JP2008515633A - 触媒添加ディーゼル煤煙フィルター及びその使用法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜4に関連して説明したディーゼル煤煙フィルターを、排気量1.9リットル、4気筒ディーゼルエンジンシステムに設置した。煤煙は、上記ディーゼルエンジンを最大負荷の20%、2500rpm、一定のEGR率で運転することによってフィルターに堆積させた。フィルター入口における排気ガス温度は、250℃未満であった。煤煙除去効率は95%を超えた。
比較のために、次に、従来技術のディーゼル煤煙フィルターを、上述の例1のディーゼルエンジンシステムに接続した。従来技術のディーゼル煤煙フィルターのフィルターエレメントは、上述の本発明のディーゼル煤煙フィルターのフィルターエレメントと同じであるが、従来技術のフィルターエレメントは触媒作用物質がコーティングされていない。連続再生温度は500℃であった。排気ガスを例1の400℃の温度まで加熱するために必要な電気エネルギー(又は補助燃料の量)は、排気ガスをこの比較例1の500℃の温度まで加熱するために必要な電気エネルギー(又は補助燃料の量)よりも少ない。従って、本発明のディーゼル煤煙フィルターを用いると、ディーゼルエンジンをより効率的に運転することができる。
例1のディーゼル煤煙フィルターを、上述のディーゼルエンジンシステムに再度取り付けた。上記ディーゼルエンジンを、ディーゼル煤煙フィルターが約16gのディーゼル煤煙を集めるまで、排気ガス電気ヒーターのスイッチを切った状態で運転した。煤煙収集効率は約98%であった。16gの煤煙を集める間に、背圧が約12〜約24インチ水柱まで上昇した。次に、ディーゼル排気ガスの温度を、排気ガス電気ヒーターを用いて、10分間500℃の温度まで上げた。
例1の手順が繰り返したが、フィルターエレメントは、同一重量及び組成の触媒作用物質であるが約1重量%の白金を含む触媒作用物質がコーティングされた。上記システムの「連続再生温度」は、例1のシステムと同じであった。
最後に、本発明を、上記にて、好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明はそれによって限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲内に含まれるすべての別形、変更、及び均等物を包含していることが理解されるべきである。
Claims (25)
- 触媒作用物質をコーティングした多孔質フィルターエレメントを組み込み、ディーゼル排気ガスを前記多孔質フィルターエレメントに通した際に、ディーゼル排気ガスに由来するディーゼル煤煙を前記触媒作用物質に接触させて堆積し、そして前記堆積させたディーゼル煤煙の点火温度又は酸化温度を下げる改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルターであって、
改良が、前記触媒作用物質が、アルカリ金属、セリウム及び酸素を含み、前記触媒作用物質の、アルカリ金属のセリウムに対するモル比が、0.5〜5である、
改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。 - 前記触媒作用物質のセリウムの量が、前記触媒作用物質の約8重量%よりも多く、前記触媒作用物質の酸素の量が、前記触媒作用物質の約5重量%よりも多い、請求項1に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記多孔質フィルターエレメントが、炭化ケイ素、コージエライト、及びムライトから成る群から選択されるセラミック物質を含む、請求項1に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記多孔質フィルターエレメントが針状ムライトを含み、そして前記多孔質フィルターエレメントにコーティングされた触媒作用物質の量が、多孔質フィルターエレメント1リットルあたり、触媒作用物質10〜1000gの範囲にある、請求項1に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記触媒作用物質が、白金族金属、銀又は金から成る群から選択される金属をさらに含む、請求項1に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記触媒作用物質が、白金族金属、銀又は金から成る群から選択される金属をさらに含む、請求項4に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記触媒作用物質が、カリウム及びセリウムの水溶液から水を蒸発させ、固体残渣を生成させ、次にか焼することによって製造される、請求項1に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記触媒作用物質が、カリウム及びセリウムの水溶液から水を蒸発させ、固体残渣を生成させ、次にか焼することによって製造される、請求項4に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記アルカリ金属がカリウムを含み、そして前記触媒作用物質のカリウムの量が、10〜約25重量%の範囲内にあり、そしてセリウムの量が、約30〜約70重量%の範囲内にある、請求項1に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記アルカリ金属がカリウムを含み、そして前記触媒作用物質のカリウムの量が、10〜約25重量%の範囲内にあり、そしてセリウムの量が、約30〜約70重量%の範囲内にある、請求項4に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- 前記多孔質フィルターエレメントにコーティングした前記触媒作用物質の量が、前記多孔質フィルターエレメント1リットルあたり、25〜100gの範囲内にある、請求項10に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- ディーゼルエンジンの排気ガスからフィルターで取り除いたディーゼル煤煙の点火温度又は酸化温度を下げる方法であって、
前記排気ガスを、アルカリ金属、セリウム及び酸素を含む触媒作用物質と接触させる段階を含み、前記触媒作用物質のアルカリ金属のセリウムに対するモル比が、0.5〜5である方法。 - 前記触媒作用物質のセリウムの量が、前記触媒作用物質の約8重量%より多く、前記触媒作用物質の酸素の量が、前記触媒作用物質の約5重量%より多い、請求項12に記載の方法。
- 前記触媒作用物質が、多孔質のセラミック支持体にコーティングされている、請求項12に記載の方法。
- 前記多孔質セラミック支持体にコーティングされる触媒作用物質の量が、多孔質セラミック支持体1リットルあたり、触媒作用物質10〜600gである、請求項14に記載の方法。
- 前記触媒作用物質が、白金族金属、銀又は金から成る群から選択される金属をさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記触媒作用物質が、白金族金属、銀又は金から成る群から選択される金属をさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記触媒作用物質が、カリウム及びセリウムの水溶液から水を蒸発させ、固体残渣を生成させ、次にか焼することによって製造された、請求項12に記載の方法。
- 前記触媒作用物質が、カリウム及びセリウムの水溶液から水を蒸発させ、固体残渣を生成させ、次にか焼することによって製造された、請求項15に記載の方法。
- 前記アルカリ金属がカリウムであり、そして前記触媒作用物質のカリウムの量が、10〜約25重量%の範囲内にあり、そしてセリウムの量が、約30〜約70重量%の範囲内にある、請求項12に記載の方法。
- 前記アルカリ金属がカリウムであり、そして前記触媒作用物質のカリウムの量が、10〜約25重量%の範囲内にあり、そしてセリウムの量が、約30〜約70重量%の範囲内にある、請求項15に記載の方法。
- 前記多孔質フィルターエレメントにコーティングした前記触媒作用物質の量が、前記多孔質フィルターエレメント1リットルあたり、25〜100gの範囲内にある、請求項21に記載の方法。
- 前記触媒作用物質がジルコニウムをさらに含む、請求項1に記載の改良された触媒添加ディーゼル煤煙フィルター。
- アルカリ金属、セリウム及び酸素を含むディーゼル煤煙触媒であって、触媒作用物質の、アルカリ金属のセリウムに対するモル比が、0.5〜5である、ディーゼル煤煙触媒。
- 前記ディーゼル煤煙触媒が、ジルコニウムをさらに含む、請求項24に記載のディーゼル煤煙触媒。
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