JP2771364B2 - Catalytic converter for automotive exhaust gas purification - Google Patents

Catalytic converter for automotive exhaust gas purification

Info

Publication number
JP2771364B2
JP2771364B2 JP3275296A JP27529691A JP2771364B2 JP 2771364 B2 JP2771364 B2 JP 2771364B2 JP 3275296 A JP3275296 A JP 3275296A JP 27529691 A JP27529691 A JP 27529691A JP 2771364 B2 JP2771364 B2 JP 2771364B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
exhaust gas
zeolite
adsorbent
honeycomb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3275296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0531359A (en
Inventor
文夫 安部
啓二 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON GAISHI KK
Original Assignee
NIPPON GAISHI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON GAISHI KK filed Critical NIPPON GAISHI KK
Priority to JP3275296A priority Critical patent/JP2771364B2/en
Publication of JPH0531359A publication Critical patent/JPH0531359A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2771364B2 publication Critical patent/JP2771364B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ハニカムヒーター、主
モノリス触媒及びゼオライト吸着材を配置してなる自動
車排ガス浄化用触媒コンバーターに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is an automatic formed by arranging C D cam heater, a main monolith catalyst and zeolite adsorbent
The present invention relates to a catalytic converter for purifying vehicle exhaust gas .

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の排気ガスを浄化するために用
いられる触媒コンバーターは、触媒が触媒作用を発揮す
るために所定温度以上に昇温されることが必要であるの
で、自動車の始動時等の未だ触媒が十分に昇温していな
い場合には触媒を加熱することが必要となる。従来、こ
のような触媒を加熱するための提案として、例えば実開
昭63−67609号公報に記載の技術が知られてい
る。この実開昭63−67609号公報には、セラミッ
ク製主モノリス触媒の上流側に近接させてメタル担体に
アルミナをコートした電気通電可能なメタルモノリス触
媒を配設した触媒コンバーターが開示されている。
2. Description of the Related Art Catalytic converters used for purifying exhaust gas from automobiles and the like need to be heated to a predetermined temperature or higher in order for the catalyst to exert a catalytic action. However, if the temperature of the catalyst has not been sufficiently raised, it is necessary to heat the catalyst. Conventionally, as a proposal for heating such a catalyst, for example, a technique described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-67609 is known. Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-67609 discloses a catalytic converter in which an electrically conductive metal monolith catalyst in which a metal carrier is coated with alumina is disposed close to the upstream side of a ceramic main monolith catalyst.

【0003】また、排気ガス中の有害成分(HC、C
O、NOX )のうち、特にHC(炭化水素)は光化学ス
モッグ(オキシダント)の原因となるため、規制が強化
されつつあり、エンジン始動時に大量に排出されるHC
をゼオライトの吸着作用を利用して浄化する試みがなさ
れている。例えば、排ガス系に浄化触媒と、その上流側
にゼオライト等の吸着材、あるいは触媒を担持した吸着
材を配置した自動車排ガス浄化装置も提案されている。
(例えば、特開平2−75327号公報、特開平2−1
73312号公報、特開平2−135126号公報等を
参照) さらに、特開平2−126937号公報には、メタル担
体上にゼオライトをコートした吸着材が開示されてい
る。
[0003] In addition, harmful components (HC, C
O, NO x ), especially HC (hydrocarbon) causes photochemical smog (oxidant), so regulations are being tightened, and HC emitted in large quantities at engine start-up
Attempts have been made to purify water using the adsorption action of zeolite. For example, an automobile exhaust gas purifying apparatus in which a purifying catalyst and an adsorbent such as zeolite or an adsorbent carrying a catalyst are arranged in an exhaust gas system has been proposed.
(For example, JP-A-2-75327, JP-A-2-1-1
(See JP-A-73312 and JP-A-2-135126.) JP-A-2-126937 discloses an adsorbent in which a metal carrier is coated with zeolite.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
63−67609号公報記載の触媒コンバーターは、プ
レヒーターたるメタルモノリス触媒と主モノリス触媒か
ら構成されるもので、エンジン始動時に排気ガス中のH
C成分が浄化され難いという問題がある。また、排ガス
系に、浄化触媒とその上流側にゼオライト等の吸着材を
配置した自動車排気ガス浄化装置(特開平2−7532
7号公報)では、浄化触媒の上流側で吸着材によってH
Cが吸着されても、暖機とともに吸着材からHCが脱離
し、その結果相当量のHCが浄化触媒を通過してしまう
という問題がある。
However, the catalytic converter disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-67609 is composed of a metal monolith catalyst as a pre-heater and a main monolith catalyst.
There is a problem that the C component is difficult to be purified. In addition, a vehicle exhaust gas purifying apparatus in which a purifying catalyst and an adsorbent such as zeolite are arranged upstream of the purifying catalyst in the exhaust gas system (JP-A-2-7532)
No. 7) discloses that H is produced by an adsorbent on the upstream side of the purification catalyst.
Even if C is adsorbed, there is a problem that HC is desorbed from the adsorbent together with warm-up, and as a result, a considerable amount of HC passes through the purification catalyst.

【0005】特開平2−173312号公報は、主通路
に触媒を、バイパス通路には吸着材を備え、エンジン始
動時には切換手段によりバイパス通路に排気ガスを通
し、エンジン始動後排気ガスが触媒の活性温度に達した
時切換手段により排気ガスを主通路の触媒に流す技術が
開示されているが、この場合、主通路の触媒が完全に暖
まるまで待機するのは機構が複雑となり主通路の触媒自
身が暖まるまでの未浄化成分の触媒通過が無視できな
い。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 173332/1990 discloses that a catalyst is provided in a main passage and an adsorbent is provided in a bypass passage. Exhaust gas is passed through the bypass passage by a switching means when the engine is started. A technique is disclosed in which the exhaust gas is caused to flow to the catalyst in the main passage by the switching means when the temperature reaches the temperature.However, in this case, waiting until the catalyst in the main passage is completely warmed up requires a complicated mechanism, and the catalyst in the main passage itself becomes complex. The passage of the unpurified components through the catalyst until the water is warm cannot be ignored.

【0006】又、排ガス系に、浄化触媒とその上流側に
触媒を担持した吸着材を配置した自動車排気ガス浄化装
置(特開平2−135126号公報)においては、吸着
材自体の熱容量で浄化触媒の立上りが遅れるという問題
があり、さらに吸着材に触媒成分を添加してもその容量
に限界があり、充分な浄化ができないという欠点があ
る。さらに、特開平2−126937号公報には吸着材
のみが記載され、CO、HC、NOX を含めた排気ガス
の触媒コンバーターについては記載されていない。ま
た、上記したいずれの公知例においても、吸着材に用い
るゼオライトはY型又はモルデナイト型であり、耐熱性
に問題があると同時に排ガス中の水分が強く吸着して、
吸着材の吸着能を低下させる。
Further, in an automobile exhaust gas purifying apparatus in which an exhaust gas system is provided with a purifying catalyst and an adsorbent carrying the catalyst upstream thereof (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-135126), the purifying catalyst uses the heat capacity of the adsorbent itself. There is a problem that the rise of the catalyst is delayed, and furthermore, even if a catalyst component is added to the adsorbent, its capacity is limited, and there is a drawback that sufficient purification cannot be performed. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-126937 describes only adsorbent, CO, HC, it is not described catalytic converter in the exhaust gas including NO X. Further, in any of the above-mentioned known examples, the zeolite used for the adsorbent is Y-type or mordenite-type, and has a problem in heat resistance and simultaneously strongly adsorbs moisture in exhaust gas,
Decreases the adsorption capacity of the adsorbent.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】従って、本発明は上記従
来の問題を解消した自動車排ガス浄化用触媒コンバータ
ーを提供することを目的とするものである。そしてその
目的は、本発明によれば、自動車排ガス流路に、主モノ
リス触媒と、多数の貫通孔を有するハニカム構造体に通
電のための少なくとも2つの電極を設けてなるハニカム
ヒーターと、ゼオライトを主成分とし、HC(炭化水
素)を吸着する吸着材を、それぞれ別体として配置した
ことを特徴とする自動車排ガス浄化用触媒コンバータ
ー、により達成することができる。
Therefore SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an object to provide a medium converter catalyst for purifying an automotive exhaust gas was to solve the above conventional problems. And its object is, according to the present invention, the automobile exhaust gas passage, a main monolith catalyst, the honeycomb heater comprising providing at least two electrodes for energizing the honeycomb structure having a large number of through-holes, zeolite With HC as the main component
The adsorbents for adsorbing element (a) are arranged separately from each other, and this can be achieved by a catalytic converter for purifying automobile exhaust gas.

【0008】本発明では、高シリカゼオライトを含む吸
着材に触媒を担持させ、あるいは、ゼオライトを主成分
とする吸着材および/又はハニカムヒーターに触媒を担
持させることは、ゼオライトの吸着作用と触媒作用が協
働し、排ガスの浄化性能の向上のため、好ましい。ま
た、ハニカムヒーターに、ゼオライトを主成分とする吸
着材または該吸着材に触媒成分を担持させた吸着・触媒
組成物を被覆することも、上記と同じく好ましい。
In the present invention, supporting a catalyst on an adsorbent containing high-silica zeolite, or supporting a catalyst on an adsorbent containing zeolite as a main component and / or a honeycomb heater involves the adsorption and catalytic actions of zeolite. Work together to improve exhaust gas purification performance, which is preferable. It is also preferable to coat the honeycomb heater with an adsorbent containing zeolite as a main component or an adsorbent / catalyst composition in which a catalyst component is supported on the adsorbent, as described above.

【0009】本発明の触媒コンバーターにおいては、主
モノリス触媒、ハニカムヒーター及び吸着材のうち、触
媒を有するものが自動車排ガス流路における最下流側と
なるように配置すればよく、その他の配設順序について
は、特に制限はない。また本発明に用いるハニカムヒー
ターにおいては、電極間にスリット等の抵抗調節機構を
設けることがエンジン始動時の低温排気ガスを迅速に加
熱・昇温できるため好ましい。
In the catalytic converter of the present invention, among the main monolithic catalyst, the honeycomb heater, and the adsorbent, the one having the catalyst may be disposed at the most downstream side in the exhaust gas flow path of the automobile. Is not particularly limited. Further, in the honeycomb heater used in the present invention, it is preferable to provide a resistance adjusting mechanism such as a slit between the electrodes because the low-temperature exhaust gas at the time of starting the engine can be quickly heated and heated.

【0010】また、ゼオライトとしては、Si/Al 比が4
0以上の高シリカゼオライトを用いると、耐熱性が向上
して触媒の適用条件が緩和され、好ましい。さらに吸着
材に触媒を担持させたものが、(a) Pt 、 Pd 、Rh 、 Ir
及びRuから選択される少なくとも1種の貴金属とイオン
交換されたSi/Al 比が40以上の高シリカゼオライト
と、(b) Pt 、 Pd 、 Rh 、 Ir 及びRuから選択される少な
くとも1種の貴金属を含有する耐熱性酸化物とからなる
組成物を用いることが好ましい。なお、ハニカム構造体
としては、粉末原料をハニカム状に成形し焼結させたも
のを用いることが好ましい。
[0010] Zeolite has a Si / Al ratio of 4
It is preferable to use a high silica zeolite of 0 or more because the heat resistance is improved and the application conditions of the catalyst are relaxed. Further, the catalyst loaded on the adsorbent is (a) Pt, Pd, Rh, Ir
And a high silica zeolite having an Si / Al ratio of 40 or more ion-exchanged with at least one noble metal selected from Ru and Ru, and (b) at least one noble metal selected from Pt, Pd, Rh, Ir and Ru It is preferable to use a composition comprising a heat-resistant oxide containing In addition, as the honeycomb structure, it is preferable to use a material obtained by forming a powder material into a honeycomb shape and sintering it.

【0011】[0011]

【作用】本発明は、自動車排ガス流路に、ハニカムヒー
ター(又は触媒担持のハニカムヒーター、吸着材被覆の
ハニカムヒーター、吸着・触媒組成物被覆のハニカムヒ
ーター)、主モノリス触媒およびゼオライト吸着材(又
は触媒担持の吸着材)を配置してなる自動車排ガス浄化
触媒コンバーターである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, in automobile exhaust gas passage, the honeycomb heater (or catalyst supporting the honeycomb heater, the honeycomb heater of the adsorbent coating, honeycomb heater of the adsorbent-catalyst composition coated), the main monolith catalyst and a zeolite adsorbent ( Or exhaust gas purification for automobiles equipped with a catalyst-supporting adsorbent)
Is a use catalytic converters.

【0012】このように、本発明の触媒コンバーターは
ハニカムヒーターと主モノリス触媒のほかにゼオライト
吸着材を有しているため、エンジン始動前に通電するこ
となく、セルモーター駆動のエンジン始動時においては
ゼオライトによる吸着機能を利用して低温排気ガス中の
未燃HCを捕捉し、その後ハニカムヒーターに通電する
と同時に捕捉されたHCは脱離を開始し、通常その下流
側等に配置された主モノリス触媒および/又はヒーター
上の触媒が瞬時に加熱されるためにHCは好適に反応浄
化される。又、ゼオライト吸着材に触媒が担持されてい
る場合には、HCは脱離するとともに反応浄化される。
As described above, since the catalytic converter of the present invention has a zeolite adsorbent in addition to the honeycomb heater and the main monolith catalyst, the catalytic converter does not need to be energized before the engine is started, and can be used at the start of the engine driven by the cell motor. The unburned HC in the low-temperature exhaust gas is captured using the adsorption function of zeolite, and then the captured heater starts to desorb at the same time as the honeycomb heater is energized. The HC is preferably purified by reaction because the catalyst on the heater is instantaneously heated. When a catalyst is supported on the zeolite adsorbent, HC is desorbed and purified by reaction.

【0013】尚、エンジン始動時のエンジン排ガスはリ
ッチ側(酸素不足雰囲気)になるため、HCやCOの酸
化に必要な酸化性ガス、例えば二次空気の排ガス中への
導入が必要である。本発明において、ハニカムヒーター
(又は触媒担持のハニカムヒーター)2、主モノリス触
媒3およびゼオライト吸着材(又は触媒担持の吸着材)
1の好ましい配置・構成を図1の(a) 〜(f) に示す。
Since the engine exhaust gas at the start of the engine is on the rich side (oxygen-deficient atmosphere), it is necessary to introduce an oxidizing gas necessary for oxidizing HC and CO, for example, secondary air into the exhaust gas. In the present invention, a honeycomb heater (or a catalyst-carrying honeycomb heater) 2, a main monolith catalyst 3, and a zeolite adsorbent (or a catalyst-carrying adsorbent)
1 (a) to (f) of FIG.

【0014】これらの構成のなかで、図1(a) はゼオラ
イト吸着材1が自動車排ガス流路の最上流側に位置する
ため、吸着が最も容易であり好ましい。なお、この場合
には、ハニカムヒーター2、ゼオライト吸着材1はとも
に触媒の有無に拘らず、使用することができる。また図
1(b) のような上流側よりハニカムヒーター2、ゼオラ
イト吸着材1、主モノリス触媒3という構成では、ゼオ
ライト吸着材1に吸着したHCをヒーター2への通電に
より脱離することができるので、制御し易いという利点
がある。この場合にも、ハニカムヒーター2、ゼオライ
ト吸着材1ともに触媒の有無に拘らず、使用することが
できる。
Among these configurations, FIG. 1A is preferable because the zeolite adsorbent 1 is located at the most upstream side of the exhaust gas flow path of the automobile, so that adsorption is easiest. In this case, both the honeycomb heater 2 and the zeolite adsorbent 1 can be used with or without a catalyst. In the configuration of the honeycomb heater 2, the zeolite adsorbent 1, and the main monolith catalyst 3 from the upstream side as shown in FIG. 1 (b), the HC adsorbed on the zeolite adsorbent 1 can be desorbed by energizing the heater 2. Therefore, there is an advantage that control is easy. Also in this case, both the honeycomb heater 2 and the zeolite adsorbent 1 can be used regardless of the presence or absence of the catalyst.

【0015】さらに、図1の(c) 〜(f) に示すように、
主モノリス触媒3が前方(最上流側)に設置されている
場合には、ヒーター2上の触媒およびゼオライト吸着材
1の機能が失われにくく耐久性に優れ好ましい。この場
合、図1(c) 、図1(d) の構成では、中間に配置される
ゼオライト吸着材1またはハニカムヒーター2とも触媒
の有無に拘らず使用可能であるが、最下流側に配置され
るゼオライト吸着材1またはハニカムヒーター2には、
触媒が担持されることが必要である。一方、図1(e) 、
図1(f) の如く主モノリス触媒3の間にゼオライト吸着
材1およびハニカムヒーター2が配置される場合には、
ハニカムヒーター2、ゼオライト吸着材1ともに触媒の
有無に拘らず、使用することができる。
Further, as shown in FIGS. 1 (c) to (f),
When the main monolithic catalyst 3 is installed in the front (most upstream side), the functions of the catalyst on the heater 2 and the zeolite adsorbent 1 are hardly lost, and the durability is preferably excellent. In this case, in the configuration of FIGS. 1C and 1D, both the zeolite adsorbent 1 and the honeycomb heater 2 disposed in the middle can be used regardless of the presence or absence of the catalyst, but are disposed at the most downstream side. Zeolite adsorbent 1 or honeycomb heater 2
It is necessary that a catalyst be supported. On the other hand, FIG.
When the zeolite adsorbent 1 and the honeycomb heater 2 are arranged between the main monolith catalysts 3 as shown in FIG.
Both the honeycomb heater 2 and the zeolite adsorbent 1 can be used with or without a catalyst.

【0016】また、図1(a) 〜(f) において、ハニカム
ヒーター2には、ゼオライト吸着材またはゼオライト吸
着材に触媒を担持させた吸着・触媒組成物を担持しても
良い。この場合、吸脱着の制御はヒーターの通電によっ
て容易に行うことができる。本発明において吸着材とし
て用いるゼオライトの種類としては特に限定されない
が、Y型、モルデナイトなどの他、一般に市販されてい
るモービル社、コンテック社のZSM−5、ZSM−
8、シリカライト(UOP社)などが好適である。ま
た、X型、Y型、モルデナイト等をゼオライト骨格から
脱アルミニウム処理をしてSi/Al 比を高めたものも好適
に用いることができる。さらに、Si/Al 比が40以上の
高シリカゼオライトを用いることが好ましい。Si/Al 比
が40未満であると、耐熱性が不足すると共に、親水性
が増大するため、排ガス中の水分が強く吸着し好ましく
ない。
1 (a) to 1 (f), the honeycomb heater 2 may carry a zeolite adsorbent or an adsorbent / catalyst composition in which a zeolite adsorbent carries a catalyst. In this case, the control of adsorption and desorption can be easily performed by energizing the heater. The type of zeolite used as the adsorbent in the present invention is not particularly limited, but may be Y-type, mordenite, or the like, as well as ZSM-5, ZSM-5, commercially available from Mobile and Contec.
8, silicalite (UOP) and the like are preferred. In addition, X-type, Y-type, mordenite and the like obtained by subjecting a zeolite skeleton to dealumination treatment to increase the Si / Al ratio can also be suitably used. Further, it is preferable to use a high silica zeolite having a Si / Al ratio of 40 or more. If the Si / Al ratio is less than 40, the heat resistance becomes insufficient and the hydrophilicity increases, so that the moisture in the exhaust gas is strongly adsorbed, which is not preferable.

【0017】上記高シリカゼオライトは、よく知られる
通常のゼオライトと同様、結晶の単位格子の最小単位が
結晶性アルミノ珪酸塩で、Al2O3及びSiO2が互いに酸素
イオンにより連続的に結合したものであるが、Si/Al 比
が通常のゼオライトの1〜5に比し約10以上と高いも
のである。本発明においては、上記のようにSi/Al 比が
40以上の高シリカゼオライトが好ましいが、耐熱性の
点からSi/Al 比が50以上が更に好ましく、60以上が
特に好ましい。一方、Si/Al 比が1000を超えると、
吸着容量そのものが低下すること、及び触媒成分を添加
する場合、イオン交換サイトの数が少なくなるため、少
量の貴金属しかゼオライト中にイオン交換できず、好ま
しくない。また、上記高シリカゼオライトはH(プロト
ン)型であることが耐熱性の点で好ましい。
In the high silica zeolite, the minimum unit of the crystal unit cell is a crystalline aluminosilicate, similar to a well-known ordinary zeolite, and Al 2 O 3 and SiO 2 are continuously bonded to each other by oxygen ions. However, the Si / Al ratio is as high as about 10 or more as compared with 1 to 5 of ordinary zeolites. In the present invention, as described above, high silica zeolite having a Si / Al ratio of 40 or more is preferable, but from the viewpoint of heat resistance, the Si / Al ratio is more preferably 50 or more, and particularly preferably 60 or more. On the other hand, when the Si / Al ratio exceeds 1000,
When the adsorption capacity itself decreases and when a catalyst component is added, the number of ion exchange sites is reduced, so that only a small amount of noble metal can be ion-exchanged into zeolite, which is not preferable. The high silica zeolite is preferably H (proton) type from the viewpoint of heat resistance.

【0018】本発明において、ゼオライトを主成分とす
る吸着材に担持する触媒としては、Pt、Pd、Rh等の貴金
属を含有することが好ましく、さらに高比表面積の耐熱
性酸化物を添加することが着火特性の向上の点で好まし
い。Pt、Pd、Rh等の貴金属はゼオライト及び/又は耐熱
性酸化物に担持されるが、耐熱性およびNOX の選択的
除去能(副生成物NH3 の発生抑制)などから、ゼオラ
イトにイオン交換によって担持されることが好ましい。
In the present invention, the catalyst supported on the adsorbent mainly composed of zeolite preferably contains a noble metal such as Pt, Pd or Rh, and further contains a heat-resistant oxide having a high specific surface area. Is preferred in terms of improving the ignition characteristics. Pt, Pd, although noble metals Rh and the like are supported on a zeolite and / or refractory oxide, and the like selective removal capability of heat resistance and NO X (by-product NH 3 generation suppression), ion exchange zeolites Is preferably carried.

【0019】以上の触媒特性などに鑑みると、本発明で
最適な吸着材に触媒を担持させた吸着・触媒組成物とし
ては、(a) Pt 、 Pd 、 Rh 、Ir 及びRuから選択される少
なくとも1種の貴金属とイオン交換されたSi/Al 比が4
0以上の高シリカゼオライトと、(b) Pt 、 Pd 、 Rh 、 I
r 及びRuから選択される少なくとも1種の貴金属を含有
する耐熱性酸化物とからなる組成物、が挙げられる。こ
こで上記(a) 成分は、高シリカゼオライトとPt 、 Pd 、
Rh 、 Ir 及びRuから選択される少なくとも1種の貴金属
とを適当な水溶液にてイオン交換することにより得るこ
とができる。上記した所望の性能を発揮するためには、
貴金属のイオン交換率は10〜85%が好ましく、30
〜85%が更に好ましい。
In view of the above-mentioned catalytic properties and the like, the adsorption / catalyst composition in which a catalyst is supported on an optimal adsorbent in the present invention is (a) at least one selected from Pt, Pd, Rh, Ir and Ru. Si / Al ratio ion-exchanged with one kind of noble metal is 4
Zero or more high silica zeolites and (b) Pt, Pd, Rh, I
and a heat-resistant oxide containing at least one noble metal selected from r and Ru. Here, the component (a) is composed of high silica zeolite and Pt, Pd,
It can be obtained by ion exchange with at least one noble metal selected from Rh, Ir and Ru in a suitable aqueous solution. In order to exhibit the desired performance described above,
The noble metal ion exchange rate is preferably from 10 to 85%,
~ 85% is more preferred.

【0020】高シリカゼオライトとイオン交換された貴
金属は、ゼオライトの交換サイトに固定されて分散性が
高く、触媒活性を有効に保持するとともに飛散されにく
く、また高温下においても凝集することなく長期間にわ
たり高活性を維持できる。更に、吸着材に触媒成分を担
持させた吸着・触媒組成物を用いると、脱離時に発生す
るHCのコーキングを防止でき、吸着材としての耐久性
を向上させる。この貴金属イオン交換ゼオライトは、例
えば次のように作製される。高シリカゼオライトを10
-4〜10-1mol /lのカチオン型金属イオンを含有する
溶液に浸漬し、常温から100℃、好ましくは80〜9
0℃で約2時間以上静置または攪拌あるいは還流するこ
とにより貴金属成分をイオン交換し、要すれば濾過、水
洗を繰り返してイオン交換された貴金属以外を除去す
る。イオン交換後は、通常80〜150℃で乾燥し、更
に300〜1000℃、酸化または還元雰囲気下で約1
〜10時間焼成することに作製できる。
The noble metal ion-exchanged with the high-silica zeolite is fixed to the zeolite exchange site, has high dispersibility, effectively retains the catalytic activity, is hardly scattered, and does not coagulate even at a high temperature for a long time. High activity over a long period of time. Further, when an adsorbent / catalyst composition in which a catalyst component is supported on an adsorbent is used, coking of HC generated at the time of desorption can be prevented, and the durability of the adsorbent is improved. This noble metal ion exchanged zeolite is produced, for example, as follows. 10 high silica zeolites
Immersed in a solution containing -4 to 10 -1 mol / l of cationic metal ion, from room temperature to 100 ° C., preferably 80 to 9 ° C.
The noble metal component is ion-exchanged by allowing it to stand, stirred or refluxed at 0 ° C. for about 2 hours or more, and if necessary, filtration and washing are repeated to remove non-ion-exchanged noble metal. After ion exchange, it is usually dried at 80 to 150 ° C., and is further dried at 300 to 1000 ° C. under an oxidation or reduction atmosphere for about 1 hour.
It can be manufactured by firing for 10 to 10 hours.

【0021】またゼオライトへ、CeO2、La2O3 等希土類
金属やアルカリ土類金属の酸化物を添加すると、希土類
金属の酸素貯蔵能力による三元浄化性能が広がることに
なりその適用が多様化でき、しかもアルカリ土類金属添
加によって耐熱性が向上することから好ましい。一方上
記(b) 成分の耐熱性酸化物としては、Al2O3 、TiO2、Zr
O2、SiO2あるいはこれらの複合酸化物を用いることがで
きる。又、これらの酸化物にCeO2、La2O3 等希土類金属
やアルカリ土類金属の酸化物を添加することも、上述の
ように三元浄化性能が広がり、しかも耐熱性が向上する
ことから好ましい。そして、この(b) 成分は、耐熱性酸
化物に上記した貴金属の少なくとも1種を担持させて構
成される。
Further, when an oxide of a rare earth metal such as CeO 2 or La 2 O 3 or an oxide of an alkaline earth metal is added to zeolite, the ternary purification performance due to the oxygen storage capacity of the rare earth metal is expanded, and its application is diversified. It is preferable because the heat resistance can be improved by adding an alkaline earth metal. On the other hand, as the heat-resistant oxide of the component (b), Al 2 O 3 , TiO 2 , Zr
O 2 , SiO 2 or a composite oxide thereof can be used. In addition, the addition of oxides of rare earth metals and alkaline earth metals such as CeO 2 and La 2 O 3 to these oxides also increases the three-way purification performance as described above, and also improves the heat resistance. preferable. The component (b) is constituted by supporting at least one of the above-mentioned noble metals on a heat-resistant oxide.

【0022】上記(a) 成分と(b) 成分の構成重量比とし
ては、(a) :(b) =10〜85:90:15とすること
が好ましい。(a) 成分が10重量%未満では、NOX
選択的除去能(副生成物NH3 の発生抑制)が得られ難
く、85重量%を超えると着火性能が劣るようになる。
本発明の吸着・触媒組成物において、貴金属の総担持量
は、10〜35g/ft3の範囲が好ましく、15〜30g/f
t3 がさらに好ましい。貴金属担持量が10g/ft3 未満
の場合、着火特性、耐久性に問題があり、35g/ft3
超えるとコスト高となる。このようにSi/Al 比40以上
の高シリカゼオライトを用いることにより、本発明の触
媒では、貴金属のRhを、従来の排気ガス浄化用触媒が5
g/ft3 以上担持させる必要があったのに対し、5g/ft3
未満の担持量でも十分にNOX のN2 への選択的浄化能
を発現でき、更に0〜2g/ft3 の担持量でも、低温で被
毒物質低含有量等の比較的穏和な条件で使用される場合
には、実用上十分な選択性を発現できる。
The component weight ratio of component (a) to component (b) is preferably (a) :( b) = 10-85: 90: 15. If the component (a) is less than 10% by weight, it is difficult to selectively remove NO X (suppress the generation of by-product NH 3 ), and if it exceeds 85% by weight, the ignition performance becomes poor.
In the adsorption / catalyst composition of the present invention, the total amount of the noble metal supported is preferably in the range of 10 to 35 g / ft 3 and 15 to 30 g / f 3
t 3 is more preferred. When the amount of the noble metal carried is less than 10 g / ft 3 , there is a problem in ignition characteristics and durability, and when it exceeds 35 g / ft 3 , the cost increases. As described above, by using a high silica zeolite having a Si / Al ratio of 40 or more, the catalyst of the present invention can reduce the noble metal Rh by 5%.
g / ft to 3 was necessary to be more supported, 5 g / ft 3
Can also express selective purification performance of the N 2 sufficiently NO X in a loading amount less than, more even loading of 0~2g / ft 3, under relatively mild conditions such as poisoning substance low content at low temperatures When used, practically sufficient selectivity can be exhibited.

【0023】次に、本発明に用いるハニカム構造体とし
ては、粉末原料をハニカム状に成形し焼結させて作製す
ることが好ましい。この場合には、いわゆる粉末冶金お
よび押出し成形法を用いて作製することが好ましく、こ
の場合には、工程が簡略で低コスト化が図れる利点があ
る。なお、本発明に用いるハニカムヒーターはハニカム
構造体を金属質とし、そのハニカム構造体の隔壁及び気
孔の表面をAl23 、Cr23 等の耐熱性金属酸化
物で被覆することと耐熱性、耐酸化性、耐食性が向上し
好ましい。
Next, the honeycomb structure used in the present invention is preferably manufactured by forming a powdery material into a honeycomb shape and sintering it. In this case, it is preferable to use a so-called powder metallurgy and extrusion molding method. In this case, there is an advantage that the process is simplified and the cost can be reduced. The honeycomb heater used in the present invention has a honeycomb structure made of metal, and the surfaces of the partition walls and pores of the honeycomb structure are covered with a heat-resistant metal oxide such as Al 2 O 3 or Cr 2 O 3. This is preferred because the properties, oxidation resistance and corrosion resistance are improved.

【0024】ハニカム構造体の構成材料としては、通電
により発熱する材料からなるものであれば制限はなく、
金属質でもセラミック質でもよいが、金属質が機械的強
度が高いため好ましい。金属質の場合、例えばステンレ
ス鋼やFe−Cr−Al、Fe−Cr、Fe−Al、F
e−Ni、W−Co、Ni−Cr等の組成を有する材料
からなるものが挙げられる。上記のうち、Fe−Cr−
Al、Fe−Cr、Fe−Alが耐熱性、耐酸化性、耐
食性に優れ、かつ安価で好ましい。さらに金属質の場
合、フォイルタイプに形成したものでもよい。
The constituent material of the honeycomb structure is not limited as long as it is made of a material that generates heat when energized.
The material may be metallic or ceramic, but metallic is preferred because of its high mechanical strength. In the case of metal, for example, stainless steel, Fe-Cr-Al, Fe-Cr, Fe-Al, F
Examples thereof include materials made of a material having a composition such as e-Ni, W-Co, and Ni-Cr. Of the above, Fe-Cr-
Al, Fe—Cr, and Fe—Al are preferable because they are excellent in heat resistance, oxidation resistance, and corrosion resistance, and are inexpensive. Further, in the case of metal, a foil type may be used.

【0025】またハニカム構造体は、多孔質であっても
非多孔質であってもよいが、触媒を担持する場合には、
多孔質のハニカム構造体が触媒層との密着性が強く熱膨
張差による触媒の剥離が生ずることがほとんどないこと
から好ましい。また、非多孔質のハニカム構造体であっ
ても、スリット等の抵抗調節機構を備えている場合には
熱応力が緩和され、クラック等が発生しにくい。次に、
ハニカム構造体のうち金属質ハニカム構造体の製造方法
の例を説明する。
The honeycomb structure may be porous or non-porous, but when carrying a catalyst,
The porous honeycomb structure is preferable because the adhesion to the catalyst layer is strong and the catalyst is hardly peeled off due to a difference in thermal expansion. Further, even in the case of a non-porous honeycomb structure, when a resistance adjusting mechanism such as a slit is provided, thermal stress is reduced, and cracks and the like hardly occur. next,
An example of a method for manufacturing a metallic honeycomb structure among the honeycomb structures will be described.

【0026】まず、所望の組成となるように、例えばF
e粉末、Al粉末、Cr粉末、又はこれらの合金粉末な
どにより金属粉末原料を調製する。次いで、このように
調製された金属粉末原料と、メチルセルロース、ポリビ
ニルアルコール等の有機バインダー、水を混合した後、
この混合物を所望のハニカム形状に押出成形する。な
お、金属粉末原料と有機バインダー、水の混合に際し、
水を添加する前に金属粉末にオレイン酸等の酸化防止剤
を混合するか、あるいは予め酸化されない処理を施した
金属粉末を使用することが好ましい。
First, for example, F
A metal powder raw material is prepared from e powder, Al powder, Cr powder, or an alloy powder thereof. Then, after mixing the metal powder raw material thus prepared, methyl cellulose, an organic binder such as polyvinyl alcohol, and water,
The mixture is extruded into the desired honeycomb shape. In addition, when mixing the metal powder raw material, the organic binder, and water,
It is preferable to mix an antioxidant such as oleic acid with the metal powder before adding water, or to use a metal powder which has been subjected to a treatment which is not oxidized in advance.

【0027】次に、押出成形されたハニカム成形体を、
非酸化雰囲気下1000〜1400℃で焼成する。ここ
で、水素を含む非酸化雰囲気下において焼成を行なう
と、有機バインダーがFe等を触媒にして分解除去し、
良好な焼結体を得ることができ、好ましい。焼成温度が
1000℃未満の場合、成形体が焼結せず、焼成温度が
1400℃を超えると得られる焼結体が変形するため、
好ましくない。
Next, the extruded honeycomb formed body is
It is fired at 1000 to 1400 ° C in a non-oxidizing atmosphere. Here, when firing is performed in a non-oxidizing atmosphere containing hydrogen, the organic binder is decomposed and removed using Fe or the like as a catalyst,
It is preferable because a good sintered body can be obtained. When the firing temperature is lower than 1000 ° C., the molded body does not sinter, and when the firing temperature exceeds 1400 ° C., the obtained sintered body is deformed.
Not preferred.

【0028】なお、望ましくは、次いで、得られた焼結
体の隔壁及び気孔の表面を耐熱性金属酸化物で被覆す
る。この耐熱性金属酸化物による被覆方法としては、下
記の方法が好ましいものとして挙げられる。 金属ハニカム構造体を酸化雰囲気中700〜1100
℃で熱処理する。 Al等を焼結体の隔壁及び気孔の表面にメッキ(例え
ば気相メッキ)し、酸化雰囲気中700〜1100℃で
熱処理する。 Al等の金属溶湯中に浸漬し、酸化雰囲気中700〜
1100℃で熱処理する。 アルミナゾル等を用い焼結体の隔壁及び気孔の表面に
被覆し、酸化雰囲気中700〜1100℃で熱処理す
る。
Preferably, the surfaces of the partition walls and pores of the obtained sintered body are coated with a heat-resistant metal oxide. As a method of coating with the heat-resistant metal oxide, the following method is preferred. 700-1100 metal oxidation honeycomb structure in oxidizing atmosphere
Heat treatment at ℃. Al and the like are plated (for example, vapor phase plating) on the surfaces of the partition walls and pores of the sintered body, and heat-treated at 700 to 1100 ° C. in an oxidizing atmosphere. Dipped in a molten metal such as Al
Heat treatment at 1100 ° C. The surface of the partition walls and pores of the sintered body is coated with alumina sol or the like, and heat-treated at 700 to 1100 ° C. in an oxidizing atmosphere.

【0029】尚、熱処理温度は、耐熱性、耐酸化性の点
で900〜1100℃とすることが好ましい。次に、得
られた金属質ハニカム構造体について、後述する電極間
に、各種の態様により抵抗調節機構を設けることが好ま
しい。ハニカム構造体に設ける抵抗調節機構としては、
例えばスリットを種々の方向、位置、長さで設けるこ
と、貫通孔軸方向の隔壁長さを変化させること、ハ
ニカム構造体の隔壁の厚さ(壁厚)を変化させるか、ま
たは貫通孔のセル密度を変化させること、およびハニ
カム構造体のリブ部にスリットを設けること、等が好ま
しいものとして挙げられる。
The heat treatment temperature is preferably from 900 to 1100 ° C. in terms of heat resistance and oxidation resistance. Next, with respect to the obtained metallic honeycomb structure, it is preferable to provide a resistance adjusting mechanism between the electrodes described later in various modes. As the resistance adjustment mechanism provided in the honeycomb structure,
For example, providing slits in various directions, positions, and lengths, changing the partition wall length in the axial direction of the through-hole, changing the thickness (wall thickness) of the partition walls of the honeycomb structure, or forming cells in the through-hole. Changing the density and providing slits in the ribs of the honeycomb structure are preferable.

【0030】上記のようにして得られた金属質ハニカム
構造体は、通常その外周部の隔壁または内部に、ろう付
け、溶接などの手段によって電極を設けることにより、
本発明におけるハニカムヒーターが作製される。尚、こ
こでいう電極とは、ハニカムヒーターに電圧をかけるた
めの端子の総称を意味し、ヒーター外周部と缶体を直接
接合したものや、アース等の端子を含む。この金属質ハ
ニカム構造体は、全体としてその抵抗値が0.001Ω
〜0.5Ωの範囲となるように形成することが好まし
い。
The metallic honeycomb structure obtained as described above is usually provided with electrodes by means of brazing, welding, or the like on the partition wall or inside thereof at the outer periphery thereof.
The honeycomb heater according to the present invention is manufactured. The term "electrode" used herein means a general term for terminals for applying a voltage to the honeycomb heater, and includes a terminal directly joined to the outer peripheral portion of the heater and the can body, and a terminal such as ground. This metallic honeycomb structure has an overall resistance value of 0.001Ω.
It is preferable to form it so as to be within the range of 0.5 Ω.

【0031】本発明におけるハニカム構造体のハニカム
形状としては特に限定はされないが、具体的には、例え
ば6〜1500セル/In2 (0.9〜233セル/cm
2 )の範囲のセル密度を有するように形成することが好
ましい。又、隔壁の厚さは50〜2000μm の範囲が
好ましい。また、上記したようにハニカム構造体は多孔
質であっても非多孔質でもよくその気孔率は制限されな
いが、0〜50%、好ましくは25%未満の範囲とする
ことが強度特性、耐酸化性、耐食性の面から望ましい。
また、触媒を担持する場合には、それらとの密着性の点
から5%以上の気孔率を有することが好ましい。
The honeycomb shape of the honeycomb structure of the present invention is not particularly limited, but specifically, for example, 6 to 1500 cells / In 2 (0.9 to 233 cells / cm 2).
It is preferable to form the cell so as to have a cell density in the range of 2 ). The thickness of the partition walls is preferably in the range of 50 to 2000 μm. In addition, as described above, the honeycomb structure may be porous or non-porous, and the porosity is not limited. It is desirable from the viewpoint of properties and corrosion resistance.
When a catalyst is supported, the catalyst preferably has a porosity of 5% or more from the viewpoint of adhesion to the catalyst.

【0032】尚、本発明においてハニカム構造体とは、
隔壁により仕切られた多数の貫通孔を有する一体構造を
いい、例えば貫通孔の断面形状(セル形状)は円形、多
角形、コルゲート形等の各種の任意な形状が使用でき
る。本発明の触媒コンバーターにおいて用いる主モノリ
ス触媒としては、従来公知のものが使用できるが、三元
触媒が好ましい。またゼオライト吸着材は、ビーズ、ペ
レット、ハニカム等の任意の構造を採用することができ
るが、圧力損失の点でハニカム構造とすることが好まし
い。この場合、ハニカム構造体自体が、ゼオライトを主
成分として構成されてもよいが、耐熱衝撃性のあるセラ
ミック質や金属質の基材上にゼオライトを主成分とする
吸着材が被覆されていることが実用上さらに好ましい。
In the present invention, the honeycomb structure is
It refers to an integrated structure having a large number of through holes separated by partition walls. For example, the cross-sectional shape (cell shape) of the through hole can be any of various shapes such as a circle, a polygon, and a corrugated shape. As the main monolith catalyst used in the catalytic converter of the present invention, conventionally known ones can be used, but a three-way catalyst is preferable. The zeolite adsorbent may have any structure such as beads, pellets, and honeycomb, but preferably has a honeycomb structure in terms of pressure loss. In this case, the honeycomb structure itself may be composed mainly of zeolite, but the adsorbent mainly composed of zeolite is coated on a ceramic or metal substrate having thermal shock resistance. Is more practically preferable.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもので
はない。 (実施例1〜8、比較例1〜2) ゼオライトの選択:市販されている表1に示したSi/Al
比の異なるH型のモルデナイトゼオライトA及びZSM
−5ゼオライトB〜E、前記ゼオライトAを塩酸で煮沸
処理してSi/Al 比を高めたゼオライトF及びNa型のZ
SM−5ゼオライトGを用いた。なお、ゼオライトGの
アルカリ金属含有量は0.85重量%で、その他のゼオ
ライトのアルカリ金属含有量は0.1重量%以下であっ
た。ここで、用いた各ゼオライトの常温時、電気炉中で
900、1000及び1100℃の各温度で5時間加熱
処理した後に測定したBET比表面積(m2/g)を、それぞ
れ表1に示した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. (Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2) Selection of zeolite: commercially available Si / Al shown in Table 1
Mordenite zeolite A and ZSM of H type having different ratios
-5 zeolite B to E, zeolite F and Na type Z in which zeolite A is boiled with hydrochloric acid to increase the Si / Al ratio.
SM-5 zeolite G was used. The alkali metal content of zeolite G was 0.85% by weight, and the alkali metal content of other zeolites was 0.1% by weight or less. Here, the BET specific surface area (m 2 / g) measured after heating each zeolite at room temperature at 900, 1000 and 1100 ° C. for 5 hours in an electric furnace, respectively, is shown in Table 1. .

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】上記表1より明らかなように、ゼオライト
の耐熱性はSi/Al比に依存することが分かり、一般に自
動車排気ガスの吸着材または触媒として使用する場合の
最高使用温度は1000℃であり、1000℃において
も高比表面積を保持するものであることから、用いるゼ
オライトとしては、Si/Al比が40より大きなゼオライ
トとする必要があることがわかる。また、ゼオライトA
とBの加熱未処理品(粉末)を用い、10%H2 O共存
下常温にてプロパン/プロピレン(1/2)の吸着量を
測定した結果、ゼオライトBの方がゼオライトAよりも
1.5倍吸着量が多く、ゼオライトAは水による被毒作
用を強く受けた。
As is clear from Table 1, the heat resistance of zeolite depends on the Si / Al ratio. In general, the maximum operating temperature when used as an adsorbent or catalyst for automobile exhaust gas is 1000 ° C. Since the high specific surface area is maintained even at 1000 ° C., it is understood that the zeolite to be used must be a zeolite having a Si / Al ratio larger than 40. Also, zeolite A
As a result of measuring the amount of adsorbed propane / propylene (1/2) at room temperature in the presence of 10% H 2 O using zeolite A and zeolite B, zeolite B was 1. The 5-fold adsorption amount was large, and zeolite A was strongly poisoned by water.

【0036】ハニカムヒーターの作製:平均粒径10、
20、22μmのFe粉、Fe−Al粉(Al50wt%
)、Fe−Cr粉(Cr50wt% )の原料を用い、F
e−22Cr−5Al(重量%)の組成になるよう原料
を配合し、これに有機バインダー(メチルセルロース)
と酸化防止剤(オレイン酸)、水を添加して坏土を調製
し、リブ厚4mil 、貫通孔数400セル/In2 (cpi2)の
四角セルよりなるハニカムを押出し成形し、乾燥後H2
雰囲気下1300℃で焼成し、その後空気中、1000
℃で熱処理を行った。得られたハニカム構造体の気孔率
は22%であり、平均細孔径は5μmであった。
Preparation of honeycomb heater: average particle size of 10,
20, 22 μm Fe powder, Fe-Al powder (Al 50 wt%
), Using a raw material of Fe-Cr powder (Cr 50 wt%),
The raw materials are blended so as to have a composition of e-22Cr-5Al (% by weight), and an organic binder (methyl cellulose) is added thereto.
And an antioxidant (oleic acid) and water were added to prepare a kneaded material, and a honeycomb consisting of square cells having a rib thickness of 4 mil and a number of through-holes of 400 cells / In 2 (cpi 2 ) was extruded, dried, and dried. Two
Firing at 1300 ° C in atmosphere, then 1000 in air
Heat treatment was performed at ℃. The porosity of the obtained honeycomb structure was 22%, and the average pore diameter was 5 μm.

【0037】上記方法により得られた外径90mmφ、長
さ25mmのハニカム構造体に、図2に示すように、その
外壁10上に2ヶ所電極11をセットした。又、図2に
示すように、70mmの長さのスリット12を貫通孔の軸
方向に6個所設け(両端のスリット長は50mm)、かつ
スリット12間のセル数が7個(約10mm)となるよう
に形成した。さらに、スリット12の外周部13にはジ
ルコニア系の耐熱性無機接着剤を充填して絶縁部とし、
ハニカムヒーターを作製した。
As shown in FIG. 2, two electrodes 11 were set on the outer wall 10 of the honeycomb structure having an outer diameter of 90 mmφ and a length of 25 mm obtained by the above method. Also, as shown in FIG. 2, six slits 12 having a length of 70 mm are provided in the axial direction of the through hole (the slit length at both ends is 50 mm), and the number of cells between the slits 12 is seven (about 10 mm). It was formed so that it might become. Further, the outer peripheral portion 13 of the slit 12 is filled with a zirconia-based heat-resistant inorganic adhesive to form an insulating portion,
A honeycomb heater was manufactured.

【0038】ヒーター上への触媒Aの担持:上記で得ら
れたハニカムヒーター上に、γ−Al23 ・CeO2
(重量比70:30)を被覆し、次いでPtとRhをPt/Rh
が5/1の比となるよう35g/ft3担持し、600℃で
焼成することにより、ヒーター上に触媒Aを担持した。
Loading of catalyst A on heater: γ-Al 2 O 3 .CeO 2 was deposited on the honeycomb heater obtained above.
(Weight ratio 70:30) and then convert Pt and Rh to Pt / Rh
Was carried at 35 g / ft 3 so that the ratio became 5/1, and the mixture was calcined at 600 ° C., whereby Catalyst A was supported on the heater.

【0039】ヒーター上への触媒Bの担持:一方、同様
のハニカムヒーター上に、Ptをイオン交換したH−ZS
M−5(Si/Al 比=48)50部と、γ−Al23
CeO2 (重量比80:20)50部とからなる混合物
を被覆し、次いでPtとRhを該γ−Al23 ・CeO2
上に含浸担持し、最終的にPt/Rhを19/1の比になる
よう35g/ft3 担持し、600℃で焼成することによ
り、ハニカムヒーター上に膜厚50μmの触媒Bをコー
トした。
Loading of catalyst B on heater: On the other hand, H-ZS ion-exchanged for Pt was placed on the same honeycomb heater.
M-5 (Si / Al ratio = 48) 50 parts and γ-Al 2 O 3.
A mixture of 50 parts of CeO 2 (80:20 by weight) and then converting Pt and Rh to the γ-Al 2 O 3 .CeO 2.
The catalyst was impregnated and supported, and finally 35 g / ft 3 of Pt / Rh was provided at a ratio of 19/1, and baked at 600 ° C., thereby coating a catalyst B having a film thickness of 50 μm on the honeycomb heater.

【0040】ゼオライト吸着材:また、長さ25mmの市
販のコーディエライトハニカム担体(日本ガイシ製、リ
ブ厚6mil 、貫通孔数400セル/In2 の四角セルより
なるハニカム構造体)上に、H−ZSM−5(Si/Al 比
=48)を膜厚50μmとなるよう被覆し、600℃で
焼成してゼオライト吸着材を作製した。
Zeolite adsorbent: A commercially available cordierite honeycomb carrier having a length of 25 mm (manufactured by NGK Insulators, a honeycomb structure composed of square cells having a rib thickness of 6 mil and a through-hole number of 400 cells / In 2 ) was used. -ZSM-5 (Si / Al ratio = 48) was coated so as to have a film thickness of 50 μm, and fired at 600 ° C. to produce a zeolite adsorbent.

【0041】ゼオライト吸着材への触媒Bの担持:上記
ヒーター上への触媒Bの担持と同様の方法で、長さ25
mmのコーディエライトハニカム担体に被覆担持した。
Loading of catalyst B on zeolite adsorbent: length 25 mm, in the same manner as for loading catalyst B on the heater.
It was coated and supported on a cordierite honeycomb carrier having a thickness of mm.

【0042】ヒーター上への吸着材の担持:ハニカムヒ
ーター上に、コーディエライトハニカム担体上にゼオラ
イト吸着材を作製した方法と同一の方法を用いてゼオラ
イト吸着材を被覆担持した。
Loading of adsorbent on heater: A zeolite adsorbent was coated and supported on a honeycomb heater by using the same method as that for preparing a zeolite adsorbent on a cordierite honeycomb carrier.

【0043】主モノリス触媒:市販の三元触媒(担体が
セラミック質で、リブ厚6mil 、貫通孔数400セル/
In2 の四角セルよりなるハニカム構造体)を用いた。以
上に示した種類のハニカムヒーター、ゼオライト吸着
材、主モノリス触媒を用い、表2に示す構成でこれらを
配置した触媒コンバーターについて、下記の如く評価を
行なった。
Main monolith catalyst: Commercial three-way catalyst (ceramic carrier, rib thickness 6 mil, through-hole number 400 cells /
(A honeycomb structure composed of In 2 square cells) was used. Using a honeycomb heater, a zeolite adsorbent, and a main monolith catalyst of the types described above, a catalytic converter having these components arranged as shown in Table 2 was evaluated as follows.

【0044】すなわち、エンジン始動時の性能を確認す
るために、排気量2400ccの自動車を用い、米国F
TPにおけるBag1テストを実施した。ここで、ヒー
ターへの供給電圧は12V、エンジン始動後10秒後に
通電を開始し、その後40秒後に通電を停止した。通電
中はヒーター中央部のガス温度が400℃になるよう制
御した。また、エンジン始動後50秒間、200l/min
で二次空気を触媒コンバーターに導入した。得られた結
果を表2に示す。一方、比較のため、主モノリス触媒の
みを用いた場合(比較例1)、ゼオライト吸着材と主モ
ノリス触媒を用いたがハニカムヒーターは用いなかった
場合(比較例2)について、上記と同様の評価を行な
い、その結果を表2に示した。表2の結果から明らかな
ように、本発明の触媒コンバーターによれば、HC、C
O、NO等の各エミッションが良好に浄化できることが
わかる。
That is, in order to confirm the performance at the time of starting the engine, a car having a displacement of 2400 cc was
The Bag1 test on TP was performed. Here, the supply voltage to the heater was 12 V, the energization was started 10 seconds after the engine was started, and the energization was stopped 40 seconds later. During energization, the gas temperature at the center of the heater was controlled to 400 ° C. Also, 200l / min for 50 seconds after starting the engine
Then, secondary air was introduced into the catalytic converter. Table 2 shows the obtained results. On the other hand, for comparison, when the main monolith catalyst alone was used (Comparative Example 1), when the zeolite adsorbent and the main monolith catalyst were used but the honeycomb heater was not used (Comparative Example 2), the same evaluation as above was performed. And the results are shown in Table 2. As is clear from the results in Table 2, according to the catalytic converter of the present invention, HC, C
It is understood that each emission such as O and NO can be satisfactorily purified.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の吸着材に
よれば、高シリカゼオライトであるため、耐熱性に優れ
触媒の適用条件が緩和され、自動車排ガス浄化用として
好適に用いることができる。また本発明によれば、ゼオ
ライトによる吸着効果とヒーターへの通電発熱効果によ
り、排ガス中の各エミッション、特にHC、COの浄化
が大きく改善され、大気中への排出量を大幅に低減する
ことができる。さらに、本発明の触媒コンバーターで
は、ゼオライト吸着材、ヒーター、及び主モノリス触媒
の配置を排ガスの種類、浄化の目的、触媒寿命等を考慮
し、最適の態様で行なうことができる。
As described above, according to the adsorbent of the present invention, since it is a high silica zeolite, the adsorbent is excellent in heat resistance, the application conditions of the catalyst are relaxed, and it can be suitably used for purifying automobile exhaust gas. . Further, according to the present invention, the emission effect of zeolite and the effect of energizing and heating the heater greatly improve each emission in exhaust gas, particularly the purification of HC and CO, and significantly reduce the amount of emission to the atmosphere. it can. Further, in the catalytic converter of the present invention, the arrangement of the zeolite adsorbent, the heater, and the main monolith catalyst can be performed in an optimal manner in consideration of the type of exhaust gas, the purpose of purification, the life of the catalyst, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における触媒コンバーターの好ましい配
置・構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a preferred arrangement and configuration of a catalytic converter in the present invention.

【図2】本発明のハニカムヒーターの一実施例を示す説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing one embodiment of the honeycomb heater of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ゼオライト吸着材、2 ハニカムヒーター、3 主
モノリス触媒、10 外壁、11 電極、12 スリッ
ト、13 スリットの外周部
1 zeolite adsorbent, 2 honeycomb heater, 3 main monolithic catalyst, 10 outer wall, 11 electrodes, 12 slits, 13 slits outer periphery

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01J 35/02 F01N 3/02 301E F01N 3/02 301 3/20 H 3/20 3/24 E 3/24 L 3/28 M 3/28 B01D 53/36 G (56)参考文献 特開 平1−130735(JP,A) 特開 平1−135540(JP,A) 特開 昭62−38225(JP,A) 特開 平4−18916(JP,A) 特開 平3−221127(JP,A) 特開 平4−293519(JP,A) 特開 平2−75327(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01J 20/00 - 20/34 B01D 53/34 B01D 53/38 - 53/96──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B01J 35/02 F01N 3/02 301E F01N 3/02 301 3/20 H 3/20 3/24 E 3/24 L 3/28 M3 / 28 B01D 53 / 36G (56) References JP-A-1-130735 (JP, A) JP-A-1-135540 (JP, A) JP-A-62-28252 (JP, A) JP-A-6-38225 4-118916 (JP, A) JP-A-3-221127 (JP, A) JP-A-4-293519 (JP, A) JP-A-2-75327 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B01J 20/00-20/34 B01D 53/34 B01D 53/38-53/96

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 自動車排ガス流路に、主モノリス触媒
と、多数の貫通孔を有するハニカム構造体に通電のため
の少なくとも2つの電極を設けてなるハニカムヒーター
と、ゼオライトを主成分とし、HC(炭化水素)を吸着
する吸着材を、それぞれ別体として配置したことを特徴
とする自動車排ガス浄化用触媒コンバーター。
1. A honeycomb heater in which a main monolith catalyst and at least two electrodes for energizing a honeycomb structure having a large number of through holes are provided in an automobile exhaust gas flow path.
And adsorbs HC (hydrocarbon) with zeolite as the main component
A catalytic converter for purifying automobile exhaust gas , wherein the adsorbents to be treated are separately arranged.
【請求項2】 ゼオライトを主成分とし、HC(炭化水
素)を吸着する吸着材に触媒を担持させた請求項記載
の自動車排ガス浄化用触媒コンバーター。
2. Zeolite as a main component, and HC (hydrocarbon)
Automotive exhaust gas purifying catalytic converter according to claim 1, wherein supporting a catalyst on the adsorbent to adsorb iodine).
【請求項3】 ハニカムヒーターに触媒を担持させた請
求項または記載の自動車排ガス浄化用触媒コンバー
ター。
3. A honeycomb heater according to claim 1 or 2 automotive exhaust gas purifying catalyst converter according obtained by supporting a catalyst on.
【請求項4】 ハニカムヒーターに、ゼオライトを主成
分とし、HC(炭化水素)を吸着する吸着材または該吸
着材に触媒成分を担持させた請求項または記載の自
動車排ガス浄化用触媒コンバーター。
4. A honeycomb heater, the zeolite as a main component, HC (hydrocarbons) according to claim 1 or 2 automotive exhaust gas purifying catalyst converter according to the catalyst component was supported on the adsorbent or adsorbing material adsorbs .
【請求項5】 前記の主モノリス触媒、ハニカムヒータ
ー及び吸着材のうち、触媒を有するものが自動車排ガス
流路における最下流側となるように配置した請求項
のいずれか1項に記載の自動車排ガス浄化用触媒コン
バーター。
Wherein said main monolithic catalyst, among the honeycomb heater and the adsorbent, according to any one of claims 1 to those having a catalyst is disposed such that the most downstream side in the automobile exhaust gas passage
5. The catalytic converter for purifying automobile exhaust gas according to any one of the items 4 to 4 .
【請求項6】 ハニカムヒーターの電極間に抵抗調節機
構を設けた請求項のいずれか1項に記載の自動車
排ガス浄化用触媒コンバーター。
6. automobile exhaust gas purifying catalyst converter according to any one of the resistance adjusting claims 1 to 5 mechanism to provided between honeycomb heater electrodes.
【請求項7】 ゼオライトとして、Si/Al比が48以上
の高シリカゼオライトを用いる請求項のいずれか
1項に記載の自動車排ガス浄化用触媒コンバーター。
As 7. zeolite, any one of claims 1 to 6, Si / Al ratio using a high-silica zeolite of 48 or more
2. The catalytic converter for purifying automobile exhaust gas according to claim 1 .
【請求項8】 吸着材に触媒を担持させたものが、(a)P
t、Pd、Rh、Ir及びRuから選択される少なくとも1種の
金属とイオン交換されたSi/Al比が48以上の高シリカ
ゼオライトと、(b)Pt、Pd、Rh、Ir及びRuから選択され
る少なくとも1種の金属を含有する耐熱性酸化物とから
なる組成物である、請求項のいずれか1項に記載
の自動車排ガス浄化用触媒コンバーター。
8. A catalyst in which an adsorbent has a catalyst supported thereon is obtained by (a) P
t, Pd, Rh, Ir and at least one metal selected from the group consisting of high silica zeolite ion-exchanged with a Si / Al ratio of 48 or more, and (b) selected from Pt, Pd, Rh, Ir and Ru at least one metal is a composition comprising a heat-resistant oxide containing, automobile exhaust gas purifying catalyst converter according to any one of claims 2-7 being.
【請求項9】 ハニカム構造体が、粉末原料をハニカム
状に成形し焼結させたものである請求項のいずれ
1項に記載の自動車排ガス浄化用触媒コンバーター。
9. honeycomb structure, automobile exhaust gas purifying catalytic converter according to any one of claims 1 to 8 powdery material is obtained by molding and sintering a honeycomb.
【請求項10】 抵抗調節機構がスリットである請求項
のいずれか1項に記載の自動車排ガス浄化用触媒
コンバーター。
10. The resistance adjusting mechanism is a slit.
Automotive exhaust gas purifying catalytic converter according to any one of 6-9.
JP3275296A 1990-11-09 1991-10-23 Catalytic converter for automotive exhaust gas purification Expired - Fee Related JP2771364B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3275296A JP2771364B2 (en) 1990-11-09 1991-10-23 Catalytic converter for automotive exhaust gas purification

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2-305431 1990-11-09
JP30543190 1990-11-09
JP3275296A JP2771364B2 (en) 1990-11-09 1991-10-23 Catalytic converter for automotive exhaust gas purification

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03174398A Division JP3202676B2 (en) 1990-11-09 1998-02-13 Adsorbent for automotive exhaust gas purification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0531359A JPH0531359A (en) 1993-02-09
JP2771364B2 true JP2771364B2 (en) 1998-07-02

Family

ID=26551404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3275296A Expired - Fee Related JP2771364B2 (en) 1990-11-09 1991-10-23 Catalytic converter for automotive exhaust gas purification

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2771364B2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6042797A (en) * 1997-07-02 2000-03-28 Tosoh Corporation Adsorbent for ethylene, method for adsorbing and removing ethylene and method for purifying an exhaust gas
JPH0763048A (en) * 1993-08-20 1995-03-07 Ngk Insulators Ltd Exhaust emission control system and method thereof
JP3052710B2 (en) 1993-12-20 2000-06-19 日産自動車株式会社 Exhaust gas purification device
JP3526084B2 (en) * 1993-12-28 2004-05-10 日本碍子株式会社 Adsorption / catalyst for exhaust gas purification, adsorbent, exhaust gas purification system and exhaust gas purification method
JP3830566B2 (en) 1995-10-04 2006-10-04 日本碍子株式会社 Exhaust gas purification system
JPH115021A (en) * 1997-06-16 1999-01-12 Ngk Insulators Ltd Exhaust gas purifying system
EP0888808B1 (en) 1997-07-02 2004-10-06 Tosoh Corporation Adsorbent for a hydrocarbon, and exhaust gas-purifying catalyst
JPH1181999A (en) * 1997-09-12 1999-03-26 Honda Motor Co Ltd Exhaust gas purifying device in internal combustion engine
JP3709953B2 (en) * 1997-09-12 2005-10-26 本田技研工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2003024777A (en) * 2001-07-19 2003-01-28 Mitsubishi Electric Corp Nitrogen oxide adsorber and method for manufacturing the same
CN102132018B (en) 2008-03-03 2013-12-18 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JP5254386B2 (en) 2011-03-10 2013-08-07 株式会社東芝 Gate drive circuit and power semiconductor module
JP6781334B2 (en) * 2017-10-05 2020-11-04 ラサ工業株式会社 How to use heat source device and silver zeolite
US20230271136A1 (en) * 2020-07-31 2023-08-31 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Hydrocarbon adsorption material, exhaust gas cleaning catalyst, and exhaust gas cleaning system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0217480B1 (en) * 1985-08-08 1990-09-19 Mobil Oil Corporation Abatement of nox in exhaust gases
JP2660411B2 (en) * 1987-11-18 1997-10-08 トヨタ自動車株式会社 Method for reducing and removing nitrogen oxides in exhaust gas
JPH0640964B2 (en) * 1987-11-19 1994-06-01 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification catalyst manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0531359A (en) 1993-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0638710B2 (en) Adsorbent for purification of automobile exhaust gas and method of controlling emission of unburnt hydrocarbons from internal combustion engine
JP3516718B2 (en) Exhaust gas purification catalyst-adsorbent and exhaust gas purification method
JP3311051B2 (en) Exhaust gas purification method and apparatus
JP2848970B2 (en) Honeycomb heater and catalytic converter
US6667018B2 (en) Catalyst-adsorbent for purification of exhaust gases and method for purification of exhaust gases
JP3281087B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
EP0848983B1 (en) Catalyst for exhaust gas purification and system for exhaust gas purification
JP2771364B2 (en) Catalytic converter for automotive exhaust gas purification
JPH04176337A (en) Catalyst composition for purifying exhaust gas, catalyst for purifying exhaust gas, and production thereof
US6139808A (en) Catalyst for exhaust gas purification and system for exhaust gas purification
US6869573B2 (en) Heater and catalytic converter
JPH06154538A (en) Method for contact cleaning of automotive exhaust gas having improved low temperature starting characteristic
JPH11276907A (en) Catalyst for purifying exhaust gas and its production
JP2915549B2 (en) Electric heating type heater and catalytic converter
JP3202676B2 (en) Adsorbent for automotive exhaust gas purification
CA2240704C (en) System for exhaust gas purification
JP3695394B2 (en) Exhaust gas purification device and manufacturing method
JPH05293384A (en) Catalyst for purifying exhaust gas and method therefor
JP4303799B2 (en) Method for producing lean NOx purification catalyst
JPH0957066A (en) Catalyst for purification of exhaust gas
EP1262642B1 (en) Exhaust gas purifying system
JPH09173778A (en) Catalytic device for purifying exhaust gas
MXPA97008633A (en) Catalyst for the pestifying of gases deescape with an improved conversion for hydrocarb

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980401

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees