JP2006233938A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リーンガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine such as a lean gasoline engine or a diesel engine.
従来から、内燃機関の排気ガス中の窒素酸化物(以後、NOxという)やパーティキュレート(PM)を低減するために、種々のフィルタや触媒が用いられている。触媒でNOxを還元する際には、リッチ燃焼を行って排気ガス中の炭化水素を増加させ、これを還元剤として触媒に供給するのが普通である。しかし、リッチ燃焼は燃費を悪化させる原因ともなるので、これ以外の方法でNOxの還元を促進する技術が望まれていた。 Conventionally, various filters and catalysts have been used to reduce nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) and particulates (PM) in the exhaust gas of an internal combustion engine. When NOx is reduced by the catalyst, it is common to perform rich combustion to increase hydrocarbons in the exhaust gas and supply this to the catalyst as a reducing agent. However, since rich combustion also causes deterioration of fuel consumption, a technique for promoting the reduction of NOx by other methods has been desired.
このため、排気ガス中の酸素を減らし、吸蔵触媒のNOx浄化性能を向上しようとする技術が提案されている(特許文献1参照)。この技術は、エンジンの排気管に酸素富化システムを設け、酸素富化膜により排気ガスを酸素濃度が比較的高い酸素富化ガスと、酸素濃度が比較的低い酸素減損ガスとに分離して、この酸素減損ガスをNOxの還元処理時に触媒に供給することにより、NOxの還元を促進しようとするものであり、排気ガス中の酸素を富化する酸素富化膜は、公知のものを使用できるとしている。酸素富化膜としては、シリコーンゴム系、ポリ、ポリスルホン系、ポリアミド系などの材料で製造した非孔性高分子膜等が知られている。 For this reason, a technique for reducing oxygen in the exhaust gas and improving the NOx purification performance of the storage catalyst has been proposed (see Patent Document 1). In this technology, an oxygen enrichment system is provided in the exhaust pipe of an engine, and the exhaust gas is separated into an oxygen enriched gas having a relatively high oxygen concentration and an oxygen depleted gas having a relatively low oxygen concentration by an oxygen enriched membrane. The oxygen-depleted gas is supplied to the catalyst during the NOx reduction treatment to promote the reduction of NOx, and a known oxygen-enriched film that enriches the oxygen in the exhaust gas is used. I can do it. Known oxygen-enriched membranes include non-porous polymer membranes made of materials such as silicone rubber, poly, polysulfone, and polyamide.
しかし、これらの材質からなる酸素富化膜では排気ガス温度が高温であるために耐熱性に問題があり、長期間にわたって安定した酸素富化特性を維持することができない。 However, oxygen-enriched films made of these materials have a problem in heat resistance because the exhaust gas temperature is high, and stable oxygen-enrichment characteristics cannot be maintained over a long period of time.
また、上記の従来技術による排気浄化装置では、触媒にNOx吸蔵触媒を使用するために内燃機関の運転状態によって切り替え機構が必要であり、かつ硫黄被毒の影響が大きいなどといった問題がある。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、排気中の酸素とNOxとを分離する成分分離機構と三元触媒とを利用することで、簡素な制御で硫黄被毒の影響を受けない排気浄化装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By utilizing a component separation mechanism that separates oxygen and NOx in exhaust gas and a three-way catalyst, the sulfur coverage can be achieved with simple control. It is an object of the present invention to provide an exhaust purification device that is not affected by poison.
本発明の排気浄化装置は、内燃機関の排気経路に設けられた排気浄化装置であって、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを外部に排出する主排気流路と、
この主排気流路の上流部で分岐し主排気流路の下流部で合流する迂回流路と、主排気流路と迂回流路との分岐部に介装され排気ガス中の所定の成分を分離する成分分離手段と、迂回流路に介装されNOxを還元する還元触媒と、還元触媒の上流に配置されNOxを還元する還元剤を添加する還元剤添加手段と、迂回流路に介装され排気ガスを成分分離手段に導入する差圧発生手段とを備え、成分分離手段は、排気ガス中のNOxと酸素とを分離するゼオライト膜を備えることを特徴とする。
An exhaust purification device of the present invention is an exhaust purification device provided in an exhaust path of an internal combustion engine, and a main exhaust passage that exhausts exhaust gas discharged from a combustion chamber of the internal combustion engine to the outside;
A detour channel that branches at the upstream portion of the main exhaust flow channel and joins at the downstream portion of the main exhaust flow channel, and a predetermined component in the exhaust gas that is interposed between the branch portion of the main exhaust flow channel and the detour flow channel. A component separating means for separating; a reduction catalyst for reducing NOx interposed in the bypass channel; a reducing agent adding means for adding a reducing agent arranged upstream of the reduction catalyst to reduce NOx; And a differential pressure generating means for introducing the exhaust gas into the component separation means, and the component separation means comprises a zeolite membrane for separating NOx and oxygen in the exhaust gas.
本発明の排気浄化装置は、主排気流路と迂回流路との分岐部に排気ガス中のNOxと酸素とを分離する成分分離手段を有しているので、迂回流路にNOx富化ガスを導入し、還元剤を添加して還元触媒によって効率よくNOxを還元することができる。ここで、排気ガス中のNOxを分離する分離膜にゼオライト膜を使用しているので、耐熱性が高く高温の排気ガス中でも安定してその分離特性を維持することができる。 Since the exhaust gas purification apparatus of the present invention has component separation means for separating NOx and oxygen in the exhaust gas at the branch portion between the main exhaust flow path and the bypass flow path, the NOx enriched gas is provided in the bypass flow path. Can be introduced, and a reducing agent can be added to efficiently reduce NOx by the reduction catalyst. Here, since the zeolite membrane is used as the separation membrane for separating NOx in the exhaust gas, the separation characteristics can be stably maintained even in high-temperature exhaust gas with high heat resistance.
本発明の排気浄化装置において、成分分離手段は、ゼオライト膜を基材表面に一体的に形成した矩形波断面構造体である異が望ましい。 In the exhaust emission control device of the present invention, the component separation means is preferably a rectangular wave cross-sectional structure in which a zeolite membrane is integrally formed on the substrate surface.
成分分離手段をゼオライト膜を基材表面に一体的に形成した矩形波断面構造体とすることで、NOxの分離面積を拡大することができるので、コンパクトで分離効率の高い排気浄化装置を提供すること可能である。 Since the component separation means is a rectangular wave cross-section structure in which a zeolite membrane is integrally formed on the substrate surface, the NOx separation area can be expanded, and thus a compact and high separation efficiency exhaust purification device is provided. It is possible.
また、矩形波断面構造体の排気ガスの流入端面は、封止部と開口部とが交互に隣り合うように形成されており、排気ガスはこの開口部に流入することが好ましい。 Further, the exhaust gas inflow end face of the rectangular wave cross-section structure is formed so that the sealing portions and the opening portions are alternately adjacent to each other, and the exhaust gas preferably flows into the opening portion.
矩形波断面構造体の排気ガスの流入端面に封止部と開口部とを設けることで、迂回流路への排気ガスの自由な流通を阻止し、迂回流路にNOxを富化することができる。また、主排気流路への排気ガスの流通は自在であるので、NOxを分離して酸素や炭酸ガス、あるいは硫黄酸化物などが富化された排気ガスを主排気流路を介して外部へ排出することができる。硫黄酸化物は、還元触媒に硫黄被毒の影響を与える因子であるが、還元触媒を介装している迂回流路へは流入することなく主排気流路を介して外部へ排出されるので、還元触媒は硫黄被毒を受けることがなく良好な還元特性を維持することができる。なお、還元触媒を通って無害化された排気ガスは、主排気流路と合流してから外部へ放出されるので、NOxを分離して酸素や炭酸ガス、硫黄酸化物などが富化された排気ガスを希釈することができる。 By providing a sealing portion and an opening at the exhaust gas inflow end surface of the rectangular wave cross-section structure, it is possible to prevent the exhaust gas from freely flowing into the bypass channel and to enrich NOx in the bypass channel. it can. Further, since the exhaust gas can freely flow to the main exhaust passage, the exhaust gas enriched with oxygen, carbon dioxide, sulfur oxide, etc. by separating NOx is sent to the outside through the main exhaust passage. Can be discharged. Sulfur oxide is a factor that affects sulfur poisoning of the reduction catalyst, but it is discharged to the outside through the main exhaust passage without flowing into the detour passage interposing the reduction catalyst. The reduction catalyst does not suffer from sulfur poisoning and can maintain good reduction characteristics. The exhaust gas rendered harmless through the reduction catalyst is discharged to the outside after joining the main exhaust passage, so that NOx is separated to enrich oxygen, carbon dioxide, sulfur oxide, etc. Exhaust gas can be diluted.
ここで、ゼオライト膜は孔径が0.26〜0.5nmの細孔を有し、また、矩形断面構造体の基材は径が0.1〜50μmの通孔を有する多孔質体であることが望ましい。 Here, the zeolite membrane has pores having a pore diameter of 0.26 to 0.5 nm, and the base material of the rectangular cross-section structure is a porous body having through holes having a diameter of 0.1 to 50 μm. Is desirable.
ゼオライト膜の孔径を上記の範囲とすることで、排気ガス中のNOxと酸素とを効率よく分離することができる。また、基材を径が0.1〜50μmの通孔を有す多孔質体とすることで基材の強度を確保できると共に、NOxの透過を阻害することがない。 By setting the pore diameter of the zeolite membrane within the above range, NOx and oxygen in the exhaust gas can be efficiently separated. Moreover, while making a base material the porous body which has a through-hole with a diameter of 0.1-50 micrometers, while ensuring the intensity | strength of a base material, permeation | transmission of NOx is not inhibited.
このような多孔質体はセラミックであることが望ましく、セラミックはコージェライトであることが好ましい。コージェライトは良好な成形性を有し、原料の配合や焼成方法などにより容易に所望の通気性(通孔径や通孔密度など)や強度を得ることができるので好適である。 Such a porous body is desirably a ceramic, and the ceramic is preferably cordierite. Cordierite is preferable because it has good moldability and can easily obtain desired air permeability (through-hole diameter, through-hole density, etc.) and strength by blending raw materials and firing methods.
本発明の排気浄化装置においては、還元触媒は三元触媒であることができる。上記のように、還元触媒には、還元剤とNOxだけが導入され、酸素や硫黄酸化物は導入されることはない。従って、複雑な操作を要する吸蔵還元触媒である必要はなく安価で取り扱いが容易な三元触媒を使用すればよい。 In the exhaust emission control device of the present invention, the reduction catalyst can be a three-way catalyst. As described above, only the reducing agent and NOx are introduced into the reduction catalyst, and oxygen and sulfur oxides are not introduced. Therefore, it is not necessary to use an occlusion reduction catalyst that requires complicated operation, and a three-way catalyst that is inexpensive and easy to handle may be used.
また、本発明の排気浄化装置において、成分分離手段はNOx吸着物質を担持することができる。成分分離手段にNOxに対する吸着性の高い物質、例えばBa等を担持させることによりNOxの分離性能をさらに向上することができる。 In the exhaust emission control device of the present invention, the component separation means can carry a NOx adsorbing substance. The separation performance of NOx can be further improved by supporting a substance having high adsorptivity to NOx, such as Ba, on the component separation means.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の好適な一実施の形態であるディーゼルエンジンにおける排気浄化装置のシステム構成を示す。 FIG. 1 shows a system configuration of an exhaust emission control device in a diesel engine which is a preferred embodiment of the present invention.
この態様の排気浄化装置1は、エンジンEの燃焼室2から排出された排気ガスG0を消音器(マフラー)24を経由して外部に排出する主排気流路12と、主排気流路12を迂回する迂回流路14とを備えている。迂回流路14は、主排気流路16と分岐部14aで分岐し、消音器24の上流の合流部14bで主排気流路16に合流するように連通している。
The exhaust purification apparatus 1 of this aspect includes a main
主排気流路12の分岐部14aには、排気ガスG0中の所定の成分を分離する成分分離手段16が介装されている。また、迂回流路14には、NOxを還元する還元剤を添加する還元剤添加手段18と、NOxを還元する還元触媒20と、排気ガスG0を成分分離手段16を介して迂回流路14へ導入する差圧発生手段22とが上流から下流に向かって順に配置されている。なお、図中、4は燃料を噴射するインジェクタ、6は吸気弁、8は排気弁である。
A component separation means 16 for separating a predetermined component in the exhaust gas G 0 is interposed in the
上記の構成を備える排気浄化装置1において、本発明は、主排気流路12と迂回流路14との分岐部14aに介装された成分分離手段16が、排気ガスG0中のNOxと酸素とを分離するゼオライト膜を備えることに特徴がある。
In the exhaust purification apparatus 1 having the configuration described above, the present invention is the
ゼオライト膜は、NOxは透過するが、酸素は透過しない大きさの細孔を有する分子ふるいを選択しているので、排気ガスG0は成分分離手段16を通過することにより、NOx濃度が高く酸素濃度が低い排気ガスg1と、酸素濃度が高くNOx濃度が低い排気ガスg2とに分離される。 Since the zeolite membrane selects a molecular sieve having pores of a size that allows NOx to pass through but does not allow oxygen to pass through, the exhaust gas G 0 passes through the component separation means 16 and has a high NOx concentration. The exhaust gas g 1 having a low concentration and the exhaust gas g 2 having a high oxygen concentration and a low NOx concentration are separated.
NOx濃度が高く酸素濃度が低い排気ガスg1は迂回流路14に導入され、還元剤添加手段18により還元剤(例えば、燃料)を添加され、続いて還元触媒20に流入してNOxが還元され、無害化した排気ガスg3となる。
The exhaust gas g 1 having a high NOx concentration and a low oxygen concentration is introduced into the
また、酸素濃度が高くNOx濃度が低い排気ガスg2は主排気流路12を流通して外部へ排出されるが、合流部14bで無害化された排気ガスg3と合流して排気ガスG1となって外部へ排出される。従って、排気ガスG1のNOx濃度を極めて低く抑えることができる。
Further, the exhaust gas g 2 having a high oxygen concentration and a low NOx concentration flows through the
成分分離手段16は、図2に模式的に示すように、ゼオライト膜24を基材26の表面に一体的に形成した矩形波断面構造体Kである。矩形波断面構造体Kは、基材(以後、隔壁ともいう)26と、隣り合う隔壁26を連結する連結部28によって区画される多数の間隙(以後、スリットという。)30で構成されている。
As schematically shown in FIG. 2, the component separating means 16 is a rectangular wave cross-sectional structure K in which a
ここで、迂回流路14に対向する面(図2では上面Y1)に開口しているスリット30の主排気流路12における排気ガス流入端面(例えばX0)に開口している排気ガスG0の流入部30aは排気ガスG0の流通を阻止するように封止されている。
Here, the exhaust gas G that opens to the exhaust gas inflow end surface (for example, X 0 ) of the main
すなわち、矩形波断面構造体Kの排気ガスの流入端面X0は、封止部30aと開口部30bとが交互に隣り合うように形成されているので、矩形波断面構造体Kを端面X0を排気ガスG0の上流側として、スリット30のX0−X1方向を主排気流路16の軸線に並行となるように分岐部14aに配置すれば、排気ガスG0は封止されていないスリット30内を自在に流通することができる。
That is, the inflow end surface of the exhaust gas of the rectangular wave sectional structure K X 0, since the sealing
しかし、迂回流路14への排気ガスG0の自由な流入は封止部30aと連結部28によって阻止されているので、排気ガスG0は自在に流通することができない。ところが、基材26表面に形成されているゼオライト膜24は、排気ガスG0中のNOxは透過可能であり、また、基材26は微細な通孔を有する多孔質体で形成されているので、差圧発生手段22で迂回流路14の分岐部14a側を減圧することで、図2(b)に示すように、ゼオライト膜24を透過したNOxを迂回流路14へ富化することができる。図2(b)は図2(a)の矩形波断面の一部断面を拡大して示したものであり、排気ガスG0を矩形波断面構造体Kを通過させることでNOx(NO)が富化された排気ガスg1と、主に酸素を富化された排気ガスg2とに分離する様子を模式的に示したものである。
However, since free inflow of the exhaust gas G 0 into the
以上のような矩形波断面構造体Kのスリット30の端面X、X’におけるスリット密度は、5〜15個/cmであることが望ましい。スリット密度が5個/cm未満では、NOxの分離面積が不十分であり、また、15個/cmを越えると排気ガスの圧力損失が大きくなるので好ましくない。
The slit density at the end faces X and X ′ of the
また、各スリット30を隔てる隔壁26の厚さは0.05〜1.0mmであることが望ましい。隔壁26の厚さが0.05mm未満では強度的に不十分であり、また1.0mmを越えて厚い場合には駆動圧力が大きいポンプ22を必要とするので適当ではない。より好ましくは0.1〜0.5mmである。
The thickness of the
図2(b)に示すように、矩形波断面構造体Kの隔壁26の表面には、排気ガスG0中のNOxを選択的に透過して分離する分離膜24が基材26と一体的に形成されている。分離膜24は排気ガスG0の流れに対して隔壁26の上流側に形成されており、分離膜24を透過したNOxは多孔質の基材からなる隔壁26の微細な通孔を通って矩形波断面構造体Kの下流側(迂回流路14側)に富化される。
As shown in FIG. 2B, a
分離膜24は、高温の排気ガスG0からNOxを分離するためにゼオライト系材料からなる分子ふるい膜を用いる。ゼオライトは分子サイズの細孔径を有した結晶性無機酸化物であり、細孔径を選択することで分子径の異なる気体成分を選別することができる。
The
図3は、ゼオライトの分子ふるい膜24で排気ガス中のNOx(NO)を分離する様子を模式的に示したものである。排気ガス中には酸素O2、窒素N2、二酸化炭素CO2、NO(NOx)あるいは水蒸気H2Oなど多くの気体成分が混在している。ところが、これらの各気体成分は分子レベルで大きさが異なり、周知のようにその分子径は、水蒸気<NO(NOx)<二酸化炭素<酸素<窒素の順に大きい。NO(NOx)の分子径は約0.32nmであり酸素のそれは0.35nmである。従って、分子ふるい膜24の細孔径をNOxの分子径よりも大きく、かつ酸素の分子径よりも小さくすることにより、NOxを透過して酸素分子などその他の気体成分と分離することができる。NOxの透過効率などを考慮すると、具体的にはこの分子ふるい膜24の細孔は0.33〜0.5nmであることが望ましい。
FIG. 3 schematically shows how the NOx (NO) in the exhaust gas is separated by the
また、ゼオライト膜24の厚さは0.1〜100μmであることが望ましい。膜厚が0.1μm未満では強度不足やピンホール等の欠陥が発生することがあり、また、100μmを越えると気体成分を透過するための圧力差が大きくなって適当ではない。より好ましくは1〜50μmである。
The thickness of the
上記のように多孔質の基材26表面に一体的に形成したゼオライト膜24により、排気ガス中のNOxを分離して迂回流路14内に富化することができる。従って、基材26は、ゼオライト膜24の透過性を阻害しない程度の多孔質体であることが望ましい。
As described above, the
このような多孔質体の材質は特に限定はなく、金属、金属酸化物などのセラミックス、カーボンおよび有機ポリマなどを用いることができる。しかし、強度や剛直性の観点からは、金属及び金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物などのセラミックスが好ましい。さらにゼオライト膜との熱膨張率の差が少ないこと、あるいは親和性が高いこと等を考慮すると、金属としては、ステンレス製の燒結金属、金属酸化物としてはアルミナ、ジルコニア、シリカ、ムライト、コージェライト、チタニア、ゼオライトまたはゼオライト類似物等が好適である。中でも、多孔質のセラミックであるコージェライトは良好な成形性を有し、原料の配合や焼成方法などにより容易に所望の通気性(通孔径や通孔密度など)や強度を得ることができるので好適である。このような多孔質体の平均通孔径は100μm以下であることが強度的に好ましく、更に好ましくは0.1〜50μmである。 The material of such a porous body is not particularly limited, and ceramics such as metals and metal oxides, carbon, and organic polymers can be used. However, from the viewpoint of strength and rigidity, ceramics such as metals and metal oxides, metal nitrides, and metal carbides are preferable. Furthermore, considering that the difference in coefficient of thermal expansion from the zeolite membrane is small or that the affinity is high, the sintered metal made of stainless steel as the metal, alumina, zirconia, silica, mullite, cordierite as the metal oxide , Titania, zeolite or zeolite analogues are preferred. Among these, cordierite, which is a porous ceramic, has good formability, and can easily obtain desired air permeability (pore diameter, hole density, etc.) and strength by blending raw materials and firing methods. Is preferred. The average through-hole diameter of such a porous body is preferably 100 μm or less, and more preferably 0.1 to 50 μm.
本実施の形態において差圧発生手段22は還元触媒20の下流側に配置されており、迂回流路14を減圧することで排気ガスG0を矩形断面構造体Kを介して排気ガスg1として還元触媒20に導入する。差圧発生手段としては特に限定はなく、通常の真空ポンプやブロアーなどを用いることができる。ゼオライト膜24で分離されるNOx量Vは、図4に示すように、差圧発生手段であるポンプの圧力Pに比例して増加する。従って、成分分離手段16として図2の矩形断面構造体Kを有する排気浄化装置1では、ポンプ22の排気圧力を変化させることにより還元触媒20へ導入するNOx量を変化させることができる。つまり、ポンプ圧力を制御することでNOxの還元量を制御できるわけである。
In the present embodiment, the differential pressure generating means 22 is disposed on the downstream side of the
成分分離手段16でNOxを分離した排気ガスg1は、排気ガスG0に混在している還元剤として機能する未燃焼の炭化水素や一酸化炭素などが酸素とともに減損されている。従って、還元触媒20の還元作用を促進するために内燃機関の燃料(ガソリン、軽油)などの還元剤を排気ガスg1に添加することが望ましい。この還元剤を添加する還元剤添加手段18は特に限定はなく、通常用いられる周知の還元剤添加装置を用いればよい。
In the exhaust gas g 1 from which NOx has been separated by the component separation means 16, unburned hydrocarbons, carbon monoxide and the like that function as a reducing agent mixed in the exhaust gas G 0 are depleted together with oxygen. Therefore, it is desirable to add a reducing agent such as fuel (gasoline, light oil) of the internal combustion engine to the exhaust gas g 1 in order to promote the reduction action of the
本実施の形態において、還元触媒20は、通常のガソリンエンジンで用いられる三元触媒を好適に使用することができる。これは、添加された還元剤と反応可能な酸素が減損された排気ガスg1が還元触媒に導入されるので、いわゆるリーン燃焼であっても三元触媒で容易に還元することができるからである。
In the present embodiment, the
また、硫黄酸化物は、還元触媒に硫黄被毒の影響を与える因子であるが、この硫黄酸化物もまた、成分分離手段16によってNOxと分離され、酸素富化ガスg2中に混在して外部へ排出される。従って、還元触媒20は硫黄被毒を受けることがなく良好なNOx還元特性を維持することができる。
Moreover, sulfur oxides, is a factor that affects the sulfur poisoning reduction catalyst, the sulfur oxides are also separated from the NOx by component separating means 16, are mixed in an oxygen-enriched gas g 2 It is discharged outside. Therefore, the
なお、本発明の排気浄化装置は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することができる。 The exhaust emission control device of the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist of the present invention.
例えば、成分分離手段16のコージェライト等からなる基材26の表面に図5に示すようにNOxの吸着性の高いBaを担持させる。Baは排気ガスの温度が低い場合には、Ba+2NO2+O2 →Ba(NO3)2 としてNOxを吸蔵する。そして、排気ガス温度が高いときやリッチ運転時には、Ba(NO3)2 →Ba+2NO2+O2 のように分解してNOxの濃度を高めることができる。従って、NOxの濃度の高い状態でポンプを駆動してゼオライト膜24を通過させるようにすれば、常時ポンプを駆動することなく高効率でNOxを富化することができるので、排気浄化装置をさらに省エネルギー化することができる。
For example, Ba having high NOx adsorptivity is supported on the surface of the
また、矩形波断面構造体Kは、図6に示すような円柱形状としてもよい。円柱形状とすることで図2(a)の矩形波断面構造体Kに比べて排気ガスG0の流入面積を増大することができる。なお、図中黒塗り部は、封止部30aあるいは連結部28である。
Moreover, the rectangular wave cross-section structure K is good also as a cylindrical shape as shown in FIG. By adopting a cylindrical shape, the inflow area of the exhaust gas G 0 can be increased as compared with the rectangular wave cross-sectional structure K of FIG. In addition, the black coating part in a figure is the sealing
本発明の排気浄化装置は、リーンガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関の排気浄化装置として好適である。 The exhaust purification device of the present invention is suitable as an exhaust purification device for an internal combustion engine such as a lean gasoline engine or a diesel engine.
12:主排気流路 14:迂回流路 16:成分分離手段 18:還元剤添加手段 20:還元触媒 22:差圧発生手段(ポンプ) 24:ゼオライト膜(分離膜) 26:基材(隔壁) 28:連結部 30:スリット 30a:封止部30b:開口部 K:矩形波断面構造体
12: Main exhaust passage 14: Detour passage 16: Component separation means 18: Reducing agent addition means 20: Reduction catalyst 22: Differential pressure generation means (pump) 24: Zeolite membrane (separation membrane) 26: Base material (partition wall) 28: Connection part 30:
Claims (10)
前記内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを外部に排出する主排気流路と、
前記主排気流路の上流部で分岐し前記主排気流路の下流部で合流する迂回流路と、
前記主排気流路と前記迂回流路との分岐部に介装され前記排気ガス中の所定の成分を分離する成分分離手段と、
前記迂回流路に介装され窒素酸化物を還元する還元触媒と、
前記還元触媒の上流に配置され窒素酸化物を還元する還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記迂回流路に介装され前記排気ガスを前記成分分離手段に導入する差圧発生手段とを備え、
前記成分分離手段は、前記排気ガス中の窒素酸化物と酸素とを分離するゼオライト膜を備えることを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust purification device provided in an exhaust path of an internal combustion engine,
A main exhaust passage for exhausting the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine to the outside;
A detour channel that branches at an upstream portion of the main exhaust channel and merges at a downstream portion of the main exhaust channel;
Component separation means for separating a predetermined component in the exhaust gas interposed in a branch portion between the main exhaust passage and the bypass passage;
A reduction catalyst interposed in the bypass channel to reduce nitrogen oxides;
Reducing agent addition means for adding a reducing agent disposed upstream of the reduction catalyst to reduce nitrogen oxides;
Differential pressure generating means interposed in the bypass flow path for introducing the exhaust gas into the component separation means,
The exhaust gas purification apparatus, wherein the component separation means includes a zeolite membrane that separates nitrogen oxides and oxygen in the exhaust gas.
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