JP2009167844A - Exhaust emission control catalyst device - Google Patents

Exhaust emission control catalyst device Download PDF

Info

Publication number
JP2009167844A
JP2009167844A JP2008004869A JP2008004869A JP2009167844A JP 2009167844 A JP2009167844 A JP 2009167844A JP 2008004869 A JP2008004869 A JP 2008004869A JP 2008004869 A JP2008004869 A JP 2008004869A JP 2009167844 A JP2009167844 A JP 2009167844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nox
catalyst
adsorbent
exhaust gas
temperature
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
Application number
JP2008004869A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Akamine
真明 赤峰
Masahiko Shigetsu
雅彦 重津
Hisaya Kawabata
久也 川端
Shodai Yamase
翔大 山瀬
Hiroshi Kitahata
啓史 北畠
Koji Miyamoto
浩二 宮本
Hiroshi Murakami
浩 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2008004869A priority Critical patent/JP2009167844A/en
Publication of JP2009167844A publication Critical patent/JP2009167844A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve exhaust emission control performance when starting an engine in a cold state, without causing malfunction such as the deterioration in fuel economy. <P>SOLUTION: An exhaust gas passage 1 is provided with an NOx adsorbent 4 for desorbing 50% or more of adsorbed NOx at the temperature of 200°C or more by adsorbing NOx in exhaust gas at the temperature of 100°C or less, and an NO oxidation catalyst 5 oxidizing NO to NO<SB>2</SB>among the NOx desorbed from the NOx adsorbent 4. These NOx adsorbent 4 and NO oxidation catalyst 5 are separately arranged on the upstream side of an exhaust gas flow from an HC adsorbing catalyst 3 so that most of the NOx desorbed from the NOx adsorbent 4 and contacted with the NO oxidation catalyst 5, flow in the HC adsorbing catalyst 3 at the exhaust gas temperature lower than the temperature of becoming the peak in an HC desorption quantity of the HC adsorbent. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は排気ガス浄化触媒装置に関する。     The present invention relates to an exhaust gas purification catalyst device.

近年、エンジンのエミッションに関しては、エンジン冷間時におけるHC(炭化水素)の排出低減が強く望まれている。これに対して、アルミナ等に触媒金属を担持させてなる三元触媒は活性を呈するようになる温度が比較的高いことから、エンジン冷間時にエンジンから排出されるHCを十分に浄化することができない。     In recent years, regarding engine emissions, reduction of HC (hydrocarbon) emissions when the engine is cold is strongly desired. In contrast, a three-way catalyst in which a catalyst metal is supported on alumina or the like has a relatively high temperature at which it becomes active, so that it can sufficiently purify HC discharged from the engine when the engine is cold. Can not.

そこで、HC吸着材と三元触媒とを組み合わせたHC吸着型触媒が開発されている。すなわち、三元触媒が活性化していないエンジン冷間時にHC吸着材によってHCを吸着し、その後の排気ガス温度の上昇に伴ってこのHC吸着材から脱離してくるHCを三元触媒によって浄化するというものである。しかし、ゼオライトに代表されるHC吸着材は、エンジン冷間時に細孔に吸着(捕捉)したHCを三元触媒が活性化する前から脱離し始める傾向がある(HC脱離温度が高くない。)。そのため、HC吸着型触媒と云えども、そのHC浄化率は必ずしも高くはないのが実情である。     Therefore, an HC adsorption type catalyst combining an HC adsorbent and a three-way catalyst has been developed. That is, HC is adsorbed by the HC adsorbent when the three-way catalyst is not activated and the HC adsorbed from the HC adsorbent is subsequently purified by the three-way catalyst. That's it. However, HC adsorbents typified by zeolite tend to start desorbing HC adsorbed (trapped) in the pores when the engine is cold before the three-way catalyst is activated (HC desorption temperature is not high). ). Therefore, even if it is an HC adsorption type catalyst, the HC purification rate is not necessarily high.

これに対して、ディーゼルエンジン用の排気ガス浄化触媒装置に関し、白金族金属を担持した無機酸化物とNOx吸着材とHC吸着材とを混合した触媒成分Aと、NOx浄化用触媒成分Bとを、排気ガス流れの上流側と下流側とに配置したものが知られている(特許文献1参照)。これは、高温時に上流側の触媒成分AのNOx吸着材から脱離するNOxを、同時にHC吸着材から脱離するHCを還元剤として、下流側の触媒成分Bによって還元浄化するというものであり、従って、NOx吸着材から脱離するNOxと共に、HC吸着材から脱離するHCも浄化される。     On the other hand, regarding an exhaust gas purification catalyst device for a diesel engine, a catalyst component A in which an inorganic oxide supporting a platinum group metal, a NOx adsorbent, and an HC adsorbent are mixed, and a NOx purification catalyst component B. In addition, those arranged on the upstream side and the downstream side of the exhaust gas flow are known (see Patent Document 1). This is to reduce and purify NOx desorbed from the NOx adsorbent of the upstream catalyst component A at a high temperature by the downstream catalyst component B using HC desorbed from the HC adsorbent as a reducing agent at the same time. Therefore, HC desorbed from the HC adsorbent is purified together with NOx desorbed from the NOx adsorbent.

また、リーン条件でNOxを吸着しストイキ条件でNOxを還元するNOx吸着型三元触媒を排気ガス流れの上流側に配置し、その下流側に、HCを吸着するとともに、ストイキ条件でNOxを還元するHC吸着型三元触媒を配置してなる排気ガス浄化触媒装置も知られている(特許文献2参照)。これは、上流側のNOx吸着材から脱離するNOxの浄化に、下流側のHC吸着材に吸着されているHCを還元剤として利用することにより、ストイキからリーンへの切換えの際に、A/Fを過度にリッチにしなくても済むようにして燃費の悪化を避ける、というものである。
特開2002−1124号公報 特開平9−79026号公報
In addition, a NOx adsorption type three-way catalyst that adsorbs NOx under lean conditions and reduces NOx under stoichiometric conditions is arranged upstream of the exhaust gas flow, adsorbs HC on the downstream side, and reduces NOx under stoichiometric conditions. An exhaust gas purification catalyst device in which an HC adsorption type three-way catalyst is arranged is also known (see Patent Document 2). This is because when HC adsorbed on the downstream HC adsorbent is used as a reducing agent to purify NOx desorbed from the upstream NOx adsorbent, when switching from stoichiometric to lean, A / F is not required to be excessively rich and avoids deterioration of fuel consumption.
JP 2002-1124 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-79026

しかし、特許文献1に記載された触媒構成の場合、排気ガス高温時に上流側の触媒成分Aから脱離するNOxとHCとが同時に下流側の触媒成分Bに流入する。従って、触媒成分BではNOxとHCとによる活性点の奪い合いとなり、未浄化のまま排出されるNOx量及びHC量が多くなる。特に、ガソリンエンジン始動時の触媒温度は、当該文献の0076段落に記載されているような緩やかな昇温スピード(20℃/min)ではなく、始動から数十秒間で、触媒が活性化する温度(例えば250℃〜300℃程度)まで急激に上昇することから、触媒成分Bには短時間で多量のNOx及びHCが流入することになり、その浄化が難しくなる。そのため、ガソリンエンジン、特に希薄燃焼を主体としないガソリンエンジンでは、排気ガス浄化性能の大きな改善を期待することができない。     However, in the case of the catalyst configuration described in Patent Document 1, NOx and HC desorbed from the upstream catalyst component A at the high temperature of the exhaust gas simultaneously flow into the downstream catalyst component B. Therefore, in the catalyst component B, the active points are competing with each other for NOx and HC, and the amount of NOx and HC discharged without purification is increased. In particular, the catalyst temperature at the time of starting the gasoline engine is not a slow temperature increase speed (20 ° C./min) as described in paragraph 0076 of the document, but a temperature at which the catalyst is activated in several tens of seconds from the start. Since it rapidly rises to (for example, about 250 ° C. to 300 ° C.), a large amount of NOx and HC flow into the catalyst component B in a short time, and purification thereof becomes difficult. Therefore, a gasoline engine, particularly a gasoline engine that does not mainly use lean combustion, cannot be expected to greatly improve the exhaust gas purification performance.

一方、特許文献2に記載された触媒構成の場合、当文献にはNOx吸着材の詳細は記載されていないが、リーン条件でNOxを吸着しストイキ条件でNOxを脱離するとされている。従って、そのNOx吸着材は、リーン条件でNOxを吸収して硝酸塩化合物となり、ストイキないしリッチ条件でNOxを放出して炭酸塩化合物となるアルカリ土類金属やアルカリ金属、例えばBa、Sr、K、Li等を用いたものである推察される。しかし、アルカリ土類金属等を用いたNOx吸着材では、排気ガスをストイキ条件にしても、300℃以上の高温雰囲気にならなければNOxを脱離しないところ、その頃には既に下流側のHC吸着型三元触媒のHCの脱離が相当に進んでいるのが通常であるから、当該NOxによるHCの効果的な浄化を期待することができない。     On the other hand, in the case of the catalyst configuration described in Patent Document 2, the details of the NOx adsorbent are not described in this document, but NOx is adsorbed under lean conditions and NOx is desorbed under stoichiometric conditions. Therefore, the NOx adsorbent absorbs NOx under lean conditions and becomes a nitrate compound, and releases alkaline oxides or alkali metals that release NOx under stoichiometric or rich conditions into carbonate compounds, such as Ba, Sr, K, It is inferred that Li is used. However, in NOx adsorbents using alkaline earth metals, etc., even if the exhaust gas is stoichiometric, NOx will not be desorbed unless a high temperature atmosphere of 300 ° C. or higher is reached. Since the HC desorption of the type three-way catalyst is usually proceeding considerably, it is not possible to expect effective purification of HC by the NOx.

しかも、上記NOx吸着材からNOxを脱離させるには、排気ガスの空燃比制御(エンジンの燃料噴射制御)が必要になるところ、排気ガス温度が急激に上昇していくエンジン始動直後は当該制御のための温度センサや空燃比センサなど各種センサの検出精度が高くないことから、仮に比較的低い温度でNOxを脱離させることができたとしても、空燃比制御によって燃費の悪化を招くことなくNOx脱離を図ることは難しい。     Moreover, in order to desorb NOx from the NOx adsorbent, it is necessary to control the air / fuel ratio of exhaust gas (engine fuel injection control), and this control is performed immediately after engine startup when the exhaust gas temperature rises rapidly. The detection accuracy of various sensors such as a temperature sensor and an air-fuel ratio sensor is not high, so even if NOx can be desorbed at a relatively low temperature, the fuel efficiency is not deteriorated by the air-fuel ratio control. It is difficult to desorb NOx.

そこで、本発明は、HC吸着材とNOx吸着材とを組み合わせて、燃費の悪化等の不具合を招くことなく、エンジン冷間始動時の排気ガス浄化性能の向上を図ることを課題とする。     Therefore, an object of the present invention is to improve the exhaust gas purification performance at the time of engine cold start without causing problems such as deterioration in fuel consumption by combining the HC adsorbent and the NOx adsorbent.

本発明では、このような課題を解決するために、低温時にNOx(窒素酸化物)を吸着しそのNOxを温度が高くなると放出するNOx吸着材と、NOをNOに酸化するNO酸化触媒とを組み合わせ、さらに、HC吸着型触媒からのHC脱離量が多くなる前にこのHC吸着型触媒に酸化力の高いNOが流入するように、HC吸着型触媒、NOx吸着材及びNO酸化触媒を配置するようにした。 In the present invention, in order to solve such problems, a NOx adsorbent that releases the temperature the NOx adsorbing NOx (nitrogen oxide) at low temperatures is high, the NO oxidation catalyst to oxidize NO to NO 2 In addition, the HC adsorption catalyst, the NOx adsorbent, and the NO oxidation catalyst so that NO 2 with high oxidizing power flows into the HC adsorption catalyst before the amount of HC desorption from the HC adsorption catalyst increases. Was arranged.

以下、具体的に説明すると、本発明は、排気ガス通路にHC吸着材を有するHC吸着型触媒が設けられている排気ガス浄化触媒装置において、
上記HC吸着型触媒よりも排気ガス流れの上流側の上記排気ガス通路に、100℃以下の温度で排気ガス中のNOxを吸着しこの吸着したNOxの50%以上を200℃以上の温度で脱離するNOx吸着材と、該NOx吸着材から脱離するNOxのうちのNOをNOに酸化するNO酸化触媒とを備え、
上記NOx吸着材とNO酸化触媒とは、該NOx吸着材から脱離するNOxが該NO酸化触媒に接触した後に上記HC吸着型触媒に流入するように、互いに混合することなく区分して設けられているとともに、該NO酸化触媒を経たNOxの大半が上記HC吸着型触媒に対して、上記HC吸着材のHC脱離量がピークとなる触媒温度になるまでに流入するように、該HC吸着型触媒から排気ガス流れの上流側に離間して配置されていることを特徴とする。
Hereinafter, specifically described, the present invention relates to an exhaust gas purification catalyst device provided with an HC adsorption catalyst having an HC adsorbent in an exhaust gas passage.
NOx in the exhaust gas is adsorbed in the exhaust gas passage upstream of the HC adsorption type catalyst at a temperature of 100 ° C. or less, and 50% or more of the adsorbed NOx is desorbed at a temperature of 200 ° C. or more. includes a NOx adsorbent that is released, and the NO oxidation catalyst that oxidizes NO of the NOx desorbed from the NOx adsorbent in NO 2,
The NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst are provided separately from each other so that NOx desorbed from the NOx adsorbent flows into the HC adsorption catalyst after contacting the NO oxidation catalyst. And the HC adsorption so that most of the NOx that has passed through the NO oxidation catalyst flows into the HC adsorption catalyst until the HC desorption amount of the HC adsorbent reaches a peak catalyst temperature. It is characterized by being spaced apart from the type catalyst upstream of the exhaust gas flow.

すなわち、本発明者は、HC吸着材と同様に温度に依存して、低温時にNOxを吸着しそのNOxを温度が高くなると放出するNOx吸着材を採用すれば、空燃比のリーン・リッチの切換え制御を行なうことなく、温度がある程度上昇したときに、NOx吸着材から脱離するNOxをHC吸着型触媒に流入させることができる点に着目した。     That is, the present inventor adopts a NOx adsorbent that adsorbs NOx at a low temperature and releases the NOx when the temperature rises, depending on the temperature as in the case of the HC adsorbent. It was noted that NOx desorbed from the NOx adsorbent can be allowed to flow into the HC adsorption catalyst when the temperature rises to some extent without performing control.

しかし、そのようなNOx吸着材は、吸着したNOxを温度が比較的低いとき(例えば300℃以下)はNOとして脱離し、温度が高くなってくると、次第にNOとして脱離するようになるが、温度が低いときに脱離するNOはNOに比べて酸化力が低い。 However, such NOx adsorbent desorbs as adsorbed NOx as NO when the temperature is relatively low (for example, 300 ° C. or lower), and gradually desorbs as NO 2 when the temperature increases. However, NO desorbed when the temperature is low has lower oxidizing power than NO 2 .

そこで、本発明では、温度が低いときに脱離するNOをNOに転換すべく、上記NOx吸着材とNO酸化触媒とを組み合わせ、NOをNOに酸化させてHC吸着型触媒に流入させるようにした。この場合、NOx吸着材とNO酸化触媒とを混合することも考えられるが、そうすると、NOx吸着材から脱離するNOが必ずしもNO酸化触媒に接触することにはならない。そのため、本発明では、NOx吸着材とNO酸化触媒とを混合することなく区分して設け、NOx吸着材から脱離するNOxがNO酸化触媒に接触した後にHC吸着型触媒に流入するようにした。NOx吸着材とNO酸化触媒とは、前者が排気ガス流れの上流側に位置し、後者がその下流側に位置するように区分することが好ましいが、担体上で前者が下層になり、後者が上層になるように積層する形態で区分するようにしてもよい。 Therefore, in the present invention, in order to convert NO desorbed at a low temperature into NO 2 , the NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst are combined to oxidize NO to NO 2 and flow into the HC adsorption catalyst. I did it. In this case, it is conceivable to mix the NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst, but in this case, NO desorbed from the NOx adsorbent does not necessarily come into contact with the NO oxidation catalyst. Therefore, in the present invention, the NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst are provided separately without mixing, and NOx desorbed from the NOx adsorbent flows into the HC adsorption catalyst after contacting the NO oxidation catalyst. . The NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst are preferably divided so that the former is located on the upstream side of the exhaust gas flow and the latter is located on the downstream side of the exhaust gas flow. You may make it classify | categorize with the form laminated | stacked so that it may become an upper layer.

一方、上述の如くNOをHC吸着型触媒に流入させるようにしても、HC吸着材からのHCの脱離が進んでいては、そのNOをHCの浄化に有効に利用できない。 On the other hand, even if NO 2 is caused to flow into the HC adsorption type catalyst as described above, if the HC is desorbed from the HC adsorbent, the NO 2 cannot be effectively used for purification of HC.

そこで、本発明では、NOx吸着材とNO酸化触媒とを、該NO酸化触媒を経たNOxの大半がHC吸着型触媒に対して、そのHC吸着材のHC脱離量がピークとなる触媒温度になるまでに(当該HC吸着型触媒の温度が例えば200℃になるまでに)流入するように、該HC吸着型触媒から排気ガス流れの上流側に離間して配置した。     Therefore, in the present invention, the NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst are set to a catalyst temperature at which the HC desorption amount of the HC adsorbent reaches a peak with respect to most of the NOx that has passed through the NO oxidation catalyst. The HC adsorption-type catalyst is disposed upstream of the exhaust gas flow so as to flow in (until the temperature of the HC adsorption-type catalyst reaches 200 ° C., for example).

上記HC吸着型触媒は、HC吸着材層と、該HC吸着材層から脱離するHCを酸化浄化する三元触媒層とを備えていることが好ましい。HC吸着材層と三元触媒層とは、担体上において、前者が内側に、後者が外側になるように層状に配置しても、或いは前者が排気ガス流れの上流側に、後者が下流側になるように直列的に配置してもよい。     The HC adsorption catalyst preferably includes an HC adsorbent layer and a three-way catalyst layer for oxidizing and purifying HC desorbed from the HC adsorbent layer. The HC adsorbent layer and the three-way catalyst layer may be arranged on the carrier in layers such that the former is on the inside and the latter is on the outside, or the former is on the upstream side of the exhaust gas flow and the latter is on the downstream side. May be arranged in series so that

これにより、HC吸着材層に吸着されているHCがNOと反応することなく脱離しても、その脱離HCは三元触媒層を通過するから、その三元触媒が当該HCの浄化に効率良く働くことになり、HC浄化率の向上に有利になる。また、HC吸着材層と三元触媒層とを層状に設けた場合には、外側に位置する三元触媒層が、NO酸化触媒での酸化反応熱によって温度が高くなった排気ガスに晒されて加熱されるから、該三元触媒の早期昇温、ひいては排気ガス浄化性能の向上に有利になる。 As a result, even if HC adsorbed on the HC adsorbent layer is desorbed without reacting with NO 2 , the desorbed HC passes through the three-way catalyst layer, so that the three-way catalyst is used for purification of the HC. It works efficiently and is advantageous for improving the HC purification rate. In addition, when the HC adsorbent layer and the three-way catalyst layer are provided in layers, the three-way catalyst layer located outside is exposed to the exhaust gas whose temperature has been increased by the oxidation reaction heat in the NO oxidation catalyst. Therefore, the temperature of the three-way catalyst can be increased quickly, which is advantageous for improving the exhaust gas purification performance.

上記NOx吸着材としては、Zrと希土類金属とを含有する複合酸化物、或いはZrとアルカリ土類金属とを含有する複合酸化物を採用することが好ましく、特にZrと希土類金属とを含有する複合酸化物が好ましい。     As the NOx adsorbent, it is preferable to employ a composite oxide containing Zr and a rare earth metal, or a composite oxide containing Zr and an alkaline earth metal, particularly a composite containing Zr and a rare earth metal. Oxides are preferred.

このような複合酸化物であれば、NOx吸着能が高く、しかも吸着したNOxを酸化力の高いNOとして脱離する300℃以上の高温側での脱離量が多くなるから、HC吸着型触媒に吸着されているHCの浄化に有利になる。 Such a complex oxide has a high NOx adsorbing capacity, and the amount of desorption on the high temperature side of 300 ° C. or higher where the adsorbed NOx is desorbed as NO 2 with high oxidizing power increases. This is advantageous for the purification of HC adsorbed on the catalyst.

上記NO酸化触媒としては、アルミナ粒子にPtが担持されてなるPt担持アルミナを採用することが好ましい。     As the NO oxidation catalyst, it is preferable to employ Pt-supported alumina in which Pt is supported on alumina particles.

このようなNO酸化触媒により、NOx吸着材から低温側で脱離するNOをNOに効率良く酸化することができる。 Such NO oxidation catalyst, a NO desorbed at a low temperature side from the NOx adsorbent can be efficiently oxidized to NO 2.

上記HC吸着材としては、β型、モルデナイト型、Y型或いはペンタシル型のゼオライトを採用することが好ましい。     As the HC adsorbent, β-type, mordenite-type, Y-type or pentasil-type zeolite is preferably employed.

本発明によれば、低温時にNOxを吸着しそのNOxを温度が高くなると放出するNOx吸着材と、NOをNOに酸化するNO酸化触媒とを組み合わせたから、酸化力が高いNOをHC吸着型触媒に供給することができ、しかも、NO酸化触媒を経たNOxの大半が、HC脱離量がピークになる前のHC吸着型触媒に流入するように、NO吸着材及びNO酸化触媒をHC吸着型触媒から排気ガス流れの上流側に離間して配置したから、上記酸化力が高いNOをHC脱離量が多くなる前に当該HC吸着型触媒に供給することができ、排気ガス中のNOxを有効に利用して、燃費の悪化を招くことなく、エンジン冷間始動時等の排気ガス温度が低いときの排気ガス浄化性能を高めることができる。 According to the present invention, since a combination of a NOx adsorbent that releases the temperature the NOx adsorbs NOx at low temperatures is high, the NO oxidation catalyst to oxidize NO to NO 2, the oxidizing power higher NO 2 HC adsorbing The NO adsorbent and the NO oxidation catalyst can be supplied to the HC so that most of the NOx that has passed through the NO oxidation catalyst flows into the HC adsorption catalyst before the HC desorption amount reaches its peak. Since the adsorbing catalyst is arranged away from the upstream side of the exhaust gas flow, NO 2 with high oxidizing power can be supplied to the HC adsorbing catalyst before the HC desorption amount increases, By effectively using NOx, it is possible to improve the exhaust gas purification performance when the exhaust gas temperature is low, such as when the engine is cold started, without causing deterioration of fuel consumption.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。     Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

図1において、1はガソリンエンジンの排気ガス通路である。この排気ガス通路1には、NOx吸着酸化触媒2とHC吸着型触媒3とが、前者が排気ガス流れの上流側に、後者が下流側になるように、直列的に配置されている。     In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an exhaust gas passage of a gasoline engine. In this exhaust gas passage 1, a NOx adsorption oxidation catalyst 2 and an HC adsorption catalyst 3 are arranged in series so that the former is on the upstream side of the exhaust gas flow and the latter is on the downstream side.

NOx吸着酸化触媒2は、NOx吸着材4とNO酸化触媒5とを備え、NOx吸着材4が排気ガス流れの上流側に配置され、その下流側にNO酸化触媒5が配置されている。NOx吸着材4は、ハニカム担体にNOx吸着材料を担持させてなり、NO酸化触媒5は、ハニカム担体にNO酸化触媒材料を担持させてなる。HC吸着型触媒3は、HC吸着材層と三元触媒層とを備え、ハニカム担体上において、HC吸着材層が内側に、三元触媒層が外側になるように層状に設けられている。     The NOx adsorption oxidation catalyst 2 includes a NOx adsorbent 4 and a NO oxidation catalyst 5, and the NOx adsorbent 4 is disposed on the upstream side of the exhaust gas flow, and the NO oxidation catalyst 5 is disposed on the downstream side thereof. The NOx adsorbent 4 is made by supporting a NOx adsorbing material on a honeycomb carrier, and the NO oxidation catalyst 5 is made by carrying a NO oxidation catalyst material on a honeycomb carrier. The HC adsorption catalyst 3 includes an HC adsorbent layer and a three-way catalyst layer, and is provided on the honeycomb carrier in layers so that the HC adsorbent layer is on the inner side and the three-way catalyst layer is on the outer side.

NOx吸着材4は、100℃以下の温度で排気ガス中のNOxを吸着し、この吸着したNOxの50%以上を200℃以上の温度になったときに脱離する。NO酸化触媒5は、NOx吸着材4から脱離するNOxのうちのNOをNOに酸化する。HC吸着材は、低温時に排気ガス中のHCを吸着し、温度が高くなると吸着していたHCを脱離する。そのHC脱離量がピークになる温度は、200℃前後であるものが多いが、180℃付近にピーク温度があるもの、240℃付近にピーク温度があるものもあり、HC吸着材の種類によって異なる。 The NOx adsorbent 4 adsorbs NOx in the exhaust gas at a temperature of 100 ° C. or less, and desorbs when 50% or more of the adsorbed NOx reaches a temperature of 200 ° C. or more. NO oxidizing catalyst 5 oxidizes NO of the NOx desorbed from the NOx adsorbent 4 to NO 2. The HC adsorbent adsorbs HC in the exhaust gas at a low temperature, and desorbs the adsorbed HC as the temperature rises. The temperature at which the HC desorption amount reaches a peak is often around 200 ° C., but there is a peak temperature around 180 ° C. and a peak temperature around 240 ° C., depending on the type of HC adsorbent. Different.

そこで、本発明では、NOx吸着材4から脱離してNO酸化触媒5を経たNOxの大半がHC吸着型触媒3に対して、上記HC吸着材のHC脱離量がピークとなる触媒温度になるまでに流入するように、NOx吸着酸化触媒2をHC吸着型触媒3から排気ガス流れの上流側に離間して配置している。     Therefore, in the present invention, most of NOx desorbed from the NOx adsorbent 4 and passed through the NO oxidation catalyst 5 has a catalyst temperature at which the HC desorption amount of the HC adsorbent reaches a peak with respect to the HC adsorption catalyst 3. The NOx adsorption oxidation catalyst 2 is disposed away from the HC adsorption catalyst 3 on the upstream side of the exhaust gas flow so as to flow into the exhaust gas flow.

<NOx吸着材のNOx脱離特性>
NOx吸着材として、ZrCeNd複合酸化物にPdを担持させてなるPd担持ZrCeNd複合酸化物と、ZrPr複合酸化物にPdを担持させてなるPd担持ZrPr複合酸化物と、ZrSr複合酸化物(Pd担持なし)とを準備した。ZrCeNd複合酸化物の組成はZrO:CeO:Nd=45:45:10(質量比)であり、そのPd担持量は1.0質量%である。ZrPr複合酸化物の組成はZrO:PrO=60:40(質量比)であり、そのPd担持量は1.0質量%である。ZrSr複合酸化物のSrO含有量は9.31質量%である。
<NOx desorption characteristics of NOx adsorbent>
As NOx adsorbents, a Pd-supported ZrCeNd composite oxide in which Pd is supported on a ZrCeNd composite oxide, a Pd-supported ZrPr composite oxide in which Pd is supported on a ZrPr composite oxide, and a ZrSr composite oxide (Pd support) None). The composition of the ZrCeNd composite oxide is ZrO 2 : CeO 2 : Nd 2 O 3 = 45: 45: 10 (mass ratio), and the supported amount of Pd is 1.0% by mass. The composition of the ZrPr composite oxide is ZrO 2 : PrO 2 = 60: 40 (mass ratio), and the supported amount of Pd is 1.0% by mass. The SrO content of the ZrSr composite oxide is 9.31% by mass.

これら3種のNOx吸着材について、吸着したNOxの温度に関する脱離特性をNO−TPD(昇温脱離)テストにより調べた。すなわち、図2に示すように、NOx吸着材に対して前処理を行なってから、NOを吸着させ、しかる後、吸着したNOを脱離させる処理を行なってそのNO脱離量の温度変化を調べた。図2の前処理は、還元性ガス(H;0.45%,残He,流量;100mL/分)を供給しながら、そのガス温度を30℃/分の速度で室温(25℃)から上昇させ、600℃の温度に10分間保持した後、ガス温度を室温に戻すというものである。NO+O吸着処理は、NO含有ガス(NO;4000ppm,O;3.0%,残He,流量;100mL/分)を室温で15分間供給するというものである。NO脱離処理は、Heガス(流量;50mL/分)を供給しながら、ガス温度を20℃/分の速度で600℃まで上昇させるというものである。なお、この場合のNO脱離量にはNOだけでなく、NOも含まれている。 For these three types of NOx adsorbents, the desorption characteristics related to the temperature of the adsorbed NOx were examined by a NO-TPD (temperature-programmed desorption) test. That is, as shown in FIG. 2, the pretreatment is performed on the NOx adsorbent, then NO is adsorbed, and then the adsorbed NO is desorbed, and the temperature change of the NO desorption amount is measured. Examined. In the pretreatment of FIG. 2, while supplying a reducing gas (H 2 ; 0.45%, residual He, flow rate; 100 mL / min), the gas temperature is changed from room temperature (25 ° C.) at a rate of 30 ° C./min. The temperature is raised and held at a temperature of 600 ° C. for 10 minutes, and then the gas temperature is returned to room temperature. The NO + O 2 adsorption treatment is to supply NO-containing gas (NO; 4000 ppm, O 2 ; 3.0%, remaining He, flow rate; 100 mL / min) at room temperature for 15 minutes. The NO desorption treatment is to increase the gas temperature to 600 ° C. at a rate of 20 ° C./min while supplying He gas (flow rate: 50 mL / min). Note that the NO desorption amount in this case includes not only NO but also NO 2 .

図3はPd担持ZrCeNd複合酸化物のNO脱離特性を示す。このNO吸着材では、100℃付近、200℃付近及び400℃付近に脱離ピークが現れており、吸着したNOxの50%以上を200℃以上の温度で脱離することが同図のグラフからわかる。     FIG. 3 shows NO desorption characteristics of the Pd-supported ZrCeNd composite oxide. In this NO adsorbent, desorption peaks appear in the vicinity of 100 ° C., 200 ° C., and 400 ° C., and from the graph in the figure, 50% or more of the adsorbed NOx is desorbed at a temperature of 200 ° C. or more. Recognize.

図4はPd担持ZrPr複合酸化物のNO脱離特性を示す。このNO吸着材では、250℃付近及び430℃付近に脱離ピークが現れており、吸着したNOxの50%以上を200℃以上の温度で脱離することが同図のグラフからわかる。     FIG. 4 shows NO desorption characteristics of the Pd-supported ZrPr composite oxide. In this NO adsorbent, desorption peaks appear at around 250 ° C. and around 430 ° C., and it can be seen from the graph in the figure that 50% or more of the adsorbed NOx is desorbed at a temperature of 200 ° C. or more.

図5はZrSr複合酸化物のNO脱離特性を示す。このNO吸着材では、100℃付近及び500℃付近に脱離ピークが現れており、吸着したNOxの50%以上を200℃以上の温度で脱離することが同図のグラフからわかる。     FIG. 5 shows the NO desorption characteristics of the ZrSr composite oxide. In this NO adsorbent, desorption peaks appear at around 100 ° C. and around 500 ° C., and it can be seen from the graph in the figure that 50% or more of the adsorbed NOx is desorbed at a temperature of 200 ° C. or more.

また、図3乃至図5のグラフを比較すると、希土類金属を含有し且つPdを担持させたPd担持ZrCeNd複合酸化物及びPd担持ZrPr複合酸化物の方が、アルカリ土類金属を含有するZrSr複合酸化物(Pd担持なし)よりもNOの吸着脱離量が多いことがわかる。Pd担持ZrPr複合酸化物のNO吸着脱離量が特に多い。     3 to 5, the Pd-supported ZrCeNd composite oxide containing rare earth metal and supporting Pd and the Pd-supported ZrPr composite oxide are more suitable for the ZrSr composite containing an alkaline earth metal. It can be seen that the amount of adsorption / desorption of NO is larger than that of the oxide (no Pd supported). The NO adsorption / desorption amount of the Pd-supported ZrPr composite oxide is particularly large.

<冷間排気ガス浄化性能>
−実験装置−
図6は冷間排気ガス浄化性能に調べるための実験装置である。同図において、符号6は排気ガス通路を形成する石英管であり、この石英管6の排気ガス通路に、NOx吸着材4、NO酸化触媒5及びHC吸着型触媒3を排気ガス流れ上流側から順に配設した。担体容量は、NOx吸着材が25mL、NO酸化触媒が12.5mL、HC吸着型触媒が32.5mLである。石英管6には、NOx吸着材4及びNO酸化触媒5を加熱するヒータ7と、HC吸着型触媒3を保温する保温材8とを取り付けた。
<Cool exhaust gas purification performance>
-Experimental equipment-
FIG. 6 shows an experimental device for examining the cold exhaust gas purification performance. In the figure, reference numeral 6 denotes a quartz tube forming an exhaust gas passage, and the NOx adsorbent 4, the NO oxidation catalyst 5 and the HC adsorption catalyst 3 are placed in the exhaust gas passage of the quartz tube 6 from the upstream side of the exhaust gas flow. Arranged in order. The carrier capacity is 25 mL for the NOx adsorbent, 12.5 mL for the NO oxidation catalyst, and 32.5 mL for the HC adsorption catalyst. A quartz tube 6 was provided with a heater 7 for heating the NOx adsorbent 4 and the NO oxidation catalyst 5 and a heat insulating material 8 for keeping the HC adsorption catalyst 3 warm.

また、NOx吸着材4の中間部及びHC吸着型触媒3の上流部に温度センサ(熱電対)9,10を設け、ヒータ7によるNOx吸着材4の加熱温度が300℃になったときに、HC吸着材(HC吸着型触媒3)の上流部の温度が180℃又は200℃以上となるように、HC吸着型触媒3の位置を調節できるようにした。     Further, when temperature sensors (thermocouples) 9 and 10 are provided in the intermediate part of the NOx adsorbent 4 and the upstream part of the HC adsorption type catalyst 3, the heating temperature of the NOx adsorbent 4 by the heater 7 becomes 300 ° C. The position of the HC adsorption type catalyst 3 can be adjusted so that the temperature of the upstream portion of the HC adsorbent (HC adsorption type catalyst 3) is 180 ° C. or 200 ° C. or higher.

−供試触媒装置−
上記実験装置により、以下の6つのケースについて冷間HC浄化率及び冷間NO浄化率を測定した。
-Test catalyst device-
With the above experimental apparatus, the cold HC purification rate and the cold NO purification rate were measured in the following six cases.

第1ケース;NOx吸着材としてPd担持ZrPr複合酸化物を採用
(NOx吸着材温度300℃時点のHC吸着材上流部温度180℃)
第2ケース;NOx吸着材としてPd担持ZrCeNd複合酸化物を採用
(NOx吸着材温度300℃時点のHC吸着材上流部温度180℃)
第3ケース;NOx吸着材としてZrSr複合酸化物(Pd担持なし)を採用
(NOx吸着材温度300℃時点のHC吸着材上流部温度180℃)
第4ケース;NOx吸着材及びNO酸化触媒なし
第5ケース;第1ケースにおいてNO酸化触媒なし
(NOx吸着材温度300℃時点のHC吸着材上流部温度180℃)
第6ケース;第1ケースにおいてNOx吸着材温度300℃時点のHC吸着材上流部 温度200℃以上
First case: Pd-supported ZrPr composite oxide is used as NOx adsorbent
(HC adsorbent upstream temperature 180 ° C when NOx adsorbent temperature is 300 ° C)
Second case: Pd-supported ZrCeNd composite oxide is used as NOx adsorbent
(HC adsorbent upstream temperature 180 ° C when NOx adsorbent temperature is 300 ° C)
Third case: ZrSr composite oxide (no Pd supported) is used as NOx adsorbent
(HC adsorbent upstream temperature 180 ° C when NOx adsorbent temperature is 300 ° C)
4th case: NOx adsorbent and NO oxidation catalyst 5th case: NO oxidation catalyst in the 1st case
(HC adsorbent upstream temperature 180 ° C when NOx adsorbent temperature is 300 ° C)
Sixth case: HC adsorbent upstream temperature at the time of NOx adsorbent temperature of 300 ° C in the first case is 200 ° C

HC吸着型触媒3については、HC吸着材と三元触媒とをハニカム担体上において、前者が内側に、後者が外側になるように層状に設け、さらに三元触媒層については外側三元触媒層と内側三元触媒層の2層構造とした。     For the HC adsorption type catalyst 3, the HC adsorbent and the three-way catalyst are provided on the honeycomb carrier in layers so that the former is on the inside and the latter is on the outside, and the three-way catalyst layer is the outer three-way catalyst layer. And an inner three-way catalyst layer.

供試触媒装置の具体的な構成は次のとおりである。なお、単位(g/L)はハニカム担体1L当たりの質量である。     The specific configuration of the test catalyst device is as follows. The unit (g / L) is the mass per 1 L of honeycomb carrier.

NOx吸着材;Pd/ZrCeNd複合酸化物、Pd/ZrPr複合酸化物、
又はZrSr複合酸化物(Pd担持なし) 80g/L
NO酸化触媒;Pt/La含有アルミナ 100g/L(Pt担持量2.0g/L)
HC吸着材層;β−ゼオライト 160g/L
外側三元触媒層;CeO 5.5g/L
ZrCeNd複合酸化物 5.7g/L
Pd/La含有アルミナ 45.45g/L
(Pd 0.45g/L)
Pd/CeZrLaYアルミナ複合酸化物 22.85g/L
(Pd 0.25g/L)
内側三元触媒層;Rh/ZrCeNd複合酸化物 70.1g/L
(Rh 0.1g/L)
Rh/ZrLa複合酸化物担持アルミナ 30.05g/L
(Rh 0.05g/L)
La含有アルミナ 13g/L
NOx adsorbent; Pd / ZrCeNd composite oxide, Pd / ZrPr composite oxide,
Or ZrSr composite oxide (no Pd supported) 80 g / L
NO oxidation catalyst: Pt / La-containing alumina 100 g / L (Pt loading 2.0 g / L)
HC adsorbent layer; β-zeolite 160g / L
Outer three-way catalyst layer; CeO 2 5.5 g / L
ZrCeNd composite oxide 5.7 g / L
Pd / La containing alumina 45.45 g / L
(Pd 0.45 g / L)
Pd / CeZrLaY alumina composite oxide 22.85 g / L
(Pd 0.25 g / L)
Inner three-way catalyst layer; Rh / ZrCeNd composite oxide 70.1 g / L
(Rh 0.1g / L)
Rh / ZrLa composite oxide supported alumina 30.05 g / L
(Rh 0.05g / L)
La-containing alumina 13g / L

「Pd/」、「Pt/」及び「Rh/」はPd、Pt又はRhを「/」の次に記載した母材に担持させたことを意味する。     “Pd /”, “Pt /” and “Rh /” mean that Pd, Pt or Rh is supported on the base material described next to “/”.

外側三元触媒層のZrCeNd複合酸化物の組成はZrO:CeO:Nd=55:35:10(質量比)であり、内側三元触媒層のZrCeNd複合酸化物の組成はZrO:CeO:Nd=80:10:10(質量比)である。CeZrLaYアルミナ複合酸化物の組成はAl:CeO:ZrO:La:Y=80.1:10.4:7.4:1.7:0.4(質量比)である。La含有アルミナのLa含有量はいずれも4質量%である。ZrLa複合酸化物担持アルミナの組成はZrO:La:Al=38:2:60(質量比)である。 The composition of the ZrCeNd composite oxide of the outer three-way catalyst layer is ZrO 2 : CeO 2 : Nd 2 O 3 = 55: 35: 10 (mass ratio), and the composition of the ZrCeNd composite oxide of the inner three-way catalyst layer is ZrO 2 : CeO 2 : Nd 2 O 3 = 80: 10: 10 (mass ratio). The composition of the CeZrLaY alumina composite oxide was Al 2 O 3 : CeO 2 : ZrO 2 : La 2 O 3 : Y 2 O 3 = 80.1: 10.4: 7.4: 1.7: 0.4 (mass Ratio). The La 2 O 3 content of the La-containing alumina is 4% by mass. The composition of the ZrLa composite oxide-supported alumina is ZrO 2 : La 2 O 3 : Al 2 O 3 = 38: 2: 60 (mass ratio).

HC吸着材のハニカム担体への担持にはバインダとしてアルミナゾルを用い、NO吸着材、三元触媒など各材料のハニカム担体への担持にはバインダとして硝酸ジルコニルを用いた。     Alumina sol was used as a binder for supporting the HC adsorbent on the honeycomb carrier, and zirconyl nitrate was used as a binder for supporting each material such as NO adsorbent and three-way catalyst on the honeycomb carrier.

−実験手順−
上記6つのケース各々に関し、まず、HC吸着型触媒のみを上記実験装置とは別のガス流通装置に取り付けて、トルエン含有ガス(トルエン濃度2500ppmC,残N)を50℃の温度で900秒間流してトルエンを吸着させた。そのときの900秒間でのトルエン供給量をA、吸着されたトルエン量をBとする。トルエン吸着量Bは、HC吸着型触媒を素通りしたトルエン量より求めた。
-Experimental procedure-
In each of the above six cases, first, only the HC adsorption catalyst is attached to a gas flow device different from the experimental device, and a toluene-containing gas (toluene concentration 2500 ppmC, remaining N 2 ) is allowed to flow at a temperature of 50 ° C. for 900 seconds. Then, toluene was adsorbed. The amount of toluene supplied in 900 seconds at that time is A, and the amount of adsorbed toluene is B. The toluene adsorption amount B was determined from the amount of toluene passed through the HC adsorption catalyst.

上記トルエン吸着処理を行なったHC吸着型触媒を上記実験装置の保温材配設部位にセットするとともに、第1ケース〜第3ケース及び第6ケースではNO吸着材及びNO酸化触媒を当該実験装置のヒータ配設部位にセットした。第5ケースではNOx吸着材のみ(NO酸化触媒なし)をセットした。なお、第4ケースはNOx吸着材及びNO酸化触媒なしである。     The HC adsorption type catalyst that has been subjected to the toluene adsorption treatment is set in the heat insulating material disposition site of the experimental apparatus, and in the first to third cases and the sixth case, the NO adsorbent and the NO oxidation catalyst are used in the experimental apparatus. It set to the heater arrangement | positioning site | part. In the fifth case, only NOx adsorbent (no NO oxidation catalyst) was set. The fourth case has no NOx adsorbent and NO oxidation catalyst.

次に、上記実験装置において、A/F=14.7の模擬排気ガス(CO:13.9%,O:0.6%,CO:0.6%,H:0.2%,NO:1000ppm,HO:10%,残:N(HC不含))を50℃の一定温度で600秒間流した。そのときの600秒間でのNO供給量をD1、吸着されたNO量をEとする。NO吸着量Eは素通りしたNO量より求めた。 Next, in the above experimental apparatus, simulated exhaust gas with A / F = 14.7 (CO 2 : 13.9%, O 2 : 0.6%, CO: 0.6%, H 2 : 0.2% NO: 1000 ppm, H 2 O: 10%, balance: N 2 (without HC) was allowed to flow at a constant temperature of 50 ° C. for 600 seconds. The NO supply amount in 600 seconds at that time is D1, and the adsorbed NO amount is E. The NO adsorption amount E was determined from the passed NO amount.

続いて、上記模擬排気ガスを流しながらヒータ7により該ヒータ配設部位(NOx吸着材,NO酸化触媒)の温度を30℃/分の速度で600℃まで上昇させていき、HC吸着型触媒の下流側に流出するHC量及びNOx量を測定した。そのHC流出量をCとし、NOx流出量をFとする。また、HC吸着型触媒の温度が250℃(三元触媒のライトオフ温度に相当)に達するまでの上記模擬排気ガスによるNO供給量をD2とする。     Subsequently, while the simulated exhaust gas is flowing, the heater 7 raises the temperature of the heater arrangement site (NOx adsorbent, NO oxidation catalyst) to 600 ° C. at a rate of 30 ° C./min. The amount of HC and NOx flowing out downstream were measured. The HC outflow amount is C, and the NOx outflow amount is F. The amount of NO supply by the simulated exhaust gas until the temperature of the HC adsorption catalyst reaches 250 ° C. (corresponding to the light-off temperature of the three-way catalyst) is D2.

そうして、式[(B−C)×100/A]で求めたHC浄化率を各ケースの冷間HC浄化率とし、NO供給量D1とD2との合計量に対するNOx浄化量(NO吸着量E−NOx流出量F)の割合を[(E−F)×100/(D1+D2)]で求めて冷間NOx浄化率とした。結果は表1のとおりである。     Then, the HC purification rate obtained by the formula [(BC) × 100 / A] is used as the cold HC purification rate of each case, and the NOx purification amount (NO adsorption) with respect to the total amount of the NO supply amounts D1 and D2. The ratio of the amount E−NOx outflow amount F) was obtained by [(E−F) × 100 / (D1 + D2)] and used as the cold NOx purification rate. The results are shown in Table 1.

Figure 2009167844
Figure 2009167844

表1によれば、NOx吸着材及びNO酸化触媒を有し且つNOx吸着材温度300℃時点のHC吸着材上流部温度を180℃とした第1ケース〜第3ケース(実施例)は、第4ケース〜第6ケース(比較例)よりも、冷間HC浄化率及び冷間NO浄化率が高くなっている。第1ケース(NO酸化触媒あり)の冷間HC浄化率及び冷間NO浄化率が第5ケース(NO酸化触媒なし)よりも高くなっているのは、NO酸化触媒によるNO→NO酸化の効果である。また、NOx吸着材温度300℃時点のHC吸着材上流部の温度が200℃以上である第6ケースでは、該第1ケース(HC吸着材上流部温度180℃)よりも冷間HC浄化率及び冷間NO浄化率がかなり低くなっているが、これは、HC吸着材のHC脱離量がピークとなった後にNO酸化触媒を経たNOxの多くがHC吸着型触媒に流入し、そのNOxが先に吸着されたHCの浄化に有効に利用されなかったためと認められる。 According to Table 1, the first case to the third case (examples) having the NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst and the HC adsorbent upstream temperature at the time of the NOx adsorbent temperature of 300 ° C are 180 ° C. The cold HC purification rate and the cold NO purification rate are higher than those in the fourth to sixth cases (comparative example). The cold HC purification rate and cold NO purification rate of the first case (with NO oxidation catalyst) are higher than those of the fifth case (without NO oxidation catalyst) because of NO → NO 2 oxidation by the NO oxidation catalyst. It is an effect. Further, in the sixth case where the temperature of the upstream portion of the HC adsorbent at the time of the NOx adsorbent temperature of 300 ° C. is 200 ° C. or more, the cold HC purification rate and the temperature of the first case (HC upstream portion temperature of 180 ° C.) Although the cold NO purification rate is considerably low, most of the NOx that has passed through the NO oxidation catalyst after the HC desorption amount of the HC adsorbent reaches its peak flows into the HC adsorption catalyst, and the NOx is reduced. This is probably because it was not effectively used to purify the previously adsorbed HC.

また、第1ケース〜第3ケースのうちでは、Pd担持ZrPr複合酸化物、Pd担持ZrCeNd複合酸化物及びZrSr複合酸化物(Pd担持なし)の順で上記浄化率が低くなっている。これは、各NOx吸着材のNOx吸着脱離量の大小が各供試触媒装置の冷間HC浄化率及び冷間NO浄化率に影響した結果であるとみることができる。     In the first to third cases, the purification rate decreases in the order of Pd-supported ZrPr composite oxide, Pd-supported ZrCeNd composite oxide, and ZrSr composite oxide (no Pd support). This can be considered as a result of the amount of NOx adsorption / desorption of each NOx adsorbent affecting the cold HC purification rate and the cold NO purification rate of each sample catalyst device.

本発明の実施形態に係る排気ガス浄化触媒装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an exhaust gas purification catalyst device according to an embodiment of the present invention. NO−TPDテストの態様を示すグラフ図である。It is a graph which shows the aspect of a NO-TPD test. Pd担持ZrCeNd複合酸化物のNO脱離特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the NO desorption characteristic of Pd carrying | support ZrCeNd complex oxide. Pd担持ZrPr複合酸化物のNO脱離特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the NO desorption characteristic of Pd carrying | support ZrPr complex oxide. ZrSr複合酸化物のNO脱離特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the NO desorption characteristic of ZrSr complex oxide. 冷間排気ガス浄化性能を評価する実験装置を示す図である。It is a figure which shows the experimental apparatus which evaluates cold exhaust gas purification performance.

符号の説明Explanation of symbols

1 排気ガス通路
2 NOx吸着酸化触媒
3 HC吸着型触媒
4 NOx吸着材
5 NO酸化触媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas passage 2 NOx adsorption oxidation catalyst 3 HC adsorption type catalyst 4 NOx adsorption material 5 NO oxidation catalyst

Claims (4)

排気ガス通路にHC吸着材を有するHC吸着型触媒が設けられている排気ガス浄化触媒装置において、
上記HC吸着型触媒よりも排気ガス流れの上流側の上記排気ガス通路に、100℃以下の温度で排気ガス中のNOxを吸着しこの吸着したNOxの50%以上を200℃以上の温度で脱離するNOx吸着材と、該NOx吸着材から脱離するNOxのうちのNOをNOに酸化するNO酸化触媒とを備え、
上記NOx吸着材とNO酸化触媒とは、該NOx吸着材から脱離するNOxが該NO酸化触媒に接触した後に上記HC吸着型触媒に流入するように、互いに混合することなく区分して設けられているとともに、該NO酸化触媒を経たNOxの大半が上記HC吸着型触媒に対して、上記HC吸着材のHC脱離量がピークとなる触媒温度になるまでに流入するように、該HC吸着型触媒から排気ガス流れの上流側に離間して配置されていることを特徴とする排気ガス浄化触媒装置。
In an exhaust gas purification catalyst device provided with an HC adsorption type catalyst having an HC adsorbent in an exhaust gas passage,
NOx in the exhaust gas is adsorbed in the exhaust gas passage upstream of the HC adsorption type catalyst at a temperature of 100 ° C. or less, and 50% or more of the adsorbed NOx is desorbed at a temperature of 200 ° C. or more. includes a NOx adsorbent that is released, and the NO oxidation catalyst that oxidizes NO of the NOx desorbed from the NOx adsorbent in NO 2,
The NOx adsorbent and the NO oxidation catalyst are provided separately from each other so that NOx desorbed from the NOx adsorbent flows into the HC adsorption catalyst after contacting the NO oxidation catalyst. And the HC adsorption so that most of the NOx that has passed through the NO oxidation catalyst flows into the HC adsorption catalyst until the HC desorption amount of the HC adsorbent reaches a peak catalyst temperature. An exhaust gas purifying catalyst device, wherein the exhaust gas purifying catalyst device is spaced apart from the mold catalyst upstream of the exhaust gas flow.
請求項1において、
上記HC吸着型触媒は、HC吸着材層と、該HC吸着材層から脱離するHCを酸化浄化する三元触媒層とを備えていることを特徴とする排気ガス浄化触媒装置。
In claim 1,
The HC adsorption catalyst comprises an HC adsorbent layer and a three-way catalyst layer for oxidizing and purifying HC desorbed from the HC adsorbent layer.
請求項1又は請求項2において、
上記NOx吸着材は、Zrと希土類金属とを含有する複合酸化物であることを特徴とする排気ガス浄化触媒装置。
In claim 1 or claim 2,
The exhaust gas purifying catalyst device, wherein the NOx adsorbent is a composite oxide containing Zr and a rare earth metal.
請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
上記NO酸化触媒は、アルミナ粒子にPtが担持されてなるPt担持アルミナを含有することを特徴とする排気ガス浄化触媒装置。
In any one of Claim 1 thru | or 3,
The exhaust gas purifying catalyst device, wherein the NO oxidation catalyst contains Pt-supported alumina in which Pt is supported on alumina particles.
JP2008004869A 2008-01-11 2008-01-11 Exhaust emission control catalyst device Pending JP2009167844A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008004869A JP2009167844A (en) 2008-01-11 2008-01-11 Exhaust emission control catalyst device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008004869A JP2009167844A (en) 2008-01-11 2008-01-11 Exhaust emission control catalyst device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009167844A true JP2009167844A (en) 2009-07-30

Family

ID=40969312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008004869A Pending JP2009167844A (en) 2008-01-11 2008-01-11 Exhaust emission control catalyst device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009167844A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110099981A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Robert Bosch Gmbh Procedure and device for controlling an exhaust gas purification system
WO2011162030A1 (en) 2010-06-24 2011-12-29 エヌ・イー ケムキャット株式会社 Exhaust gas catalytic purging unit using selective reduction catalyst, exhaust gas purging method, and diesel automobile equipped with exhaust gas catalytic purging unit
WO2012147376A1 (en) 2011-04-28 2012-11-01 エヌ・イー ケムキャット株式会社 Off gas purification device
WO2013172128A1 (en) 2012-05-14 2013-11-21 エヌ・イーケムキャット株式会社 Exhaust gas purifier

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110099981A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Robert Bosch Gmbh Procedure and device for controlling an exhaust gas purification system
US8646253B2 (en) * 2009-11-05 2014-02-11 Robert Bosch Gmbh Procedure and device for controlling an exhaust gas purification system
WO2011162030A1 (en) 2010-06-24 2011-12-29 エヌ・イー ケムキャット株式会社 Exhaust gas catalytic purging unit using selective reduction catalyst, exhaust gas purging method, and diesel automobile equipped with exhaust gas catalytic purging unit
WO2012147376A1 (en) 2011-04-28 2012-11-01 エヌ・イー ケムキャット株式会社 Off gas purification device
WO2013172128A1 (en) 2012-05-14 2013-11-21 エヌ・イーケムキャット株式会社 Exhaust gas purifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9810120B2 (en) Exhaust gas purifying system
JP5826285B2 (en) NOx absorption catalyst
US8105559B2 (en) Thermally regenerable nitric oxide adsorbent
JP2002364343A (en) Exhaust emission control system
JP5458973B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP2009165904A (en) Exhaust gas purifier
MX2013003568A (en) Lean nox trap type exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification system.
JP2009167844A (en) Exhaust emission control catalyst device
JP3704701B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP2002143683A (en) Catalyst for purification of exhaust gas and method for manufacturing the same
JP2008296090A (en) Exhaust cleaning catalyst, exhaust cleaning system, and exhaust cleaning method
JP2011183319A (en) Catalyst and method for cleaning exhaust gas
JP2009208045A (en) Exhaust gas cleaning catalyst
JP2016151190A (en) Exhaust emission control device
JP5094199B2 (en) Exhaust gas purification device
JP4946658B2 (en) Exhaust gas purification catalyst device
JP5640521B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2002168117A (en) Exhaust emission control system
JP2008229546A (en) Catalyst for purifying exhaust gas and its manufacturing method
JP2009007946A (en) Exhaust emission control catalyst device
JP2003135970A (en) Exhaust gas cleaning catalyst
JP4019351B2 (en) NOx purification catalyst and NOx purification system
JP2009162145A (en) Catalyst device for purification of exhaust gas
JP2005090426A (en) Exhaust emission control system
JP2009007944A (en) Exhaust emission control catalyst device