JP4114581B2 - Exhaust purification device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関等からの排気の浄化装置に関するものであって、特に自動車のエンジンから排出される炭化水素成分(以下では「HC」とする)を除去するための排気浄化装置に関する。   The present invention relates to a purification device for exhaust gas from an internal combustion engine or the like, and more particularly to an exhaust gas purification device for removing hydrocarbon components (hereinafter referred to as “HC”) discharged from an automobile engine.

自動車のエンジンのような内燃機関からの排気は、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)等の物質を含有している。これらの成分を含有する排気をそのまま排出することは、公害や環境の悪化をもたらし、また公的な規制により制限されている。従ってこれらの成分は、触媒を保持する排気浄化装置で浄化してから排出されている。 Exhaust gas from an internal combustion engine such as an automobile engine contains substances such as hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxide (NO x ). Discharging exhaust gas containing these components as it is causes pollution and environmental degradation, and is restricted by public regulations. Therefore, these components are discharged after being purified by an exhaust purification device that holds the catalyst.

近年では、内燃機関の始動時に排出されるHCに対する規制が特に厳しくなっており、これに対応するためにゼオライト、活性炭のようなHC吸着材を用いることが提案されている。   In recent years, regulations on HC discharged at the start of an internal combustion engine have become particularly strict, and it has been proposed to use HC adsorbents such as zeolite and activated carbon to cope with this.

例えば特許文献1では、このHC吸着材が熱に弱く、また200℃を超える温度では吸着したHCを放出してしまうという問題を解決するために、HC吸着材が配置されたバイパス流路を有する排気浄化装置を提案している。これによれば、暖機が完了するまでは排気をHC吸着材に流通させ、暖機が完了した後でHC吸着材からHCを脱離させるとしている。   For example, in Patent Document 1, in order to solve the problem that this HC adsorbent is weak against heat and the adsorbed HC is released at a temperature exceeding 200 ° C., it has a bypass channel in which the HC adsorbent is arranged. An exhaust purification system is proposed. According to this, exhaust gas is circulated through the HC adsorbent until the warm-up is completed, and HC is desorbed from the HC adsorbent after the warm-up is completed.

また特許文献2では、HC吸着触媒を使用し、コールドHCを有効に浄化でき且つ耐久性にも優れた排気浄化装置を提供するとしている。ここでは、HC吸着触媒は、三元触媒が活性化しないエンジン始動時の低温域において、大量に排出されるHCを一時的に吸着、保持し、その後で排気温度が上昇して三元触媒が活性化したときに、HCを徐々に放出し且つ浄化するものであるとしている。   In Patent Document 2, an HC adsorption catalyst is used to provide an exhaust purification device that can effectively purify cold HC and has excellent durability. Here, the HC adsorption catalyst temporarily adsorbs and holds a large amount of HC discharged in a low temperature range at the time of engine start where the three way catalyst is not activated. When activated, HC is gradually released and purified.

特開平6−74019号公報JP-A-6-74019 特開平11−343837号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-343837

エンジン始動時などの触媒が低温のときに大量に放出されるHCを触媒で浄化しきれないという問題は、特許文献1及び2の排気浄化装置でのように、HC吸着材又はHC吸着触媒を使用することによって部分的に解決されている。   The problem that a large amount of HC released when the catalyst is low, such as when starting the engine, cannot be completely purified by the catalyst is the same as in the exhaust gas purification devices of Patent Documents 1 and 2, because the HC adsorbent or the HC adsorption catalyst is not used. It is partially solved by using it.

特に特許文献1では、HC吸着材が200℃を超える温度において吸着したHCを放出するという点を認識しているが、それでも尚、下流の排気浄化触媒の活性が充分に上がる前に、上流のHC吸着材から脱離したHC又はエンジンから排出されたままのHCが排気浄化触媒に達する場合がある。   In particular, Patent Document 1 recognizes that the HC adsorbent releases HC adsorbed at a temperature exceeding 200 ° C. However, before the activity of the downstream exhaust purification catalyst sufficiently increases, the upstream HC adsorbent is still upstream. HC desorbed from the HC adsorbent or HC that has been discharged from the engine may reach the exhaust purification catalyst.

そこで本発明では、エンジン始動時のような触媒活性が充分ではないときにも、HCが大気中に放出されるのを抑制する排気浄化装置使用方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a method for using an exhaust purification device that suppresses the release of HC into the atmosphere even when the catalyst activity is not sufficient, such as when the engine is started.

本発明の排気浄化装置使用方法で使用する排気浄化装置は、排気浄化触媒、排気浄化触媒の上流側の主流路、主流路をバイパスするバイパス流路、これら主流路とバイパス流路とを切り替える切替弁、及び排気浄化触媒の温度を測定する随意の温度センサーを有し、且つバイパス流路に、HC吸着触媒とプラズマリアクター、特にHC吸着触媒を内蔵するプラズマリアクターが配置されている。 The exhaust purification apparatus used in the method of using the exhaust purification apparatus of the present invention includes an exhaust purification catalyst, a main flow path upstream of the exhaust purification catalyst, a bypass flow path that bypasses the main flow path, and switching that switches between the main flow path and the bypass flow path. valves, and having an optional temperature sensor for measuring the temperature of the exhaust purification catalyst, and the bypass passage, the HC adsorption catalyst and the plasma reactor, that has been especially arranged plasma reactor having a built-in HC adsorption catalyst.

ここで、「HC吸着触媒」は、ゼオライトのようなHC吸着材と、触媒活性成分、例えばPt,Pd,Rhから選ばれる貴金属との両方を有するものでよく、触媒活性成分がHC吸着材に担持されていても、HC吸着材と触媒活性成分とが積層されていてもよい。従ってこのHC吸着触媒は、特許文献2でも示されるように、排気中のHCを吸着し、且つHCの酸化を行うものである。   Here, the “HC adsorption catalyst” may include both an HC adsorbent such as zeolite and a catalytically active component, for example, a noble metal selected from Pt, Pd, and Rh. Even if it is supported, the HC adsorbent and the catalytically active component may be laminated. Therefore, as shown in Patent Document 2, this HC adsorption catalyst adsorbs HC in exhaust gas and oxidizes HC.

この排気浄化装置によれば、排気浄化触媒が所定の活性温度未満で触媒の活性が不充分である場合には、排気をバイパス流路に流通させ、HCを吸着し、必要に応じて又は常に、HCの触媒浄化をプラズマによって促進できる。排気浄化触媒が所定の活性温度以上で触媒の活性が充分である場合には、排気を主流路に流通させて、排気中に含まれるHCを排気浄化触媒で浄化できる。 According to this exhaust purification device , when the exhaust purification catalyst is less than a predetermined activation temperature and the catalyst has insufficient activity, exhaust gas is circulated through the bypass flow path, HC is adsorbed, and if necessary or always , Catalyst purification of HC can be promoted by plasma. When the exhaust purification catalyst is at a predetermined activation temperature or higher and the catalyst is sufficiently active, exhaust gas can be circulated through the main flow path, and HC contained in the exhaust gas can be purified by the exhaust purification catalyst.

本発明は、排気浄化触媒が第1の所定温度未満のときに、バイパス流路に排気を流通させ、また排気浄化触媒が第1の所定温度以上のときに、主流路に排気を流通させる、上記の排気浄化装置の使用方法である。ここでは、排気浄化触媒が第1の所定温度未満で、且つHC吸着触媒が第2の所定温度以上のとき又はHC吸着触媒からHCが脱離するときに、プラズマリアクターにおいてプラズマを発生させる。 The present invention allows exhaust to flow through the bypass flow path when the exhaust purification catalyst is lower than the first predetermined temperature, and allows exhaust to flow through the main flow path when the exhaust purification catalyst is equal to or higher than the first predetermined temperature. Ru method der use of the exhaust gas purifier. Here, when the exhaust purification catalyst is lower than the first predetermined temperature and the HC adsorption catalyst is higher than the second predetermined temperature or when HC is desorbed from the HC adsorption catalyst, plasma is generated in the plasma reactor.

本発明のこの方法においては、第1及び第2の所定温度を任意に予め決定することができ、又はこれらの温度を排気流量と関連付けて動的に決定することもできる。またHC吸着触媒からのHCの脱離は、HC吸着触媒の排気下流側に配置された空燃比センサーによって検知することもできる。   In this method of the present invention, the first and second predetermined temperatures can be arbitrarily determined in advance, or these temperatures can be determined dynamically in association with the exhaust flow rate. Further, HC desorption from the HC adsorption catalyst can be detected by an air-fuel ratio sensor disposed on the exhaust downstream side of the HC adsorption catalyst.

従ってこの方法では、例えば第1の所定温度を排気浄化触媒の活性化温度、例えば300℃又は350℃とし、第2の所定温度をHC吸着触媒からのHCの脱離が開始する温度、例えば150℃又は200℃とすることができる。この場合には、排気浄化触媒がまだ充分に活性化されていないが、HC吸着触媒からのHCの脱離が開始されるときに、プラズマリアクターでプラズマを発生させて、HC吸着触媒から脱離するHCを浄化することができる。   Therefore, in this method, for example, the first predetermined temperature is set to the activation temperature of the exhaust purification catalyst, for example, 300 ° C. or 350 ° C., and the second predetermined temperature is set to the temperature at which HC desorption from the HC adsorption catalyst starts, for example, 150 It can be set to ° C or 200 ° C. In this case, the exhaust purification catalyst is not yet activated sufficiently, but when HC desorption from the HC adsorption catalyst is started, plasma is generated in the plasma reactor and desorption from the HC adsorption catalyst. HC can be purified.

また例えばHC吸着触媒からのHCの脱離を直接に検知する空燃比センサーを使用し、HC吸着触媒からHCが脱離したときに、プラズマリアクターでプラズマを発生させて、HC吸着触媒から脱離するHCを浄化することができる。   Also, for example, an air-fuel ratio sensor that directly detects HC desorption from the HC adsorption catalyst is used. When HC desorbs from the HC adsorption catalyst, plasma is generated in the plasma reactor and desorbed from the HC adsorption catalyst. HC can be purified.

更にこの方法では、例えば第1の所定温度を排気浄化触媒の活性化温度とし、第2の所定温度を、HC吸着触媒からのHCの脱離はまだ開始されないが、プラズマの補助があれば吸着したHCの浄化を促進できる温度、例えば常温から150℃とすることもできる。この場合には、排気浄化触媒がまだ充分に活性化されていないときに、HC吸着触媒に排気を流通させつつ、排気中のHCや吸着したHCにプラズマを作用させて、HCの軽質化/ラジカル化を促進して反応しやすくすること、及び/又は充分な処理時間を確保することができる。   Further, in this method, for example, the first predetermined temperature is set as the activation temperature of the exhaust purification catalyst, and the second predetermined temperature is not yet started to desorb HC from the HC adsorption catalyst. The temperature at which the purified HC can be purified, for example, from room temperature to 150 ° C. can also be used. In this case, when the exhaust purification catalyst is not yet activated sufficiently, the exhaust gas is circulated through the HC adsorption catalyst, and plasma is applied to the HC in the exhaust or the adsorbed HC, thereby reducing the HC lightness / It is possible to promote radicalization to facilitate the reaction and / or to ensure a sufficient processing time.

尚、排気浄化触媒及びHC吸着触媒の温度は、それぞれの触媒に配置された温度センサーによって直接に測定すること、又はそれぞれの触媒の上流/下流に配置された排気温度センサー、冷却水温、エンジン始動からの期間等によって予測することができる。   In addition, the temperature of the exhaust purification catalyst and the HC adsorption catalyst can be directly measured by the temperature sensor arranged on each catalyst, or the exhaust temperature sensor, cooling water temperature, engine start arranged upstream / downstream of each catalyst. It can be predicted by the period from

本発明によれば、特にエンジン始動時に発生するコールドHCが大気中に放出されることを抑制できる。   According to the present invention, it is possible to suppress the release of cold HC generated particularly at the time of engine start into the atmosphere.

以下では、本発明を図に示した実施形態に基づいて具体的に説明するが、これらの図は本発明の方法で使用される排気浄化装置の概略を示す図であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。 In the following, the present invention will be specifically described based on the embodiments shown in the drawings. However, these drawings are schematic views of an exhaust purification device used in the method of the present invention. It is not limited to the embodiment.

本発明の方法で使用される排気浄化装置の1つの態様を図1に表す。この図1に示す排気浄化装置では、自動車用エンジンのような内燃機関からの排気は、矢印11で示す方向で排気浄化装置10に流入する。この排気は、主流路17又はこの主流路17をバイパスするバイパス流路18を通過して、排気浄化触媒14に流入する。これら主流路17及びバイパス流路18の切り替えは切替弁16で行い、またバイパス流路18にはHC吸着触媒を内蔵するプラズマリアクター12が配置されている。 One embodiment of an exhaust purification device used in the method of the present invention is shown in FIG. In the exhaust gas purification apparatus shown in FIG. 1, exhaust gas from an internal combustion engine such as an automobile engine flows into the exhaust gas purification apparatus 10 in the direction indicated by the arrow 11. The exhaust gas passes through the main flow path 17 or the bypass flow path 18 that bypasses the main flow path 17 and flows into the exhaust purification catalyst 14. Switching between the main flow path 17 and the bypass flow path 18 is performed by the switching valve 16, and the bypass reactor 18 is provided with a plasma reactor 12 containing an HC adsorption catalyst.

この排気浄化装置10の使用においては、図1(a)に示すように切替弁16を操作して、排気をバイパス流路18に流通させ、又は図1(b)に示すように切替弁16を操作して、排気を主流路17に流通させる。すなわち、排気浄化触媒14の活性がまだ充分に上がっていないときに、HCをプラズマリアクター12内のHC吸着触媒で吸着して、HCが排気浄化触媒14に達しないようにする。   In use of the exhaust gas purification apparatus 10, the switching valve 16 is operated as shown in FIG. 1A to circulate the exhaust gas to the bypass flow path 18, or the switching valve 16 as shown in FIG. 1B. To circulate the exhaust gas through the main flow path 17. That is, when the activity of the exhaust purification catalyst 14 is not sufficiently increased, HC is adsorbed by the HC adsorption catalyst in the plasma reactor 12 so that the HC does not reach the exhaust purification catalyst 14.

排気がバイパス流路18を流通しているときに、プラズマリアクター12において随意に又は常にプラズマを発生させて、HCの触媒浄化を促進する。プラズマリアクター12では例えば、HC吸着触媒が所定温度以上のとき、又はHC吸着触媒からHCが脱離するときに、プラズマを発生させることができる。ここでこのHC吸着触媒の所定温度は例えば、HCが脱離する温度、又はプラズマの補助が有ればHCの触媒浄化を促進できる温度として当業者が実験に基づいて決定できる値である。   When exhaust gas flows through the bypass flow path 18, plasma is optionally or always generated in the plasma reactor 12 to promote HC catalytic purification. In the plasma reactor 12, for example, plasma can be generated when the HC adsorption catalyst is at a predetermined temperature or higher, or when HC is desorbed from the HC adsorption catalyst. Here, the predetermined temperature of the HC adsorption catalyst is, for example, a value that can be determined based on experiments by a person skilled in the art as a temperature at which HC is desorbed or a temperature at which the catalyst purification of HC can be promoted with the assistance of plasma.

以下では、図3のフローチャートを用いて、排気浄化触媒温度及びHC吸着触媒温度に基づく、本発明の排気浄化装置使用方法について説明する。 In the following, with reference to the flowchart of FIG. 3, based on the exhaust gas purifying catalyst temperature and HC adsorption catalyst temperature, a description will be given of an exhaust purification apparatus 置使for the process of the present invention.

この排気浄化装置の使用においては、ステップ20でのエンジン始動後に、ステップ22で排気浄化触媒温度T1を所定の温度Tαと比較し、排気浄化触媒温度T1が所定の温度Tαよりも小さければ、ステップ24で切替弁を操作して排気をバイパス流路18に流通させる。ここではこの所定の温度Tαは、これ未満の温度では排気浄化触媒の活性が不充分であると考えられる温度に設定している。 In use of the exhaust gas purifying apparatus, after the engine is started at step 20, the exhaust gas purifying catalyst temperature T 1 of with a predetermined temperature T alpha at step 22, also the exhaust gas purifying catalyst temperature T 1 is the predetermined temperature T alpha If it is smaller, the switching valve is operated in step 24 to circulate the exhaust gas to the bypass flow path 18. Here the temperature T alpha This predetermined is at less than this temperature is set to a temperature which is considered to be insufficient activity of the exhaust purifying catalyst.

ステップ24で切替弁を操作して排気をバイパス流路に流通させた後、ステップ26でHC吸着触媒温度T2を所定の温度Tβと比較し、HC吸着触媒温度T2が所定の温度Tβよりも低温であれば、HC吸着触媒からのHCの脱離はまだ始まらないと判断して、ステップ22に戻る。またステップ26においてHC吸着触媒温度T2が所定の温度Tβ以上であることが認められれば、HC吸着触媒からのHCの脱離が開始していると判断して、ステップ28でプラズマリアクターによってプラズマを発生させて、HC吸着触媒でのHCの浄化を促進し、ステップ22に戻る。ここでは所定の温度Tβは、これ以上の温度ではHC吸着触媒からのHCの脱離が開始すると考えられる温度に設定している。 After operating the switching valve in step 24 to circulate the exhaust gas through the bypass flow path, in step 26 the HC adsorption catalyst temperature T 2 is compared with a predetermined temperature T β, and the HC adsorption catalyst temperature T 2 is set to the predetermined temperature T. If the temperature is lower than β , it is determined that HC desorption from the HC adsorption catalyst has not started yet, and the routine returns to step 22. If it is found in step 26 that the HC adsorption catalyst temperature T 2 is equal to or higher than the predetermined temperature T β , it is determined that HC desorption from the HC adsorption catalyst has started, and in step 28 the plasma reactor is used. Plasma is generated to promote HC purification by the HC adsorption catalyst, and the process returns to step 22. Here the predetermined temperature T beta, are set to a temperature that would desorption of HC begins from the HC adsorption catalyst at this or higher.

ステップ22で排気浄化触媒温度T1が所定の温度Tα以上であることが判断されれば、排気浄化触媒がHCを浄化するのに充分に活性であると考えて、ステップ30でバイパス流路のプラズマリアクターを停止させ、ステップ32で切替弁を操作して排気を主流路に流通させる。 If it is determined in step 22 that the exhaust purification catalyst temperature T 1 is equal to or higher than the predetermined temperature T α , it is considered that the exhaust purification catalyst is sufficiently active to purify HC, and in step 30 the bypass flow path is determined. The plasma reactor is stopped, and the switching valve is operated in step 32 to circulate the exhaust through the main flow path.

以下では本発明の方法において使用される排気浄化装置の各部について説明する。 Below, each part of the exhaust gas purification apparatus used in the method of the present invention will be described.

本発明で使用する切替弁は、排気を主流路に流通させるときにも、バイパス流路に少量の排気を流通させるものでよい。これによれば、この少量の排気中のHCやHC吸着触媒に吸着されたHCを、好ましくはプラズマを用いてHC吸着触媒で浄化するための充分な滞留時間を得ること、及び/又は特許文献1でのようにHC吸着触媒に吸着されたHCを徐々に脱離させて排気浄化触媒で浄化することができる。この切替弁は、排気浄化触媒温度、排気流量等に応じて、段階的に切り替えることもできる。   The switching valve used in the present invention may circulate a small amount of exhaust gas in the bypass channel even when exhaust gas is circulated in the main channel. According to this, it is possible to obtain a sufficient residence time for purifying the HC in the small amount of exhaust gas and the HC adsorbed on the HC adsorption catalyst, preferably with the HC adsorption catalyst using plasma, and / or patent literature. As in 1, the HC adsorbed on the HC adsorption catalyst can be gradually desorbed and purified by the exhaust purification catalyst. This switching valve can also be switched in stages according to the exhaust purification catalyst temperature, the exhaust flow rate, and the like.

尚、この切替弁は、図1に示すようにいずれか一方の流路を塞ぐタイプの切替弁16でよいが、図2に示すような単に主流路17を塞ぐ切替弁16′であってもよい。この場合には、この弁16′が主流路17を塞ぐときには排気がバイパス流路18に流通し、この弁16′が主流路17を塞いでいないときには排気は主に主流路17を流通し、比較的少量の排気がバイパス流路18を流通する。   The switching valve may be a switching valve 16 that closes one of the flow paths as shown in FIG. 1, but may be a switching valve 16 ′ that simply blocks the main flow path 17 as shown in FIG. Good. In this case, when the valve 16 ′ blocks the main flow path 17, the exhaust flows through the bypass flow path 18. When the valve 16 ′ does not block the main flow path 17, the exhaust flows mainly through the main flow path 17. A relatively small amount of exhaust flows through the bypass channel 18.

本発明で使用する排気浄化触媒は、排気中のCO、HC、NOxを、CO2、H2O及びN2にする任意の触媒でよく、これは例えばNOx吸蔵還元触媒又は三元触媒と呼ばれるものでよい。 The exhaust purification catalyst used in the present invention may be any catalyst that changes CO, HC, NO x in the exhaust to CO 2 , H 2 O and N 2 , for example, a NO x storage reduction catalyst or a three-way catalyst. What is called.

NOx吸蔵還元触媒は、空燃比がリーン状態のときにNOxを吸蔵し、一定間隔でリッチスパイクを行ったときに(排気を燃料リッチにしたときに)、吸蔵したNOxをN2に還元する触媒である。これは例えば、アルミナのような多孔質酸化物担体に、Pt、Rh、Pd、Ir又はRuのような貴金属と、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類元素から選択されるNOx吸蔵材とを担持させたものとして使用することができる。 The NO x storage reduction catalyst (when the exhaust fuel-rich) air-fuel ratio occludes NO x when the lean state, when a rich spike at given intervals, the occluded NO x to N 2 It is a catalyst to reduce. This includes, for example, a porous oxide support such as alumina, a noble metal such as Pt, Rh, Pd, Ir, or Ru, and a NO x storage material selected from alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth elements. It can be used as a supported one.

三元触媒は、理論空燃比付近で燃焼させた排気中のCO、HC、NOxを、CO2、H2O及びN2にする触媒であり、例えばPtとRhの混合物、又はPtとPdとRhの混合物をアルミナに担持させたものとして使用することができる。 Three-way catalyst, CO in the exhaust gas is burned in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, HC, and NO x, a catalyst to CO 2, H 2 O and N 2, for example a mixture of Pt and Rh, or Pt and Pd And a mixture of Rh can be used as those supported on alumina.

これらの触媒は当該技術分野で知られる任意の適当な量で、ウォッシュコート等の任意の手段によって、粉末の又は成型された担体に担持させることができる。また例えば触媒を担持したこの担体をスラリーとして用いて、ハニカム状に成型された基材にコーティングして乾燥及び焼成したもの、これらの担体をペレット状に成型して筒状の絶縁体に充填したものとして使用することもできる。   These catalysts can be supported on a powdered or molded support in any suitable amount known in the art by any means such as a washcoat. In addition, for example, this carrier carrying a catalyst is used as a slurry, coated on a substrate formed into a honeycomb shape, dried and fired, and these carriers are formed into a pellet and filled into a cylindrical insulator. It can also be used as a thing.

本発明で使用するプラズマリアクターは、任意の既知のタイプのプラズマリアクターでよく、例えば図4で示すようなものでよい。ここで図4の(a)及び(b)はそれぞれ、プラズマリアクターの側面図及び断面図である。尚、プラズマは一般に化学種を活性化して反応を促進し、また大きい分子を比較的小さい分子に分解する。   The plasma reactor used in the present invention may be any known type of plasma reactor, for example as shown in FIG. Here, (a) and (b) of FIG. 4 are a side view and a sectional view of the plasma reactor, respectively. It should be noted that plasma generally activates chemical species to promote the reaction and decomposes large molecules into relatively small molecules.

この図4に示すプラズマリアクターでは、ハニカム構造体のような絶縁性担体42の両端にメッシュ状電極44及び46を配置し、これらの電極44と46との間に、電源48によって電圧を印可してプラズマを発生させる。   In the plasma reactor shown in FIG. 4, mesh electrodes 44 and 46 are disposed on both ends of an insulating carrier 42 such as a honeycomb structure, and a voltage is applied between these electrodes 44 and 46 by a power supply 48. To generate plasma.

ここでこれらのメッシュ状電極44及び46は、電圧を印加できる任意の材料で製造でき、例えばCu、W、ステンレス、Fe、Pt、Alのような金属材料、特にステンレスを使用できる。   Here, the mesh electrodes 44 and 46 can be made of any material to which a voltage can be applied. For example, metal materials such as Cu, W, stainless steel, Fe, Pt, and Al, particularly stainless steel can be used.

ハニカム構造体のような絶縁性担体42には、HC吸着触媒、例えばゼオライトと貴金属との組み合わせを担持させる。HC吸着触媒は当該技術分野で知られる任意の適当な量で、担体に担持させることができる。例えばHC吸着触媒をスラリーとして用いて、ハニカム状に成型された基材にコーティングして乾燥及び焼成して、HC吸着材を担持したハニカム担体を得ることができる。尚、ここではプラズマリアクター内にHC吸着触媒が内蔵されているが、HC吸着触媒とプラズマリアクターとを別体とし、HC吸着触媒の前又は後にプラズマリアクターを配置する構成とすることもできる。   An insulating carrier 42 such as a honeycomb structure carries an HC adsorption catalyst, for example, a combination of zeolite and noble metal. The HC adsorption catalyst can be supported on the support in any suitable amount known in the art. For example, a honeycomb carrier carrying an HC adsorbent can be obtained by using a HC adsorption catalyst as a slurry, coating a honeycomb-shaped base material, drying and firing. Here, the HC adsorption catalyst is built in the plasma reactor, but the HC adsorption catalyst and the plasma reactor may be separated and the plasma reactor may be arranged before or after the HC adsorption catalyst.

電源48は、パルス状又は定常の直流又は交流電圧を発生させるものでよい。メッシュ状電極44及び46間の印加電圧及びパルス周期としては、プラズマを発生させるのに一般的な値を使用でき、例えばパルス電圧50kV〜数kV及びパルス周期2,000Hz〜数10Hzを使用できる。尚、これらの値はエンジン状態や温度に応じて制御変化させることができる。直流電圧、交流電圧、周期的な波形の電圧等を両電極間に印加することができるが、特に直流パルス電圧が、コロナ放電を良好に起こさせることができるために好ましい。直流パルス電圧を用いる場合に、印加電圧、パルス幅、パルス周期は、両電極間にコロナ放電を起こすことができる範囲で任意に選択できる。印加電圧の電圧等については、装置の設計や経済性等からの一定の制約を受ける可能性があるが、高電圧かつ短パルス周期の電圧であることがコロナ放電を良好に発生させる点から望ましい。   The power supply 48 may generate a pulsed or steady DC or AC voltage. As the applied voltage and the pulse period between the mesh electrodes 44 and 46, general values for generating plasma can be used. For example, a pulse voltage of 50 kV to several kV and a pulse period of 2,000 Hz to several tens Hz can be used. These values can be controlled and changed according to the engine state and temperature. A DC voltage, an AC voltage, a periodic waveform voltage, or the like can be applied between both electrodes, and a DC pulse voltage is particularly preferable because corona discharge can be caused satisfactorily. When a DC pulse voltage is used, the applied voltage, pulse width, and pulse period can be arbitrarily selected as long as corona discharge can occur between both electrodes. The voltage of the applied voltage may be subject to certain restrictions from the design of the device and economy, but a high voltage and a short pulse period voltage are desirable from the viewpoint of generating corona discharge satisfactorily. .

本発明の方法で使用される排気浄化装置の1つの態様を示す模式図である。 It is a schematic diagram which shows one aspect | mode of the exhaust gas purification apparatus used with the method of this invention. 本発明の方法で使用される排気浄化装置切替弁の変形を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation of the switching valve of the exhaust gas purification apparatus used with the method of this invention. 本発明の排気浄化装置使用方法を示すフローチャートであるである。It is a flowchart showing the exhaust gas purification apparatus 置使 for the process of the present invention. 本発明で使用できるプラズマリアクターを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the plasma reactor which can be used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…排気浄化装置
11…排気流れ方向
12…プラズマリアクター
14…排気浄化触媒
16、16′…切替弁
17…主流路
18…バイパス流路
42…絶縁性担体
44、46…メッシュ状電極
48…電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exhaust purification device 11 ... Exhaust flow direction 12 ... Plasma reactor 14 ... Exhaust purification catalyst 16, 16 '... Switching valve 17 ... Main flow path 18 ... Bypass flow path 42 ... Insulating carrier 44, 46 ... Mesh electrode 48 ... Power supply

Claims (2)

排気浄化触媒、
前記排気浄化触媒の上流側の主流路、
前記主流路をバイパスするバイパス流路、及び
これら主流路とバイパス流路とを切り替える切替弁、
を有し、且つ前記バイパス流路にHC吸着触媒とプラズマリアクターとが配置されている排気浄化装置において、
前記排気浄化触媒が第1の所定温度未満のときに、前記バイパス流路に排気を流通させ、また
前記排気浄化触媒が第1の所定温度以上のときに、前記主流路に排気を流通させる、
排気浄化装置使用方法であって、ここで前記排気浄化触媒が第1の所定温度未満で、且つ前記HC吸着触媒が第2の所定温度以上のとき又は前記HC吸着触媒からHCが脱離するときに、前記プラズマリアクターにおいてプラズマを発生させる、排気浄化装置使用方法。
Exhaust purification catalyst,
A main flow path upstream of the exhaust purification catalyst,
A bypass channel bypassing the main channel; and
A switching valve for switching between the main flow path and the bypass flow path,
And an exhaust purification device in which an HC adsorption catalyst and a plasma reactor are disposed in the bypass flow path,
When the exhaust purification catalyst is lower than a first predetermined temperature, exhaust gas is circulated through the bypass flow path, and when the exhaust purification catalyst is equal to or higher than a first predetermined temperature, exhaust gas is circulated through the main flow path.
And an exhaust purification apparatus 置使 for the process, wherein the exhaust gas purifying catalyst is less than the first predetermined temperature, and the HC when the adsorption catalyst is equal to or higher than the second predetermined temperature or HC from the HC adsorption catalyst is desorbed Occasionally, the generating a plasma in a plasma reactor, exhaust purification apparatus 置使 method for the.
前記排気浄化触媒の温度を測定する温度センサーを更に有する、請求項1に記載の使用方法 The usage method according to claim 1, further comprising a temperature sensor for measuring a temperature of the exhaust purification catalyst.
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