JP4838997B2 - Nox化合物の還元のための触媒ユニット - Google Patents
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Description
燃焼エンジンを用いて操作される車に関連して、エンジンからの排気ガスにおける有害な物質の低い排出が、一般に要求される。これらの物質は、主に、酸化窒素化合物(NOx)の形態の化合物、炭化水素化合物(HC)および一酸化炭素(CO)からなる。先行技術に従い、従来のガソリンエンジンからの排気ガスは、排気ガス触媒を用いて浄化され得、この触媒は、排気ガスシステムの一部を形成し、排気ガスはこれに導かれる。3通りに作用する触媒型の排気ガス触媒において、上述の有害な化合物のより大部分は、公知の触媒反応によって除去される。触媒の機能を最適化するために、NOx化合物、HC化合物およびCO化合物に関し、触媒が可能な限り大きな浄化効果を生じることを保障するため、殆どの運用例において、化学量論の空気/燃料混合物(すなわち、λ=1である混合物)を用いてエンジンが操作される。コンピューターベースの制御ユニットは、この化学量論混合物が、各それぞれの車に関連し得る運用例において維持されることを、保障するために使用され得る。
本発明の第1の目的は、NO x 化合物を触媒的に浄化するための改善されたデバイスを提供することであり、このデバイスにおいて、上述の必要は満たされ、問題は解決される。
ここで、本発明は、好ましい実施形態を参照しながら説明される。本発明は、図には示さないが希薄燃焼型エンジンのガソリンエンジンまたは、代わりにディーゼルエンジンからなる燃焼エンジンに関連して使用されることが意図される。これらの2つの型のエンジンにおいて、比較的大過剰の酸素を含む排気ガスストリーム中のNOx化合物の減少についての必要が存在する。しかし、本発明の背後にある原則は、これらの2つのエンジン型と共に使用されるのみに限定されず、従来のガソリンエンジンにもまた適用され得る。本発明は、車に関連して使用されることのみにも限定されない;対照的に、これは、例えば、動力プラントおよび加熱プラントを連結した焼却プラント、住居用ボイラーまたは燃料ガス浄化に関連してもまた、酸素過剰のNOx化合物を含むガスストリームが生成されることに関連して、適用され得る。
Claims (12)
- 排気ガスストリームにおけるNOx化合物の還元が意図され、少なくとも1つの触媒的に活性なユニット(3a、4a;3b、4b;3c、4c;3d、4d;3e、4e)を含む触媒ユニット(1)であって、該少なくとも1つの触媒的に活性なユニット(3a、4a;3b、4b;3c、4c;3d、4d;3e、4e)は、
NOxを銀/アルミナ物質によって中間体ガス種に変換するための第1の反応ゾーンを規定する触媒ベッド(3a、3b、3c、3d、3e);および
該触媒ベッド(3a、3b、3c、3d、3e)の下流に配置されるガス相反応器(4a、4b、4c、4d、4e)であって、該第1の反応ゾーンにおいて形成された該中間体ガス種をN2に分解するための第2の反応ゾーンを規定する、ガス相反応器(4a、4b、4c、4d、4e)、を備え、該ガス相反応器(4a、4b、4c、4d、4e)は、多くの触媒的に活性なユニット(3a、4a;3b、4b;3c、4c;3d、4d;3e、4e)が、該触媒ユニット(1)における長手軸方向において互いに下流に配置され、該触媒的に活性なユニット(3a、4a;3b、4b;3c、4c;3d、4d;3e、4e)の触媒ベッド(3a、3b、3c、3d、3e)が、該触媒的に活性なユニット(3a、4a;3b、4b;3c、4c;3d、4d;3e、4e)の前記ガス相反応器(4a、4b、4c、4d、4e)によって互いから分離されていることを特徴とする空の空間として設計されることを特徴とし、ここで、該触媒ベッド(3a、3b、3c、3d、3e)および該ガス相反応器(4a、4b、4c、4d、4e)が一緒になって触媒ユニット(3a、4a;3b、4b;3c、4c;3d、4d;3e、4e)を形成する、触媒ユニット。 - 請求項1に記載の触媒ユニット(1)であって、該触媒ユニットは、還元剤の供給のための取り付け点が、少なくとも前記触媒ベッド(3a、3b、3c、3d、3e)の前記第1の反応ゾーンの上流に配置されることを特徴とする、触媒ユニット。
- 前記触媒ベッド(3a、3b、3c、3d、3e)のうちの少なくとも1つが支持構造(10)を備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の触媒ユニット(1)。
- 前記支持構造(10)がチャネル(9)を規定し、該チャネルが銀/アルミナ物質の層(11)によって内側をコーティングされていることを特徴とする、請求項3に記載の触媒ユニット(1)。
- 前記銀/アルミナの層(11)が、酸化アルミニウムとともに銀または酸化銀の小さいクラスターを含む、請求項4に記載の触媒ユニット(1)。
- 前記支持構造(10)がまた、酸化のためのいかなる部位も、いかなる酸性部位も含まない物質を含む分解層(12)をさらに備え、該物質は、炭化ケイ素、金、シリケート、塩基性金属酸化物、活性炭、またはすすからなり、該分解層(12)は、該層(12)において形成された中間体ガス種のN2への分解を加速し、そして容易にすることを特徴とする、請求項5に記載の触媒ユニット(1)。
- 前記銀/アルミナの層(11)および前記分解層(12)が互いの上に配置されている、請求項6に記載の触媒ユニット(1)。
- 前記支持構造(10)が、一体化された材料からなる層(13)によりコーティングされており、該一体化された材料が、銀/アルミナと、酸化のためのいかなる部位もいかなる酸性部位も含まない物質とを含み、該材料は、炭化ケイ素、金、シリケート、塩基性金属酸化物、活性炭、またはすすからなることを特徴とする、請求項3に記載の触媒ユニット(1)。
- 請求項1〜8の1項に記載の触媒ユニット(1)であって、該触媒ユニットは、前記触媒ユニット(1)に関するNOx濃度に対応するシグナルを発生させるためのNOxセンサを備えることを特徴とする、触媒ユニット。
- 請求項1〜9の1項に記載の触媒ユニット(1)であって、該触媒ユニットは、HC吸着材に接続されていることを特徴とする、触媒ユニット。
- 自動車に配置された燃焼エンジンからの排気ガスストリームを浄化する目的で、請求項1〜10の1項に記載の触媒ユニット(1)を含む、自動車。
- 前記支持構造が菫青石から作製されていることを特徴とする、請求項3に記載の触媒ユニット。
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