JP2014061456A - Exhaust gas-purifying filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気ガス浄化用フィルター、特に尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システムに使用するための排気ガス浄化用フィルターに関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification filter, and more particularly to an exhaust gas purification filter for use in a urea SCR (Selective Catalytic Reduction) system.
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガスには、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ）等が含まれている。これらの物質は大気汚染の原因となるため、排気ガスには非常に厳しい規制が課されている。 The exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains nitrogen oxides (NOx), particulate matter (PM), and the like. Since these substances cause air pollution, very strict regulations are imposed on the exhaust gas.
このような規制をクリアするために、ディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）や尿素ＳＣＲシステムが利用されている。例えば、特許文献１では、ＤＰＦを用いてＰＭを捕集することが開示されている。また、特許文献２では、尿素ＳＣＲシステムを用いてＮＯｘを窒素（Ｎ２）に還元することが開示されている。尿素ＳＣＲシステムでは、排気ガス中で尿素をアンモニアに変換し、これをＮＯｘに対する還元剤として使用するが、アンモニアが過剰に発生すると一部のアンモニアはＮＯｘと反応することなくそのまま大気中に放出されてしまう（アンモニアスリップ）。そのため、尿素ＳＣＲシステムを利用する場合には、未反応のアンモニアを酸化するための触媒（ＡＳＣ：Ａｍｍｏｎｉａ Ｓｌｉｐ Ｃａｔａｌｙｓｔ）を尿素ＳＣＲシステムの下流に設置する必要がある。
In order to clear such regulations, a diesel particulate filter (DPF) and a urea SCR system are used. For example,
排気ガスを浄化するために、ＤＰＦ、尿素ＳＣＲシステム、及びＡＳＣを使用する場合、これらを設置するための大きな空間が必要となる。このような空間は、自動車をコンパクト化するうえで障害となる。 In order to purify the exhaust gas, when using the DPF, the urea SCR system, and the ASC, a large space for installing these is required. Such a space is an obstacle to downsizing a car.
そのため、本発明では、これらを一体化することによって、コンパクトな排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a compact exhaust gas purification device by integrating them.
本発明者らが鋭意検討した結果、ＮＯｘを還元するための触媒、及びアンモニアを酸化するための触媒をＤＰＦ上に一定の順序で配置することによって、ＰＭ捕集、ＮＯｘ還元、及びアンモニア酸化を一度に実施できることを見出した。また、ＤＰＦを再生させるために当該ＤＰＦに含有させる貴金属の量を抑えることも可能である。 As a result of intensive studies by the present inventors, by arranging a catalyst for reducing NOx and a catalyst for oxidizing ammonia in a certain order on the DPF, PM trapping, NOx reduction, and ammonia oxidation can be performed. I found out that I could do it at once. In addition, it is possible to suppress the amount of noble metal contained in the DPF in order to regenerate the DPF.
即ち、本発明は以下を包含する。
［１］ディーゼル微粒子捕集フィルター；
当該フィルター上に配置された、アンモニアを酸化する機能を有する触媒を含む第２触媒層；及び
当該第２触媒層上に配置された、アンモニアの存在下で窒素酸化物を還元する機能を有する触媒を含む第１触媒層；
を含む、排気ガス浄化用フィルター。
［２］第１触媒層の厚さが第２触媒層の厚さよりも厚い、［１］に記載の排気ガス浄化用フィルター。
［３］第１触媒層の厚さと第２触媒層の厚さとの比が１．８：１〜２８：１である、［２］に記載の排気ガス浄化用フィルター。
［４］第１触媒層及び第２触媒層の厚さの合計が１２０〜５１０μｍである、［１］〜［３］のいずれかに記載の排気ガス浄化用フィルター。
［５］第１触媒層のコート量が第２触媒層のコート量よりも多い、［１］に記載の排気ガス浄化用フィルター。
［６］第１触媒層のコート量と第２触媒層のコート量との比が１．３：１〜２５：１である、［５］に記載の排気ガス浄化用フィルター。
［７］第１触媒層及び第２触媒層のコート量の合計が、ディーゼル微粒子捕集フィルター１Ｌ当たり、５０〜２４０ｇである、［１］、［５］、及び［６］のいずれかに記載の排気ガス浄化用フィルター。
That is, the present invention includes the following.
[1] Diesel particulate collection filter;
A second catalyst layer including a catalyst having a function of oxidizing ammonia, disposed on the filter; and a catalyst having a function of reducing nitrogen oxides in the presence of ammonia, disposed on the second catalyst layer. A first catalyst layer comprising:
Including exhaust gas purification filter.
[2] The exhaust gas purifying filter according to [1], wherein the first catalyst layer is thicker than the second catalyst layer.
[3] The exhaust gas purification filter according to [2], wherein the ratio of the thickness of the first catalyst layer to the thickness of the second catalyst layer is 1.8: 1 to 28: 1.
[4] The exhaust gas purifying filter according to any one of [1] to [3], wherein the total thickness of the first catalyst layer and the second catalyst layer is 120 to 510 μm.
[5] The exhaust gas purifying filter according to [1], wherein the coating amount of the first catalyst layer is larger than the coating amount of the second catalyst layer.
[6] The exhaust gas purifying filter according to [5], wherein the ratio of the coating amount of the first catalyst layer to the coating amount of the second catalyst layer is 1.3: 1 to 25: 1.
[7] The total coating amount of the first catalyst layer and the second catalyst layer is 50 to 240 g per 1 L of the diesel particulate filter, [1], [5], and [6] Exhaust gas purification filter.
本発明によれば、排気ガスを浄化するために大きな空間を必要とせず、且つＰＭ捕集、ＮＯｘ還元、及びアンモニア酸化を一度に実施することができる。 According to the present invention, a large space is not required for purifying exhaust gas, and PM trapping, NOx reduction, and ammonia oxidation can be performed at a time.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明は、
ディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）；
当該フィルター上に配置された、アンモニアを酸化する機能を有する触媒を含む第２触媒層（下層）；及び
当該第２触媒層上に配置された、アンモニアの存在下でＮＯｘを還元する機能を有する触媒を含む第１触媒層（上層）；
を含む、排気ガス浄化用フィルターに関する。
The present invention
Diesel particulate filter (DPF);
A second catalyst layer (a lower layer) including a catalyst having a function of oxidizing ammonia disposed on the filter; and a function of reducing NOx disposed in the presence of ammonia disposed on the second catalyst layer. A first catalyst layer (upper layer) containing a catalyst;
The present invention relates to an exhaust gas purifying filter.
ここで、「ＤＰＦ上」とは、ＤＰＦの細孔内表面上も包含する。つまり、第２触媒層はＤＰＦの細孔内表面上に配置されていてもよい。 Here, “on the DPF” also includes on the pore inner surface of the DPF. That is, the second catalyst layer may be disposed on the pore inner surface of the DPF.
排気ガスが本発明に係る排気ガス浄化用フィルターを通過する場合、例えば図２に示すように、第１触媒層６、第２触媒層５の順に通過することになる。ここで、第１触媒層６は、還元剤であるアンモニアの存在下で、排気ガスに含まれるＮＯｘを還元する機能を有する。第２触媒層５は、第１触媒層６において消費しきれなかった過剰のアンモニアを酸化する機能を有する。ＤＰＦ４は排気ガスに含まれるＰＭを捕集する機能を有する。
When the exhaust gas passes through the exhaust gas purification filter according to the present invention, for example, as shown in FIG. 2, the exhaust gas passes through the first catalyst layer 6 and the second catalyst layer 5 in this order. Here, the first catalyst layer 6 has a function of reducing NOx contained in the exhaust gas in the presence of ammonia as a reducing agent. The second catalyst layer 5 has a function of oxidizing excess ammonia that could not be consumed in the first catalyst layer 6. The
第１触媒層は、アンモニアの存在下でＮＯｘを還元する機能を有する触媒（以下「ＮＯｘ還元触媒」という）を含む。このような触媒としては、例えば、ゼオライト触媒、複合金属酸化物等を挙げることができる。 The first catalyst layer includes a catalyst having a function of reducing NOx in the presence of ammonia (hereinafter referred to as “NOx reduction catalyst”). Examples of such catalysts include zeolite catalysts and composite metal oxides.
ゼオライト触媒としては、例えば、フェリエライト型ゼオライト、ＺＳＭ−５型ゼオライト、β型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライト、チャバサイト型ゼオライト、ＳＡＰＯ型ゼオライト等を挙げることができる。また、Ｆｅ及び／又はＣｕでイオン交換したゼオライトを挙げることもできる。複合金属酸化物としては、例えば、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｗ、Ｙ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＶの少なくとも１種を含む複合金属酸化物等、より具体的にはＣｅ−Ｚｒ複合酸化物等を挙げることができる。その他のＮＯｘ還元触媒として、Ｒｈ等を挙げることもできる。これらのＮＯｘ還元触媒は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the zeolite catalyst include ferrierite type zeolite, ZSM-5 type zeolite, β type zeolite, Y type zeolite, mordenite type zeolite, chabasite type zeolite, SAPO type zeolite and the like. Moreover, the zeolite ion-exchanged with Fe and / or Cu can also be mentioned. Examples of the composite metal oxide include a composite metal oxide containing at least one of Ce, Zr, W, Y, Ti, Fe, Cu, and V, and more specifically, a Ce-Zr composite oxide. be able to. Examples of other NOx reduction catalysts include Rh. These NOx reduction catalysts may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
第１触媒層はアンモニアの存在下でＮＯｘを還元する。そのため、第１触媒層にアンモニアを酸化する機能を有する触媒（以下「アンモニア酸化触媒」という）が含まれていると、アンモニアが酸化されてしまい、ＮＯｘを還元することが困難となる。従って、第１触媒層にはアンモニア酸化触媒が含まれていないことが好ましい。 The first catalyst layer reduces NOx in the presence of ammonia. Therefore, if the first catalyst layer contains a catalyst having a function of oxidizing ammonia (hereinafter referred to as “ammonia oxidation catalyst”), ammonia is oxidized and it is difficult to reduce NOx. Therefore, it is preferable that the first catalyst layer does not contain an ammonia oxidation catalyst.
第２触媒層はアンモニア酸化触媒を含む。このような触媒としては、例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ等を挙げることができる。また、Ｐｔ／Ｐｄ合金を使用することも耐熱性の観点から好ましい。アンモニア酸化触媒は金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、Ｃｅ−Ｚｒ複合酸化物等）、ゼオライト、Ｆｅイオン交換ゼオライト、Ｃｕイオン交換ゼオライト等に担持されていてもよい。これらのアンモニア酸化触媒は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。 The second catalyst layer includes an ammonia oxidation catalyst. Examples of such a catalyst include Pt, Pd, Ru, Ir, and the like. It is also preferable to use a Pt / Pd alloy from the viewpoint of heat resistance. The ammonia oxidation catalyst may be supported on a metal oxide (for example, Al 2 O 3 , ZrO 2 , CeO 2 , Ce—Zr composite oxide), zeolite, Fe ion exchange zeolite, Cu ion exchange zeolite or the like. These ammonia oxidation catalysts may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
ＤＰＦとしては、特別なものを使用する必要はなく、ＰＭ捕集のために一般的に使用されているものを使用することができる。例えば、セラミック、炭化ケイ素、金属等の材料からなるＤＰＦを使用することができる。 As the DPF, it is not necessary to use a special one, and those generally used for PM collection can be used. For example, a DPF made of a material such as ceramic, silicon carbide, or metal can be used.
本発明に係る排気ガス浄化用フィルターは、第１触媒層、第２触媒層、及びＤＰＦから主に構成されているが、当該フィルターの効果を損なわない範囲において任意の層を含んでいてもよい。例えば、第１触媒層上、第１触媒層と第２触媒層との間、第２触媒層とＤＰＦとの間等に任意の層を含んでいてもよい。 The exhaust gas purification filter according to the present invention is mainly composed of the first catalyst layer, the second catalyst layer, and the DPF, but may include any layer within a range not impairing the effect of the filter. . For example, an arbitrary layer may be included on the first catalyst layer, between the first catalyst layer and the second catalyst layer, between the second catalyst layer and the DPF, and the like.
第１触媒層及び第２触媒層の厚さは圧力損失に影響を与える。そのため、圧力損失を抑える観点から、第１触媒層及び第２触媒層の厚さの合計が１２０〜５１０μｍであることが好ましく、１７０〜４１０μｍであることがより好ましく、２２０〜３８０μｍであることが特に好ましい。各触媒層の厚さは電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いて測定することができる。 The thickness of the first catalyst layer and the second catalyst layer affects the pressure loss. Therefore, from the viewpoint of suppressing pressure loss, the total thickness of the first catalyst layer and the second catalyst layer is preferably 120 to 510 μm, more preferably 170 to 410 μm, and 220 to 380 μm. Particularly preferred. The thickness of each catalyst layer can be measured using an electronic probe microanalyzer (EPMA).
触媒層の厚さはコート量として表現することもできる。本明細書中において「コート量」とは、触媒層を形成するために使用されるスラリーから溶媒等の揮発成分が除かれた後の量を意味する。すなわち、コート量はＤＰＦに塗布するスラリーの量ではなく、製造された排気ガス浄化用フィルターに含まれる触媒層の量である。 The thickness of the catalyst layer can also be expressed as a coating amount. In the present specification, the “coat amount” means an amount after a volatile component such as a solvent is removed from the slurry used for forming the catalyst layer. That is, the coating amount is not the amount of slurry applied to the DPF, but the amount of the catalyst layer contained in the manufactured exhaust gas purification filter.
第１触媒層及び第２触媒層のコート量の合計は、圧力損失を抑える観点から、ＤＰＦ１Ｌ当たり、３０〜２４０ｇであることが好ましく、４０〜２２０ｇであることがより好ましく、５０〜２００ｇであることが特に好ましい。 The total coating amount of the first catalyst layer and the second catalyst layer is preferably 30 to 240 g, more preferably 40 to 220 g, and more preferably 50 to 200 g per 1 DPF from the viewpoint of suppressing pressure loss. It is particularly preferred.
第１触媒層はＮＯｘを還元する機能を有し、第２触媒層はアンモニアを酸化する機能を有する。第２触媒層の厚さはある程度薄くてもアンモニアを十分に酸化することができる。一方、第１触媒層の厚さはＮＯｘの還元率に与える影響が比較的大きいため、ＮＯｘを十分に還元できるように第１触媒層の厚さを設定することが好ましい。従って、第１触媒層の厚さは第２触媒層の厚さよりも厚いことが好ましい。同様に、第１触媒層のコート量は第２触媒層のコート量よりも多いことが好ましい。 The first catalyst layer has a function of reducing NOx, and the second catalyst layer has a function of oxidizing ammonia. Even if the thickness of the second catalyst layer is thin to some extent, ammonia can be sufficiently oxidized. On the other hand, since the thickness of the first catalyst layer has a relatively large influence on the NOx reduction rate, it is preferable to set the thickness of the first catalyst layer so that NOx can be sufficiently reduced. Therefore, the thickness of the first catalyst layer is preferably thicker than the thickness of the second catalyst layer. Similarly, the coating amount of the first catalyst layer is preferably larger than the coating amount of the second catalyst layer.
例えば、第１触媒層の厚さと第２触媒層の厚さとの比が、１．８：１〜２８：１であることが好ましく、２：１〜２４：１であることがより好ましく、２．２：１〜２０：１であることが特に好ましい。 For example, the ratio of the thickness of the first catalyst layer to the thickness of the second catalyst layer is preferably 1.8: 1 to 28: 1, more preferably 2: 1 to 24: 1. .2: 1 to 20: 1 is particularly preferred.
また、第１触媒層のコート量と第２触媒層のコート量との比が、１．３：１〜２５：１であることが好ましく、１．５：１〜２０：１であることがより好ましく、１．７：１〜１７：１であることが特に好ましい。 The ratio of the coating amount of the first catalyst layer to the coating amount of the second catalyst layer is preferably 1.3: 1 to 25: 1, and preferably 1.5: 1 to 20: 1. More preferably, it is 1.7: 1 to 17: 1.
＜排気ガス浄化システム＞
本発明は更に、上記の排気ガス浄化用フィルターを備えた排気ガス浄化システムに関する。本発明に係る排気ガス浄化システムは、例えば図１に示すように、排気ガス浄化用フィルター１、及び尿素供給手段２から主に構成されている。尿素供給手段２は、排気ガス浄化用フィルター１にアンモニアを供給するために、排気ガス浄化用フィルター１の上流の排気ガス管３に配設されている。
<Exhaust gas purification system>
The present invention further relates to an exhaust gas purification system including the exhaust gas purification filter. The exhaust gas purification system according to the present invention is mainly composed of an exhaust
排気ガス浄化用フィルターは、例えば図２に示すように、ＤＰＦ４上に第２触媒層５及び第１触媒層６が配置されている構成を有する。排気ガス浄化用フィルター１の上流で供給された尿素は高温の排気ガス中でアンモニアに変換され、排気ガス浄化用フィルター１に供給される。排気ガス浄化用フィルター１では、第１触媒層６が、アンモニアの存在下でＮＯｘを還元する。次に、第２触媒層５が、第１触媒層６において消費しきれなかったアンモニアを酸化する。そして、ＤＰＦ４が、排気ガスに含まれるＰＭを捕集する。
For example, as shown in FIG. 2, the exhaust gas purification filter has a configuration in which the second catalyst layer 5 and the first catalyst layer 6 are disposed on the
このように、本発明に係る排気ガス浄化用フィルターを使用することにより、ＮＯｘ還元、アンモニア酸化、及びＰＭ捕集を一度に実施することができる。 Thus, by using the exhaust gas purifying filter according to the present invention, NOx reduction, ammonia oxidation, and PM collection can be performed at a time.
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, the technical scope of this invention is not limited to this.
＜排気ガス浄化用フィルターの製造＞
［実施例１］
（１）第１触媒層用スラリーの調製
Ｆｅイオン交換ＳＡＰＯ型ゼオライト（１００重量部）、純水（１００重量部）、及びアルミナゾル（５０重量部：アルミナ分１０％）をボールミルで５時間粉砕し、第１触媒層用スラリーを調製した。
<Manufacture of exhaust gas purification filter>
[Example 1]
(1) Preparation of slurry for first catalyst layer Fe ion exchanged SAPO type zeolite (100 parts by weight), pure water (100 parts by weight), and alumina sol (50 parts by weight: 10% alumina content) were pulverized with a ball mill for 5 hours. A slurry for the first catalyst layer was prepared.
（２）第２触媒層用スラリーの調製
γアルミナ（１００重量部）にジニトロジアミン白金溶液を添加し、攪拌及び焼成することにより、白金／アルミナ粉末を調製した。白金／アルミナ粉末（１００重量部）、シリカゾル（５０重量部：シリカ分３０％）、及びイオン交換水（５０重量部）をボールミルで５時間粉砕し、第２触媒層用スラリーを調製した。
(2) Preparation of slurry for second catalyst layer A platinum / alumina powder was prepared by adding a dinitrodiamine platinum solution to γ-alumina (100 parts by weight), stirring and firing. Platinum / alumina powder (100 parts by weight), silica sol (50 parts by weight: 30% silica content), and ion-exchanged water (50 parts by weight) were pulverized with a ball mill for 5 hours to prepare a slurry for the second catalyst layer.
（３）排気ガス浄化用フィルターの製造
第２触媒層用スラリーをＤＰＦに塗布し、２５０℃で乾燥させ、水分を除去した。次に、５００℃で１時間焼成し、ＤＰＦ１Ｌ当たり３０ｇの第２触媒層を形成した。白金の量はＤＰＦ１Ｌ当たり０．５ｇであった。
(3) Production of exhaust gas purifying filter The slurry for the second catalyst layer was applied to DPF and dried at 250 ° C. to remove moisture. Next, it baked at 500 degreeC for 1 hour, and formed 30 g of 2nd catalyst layers per DPF 1L. The amount of platinum was 0.5 g per liter of DPF.
同様の方法により、第１触媒層用スラリーを用いて、第２触媒層上に第１触媒層を形成した。第１触媒層は、ＤＰＦ１Ｌ当たり７０ｇであった。 In the same manner, the first catalyst layer was formed on the second catalyst layer using the first catalyst layer slurry. The first catalyst layer was 70 g per liter of DPF.
［実施例２］
Ｆｅイオン交換ＳＡＰＯ型ゼオライトの代わりにＣｕイオン交換ＳＡＰＯ型ゼオライトを使用した以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Example 2]
An exhaust gas purification filter was produced in the same manner as in Example 1 except that Cu ion exchange SAPO type zeolite was used instead of Fe ion exchange SAPO type zeolite.
［実施例３］
Ｆｅイオン交換ＳＡＰＯ型ゼオライトの代わりにＦｅイオン交換β型ゼオライト（シリカ／アルミナのモル比：３０）を使用した以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Example 3]
An exhaust gas purification filter was produced in the same manner as in Example 1 except that Fe ion exchange β-type zeolite (silica / alumina molar ratio: 30) was used instead of Fe ion exchange SAPO type zeolite.
［実施例４］
Ｆｅイオン交換ＳＡＰＯ型ゼオライトの代わりにＦｅイオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライト（シリカ／アルミナのモル比：３０）を使用した以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Example 4]
Exhaust gas purifying filters were produced in the same manner as in Example 1 except that Fe ion exchange ZSM-5 type zeolite (silica / alumina molar ratio: 30) was used instead of Fe ion exchange SAPO type zeolite.
［実施例５］
Ｆｅイオン交換ＳＡＰＯ型ゼオライトの代わりにＣｕイオン交換β型ゼオライト（シリカ／アルミナのモル比：３０）を使用した以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Example 5]
Exhaust gas purifying filters were produced in the same manner as in Example 1 except that Cu ion exchange β type zeolite (silica / alumina molar ratio: 30) was used instead of Fe ion exchange SAPO type zeolite.
［実施例６］
Ｆｅイオン交換ＳＡＰＯ型ゼオライトの代わりにＣｕイオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライト（シリカ／アルミナのモル比：３０）を使用した以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Example 6]
A filter for exhaust gas purification was produced in the same manner as in Example 1 except that Cu ion exchanged ZSM-5 type zeolite (silica / alumina molar ratio: 30) was used instead of Fe ion exchanged SAPO type zeolite.
［比較例１］
第１触媒層を形成しなかった（つまり、第２触媒層のみを形成した）以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Comparative Example 1]
Exhaust gas purification filters were produced in the same manner as in Example 1 except that the first catalyst layer was not formed (that is, only the second catalyst layer was formed).
［比較例２］
第２触媒層を形成しなかった（つまり、第１触媒層のみを形成した）以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Comparative Example 2]
Exhaust gas purification filters were produced in the same manner as in Example 1 except that the second catalyst layer was not formed (that is, only the first catalyst layer was formed).
［比較例３］
第１触媒層と第２触媒層とを逆に配置した（つまり、第１触媒層を下層とし、第２触媒層を上層とした）以外は、実施例１と同様に排気ガス浄化用フィルターを製造した。
[Comparative Example 3]
Exhaust gas purifying filter is the same as in Example 1 except that the first catalyst layer and the second catalyst layer are arranged in reverse (that is, the first catalyst layer is the lower layer and the second catalyst layer is the upper layer). Manufactured.
＜排気ガス浄化試験＞
実施例及び比較例において製造した排気ガス浄化用フィルターに、ＮＯ、ＣＯ２、Ｏ２、及び水蒸気を含む模擬ガス、並びにＮＨ３ガスを流し、定常試験（２５０℃）でＮＯｘ浄化率及びＮＨ３スリップ量を測定した。結果を表１並びに図３及び４に示す。
<Exhaust gas purification test>
The exhaust gas purification filters manufactured in the examples and comparative examples were supplied with simulated gas containing NO, CO 2 , O 2 , and water vapor, and NH 3 gas, and the NOx purification rate and NH 3 were measured in a steady test (250 ° C.). The amount of slip was measured. The results are shown in Table 1 and FIGS.
実施例１〜６において製造した排気ガス浄化用フィルターを使用することにより、ＮＯｘを効率的に浄化することができ、且つＮＨ３スリップ量を抑えることができた。一方、第２触媒層のみを有する排気ガス浄化用フィルター（比較例１）、及び第１触媒層と第２触媒層とを逆に配置した排気ガス浄化用フィルター（比較例３）では、ＮＨ３スリップ量を抑えることはできたが、ＮＯｘを十分に浄化することはできなかった。また、第１触媒層のみを有する排気ガス浄化用フィルター（比較例２）では、ＮＨ３スリップ量を抑えることができず、また、ＮＯｘの浄化率も十分ではなかった。 By using the exhaust gas purification filter produced in Examples 1 to 6, it was possible to efficiently purify NOx and suppress the NH 3 slip amount. On the other hand, in the exhaust gas purification filter having only the second catalyst layer (Comparative Example 1) and the exhaust gas purification filter in which the first catalyst layer and the second catalyst layer are arranged in reverse (Comparative Example 3), NH 3 Although the slip amount could be suppressed, NOx could not be sufficiently purified. Further, the exhaust gas purification filter having only the first catalyst layer (Comparative Example 2) cannot suppress the NH 3 slip amount, and the NOx purification rate is not sufficient.
＜触媒層の厚さの検討１＞
ＤＰＦ上に白金／アルミナを含む第２触媒層（下層）、及びＦｅイオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含む第１触媒層（上層）を様々な厚さで形成した（白金：０．５ｇ／Ｌ）。下層のコート量を１０ｇ／Ｌに固定し、上層のコート量を変化させた排気ガス浄化用フィルターを用い、ＮＯｘ浄化率、ＮＨ３スリップ量、及び圧力損失上昇率を測定した。結果を図５〜７に示す。
<Examination of
A second catalyst layer (lower layer) containing platinum / alumina and a first catalyst layer (upper layer) containing Fe ion-exchanged ZSM-5 type zeolite were formed on the DPF with various thicknesses (platinum: 0.5 g / L). ). Using an exhaust gas purification filter with the lower layer coat amount fixed at 10 g / L and the upper layer coat amount varied, the NOx purification rate, NH 3 slip amount, and pressure loss increase rate were measured. The results are shown in FIGS.
＜触媒層の厚さの検討２＞
ＤＰＦ上に白金／アルミナを含む第２触媒層（下層）、及びＦｅイオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含む第１触媒層（上層）を様々な厚さで形成した（白金：０．５ｇ／Ｌ）。下層のコート量と上層のコート量との比を１：６に固定した排気ガス浄化用フィルターを用い、ＮＯｘ浄化率、ＮＨ３スリップ量、及び圧力損失上昇率を測定した。結果を図８〜１０に示す。
<Examination of
A second catalyst layer (lower layer) containing platinum / alumina and a first catalyst layer (upper layer) containing Fe ion-exchanged ZSM-5 type zeolite were formed on the DPF with various thicknesses (platinum: 0.5 g / L). ). Using an exhaust gas purification filter in which the ratio of the lower layer coating amount to the upper layer coating amount was fixed at 1: 6, the NOx purification rate, NH 3 slip amount, and pressure loss increase rate were measured. The results are shown in FIGS.
＜触媒層の厚さの検討３＞
ＤＰＦ上に白金／アルミナを含む第２触媒層（下層）、及びＦｅイオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含む第１触媒層（上層）を様々な厚さで形成した（白金：０．５ｇ／Ｌ）。下層のコート量及び上層のコート量の合計を１８０ｇ／Ｌに固定し、下層のコート量と上層のコート量との比を変化させた排気ガス浄化用フィルターを用い、ＮＯｘ浄化率、及びＮＨ３スリップ量を測定した。結果を図１１及び１２に示す。
<Examination of thickness of
A second catalyst layer (lower layer) containing platinum / alumina and a first catalyst layer (upper layer) containing Fe ion-exchanged ZSM-5 type zeolite were formed on the DPF with various thicknesses (platinum: 0.5 g / L). ). The total of the lower layer coat amount and the upper layer coat amount was fixed at 180 g / L, and the exhaust gas purification filter was used in which the ratio between the lower layer coat amount and the upper layer coat amount was changed, and the NOx purification rate and NH 3 The amount of slip was measured. The results are shown in FIGS.
１・・排気ガス浄化用フィルター、２・・尿素供給手段、３・・排気ガス管、４・・ＤＰＦ、５・・第２触媒層、６・・第１触媒層 1 .... Exhaust gas purification filter, 2 .... Urea supply means, 3 .... Exhaust gas pipe, 4 .... DPF, 5 .... Second catalyst layer, 6 .... First catalyst layer
Claims (7)
当該フィルター上に配置された、アンモニアを酸化する機能を有する触媒を含む第２触媒層；及び
当該第２触媒層上に配置された、アンモニアの存在下で窒素酸化物を還元する機能を有する触媒を含む第１触媒層；
を含む、排気ガス浄化用フィルター。 Diesel particulate filter;
A second catalyst layer including a catalyst having a function of oxidizing ammonia, disposed on the filter; and a catalyst having a function of reducing nitrogen oxides in the presence of ammonia, disposed on the second catalyst layer. A first catalyst layer comprising:
Including exhaust gas purification filter.
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