JP2014001679A - Catalytic converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス中のPMを捕捉可能な触媒コンバーターに関するものである。 The present invention relates to a catalytic converter capable of capturing PM in exhaust gas.
各種産業界においては、環境影響負荷低減に向けた様々な取り組みが世界規模でおこなわれており、中でも、自動車産業においては、燃費性能に優れたガソリンエンジン車は勿論のこと、ハイブリッド車や電気自動車等のいわゆるエコカーの普及とそのさらなる性能向上に向けた開発が日々進められている。 Various industries are making various efforts to reduce environmental impact on a global scale. Among them, in the automobile industry, not only gasoline engine cars with excellent fuel efficiency, but also hybrid cars and electric cars. The development of the so-called eco-cars such as the above and the further improvement of its performance is being promoted every day.
ここで、ディーゼル車を取り挙げた場合に、ディーゼル車から発せられる排ガス中には多量の粒子状物質(PM: Particulate Matter)が含まれており、この種の排ガスを処理する触媒コンバーターとして、酸化触媒(DOC)とともにDPF触媒(Diesel Particulate Filter)を使用したものが一般に用いられている。 Here, when a diesel vehicle is taken up, the exhaust gas emitted from the diesel vehicle contains a large amount of particulate matter (PM), and as a catalytic converter for treating this type of exhaust gas, it is oxidized. A catalyst using a DPF catalyst (Diesel Particulate Filter) together with a catalyst (DOC) is generally used.
この触媒コンバーターは、SiC等のセラミックスからなる多孔質の隔壁から構成される多数のセルを有するハニカム基材を担体とし、貴金属触媒を有する触媒層が担持されたものが一般に用いられている。そして、特許文献１には、複数のセルの一方の開口端部（ガス流入側の端部）と他方の開口端部（ガス流出側の端部）に互い違いに目封じされてなる目封止部が形成され、隔壁の上に隔壁の平均細孔径より小さい平均細孔径のPM捕集層が形成され、PM捕集層の表面を含む一部の領域に触媒をコートさせず、隔壁に触媒をコートさせている触媒担持フィルタが開示されている。
This catalytic converter generally uses a honeycomb substrate having a large number of cells composed of porous partition walls made of ceramics such as SiC as a carrier and carries a catalyst layer having a noble metal catalyst.
特許文献１で開示される触媒担持フィルタによれば、隔壁上に平均細孔径の小さいPM捕集層が形成され、隔壁に触媒をコートさせることによって圧損上昇の抑制効果が得られるとしているが、実際には、触媒担持フィルタのガス流入側における触媒層のコート率が高くなり過ぎると、セルを構成する隔壁の有する細孔が閉塞され、PMが堆積して圧損が上昇することになる。
According to the catalyst-carrying filter disclosed in
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、排ガス中の粒子状物質(PM)が堆積することによる圧損上昇を抑制することのできる触媒コンバーターを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a catalytic converter capable of suppressing an increase in pressure loss due to accumulation of particulate matter (PM) in exhaust gas.
前記目的を達成すべく、本発明による触媒コンバーターは、多孔質の隔壁から構成されるセルを有するハニカム基材に触媒層が担持されてなる触媒コンバーターにおいて、ガスが流入する流入端とガスが流出する流出端には双方のセルの開口が交互に目封止部によって目封止されて市松模様状を呈し、双方の端部の目封止部が相補的な位置に配されており、ガスは、目封止部を具備しないセルの開口を介して進入し、該目封止部を具備しないセルを流通するとともに、該セルの隔壁のインレット領域を通り、さらにアウトレット領域を通って目封止部を具備するセル内に進入して目封止部を具備するセル内にも流通する触媒コンバーターであって、前記流入端側の領域における触媒層のコート占有率は触媒コンバーターの全体の触媒層のコート占有率よりも10%以上少ない割合であり、かつ、前記流入端側の領域における貴金属触媒の割合は該流入端側の領域の全体の6%以下であり、かつ、前記流入端側の領域の前記インレット領域における貴金属触媒の割合は該流入端側の領域の該インレット領域の全体の5%以下としたものである。 In order to achieve the above object, a catalytic converter according to the present invention is a catalytic converter in which a catalyst layer is supported on a honeycomb substrate having cells composed of porous partition walls. At the outflow end, the openings of both cells are alternately plugged by plugging portions to form a checkered pattern, and the plugging portions at both ends are arranged at complementary positions, Enters through the opening of the cell not provided with the plugged portion, circulates through the cell not provided with the plugged portion, passes through the inlet region of the partition wall of the cell, and further passes through the outlet region. A catalytic converter that enters a cell having a stopper and flows also in a cell having a plugging portion, wherein the coating occupancy ratio of the catalyst layer in the region on the inflow end side is the total catalyst of the catalytic converter Layer coat The proportion of the precious metal catalyst in the region on the inflow end side is 6% or less of the entire region on the inflow end side, and 10% or less than the occupation ratio, and the region on the inflow end side The ratio of the noble metal catalyst in the inlet region is 5% or less of the whole inlet region in the region on the inflow end side.
本発明の触媒コンバーターは、PMを捕捉可能な触媒層を具備する触媒コンバーターであり、PMが触媒層に堆積してガス流れに対する圧損が上昇するのを抑制するために、触媒コンバーターにおけるガスの流入端側における触媒層のコート占有率を規定したものである。 The catalytic converter of the present invention is a catalytic converter having a catalyst layer capable of capturing PM, and in order to prevent PM from accumulating on the catalyst layer and increasing pressure loss against the gas flow, gas inflow in the catalytic converter This stipulates the coat occupation ratio of the catalyst layer on the end side.
より具体的には、流入端側の領域における触媒層のコート占有率を触媒コンバーターの全体の触媒層のコート占有率よりも10%以上少ない割合とし、さらに、流入端側の領域における貴金属触媒の割合を流入端側の領域の全体（ここで、「流入端側の領域の全体」とは、流入端側の領域における基材、空隙、触媒コート層の全てを示称している）の6%以下とし、さらに、流入端側の領域のインレット領域における貴金属触媒の割合を該流入端側の領域のインレット領域の全体（ここで、「インレット領域の全体」とは、インレット領域における基材、空隙、触媒コート層の全てを示称している）の5%以下としたものであり、この三種の規定によって圧損上昇率を抑制できることが実証されている。 More specifically, the coating occupancy rate of the catalyst layer in the region on the inflow end side is set to a ratio that is 10% or more lower than the coating occupancy rate of the entire catalyst layer of the catalytic converter, and further, the precious metal catalyst in the region on the inflow end side is further reduced. The ratio is 6% of the entire area on the inflow end side (here, “the entire area on the inflow end side” indicates all of the base material, voids, and catalyst coat layer in the area on the inflow end side) In addition, the ratio of the noble metal catalyst in the inlet region of the inflow end side region is defined as the entire inlet region of the inflow end side region (here, “the entire inlet region” refers to the base material, voids in the inlet region) 5% or less of the catalyst coating layer), and it has been demonstrated that the pressure loss increase rate can be suppressed by these three types of regulations.
ここで、セルの形状は、正方形や長方形からなる四角形、それ以外の多角形のほか、円形、楕円形などの形状があり、たとえば四角形の輪郭のセルが隔壁によって画成されてハニカム基材が形成される。 Here, the shape of the cell includes a square shape such as a square or a rectangle, other polygonal shapes, a circular shape, an oval shape, etc. For example, a cell having a rectangular outline is defined by partition walls to form a honeycomb substrate. It is formed.
そして、ガスの流入端と流出端にはそれぞれ、市松模様状に目封止部が設けられるとともに、流入端と流出端で目封止部が互い違いとなるように形成され（相補的な位置に形成され）、流入端におけるセルの開口（目封止部を具備しないセルの開口）から排ガスが流入するようになっている。 The gas inflow end and the outflow end are respectively provided with checkers in a checkered pattern, and the inflow ends and the outflow ends are formed so that the plugged portions are staggered (in complementary positions). Formed), exhaust gas flows in from the opening of the cell at the inflow end (opening of the cell not provided with the plugging portion).
セルを構成する隔壁は多孔質のセラミックスからなり、セルの開口から流入した排ガスは、このセル内を流通するとともに、セルの途中から隔壁に設けられた細孔を介して隣接するセルに進入して流出端の開口から排気される。この排ガスの流れは、流入端と流出端でセルに設けられた目封止部が互い違いとなるように形成されていることに依拠している。ここで、セルの隔壁は、隣接する２つのセルに共通する隔壁となるが、一方のセルの隔壁の細孔を介して隣接する他方のセルに排ガスが流れる場合に、隔壁のうち、最初に排ガスが流れていたセル側の領域を「インレット領域」とし、排ガスが進入してきた下流のセル側の領域を「アウトレット領域」としている。 The partition walls that make up the cell are made of porous ceramics, and the exhaust gas that has flowed in from the cell opening circulates in the cell and enters the adjacent cell from the middle of the cell through the pores provided in the partition wall. And exhausted from the opening at the outflow end. This flow of exhaust gas relies on the fact that the plugging portions provided in the cell at the inflow end and the outflow end are formed alternately. Here, the partition wall of the cell is a partition wall common to two adjacent cells, but when exhaust gas flows to the other cell adjacent through the pores of the partition wall of one cell, An area on the cell side where the exhaust gas has flowed is referred to as an “inlet area”, and an area on the downstream cell side where the exhaust gas has entered is referred to as an “outlet area”.
ハニカム基材の素材であるセラミックスとしては、アルミナやコージェライト、炭化ケイ素(SiC)などが挙げられる。 Examples of the ceramic that is the material of the honeycomb substrate include alumina, cordierite, and silicon carbide (SiC).
触媒層にはPdやPtなどの貴金属触媒のほか、Ag、助触媒である金属酸化物などが担持されていてもよく、排ガスがセル表面の触媒層を通過し、隔壁の細孔を通過する過程で、PMが隔壁に堆積され、貴金属触媒にて燃焼されて無害化されることになる。しかしながら、セルの隔壁にPMが徐々に堆積していくことは否めず、このPMの堆積によって隔壁の細孔が閉塞し、ガス流れに対する圧損が上昇する原因となる。 In addition to noble metal catalysts such as Pd and Pt, Ag and a metal oxide that is a promoter may be supported on the catalyst layer, and exhaust gas passes through the catalyst layer on the cell surface and passes through the pores of the partition walls. In the process, PM is deposited on the partition walls and burned with a precious metal catalyst to be rendered harmless. However, it cannot be denied that PM gradually accumulates on the partition walls of the cell, and this deposition of PM closes the pores of the partition walls, which causes an increase in pressure loss against the gas flow.
この問題に対し、本発明者等は、触媒コンバーターの中でも排ガスの流入端側の領域における触媒層のコート占有率がガス流れに対する圧損の上昇に大きな影響を及ぼすことに着目し、この領域における触媒層のコート占有率を所望範囲に規定するようにしたものである。 In response to this problem, the present inventors have focused on the fact that the coat occupancy ratio of the catalyst layer in the exhaust gas inflow end side region of the catalytic converter greatly affects the increase in pressure loss against the gas flow. The coat occupancy rate of the layer is defined in a desired range.
ここで、「流入端側の領域」とは、全長がLの触媒コンバーターにおいて、そのガスの流入端から0.1L〜0.33Lの範囲程度のことを意味している。たとえば、全長Lが150mmの場合に、流入端の0〜50mmの範囲が「流入端側の領域」であり、より具体的には、流入端の0〜5mmの範囲に目封止部が配され、この流入端側の領域における触媒層のコート占有率や貴金属触媒の割合が規定されることになる。 Here, the “region on the inflow end side” means that in a catalytic converter having an overall length of L, the region is about 0.1 L to 0.33 L from the gas inflow end. For example, when the total length L is 150 mm, the range of 0 to 50 mm at the inflow end is the “region at the inflow end”, and more specifically, the plugging portion is arranged in the range of 0 to 5 mm at the inflow end. Thus, the coating occupancy ratio of the catalyst layer and the ratio of the noble metal catalyst in the region on the inflow end side are defined.
この「流入端側の領域」における触媒層のコート占有率を触媒コンバーターの全体の触媒層のコート占有率よりも10%以上少ない割合に規定することにより、PMの堆積に起因する圧損上昇の低減を図ることができる。 Reduce the increase in pressure loss due to PM deposition by defining the coating occupancy ratio of the catalyst layer in this "inflow end side area" to be 10% or more less than the entire catalyst layer coating occupancy ratio of the catalytic converter. Can be achieved.
そして、このことに加えて、「流入端側の領域」内における貴金属触媒の割合をさらに規定し、これを「流入端側の領域」の全体の6%以下に規定するものであり、さらに加えて、「流入端側の領域」における「インレット領域」における貴金属触媒の割合をさらに規定し、これを「流入端側の領域」における「インレット領域」の全体の5%以下としたものである。 In addition to this, the ratio of the precious metal catalyst in the “inflow end side region” is further defined, and this is defined as 6% or less of the entire “inflow end side region”. Thus, the ratio of the noble metal catalyst in the “inlet region” in the “inlet end region” is further defined, and this is set to 5% or less of the entire “inlet region” in the “inlet end region”.
以上の説明から理解できるように、本発明の触媒コンバーターによれば、触媒コンバーターの全体に対するガスの流入端側の領域における触媒層のコート占有率を規定し、さらに、この流入端側の領域における貴金属触媒の割合を規定し、さらに、この流入端側の領域のインレット領域における貴金属触媒の割合を規定したことにより、PMの堆積によるセル隔壁の細孔閉塞を抑制し、もってこのことに起因する圧損の上昇を抑制することができる。 As can be understood from the above description, according to the catalytic converter of the present invention, the coating occupancy rate of the catalyst layer in the region on the gas inflow end side with respect to the entire catalytic converter is defined, and further, in the region on the inflow end side. By defining the ratio of the noble metal catalyst and further defining the ratio of the noble metal catalyst in the inlet region of the region on the inflow end side, the pore blockage of the cell partition wall due to PM deposition is suppressed, and this is caused by this. An increase in pressure loss can be suppressed.
以下、図面を参照して本発明の触媒コンバーターの実施の形態を説明する。なお、図示する触媒コンバーターでは、セルの開口形状が長方形であるが、これ以外の正方形を含む多角形、円形、楕円形などの形状であってもよい。 Hereinafter, embodiments of the catalytic converter of the present invention will be described with reference to the drawings. In the illustrated catalytic converter, the opening shape of the cell is rectangular, but other shapes such as a polygon including a square, a circle, and an ellipse may be used.
（触媒コンバーターの実施の形態）
図１は本発明の触媒コンバーターの実施の形態を説明した模式図であり、図２は図１のII−II矢視図であって、ガスの流入端と流出端で目封止部が互い違いに設けられていること、および、排ガスの流れを説明した図であり、図３は図２のIII部の拡大図である。
(Embodiment of catalytic converter)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a catalytic converter according to the present invention, and FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. 1, wherein plugging portions are alternately arranged at an inflow end and an outflow end of a gas. And FIG. 3 is an enlarged view of a portion III in FIG. 2.
同図で示す触媒コンバーター１０は、多孔質で格子状の隔壁２から構成される多数のセル３を有するハニカム基材１に触媒層５（図３参照）が担持されてその全体が大略構成されている。なお、この触媒コンバーター１０は触媒担持型DPFと称することもできる。
In the
ハニカム基材１はセラミックスから形成された多孔質構造の基材である。また、触媒層５は、アルミナやジルコニア、セリア、シリカなどから選定することができ、白金やパラジウム、ロジウムなどから選定された貴金属触媒が分散担持されてコート層を形成したものである。
The
排ガスが流入する（図１のＸ１方向）流入端と排ガスが流出する（図１のＸ５方向）流出端には、双方のセル３の開口が交互に目封止部４によって目封止されて市松模様状を呈した構成となっている（流出端の図示は省略）。なお、流入端と流出端で双方の市松模様は互い違いに目封止部４を有するものであり、このように目封止部４を相補的な位置に具備していることで、セル内の排ガスの流通を促進でき、かつ、セル内における触媒層に排ガスを効果的に通過させて、COをCO2に転化し、VOCを燃焼してCO2とH2Oを生成するとともに、PMの燃焼を促進することができる。
The openings of both
すなわち、図２で示すように流入端と流出端で双方の市松模様は互い違いに目封止部４を有することから、流入端で目封止部４を具備しないセル３の開口から流入した排ガス（Ｘ１方向）のうち、その一部はこのセル３に隣接する上下左右の別途のセル３に流入し（Ｘ２方向）、残部は当該セル３内を流通する（Ｘ３方向）。
That is, as shown in FIG. 2, the checkered pattern at both the inflow end and the outflow end has the
そして、流出端に目封止部４を具備するセル内を流通する（Ｘ３方向）ガスは、流出端で目封止部４によってその上下左右のセル３に流され（Ｘ４方向）、目封止部４を具備しないセル３の端部開口を介して流出することになる（Ｘ５方向）。
The gas flowing in the cell having the
なお、図３で示すように、セル３を画成する隔壁２は多数の細孔を有しており、この細孔を介して図２で示すような隔壁２を介した隣接するセル３，３間の排ガスの流れ（Ｘ２方向、Ｘ４方向）が保証されている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、図示する目封止部４の形成方法としては、板材に所定の間隔でピンが取付けられた治具を使用する方法があり、より具体的には、図１の端部のセルに形成された目封止部４のないそれぞれの開口に対応する位置に開口と同じ形状および寸法のピンを板材の表面に具備する治具を用意し、ハニカム基材１の端部を目封止部４形成用の調合剤内に浸漬して取り出した後、治具をハニカム基材１の端部にピンが対応する位置に突き刺さるように押し付けることで、図１で示すような目封止部４と開口からなる市松模様を形成することができる。
Here, as a method of forming the plugging
触媒コンバーター１０において、その全長Lに対し、排ガスが流入する流入端から0.1L〜0.33L程度の範囲が流入端側の領域１ａとなる。
In the
ハニカム基材１を構成する隔壁２には、図３で示すようにその一部に触媒層５がコートされている。ここで、ハニカム基材１の隔壁２への触媒層５のコート方法は、触媒層５形成用のスラリーを製作し、このスラリー内にハニカム基材１を浸漬し、取り出して乾燥させる（焼成も含む）方法である。
The
ここで、ハニカム基材１の隔壁２の全体に対する触媒層５のコート占有率（全体に対する触媒層がコートされた面積比率）をp%とした際に、流入端側の領域１ａにおける触媒層５のコート占有率はpよりも10%以上少ない割合、すなわち、0.9p未満のコート占有率となっている。たとえば、全体のコート占有率が20%であれば、流入端側の領域１ａにおける触媒層５のコート占有率は18%未満である。
Here, when the coating occupancy ratio of the
このように、流入端側の領域１ａにおける触媒層５のコート占有率を規定したことに加えて、流入端側の領域１ａ内における貴金属触媒の割合に関し、これが流入端側の領域１ａの全体の6%以下となるように流入端側の領域１ａの全体における貴金属触媒の割合が規定されている。
Thus, in addition to defining the coating occupancy ratio of the
そして、さらに流入端側の領域１ａのインレット領域２Ａにおける貴金属触媒の割合に関し、これを流入端側の領域１ａのインレット領域２Ａの全体の5%以下となるように当該領域の貴金属触媒の割合が規定されている。
Further, with respect to the ratio of the noble metal catalyst in the
このように、触媒コンバーター１０の全体に対する流入端側の領域１ａにおける触媒層５のコート占有率を規定し、さらに、流入端側の領域１ａの全体における貴金属触媒の割合を規定し、さらに、流入端側の領域１ａのインレット領域２Ａにおける貴金属触媒の割合を規定したことにより、触媒コンバーター１０の隔壁２におけるPMの堆積を抑制でき、もって、このPMの堆積に起因する排ガス流れに対する圧損の上昇を効果的に抑制することができる。
Thus, the coating occupation ratio of the
これは、触媒層のコート占有率が高くなることで隔壁の有する細孔の閉塞割合が高くなることのほかに、排ガス中のPM成分を多量に含む流入端側の領域において細孔がPMの堆積で閉塞され易いことに着目したものである。この流入端側の領域における隔壁細孔の触媒層による閉塞が防止されている（もしくは閉塞が低減されている）ことにより、PMの堆積によって隔壁の細孔が閉塞され、このことに起因して圧損が上昇するのが効果的に抑制されることになる。 This is because, in addition to the increase in the coating occupancy ratio of the catalyst layer, the clogging ratio of the pores of the partition walls is increased, and in the region on the inflow end side containing a large amount of PM components in the exhaust gas, the pores are PM. This is because it tends to be blocked by deposition. Due to the fact that the clogging of the pores of the partition walls in the region on the inflow end side by the catalyst layer is prevented (or the clogging is reduced), the pores of the partition walls are clogged by the deposition of PM. An increase in pressure loss is effectively suppressed.
なお、ハニカム基材１が上記するSiC素材の場合には、このSiCと触媒スラリーの親和性が低い傾向にあり、触媒スラリーが乾燥して移動しながらコート層を形成する過程でこの触媒層による細孔閉塞が生じ易い。
In the case where the
[圧損低減効果の確認実験とその結果]
本発明者等は、以下の方法で、比較例1〜3の触媒コンバーター、および実施例1〜3の触媒コンバーターを製作し、比較例1、3、実施例3に関しては、基準A(基材の隔壁の厚みが10ミルで触媒層のコートなし)の圧損上昇率に対するそれらの圧損上昇率を求めた。一方、比較例2、実施例1、2に関しては、基準B(基材の隔壁の厚みが12.5ミルで触媒層のコートなし)の圧損上昇率に対するそれらの圧損上昇率を求めた。
[Confirmation experiment and result of pressure loss reduction effect]
The inventors manufactured the catalytic converters of Comparative Examples 1 to 3 and the catalytic converters of Examples 1 to 3 by the following method, and for Comparative Examples 1, 3, and Example 3, the standard A (base material) The pressure loss increase rate relative to the pressure loss increase rate of the partition walls of 10 mil and no catalyst layer coating was determined. On the other hand, for Comparative Example 2 and Examples 1 and 2, the pressure loss increase rate with respect to the pressure loss increase rate of the standard B (the partition wall thickness of the base material was 12.5 mil and the catalyst layer was not coated) was determined.
（比較例1）
SiC素材のDPF基材の全体にAl2O3粉末を含有したスラリーをウォッシュコートし、コート層の乾燥と焼成をおこなった。担持したコート量は触媒1リットル当たり20gであり、Ptは含浸法にて触媒1リットル当たり1g担持した。また、SiC素材のDPF基材は、φ160mm、150L、セルの隔壁の厚みは250μm、セル密度は300cpsi、気孔率は42%のものを使用した。
(Comparative Example 1)
A slurry containing Al 2 O 3 powder was wash coated on the entire DPF base material of SiC material, and the coating layer was dried and fired. The amount of coat carried was 20 g per liter of catalyst, and Pt was supported by 1 g per liter of catalyst by the impregnation method. The SiC DPF substrate was φ160 mm, 150 L, the cell partition wall thickness was 250 μm, the cell density was 300 cpsi, and the porosity was 42%.
（比較例2）
比較例1に対し、セルの隔壁の厚みが300μmのものを使用し、その他の条件は比較例1と同様とした。
(Comparative Example 2)
In contrast to Comparative Example 1, a cell partition wall thickness of 300 μm was used, and the other conditions were the same as Comparative Example 1.
（比較例3）
比較例1に対し、コート量、コート回数、スラリーの浸漬部位、吸引条件（圧力、時間、回数）を調整し、所定領域に触媒コート層を形成した。具体的には、比較例1に対し、Al2O3粉末を含有したスラリーをウォッシュコートし、コート層の乾燥と焼成をおこない、コート量は25g/Lとした。また、基材の壁厚は10mmである。
(Comparative Example 3)
For Comparative Example 1, the coating amount, the number of times of coating, the portion where the slurry was immersed, and the suction conditions (pressure, time, number of times) were adjusted to form a catalyst coating layer in a predetermined region. Specifically, a slurry containing Al 2 O 3 powder was wash-coated with respect to Comparative Example 1, and the coating layer was dried and fired, and the coating amount was 25 g / L. The wall thickness of the substrate is 10 mm.
（実施例1）
比較例3に対して触媒１リットル当たりのコート量を15gとし、SiC素材の基材の壁厚を12.5mmに変更し、流入端側のコート量を低減させるため、流入端側の領域とそれ以外の領域の2つに分けてスラリーの浸漬、吸引、乾燥および焼成をおこなった。Ptの担持は含浸法にておこない、3g/L担持させた。
(Example 1)
Compared with Comparative Example 3, the coating amount per liter of catalyst is 15 g, the wall thickness of the SiC base material is changed to 12.5 mm, and the coating amount on the inflow end side is reduced to reduce the coating amount on the inflow end side. The slurry was immersed, sucked, dried, and fired in two areas other than the above. Pt was supported by an impregnation method, and 3 g / L was supported.
（実施例2）
比較例3に対して触媒1リットル当たりのコート量を20gとし、SiC素材の基材の壁厚を12.5mmに変更し、流入端側のコート量を低減させるため、実施例1と同様に、流入端側の領域とそれ以外の領域の2つに分けてスラリーの浸漬、吸引、乾燥および焼成をおこなった。Ptの担持も実施例1と同様、含浸法にておこなった。
(Example 2)
For Comparative Example 3, the coating amount per liter of catalyst is 20 g, the wall thickness of the base material of SiC material is changed to 12.5 mm, and in order to reduce the coating amount on the inflow end side, as in Example 1, The slurry was immersed, sucked, dried, and fired in two areas, the inflow end area and the other area. Similarly to Example 1, Pt was supported by the impregnation method.
（実施例3）
比較例3に対して触媒1リットル当たりのコート量を16gとし、流入端側のコート量を低減させるため、実施例1と同様に、流入端側の領域とそれ以外の領域の2つに分けてスラリーの浸漬、吸引、乾燥および焼成をおこなった。Ptの担持も実施例1と同様、含浸法にておこなった。
(Example 3)
Compared with Comparative Example 3, the coating amount per liter of the catalyst is 16 g, and in order to reduce the coating amount on the inflow end side, as in Example 1, it is divided into two regions: the inflow end side region and the other regions. The slurry was immersed, sucked, dried and fired. Similarly to Example 1, Pt was supported by the impregnation method.
各試験体の触媒コンバーターの仕様と基準A、Bに対する圧損上昇率の結果を以下の表１および図４に示す。なお、図４は、基準Aの結果に対する各試験体の結果の相対比率を示している。 The specifications of the catalytic converter of each specimen and the results of the pressure loss increase rate with respect to the standards A and B are shown in Table 1 and FIG. 4 below. FIG. 4 shows a relative ratio of the result of each specimen to the result of the reference A.
[表１]
表１および図４より、実施例1、2はそれぞれ基準Bに対して圧損上昇率が24.4%、38.8%と、比較例2の基準Bに対する圧損上昇率65.2よりも格段に圧損上昇率が低減していることが実証されている。 From Table 1 and FIG. 4, Examples 1 and 2 have pressure drop increases of 24.4% and 38.8% with respect to Standard B, respectively, and the pressure loss increase rate is significantly lower than that of Comparative Example 2 with respect to Reference B of 65.2 It has been proven that
同様に、実施例3は基準Aに対して圧損上昇率が38.8%であり、比較例1、3の基準Aに対する圧損上昇率71.2、64.4よりも格段に圧損上昇率が低減していることが実証されている。 Similarly, the pressure loss increase rate in Example 3 is 38.8% with respect to the reference A, and the pressure loss increase rate is significantly lower than the pressure loss increase rates 71.2 and 64.4 with respect to the reference A in Comparative Examples 1 and 3. Proven.
この実験結果より、ハニカム基材を具備する触媒コンバーターに関し、排ガスの流入端側の領域における触媒層のコート占有率を触媒コンバーターの全体の触媒層のコート占有率よりも10%以上少ない割合とし、流入端側の領域における貴金属触媒の割合を該流入端側の領域の全体の6%以下とし、流入端側の領域のインレット領域における貴金属触媒の割合を該流入端側の領域の該インレット領域の全体の5%以下とした場合にPMの堆積を効果的に抑制でき、もってガス流れに対する圧損上昇を効果的に抑制できることが分かる。 From this experimental result, regarding the catalytic converter including the honeycomb substrate, the coating occupancy rate of the catalyst layer in the exhaust gas inflow end side region is set to a ratio that is 10% or less less than the entire catalytic layer coating occupancy rate of the catalytic converter, The ratio of the noble metal catalyst in the area on the inflow end side is 6% or less of the entire area on the inflow end side, and the ratio of the noble metal catalyst in the inlet area on the inflow end side area is It can be seen that when the total amount is 5% or less, PM accumulation can be effectively suppressed, and thus an increase in pressure loss with respect to the gas flow can be effectively suppressed.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
１…ハニカム基材、１ａ…流入端側の領域、２…隔壁、２Ａ…インレット領域、２Ｂ…アウトレット領域、３…セル、４…目封止部、５…触媒層、１０…触媒コンバーター
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記流入端側の領域における触媒層のコート占有率は触媒コンバーターの全体の触媒層のコート占有率よりも10%以上少ない割合であり、
かつ、前記流入端側の領域における貴金属触媒の割合は該流入端側の領域の全体の6%以下であり、
かつ、前記流入端側の領域の前記インレット領域における貴金属触媒の割合は該流入端側の領域の該インレット領域の全体の5%以下である触媒コンバーター。 In a catalytic converter in which a catalyst layer is supported on a honeycomb substrate having cells composed of porous partition walls, the openings of both cells are alternately arranged at the inflow end where the gas flows in and the outflow end where the gas flows out. It is plugged by the sealing part to form a checkered pattern, the plugging parts at both ends are arranged at complementary positions, and the gas passes through the opening of the cell that does not have the plugging part. And enters the cell having the plugging portion through the inlet region of the partition wall of the cell, and further passes through the outlet region and plugged. A catalytic converter that also circulates in a cell having a portion,
The coat occupancy of the catalyst layer in the region on the inflow end side is a ratio of 10% or more less than the coat occupancy of the entire catalyst layer of the catalytic converter,
And the ratio of the noble metal catalyst in the region on the inflow end side is 6% or less of the entire region on the inflow end side,
In addition, the catalytic converter in which a ratio of the noble metal catalyst in the inlet region in the inflow end side region is 5% or less of the entire inlet region in the inflow end side region.
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