着させた。120℃乾燥後に2wt%ポリエチレングリコール(分子量300)に含浸し、再度120℃乾燥した後、500℃で2時間焼成して試料1を得た。得られた試料のPt担持量は多孔質波板:多孔質平板で約2:1であった。試料1を用いディーゼルエンジンからの排ガス浄化試験を行い、340℃における安定差圧及び試料前後でのPM濃度を測定し、PM除去率を求めた。
多孔質波板Aと上記多孔質平板を交互に直交するように積層させた成形体を調製し、規定のPt濃度のジニトロジアンミン硝酸水溶液に浸漬し、Ptを全量吸着させた。120℃乾燥後に2wt%ポリエチレングリコール(分子量300)に含浸し、再度120℃乾燥した後、500℃で2時間焼成して試料1を得た。得られた試料のPt担持量は多孔質波板:多孔質平板で約2:1であった。試料1を用いディーゼルエンジンからの排ガス浄化試験を行い、340℃における安定差圧及び試料前後でのPM濃度を測定し、PM除去率を求めた。
[比較例1、2]
実施例1における多孔質波板1を多孔質波板2又は多孔質波板3に変更した他は同様の方法により試験を行い、PM除去率を求めた。このとき、多孔質波板:多孔質平板のPt担持量の比は、比較例1で約1:1、比較例2で約1:2であった。
実施例1及び比較例1、2の結果を纏めて表1に示す。表1の結果から、実施例の安定差圧は比較例より低く、実施例1のフィルタではPMが効率よく燃焼し、PM除去率が高いことが明らかである。
実施例1における多孔質波板1を多孔質波板2又は多孔質波板3に変更した他は同様の方法により試験を行い、PM除去率を求めた。このとき、多孔質波板:多孔質平板のPt担持量の比は、比較例1で約1:1、比較例2で約1:2であった。
実施例1及び比較例1、2の結果を纏めて表1に示す。表1の結果から、実施例の安定差圧は比較例より低く、実施例1のフィルタではPMが効率よく燃焼し、PM除去率が高いことが明らかである。
1…多孔質波板、2…多孔質平板、3…積層成形体。
Claims (2)
- 酸化触媒を担持した多孔質波板と多孔質平板の対を基本単位とし、該多孔質波板の稜線が交互に交差するように積層された成形体を有し、該成形体の前記波板稜線と直交する側面が閉止され、前記多孔質平板を介して前記多孔質波板との間にそれぞれ排ガスの流入経路と流出経路が形成される排ガス中の粒子状物質の除去フィルタにおいて、前記多孔質平板への酸化触媒の担持量が前記多孔質波板への酸化触媒の担持量より少ないか、または前記多孔質平板に酸化触媒を担持していないことを特徴とする粒子状物質除去フィルタ。
- 前記酸化触媒が白金であることを特徴とする請求項1記載のフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005005993A JP2006192361A (ja) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | 粒子状物質除去フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005005993A JP2006192361A (ja) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | 粒子状物質除去フィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006192361A true JP2006192361A (ja) | 2006-07-27 |
Family
ID=36798841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005005993A Pending JP2006192361A (ja) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | 粒子状物質除去フィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006192361A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008147453A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Hitachi Displays Ltd | 照明装置及びこの照明装置を用いた表示装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0283254A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Inax Corp | 耐熱衝撃性を有するハニカム構造体及びその製造方法 |
JPH10290923A (ja) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気清浄機 |
JP2003278526A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Nissan Motor Co Ltd | 排気微粒子捕集用フィルタ |
JP2004346902A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Babcock Hitachi Kk | 酸化触媒担持ディーゼルパティキュレートフィルタおよび排ガス処理方法 |
JP2005177733A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Babcock Hitachi Kk | Pm含有排ガス浄化用フィルタ、該排ガスの浄化方法および浄化装置 |
-
2005
- 2005-01-13 JP JP2005005993A patent/JP2006192361A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0283254A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Inax Corp | 耐熱衝撃性を有するハニカム構造体及びその製造方法 |
JPH10290923A (ja) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気清浄機 |
JP2003278526A (ja) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Nissan Motor Co Ltd | 排気微粒子捕集用フィルタ |
JP2004346902A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Babcock Hitachi Kk | 酸化触媒担持ディーゼルパティキュレートフィルタおよび排ガス処理方法 |
JP2005177733A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Babcock Hitachi Kk | Pm含有排ガス浄化用フィルタ、該排ガスの浄化方法および浄化装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008147453A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Hitachi Displays Ltd | 照明装置及びこの照明装置を用いた表示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4907860B2 (ja) | フィルタ触媒 | |
JP4618046B2 (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
ES2792679T3 (es) | Filtro de bujía cerámico catalizado y método de limpieza de gases residuales o de escape de proceso | |
JP2008309160A (ja) | Pm含有排ガス浄化用フィルタを用いた排ガス浄化装置 | |
CN107427771A (zh) | 催化的陶瓷烛式过滤器和清洁尾气或废气的方法 | |
JP2005305417A (ja) | 触媒機能を有するハニカムフィルタとその製造方法 | |
JP4758071B2 (ja) | Pm含有排ガス浄化用フィルタ、該排ガスの浄化方法および浄化装置 | |
JP2008188511A (ja) | 排ガス浄化フィルタおよびその製造方法 | |
JP4715032B2 (ja) | ディーゼル排ガス浄化フィルタ | |
KR102454125B1 (ko) | 촉매화된 세라믹 캔들 필터 및 공정 오프가스 또는 배기가스의 정화 방법 | |
JP4687330B2 (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
JP4963799B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP2011036742A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2005279436A (ja) | 排ガス浄化用触媒の製造方法 | |
EP1693099B1 (en) | Filter for exhaust gas from diesel engine | |
JP2863571B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JP2006192361A (ja) | 粒子状物質除去フィルタ | |
JP2006000685A (ja) | ハニカム構造体及びその製造方法 | |
JP2009228618A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
EP2177264B1 (en) | Exhaust gas purification filter comprising an exhaust gas purification catalyst for cleaning particulate matter and manufacturing method thereof | |
JP2006077672A (ja) | 排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化装置 | |
JP2006159020A (ja) | 排ガス浄化フィルタ及び排ガス浄化触媒 | |
JP2009247995A (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
JP2854348B2 (ja) | 排ガス浄化材及び排ガス浄化方法 | |
JP2008237969A (ja) | 浄化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080110 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100608 |