JP2021080876A - Exhaust emission control device - Google Patents

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Abstract

To provide an exhaust emission control device capable of improving NOx elimination efficiency.SOLUTION: An exhaust emission control device 1 includes: an SCR 11 disposed in an exhaust passage 5 in which exhaust gas G flows and reducing NOx included in the exhaust gas G; a DOC 13 disposed downstream of the SCR 11 in the exhaust passage 5 and oxidizing at least NO of NOx; a DPF 14 disposed downstream of the DOC 13 in the exhaust passage 5 and collecting particulate matters included in the exhaust gas G; an SCR 15 disposed downstream of the DPF 14 in the exhaust passage 5 and reducing NOx included in the exhaust gas G; and an urea water injection section 21 disposed upstream of the SCR 11 in the exhaust passage 5 and configured to enable injection of urea water to the exhaust gas G. The SCR 11 includes copper (Cu). An upstream side portion 15a of the SCR 15 includes iron (Fe), and a downstream side portion 15b of the SCR 15 includes copper (Cu).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device.

従来、エンジンから排出される排気ガスを浄化するための排気浄化装置として、例えば特許文献1に記載の装置が知られている。この排気浄化装置は、排気ガスが流れる排気通路の上流側から順に、排気ガス中のNOxを浄化する第1の還元触媒と、排気ガス中のCO及びHCを浄化すると共にNOxのうちNOを酸化する酸化触媒と、排気ガス中の粒状物質を捕集するフィルタと、排気ガス中のNOxを浄化する第2の還元触媒と、を備える。 Conventionally, as an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas discharged from an engine, for example, the device described in Patent Document 1 is known. This exhaust gas purification device purifies the first reduction catalyst that purifies NOx in the exhaust gas, CO and HC in the exhaust gas, and oxidizes NO in the NOx in order from the upstream side of the exhaust passage through which the exhaust gas flows. It is provided with an oxidation catalyst for collecting exhaust gas, a filter for collecting granular substances in the exhaust gas, and a second reduction catalyst for purifying NOx in the exhaust gas.

特開2018−159334号公報JP-A-2018-159334

上述した排気浄化装置では、第1の還元触媒が、酸化触媒、フィルタ、及び第2の還元触媒の上流側に配置されている。このような配置にすると、エンジンから排出された直後の高温の排気ガスが第1の還元触媒に流れることとなり、第1の還元触媒を早期に活性化させることができるので、排気ガス中のNOxの浄化効率の向上を図る上で好適である。しかしながら、上述した排気浄化装置では、触媒に流入する排気ガス中の成分比率を十分考慮した上で触媒が構成されているとは言えず、流入する排気ガス中の成分比率によっては、触媒の浄化性能が十分に発揮されない場合がある。よって、NOxの浄化効率の向上の点で、更なる改良の余地がある。 In the exhaust gas purification device described above, the first reduction catalyst is arranged on the upstream side of the oxidation catalyst, the filter, and the second reduction catalyst. With such an arrangement, the high-temperature exhaust gas immediately after being discharged from the engine flows to the first reduction catalyst, and the first reduction catalyst can be activated at an early stage. Therefore, NOx in the exhaust gas can be activated. It is suitable for improving the purification efficiency of the gas. However, in the above-mentioned exhaust purification device, it cannot be said that the catalyst is configured after fully considering the component ratio in the exhaust gas flowing into the catalyst, and the catalyst is purified depending on the component ratio in the inflowing exhaust gas. Performance may not be fully exhibited. Therefore, there is room for further improvement in terms of improving the purification efficiency of NOx.

本発明は、NOxの浄化効率を向上させることができる排気浄化装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device capable of improving the purification efficiency of NOx.

本発明の一側面に係る排気浄化装置は、エンジンから排出される排気ガスを浄化する排気浄化装置であって、排気ガスが流れる排気通路に配置され、排気ガスに含まれるNOxを還元する第1の還元触媒と、排気通路における第1の還元触媒の下流側に配置され、少なくともNOxのうちNOを酸化する酸化触媒と、排気通路における酸化触媒の下流側に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、排気通路におけるフィルタの下流側に配置され、排気ガスに含まれるNOxを還元する第2の還元触媒と、排気通路における第1の還元触媒の上流側に配置され、排気ガスに還元剤を噴射可能に構成された還元剤噴射部と、を備え、第1の還元触媒は、銅(Cu)を含有し、第2の還元触媒の上流側部分は、鉄(Fe)を含有し、第2の還元触媒の下流側部分は、銅(Cu)を含有する。 The exhaust purification device according to one aspect of the present invention is an exhaust purification device that purifies the exhaust gas discharged from the engine, is arranged in an exhaust passage through which the exhaust gas flows, and reduces NOx contained in the exhaust gas. And the oxidation catalyst which is arranged on the downstream side of the first reduction catalyst in the exhaust passage and oxidizes NO of at least NOx, and the particles which are arranged on the downstream side of the oxidation catalyst in the exhaust passage and contained in the exhaust gas. It is arranged on the downstream side of the filter in the exhaust passage and the filter that collects the state substances, and is arranged on the upstream side of the second reduction catalyst that reduces NOx contained in the exhaust gas and the first reduction catalyst in the exhaust passage. The exhaust gas is provided with a reducing agent injection unit configured to inject a reducing agent, the first reduction catalyst contains copper (Cu), and the upstream portion of the second reduction catalyst is iron ( Fe) is contained, and the downstream portion of the second reduction catalyst contains copper (Cu).

この排気浄化装置では、第1の還元触媒が、酸化触媒、フィルタ、及び第2の還元触媒の上流側に配置されているので、エンジンから排出された直後の高温の排気ガスを第1の還元触媒に流すことができる。これにより、第1の還元触媒を早期に活性化させることができ、NOxの浄化効率の向上を図ることができる。更に、第1の還元触媒は、Cuを含有するCu系の還元触媒となっている。エンジンから排出される排気ガスはNOを多く含むため、第1の還元触媒には、NOの割合が高い状態の排気ガスが流入する。このようにNOが多く存在する(或いはNOのみが存在する)環境下においては、NOxの浄化性能を十分に発揮させる観点から、他の還元触媒を用いるよりもCu系の還元触媒を用いることが好適である。したがって、第1の還元触媒をCu系の還元触媒とすることにより、エンジン直後に配置された第1の還元触媒においてNOxの還元反応を十分に進行させることができ、NOxを効率的に浄化することができる。更に、第2の還元触媒の上流側部分は、Feを含有するFe系の還元触媒となっており、第2の還元触媒の下流側部分は、Cuを含有するCu系の還元触媒となっている。第1の還元触媒を通過した排気ガス中のNOは、酸化触媒によってNOに酸化されるので、第2の還元触媒の上流側部分には、NOの割合が増加した状態(例えば、NO及びNOの割合が同程度の状態)の排気ガスが流入する。このようにNO及びNOが共存する環境下においては、NOxの浄化性能を十分に発揮させる観点から、他の還元触媒を用いるよりもFe系の還元触媒を用いることが好適である。したがって、第2の還元触媒の上流側部分をFe系の還元触媒とすることにより、当該上流側部分において、NOxの還元反応を十分に進行させることができ、NOxを効率的に浄化することができる。第2の還元触媒の上流側部分においてNO及びNO等が浄化されることで、第2の還元触媒の下流側部分(Cu系の還元触媒)に流入する排気ガス中のNO及びNO等が減少する。このように、Cu系の還元触媒に流入するNOを減少させることで、Cu系の還元触媒において、浄化され難く且つ有害性の高いNOが多く生成されてしまう事態を抑制できる。Cu系の還元触媒は、NOの減少によってNOのみが存在するような環境下においても、NOxの還元反応を十分に進行させることができるので、Fe系の還元触媒を通過した排気ガス中のNOxを効率的に浄化することができる。したがって、上述した排気浄化装置によれば、排気ガス中のNOxの浄化効率を向上させることができる。 In this exhaust purification device, since the first reduction catalyst is arranged on the upstream side of the oxidation catalyst, the filter, and the second reduction catalyst, the high-temperature exhaust gas immediately after being discharged from the engine is reduced to the first reduction. It can be flushed to the catalyst. As a result, the first reduction catalyst can be activated at an early stage, and the NOx purification efficiency can be improved. Further, the first reduction catalyst is a Cu-based reduction catalyst containing Cu. Since the exhaust gas discharged from the engine contains a large amount of NO, the exhaust gas in a state in which the proportion of NO is high flows into the first reduction catalyst. In such an environment where a large amount of NO is present (or only NO is present), it is possible to use a Cu-based reduction catalyst rather than using another reduction catalyst from the viewpoint of fully exerting the purification performance of NOx. Suitable. Therefore, by using the Cu-based reduction catalyst as the first reduction catalyst, the NOx reduction reaction can be sufficiently proceeded in the first reduction catalyst arranged immediately after the engine, and NOx is efficiently purified. be able to. Further, the upstream portion of the second reduction catalyst is an Fe-based reduction catalyst containing Fe, and the downstream portion of the second reduction catalyst is a Cu-based reduction catalyst containing Cu. There is. Since NO in the exhaust gas that has passed through the first reduction catalyst is oxidized to NO 2 by the oxidation catalyst, the proportion of NO 2 is increased in the upstream portion of the second reduction catalyst (for example, NO). Exhaust gas with the same ratio of NO 2 and NO 2) flows in. In such an environment where NO and NO 2 coexist, it is preferable to use an Fe-based reduction catalyst rather than another reduction catalyst from the viewpoint of sufficiently exerting the purification performance of NOx. Therefore, by using the upstream portion of the second reduction catalyst as an Fe-based reduction catalyst, the reduction reaction of NOx can be sufficiently proceeded in the upstream portion, and NOx can be efficiently purified. it can. By NO and NO 2 or the like is purified in the upstream portion of the second reduction catalyst, the downstream portion NO and NO 2 and the like in the exhaust gas flowing into the (Cu-based reducing catalyst) of the second reduction catalyst Decreases. By reducing NO 2 flowing into the Cu-based reduction catalyst in this way, it is possible to suppress a situation in which a large amount of N 2 O, which is difficult to purify and is highly harmful, is generated in the Cu-based reduction catalyst. Since the Cu-based reduction catalyst can sufficiently proceed the NOx reduction reaction even in an environment where only NO is present due to the decrease of NO 2, the Cu-based reduction catalyst is contained in the exhaust gas that has passed through the Fe-based reduction catalyst. NOx can be efficiently purified. Therefore, according to the exhaust gas purification device described above, the purification efficiency of NOx in the exhaust gas can be improved.

上述した排気浄化装置は、排気通路における第1の還元触媒と酸化触媒との間に配置された第1のアンモニアスリップ触媒を更に備えてもよい。第1の還元触媒の上流側において排気ガスに還元剤が噴射されると、還元剤からNHが生成される。Cuを含有する第1の還元触媒(Cu系の還元触媒)は、NHを多く吸着する性質を有するため、生成されたNHの多くは、第1の還元触媒を通過する際に、第1の還元触媒に吸着する。第1の還元触媒に吸着したNHは、エンジンから排出された直後の排気ガスによる急激な温度上昇によって、第1の還元触媒からリークする。上述した構成では、第1の還元触媒と酸化触媒との間に第1のアンモニアスリップ触媒が配置されるので、リークしたNHは、第1のアンモニアスリップ触媒によってNO及びNO等のNOxに変換された後、酸化触媒に流入する。このように、リークしたNHは、酸化触媒に流入する前にNO及びNO等のNOxに変換されるので、酸化触媒において、リークしたNHが、浄化され難く且つ有害性の高いNOに酸化されてしまう事態を抑制できる。これにより、NOxの浄化効率を一層向上させることができる。 The exhaust purification device described above may further include a first ammonia slip catalyst arranged between the first reduction catalyst and the oxidation catalyst in the exhaust passage. When the reducing agent is injected into the exhaust gas on the upstream side of the first reduction catalyst, NH 3 is generated from the reducing agent. Since the first reduction catalyst containing Cu (Cu-based reduction catalyst) has a property of adsorbing a large amount of NH 3 , most of the produced NH 3 is the first when passing through the first reduction catalyst. Adsorbs to the reduction catalyst of 1. The NH 3 adsorbed on the first reduction catalyst leaks from the first reduction catalyst due to a rapid temperature rise due to the exhaust gas immediately after being discharged from the engine. In the above configuration, since the first ammonia slip catalyst is arranged between the first reduction catalyst and the oxidation catalyst, the leaked NH 3 is converted into NOx such as NO and NO 2 by the first ammonia slip catalyst. After being converted, it flows into the oxidation catalyst. In this way, the leaked NH 3 is converted into NOx such as NO and NO 2 before flowing into the oxidation catalyst. Therefore, in the oxidation catalyst, the leaked NH 3 is difficult to purify and is highly harmful N 2. It is possible to suppress the situation where it is oxidized to O. Thereby, the purification efficiency of NOx can be further improved.

上述した排気浄化装置は、排気通路における第2の還元触媒の下流側に配置された第2のアンモニアスリップ触媒を更に備えてもよい。この場合、排気ガス中のNHは、第2のアンモニアスリップ触媒によってNO及びNO等のNOxに酸化された後、排気浄化装置の外部に排出されるので、有害物質であるNHが大気中に放出されてしまう事態を抑制できる。 The exhaust purification device described above may further include a second ammonia slip catalyst arranged on the downstream side of the second reduction catalyst in the exhaust passage. In this case, NH 3 in the exhaust gas is oxidized to NO x such as NO and NO 2 by the second ammonia slip catalyst, and then discharged to the outside of the exhaust purification device. Therefore, NH 3 which is a harmful substance is discharged to the atmosphere. It is possible to suppress the situation where it is released inside.

本発明によれば、NOxの浄化効率を向上させることができる。 According to the present invention, the purification efficiency of NOx can be improved.

図1は、一実施形態に係る排気浄化装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas purification device according to an embodiment. 図2は、図1の第1の還元触媒及び第1のアンモニアスリップ触媒の触媒構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing the catalyst configurations of the first reduction catalyst and the first ammonia slip catalyst of FIG. 図3は、図1の第2の還元触媒の触媒構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing the catalyst configuration of the second reduction catalyst of FIG. 図4は、比較例に係る排気浄化装置を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas purification device according to a comparative example.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.

図1は、本実施形態に係る排気浄化装置1を示す概略構成図である。排気浄化装置1は、例えばトラック等の車両に搭載されており、内燃機関であるエンジン2から排出される排気ガスGを浄化する。エンジン2は、例えばディーゼルエンジンである。排気浄化装置1が搭載される車両としては、トラックの他、例えば、トラクター又はバス等の大型の車両であってもよいし、中型自動車、小型自動車、又は軽自動車であってもよい。なお、以下の説明において、「上流側」とは排気ガスGの流れ方向の上流側を意味し、「下流側」とは排気ガスGの流れ方向の下流側を意味する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment. The exhaust gas purification device 1 is mounted on a vehicle such as a truck and purifies the exhaust gas G discharged from the engine 2 which is an internal combustion engine. The engine 2 is, for example, a diesel engine. The vehicle on which the exhaust gas purification device 1 is mounted may be a large vehicle such as a tractor or a bus, a medium-sized vehicle, a small vehicle, or a light vehicle, in addition to a truck. In the following description, the "upstream side" means the upstream side in the flow direction of the exhaust gas G, and the "downstream side" means the downstream side in the flow direction of the exhaust gas G.

排気浄化装置1は、排気ガスGが流れる排気通路5に搭載されている。排気浄化装置1は、排気通路5の上流側から下流側に向かって順に、SCR11(第1の還元触媒)と、ASC12(第1のアンモニアスリップ触媒)と、DOC13(酸化触媒)と、DPF14(フィルタ)と、SCR15(第2の還元触媒)と、ASC16(第2のアンモニアスリップ触媒)と、を備えている。更に、排気浄化装置1は、SCR11の上流側を流れる排気ガスGに尿素水を噴射する尿素水噴射部21(還元剤噴射部)と、SCR15の上流側を流れる排気ガスGに尿素水を噴射する尿素水噴射部22と、尿素水噴射部21及び尿素水噴射部22を制御する制御部23と、SCR11の上流側を流れる排気ガスGの温度を検出するセンサ31と、SCR15の上流側を流れる排気ガスGの温度を検出するセンサ32と、を備えている。 The exhaust purification device 1 is mounted in the exhaust passage 5 through which the exhaust gas G flows. The exhaust gas purification device 1 includes SCR11 (first reduction catalyst), ASC12 (first ammonia slip catalyst), DOC13 (oxidation catalyst), and DPF14 (in order from the upstream side to the downstream side of the exhaust passage 5). A filter), SCR15 (second reduction catalyst), and ASC16 (second ammonia slip catalyst). Further, the exhaust purification device 1 injects urea water into the urea water injection unit 21 (reducing agent injection unit) that injects urea water into the exhaust gas G flowing on the upstream side of the SCR 11 and the exhaust gas G flowing on the upstream side of the SCR 15. The urea water injection unit 22, the control unit 23 that controls the urea water injection unit 21 and the urea water injection unit 22, the sensor 31 that detects the temperature of the exhaust gas G flowing on the upstream side of the SCR11, and the upstream side of the SCR15. It includes a sensor 32 that detects the temperature of the flowing exhaust gas G.

SCR(Selective Catalytic Reduction)11は、排気ガスG中のNOx(窒化酸化物)を選択的に還元して浄化する選択還元触媒であり、例えば、排気ガスGの温度が高温となるエンジン2の直下に配置されている。エンジン2の直下は、エンジン2の流出口の下流側であって当該流出口に近接した位置である。エンジン2の直下は、エンジン2から流出した排気ガスGの冷却が実質的に無視できる範囲の位置としてもよい。SCR11は、尿素水噴射部21が噴射した尿素水から生成されるNH(アンモニア)を還元剤として用いた還元反応により、排気ガスG中のNOxをN(窒素)及びHO(水)等の無害な物質に変換する。 The SCR (Selective Catalytic Reduction) 11 is a selective reduction catalyst that selectively reduces and purifies NOx (nitride oxide) in the exhaust gas G. For example, it is directly under the engine 2 in which the temperature of the exhaust gas G becomes high. Is located in. Immediately below the engine 2 is a position on the downstream side of the outlet of the engine 2 and close to the outlet. The position directly below the engine 2 may be a position within a range in which the cooling of the exhaust gas G flowing out of the engine 2 can be substantially ignored. The SCR11 uses NH 3 (ammonia) generated from the urea water injected by the urea water injection unit 21 as a reducing agent to reduce NOx in the exhaust gas G to N 2 (nitrogen) and H 2 O (water). ) And other harmless substances.

ASC(Ammonia Slip Catalyst)12は、SCR11からリークしたNHを低減する触媒である。SCR11からリークしたNHがDOC13に流入すると、NHは、DOC13においてNOに酸化される。NOは、浄化され難く且つ有害性が高いため、NOの生成を極力抑制することが望ましい。そこで、SCR11とDOC13との間にASC12を配置することによって、DOC13においてNOが多く生成されてしまう事態が抑制される。 ASC (Ammonia Slip Catalyst) 12 is a catalyst that reduces NH 3 leaked from SCR 11. When NH 3 leaked from SCR 11 flows into DOC 13, NH 3 is oxidized to N 2 O in DOC 13. Since N 2 O is difficult to purify and highly harmful, it is desirable to suppress the production of N 2 O as much as possible. Therefore, by arranging the ASC 12 between the SCR 11 and the DOC 13, it is possible to suppress a situation in which a large amount of N 2 O is generated in the DOC 13.

DOC(Diesel Oxidation Catalyst)13は、排気ガスG中のNO(一酸化窒素)、HC(炭化水素)、及びCO(一酸化炭素)等を酸化する酸化触媒である。DOC13は、例えば、ゼオライト等の担体に金属又は金属酸化物を担持させたものから構成されている。DPF(Diesel Particulate Filter)14は、DOC13を通過した排気ガスG中の粒子状物質(PM:ParticulateMatter)を捕集して取り除くフィルタである。DPF14は、例えば、セラミックス又は金属多孔体から構成されている。DOC13の上流側には、DOC13に軽油を供給する軽油供給部が設けられてもよい。 DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 13 is an oxidation catalyst that oxidizes NO (nitric oxide), HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide) and the like in the exhaust gas G. The DOC 13 is composed of, for example, a carrier such as zeolite on which a metal or a metal oxide is supported. The DPF (Diesel Particulate Filter) 14 is a filter that collects and removes particulate matter (PM: Particulate Matter) in the exhaust gas G that has passed through the DOC 13. The DPF 14 is composed of, for example, a ceramic or a metal porous body. A light oil supply unit for supplying light oil to the DOC 13 may be provided on the upstream side of the DOC 13.

SCR15は、排気ガスG中のNOxを選択的に還元して浄化する選択還元触媒である。SCR15は、尿素水噴射部22から噴射される尿素水から生成されるNHを還元剤として用いた還元反応により、排気ガスG中のNOxをN及びHO等の無害な物質に変換する。ASC16は、SCR15からリークしたNHを酸化する酸化触媒である。ASC16として、例えば、ゼオライト等の担体にPt等の貴金属を担持させたものが用いられてもよい。 SCR15 is a selective reduction catalyst that selectively reduces and purifies NOx in the exhaust gas G. The SCR15 converts NOx in the exhaust gas G into harmless substances such as N 2 and H 2 O by a reduction reaction using NH 3 generated from the urea water injected from the urea water injection unit 22 as a reducing agent. To do. ASC16 is an oxidation catalyst which oxidizes NH 3 leaked from SCR 15. As ASC16, for example, one in which a noble metal such as Pt is supported on a carrier such as zeolite may be used.

尿素水噴射部21は、排気通路5におけるエンジン2とSCR11との間に配置されている。尿素水噴射部21は、エンジン2とSCR11との間を流れる排気ガスGに尿素水を噴射可能に構成されている。尿素水噴射部22は、排気通路5におけるDPF14とSCR15との間に配置されている。尿素水噴射部22は、DPF14とSCR15との間を流れる排気ガスGに尿素水を噴射可能に構成されている。尿素水噴射部21及び尿素水噴射部22は、制御部23の制御に応じて尿素水を噴射する。排気ガスGが所定温度(例えば180℃)以上の場合に、排気ガスGに尿素水が噴射されると、熱分解反応及び加水分解反応によってNHが生成される。 The urea water injection unit 21 is arranged between the engine 2 and the SCR 11 in the exhaust passage 5. The urea water injection unit 21 is configured to be able to inject urea water into the exhaust gas G flowing between the engine 2 and the SCR 11. The urea water injection unit 22 is arranged between the DPF 14 and the SCR 15 in the exhaust passage 5. The urea water injection unit 22 is configured to be able to inject urea water into the exhaust gas G flowing between the DPF 14 and the SCR 15. The urea water injection unit 21 and the urea water injection unit 22 inject urea water according to the control of the control unit 23. When urea water is injected into the exhaust gas G when the exhaust gas G is at a predetermined temperature (for example, 180 ° C.) or higher, NH 3 is generated by a thermal decomposition reaction and a hydrolysis reaction.

センサ31は、排気通路5におけるエンジン2とSCR11との間であって、尿素水噴射部21の上流側に配置されている。センサ31は、エンジン2とSCR11との間を流れる排気ガスGの温度を検出し、検出した温度を制御部23に出力する。センサ32は、排気通路5におけるDPF14とSCR15との間であって、尿素水噴射部22の上流側に配置されている。センサ32は、DPF14とSCR15との間を流れる排気ガスGの温度を検出し、検出した温度を制御部23に出力する。 The sensor 31 is located between the engine 2 and the SCR 11 in the exhaust passage 5 and on the upstream side of the urea water injection unit 21. The sensor 31 detects the temperature of the exhaust gas G flowing between the engine 2 and the SCR 11, and outputs the detected temperature to the control unit 23. The sensor 32 is located between the DPF 14 and the SCR 15 in the exhaust passage 5 and on the upstream side of the urea water injection unit 22. The sensor 32 detects the temperature of the exhaust gas G flowing between the DPF 14 and the SCR 15, and outputs the detected temperature to the control unit 23.

制御部23は、例えば、CPU、RAM、ROM、及び入出力インターフェース等を含んで構成されたコンピュータであり、ROMに格納された制御プログラムに従って、入力インターフェース回路から各種センサ情報等を取り込み、出力インターフェース回路から各種制御に必要な指令信号を出力する。制御部23は、尿素水噴射部21、尿素水噴射部22、センサ31、及びセンサ32と電気的に接続されている。制御部23は、例えば車両のECU(Electronic Control Unit)であってもよい。 The control unit 23 is, for example, a computer configured to include a CPU, RAM, ROM, an input / output interface, etc., and takes in various sensor information and the like from an input interface circuit according to a control program stored in the ROM, and outputs an interface. Outputs command signals required for various controls from the circuit. The control unit 23 is electrically connected to the urea water injection unit 21, the urea water injection unit 22, the sensor 31, and the sensor 32. The control unit 23 may be, for example, an ECU (Electronic Control Unit) of a vehicle.

制御部23は、センサ31が検出した排気ガスGの温度に基づいて、尿素水噴射部21を制御する。具体的には、制御部23は、排気ガスGの温度が所定温度(例えば180℃)以上となった場合に、尿素水噴射部21から尿素水を噴射させるように尿素水噴射部21を制御する。同様に、制御部23は、センサ32が検出した排気ガスGの温度に基づいて、尿素水噴射部22を制御する。具体的には、制御部23は、排気ガスGの温度が所定温度(例えば180℃)以上になった場合に、尿素水噴射部22から尿素水を噴射させるように尿素水噴射部22を制御する。上記の「所定温度」とは、例えば、SCR11及びSCR15が活性し始める温度であって、尿素水からNHを生成するために必要な温度を意味する。 The control unit 23 controls the urea water injection unit 21 based on the temperature of the exhaust gas G detected by the sensor 31. Specifically, the control unit 23 controls the urea water injection unit 21 so as to inject urea water from the urea water injection unit 21 when the temperature of the exhaust gas G becomes a predetermined temperature (for example, 180 ° C.) or higher. To do. Similarly, the control unit 23 controls the urea water injection unit 22 based on the temperature of the exhaust gas G detected by the sensor 32. Specifically, the control unit 23 controls the urea water injection unit 22 so as to inject urea water from the urea water injection unit 22 when the temperature of the exhaust gas G becomes a predetermined temperature (for example, 180 ° C.) or higher. To do. The above-mentioned "predetermined temperature" means, for example, a temperature at which SCR11 and SCR15 start to activate, which is a temperature required for producing NH 3 from urea water.

ここで、図2を参照して、SCR11及びASC12の触媒構成について説明する。図2は、SCR11及びASC12の触媒構成を示す概略図である。図2に示すように、SCR11は、Cu(銅)を含有するSCRである。以下では、Cuを含有するSCRを「Cu系SCR」と称する。Cu系SCRとしては、例えば、セラミック等の担体に銅ゼオライトを担持させたものが挙げられる。Cu系SCRは、NOが多く存在する環境下において、NOxの還元反応を十分に進行させることができる。NOが多く存在する環境とは、NOxのうちのNO(二酸化窒素)が占める割合と比べて、NOxのうちのNOが占める割合の方が高い環境を意味する。 Here, the catalyst configurations of SCR11 and ASC12 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic view showing the catalyst configurations of SCR11 and ASC12. As shown in FIG. 2, SCR11 is an SCR containing Cu (copper). Hereinafter, the SCR containing Cu will be referred to as "Cu-based SCR". Examples of the Cu-based SCR include those in which copper zeolite is supported on a carrier such as ceramic. The Cu-based SCR can sufficiently proceed with the reduction reaction of NOx in an environment in which a large amount of NO is present. An environment in which a large amount of NO is present means an environment in which the proportion of NO in NOx is higher than the proportion of NO 2 (nitrogen dioxide) in NOx.

Cu系SCRは、NHを多く吸着する性質を有する。このため、SCR11の上流側において尿素水から生成されたNHの多くは、SCR11を通過する際にSCR11に吸着する。SCR11に吸着したNHは、エンジン2から排出された直後の排気ガスGによる急激な温度上昇によって、SCR11からリークする。なお、図2に示す例では、SCR11の全体がCu系SCRとなっているが、SCR11の一部のみがCu系SCRとなっていてもよい。 The Cu-based SCR has the property of adsorbing a large amount of NH 3. Therefore, most of NH 3 generated from urea water on the upstream side of SCR 11 is adsorbed on SCR 11 when passing through SCR 11. The NH 3 adsorbed on the SCR 11 leaks from the SCR 11 due to a rapid temperature rise due to the exhaust gas G immediately after being discharged from the engine 2. In the example shown in FIG. 2, the entire SCR 11 is a Cu-based SCR, but only a part of the SCR 11 may be a Cu-based SCR.

ASC12は、酸化触媒としての機能に加え、SCRとしての機能を有する触媒である。ASC12は、酸化触媒として機能する酸化部12aと、SCRとして機能する還元部12bと、を有している。酸化部12aは、ASC12の上流側に配置されている。酸化部12aは、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、又はRu(ルテニウム)等の貴金属を含有している。酸化部12aとしては、例えば、ゼオライト等の担体にPtを担持させたものが挙げられる。 ASC12 is a catalyst having a function as an SCR in addition to a function as an oxidation catalyst. The ASC 12 has an oxidizing unit 12a that functions as an oxidation catalyst and a reducing unit 12b that functions as an SCR. The oxidized portion 12a is arranged on the upstream side of the ASC12. The oxidized portion 12a contains a noble metal such as Pt (platinum), Pd (palladium), or Ru (ruthenium). Examples of the oxidized portion 12a include those in which Pt is supported on a carrier such as zeolite.

酸化部12aは、SCR11からリークしたNHをNO及びNO等のNOxに酸化すると共に、SCR11を通過した排気ガスG中のNOをNOに酸化する。NHに対する酸化部12aの酸化力が高すぎると酸化部12aがNHをNOに酸化してしまうため、NHに対する酸化部12aの酸化力は、NHをNOに酸化せずに、NHをNO及びNO等に酸化することが可能な程度に設定される。 The oxidizing unit 12a oxidizes NH 3 leaked from SCR 11 to NOx such as NO and NO 2 , and also oxidizes NO in the exhaust gas G that has passed through SCR 11 to NO 2 . If the oxidizing power of the oxidizing part 12a with respect to NH 3 is too high, the oxidizing part 12a oxidizes NH 3 to N 2 O. Therefore, the oxidizing power of the oxidizing part 12a with respect to NH 3 oxidizes NH 3 to N 2 O. It is set to the extent that NH 3 can be oxidized to NO, NO 2, etc. without it.

還元部12bは、ASC12の下流側に配置されている。還元部12bは、例えば、Fe(鉄)又はCu(銅)等の金属を含有するSCRである。本実施形態では、還元部12bが、Feを含有するSCRである場合を例示する。以下では、Feを含有するSCRを「Fe系SCR」と称する。Fe系SCRとしては、例えば、セラミック等の担体に鉄ゼオライトを担持させたものが挙げられる。還元部12bは、酸化部12aを通過した排気ガスG中のNOxを選択的に還元して浄化する。具体的には、還元部12bは、SCR11において還元しきれなかったNOxを還元すると共に、酸化部12aにおけるNHの酸化により生成されたNOxを還元する。 The reduction unit 12b is arranged on the downstream side of the ASC 12. The reducing portion 12b is an SCR containing a metal such as Fe (iron) or Cu (copper), for example. In this embodiment, the case where the reducing unit 12b is an SCR containing Fe is illustrated. Hereinafter, the SCR containing Fe will be referred to as "Fe-based SCR". Examples of the Fe-based SCR include those in which iron zeolite is supported on a carrier such as ceramic. The reducing unit 12b selectively reduces and purifies NOx in the exhaust gas G that has passed through the oxidizing unit 12a. Specifically, the reducing unit 12b reduces NOx that could not be completely reduced in SCR11, and also reduces NOx produced by the oxidation of NH 3 in the oxidizing unit 12a.

ASC12に流入した排気ガスG中のNHは、酸化部12aにおいてNO及びNO等のNOxに酸化され、還元部12bにおいてNOxを還元反応のために消費されるので、ASC12からのNHのリークが抑制される。更に、還元部12bにおけるNOxの還元反応によって、ASC12から流出する排気ガスG中のNOxが浄化される。なお、酸化部12a及び還元部12bは、例えば、2層コート又はゾーンコートにより、ASC12の上流側部分及び下流側部分にそれぞれに形成される。 NH 3 in the exhaust gas G that has flowed into the ASC12 is oxidized to NOx of 2 such as NO and NO in the oxidation unit 12a, since it is consumed for the reduction reaction of NOx in the reduction unit 12b, of NH 3 from ASC12 Leakage is suppressed. Further, the NOx reduction reaction in the reduction unit 12b purifies the NOx in the exhaust gas G flowing out of the ASC 12. The oxidized portion 12a and the reduced portion 12b are formed on the upstream side portion and the downstream side portion of the ASC 12, respectively, by, for example, a two-layer coating or a zone coating.

次に、図3を参照して、SCR15の触媒構成について説明する。図3は、SCR15の触媒構成を示す概略図である。図3に示すように、SCR15の上流側部分15aがFe系SCRとなっており、SCR15の下流側部分15bがCu系SCRとなっている。Fe系SCRは、排気ガスGにNO及びNOが共存する環境下において、NOxの還元反応を十分に進行させることができる。NO及びNOが共存する環境とは、NO及びNOが共に或る程度存在する環境、例えば、NOxのうちのNOが占める割合(NOの割合)と、NOxのうちのNOが占める割合(NOの割合)とが同程度となっている環境を意味する。これに対し、Cu系SCRは、上述したように、NOが多く存在する(或いはNOのみが存在する)環境下において、NOxの還元反応を十分に進行させることができる。SCR15に流入した排気ガスGのNOxは、Fe系SCRにおいて浄化された後、Cu系SCRにおいて更に浄化される。 Next, the catalyst configuration of SCR15 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view showing the catalyst configuration of SCR15. As shown in FIG. 3, the upstream portion 15a of the SCR 15 is an Fe-based SCR, and the downstream portion 15b of the SCR 15 is a Cu-based SCR. The Fe-based SCR can sufficiently proceed with the reduction reaction of NOx in an environment in which NO and NO 2 coexist in the exhaust gas G. The environment in which NO and NO 2 coexist is an environment in which both NO and NO 2 are present to some extent, for example, the ratio of NO in NOx (the ratio of NO) and the ratio of NO 2 in NOx. It means an environment where (ratio of NO 2 ) is about the same. On the other hand, as described above, the Cu-based SCR can sufficiently proceed with the reduction reaction of NOx in an environment in which a large amount of NO is present (or only NO is present). The NOx of the exhaust gas G flowing into the SCR 15 is purified by the Fe-based SCR and then further purified by the Cu-based SCR.

図3に示す例では、SCR15においてFe系SCRが占める割合(Fe系SCRの割合)、及び、SCR15においてCu系SCRが占める割合(Cu系SCRの割合)は共に1/2程度となっているが、この例に限定されず、Fe系SCRの割合及びCu系SCRの割合は適宜変更可能である。Fe系SCRの割合は、例えば、DOC13におけるNOの割合とNOの割合との大小に応じて決定されてもよい。 In the example shown in FIG. 3, the ratio of Fe-based SCR in SCR15 (ratio of Fe-based SCR) and the ratio of Cu-based SCR in SCR15 (ratio of Cu-based SCR) are both about 1/2. However, the present invention is not limited to this example, and the ratio of Fe-based SCR and the ratio of Cu-based SCR can be changed as appropriate. The ratio of Fe-based SCR may be determined, for example, according to the magnitude of the ratio of NO 2 and the ratio of NO in DOC13.

以上の構成を有する排気浄化装置1において、センサ31が取得した排気ガスGの温度が所定温度以上になると、SCR11の上流側を流れる排気ガスGに対して、尿素水噴射部21から尿素水が噴射される。このとき、熱分解反応及び加水分解反応によって、尿素水からNHが生成される。生成されたNHがSCR11に流入すると、SCR11において、NHを還元剤とするNOxの還元反応が進行する。これにより、SCR11においてNOxが浄化される。SCR11を通過した排気ガスGは、ASC12に流入する。このとき、SCR11からリークしたNHは、ASC12において低減される。 In the exhaust gas purification device 1 having the above configuration, when the temperature of the exhaust gas G acquired by the sensor 31 becomes equal to or higher than a predetermined temperature, urea water is discharged from the urea water injection unit 21 with respect to the exhaust gas G flowing on the upstream side of the SCR 11. Be jetted. At this time, NH 3 is produced from urea water by a thermal decomposition reaction and a hydrolysis reaction. When the produced NH 3 flows into the SCR 11, the reduction reaction of NOx using NH 3 as a reducing agent proceeds in the SCR 11. As a result, NOx is purified in SCR11. The exhaust gas G that has passed through the SCR 11 flows into the ASC 12. At this time, NH 3 leaked from SCR 11 is reduced in ASC 12.

ASC12を通過した排気ガスG中のHC及びCO等は、酸化触媒によって浄化され、排気ガスG中のNOはNOに酸化される。排気ガスG中の粒子状物質は、DPF14において捕集されて除去される。そして、排気ガスGがSCR15に流入する前に、センサ32によって排気ガスGの温度が検出される。センサ32が取得した排気ガスGの温度が所定温度以上になると、SCR15の上流側を流れる排気ガスGに対して、尿素水噴射部22から尿素水が噴射される。このとき、熱分解反応及び加水分解反応によって、尿素水からNHが生成される。生成されたNHがSCR15に流入すると、SCR15の上流側部分15a及び下流側部分15bのそれぞれにおいて、NHを還元剤とするNOxの還元反応が進行する。これにより、SCR15においてNOxが浄化される。そして、SCR15からリークしたNHは、ASC16において酸化されるので、大気中にNHが放出される事態が抑制される。 HC, CO, etc. in the exhaust gas G that have passed through the ASC 12 are purified by the oxidation catalyst, and NO in the exhaust gas G is oxidized to NO 2. Particulate matter in the exhaust gas G is collected and removed in the DPF14. Then, before the exhaust gas G flows into the SCR 15, the temperature of the exhaust gas G is detected by the sensor 32. When the temperature of the exhaust gas G acquired by the sensor 32 becomes equal to or higher than a predetermined temperature, urea water is injected from the urea water injection unit 22 to the exhaust gas G flowing on the upstream side of the SCR 15. At this time, NH 3 is produced from urea water by a thermal decomposition reaction and a hydrolysis reaction. When the generated NH 3 flows into the SCR 15, the reduction reaction of NOx using NH 3 as a reducing agent proceeds in each of the upstream portion 15a and the downstream portion 15b of the SCR 15. As a result, NOx is purified in SCR15. Then, since NH 3 leaked from SCR 15 is oxidized in ASC 16, the situation where NH 3 is released into the atmosphere is suppressed.

次に、本実施形態に係る排気浄化装置1の作用・効果について、比較例が有する課題と共に説明する。 Next, the operation and effect of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment will be described together with the problems of the comparative example.

図4は、比較例に係る排気浄化装置100を示す概略構成図である。図4に示すように、排気浄化装置100は、排気通路5の上流側から順に、排気ガスG中のCO及びHCを浄化すると共にNOxのうちNOを酸化するDOC113と、排気ガスG中の粒状物質を捕集するDPF114と、排気ガスG中のNOxを浄化するSCR115と、SCR115からリークしたNHを酸化するASC116と、を備えている。排気浄化装置100では、SCR115の上流側に配置されたセンサ132が排気ガスGの温度を検出し、排気ガスGの温度が所定温度以上となった場合に、制御部123が尿素水噴射部122から尿素水を噴射させる。一方、排気ガスGの温度が所定温度未満である場合には、尿素水噴射部122から尿素水を噴射しても、尿素水からNHを生成することはできず、SCR115においてNOxの還元反応が促進されない。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an exhaust gas purification device 100 according to a comparative example. As shown in FIG. 4, the exhaust gas purification device 100 purifies CO and HC in the exhaust gas G and oxidizes NO among NOx in this order from the upstream side of the exhaust gas G, and granules in the exhaust gas G. It includes a DPF 114 that collects substances, an SCR 115 that purifies NOx in the exhaust gas G, and an ASC 116 that oxidizes NH 3 leaked from the SCR 115. In the exhaust purification device 100, the sensor 132 arranged on the upstream side of the SCR 115 detects the temperature of the exhaust gas G, and when the temperature of the exhaust gas G becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the control unit 123 causes the urea water injection unit 122. Urea water is sprayed from. On the other hand, when the temperature of the exhaust gas G is lower than the predetermined temperature, NH 3 cannot be generated from the urea water even if the urea water is injected from the urea water injection unit 122, and the NOx reduction reaction occurs in the SCR 115. Is not promoted.

排気浄化装置100では、図4に示すように、SCR115がDOC113及びDPF114の下流側に配置されているので、エンジン2からSCR115までの距離が長い。このため、エンジン2の始動時等においては、SCR115の上流側の排気ガスGの温度が所定温度に達するまでに時間を要する。よって、この排気ガスGの温度が所定温度に達するまでの期間は、SCR115においてNOxの還元反応が促進されない。したがって、排気浄化装置100では、NOxの浄化効率の向上を図ることは難しい。 In the exhaust gas purification device 100, as shown in FIG. 4, since the SCR 115 is arranged on the downstream side of the DOC 113 and the DPF 114, the distance from the engine 2 to the SCR 115 is long. Therefore, when the engine 2 is started or the like, it takes time for the temperature of the exhaust gas G on the upstream side of the SCR 115 to reach a predetermined temperature. Therefore, the reduction reaction of NOx is not promoted in SCR115 until the temperature of the exhaust gas G reaches a predetermined temperature. Therefore, it is difficult for the exhaust gas purification device 100 to improve the NOx purification efficiency.

これに対し、本実施形態に係る排気浄化装置1では、図1に示すように、SCR11がDOC13及びDPF14の上流側に配置されているので、エンジン2から排出された直後の高温の排気ガスGをSCR11に流すことができる。これにより、SCR11を早期に活性化させることができ、NOxの浄化効率の向上を図ることができる。更に、SCR11はCu系SCRとなっている。エンジン2から排出される排気ガスGはNOを多く含むため、SCR11には、NOの割合が高い状態の排気ガスGが流入する。このようにNOが多く存在する(或いはNOのみが存在する)環境下においては、NOxの浄化性能を十分に発揮させる観点から、他のSCRを用いるよりもCu系SCRを用いることが好適である。したがって、SCR11をCu系SCRとすることにより、エンジン2の直後に配置されたSCR11においてNOxの還元反応を十分に進行させることができ、NOxを効率的に浄化することができる。 On the other hand, in the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, since the SCR 11 is arranged on the upstream side of the DOC 13 and the DPF 14, the high temperature exhaust gas G immediately after being discharged from the engine 2 Can be sent to SCR11. As a result, SCR11 can be activated at an early stage, and NOx purification efficiency can be improved. Further, the SCR 11 is a Cu-based SCR. Since the exhaust gas G discharged from the engine 2 contains a large amount of NO, the exhaust gas G in a state in which the proportion of NO is high flows into the SCR 11. In such an environment where a large amount of NO is present (or only NO is present), it is preferable to use a Cu-based SCR rather than another SCR from the viewpoint of sufficiently exerting the purification performance of NOx. .. Therefore, by using the Cu-based SCR as the SCR11, the reduction reaction of NOx can be sufficiently proceeded in the SCR11 arranged immediately after the engine 2, and the NOx can be efficiently purified.

更に、SCR15の上流側部分15aはFe系SCRとなっており、SCR15の下流側部分15bはCu系SCRとなっている。SCR11を通過した排気ガスG中のNOは、DOC13によってNOに酸化されるので、SCR15の上流側部分15aには、NOの割合が増加した状態(例えば、NO及びNOの割合が同程度の状態)の排気ガスGが流入する。このようにNO及びNOが共存する環境下においては、NOxの浄化性能を十分に発揮させる観点から、他のSCRを用いるよりもFe系SCRを用いることが好適である。したがって、SCR15の上流側部分15aをFe系SCRとすることにより、上流側部分15aにおいて、NOxの還元反応を十分に進行させることができ、NOxを効率的に浄化することができる。 Further, the upstream portion 15a of the SCR 15 is an Fe-based SCR, and the downstream portion 15b of the SCR 15 is a Cu-based SCR. Since NO in the exhaust gas G that has passed through the SCR 11 is oxidized to NO 2 by the DOC 13, the proportion of NO 2 is increased in the upstream portion 15a of the SCR 15 (for example, the proportions of NO and NO 2 are the same). Exhaust gas G (in a state of degree) flows in. In such an environment where NO and NO 2 coexist, it is preferable to use Fe-based SCR rather than other SCR from the viewpoint of sufficiently exerting the purification performance of NOx. Therefore, by making the upstream side portion 15a of the SCR 15 an Fe-based SCR, the reduction reaction of NOx can be sufficiently proceeded in the upstream side portion 15a, and NOx can be efficiently purified.

一方、Fe系SCRは、NOのみが存在する(或いはNOの割合が高い)環境下においては、NOxの還元反応を十分に進行させることができない。このため、仮に、NOの割合がNOの割合に対して比較的高い状態の排気ガスGが上流側部分15aに流入した場合には、Fe系SCRにおけるNOxの還元反応の際にNOが還元しきれずNOが排気ガスG中に残存してしまうことが想定される。これに対し、Cu系SCRは、上述したように、NOのみが存在する(或いはNOの割合が高い)環境下において、NOxの還元反応を十分に進行させることができる。よって、SCR15の下流側部分15bをCu系SCRとすることにより、Fe系SCRを通過した排気ガスG中のNOxを効率的に浄化することができる。更に、SCR15の上流側部分15aにおいてNO及びNO等が浄化されることで、SCR15の下流側部分15b(Cu系SCR)に流入する排気ガスG中のNO及びNO等が減少する。このように、Cu系SCRに流入するNOを減少させることで、Cu系SCRにおいて、浄化され難く且つ有害性の高いNOが多く生成されてしまう事態を抑制できる。したがって、本実施形態に係る排気浄化装置1によれば、排気ガスG中のNOxの浄化効率を向上させることができる。 On the other hand, the Fe-based SCR cannot sufficiently proceed with the reduction reaction of NOx in an environment in which only NO is present (or the proportion of NO is high). Therefore, if the exhaust gas G in a state where the ratio of NO is relatively high with respect to the ratio of NO 2 flows into the upstream portion 15a, NO is reduced during the NOx reduction reaction in the Fe-based SCR. It is assumed that NO cannot be completely removed and remains in the exhaust gas G. On the other hand, as described above, the Cu-based SCR can sufficiently proceed with the reduction reaction of NOx in an environment in which only NO is present (or the proportion of NO is high). Therefore, by making the downstream portion 15b of the SCR 15 a Cu-based SCR, NOx in the exhaust gas G that has passed through the Fe-based SCR can be efficiently purified. Furthermore, by NO and NO 2 or the like in the upstream portion 15a of the SCR15 is purified, NO and NO 2 and the like in the exhaust gas G flowing into the downstream portion 15b (Cu-based SCR) of SCR15 is reduced. By reducing NO 2 flowing into the Cu-based SCR in this way, it is possible to suppress a situation in which a large amount of N 2 O, which is difficult to purify and is highly harmful, is generated in the Cu-based SCR. Therefore, according to the exhaust purification device 1 according to the present embodiment, it is possible to improve the purification efficiency of NOx in the exhaust gas G.

本実施形態に係る排気浄化装置1は、排気通路5におけるSCR11とDOC13との間に配置されたASC12を備えている。上述したように、Cu系SCRであるSCR11は、NHを多く吸着する性質を有するため、尿素水から生成されたNHの多くはSCR11に吸着し、SCR11に吸着したNHは、エンジン2から排出された直後の排気ガスGによる急激な温度上昇によって、SCR11からリークする。SCR11とDOC13との間にASC12が配置されると、リークしたNHは、ASC12によって低減された後、DOC13に流入する。これにより、DOC13において、リークしたNHが、浄化され難く且つ有害性の高いNOに酸化されてしまう事態を抑制できる。その結果、NOxの浄化効率を一層向上させることができる。 The exhaust purification device 1 according to the present embodiment includes an ASC 12 arranged between the SCR 11 and the DOC 13 in the exhaust passage 5. As described above, SCR11 a Cu-based SCR is because it has a property of adsorbing a large amount of NH 3, the number of NH 3 generated from the urea water adsorbed on SCR11, NH 3 adsorbed in SCR11, the engine 2 Due to a sudden temperature rise due to the exhaust gas G immediately after being discharged from the SCR11, the SCR11 leaks. When the ASC 12 is placed between the SCR 11 and the DOC 13, the leaked NH 3 flows into the DOC 13 after being reduced by the ASC 12. As a result, it is possible to prevent the leaked NH 3 from being oxidized to N 2 O, which is difficult to purify and has high toxicity, in DOC13. As a result, the purification efficiency of NOx can be further improved.

本実施形態に係る排気浄化装置1は、排気通路5におけるSCR15の下流側に配置されたASC16を備えている。これにより、排気ガスG中のNHは、ASC16によってNO及びNO等のNOxに酸化された後、排気浄化装置1の外部に排出されるので、有害物質であるNHが大気中に放出されてしまう事態を抑制できる。 The exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment includes an ASC 16 arranged on the downstream side of the SCR 15 in the exhaust passage 5. As a result, NH 3 in the exhaust gas G is oxidized to NOx such as NO and NO 2 by ASC16 and then discharged to the outside of the exhaust purification device 1, so that NH 3 which is a harmful substance is released into the atmosphere. It is possible to suppress the situation where it is done.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。排気浄化装置の構成は、上述した実施形態に限られず、特許請求の範囲の記載の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、排気浄化装置は、ASC12及びASC16を備えていなくてもよいし、ASC12及びASC16のいずれか一方のみを備えていてもよい。ASC12は、ASC16と同様の構成を有していてもよい。すなわち、ASC12は、酸化部12aのみを有していてもよい。逆に、ASC16は、ASC12と同様に、酸化部12a及び還元部12bを有していてもよい。尿素水噴射部21、尿素水噴射部22、センサ31、及びセンサ32の配置は、適宜変更可能である。例えば、センサ31は、尿素水噴射部21の下流側に配置されていてもよいし、センサ32は、尿素水噴射部22の下流側に配置されていてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. The configuration of the exhaust gas purification device is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the description of the claims. For example, the exhaust gas purification device may not be provided with ASC12 and ASC16, or may be provided with only one of ASC12 and ASC16. The ASC 12 may have the same configuration as the ASC 16. That is, the ASC 12 may have only the oxidized portion 12a. Conversely, the ASC 16 may have an oxidizing portion 12a and a reducing portion 12b, similarly to the ASC 12. The arrangement of the urea water injection unit 21, the urea water injection unit 22, the sensor 31, and the sensor 32 can be changed as appropriate. For example, the sensor 31 may be arranged on the downstream side of the urea water injection unit 21, or the sensor 32 may be arranged on the downstream side of the urea water injection unit 22.

1…排気浄化装置、2…エンジン、5…排気通路、11…SCR(第1の還元触媒)、12…ASC(第1のアンモニアスリップ触媒)、13…DOC(酸化触媒)、14…DPF(フィルタ)、15…SCR(第2の還元触媒)、15a…上流側部分、15b…下流側部分、16…ASC(第2のアンモニアスリップ触媒)、21…尿素水噴射部(還元剤噴射部)、G…排気ガス。 1 ... Exhaust purification device, 2 ... Engine, 5 ... Exhaust passage, 11 ... SCR (first reducing catalyst), 12 ... ASC (first ammonia slip catalyst), 13 ... DOC (oxidation catalyst), 14 ... DPF ( Filter), 15 ... SCR (second reduction catalyst), 15a ... upstream side portion, 15b ... downstream side portion, 16 ... ASC (second ammonia slip catalyst), 21 ... urea water injection unit (reducing agent injection unit) , G ... Exhaust gas.

Claims (3)

エンジンから排出される排気ガスを浄化する排気浄化装置であって、
前記排気ガスが流れる排気通路に配置され、前記排気ガスに含まれるNOxを還元する第1の還元触媒と、
前記排気通路における前記第1の還元触媒の下流側に配置され、少なくとも前記NOxのうちNOを酸化する酸化触媒と、
前記排気通路における前記酸化触媒の下流側に配置され、前記排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記排気通路における前記フィルタの下流側に配置され、前記排気ガスに含まれるNOxを還元する第2の還元触媒と、
前記排気通路における前記第1の還元触媒の上流側に配置され、前記排気ガスに還元剤を噴射可能に構成された還元剤噴射部と、
を備え、
前記第1の還元触媒は、銅(Cu)を含有し、
前記第2の還元触媒の上流側部分は、鉄(Fe)を含有し、
前記第2の還元触媒の下流側部分は、銅(Cu)を含有する、排気浄化装置。
An exhaust purification device that purifies the exhaust gas emitted from the engine.
A first reduction catalyst, which is arranged in an exhaust passage through which the exhaust gas flows and reduces NOx contained in the exhaust gas, and
An oxidation catalyst that is arranged downstream of the first reduction catalyst in the exhaust passage and oxidizes at least NO of the NOx.
A filter arranged on the downstream side of the oxidation catalyst in the exhaust passage and collecting particulate matter contained in the exhaust gas,
A second reduction catalyst, which is arranged on the downstream side of the filter in the exhaust passage and reduces NOx contained in the exhaust gas,
A reducing agent injection unit arranged on the upstream side of the first reduction catalyst in the exhaust passage and capable of injecting a reducing agent into the exhaust gas.
With
The first reduction catalyst contains copper (Cu) and contains copper (Cu).
The upstream portion of the second reduction catalyst contains iron (Fe) and contains iron (Fe).
An exhaust gas purification device containing copper (Cu) on the downstream side of the second reduction catalyst.
前記排気通路における前記第1の還元触媒と前記酸化触媒との間に配置された第1のアンモニアスリップ触媒を更に備える、請求項1に記載の排気浄化装置。 The exhaust purification apparatus according to claim 1, further comprising a first ammonia slip catalyst arranged between the first reduction catalyst and the oxidation catalyst in the exhaust passage. 前記排気通路における前記第2の還元触媒の下流側に配置された第2のアンモニアスリップ触媒を更に備える、請求項1又は2に記載の排気浄化装置。 The exhaust purification apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a second ammonia slip catalyst arranged on the downstream side of the second reduction catalyst in the exhaust passage.
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