JP6245200B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

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本発明は、内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物を浄化するための内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine for purifying nitrogen oxides contained in the exhaust gas of the internal combustion engine.

従来から、エンジンなどの内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するための技術が提案されている。 Conventionally, techniques for purifying nitrogen oxides (NO x ) contained in exhaust gas from internal combustion engines such as engines have been proposed.

例えば、特許文献１には、硝酸に改質された窒素酸化物を吸収液に接触させて吸収させる吸収装置が開示されている。当該吸収装置により、排気に含まれる窒素酸化物が分離除去されている。   For example, Patent Document 1 discloses an absorption device that absorbs nitrogen oxides modified to nitric acid by bringing them into contact with an absorption liquid. Nitrogen oxides contained in the exhaust gas are separated and removed by the absorption device.

また、特許文献２には、窒素酸化物を吸収液に接触させて吸収させる吸収装置であって、高温環境下においてもほとんど蒸発しないイオン液体を吸収液として有する吸収装置が開示されている。特許文献２においては、当該イオン液体に吸収されたＮＯｘをイオン液体から分離することで、再度ＮＯｘを吸収可能とすることも開示されている。 Patent Document 2 discloses an absorption device that absorbs nitrogen oxides in contact with an absorption liquid, and has an ionic liquid that hardly evaporates even in a high-temperature environment as the absorption liquid. Patent Document 2 also discloses that NO x can be absorbed again by separating NO x absorbed in the ionic liquid from the ionic liquid.

特開２０１４−６２５４３号公報JP 2014-62543 A 特開２０１２−２１７９１８号公報JP2012-217918A

例えば特許文献２に記載の技術のように、窒素酸化物を吸収した吸収液から窒素酸化物を分離した場合、分離された窒素酸化物の処理が問題となる。この点、上記特許文献２には、再生処理によって吸収液から分離された窒素酸化物の処理について言及されていない。   For example, when nitrogen oxides are separated from an absorbing solution that has absorbed nitrogen oxides as in the technique described in Patent Document 2, the treatment of the separated nitrogen oxides becomes a problem. In this regard, Patent Document 2 does not mention the treatment of nitrogen oxides separated from the absorbing solution by the regeneration treatment.

本発明の目的は、窒素酸化物を吸収した吸収液の再生処理によって分離された窒素酸化物を好適に処理することにある。あるいは、本発明の目的は、窒素酸化物を吸収した吸収液の再生処理を従来よりも好適に行うことにある。   An object of the present invention is to suitably treat nitrogen oxides separated by regeneration treatment of an absorbing solution that has absorbed nitrogen oxides. Alternatively, an object of the present invention is to more suitably perform the regeneration treatment of the absorbing solution that has absorbed nitrogen oxides.

本発明は、内燃機関からの排気に含まれる窒素酸化物を浄化するための内燃機関の排気浄化装置であって、第１吸収液を有し、前記内燃機関からの排気が流通されることで前記窒素酸化物を前記第１吸収液に吸収させる第１吸収装置と、前記第１吸収液に吸収された前記窒素酸化物を前記第１吸収装置内に貯留された前記第１吸収液から分離させる分離処理を行う分離手段と、第２吸収液を有し、前記第１吸収液から分離された前記窒素酸化物を前記第２吸収液に吸収させる第２吸収装置と、前記分離手段により分離された前記窒素酸化物を前記第２吸収装置へ流通させるための窒素酸化物流路と、を備えることを特徴とする。 The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine for purifying nitrogen oxides contained in exhaust gas from the internal combustion engine, comprising a first absorption liquid, wherein the exhaust gas from the internal combustion engine is circulated. A first absorption device that absorbs the nitrogen oxide in the first absorption liquid, and the nitrogen oxide absorbed in the first absorption liquid is separated from the first absorption liquid stored in the first absorption device. A separation means for performing separation treatment, a second absorption device having a second absorption liquid, wherein the second absorption liquid absorbs the nitrogen oxides separated from the first absorption liquid, and separation by the separation means And a nitrogen oxide channel for allowing the nitrogen oxide to flow to the second absorber .

望ましくは、前記第２吸収液は、温度によって前記窒素酸化物の吸収率が変動し、前記内燃機関の排気浄化装置は、前記第２吸収液の温度を検出する温度検出手段、をさらに備え、前記分離手段は、前記第２吸収液の温度が所定範囲内である場合に、前記分離処理を行う、ことを特徴とする。   Desirably, the absorption rate of the nitrogen oxides fluctuates depending on the temperature of the second absorption liquid, and the exhaust gas purification apparatus of the internal combustion engine further includes a temperature detection unit that detects the temperature of the second absorption liquid, The separation means performs the separation process when the temperature of the second absorbent is within a predetermined range.

望ましくは、前記第２吸収液の温度を前記所定範囲となるよう調整する温度調整手段、をさらに含むことを特徴とする。   Desirably, it further includes temperature adjusting means for adjusting the temperature of the second absorbing liquid to be within the predetermined range.

望ましくは、前記第１吸収装置に前記内燃機関からの排気が流通されているか否かを検出する排気流通検出手段、をさらに備え、前記分離手段は、前記第１吸収装置に前記内燃機関からの排気が流通されているときは、前記分離処理を行わない、ことを特徴とする。   Preferably, exhaust gas flow detection means for detecting whether or not exhaust gas from the internal combustion engine is flowing through the first absorption device, and the separation means is connected to the first absorption device from the internal combustion engine. The separation process is not performed when the exhaust gas is in circulation.

望ましくは、前記第１吸収装置に前記内燃機関からの排気が流通されているときに、前記第２吸収装置にも前記内燃機関からの排気が流通され、前記第２吸収装置が前記内燃機関からの排気に含まれる前記窒素酸化物を前記第２吸収液に吸収させる、ことを特徴とする。   Preferably, when the exhaust gas from the internal combustion engine is circulated through the first absorber, the exhaust gas from the internal combustion engine is also circulated through the second absorber, and the second absorber is fed from the internal combustion engine. The nitrogen oxide contained in the exhaust gas is absorbed by the second absorption liquid.

望ましくは、前記第１吸収装置は複数設けられ、前記内燃機関の排気浄化装置は、前記内燃機関からの排気の流路を切り替えて、前記内燃機関からの排気を前記複数の第１吸収装置のいずれかに流通させる流路切り替え装置、をさらに備え、前記分離手段は、前記複数の第１吸収装置のうち、前記内燃機関からの排気が流通されていない第１吸収装置に吸収された前記窒素酸化物を分離させる、ことを特徴とする。   Desirably, a plurality of the first absorption devices are provided, and the exhaust gas purification device of the internal combustion engine switches the flow path of the exhaust gas from the internal combustion engine, and exhausts the exhaust gas from the internal combustion engine of the plurality of first absorption devices. A flow path switching device that circulates to any one of the plurality of first absorption devices, wherein the separation means absorbs the nitrogen absorbed in the first absorption device in which exhaust from the internal combustion engine is not circulated. The oxide is separated.

望ましくは、前記第１吸収液の窒素酸化物濃度を検出する濃度検出手段、をさらに備え、前記分離手段は、前記第１吸収液の窒素酸化物濃度が所定値以上の場合に、前記分離処理を行う、ことを特徴とする。   Desirably, it further comprises a concentration detection means for detecting the nitrogen oxide concentration of the first absorption liquid, and the separation means performs the separation process when the nitrogen oxide concentration of the first absorption liquid is a predetermined value or more. It is characterized by performing.

本発明によれば、窒素酸化物を吸収した吸収液の再生処理によって分離された窒素酸化物を好適に処理することができる。あるいは、本発明の目的によれば、窒素酸化物を吸収した吸収液の再生処理を従来よりも好適に行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nitrogen oxide isolate | separated by the reproduction | regeneration process of the absorption liquid which absorbed nitrogen oxide can be processed suitably. Or according to the objective of this invention, the reproduction | regeneration process of the absorption liquid which absorbed the nitrogen oxide can be performed more suitably than before.

第１実施形態に係る排気浄化装置の構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device according to a first embodiment. 第１吸収装置の構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a 1st absorber. 窒素酸化物の吸収率の温度特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the temperature characteristic of the absorption factor of a nitrogen oxide. 第１実施形態における排気浄化装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the exhaust gas purification apparatus in 1st Embodiment. 第２実施形態に係る排気浄化装置の構成概略図である。It is a block schematic diagram of the exhaust emission control device according to the second embodiment. 第２実施形態における第１吸収装置の構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the 1st absorber in 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る排気浄化装置の構成概略図である。It is a block schematic diagram of the exhaust emission control device according to the third embodiment. 第３実施形態における排気浄化装置の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the exhaust gas purification apparatus in 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る排気浄化装置１０の構成概略図である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device 10 according to the first embodiment.

内燃機関（エンジン）１２は、シリンダ内で燃料を燃焼させることで動力を発生する。ここでの内燃機関１２は、例えばガソリンエンジンなどの火花点火機関であってもよいし、例えばディーゼルエンジンなどの圧縮着火機関であってもよい。内燃機関１２での燃焼後の排気は、改質装置１４へ排出される。内燃機関１２から改質装置１４へ排出される排気には、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害成分が含まれている。窒素酸化物とは、例えばＮＯ（一酸化窒素）、ＮＯ２（二酸化窒素）、Ｎ２Ｏ（亜鉛化窒素）、Ｎ２Ｏ５（五酸化二窒素）、Ｎ２Ｏ３(三酸化二窒素）、Ｎ２Ｏ４（四酸化二窒素）、ＨＮＯ３（硝酸）、ＮＯ３（硝酸イオン）、ＨＮＯ２（亜硝酸）などである。窒素酸化物は、後述する第１吸収装置１６において、排気中から分離除去される。 An internal combustion engine (engine) 12 generates power by burning fuel in a cylinder. Here, the internal combustion engine 12 may be a spark ignition engine such as a gasoline engine, or may be a compression ignition engine such as a diesel engine. Exhaust gas after combustion in the internal combustion engine 12 is discharged to the reformer 14. Exhaust gas discharged from the internal combustion engine 12 to the reformer 14 contains harmful components such as nitrogen oxides (NO x ). Examples of nitrogen oxides include NO (nitrogen monoxide), NO 2 (nitrogen dioxide), N 2 O (zincated nitrogen), N 2 O 5 (dinitrogen pentoxide), and N 2 O 3 (dinitrogen trioxide). ), N 2 O 4 (dinitrogen tetroxide), HNO 3 (nitric acid), NO 3 (nitrate ion), HNO 2 (nitrous acid), and the like. Nitrogen oxide is separated and removed from the exhaust gas in the first absorber 16 described later.

好適には、排気浄化装置１０には改質装置１４が設けられる。改質装置１４は、第１吸収装置１６における窒素酸化物の分離除去処理をより効率的に行うために、内燃機関１２からの排気に含まれる窒素酸化物を硝酸に改質するものである。改質装置１４は、窒素酸化物を硝酸（ＨＮＯ３）に変換する反応を促進するための硝酸生成触媒を有し、内燃機関１２からの排気に含まれる窒素酸化物を硝酸生成触媒上で硝酸に改質する。硝酸生成触媒は、酸点を有する触媒、または酸点を有する担体に銀（Ａｇ）や鉄（Ｆｅ）や銅（Ｃｕ）などの金属が担持された触媒により構成することができる。改質装置１４での酸化反応をより促進させるために、内燃機関１２からの排気に酸化剤としてのオゾン（Ｏ３）を添加するのも好適である。第１吸収装置１６は硝酸以外の窒素酸化物も処理し得るが、以後、第１吸収装置１６が窒素酸化物としての硝酸を処理する例について本実施形態を説明する。 Preferably, the exhaust purification device 10 is provided with a reforming device 14. The reformer 14 reforms nitrogen oxides contained in the exhaust gas from the internal combustion engine 12 into nitric acid in order to perform the nitrogen oxide separation and removal process in the first absorber 16 more efficiently. The reformer 14 has a nitric acid generation catalyst for promoting a reaction for converting nitrogen oxides to nitric acid (HNO 3 ), and converts the nitrogen oxides contained in the exhaust from the internal combustion engine 12 to nitric acid on the nitric acid generation catalyst. To reform. The nitric acid production catalyst can be constituted by a catalyst having an acid point or a catalyst in which a metal such as silver (Ag), iron (Fe), copper (Cu) is supported on a carrier having an acid point. In order to further promote the oxidation reaction in the reformer 14, it is also preferable to add ozone (O 3 ) as an oxidant to the exhaust gas from the internal combustion engine 12. Although the 1st absorber 16 can also process nitrogen oxides other than nitric acid, this embodiment is described hereafter about the example in which the 1st absorber 16 processes nitric acid as nitrogen oxide.

改質装置１４からの排気は、第１吸収装置１６へ排出される。以下、改質装置１４からの排気を便宜上「内燃機関１２からの排気」と記載する。   Exhaust gas from the reformer 14 is discharged to the first absorber 16. Hereinafter, the exhaust from the reformer 14 is referred to as “exhaust from the internal combustion engine 12” for convenience.

第１吸収装置１６には、内燃機関１２からの排気が流通され、当該排気から硝酸を分離して吸収するものである。具体的には、第１吸収装置１６は第１吸収液１８を有し、内燃機関１２からの排気を第１吸収液１８に接触させ、当該排気中の硝酸を第１吸収液１８に吸収させる。   The exhaust gas from the internal combustion engine 12 is circulated through the first absorption device 16, and nitric acid is separated and absorbed from the exhaust gas. Specifically, the first absorption device 16 has a first absorption liquid 18, exhaust gas from the internal combustion engine 12 is brought into contact with the first absorption liquid 18, and nitric acid in the exhaust gas is absorbed by the first absorption liquid 18. .

第１吸収液１８としては、硝酸が吸収可能であり、吸収した硝酸を後に硝酸として分離することができる液体が用いられる。つまり、化学反応をほぼ起こさずに硝酸を吸収し得る（本明細書において「物理吸収型」と定義する）の液体が用いられる。このような条件を満たす液体として、例えば物理吸収型の種々のイオン液体などが挙げられる。   As the 1st absorption liquid 18, the liquid which can absorb nitric acid and can isolate | separate the absorbed nitric acid later as nitric acid is used. That is, a liquid that can absorb nitric acid with almost no chemical reaction (defined as “physical absorption type” in this specification) is used. Examples of the liquid that satisfies such conditions include various physical absorption type ionic liquids.

種々のイオン液体のみならず、水やアルカリ水溶液を含む吸収液は、その温度によって窒素酸化物の吸収率が変動するという特徴を有している。つまり、これらの吸収液は窒素酸化物の吸収率の温度特性（以下単に「温度特性」と記載する）を有している。ここで、硝酸の吸収率とは、吸収装置に入力される硝酸の量に対する硝酸吸収量であり、具体的には以下の式で定義される。
{（Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）／Ｎｉｎ｝×１００ ・・・（式１）
式１において、Ｎｉｎは吸収装置に入力される硝酸の量であり、Ｎｏｕｔは吸収装置から排出される硝酸の量である。 Absorption liquids containing not only various ionic liquids but also water and alkaline aqueous solutions have a feature that the absorption rate of nitrogen oxides varies depending on the temperature. That is, these absorbing liquids have temperature characteristics of nitrogen oxide absorption rate (hereinafter simply referred to as “temperature characteristics”). Here, the absorption rate of nitric acid is the amount of nitric acid absorbed with respect to the amount of nitric acid input to the absorber, and is specifically defined by the following equation.
{(N in −N out ) / N in } × 100 (Formula 1)
In Equation 1, N in is the amount of nitric acid input to the absorber, and N out is the amount of nitric acid discharged from the absorber.

第１吸収液１８は、内燃機関１２からの排気に接触させられることで、排気の熱により温度が上昇する。第１吸収液１８の温度上昇は、内燃機関１２からの排気の温度あるいは排気量などによって異なってくる。つまり、第１吸収液１８は、内燃機関１２の排気条件によってその温度が変動させられる。第１吸収液１８の温度はその他にも外気温などの影響も受けるが、その温度の変動要因は主に排気条件である。   The first absorbing liquid 18 is brought into contact with the exhaust from the internal combustion engine 12, so that the temperature rises due to the heat of the exhaust. The temperature rise of the first absorbent 18 varies depending on the temperature of the exhaust from the internal combustion engine 12 or the amount of exhaust. That is, the temperature of the first absorbing liquid 18 is varied depending on the exhaust conditions of the internal combustion engine 12. The temperature of the first absorbent 18 is also influenced by the outside air temperature and the like, but the fluctuation factor of the temperature is mainly exhaust conditions.

したがって、第１吸収液１８としては、より広い温度で高い吸収率を示す吸収液が用いられるのが好ましい。本実施形態では、上記の条件を満たす第１吸収液１８として、物理吸収型のイオン液体である１−ブチル−３メチルイミダゾリウムトリフラート（［ＢＭＩＭ］［ＯＴｆ］、以下単に「イオン液体」と記載する）を用いる。なお、イオン液体の温度特性については、図３を用いて後述する。   Therefore, as the first absorbent 18, it is preferable to use an absorbent that exhibits a high absorption rate at a wider temperature. In the present embodiment, 1st-butyl-3-methylimidazolium triflate ([BMIM] [OTf], hereinafter simply referred to as “ionic liquid”), which is a physical absorption type ionic liquid, is used as the first absorbing liquid 18 that satisfies the above conditions. Use). The temperature characteristics of the ionic liquid will be described later with reference to FIG.

第１吸収装置１６において硝酸が分離された排気は、排気出口に接続される排気管２０へ排出される。排気出口から排出される排気には窒素酸化物としての硝酸が除去された状態となっている。つまり浄化された排気が排気出口へと排出される。   The exhaust gas from which nitric acid is separated in the first absorption device 16 is discharged to an exhaust pipe 20 connected to an exhaust outlet. The exhaust gas discharged from the exhaust outlet is in a state where nitric acid as nitrogen oxide is removed. That is, the purified exhaust is discharged to the exhaust outlet.

再生装置２２は、第１吸収液１８に吸収された硝酸を第１吸収液１８から分離する処理を行う。第１吸収液１８は、限界まで硝酸を吸収した状態（飽和状態）になると、それ以上硝酸を吸収できなくなるところ、第１吸収液１８から硝酸を分離することで再度硝酸を吸収可能となる。つまり、再生装置２２は第１吸収液１８の再生処理を行うものである。なお、第１吸収液１８の量が多い程、第１吸収液１８が飽和状態となるまでに吸収可能な硝酸の量が多くなる。再生装置２２は、後述の制御部３４から送信される指示信号に基づいて、第１吸収液１８の再生処理を開始あるいは停止する。   The regenerator 22 performs a process of separating the nitric acid absorbed in the first absorbent 18 from the first absorbent 18. When the first absorbing liquid 18 has absorbed nitric acid to the limit (saturated state), it can no longer absorb nitric acid, but the nitric acid can be absorbed again by separating the nitric acid from the first absorbing liquid 18. That is, the regeneration device 22 performs a regeneration process for the first absorbent 18. Note that the greater the amount of the first absorbent 18, the greater the amount of nitric acid that can be absorbed before the first absorbent 18 is saturated. The regeneration device 22 starts or stops the regeneration process of the first absorbent 18 based on an instruction signal transmitted from the control unit 34 described later.

硝酸を吸収したイオン液体を加熱すると、イオン液体に吸収された硝酸がイオン液体から分離することから、本実施形態においては、再生装置２２として、第１吸収液１８であるイオン液体を加熱する加熱装置を用いる。当該加熱装置においては、イオン液体を１５０℃程度まで加熱する。もちろん、再生装置２２としてはその他の装置を用いることができる。例えば、再生装置２２として電圧印加装置を用い、イオン液体に電圧を印加することで硝酸を還元してイオン液体から分離させる方法を用いることができる。   When the ionic liquid that has absorbed nitric acid is heated, the nitric acid absorbed in the ionic liquid is separated from the ionic liquid. Therefore, in the present embodiment, heating that heats the ionic liquid that is the first absorbent 18 in the regenerator 22. Use the device. In the said heating apparatus, an ionic liquid is heated to about 150 degreeC. Of course, other devices can be used as the playback device 22. For example, it is possible to use a method in which a voltage applying device is used as the regenerating device 22 and nitric acid is reduced and separated from the ionic liquid by applying a voltage to the ionic liquid.

再生装置２２により第１吸収液１８から分離された硝酸はガスとなって、排気管２０とは別に設けられる分離硝酸流路２４を介して第２吸収装置２６へ流通される。以下、第１吸収液１８から分離された硝酸を分離硝酸と記載する。   The nitric acid separated from the first absorbent 18 by the regenerator 22 becomes a gas and is circulated to the second absorber 26 via the separated nitric acid flow path 24 provided separately from the exhaust pipe 20. Hereinafter, nitric acid separated from the first absorbent 18 is referred to as separated nitric acid.

第２吸収装置２６は、分離硝酸を吸収するものである。具体的には、第２吸収装置２６は第２吸収液２８を有し、分離硝酸を第２吸収液２８に接触させて第２吸収液２８に吸収させる。第２吸収液２８としては、例えば水、アルカリ水溶液、種々のイオン液体など、分離硝酸が吸収可能である限りにおいて種々の液体を用いることができる。本実施形態では、第２吸収液２８として水を用いている。第２吸収装置２６は、内燃機関１２からの排気の排出流路上ではない位置に配置される。したがって、本実施形態においては、第２吸収装置２６には内燃機関１２からの排気は流通されない。   The second absorption device 26 absorbs separated nitric acid. Specifically, the second absorption device 26 has a second absorption liquid 28, and the separated nitric acid is brought into contact with the second absorption liquid 28 and absorbed by the second absorption liquid 28. As the second absorbing liquid 28, various liquids can be used as long as the separated nitric acid can be absorbed, such as water, an alkaline aqueous solution, and various ionic liquids. In the present embodiment, water is used as the second absorbing liquid 28. The second absorber 26 is disposed at a position that is not on the exhaust passage of the exhaust gas from the internal combustion engine 12. Therefore, in the present embodiment, the exhaust from the internal combustion engine 12 is not circulated through the second absorber 26.

温度センサ３０は、第２吸収液２８である水の温度を検出する。温度センサ３０としては、熱電対、サーミスタ、あるいは赤外線温度センサなどが用いられる。温度センサ３０が検知した第２吸収液２８の温度を示す温度データは、制御部３４に送られるか、あるいは制御部３４により読み取られる。   The temperature sensor 30 detects the temperature of the water that is the second absorbing liquid 28. As the temperature sensor 30, a thermocouple, a thermistor, an infrared temperature sensor, or the like is used. Temperature data indicating the temperature of the second absorbing liquid 28 detected by the temperature sensor 30 is sent to the control unit 34 or read by the control unit 34.

濃度センサ３２は、第１吸収液１８中の硝酸濃度を計測するセンサである。本実施形態では、濃度センサとして第１吸収液１８の水素イオン指数（ｐＨ（ペーハ））を計測するｐＨ計が用いられる。第１吸収液１８に硝酸がより多く吸収される程、第１吸収液１８の酸性の度合いがより高くなる。したがって、酸性の度合いを計測するｐＨ計により第１吸収液１８中の硝酸濃度を把握することができる。もちろん、第１吸収液１８中の硝酸濃度が検出できる限りにおいて、濃度センサ３２としてｐＨ計以外の測定装置を設けてもよい。濃度センサ３２が検知した第１吸収液１８の硝酸濃度を示す濃度データは、制御部３４に送られるか、あるいは制御部３４により読み取られる。   The concentration sensor 32 is a sensor that measures the concentration of nitric acid in the first absorbent 18. In the present embodiment, a pH meter that measures the hydrogen ion index (pH (pH)) of the first absorbent 18 is used as the concentration sensor. The more nitric acid is absorbed by the first absorbent 18, the higher the acidity of the first absorbent 18. Therefore, the nitric acid concentration in the first absorbent 18 can be grasped by a pH meter that measures the degree of acidity. Of course, as long as the concentration of nitric acid in the first absorbent 18 can be detected, a measuring device other than a pH meter may be provided as the concentration sensor 32. Concentration data indicating the nitric acid concentration of the first absorbent 18 detected by the concentration sensor 32 is sent to the control unit 34 or read by the control unit 34.

制御部３４は、例えばマイクロコンピュータから構成され、再生装置２２の制御あるいは内燃機関１２の動作状態の識別などを行うものである。制御部３４は、再生装置２２に対して動作開始あるいは停止を指示する指示信号を送信する。本実施形態においては、制御部３４は、第２吸収液２８の温度及び第１吸収液１８の硝酸濃度の双方に基づいて再生装置２２の再生処理の開始あるいは停止の制御を行う。具体的には、温度センサ３０の検出温度と、予め設定され記憶部（図１において不図示）に記憶された所定範囲を示す情報（温度閾値など）の比較、及び濃度センサの検出濃度値と予め設定され記憶部に記憶された濃度閾値との比較により再生装置２２を制御する。制御部３４による再生装置２２の制御の詳細は、図４のフローチャートを用いて後述する。   The control unit 34 is composed of, for example, a microcomputer, and controls the playback device 22 or identifies the operating state of the internal combustion engine 12. The control unit 34 transmits an instruction signal instructing the playback device 22 to start or stop the operation. In the present embodiment, the control unit 34 controls the start or stop of the regeneration process of the regeneration device 22 based on both the temperature of the second absorbent 28 and the nitric acid concentration of the first absorbent 18. Specifically, the detected temperature of the temperature sensor 30 is compared with information indicating a predetermined range stored in a storage unit (not shown in FIG. 1) (such as a temperature threshold) and the detected concentration value of the concentration sensor. The playback device 22 is controlled by comparison with a density threshold value set in advance and stored in the storage unit. Details of the control of the playback device 22 by the control unit 34 will be described later with reference to the flowchart of FIG.

好適には、排気浄化装置１０には温度調整装置３６が設けられる。温度調整装置３６は、第２吸収液２８の温度を調整するものである。上述のように、吸収液は温度特性を有しているところ、温度調整装置３６は、第２吸収液２８がより好適に硝酸を吸収できるように、つまり、より硝酸吸収率が高くなるように、第２吸収液２８の温度を調節する。   Preferably, the exhaust gas purification device 10 is provided with a temperature adjustment device 36. The temperature adjusting device 36 is for adjusting the temperature of the second absorbing liquid 28. As described above, the absorbing liquid has temperature characteristics, and the temperature adjusting device 36 allows the second absorbing liquid 28 to absorb nitric acid more suitably, that is, to increase the nitric acid absorption rate. Then, the temperature of the second absorbing liquid 28 is adjusted.

本実施形態では、第２吸収液２８として水が用いられており、後述のように、水は７０℃未満で比較的高い硝酸吸収率を示す。したがって、本実施形態では、温度調整装置３６として、水が７０℃以上となるのを防ぐために、冷却装置（ラジエータなど）が用いられる。当該冷却装置は、少なくとも内燃機関１２が動作している間は常時第２吸収液２８を冷却する。   In the present embodiment, water is used as the second absorption liquid 28, and as will be described later, water exhibits a relatively high nitric acid absorption rate at less than 70 ° C. Therefore, in the present embodiment, a cooling device (a radiator or the like) is used as the temperature adjustment device 36 in order to prevent water from becoming 70 ° C. or higher. The cooling device always cools the second absorbent 28 at least while the internal combustion engine 12 is operating.

図２は、第１吸収装置１６の構造例を示す概略図である。図２（ａ）には、本実施形態で用いられる第１吸収装置１６の構造例が示されており、図２（ｂ）にはその変形例が示されている。   FIG. 2 is a schematic view showing a structural example of the first absorption device 16. FIG. 2A shows a structural example of the first absorption device 16 used in this embodiment, and FIG. 2B shows a modified example thereof.

図２（ａ）に示された第１吸収装置１６ａは、気液接触部４０を含んで構成されている。気液接触部４０は、内燃機関１２からの排気を第１吸収液１８（図２（ａ）において不図示）に接触させて、排気中の硝酸を第１吸収液１８に吸収させるものである。第１吸収装置１６ａにおいては、第１吸収液１８は気液接触部４０内に設けられた貯留部に貯留されている。   The first absorption device 16a shown in FIG. 2A is configured to include a gas-liquid contact portion 40. The gas-liquid contact part 40 makes exhaust gas from the internal combustion engine 12 come into contact with the first absorbent 18 (not shown in FIG. 2A), and the first absorbent 18 absorbs nitric acid in the exhaust. . In the first absorption device 16 a, the first absorption liquid 18 is stored in a storage unit provided in the gas-liquid contact unit 40.

内燃機関１２からの排気と第１吸収液１８の接触方法としては、公知の技術、例えばバブリング、スクラバ、気液接触膜などの方法を用いることができる。本実施形態においては、気液接触部４０内において排気流路と第１吸収液１８とが多孔質膜により隔てられおり、排気に含まれる硝酸を排気流路から多孔質膜を通して第１吸収液１８に接触させる。多孔質膜としては、多孔質ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）膜などを用いることができる。気液接触部４０内に貯留された第１吸収液１８は、内燃機関１２からの排気中の硝酸を吸収するにつれ、その硝酸濃度が高まっていく。なお、気液接触部４０における排気に対する第１吸収液１８の接触量は適宜設定されてよい。   As a contact method between the exhaust gas from the internal combustion engine 12 and the first absorbent 18, a known technique such as bubbling, scrubber, gas-liquid contact film, or the like can be used. In the present embodiment, the exhaust flow path and the first absorption liquid 18 are separated from each other by a porous film in the gas-liquid contact portion 40, and nitric acid contained in the exhaust is passed through the porous film from the exhaust flow path through the first absorption liquid. 18 is contacted. As the porous membrane, a porous PTFE (polytetrafluoroethylene) membrane or the like can be used. As the first absorbent 18 stored in the gas-liquid contact part 40 absorbs nitric acid in the exhaust from the internal combustion engine 12, the concentration of nitric acid increases. Note that the contact amount of the first absorbent 18 with respect to the exhaust gas in the gas-liquid contact portion 40 may be set as appropriate.

第１吸収装置１６ａにおいては、気液接触部４０内あるいはその外側近傍に再生装置２２が設けられている。また、濃度センサ３２は気液接触部４０内に設けられている。また、気液接触部４０の排出口には、気液接触部４０からの排出流路を切り替える弁４２が設けられている。弁４２は、位置４２ａと４２ｂとの間で切り替え可能である。内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６ａに流通しているときは、弁４２は位置４２ａにあり、気液接触部４０からの排気は排気管２０へ流れる。再生装置２２による再生処理中においては、弁４２は位置４２ｂにあり、第１吸収液１８から分離された分離硝酸は分離硝酸流路２４へ流れる。弁４２の位置の切り替えは制御部３４から送信される指示信号に基づいて行ってよい。このように、第１吸収装置１６ａにおいては、気液接触部４０の排出流路の一部が、内燃機関１２からの排気の流路と分離硝酸の流路とで共用されている。   In the first absorption device 16a, the regeneration device 22 is provided in the gas-liquid contact portion 40 or in the vicinity of the outside thereof. The concentration sensor 32 is provided in the gas-liquid contact portion 40. Further, a valve 42 for switching a discharge flow path from the gas-liquid contact unit 40 is provided at the discharge port of the gas-liquid contact unit 40. The valve 42 can be switched between positions 42a and 42b. When the exhaust from the internal combustion engine 12 is flowing through the first absorber 16a, the valve 42 is in the position 42a, and the exhaust from the gas-liquid contact portion 40 flows to the exhaust pipe 20. During the regeneration process by the regeneration device 22, the valve 42 is in the position 42 b, and the separated nitric acid separated from the first absorbent 18 flows into the separated nitric acid flow path 24. The position of the valve 42 may be switched based on an instruction signal transmitted from the control unit 34. Thus, in the first absorption device 16a, a part of the discharge flow path of the gas-liquid contact portion 40 is shared by the exhaust flow path from the internal combustion engine 12 and the separated nitric acid flow path.

また、第１吸収装置１６としては、図２（ｂ）に示すような構造も採用することができる。図２（ｂ）に示された第１吸収装置１６ｂにおいては、第１吸収液１８を貯留する貯留部４４が気液接触部４０の外に設けられたセパレート構造となっている。   Moreover, as the 1st absorber 16, the structure as shown in FIG.2 (b) is also employable. In the first absorption device 16 b shown in FIG. 2B, the storage portion 44 that stores the first absorption liquid 18 has a separate structure provided outside the gas-liquid contact portion 40.

第１吸収装置１６ｂにおいては、貯留部４４に貯留された第１吸収液１８がポンプ４６により気液接触部４０に汲み上げられる。そして、気液接触部４０内において第１吸収液１８は内燃機関１２からの排気中の硝酸に接触させられる。気液接触部４０内において硝酸を吸収した第１吸収液１８は、貯留部４４に戻される。このように、第１吸収液１８は、貯留部４４と気液接触部４０との間を循環する。当該循環により、第１吸収液１８の硝酸濃度が高まっていく。   In the first absorption device 16 b, the first absorption liquid 18 stored in the storage unit 44 is pumped up to the gas-liquid contact unit 40 by the pump 46. In the gas-liquid contact portion 40, the first absorbent 18 is brought into contact with nitric acid in the exhaust from the internal combustion engine 12. The first absorption liquid 18 that has absorbed nitric acid in the gas-liquid contact part 40 is returned to the storage part 44. Thus, the 1st absorption liquid 18 circulates between the storage part 44 and the gas-liquid contact part 40. FIG. By the circulation, the nitric acid concentration of the first absorbent 18 is increased.

第１吸収装置１６ｂにおいては、貯留部４４内あるいはその外側近傍に再生装置２２が設けられている。また、第１吸収液１８の硝酸濃度を計測するための濃度センサ３２は貯留部４４内に設けられている。第１吸収装置１６ｂにおいては、分離硝酸が排出される分離硝酸流路２４は、貯留部４４に接続されている。つまり、第１吸収装置１６ｂにおいては、内燃機関１２からの排気の流路と分離硝酸の流路とで共用部分がない。   In the first absorption device 16b, the regeneration device 22 is provided in the storage portion 44 or in the vicinity of the outside thereof. A concentration sensor 32 for measuring the nitric acid concentration of the first absorbent 18 is provided in the storage unit 44. In the first absorption device 16 b, the separated nitric acid flow path 24 through which the separated nitric acid is discharged is connected to the storage unit 44. That is, in the first absorption device 16b, there is no shared portion between the flow path of exhaust from the internal combustion engine 12 and the flow path of separated nitric acid.

なお、図２には、第１吸収装置１６の代表的な例を示したが、第１吸収装置１６としては、その他の構造の装置を用いることができる。   In addition, although the typical example of the 1st absorber 16 was shown in FIG. 2, the apparatus of another structure can be used as the 1st absorber 16.

第２吸収装置２６としては、例えば図２（ｂ）に示された第１吸収装置１６ｂと同様の構造を採用することができる。そのため、第２吸収装置２６の基本的な構造の説明は省略する。もちろん、第２吸収装置２６としては、分離硝酸を第２吸収液２８に好適に吸収させることが可能であれば、どのような構造を有していてもよい。第２吸収装置２６においては、温度センサ３０は、気液接触部内あるいはその近傍に設けられ、分離硝酸との接触位置における第２吸収液２８の温度を検出する。また、気液接触部内あるいはその外側近傍に、温度調整装置３６が設けられる。   As the 2nd absorber 26, the structure similar to the 1st absorber 16b shown, for example by FIG.2 (b) is employable. Therefore, description of the basic structure of the 2nd absorber 26 is abbreviate | omitted. Of course, the second absorption device 26 may have any structure as long as the separated nitric acid can be suitably absorbed by the second absorption liquid 28. In the second absorption device 26, the temperature sensor 30 is provided in or near the gas-liquid contact portion, and detects the temperature of the second absorption liquid 28 at the contact position with the separated nitric acid. Further, a temperature adjusting device 36 is provided in the gas-liquid contact portion or in the vicinity of the outside thereof.

図３は、水とイオン液体の温度特性を示すグラフである。図３において、横軸は吸収液の温度を示し、縦軸は吸収液の硝酸吸収率又は吸収液の重量を表す。図３に示されたグラフにおいて、白四角が水の硝酸吸収率を示し、黒四角がイオン液体の硝酸吸収率を示す。イオン液体は、２０℃〜１２０℃の範囲において、安定した硝酸吸収率となっており、いずれの温度においても少なくとも５０％以上の硝酸吸収率となっている。一方、水は約７０℃未満の温度においては硝酸吸収率が６０％以上となっており比較的高い吸収率を示すが、約７０℃以上となると急激に吸収率が低下している。つまり、イオン液体は好適に硝酸を吸収できる温度範囲が比較的広く、水は好適に硝酸を吸収できる温度範囲が比較的狭いということが言える。   FIG. 3 is a graph showing temperature characteristics of water and ionic liquid. In FIG. 3, the horizontal axis represents the temperature of the absorbing solution, and the vertical axis represents the nitric acid absorption rate of the absorbing solution or the weight of the absorbing solution. In the graph shown in FIG. 3, the white square indicates the nitric acid absorption rate of water, and the black square indicates the nitric acid absorption rate of the ionic liquid. The ionic liquid has a stable nitric acid absorption rate in the range of 20 ° C. to 120 ° C., and has a nitric acid absorption rate of at least 50% at any temperature. On the other hand, water absorbs nitric acid at a temperature of less than about 70 ° C., which is 60% or higher, and exhibits a relatively high absorption rate. In other words, it can be said that the ionic liquid preferably has a relatively wide temperature range in which nitric acid can be absorbed, and water has a relatively narrow temperature range in which nitric acid can be suitably absorbed.

なお、硝酸吸収率は、硝酸に対する吸収液の接触量によっても変動する。例えば、イオン液体の硝酸に対する接触量を増加させれば、図３に示す黒四角のグラフは全体的に上側にシフトする。本実施形態においては、イオン液体の硝酸接触量は水の接触量の約７割としており、図３にはその場合における温度特性が示されている。   The nitric acid absorption rate also varies depending on the contact amount of the absorbing solution with nitric acid. For example, if the contact amount of the ionic liquid with nitric acid is increased, the black square graph shown in FIG. In this embodiment, the nitric acid contact amount of the ionic liquid is about 70% of the contact amount of water, and FIG. 3 shows the temperature characteristics in that case.

また、図３には、水及びイオン液体の残重量率が示されている。白三角が水の残重量率を示し、黒三角がイオン液体の残重量率を示す。残重量率とは、ある温度に維持された場合における所定時間経過前の重量に対する所定時間経過後における吸収液の重量の割合であり、具体的には以下の式で定義される。
（Ｑａｆｔｅｒ／Ｑｂｅｆｏｒｅ）×１００ ・・・（式２）
式２において、Ｑａｆｔｅｒは所定時間経過後の吸収液の重量であり、Ｑｂｅｆｏｒｅは所定時間経過前の吸収液の重量である。吸収液の重量は、吸収液の蒸発により変動（減少）する。つまり、残重量率が小さい程、吸収液がより蒸発し易いということを意味する。 FIG. 3 shows the remaining weight ratio of water and ionic liquid. The white triangle indicates the remaining weight ratio of water, and the black triangle indicates the remaining weight ratio of the ionic liquid. The remaining weight ratio is a ratio of the weight of the absorbing liquid after a lapse of a predetermined time to the weight before the lapse of a predetermined time when maintained at a certain temperature, and is specifically defined by the following equation.
(Q after / Q before ) × 100 (Expression 2)
In Equation 2, Q after is the weight of the absorbing solution after a predetermined time has elapsed, and Q before is the weight of the absorbing solution before the predetermined time has elapsed. The weight of the absorbent varies (decreases) due to evaporation of the absorbent. In other words, it means that the smaller the remaining weight ratio, the easier the absorbing liquid evaporates.

水の残重量率は、温度が上昇するにつれ低下している。つまり、水は温度が高くなるほど蒸発しやすいということである。特に、７０℃を超える温度領域においては非常に蒸発しやすく、それに起因して硝酸の吸収がほとんどできなくなる。一方、イオン液体の残重量率は、図３のグラフに示されている範囲においてはほぼ１００％を保っている。つまり、イオン液体は、少なくとも１２０℃付近までにおいては、ほとんど蒸発しないということである。   The remaining weight percentage of water decreases as the temperature increases. That is, water is more likely to evaporate as the temperature increases. In particular, in a temperature range exceeding 70 ° C., it is very easy to evaporate, and as a result, nitric acid can hardly be absorbed. On the other hand, the remaining weight ratio of the ionic liquid is maintained almost 100% in the range shown in the graph of FIG. That is, the ionic liquid hardly evaporates at least up to around 120 ° C.

図４は、第１実施形態における排気浄化装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。具体的には、制御部３４による再生装置２２の制御の手順が示されている。以下、図１を参照しつつ、図４のフローチャートの各ステップについて説明する。   FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing of the exhaust emission control device 10 in the first embodiment. Specifically, the control procedure of the playback device 22 by the control unit 34 is shown. Hereinafter, each step of the flowchart of FIG. 4 will be described with reference to FIG.

ステップＳ１０において、制御部３４は、第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通されているか否かを判断する。排気浄化装置１０においては、内燃機関１２からの排気は改質装置１４を介して全て第１吸収装置１６へ流通される。したがって、制御部３４は内燃機関１２の動作状態を検出し、内燃機関１２が動作していれば内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６へ流通していると判断し、内燃機関１２が停止していれば内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６へ流通されていない、と判断する。   In step S <b> 10, the control unit 34 determines whether or not the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is circulated through the first absorber 16. In the exhaust purification device 10, all the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulated to the first absorption device 16 via the reformer 14. Therefore, the control unit 34 detects the operating state of the internal combustion engine 12, and if the internal combustion engine 12 is operating, determines that the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulating to the first absorber 16, and the internal combustion engine 12 If it is stopped, it is determined that the exhaust from the internal combustion engine 12 is not distributed to the first absorber 16.

ステップＳ１０で第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通されている場合は、再度ステップＳ１０の処理を繰り返す。つまり、制御部３４は、内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６を流通しなくなるまで待機する。   If the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is circulated through the first absorber 16 in step S10, the process of step S10 is repeated again. That is, the control unit 34 stands by until the exhaust from the internal combustion engine 12 does not flow through the first absorption device 16.

第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通されていない場合、ステップＳ１２において、制御部３４は、第１吸収液１８の硝酸濃度が第１濃度閾値以上であり、且つ、第２吸収液２８の温度が所定範囲内であるか否かを判定する。   When the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is not circulated through the first absorption device 16, in step S12, the control unit 34 determines that the nitric acid concentration of the first absorption liquid 18 is equal to or higher than the first concentration threshold and the second absorption. It is determined whether or not the temperature of the liquid 28 is within a predetermined range.

ステップＳ１２における条件を満たさない場合、再度ステップＳ１０に戻る。つまり、制御部３４は、第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通していない、第１吸収液１８の硝酸濃度が第１濃度閾値以上である、第２吸収液２８の温度が所定範囲内である、という３つの条件を満たすまで待機する。   When the condition in step S12 is not satisfied, the process returns to step S10 again. That is, the controller 34 is configured such that the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is not flowing through the first absorber 16, the nitric acid concentration of the first absorber 18 is equal to or higher than the first concentration threshold, and the temperature of the second absorber 28 is Wait until the three conditions of being within the predetermined range are satisfied.

ステップＳ１２における条件を満たす場合、ステップＳ１４において、制御部３４は、再生装置２２に対して第１吸収液１８の再生処理の開始を指示する。再生装置２２は当該指示に従って動作を開始する。当該再生処理により、第１吸収液１８に吸収された硝酸は第１吸収液１８から分離される。分離硝酸は、第２吸収装置２６へ流通させられ、第２吸収装置２６において第２吸収液２８に吸収される。   When the condition in step S12 is satisfied, in step S14, the control unit 34 instructs the regeneration device 22 to start the regeneration process of the first absorbent 18. The playback device 22 starts operating according to the instruction. The nitric acid absorbed in the first absorbent 18 is separated from the first absorbent 18 by the regeneration process. The separated nitric acid is circulated to the second absorption device 26 and is absorbed by the second absorption liquid 28 in the second absorption device 26.

ステップＳ１６において、再生装置２２が再生処理を継続しつつ、制御部３４は、第１吸収液１８の硝酸濃度が、第１濃度閾値よりも小さい第２濃度閾値以上であり、且つ、第２吸収液２８の温度が所定範囲内であるか否かを判定する。   In step S <b> 16, while the regeneration device 22 continues the regeneration process, the control unit 34 has the nitric acid concentration of the first absorbent 18 that is equal to or higher than the second concentration threshold smaller than the first concentration threshold, and the second absorption. It is determined whether or not the temperature of the liquid 28 is within a predetermined range.

当該条件を満たす場合は再度ステップＳ１６の処理を行う。つまり、制御部３４は、第１吸収液１８の硝酸濃度及び第２吸収液２８の温度のモニタを続ける。そして、第１吸収液１８の硝酸濃度及び第２吸収液２８の温度が上記条件を満たさなくなるまで、再生装置２２は第１吸収液１８の再生処理を継続する。   If the condition is satisfied, the process of step S16 is performed again. That is, the control unit 34 continues to monitor the nitric acid concentration of the first absorbent 18 and the temperature of the second absorbent 28. Then, the regeneration device 22 continues the regeneration process of the first absorbent 18 until the nitric acid concentration of the first absorbent 18 and the temperature of the second absorbent 28 do not satisfy the above conditions.

ステップＳ１６で当該条件を満たさなくなった場合は、ステップＳ１８において、制御部３４は、再生装置２２に再生処理の停止指示を送信し、それを受けた再生装置２２は第１吸収液１８の再生処理を停止させる。   When the condition is not satisfied in step S16, in step S18, the control unit 34 transmits a regeneration processing stop instruction to the regeneration device 22, and the regeneration device 22 that has received the instruction regenerates the first absorbing liquid 18. Stop.

以上の通り、本実施形態によれば、第１吸収液１８として物理吸収型のイオン液体が用いられるため、イオン液体に吸収された硝酸を再生処理によって分離することができる。そして、第１吸収液１８の再生処理によって生じた分離硝酸は、第２吸収装置２６において第２吸収液２８に吸収されるため、分離硝酸が意図せず排気浄化装置１０外に放出されてしまうことがない。そして、第２吸収液２８に吸収された分離硝酸は、適切な方法で処理されることができる。   As described above, according to this embodiment, since the physical absorption type ionic liquid is used as the first absorbing liquid 18, the nitric acid absorbed in the ionic liquid can be separated by the regeneration process. The separated nitric acid generated by the regeneration process of the first absorbent 18 is absorbed by the second absorbent 28 in the second absorbent 26, and thus the separated nitric acid is unintentionally released outside the exhaust purification apparatus 10. There is nothing. Then, the separated nitric acid absorbed in the second absorbing liquid 28 can be processed by an appropriate method.

本実施形態では、第２吸収装置２６には、内燃機関１２からの排気の排出経路上にないため、当該排気が流通されない。よって、第２吸収液２８は、その温度の変動要因が少なく、その温度が比較的安定している。つまり、第２吸収液２８の温度制御がし易くなっている。したがって、第２吸収液２８としては、硝酸を好適に吸収可能な温度範囲が比較的狭いものの、非常に安価な液体である水などを用いることができる。また、第２吸収液２８としての水の温度の変動量が小さい、つまり高温になりにくいためその蒸発量も低減される。   In the present embodiment, the second absorber 26 is not on the exhaust path of the exhaust from the internal combustion engine 12, and therefore the exhaust is not circulated. Therefore, the second absorbing liquid 28 has few temperature fluctuation factors, and the temperature is relatively stable. That is, it is easy to control the temperature of the second absorbing liquid 28. Therefore, as the second absorbing liquid 28, water that is a very inexpensive liquid can be used although the temperature range in which nitric acid can be suitably absorbed is relatively narrow. Further, since the amount of fluctuation in the temperature of the water as the second absorbent liquid 28 is small, that is, it is difficult to reach a high temperature, the amount of evaporation is also reduced.

本実施形態では、第２吸収液２８の温度に基づいて第１吸収液１８の再生処理が開始あるいは停止させられる。例えば、外気温が高い、あるいは長時間分離硝酸と第２吸収液２８との接触が行われたなどの要因により、第２吸収液２８の温度が変動し、硝酸吸収率の低い領域となっている場合も考えられる。このような場合、第２吸収液２８は好適に硝酸を吸収できないため、本実施形態では、第１吸収液１８の再生処理を行わない。したがって、ステップＳ１２における所定範囲としては、第２吸収液２８の硝酸吸収率が最も優れている温度範囲が設定される。本実施形態では、第２吸収液２８として水が用いられ、図３に示すように、水の硝酸吸収率は、約７０℃未満において優れているため、当該所定範囲として７０℃未満が設定される。   In the present embodiment, the regeneration process of the first absorbent 18 is started or stopped based on the temperature of the second absorbent 28. For example, the temperature of the second absorption liquid 28 fluctuates due to factors such as high outside air temperature or contact between the separated nitric acid and the second absorption liquid 28 for a long time, resulting in a region where the nitric acid absorption rate is low. There are also cases where In such a case, since the 2nd absorption liquid 28 cannot absorb nitric acid suitably, in this embodiment, regeneration processing of the 1st absorption liquid 18 is not performed. Therefore, the temperature range in which the nitric acid absorption rate of the second absorbent 28 is most excellent is set as the predetermined range in step S12. In the present embodiment, water is used as the second absorbing liquid 28 and, as shown in FIG. 3, the nitric acid absorption rate of water is excellent at less than about 70 ° C., so that the predetermined range is set to less than 70 ° C. The

本実施形態では、温度調整装置３６も設けられているため、第２吸収液２８の硝酸吸収率が高くなる好適な温度、つまり上記所定範囲内の温度に第２吸収液２８の温度を維持すること、あるいは第２吸収液２８の温度変動を抑えることができる。これにより、第２吸収液２８を再生装置２２の再生処理が可能となる条件に維持するとともに、第２吸収液２８がより好適に分離硝酸を吸収できるようにする。なお、第２吸収液２８の温度を所定範囲内に維持できる環境であれば、第２吸収液２８の温度に関わらず第１吸収液１８の再生処理を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, since the temperature adjusting device 36 is also provided, the temperature of the second absorbent liquid 28 is maintained at a suitable temperature at which the nitric acid absorption rate of the second absorbent liquid 28 becomes high, that is, a temperature within the predetermined range. Or temperature fluctuations of the second absorbent 28 can be suppressed. Thereby, while maintaining the 2nd absorption liquid 28 on the conditions which can perform the reproduction | regeneration process of the reproduction | regeneration apparatus 22, the 2nd absorption liquid 28 can absorb separation nitric acid more suitably. Note that the regeneration process of the first absorbent 18 may be performed regardless of the temperature of the second absorbent 28 as long as the temperature of the second absorbent 28 can be maintained within a predetermined range.

本実施形態では、第１吸収装置１６において、気液接触部４０の排出流路の一部が、内燃機関１２からの排気の流路と分離硝酸の流路とで共用されている（図２（ａ）参照）。したがって、本実施形態においては、第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通しているときには第１吸収液１８の再生処理を行わない。これにより、内燃機関１２からの排気が分離硝酸流路２４に流通することなく適切に排気管２０に排出されるとともに、分離硝酸が排気管２０に流通することなく適切に分離硝酸流路２４に排出される。内燃機関１２からの排気が吸収液の温度変動の主要因であるところ、内燃機関１２からの排気が第２吸収装置２６に流通することを防止することで、第２吸収液２８の温度の変動を防止できる。なお、第１吸収装置１６の構造として例えば図２（ｂ）に示す構造、つまり内燃機関１２からの排気の流路と分離硝酸の流路とで共用部分がない場合は、内燃機関１２からの排気が分離硝酸流路２４へ流通することもなく、また分離硝酸が排気管２０へ流通することもないため、第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通しているか否かに関わらず第１吸収液１８の再生処理を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, in the first absorption device 16, a part of the discharge flow path of the gas-liquid contact portion 40 is shared by the exhaust flow path from the internal combustion engine 12 and the separated nitric acid flow path (FIG. 2). (See (a)). Therefore, in the present embodiment, when the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is flowing through the first absorber 16, the regeneration process of the first absorbent 18 is not performed. As a result, the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is appropriately discharged to the exhaust pipe 20 without flowing into the separated nitric acid flow path 24, and the separated nitric acid is appropriately discharged to the separated nitric acid flow path 24 without flowing into the exhaust pipe 20. Discharged. The exhaust from the internal combustion engine 12 is the main cause of the temperature fluctuation of the absorbing liquid. By preventing the exhaust from the internal combustion engine 12 from flowing through the second absorbing device 26, the temperature of the second absorbing liquid 28 varies. Can be prevented. Note that the structure of the first absorber 16 is, for example, the structure shown in FIG. 2B, that is, if there is no shared portion between the exhaust flow path from the internal combustion engine 12 and the separated nitric acid flow path, Since the exhaust gas does not flow to the separated nitric acid flow path 24 and the separated nitric acid does not flow to the exhaust pipe 20, regardless of whether or not the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is flowing through the first absorber 16. First, the regeneration process of the first absorbent 18 may be performed.

また、本実施形態では、第１吸収液１８の硝酸濃度に基づいて第１吸収液１８の再生処理が開始あるいは停止させられる。第１吸収液１８にほとんど硝酸が吸収されていないときに再生処理を行うと、再生処理の効果がほとんど得られないばかりか、再生装置２２を動作させるためのエネルギを無駄に消費することにもなる。したがって、本実施形態では、第１吸収液１８の硝酸濃度が第１濃度閾値以上となったときに第１吸収液１８の再生処理を開始し、第１吸収液１８の硝酸濃度が第２濃度閾値未満となったとき第１吸収液１８の再生処理を停止する。ここで、第１濃度閾値は、再生装置２２の再生能力（再生速度）などに基づいて、再生装置２２の再生能力が十分に発揮し得る程度の硝酸濃度が設定されてよい。また、第１濃度閾値の設定には、第１吸収液の量や内燃機関１２から排出される窒素酸化物の量なども考慮されてよい。第１濃度閾値としては、例えば５０％以上の値が設定される。一方、第２濃度閾値は、再生処理停止のトリガとなる閾値であるため、例えば１〜１０％の値が設定される。なお、第１吸収液１８の硝酸濃度に関わらず第１吸収液１８の再生処理を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, the regeneration process of the first absorbent 18 is started or stopped based on the nitric acid concentration of the first absorbent 18. If the regeneration process is performed when the first absorbent 18 hardly absorbs nitric acid, not only the effect of the regeneration process is obtained, but also the energy for operating the regeneration device 22 is wasted. Become. Therefore, in this embodiment, when the nitric acid concentration of the first absorbent 18 becomes equal to or higher than the first concentration threshold, the regeneration process of the first absorbent 18 is started, and the nitric acid concentration of the first absorbent 18 is the second concentration. When it becomes less than the threshold value, the regeneration process of the first absorbent 18 is stopped. Here, the first concentration threshold may be set to a concentration of nitric acid that can sufficiently exert the regeneration capability of the regeneration device 22 based on the regeneration capability (reproduction speed) of the regeneration device 22 or the like. The first concentration threshold may be set by taking into account the amount of the first absorbing liquid and the amount of nitrogen oxides discharged from the internal combustion engine 12. For example, a value of 50% or more is set as the first concentration threshold. On the other hand, since the second density threshold is a threshold that triggers the stop of the reproduction process, for example, a value of 1 to 10% is set. In addition, you may make it perform the reproduction | regeneration process of the 1st absorption liquid 18 irrespective of the nitric acid concentration of the 1st absorption liquid 18. FIG.

また、本実施形態では、第１吸収液１８の硝酸濃度及び第２吸収液の温度に基づいて第１吸収液１８の再生処理の開始あるいは停止を行っていたが、いずれか一方の条件のみに基づいて再生処理を開始あるいは停止するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the regeneration process of the first absorbent 18 is started or stopped based on the nitric acid concentration of the first absorbent 18 and the temperature of the second absorbent. However, only one of the conditions is used. Based on this, the reproduction process may be started or stopped.

なお、排気浄化装置１０によれば、第１吸収液１８が再生可能であることから、第１吸収液１８の量を少なくしても長時間に亘って内燃機関１２からの排気中の硝酸を吸収可能となる。特に、第１吸収液１８として利用されるイオン液体は比較的高価であるため、その量を減らすことはコストの観点からも有益である。一方、第２吸収液としては比較的安価な水などを利用できるため、コストを抑制しつつ第２吸収液２８の量を増加させることができる。第２吸収液の量を増加させることで、第２吸収液２８に吸収可能な分離硝酸の量が増え、より長時間に分離硝酸を吸収可能となる。つまり、第２吸収液２８を交換することなくより長い時間第１吸収液１８の再生処理を行うことができる。これは、第２吸収液２８の交換の頻度を低下させる。   According to the exhaust gas purification device 10, since the first absorbing liquid 18 can be regenerated, nitric acid in the exhaust gas from the internal combustion engine 12 can be removed for a long time even if the amount of the first absorbing liquid 18 is reduced. Absorbable. In particular, since the ionic liquid used as the first absorbing liquid 18 is relatively expensive, reducing the amount thereof is beneficial from the viewpoint of cost. On the other hand, since relatively inexpensive water or the like can be used as the second absorbent, the amount of the second absorbent 28 can be increased while suppressing the cost. By increasing the amount of the second absorbent, the amount of separated nitric acid that can be absorbed by the second absorbent 28 is increased, and the separated nitric acid can be absorbed for a longer time. That is, the regeneration process of the first absorbent 18 can be performed for a longer time without replacing the second absorbent 28. This reduces the frequency of replacement of the second absorbent liquid 28.

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る排気浄化装置６０の構成概略図である。図５においては、内燃機関及び改質装置の図示は省略されている。排気浄化装置６０において、第１実施形態に係る排気浄化装置１０と同様の構成要素については図１と同じ図面番号を付し、当該構成要素における第１実施形態と同様の機能についての説明は省略する。また、第２実施形態においても、第１吸収液１８はイオン液体であり、第２吸収液２８は水である。 Second Embodiment
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device 60 according to the second embodiment. In FIG. 5, illustration of the internal combustion engine and the reformer is omitted. In the exhaust purification apparatus 60, the same components as those in the exhaust purification apparatus 10 according to the first embodiment are denoted by the same drawing numbers as those in FIG. 1, and the description of the same functions as those in the first embodiment is omitted. To do. Also in the second embodiment, the first absorbent 18 is an ionic liquid, and the second absorbent 28 is water.

排気浄化装置６０においては、第１吸収装置１６の後段において、第１吸収装置１６が排出する硝酸吸収後の排気と分離硝酸が共通の流路に流れるものである。具体的には、第１吸収装置１６からの排気及び分離硝酸はいずれも排気管６２に排出される。排気管６２の途中にはバルブ６４が設けられている。   In the exhaust purification device 60, the exhaust gas after the nitric acid absorption exhausted by the first absorption device 16 and the separated nitric acid flow in a common flow path after the first absorption device 16. Specifically, both the exhaust from the first absorption device 16 and the separated nitric acid are discharged to the exhaust pipe 62. A valve 64 is provided in the middle of the exhaust pipe 62.

バルブ６４は、第１吸収装置１６からの排気及び分離硝酸の流路を切り替えるものである。具体的には、排気及び分離硝酸の流路を、第２吸収装置２６への流路である排気管６２ａ又は排気出口へ排出される流路である排気管６２ｂのいずれかに切り替える。バルブ６４による流路の切り替えは、制御部３４から送信される指示信号に基づいて行う。   The valve 64 switches the exhaust gas from the first absorption device 16 and the flow path of the separated nitric acid. Specifically, the flow path of the exhaust gas and the separated nitric acid is switched to either the exhaust pipe 62a that is the flow path to the second absorption device 26 or the exhaust pipe 62b that is the flow path that is discharged to the exhaust outlet. Switching of the flow path by the valve 64 is performed based on an instruction signal transmitted from the control unit 34.

図６には、第２実施形態おける第１吸収装置１６の構造例が示されている。図６に示される通り、第２実施形態で用いられる第１吸収装置１６ｃは、図２（ａ）に示す第１吸収装置１６ａと同様の構造を有しているが、気液接触部４０の排出口に弁は設けられない。   FIG. 6 shows a structural example of the first absorption device 16 in the second embodiment. As shown in FIG. 6, the first absorption device 16c used in the second embodiment has the same structure as the first absorption device 16a shown in FIG. There is no valve at the outlet.

排気浄化装置６０によれば、第１に、第１実施形態に係る排気浄化装置１０と同様の処理を行うことができる。まず、第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通しているとき（内燃機関１２の動作中）は、制御部３４は、第１吸収装置１６からの排気を排気管６２ｂへ流通させるようバルブ６４を切り替えさせる。これにより、第１吸収装置１６からの排気は第２吸収装置２６をバイパスして排気出口へ排出される。次に、内燃機関１２からの排気が流通していないときであって、第１吸収液１８の硝酸濃度が第１濃度閾値以上であり、且つ、第２吸収液２８の温度が所定範囲内であるときは、再生装置２２は第１吸収液１８の再生処理を行う。このとき、制御部３４は、第１吸収装置１６から排出される分離硝酸を排気管６２ａへ流通させるようバルブ６４を切り替えさせる。これにより、分離硝酸が第２吸収装置２６へ流通され第２吸収液２８に吸収される。   According to the exhaust purification device 60, first, the same processing as that of the exhaust purification device 10 according to the first embodiment can be performed. First, when the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is flowing through the first absorption device 16 (during operation of the internal combustion engine 12), the control unit 34 distributes the exhaust gas from the first absorption device 16 to the exhaust pipe 62b. The valve 64 is switched. As a result, the exhaust from the first absorber 16 bypasses the second absorber 26 and is discharged to the exhaust outlet. Next, when the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is not flowing, the nitric acid concentration of the first absorbent 18 is not less than the first concentration threshold, and the temperature of the second absorbent 28 is within a predetermined range. In some cases, the regeneration device 22 performs a regeneration process of the first absorbent 18. At this time, the control unit 34 switches the valve 64 so that the separated nitric acid discharged from the first absorption device 16 flows through the exhaust pipe 62a. Thereby, the separated nitric acid is circulated to the second absorption device 26 and absorbed by the second absorption liquid 28.

第２に、第２吸収装置２６を内燃機関１２からの排気中の硝酸を吸収する装置として利用することもできる。この場合は、第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通しているとき（内燃機関１２の動作中）に、制御部３４が、第１吸収装置１６からの排気を排気管６２ａへ流通させるようバルブ６４を切り替えさせることで、内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６及び第２吸収装置２６を流通することになる。内燃機関１２からの排気を２つの吸収装置に流通させることで、より多くの量の硝酸を吸収することができる。なお、この場合においても、第２吸収液２８の温度に基づいて、内燃機関１２からの排気を第２吸収液２８に接触させるか否かを判断してもよい。例えば、第２吸収液２８の温度が７０℃以上のときは、水の硝酸吸収率が低いため排気を第２吸収液２８に接触させる意義が少ないため、水の温度が７０℃以上のときは、排気管６２ｂを介して第１吸収装置１６からの排気を直接排気出口へ排出するようにしてもよい。また、これにより水の温度が７０℃以上に維持されることを防ぎ、水の蒸発量を低減させることができる。このように、第１実施形態においては、内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６を流通しているときは第２吸収装置２６が何もしていなかったところ、第２実施形態によれば、内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６を流通しているときにも第２吸収装置２６を好適に利用することができる。   Second, the second absorption device 26 can be used as a device that absorbs nitric acid in the exhaust gas from the internal combustion engine 12. In this case, when the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is flowing through the first absorption device 16 (during operation of the internal combustion engine 12), the control unit 34 sends the exhaust gas from the first absorption device 16 to the exhaust pipe 62a. By switching the valve 64 to circulate, the exhaust from the internal combustion engine 12 circulates through the first absorber 16 and the second absorber 26. By flowing the exhaust gas from the internal combustion engine 12 through the two absorption devices, a larger amount of nitric acid can be absorbed. In this case as well, it may be determined whether exhaust from the internal combustion engine 12 is brought into contact with the second absorbent 28 based on the temperature of the second absorbent 28. For example, when the temperature of the second absorption liquid 28 is 70 ° C. or higher, the nitric acid absorption rate of water is low, so there is little significance in contacting the exhaust with the second absorption liquid 28. The exhaust from the first absorption device 16 may be directly discharged to the exhaust outlet via the exhaust pipe 62b. In addition, this prevents the water temperature from being maintained at 70 ° C. or higher, and the amount of water evaporation can be reduced. Thus, in the first embodiment, when the exhaust from the internal combustion engine 12 is flowing through the first absorption device 16, the second absorption device 26 did nothing, but according to the second embodiment. Even when the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is flowing through the first absorber 16, the second absorber 26 can be suitably used.

＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態に係る排気浄化装置７０の構成概略図である。図７においても、内燃機関及び改質装置の図示は省略されている。排気浄化装置７０において、第１実施形態に係る排気浄化装置１０と同様の構成要素については図１と同じ図面番号を付し、当該構成要素における第１実施形態と同様の機能についての説明は省略する。 <Third Embodiment>
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device 70 according to the third embodiment. Also in FIG. 7, illustration of the internal combustion engine and the reformer is omitted. In the exhaust purification device 70, the same components as those in the exhaust purification device 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description of the same functions as those in the first embodiment is omitted. To do.

排気浄化装置７０においては、内燃機関１２からの排気に含まれる硝酸を吸収するための吸収装置が、当該排気の流路に対して並列に２つ（第１吸収装置１６及び第３吸収装置７２）設けられている。内燃機関１２からの排気は、２つの吸収装置へ接続される排気管７４に排気される。排気管７４の途中にはバルブ７６が設けられている。   In the exhaust purification device 70, two absorption devices for absorbing nitric acid contained in the exhaust from the internal combustion engine 12 are provided in parallel with the exhaust flow path (the first absorption device 16 and the third absorption device 72). ) Is provided. Exhaust gas from the internal combustion engine 12 is exhausted to an exhaust pipe 74 connected to the two absorbers. A valve 76 is provided in the middle of the exhaust pipe 74.

バルブ７６は、内燃機関１２からの排気の流路を切り替えるものである。具体的には、排気の流路を、第１吸収装置１６への流路である排気管７４ａ又は第３吸収装置７２への流路である排気管７４ｂのいずれかに切り替える。バルブ７６による流路の切り替えは、制御部３４から送信される指示信号に基づいて行う。   The valve 76 switches the exhaust flow path from the internal combustion engine 12. Specifically, the exhaust flow path is switched to either the exhaust pipe 74 a that is a flow path to the first absorption device 16 or the exhaust pipe 74 b that is a flow path to the third absorption device 72. Switching of the flow path by the valve 76 is performed based on an instruction signal transmitted from the control unit 34.

第３吸収装置７２は、第１吸収装置１６と同一の構造を有している。本実施形態における第１吸収装置１６及び第３吸収装置７２は図２（ａ）に示す構造を有する。つまり、内燃機関１２からの排気と分離硝酸の流路が一部共用されている構造である。また、第３吸収装置７２は、第１吸収装置１６と同じく第１吸収液１８ｂとしてイオン液体を有している。なお、本実施形態においても、第２吸収液２８は水である。   The third absorption device 72 has the same structure as the first absorption device 16. The first absorption device 16 and the third absorption device 72 in this embodiment have a structure shown in FIG. That is, the exhaust gas from the internal combustion engine 12 and the separated nitric acid flow path are partly shared. Moreover, the 3rd absorption apparatus 72 has an ionic liquid as the 1st absorption liquid 18b similarly to the 1st absorption apparatus 16. FIG. In the present embodiment, the second absorbing liquid 28 is water.

排気浄化装置７０には、再生装置が２つ設けられる。具体的には、第１吸収装置１６が有する第１吸収液１８ａの再生処理を行う再生装置２２ａ、及び第３吸収装置７２が有する第１吸収液１８ｂの再生処理を行う再生装置２２ｂが設けられる。   The exhaust purification device 70 is provided with two regeneration devices. Specifically, a regeneration device 22a that performs the regeneration process of the first absorbent 18a included in the first absorber 16 and a regeneration device 22b that performs a regeneration process of the first absorbent 18b included in the third absorber 72 are provided. .

排気浄化装置７０には、濃度センサも２つ設けられる。具体的には、第１吸収装置１６が有する第１吸収液１８ａの硝酸濃度を検出する濃度センサ３２ａ、及び第３吸収装置７２が有する第１吸収液１８ｂの硝酸濃度を検出する濃度センサ３２ｂが設けられる。   The exhaust gas purification device 70 is also provided with two concentration sensors. Specifically, a concentration sensor 32a that detects the nitric acid concentration of the first absorption liquid 18a that the first absorption device 16 has, and a concentration sensor 32b that detects the nitric acid concentration of the first absorption liquid 18b that the third absorption device 72 has. Provided.

排気浄化装置７０において、内燃機関１２からの排気の流路の切り替えは以下のように行う。まず、第１吸収液１８ａ及び１８ｂの双方の硝酸濃度が、予め定められ記憶部に記憶された第３濃度閾値未満である場合は、優先的に第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通されるように定めておく。第１吸収液１８ａの硝酸濃度が第３濃度閾値以上となった場合は、バルブ７６を切り替え、内燃機関１２からの排気を第３吸収装置７２に流通させる。後述のように、この間に第１吸収液１８ａの再生処理が行われる。第１吸収液１８ｂの硝酸濃度が第３濃度閾値以上となった場合は、バルブ７６を切り替え、内燃機関１２からの排気を再度第１吸収装置１６に流通させる。以上の処理を繰り返す。なお、本実施形態では、第３濃度閾値として、第１実施形態において説明した第１濃度閾値と同一の値が設定されるが、第３濃度閾値としては、第１濃度閾値以上の値が設定されてもよい。   In the exhaust emission control device 70, the flow path of the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is switched as follows. First, when the nitric acid concentrations of both the first absorbents 18a and 18b are less than a third concentration threshold value that is determined in advance and stored in the storage unit, the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is preferentially sent to the first absorber 16. To be distributed. When the concentration of nitric acid in the first absorbent 18a becomes equal to or higher than the third concentration threshold, the valve 76 is switched to allow the exhaust from the internal combustion engine 12 to flow through the third absorber 72. As described later, the regeneration process of the first absorbent 18a is performed during this period. When the nitric acid concentration of the first absorbing liquid 18b becomes equal to or higher than the third concentration threshold, the valve 76 is switched, and the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulated to the first absorbing device 16 again. The above processing is repeated. In this embodiment, the same value as the first density threshold described in the first embodiment is set as the third density threshold, but a value equal to or higher than the first density threshold is set as the third density threshold. May be.

図８は、第３実施形態における排気浄化装置７０の処理の流れを示すフローチャートである。具体的には、制御部３４による再生装置２２ａ及び２２ｂの制御の手順が示されている。以下、図７を参照しつつ、図８のフローチャートの各ステップについて説明する。   FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of the exhaust purification device 70 in the third embodiment. Specifically, the control procedure of the playback devices 22a and 22b by the control unit 34 is shown. Hereinafter, each step of the flowchart of FIG. 8 will be described with reference to FIG.

ステップＳ３０において、温度センサ３０が検出した第２吸収液２８の温度が所定範囲内であるか否かを判定する。第２吸収液２８の温度が所定範囲内でない場合、再度ステップＳ３０に戻る。つまり、制御部３４は、第２吸収液２８の温度が所定範囲内となるまで待機する。   In step S30, it is determined whether or not the temperature of the second absorbing liquid 28 detected by the temperature sensor 30 is within a predetermined range. When the temperature of the 2nd absorption liquid 28 is not in the predetermined range, it returns to Step S30 again. That is, the control unit 34 stands by until the temperature of the second absorbent liquid 28 falls within a predetermined range.

第２吸収液２８の温度が所定範囲内である場合、ステップＳ３２において、制御部３４は、いずれの吸収装置に内燃機関１２からの排気が流通されているかを判断する。制御部３４は自らがバルブ７６に対して切り替え指示信号を送信するため、バルブ７６の現在の状態を示す情報を有している。制御部３４は、バルブ７６の状態を示す情報に基づいて、排気が流通されている吸収装置を識別する。   When the temperature of the second absorbing liquid 28 is within the predetermined range, in step S32, the control unit 34 determines to which absorbing device the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulated. The control unit 34 has information indicating the current state of the valve 76 in order to transmit a switching instruction signal to the valve 76. Based on the information indicating the state of the valve 76, the control unit 34 identifies the absorption device through which the exhaust gas is circulated.

内燃機関１２からの排気が第３吸収装置７２に流通されている場合、ステップＳ３４において、制御部３４は、排気が流通されていない第１吸収装置１６が有する第１吸収液１８ａの硝酸濃度が第１濃度閾値以上であるか否かを判定する。第１吸収液１８ａの硝酸濃度が第１濃度閾値未満である場合はステップＳ３０に戻る。   When the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulated through the third absorber 72, in step S34, the control unit 34 determines that the nitric acid concentration of the first absorbent 18a included in the first absorber 16 where the exhaust is not circulated. It is determined whether or not it is equal to or higher than the first density threshold. If the nitric acid concentration of the first absorbent 18a is less than the first concentration threshold, the process returns to step S30.

第１吸収液１８ａの硝酸濃度が第１濃度閾値以上である場合は、ステップＳ３６において、制御部３４は、再生装置２２ａに対して第１吸収液１８ａの再生処理の開始を指示する。再生装置２２ａは当該指示に従って動作を開始する。当該再生処理により、第１吸収液１８に吸収された硝酸は第１吸収液１８ａから分離される。分離硝酸は、第２吸収装置２６へ流通させられ、第２吸収装置２６において第２吸収液２８に吸収される。   When the nitric acid concentration of the first absorbent 18a is equal to or higher than the first concentration threshold, in step S36, the controller 34 instructs the regeneration device 22a to start the regeneration process of the first absorbent 18a. The playback device 22a starts operating according to the instruction. By the regeneration process, nitric acid absorbed in the first absorbent 18 is separated from the first absorbent 18a. The separated nitric acid is circulated to the second absorption device 26 and is absorbed by the second absorption liquid 28 in the second absorption device 26.

ステップＳ３８において、再生装置２２ａが再生処理を継続しつつ、制御部３４は、第１吸収液１８ａの硝酸濃度が、第１濃度閾値よりも小さい第２濃度閾値以上であり、且つ、第２吸収液２８の温度が所定範囲内であるか否かを判定する。   In step S38, while the regeneration device 22a continues the regeneration process, the control unit 34 has the nitric acid concentration of the first absorbent 18a equal to or higher than the second concentration threshold smaller than the first concentration threshold, and the second absorption. It is determined whether or not the temperature of the liquid 28 is within a predetermined range.

当該条件を満たす場合は再度ステップＳ３８の処理を行う。つまり、制御部３４は、第１吸収液１８ａの硝酸濃度及び第２吸収液２８の温度のモニタを続ける。そして、第１吸収液１８ａの硝酸濃度及び第２吸収液２８の温度が上記条件を満たさなくなるまで、再生装置２２ａは第１吸収液１８ａの再生処理を継続する。   If the condition is satisfied, the process of step S38 is performed again. That is, the control unit 34 continues to monitor the nitric acid concentration of the first absorbent 18a and the temperature of the second absorbent 28. Then, the regeneration device 22a continues the regeneration process of the first absorbent 18a until the nitric acid concentration of the first absorbent 18a and the temperature of the second absorbent 28 do not satisfy the above conditions.

ステップＳ３８で当該条件を満たさなくなった場合は、ステップＳ４０において、制御部３４は、再生装置に再生処理の停止指示を送信し、それを受けた再生装置は再生処理を停止させる。   If the condition is not satisfied in step S38, in step S40, the control unit 34 transmits an instruction to stop the reproduction process to the reproduction apparatus, and the reproduction apparatus that receives the instruction stops the reproduction process.

ステップＳ３２において内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６に流通されていると判断された場合、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２〜Ｓ４６、及びＳ４０においては、再生処理対象及び濃度閾値との比較対象が第１吸収液１８ａから第１吸収液１８ｂに変更されるだけで、その処理内容はステップＳ３４〜Ｓ４０の処理と同様であるため、その説明は省略する。   If it is determined in step S32 that the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is distributed to the first absorber 16, the process proceeds to step S42. In steps S42 to S46 and S40, only the regeneration process target and the comparison target with the concentration threshold value are changed from the first absorption liquid 18a to the first absorption liquid 18b, and the processing content is the same as the processing of steps S34 to S40. Since it is the same, the description is abbreviate | omitted.

以上の通り、本実施形態によれば、内燃機関１２からの排気の流路に第１吸収装置１６及び第３吸収装置７２が並列に設けられ、再生装置２２は、これらのうち、内燃機関１２からの排気が流通されていない吸収装置が有する第１吸収液１８に対して再生処理を行う。例えば、第１吸収装置１６に内燃機関１２からの排気が流通されているとき、再生装置２２ｂは排気が流通されていない第３吸収装置７２の第１吸収液１８ｂに対して再生処理を行う。第１吸収液１８ａの硝酸濃度が第３濃度閾値以上になった場合は、内燃機関１２からの排気は第３吸収装置７２に流通され、排気中の硝酸は再生済みの第１吸収液１８ｂに好適に吸収される。その間に再生装置２２ａが第１吸収液１８ａに対して再生処理を行う。そして、第１吸収液１８ｂの硝酸濃度が第３濃度閾値以上になった場合は、内燃機関１２からの排気は再度第１吸収装置１６に流通され、排気中の硝酸は再生済みの第１吸収液１８ａに好適に吸収される。   As described above, according to the present embodiment, the first absorber 16 and the third absorber 72 are provided in parallel in the exhaust flow path from the internal combustion engine 12, and the regenerator 22 includes the internal combustion engine 12. A regeneration process is performed on the first absorbing liquid 18 of the absorbing device in which no exhaust gas is distributed. For example, when the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulated through the first absorber 16, the regenerator 22b performs a regeneration process on the first absorbent 18b of the third absorber 72 where the exhaust is not circulated. When the concentration of nitric acid in the first absorbent 18a is equal to or greater than the third concentration threshold, the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulated to the third absorber 72, and the nitric acid in the exhaust enters the regenerated first absorbent 18b. Preferably absorbed. Meanwhile, the regeneration device 22a performs a regeneration process on the first absorbent 18a. When the concentration of nitric acid in the first absorbent 18b becomes equal to or greater than the third concentration threshold, the exhaust from the internal combustion engine 12 is circulated to the first absorber 16 again, and the nitric acid in the exhaust is regenerated in the first absorption. The liquid 18a is suitably absorbed.

このように、排気浄化装置７０においては、一方の吸収装置において内燃機関１２からの排気中の硝酸の吸収処理が行われ、それと同時並行して他方の吸収装置の吸収液の再生処理を行う。これにより、第２吸収装置２６への排気の流通を防止しつつ、内燃機関１２が連続的に動作した場合、つまり長時間連続した排気が排出される場合であっても、好適に排気中の硝酸の吸収処理を行いながら第１吸収液１８ａ又は１８ｂの再生処理を行うことができる。   In this way, in the exhaust purification device 70, the absorption processing of nitric acid in the exhaust from the internal combustion engine 12 is performed in one of the absorption devices, and at the same time, the regeneration processing of the absorption liquid of the other absorption device is performed. Accordingly, even when the internal combustion engine 12 is continuously operated, that is, when exhaust gas is continuously exhausted for a long time, while preventing the exhaust gas from flowing to the second absorber 26, While the nitric acid is absorbed, the first absorbent 18a or 18b can be regenerated.

なお、例えば第１吸収液１８ａの再生処理の最中に第１吸収液１８ｂの硝酸濃度が第３硝酸濃度以上となったことで内燃機関１２からの排気が第１吸収装置１６に流通させられた場合は、第１吸収液１８ａの再生処理を直ちに停止させる。   For example, the exhaust gas from the internal combustion engine 12 is circulated to the first absorber 16 because the nitric acid concentration of the first absorbent 18b becomes equal to or higher than the third nitric acid concentration during the regeneration process of the first absorbent 18a. If this happens, the regeneration process of the first absorbent 18a is immediately stopped.

本実施形態では、内燃機関１２からの排気の流路に２つの吸収装置が並列に設けられていたが、３以上の吸収装置を並列に設けるようにしてもよい。この場合であっても、複数の吸収装置のうち、内燃機関１２からの排気が流通されていない吸収装置が有する吸収液に対して再生処理を行う。   In the present embodiment, two absorption devices are provided in parallel in the exhaust flow path from the internal combustion engine 12, but three or more absorption devices may be provided in parallel. Even in this case, the regeneration process is performed on the absorbing liquid of the absorbing device that does not circulate the exhaust gas from the internal combustion engine 12 among the plurality of absorbing devices.

また、本実施形態のように、内燃機関１２からの排気中の硝酸を吸収する吸収装置が並列に複数設けられた場合、１つの再生装置において複数の吸収装置が有する複数の吸収液を再生するようにしてもよい。この場合、各吸収装置から吸収液が再生装置に送られて再生処理が行われる。再生済みの吸収液は各吸収液へ戻される。この態様によれば、吸収装置毎に再生装置２２を設ける必要がなくなり、コストの低減が実現される。   Further, as in the present embodiment, when a plurality of absorbers that absorb nitric acid in the exhaust from the internal combustion engine 12 are provided in parallel, a plurality of absorbing liquids included in the plurality of absorbers are regenerated in one regenerator. You may do it. In this case, the absorbing solution is sent from each absorbing device to the regenerating device and the regenerating process is performed. The regenerated absorbent is returned to each absorbent. According to this aspect, there is no need to provide the regenerator 22 for each absorber, and cost reduction is realized.

１０，６０，７０ 排気浄化装置、１２ 内燃機関、１４ 改質装置、１６ 第１吸収装置、１８，１８ａ，１８ｂ 第１吸収液、２０ 排気管、２２ 再生装置、２４ 分離硝酸流路、２６ 第２吸収装置、２８ 第２吸収液、３０ 温度センサ、３２ 濃度センサ、３４ 制御部、３６ 温度調整装置、６４，７６ バルブ、７２ 第３吸収装置。   10, 60, 70 Exhaust purification device, 12 Internal combustion engine, 14 Reforming device, 16 First absorption device, 18, 18a, 18b First absorption liquid, 20 Exhaust pipe, 22 Regeneration device, 24 Separation nitric acid flow path, 26 2 absorption device, 28 2nd absorption liquid, 30 temperature sensor, 32 concentration sensor, 34 control part, 36 temperature adjustment device, 64,76 valve, 72 3rd absorption device.

Claims (7)

内燃機関からの排気に含まれる窒素酸化物を浄化するための内燃機関の排気浄化装置であって、
第１吸収液を有し、前記内燃機関からの排気が流通されることで前記窒素酸化物を前記第１吸収液に吸収させる第１吸収装置と、
前記第１吸収液に吸収された前記窒素酸化物を前記第１吸収装置内に貯留された前記第１吸収液から分離させる分離処理を行う分離手段と、
第２吸収液を有し、前記第１吸収液から分離された前記窒素酸化物を前記第２吸収液に吸収させる第２吸収装置と、
前記分離手段により分離された前記窒素酸化物を前記第２吸収装置へ流通させるための窒素酸化物流路と、
を備えることを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。 An exhaust purification device for an internal combustion engine for purifying nitrogen oxides contained in exhaust from the internal combustion engine,
A first absorption device that has a first absorption liquid and causes the first absorption liquid to absorb the nitrogen oxides by passing exhaust gas from the internal combustion engine;
Separation means for performing a separation process for separating the nitrogen oxides absorbed in the first absorption liquid from the first absorption liquid stored in the first absorption device ;
A second absorption device that has a second absorption liquid and causes the second absorption liquid to absorb the nitrogen oxides separated from the first absorption liquid;
A nitrogen oxide flow path for circulating the nitrogen oxide separated by the separation means to the second absorber;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising: 前記第２吸収液は、温度によって前記窒素酸化物の吸収率が変動し、
前記内燃機関の排気浄化装置は、
前記第２吸収液の温度を検出する温度検出手段、
をさらに備え、
前記分離手段は、前記第２吸収液の温度が所定範囲内である場合に、前記分離処理を行う、
ことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The absorption rate of the nitrogen oxide varies depending on the temperature of the second absorption liquid,
The exhaust gas purification device for the internal combustion engine includes:
Temperature detecting means for detecting the temperature of the second absorbent,
Further comprising
The separation means performs the separation process when the temperature of the second absorbent is within a predetermined range;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein: 前記第２吸収液の温度を前記所定範囲となるよう調整する温度調整手段、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。 Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the second absorbent to be within the predetermined range;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising: 前記第１吸収装置に前記内燃機関からの排気が流通されているか否かを検出する排気流通検出手段、
をさらに備え、
前記分離手段は、前記第１吸収装置に前記内燃機関からの排気が流通されているときは、前記分離処理を行わない、
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 An exhaust gas flow detecting means for detecting whether or not the exhaust gas from the internal combustion engine is distributed to the first absorber;
Further comprising
The separation means does not perform the separation process when exhaust gas from the internal combustion engine is circulated through the first absorber.
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust gas purification device is an internal combustion engine. 前記第１吸収装置に前記内燃機関からの排気が流通されているときに、前記第２吸収装置にも前記内燃機関からの排気が流通され、前記第２吸収装置が前記内燃機関からの排気に含まれる前記窒素酸化物を前記第２吸収液に吸収させる、
ことを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。 When exhaust gas from the internal combustion engine is circulated through the first absorption device, exhaust gas from the internal combustion engine is also circulated through the second absorption device, and the second absorption device serves as exhaust gas from the internal combustion engine. Absorbing the nitrogen oxide contained in the second absorption liquid;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 4, characterized in that: 前記第１吸収装置は複数設けられ、
前記内燃機関の排気浄化装置は、
前記内燃機関からの排気の流路を切り替えて、前記内燃機関からの排気を前記複数の第１吸収装置のいずれかに流通させる流路切り替え装置、
をさらに備え、
前記分離手段は、前記複数の第１吸収装置のうち、前記内燃機関からの排気が流通されていない第１吸収装置に吸収された前記窒素酸化物を分離させる、
ことを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。 A plurality of the first absorption devices are provided,
The exhaust gas purification device for the internal combustion engine includes:
A flow path switching device that switches a flow path of the exhaust gas from the internal combustion engine and distributes the exhaust gas from the internal combustion engine to any of the plurality of first absorbers;
Further comprising
The separation means separates the nitrogen oxides absorbed by the first absorption device in which exhaust from the internal combustion engine is not circulated among the plurality of first absorption devices.
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 4, characterized in that: 前記第１吸収液の窒素酸化物濃度を検出する濃度検出手段、
をさらに備え、
前記分離手段は、前記第１吸収液の窒素酸化物濃度が所定値以上の場合に、前記分離処理を行う、
ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 Concentration detecting means for detecting the nitrogen oxide concentration of the first absorbing liquid;
Further comprising
The separation means performs the separation process when the nitrogen oxide concentration of the first absorption liquid is a predetermined value or more.
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the exhaust gas purification device is an internal combustion engine.
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