JP5568190B1 - Equipment for evaluating the performance of exhaust gas purification systems - Google Patents
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Abstract
【課題】固体アンモニア貯蔵材を用いた排ガス浄化システムの性能の評価を容易に、低コストで行うことができる装置を提供する。
【解決手段】入口1aおよび出口1bを有し、内部に排ガス浄化触媒2が収容される反応管1を備える。反応管の入口にガス導入管3の一端3aが接続され、ガス導入管の他端3b側から模擬ガスが導入される。反応管の出口に排気管4が接続される。反応管の外側に第1の加熱部5が配置される。排気管にガス分析計6が設けられる。内部に固体アンモニア貯蔵材7が収容された貯蔵材タンク8を備える。貯蔵材タンクに第2の加熱部9が設けられる。アンモニア供給管10の一端10aが貯蔵材タンクに接続され、他端10bが反応管の入口に接続される。
【選択図】図1An apparatus capable of easily evaluating the performance of an exhaust gas purification system using a solid ammonia storage material at low cost.
A reaction tube 1 having an inlet 1a and an outlet 1b, in which an exhaust gas purification catalyst 2 is accommodated, is provided. One end 3a of the gas introduction tube 3 is connected to the inlet of the reaction tube, and the simulated gas is introduced from the other end 3b side of the gas introduction tube. An exhaust pipe 4 is connected to the outlet of the reaction tube. The first heating unit 5 is disposed outside the reaction tube. A gas analyzer 6 is provided in the exhaust pipe. A storage material tank 8 in which a solid ammonia storage material 7 is accommodated is provided. A second heating unit 9 is provided in the storage material tank. One end 10a of the ammonia supply pipe 10 is connected to the storage material tank, and the other end 10b is connected to the inlet of the reaction pipe.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、排ガス浄化システムの性能を評価する装置に関し、特に、固体アンモニア貯蔵材を用いた排ガス浄化システムの性能を評価する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas purification system, and more particularly to an apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas purification system using a solid ammonia storage material.
排ガス浄化システムの1つとして、尿素SCRシステムが従来技術において知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
尿素SCRシステムは、アンモニアが窒素酸化物(NOX)と化学反応することで、尿素と水に還元される原理を応用したもので、尿素水を高温で加水分解することによって得られたアンモニアをSCR触媒に供給し、排ガス中のNOXを水や窒素に分解するようにしたシステムである。
As one of exhaust gas purification systems, a urea SCR system is known in the prior art (see, for example,
The urea SCR system is based on the principle that ammonia is chemically reacted with nitrogen oxides (NO x ) to reduce it to urea and water. The urea SCR system uses the ammonia obtained by hydrolyzing urea water at high temperatures. is supplied to the SCR catalyst is a system that the NO X in the exhaust gas was set to be decomposed into water and nitrogen.
しかしながら、従来の尿素SCRシステムにおいては、尿素水を高温で加水分解する過程で生成される、シアヌル酸、イソシアン酸、ビウレット、メラミンおよびシアン酸等がシステムから排出されることがあり、それが新たな大気汚染の原因になっているという問題があった。 However, in the conventional urea SCR system, cyanuric acid, isocyanic acid, biuret, melamine, cyanic acid, and the like produced in the process of hydrolyzing urea water at a high temperature may be discharged from the system. There was a problem of causing serious air pollution.
そこで、近年、アンモニアを吸収して貯蔵することができる固体アンモニア貯蔵材の開発、およびこの固体アンモニア貯蔵材を使用し、固体アンモニア貯蔵材を加熱して発生させたアンモニアをSCR触媒に供給するようにした排ガス浄化システムの開発が盛んに行われている(例えば、特許文献3参照)。 Therefore, in recent years, development of a solid ammonia storage material capable of absorbing and storing ammonia, and using the solid ammonia storage material, the ammonia generated by heating the solid ammonia storage material is supplied to the SCR catalyst. Development of exhaust gas purification systems made in this manner has been actively conducted (for example, see Patent Document 3).
ところで、この開発においては、SCR触媒および固体アンモニア貯蔵材の性能を評価し、また、SCR触媒および固体アンモニア貯蔵材の温度制御の最適化等を行う必要があるが、これは、従来技術においては、固体アンモニア貯蔵材を用いた排ガス浄化システムを実車に取り付けた状態で行われている。 By the way, in this development, it is necessary to evaluate the performance of the SCR catalyst and the solid ammonia storage material, and to optimize the temperature control of the SCR catalyst and the solid ammonia storage material. An exhaust gas purification system using a solid ammonia storage material is attached to an actual vehicle.
そのため、排ガス浄化システムへのアクセスが容易ではなく、SCR触媒および固体アンモニア貯蔵材の交換等に非常に手間がかかり、また、SCR触媒および固体アンモニア貯蔵材が一定程度の量必要であり、低コストで試験ができないという問題があった。 Therefore, it is not easy to access the exhaust gas purification system, and it takes a lot of time to replace the SCR catalyst and the solid ammonia storage material. In addition, a certain amount of the SCR catalyst and the solid ammonia storage material is required, and the cost is low. There was a problem that the test could not be done.
したがって、本発明の課題は、固体アンモニア貯蔵材を用いた排ガス浄化システムの性能の評価を容易に、低コストで行うことができる装置を提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the apparatus which can perform the evaluation of the performance of the exhaust gas purification system using a solid ammonia storage material easily at low cost.
上記課題を解決するため、第1の発明は、入口および出口を有し、内部に排ガス浄化触媒が収容される反応管と、一端が前記反応管の入口に接続され、他端側から模擬ガスが導入されるガス導入管と、前記反応管の出口に接続された排気管と、前記反応管の外側に配置された第1の加熱部と、前記反応管における前記排ガス浄化触媒の下流側または前記排気管またはその両方に設けられた少なくとも1つのガス分析計と、内部に固体アンモニア貯蔵材が収容された貯蔵材タンクと、前記貯蔵材タンクに設けられた第2の加熱部と、一端が前記貯蔵材タンクに接続され、他端が前記反応管の入口に接続されたアンモニア供給管と、不活性ガス供給源と、一端が前記不活性ガス供給源に接続され、他端が前記貯蔵材タンクに接続された不活性ガス供給管と、前記不活性ガス供給管の途中に設けられた開閉弁または流量制御弁または圧力制御弁またはそれらの2以上の組み合わせと、を備えたものであることを特徴とする排ガス浄化システムの性能を評価する装置を構成したものである。 In order to solve the above-mentioned problem, a first invention has a reaction tube having an inlet and an outlet, in which an exhaust gas purification catalyst is accommodated, and one end connected to the inlet of the reaction tube, and a simulated gas from the other end side. A gas introduction pipe to which gas is introduced, an exhaust pipe connected to an outlet of the reaction pipe, a first heating unit disposed outside the reaction pipe, and a downstream side of the exhaust gas purification catalyst in the reaction pipe or At least one gas analyzer provided in the exhaust pipe or both, a storage material tank containing a solid ammonia storage material therein, a second heating unit provided in the storage material tank, and one end An ammonia supply pipe connected to the storage material tank, the other end connected to the inlet of the reaction tube, an inert gas supply source, one end connected to the inert gas supply source, and the other end connected to the storage material Inert gas connected to the tank A paper tube, the inert-off valve provided in the middle of the gas supply pipe or a flow control valve or pressure control valve or of two or more thereof in combination with, the exhaust gas purification system, characterized in that those having a An apparatus for evaluating performance is configured.
上記構成において、前記アンモニア供給管の途中に開閉弁または流量制御弁または圧力制御弁またはそれらの2以上の組み合わせが設けられていることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that an on-off valve, a flow rate control valve, a pressure control valve, or a combination of two or more thereof is provided in the middle of the ammonia supply pipe .
上記課題を解決するため、また、第2の発明は、入口および出口を有し、内部に排ガス浄化触媒が収容される反応管と、一端が前記反応管の入口に接続され、他端側から模擬ガスが導入されるガス導入管と、前記反応管の出口に接続された排気管と、前記反応管の外側に配置された第1の加熱部と、前記反応管における前記排ガス浄化触媒の下流側または前記排気管またはその両方に設けられた少なくとも1つのガス分析計と、内部に固体アンモニア貯蔵材が収容された複数の貯蔵材タンクと、前記貯蔵材タンクに設けられた第2の加熱部と、一端が前記貯蔵材タンクに接続され、他端が前記反応管の入口に接続されたアンモニア供給管と、を備え、前記複数の貯蔵タンクにはそれぞれ異なる種類の固体アンモニア貯蔵材が収容されることを特徴とする装置を構成したものである。
この場合、前記アンモニア供給管の前記一端が複数に並列分岐し、当該複数に並列分岐した管路にそれぞれ前記複数の貯蔵材タンクのそれぞれが接続されていることが好ましい。
In order to solve the above-mentioned problem, the second invention has a reaction tube having an inlet and an outlet, in which an exhaust gas purification catalyst is accommodated, and one end connected to the inlet of the reaction tube, from the other end side. A gas introduction pipe into which a simulated gas is introduced, an exhaust pipe connected to the outlet of the reaction pipe, a first heating unit disposed outside the reaction pipe, and downstream of the exhaust gas purification catalyst in the reaction pipe At least one gas analyzer provided on the side or the exhaust pipe or both, a plurality of storage material tanks containing solid ammonia storage material therein, and a second heating unit provided in the storage material tank And an ammonia supply pipe having one end connected to the storage material tank and the other end connected to the inlet of the reaction tube, each of the plurality of storage tanks containing different types of solid ammonia storage materials. That It is obtained by constituting the apparatus according to symptoms.
In this case, it is preferable that the one end of the ammonia supply pipe is branched into a plurality of parallel lines, and each of the plurality of storage material tanks is connected to a plurality of pipe lines branched in parallel.
またこの場合、前記アンモニア供給管の前記複数に並列分岐した管路のそれぞれの途中に開閉弁または流量制御弁または圧力制御弁またはそれらの2以上の組み合わせが設けられていることが好ましく、また、前記装置が、不活性ガス供給源と、一端が前記不活性ガス供給源に接続され、他端が複数に並列分岐し、前記複数に並列分岐した管路のそれぞれが前記複数の貯蔵材タンクのそれぞれに接続された不活性ガス供給管と、前記不活性ガス供給管の前記複数に並列分岐した管路のそれぞれの途中に設けられた開閉弁または流量制御弁または圧力制御弁またはそれらの2以上の組み合わせと、をさらに備えていることが好ましい。 In this case, it is preferable that an on-off valve, a flow rate control valve, a pressure control valve, or a combination of two or more thereof is provided in the middle of each of the plurality of parallelly branched pipes of the ammonia supply pipe. The apparatus includes an inert gas supply source, one end connected to the inert gas supply source, the other end branched in parallel to each other, and each of the plurality of pipes branched in parallel to the plurality of storage material tanks. On / off valves, flow control valves, pressure control valves, or two or more of them provided in the middle of each of the inert gas supply pipes connected to each other and the plurality of pipes branched in parallel in the inert gas supply pipes It is preferable to further include the combination.
第1および第2の発明において、前記装置は、好ましくは、前記第1および第2の加熱部、または前記開閉弁および前記流量制御弁および圧力制御弁、またはその両方を制御する制御部をさらに備えており、また好ましくは、前記貯蔵材タンクの内部を冷却するための冷却部をさらに備えている。 In the first and second inventions, the apparatus preferably further includes a control unit for controlling the first and second heating units, or the on-off valve, the flow rate control valve and the pressure control valve, or both. And preferably further includes a cooling unit for cooling the interior of the storage material tank.
第1および第2の発明において、前記アンモニア供給管の途中に気密状態に閉鎖され得る洗浄液注入口が少なくとも1つ設けられるとともに、前記アンモニア供給管の全体を加熱する第3の加熱部が設けられていることが好ましい。
この場合、前記貯蔵材タンクの上部に気密状態に閉鎖され得る別の洗浄液注入口が設けられ、前記貯蔵タンクの底部に気密状態に閉鎖され得る排水口が設けられていることが好ましく、あるいは、前記不活性ガス供給管に気密状態に閉鎖され得る別の洗浄液注入口が設けられるとともに、前記不活性ガス供給管の全体を加熱する第4の加熱部が設けられ、前記貯蔵材タンクの底部に気密状態に閉鎖され得る排水口が設けられていることが好ましい。
In the first and second aspects of the invention , at least one cleaning liquid inlet that can be closed in an airtight state is provided in the middle of the ammonia supply pipe, and a third heating unit that heats the entire ammonia supply pipe is provided. It is preferable.
In this case, it is preferable that another cleaning liquid injection port that can be closed in an airtight state is provided at the top of the storage material tank, and a drainage port that can be closed in an airtight state is provided at the bottom of the storage tank. The inert gas supply pipe is provided with another cleaning liquid injection port that can be closed in an airtight state, and a fourth heating unit that heats the entire inert gas supply pipe is provided, at the bottom of the storage material tank. It is preferable to provide a drain port that can be closed in an airtight state.
本発明によれば、模擬ガスを用い、模擬ガスを、実際の排ガスと同様の濃度および温度で排ガス浄化触媒に導入しながら、排ガス浄化触媒にNOXが吸蔵されたタイミングで固体アンモニア貯蔵材から発生させたアンモニアの所定量を排ガス浄化触媒に供給することによって、実車に装着された排ガス浄化システム内で生じる浄化プロセスをシミュレーションすることができる。
そして、このシミュレーションの間に、ガス分析計によってガス成分濃度を測定することにより、排ガス浄化触媒および固体アンモニア貯蔵材の性能を評価することができる。
According to the present invention, a simulation gas is used, and the simulation gas is introduced into the exhaust gas purification catalyst at the same concentration and temperature as the actual exhaust gas, while NO X is occluded in the exhaust gas purification catalyst from the solid ammonia storage material. By supplying a predetermined amount of the generated ammonia to the exhaust gas purification catalyst, it is possible to simulate the purification process that occurs in the exhaust gas purification system mounted on the actual vehicle.
During this simulation, the performance of the exhaust gas purification catalyst and the solid ammonia storage material can be evaluated by measuring the gas component concentration with a gas analyzer.
また、本発明によれば、排ガス浄化触媒および固体アンモニア貯蔵材の交換が容易であり、しかも、少量の排ガス浄化触媒および固体アンモニア貯蔵材によって評価ができるので、評価に要するコストが低減される。 Further, according to the present invention, the exchange of the exhaust gas purification catalyst and the solid ammonia storage material is easy, and the evaluation can be performed with a small amount of the exhaust gas purification catalyst and the solid ammonia storage material, so that the cost required for the evaluation is reduced.
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例について説明する。
図1は、本発明の1実施例による排ガス浄化システムの性能を評価する装置の構成を示す概略図である。
図1を参照して、本発明によれば、入口1aおよび出口1bを有し、内部に排ガス浄化触媒2が収容される反応管1が備えられる。排ガス浄化触媒2は、ホルダー(図示はしない)に取り付けられ、反応管1内の所定位置に固定されるようになっている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas purification system according to one embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, according to the present invention, a
反応管1の入口1aには、ガス導入管3の一端3aが接続され、ガス導入管3の他端3b側から模擬ガスが導入されるようになっている。反応管1の出口1bには、排気管4が接続されている。
One
反応管1の外側には、第1の加熱部5が配置され、また、排気管4には、ガス分析計6が設けられている。ガス分析計6の個数および取付位置は、この実施例に限定されず、反応管1における排ガス浄化触媒2の下流側または排気管4またはその両方に少なくとも1つのガス分析計が設けられておればよい。
A
本発明によれば、また、内部に固体アンモニア貯蔵材7が収容された貯蔵材タンク8が備えられる。固体アンモニア貯蔵材7はアンモニアを吸収して貯蔵することができる固形材であり、加熱されるとアンモニアを放出し、冷却されるとアンモニアを吸収するという特性を有している。固体アンモニア貯蔵材7には、バルク状のものやペレット状のものがある。
According to the present invention, the
貯蔵材タンク8には第2の加熱部9が設けられ、第2の加熱部9によって固体アンモニア貯蔵材7が直接に、または貯蔵材タンク8を介して加熱されるようになっている。
貯蔵材タンク8には、アンモニア供給管10の一端10aが接続され、アンモニア供給管10の他端10bは、反応管1の入口1aに接続されている。
そして、固体アンモニア貯蔵材が第2の加熱部9によって加熱され、貯蔵材タンク8内に発生したアンモニアが、アンモニア供給管10を通じて反応管1内の排ガス浄化触媒2に供給されるようになっている。
The
One
Then, the solid ammonia storage material is heated by the
第1および第2の加熱部5、9は制御部11によって制御される。制御部11には、第1および第2の加熱部5、9の動作シーケンスが予め登録され、この登録データに基づいて第1および第2の加熱部5、9による加熱制御が自動的に行われる。なお、制御部11は、本発明に必須の構成要素ではなく、必要に応じて設けられる。
The first and
本発明によれば、さらに、不活性ガス供給源12が備えられる。不活性ガス供給源12には、不活性ガス供給管13の一端13aが接続され、不活性ガス供給管13の他端13bは貯蔵材タンク8に接続されている。不活性ガス供給管13の途中には、開閉弁14が設けられている。この場合、開閉弁の代わりに、流量制御弁または圧力制御弁を使用することもできるし、また、必要に応じて、開閉弁、流量制御弁および圧力制御弁の2以上の組み合わせを使用してもよい。
According to the present invention, an inert
そして、開閉弁14の開度が調節されることにより、不活性ガスが、不活性ガス供給源12から不活性ガス供給管13を通じて所定流量供給され、貯蔵材タンク8から、不活性ガスとアンモニアの混合ガスがアンモニア供給管10を通じて反応管1内に供給可能になっている。
開閉弁14の開度の調節は、手動で行うこともできるし、また、開閉弁の動作シーケンスを制御部11に予め登録しておいて、制御部11によって自動で行うこともできる。
Then, by adjusting the opening degree of the on-off
Adjustment of the opening degree of the on-off
こうして、不活性ガスを貯蔵材タンク8に供給することによって、貯蔵材タンク8からのアンモニアの供給流量を瞬時に増大させることができる。
不活性ガスは、アンモニアの供給流量を瞬時に変化させたい場合であって、固体アンモニア貯蔵材9の加熱制御だけでは対応できない場合に使用され、よって、不活性ガス供給源12、不活性ガス供給管13および開閉弁14は、必要に応じて備えられる。
Thus, by supplying the inert gas to the
The inert gas is used when the supply flow rate of ammonia is desired to be changed instantaneously and cannot be dealt with only by the heating control of the solid
図示はしないが、必要に応じて、アンモニア供給管10の途中に、開閉弁または流量制御弁または圧力制御弁またはそれらの2以上の組み合わせが設けられる。この弁の開度の調節は、手動で、または制御部11によって自動でなされる。
そして、第2の加熱部9による固体アンモニア貯蔵材7の温度制御、および不活性ガス供給源12からの不活性ガスの供給とともに、この開閉弁の開度の調節がなされることによって、アンモニアの供給流量の変更がより高速かつ高精度で行われる。
Although not shown, an on-off valve, a flow rate control valve, a pressure control valve, or a combination of two or more thereof is provided in the middle of the
In addition to the temperature control of the solid
また、貯蔵材タンク8に冷却部を設け、第2の加熱部9の動作を停止させると同時に、固体アンモニア貯蔵材7を冷却器によって冷却し、固体アンモニア貯蔵材7にアンモニアを再吸収させることによって、アンモニアの供給流量を瞬時に減少させることもできる。
In addition, a cooling unit is provided in the
図4Aには、図1に示した貯蔵材タンク8に冷却部を設けた変形例を示した。図4Aを参照して、この変形例では、貯蔵材タンク8の壁面が断熱材層24によって被覆され、この断熱材層24中には、冷却配管系25aが配置される。そして、冷却配管系25aには、冷媒供給管25bを通じて冷媒供給源26から冷媒が供給可能になっている。冷媒供給管25bの途中には、開閉弁27が設けられる。
FIG. 4A shows a modification in which a cooling unit is provided in the
こうして、本発明の装置によれば、第1の加熱部5による加熱制御を行いながら、模擬ガスを、実際の排ガスと同様の濃度および温度で反応管1内の排ガス浄化触媒2に導入する一方、第2の加熱部9による加熱制御および不活性ガス供給源12からの不活性ガスの供給により、排ガス浄化触媒2にNOXが吸蔵されたタイミングで固体アンモニア貯蔵材7から発生させたアンモニアの所定量を排ガス浄化触媒2に供給することによって、実車に装着された排ガス浄化システム内で生じる浄化プロセスをシミュレーションすることができる。
そして、このシミュレーションの間に、ガス分析計6によってガス成分濃度を測定することにより、排ガス浄化触媒2および固体アンモニア貯蔵材7の性能を評価することができる。
Thus, according to the apparatus of the present invention, the simulated gas is introduced into the exhaust
And during this simulation, the performance of the exhaust
また、本発明の装置によれば、排ガス浄化触媒2および固体アンモニア貯蔵材7の交換が容易であり、しかも、少量の排ガス浄化触媒2および固体アンモニア貯蔵材7によって評価が可能になるので、評価に要するコストが低減される。
Further, according to the apparatus of the present invention, the exchange of the exhaust
図2は、本発明の別の実施例による排ガス浄化システムの性能を評価する装置の構成を示す概略図である。図2の実施例は、図1の実施例と、アンモニアを供給する構成が異なるだけである。よって、図2中、図1に示したものと同じ構成要素には同一番号を付し、以下、それらの詳細な説明は省略する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of an apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas purification system according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1 only in the configuration for supplying ammonia. Therefore, in FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below.
図2の実施例では、装置は、複数の貯蔵材タンク15a〜15cを備えている。これらの貯蔵材タンク15a〜15cにはそれぞれ第2の加熱部17a〜17cが設けられている。複数の貯蔵材タンク15a〜15cには、それぞれ、互いに性能を比較すべき固体アンモニア貯蔵材16a〜16c、例えば、異なる種類の固体アンモニア貯蔵材や、サイズおよび形状が異なる同じ種類の固体アンモニア貯蔵材が収容される。
In the embodiment of FIG. 2, the apparatus includes a plurality of
また、アンモニア供給管18の一端が複数に並列分岐し、これらの複数の並列分岐した管路18a〜18cのそれぞれに複数の貯蔵材タンク15a〜15cのそれぞれが接続されている。アンモニア供給管18の他端18dは、反応管1の入口1aに接続されている。
Further, one end of the
さらに、アンモニア供給管18の複数に並列分岐した管路18a〜18cのそれぞれの途中に開閉弁19a〜19cが設けられる。開閉弁19a〜19cの開度の調節は、手動で、または、制御部11によって自動でなされる。
この場合、開閉弁の代わりに、流量制御弁または圧力制御弁を使用することもできるし、また、必要に応じて、開閉弁、流量制御弁および圧力制御弁の2以上の組み合わせを使用してもよい。
なお、開閉弁19a〜19cは、図1の実施例と同様、必要に応じて設けられる。
Further, on-off
In this case, a flow rate control valve or a pressure control valve can be used instead of the on / off valve, and if necessary, a combination of two or more of the on / off valve, the flow rate control valve and the pressure control valve is used. Also good.
Note that the on-off
また、アンモニアの供給流量を瞬時に変化させたい場合であって、固体アンモニア貯蔵材16a〜16cの加熱制御だけでは対応できない場合には、図1の実施例の場合と同様に不活性ガスが使用される。
In addition, when it is desired to change the supply flow rate of ammonia instantaneously and cannot be handled only by heating control of the solid
図4Bには、貯蔵材タンク15a〜15cに不活性ガスの供給機構を備えた変形例を示した。図4Bを参照して、この変形例では、不活性ガス供給源12’が備えられ、不活性ガス供給源12’に不活性ガス供給管13’の一端13a’が接続されている。不活性ガス供給管13’の他端は複数に並列分岐し、複数に並列分岐した管路13b’〜13d’のそれぞれが複数の貯蔵材タンク15a〜15cのそれぞれに接続されている。そして、不活性ガス供給管13’の複数に並列分岐した管路13b’〜13d’のそれぞれの途中に開閉弁14’が設けられている。この場合、開閉弁の代わりに、流量制御弁または圧力制御弁を使用することもできるし、また、必要に応じて、開閉弁、流量制御弁および圧力制御弁の2以上の組み合わせを使用してもよい。
FIG. 4B shows a modification in which the
そして、アンモニアの供給流量を瞬時に増加させたい貯蔵材タンク15a〜15cに関係する開閉弁14’が所定の開度で開放される。開閉弁14’の開度の調節は、手動で、または、制御部11によって自動でなされる。
Then, the on-off valve 14 'related to the
図2に示した実施例によれば、例えば、異なる種類の固体アンモニア貯蔵材の性能の比較や、サイズや形状等が異なる同じ種類の固体アンモニア貯蔵材の性能の比較を迅速かつ容易に行うことができる。 According to the embodiment shown in FIG. 2, for example, it is possible to quickly and easily compare the performance of different types of solid ammonia storage materials and the performance of the same type of solid ammonia storage materials having different sizes and shapes. Can do.
図3は、本発明のさらに別の実施例による排ガス浄化システムの性能を評価する装置の構成を示す概略図である。この実施例は、図1の実施例に、アンモニア供給管および貯蔵材タンクを洗浄する機構を付け加えたものである。よって、図3中、図1に示したものと同じ構成要素には同一番号を付し、以下、それらの詳細な説明を省略する。 FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of an apparatus for evaluating the performance of an exhaust gas purification system according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a mechanism for cleaning the ammonia supply pipe and the storage material tank is added to the embodiment of FIG. Therefore, in FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below.
図3を参照して、この実施例では、アンモニア供給管10の途中に気密状態に閉鎖され得る洗浄液注入口20が設けられるとともに、アンモニア供給管10の全体を加熱する第3の加熱部21が設けられる。
また、図示はしないが、反応管1の排気管4の出口に第1のドレインタンクが配置され、貯蔵材タンク8の排水口に第2のドレインタンクが配置される。
With reference to FIG. 3, in this embodiment, a cleaning
Although not shown, a first drain tank is disposed at the outlet of the
図4(C)には、アンモニア供給管10の洗浄液注入口20付近の構成を示した。
図4(C)に示すように、洗浄液注入口20は、この実施例では、アンモニア供給管10の本体に分岐接続された短管30aと、短管30aに設けられた開閉弁30bとからなり、開閉弁30bを閉じることで気密状態に閉鎖可能になっている。
また、第3の加熱部21は、アンモニア供給管10の側面を取り巻いて配置されたコイル状のヒータと、このヒータを含むアンモニア供給管10の側面の全体を被覆する断熱材層29とから構成されている。
FIG. 4C shows a configuration in the vicinity of the cleaning
As shown in FIG. 4C, in this embodiment, the cleaning
The
また、不活性ガス供給管13に気密状態に閉鎖され得る洗浄液注入口22が設けられるとともに、不活性ガス供給管13の全体を加熱する第4の加熱部23が設けられる。洗浄液注入口22および第4の加熱部23の構成は、アンモニア供給管10の洗浄液注入口20および第3の加熱部21と同様である。
さらに、図示はしないが、貯蔵材タンク8の底部に気密状態に閉鎖され得る排水口が設けられる。
第1および第2の洗浄液注入口20、22、および排水口は、常時は気密状態に閉鎖されている。
The inert
Further, although not shown, a drain port that can be closed in an airtight state is provided at the bottom of the
The first and second
そして、装置の貯蔵材タンク8の内部、アンモニア供給管10の内部および反応管1の内部を洗浄する場合には、第1の洗浄液注入口20および貯蔵材タンク8の排水口が閉鎖された状態で、第2の洗浄液注入口22から洗浄液が注入される。この洗浄液の注入は、不活性ガス供給管13の開閉弁14を閉じるとともに洗浄液のみを加圧注入することによって、あるいは、不活性ガス供給源12から不活性ガスを供給しつつ洗浄液を注入することによってなされる。
And when washing | cleaning the inside of the
第2の洗浄液注入口22から注入された洗浄液は、不活性ガス供給管13を通って、貯蔵材タンク8内に流れ込む。貯蔵材タンク8からオーバーフローした洗浄液は、さらに、アンモニア供給管10を通って反応管1内に流れ込み、最終的に排気管4を通じて第1のドレインタンクに回収される。
The cleaning liquid injected from the second
こうして、貯蔵タンク8の内部、アンモニア供給管10の内部および反応管1の内部を洗浄液が流れる間に洗浄が行われる。そして、一定時間の経過後、洗浄液の注入が停止され、また、貯蔵材タンク8の排水口が開放され、貯蔵材タンク8内に貯まった洗浄処理後の液体が第2のドレインタンクに回収される。
In this way, cleaning is performed while the cleaning liquid flows through the inside of the
洗浄処理後の液体の第1および第2のドレインタンクへの回収が完了した後、第1〜第4の加熱部5、9、21、23が動作せしめられ、それによって不活性ガス供給管13の内部、貯蔵材タンク8の内部、アンモニア供給管10の内部および反応管1の内部が乾燥され、洗浄が完了する。
After the recovery of the liquid after the cleaning process to the first and second drain tanks is completed, the first to
こうして、この実施例によれば、排ガス浄化システムの性能の評価を行う際に生じる装置内部の汚れ(飛散した排ガス浄化触媒および固体アンモニア貯蔵材の破片等)を簡単に除去することができる。 Thus, according to this embodiment, it is possible to easily remove dirt (e.g., scattered exhaust gas purification catalyst and solid ammonia storage material debris) generated in the apparatus when evaluating the performance of the exhaust gas purification system.
また、反応管1の内部だけ、または貯蔵材タンクの内部だけを洗浄することもできる。この場合には、アンモニア供給管10における第1の洗浄液注入口20と貯蔵材タンク8の間の部分に少なくとも1つの開閉弁が設けられていることが好ましい。
そして、反応管1の内部だけの洗浄を行う場合には、アンモニア供給管10の開閉弁が閉じられた状態で、第1の洗浄液注入口20から洗浄液が注入される。そして、洗浄液は、アンモニア供給管10を通じて反応管1の内部に流れ込み、最終的に排気管4を通じて第1のドレインタンクに回収される。洗浄処理後の液体の第1のドレインタンクへの回収が完了した後、第1および第3の加熱部5、21が動作せしめられてアンモニア供給管10の内部および反応管1の内部が乾燥され、洗浄が完了する。
It is also possible to clean only the inside of the
When cleaning only the inside of the
貯蔵材タンク8の内部だけの洗浄を行う場合には、アンモニア供給管10の開閉弁が閉じられ、貯蔵タンク8の排水口が開放された状態で、第2の洗浄液注入口22から洗浄液が注入される。そして、洗浄液による貯蔵材タンク8の内部の洗浄が行われ、洗浄処理後の液体の第2のドレインタンクへの回収が完了した後、第2および第4の加熱部9、23が動作せしめられ、不活性ガス供給管13の内部および貯蔵材タンク8の内部が乾燥され、洗浄が完了する。
When cleaning only the inside of the
なお、貯蔵材タンク8に不活性ガスの供給機構が備えられている場合には、上述のように不活性ガス供給管を洗浄液の注入に使用することができるが、貯蔵材タンク8に不活性ガスの供給機構が備えられていない場合には、貯蔵材タンクの上部に気密状態に閉鎖され得る洗浄液注入口が設け、貯蔵タンクの底部に気密状態に閉鎖され得る排水口を設けることによって、貯蔵材タンクの洗浄を行うようにすればよい。
If the
1 反応管
1a 入口
1b 出口
2 排ガス浄化触媒
3 ガス導入管
3a 一端
3b 他端
4 排気管
5 第1の加熱部
6 ガス分析計
7 固体アンモニア貯蔵材
8 貯蔵材タンク
9 第2の加熱部
10 アンモニア供給管
10a 一端
10b 他端
11 制御部
12、12’ 不活性ガス供給源
13、13’ 不活性ガス供給管
13a、13a’ 一端
13b 他端
13b’〜13d’ 複数に並列分岐した管路
14、14’ 開閉弁
15a〜15c 貯蔵材タンク
16a〜16c 固体アンモニア貯蔵材
17a〜17c 第2の加熱部
18 アンモニア供給管
18a〜18c 複数に並列分岐した管路
18d 他端
19a〜19c 開閉弁
20 洗浄液注入口
21 第3の加熱部
22 洗浄液注入口
23 第4の加熱部
24 断熱材層
25a 冷却配管系
25b 冷媒供給管
26 冷媒供給源
27 開閉弁
28 コイル状ヒータ
29 断熱材層
30a 短管
30b 開閉弁
DESCRIPTION OF
Claims (11)
一端が前記反応管の入口に接続され、他端側から模擬ガスが導入されるガス導入管と、
前記反応管の出口に接続された排気管と、
前記反応管の外側に配置された第1の加熱部と、
前記反応管における前記排ガス浄化触媒の下流側または前記排気管またはその両方に設けられた少なくとも1つのガス分析計と、
内部に固体アンモニア貯蔵材が収容された貯蔵材タンクと、
前記貯蔵材タンクに設けられた第2の加熱部と、
一端が前記貯蔵材タンクに接続され、他端が前記反応管の入口に接続されたアンモニア供給管と、
不活性ガス供給源と、
一端が前記不活性ガス供給源に接続され、他端が前記貯蔵材タンクに接続された不活性ガス供給管と、
前記不活性ガス供給管の途中に設けられた開閉弁または流量制御弁または圧力制御弁またはそれらの2以上の組み合わせと、を備えたものであることを特徴とする排ガス浄化システムの性能を評価する装置。 A reaction tube having an inlet and an outlet and containing an exhaust gas purification catalyst therein;
A gas introduction pipe having one end connected to the inlet of the reaction tube and a simulated gas introduced from the other end;
An exhaust pipe connected to the outlet of the reaction tube;
A first heating unit disposed outside the reaction tube;
At least one gas analyzer provided on the downstream side of the exhaust gas purification catalyst in the reaction tube and / or the exhaust tube;
A storage tank containing a solid ammonia storage material inside;
A second heating unit provided in the storage material tank;
An ammonia supply pipe having one end connected to the storage material tank and the other end connected to the inlet of the reaction tube;
An inert gas source;
An inert gas supply pipe having one end connected to the inert gas supply source and the other end connected to the storage material tank;
An on-off valve, a flow control valve, a pressure control valve, or a combination of two or more thereof provided in the middle of the inert gas supply pipe is evaluated. apparatus.
一端が前記反応管の入口に接続され、他端側から模擬ガスが導入されるガス導入管と、A gas introduction pipe having one end connected to the inlet of the reaction tube and a simulated gas introduced from the other end;
前記反応管の出口に接続された排気管と、An exhaust pipe connected to the outlet of the reaction tube;
前記反応管の外側に配置された第1の加熱部と、A first heating unit disposed outside the reaction tube;
前記反応管における前記排ガス浄化触媒の下流側または前記排気管またはその両方に設けられた少なくとも1つのガス分析計と、At least one gas analyzer provided on the downstream side of the exhaust gas purification catalyst in the reaction tube and / or the exhaust tube;
内部に固体アンモニア貯蔵材が収容された複数の貯蔵材タンクと、A plurality of storage material tanks containing solid ammonia storage material therein;
前記貯蔵材タンクに設けられた第2の加熱部と、A second heating unit provided in the storage material tank;
一端が前記貯蔵材タンクに接続され、他端が前記反応管の入口に接続されたアンモニア供給管と、を備え、An ammonia supply pipe having one end connected to the storage material tank and the other end connected to the inlet of the reaction tube;
前記複数の貯蔵タンクにはそれぞれ異なる種類の固体アンモニア貯蔵材が収容されることを特徴とする装置。The plurality of storage tanks contain different kinds of solid ammonia storage materials, respectively.
一端が前記不活性ガス供給源に接続され、他端が複数に並列分岐し、前記複数に並列分岐した管路のそれぞれが前記複数の貯蔵材タンクのそれぞれに接続された不活性ガス供給管と、An inert gas supply pipe having one end connected to the inert gas supply source, the other end branched in parallel to each other, and each of the plurality of parallel branched branches connected to each of the plurality of storage material tanks; ,
前記不活性ガス供給管の前記複数に並列分岐した管路のそれぞれの途中に設けられた開閉弁または流量制御弁または圧力制御弁またはそれらの2以上の組み合わせと、をさらに備えたものであることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれかに記載の装置。And further comprising an on-off valve, a flow control valve, a pressure control valve, or a combination of two or more thereof provided in the middle of each of the pipes branched in parallel to the plurality of the inert gas supply pipes. An apparatus according to any one of claims 3 to 5, characterized in that
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