JPH02280837A - 内燃エンジン排気ガスの接触酸化及び環元コンバーター - Google Patents
内燃エンジン排気ガスの接触酸化及び環元コンバーターInfo
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- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の産業上の利用分野）
本発明は、排気ガスの環境上の影響を減少するために、
外部環境への排気ガスの放出の前に、このようなガスか
らの不完全燃焼生成物を排除する目的のため、内燃エン
ジンの排気ガスサーキットへの適用のための触媒コンバ
ーターに関スル。
外部環境への排気ガスの放出の前に、このようなガスか
らの不完全燃焼生成物を排除する目的のため、内燃エン
ジンの排気ガスサーキットへの適用のための触媒コンバ
ーターに関スル。
（従来の技術及び発明が解決しようとする課Ｂ）内燃エ
ンジン排気ガス中に含まれる公害ガスの排除のための触
媒装置が知られている。
ンジン排気ガス中に含まれる公害ガスの排除のための触
媒装置が知られている。
このような公害ガスは、本質的に未燃焼炭化水素、分解
炭化水素、−酸化炭素及び窒素酸化物からなる。
炭化水素、−酸化炭素及び窒素酸化物からなる。
その問題は、云ゆる触媒マフラーにより解決されていて
、そのマフラーは、白金及びロジウムの如き貴金属系触
媒を用いて、炭化水素及び−酸化炭素を完全燃焼し、窒
素酸化物を分解する。
、そのマフラーは、白金及びロジウムの如き貴金属系触
媒を用いて、炭化水素及び−酸化炭素を完全燃焼し、窒
素酸化物を分解する。
しかしながら、この解決法は、白金及びロジウムの高コ
スト及びこれらの二つの金属系触媒がガソリン中に含ま
れる鉛及び硫黄による被毒に非常に感受性であるという
事実の如き、種りの欠点を有している。それ故、それら
は、使用するガソリンが無鉛であり、しかもアンチノッ
キング剤としてＭＴＢＥ （即ち、メチルｔ−ブチルエ
ーテル）を含むことを必要とする。これはそれ自体で、
環式炭化水素の放出により引き起こされる別の問題を生
じる。
スト及びこれらの二つの金属系触媒がガソリン中に含ま
れる鉛及び硫黄による被毒に非常に感受性であるという
事実の如き、種りの欠点を有している。それ故、それら
は、使用するガソリンが無鉛であり、しかもアンチノッ
キング剤としてＭＴＢＥ （即ち、メチルｔ−ブチルエ
ーテル）を含むことを必要とする。これはそれ自体で、
環式炭化水素の放出により引き起こされる別の問題を生
じる。
（課題を解決するための手段）
今般、本発明者らは、従来技術の欠点を解決する、内燃
エンジン排気ガスのための接触酸化及び還元コンバータ
ーを発見した。特に、本発明者らの触媒コンバーターは
、加鉛ガソリン、無鉛ガソリン及びアルコールで駆動す
るエンジンの公害ガスを排除し得る。
エンジン排気ガスのための接触酸化及び還元コンバータ
ーを発見した。特に、本発明者らの触媒コンバーターは
、加鉛ガソリン、無鉛ガソリン及びアルコールで駆動す
るエンジンの公害ガスを排除し得る。
前記のコンバーターは、使用される触媒がＣｒ。
Ｍｎ、 Ｆｅｎ Ｃｏ、 Ｎｉ＋ Ｃｕ、 Ｚｎ、 Ｓ
ｎ、 Ｂａ＋ Ｌａ及びＣｅからなる群から選ばれる金
属の個々の酸化物または酸化物混合物であることを特徴
とする。
ｎ、 Ｂａ＋ Ｌａ及びＣｅからなる群から選ばれる金
属の個々の酸化物または酸化物混合物であることを特徴
とする。
それは、排気消音器の出口またはエンジンマニホルドの
出口のいずれかに取り付は得る。第一の場合には、それ
は電気抵抗加熱器要素による加熱により反応温度に昇温
される。第二の場合には、排気ガスの熱が、触媒に必要
とされるトリガー温度（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ）を迅速に、且つ自動的に生じる。酸
化反応及び還元反応は発熱的であり、触媒プロセスの持
続を確保する触媒床温度の範囲内に保つ。
出口のいずれかに取り付は得る。第一の場合には、それ
は電気抵抗加熱器要素による加熱により反応温度に昇温
される。第二の場合には、排気ガスの熱が、触媒に必要
とされるトリガー温度（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ ｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ）を迅速に、且つ自動的に生じる。酸
化反応及び還元反応は発熱的であり、触媒プロセスの持
続を確保する触媒床温度の範囲内に保つ。
（発明の詳細な説明）
本発明の内燃エンジン排気ガスのための触媒コンバータ
ーの特徴及び利点は、以下の詳細な説明により更に明瞭
にされる。
ーの特徴及び利点は、以下の詳細な説明により更に明瞭
にされる。
前記のコンバーターは、外部環境への内燃エンジン排気
ガスの放出前の汚染物質除去のため、内燃エンジン排気
ガスの出口サーキットに適用された触媒充填金属チャン
バからなる。
ガスの放出前の汚染物質除去のため、内燃エンジン排気
ガスの出口サーキットに適用された触媒充填金属チャン
バからなる。
ガス燃焼生成物の他に、前記排気ガスは、分解炭化水素
及び未燃焼炭化水素、−酸化炭素及び窒素酸化物を含み
、コンバーターの目的は炭化水素及び−酸化炭素の完全
燃焼並びに窒素酸化物から元素状の窒素及び酸素への還
元を行なうことである。本発明のコンバーターは、加鉛
ガソリンで駆動するエンジンに適するだけでなく、また
無鉛ガソリンまたはアルコールで駆動するエンジンにも
敵し、この場合、それは相対燃焼によりかなりの適し生
成される芳香族炭化水素を排除する。
及び未燃焼炭化水素、−酸化炭素及び窒素酸化物を含み
、コンバーターの目的は炭化水素及び−酸化炭素の完全
燃焼並びに窒素酸化物から元素状の窒素及び酸素への還
元を行なうことである。本発明のコンバーターは、加鉛
ガソリンで駆動するエンジンに適するだけでなく、また
無鉛ガソリンまたはアルコールで駆動するエンジンにも
敵し、この場合、それは相対燃焼によりかなりの適し生
成される芳香族炭化水素を排除する。
コンバーターは、排気消音器の出口またはエンジンマニ
ホルドの出口に配置される。第一の場合には、触媒は、
装甲電気抵抗加熱器要素により、反応目的に充分な温度
に保たれる。第二の場合、触媒はエンジンからの排気ガ
スの出口のすぐ隣に配置されるので、加熱装置は必要で
はない。
ホルドの出口に配置される。第一の場合には、触媒は、
装甲電気抵抗加熱器要素により、反応目的に充分な温度
に保たれる。第二の場合、触媒はエンジンからの排気ガ
スの出口のすぐ隣に配置されるので、加熱装置は必要で
はない。
触媒は、Ｃｒ、 Ｍｒ＋、 Ｆｅ、 Ｃｏ、 Ｎｉ、
Ｃｕ＋ Ｚｎ、 Ｓｎ、 Ｂａ。
Ｃｕ＋ Ｚｎ、 Ｓｎ、 Ｂａ。
Ｌａ及びＣｅからなる群から選ばれる金属の酸化物から
なる。前記の酸化物は純粋であってもよく、もしくは担
持されてもよく、しかも単一酸化物、混合酸化物または
酸化物混合物であってもよい。
なる。前記の酸化物は純粋であってもよく、もしくは担
持されてもよく、しかも単一酸化物、混合酸化物または
酸化物混合物であってもよい。
触媒はペレット、タブレット、直径１〜２０ＩＩＩｌｌ
のビーズもしくはリングあるいは適当な形状の細管モノ
リスの形態であってもよい。
のビーズもしくはリングあるいは適当な形状の細管モノ
リスの形態であってもよい。
純粋もしくは担持の単体もしくは混合物である前記の触
媒は、セラミックモノリスまたは金属担体の上に分散さ
せ得る。
媒は、セラミックモノリスまたは金属担体の上に分散さ
せ得る。
前記の寸法は、触媒床中の低いガス圧力低下を確保する
。
。
触媒は、１〜２００ｎｆ／Ｈの比表面積を有する。
それらは非常に活性であり、典型的には毎時触媒容量当
り２．０００〜１００．０００容量のガスの非常に高い
比ガス供給流量を収容し得る。
り２．０００〜１００．０００容量のガスの非常に高い
比ガス供給流量を収容し得る。
本発明の触媒に関し、内燃エンジンの公害物質排気ガス
が空気との反応を開始する温度は、２００℃〜４００℃
である。
が空気との反応を開始する温度は、２００℃〜４００℃
である。
本発明者らは、必要により種々の比率のｐｔ及びＰｄを
添加した、種々の前記の触媒系のうち、特に内燃エンジ
ンの排気ガスの酸化及び還元に特に活性である触媒系が
、特にｌ：２〜２：１のＣｕ ： Ｃｒ重量比を有する
Ｃｕ酸化物、Ｃｒｌ酸化物及びＨａ酸化物から生成され
た触媒系であることを見い出した。
添加した、種々の前記の触媒系のうち、特に内燃エンジ
ンの排気ガスの酸化及び還元に特に活性である触媒系が
、特にｌ：２〜２：１のＣｕ ： Ｃｒ重量比を有する
Ｃｕ酸化物、Ｃｒｌ酸化物及びＨａ酸化物から生成され
た触媒系であることを見い出した。
これらの触媒は、塩の分解による押出成形のように調製
され、そして触媒コンバーター中に入れられる前に、そ
れらは空気中で８００℃〜１０００℃で２０〜５０分間
爛焼されて、操作温度から独立にそれらの挙動を安定化
する。
され、そして触媒コンバーター中に入れられる前に、そ
れらは空気中で８００℃〜１０００℃で２０〜５０分間
爛焼されて、操作温度から独立にそれらの挙動を安定化
する。
本発明のコンバーターは、エンジンシリンダから排気マ
ニホルドの下流に挿入され、且つ通常の排気管に連結さ
れた充分な容量の鋼シリンダからなる。
ニホルドの下流に挿入され、且つ通常の排気管に連結さ
れた充分な容量の鋼シリンダからなる。
コンバーターは、触媒を検査し、添加し、必要により同
じ触媒を交換するための開口部を備えていてもよい。
じ触媒を交換するための開口部を備えていてもよい。
それは、触媒の効率を監視するための温度プローブを取
り付けてもよい。
り付けてもよい。
適当な口径のニッケルークロムワイヤーメツシュが、触
媒物質を支持し、且つ含むため、上流及び下流に置かれ
る。通常の操作中の触媒床の温度プロフィールは、３５
０℃〜８５０°Ｃである。これらの温度レベルは、通常
の構成物質の使用を可能にする。
媒物質を支持し、且つ含むため、上流及び下流に置かれ
る。通常の操作中の触媒床の温度プロフィールは、３５
０℃〜８５０°Ｃである。これらの温度レベルは、通常
の構成物質の使用を可能にする。
加えて、酸化状態が温度プロフィールに従って変化する
触媒の性質は、窒素酸化物が元素状窒素に還元されるこ
とを確実にする。
触媒の性質は、窒素酸化物が元素状窒素に還元されるこ
とを確実にする。
触媒としてＣｕ、 Ｃｒ及びＢａの酸化物の混合物を含
む本発明のコンバーターを、加鉛ガソリンで駆動するエ
ンジンの排気消音器の出口に取り付け、触媒温度を３０
０°Ｃより上に保つことにより、コンバーターからの排
気ガスは約３０ｐｐｍの未燃焼炭化水素、１１００ｐｐ
未満のＣｏ及び約２ ｐｐｍの窒素酸化物を含む。
む本発明のコンバーターを、加鉛ガソリンで駆動するエ
ンジンの排気消音器の出口に取り付け、触媒温度を３０
０°Ｃより上に保つことにより、コンバーターからの排
気ガスは約３０ｐｐｍの未燃焼炭化水素、１１００ｐｐ
未満のＣｏ及び約２ ｐｐｍの窒素酸化物を含む。
触媒としてＣｕ、 Ｃｒ及びＢａの酸化物の混合物を含
む本発明のコンバーターが、加鉛ガソリンで駆動する内
燃エンジンのマニホルドのすぐ下流に取り付けられる場
合、結果は同じである。
む本発明のコンバーターが、加鉛ガソリンで駆動する内
燃エンジンのマニホルドのすぐ下流に取り付けられる場
合、結果は同じである。
適用実験に際し、本発明のコンバーターを１９８３年型
のフィアット・レガタ（Ｆｌ＾Ｔ Ｒｅｇａｔａ） ７
０ Ｓ自動車及び１９８６年型のフィアット・クロマ（
Ｃｒｏｍａ）自動車に取り付けた。これらの自動車はウ
ェーバ−（Ｗｅｂｅｒ）サクションキャブレターを備え
ており、プレミアム加鉛ガソリンで駆動する。
のフィアット・レガタ（Ｆｌ＾Ｔ Ｒｅｇａｔａ） ７
０ Ｓ自動車及び１９８６年型のフィアット・クロマ（
Ｃｒｏｍａ）自動車に取り付けた。これらの自動車はウ
ェーバ−（Ｗｅｂｅｒ）サクションキャブレターを備え
ており、プレミアム加鉛ガソリンで駆動する。
触媒は、下記の特性を有していた。
−化学組成（重量基準）：Ｃｕ２６％；Ｃｒ２１％；Ｂ
ａ０＝ １１％； 一比表面積： １．５ ｇ／ｃｔｌ ；−見掛は密度：
１．５ ｇ／ｃｒｌ ；全細孔容量：０．４５ａａ／
ｇ； 一平均細孔半径：７０人； 一ペレットの大きさ：３ｍｍ。
ａ０＝ １１％； 一比表面積： １．５ ｇ／ｃｔｌ ；−見掛は密度：
１．５ ｇ／ｃｒｌ ；全細孔容量：０．４５ａａ／
ｇ； 一平均細孔半径：７０人； 一ペレットの大きさ：３ｍｍ。
夫々のコンバーターに触媒２０００ｇを充填した。結果
が表１に示される。
が表１に示される。
上記の実施例のコンバーターは、２週間取り付けたまま
であり、エンジンは主に市街地道路約５０００ｋｍの全
距離にわたって毎日数時間運転した。
であり、エンジンは主に市街地道路約５０００ｋｍの全
距離にわたって毎日数時間運転した。
コンバーターは、この期間の終了時に、依然として完全
に作動していた。
に作動していた。
上記のことから、本発明のコンバーターは従来技術の欠
点を除去することがわかる。それらは経済的であり、し
かもガソリン中に含まれる鉛または硫黄により被毒され
ず、熱衝撃を受けず、しかも如何なる種類の公害物質を
生じない。
点を除去することがわかる。それらは経済的であり、し
かもガソリン中に含まれる鉛または硫黄により被毒され
ず、熱衝撃を受けず、しかも如何なる種類の公害物質を
生じない。
Claims (14)
- （１） 加鉛ガソリン、無鉛ガソリン及びアルコールで
作動する内燃エンジンの排気ガスの接触酸化及び還元コ
ンバーターであって、 使用される触媒がＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ
、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅからなる群から選ばれ
る金属の酸化物であることを特徴とする、上記のコンバ
ーター。 - （２） 上記の酸化物が純粋であり、または担持される
ことを特徴とする、請求項１記載のコンバーター。 - （３） 上記の酸化物が単一酸化物もしくは混合酸化物
または酸化物混合物であることを特徴とする、請求項１
記載のコンバーター。 - （４） 上記の酸化物がペレット、タブレット、リング
、１〜２０ｍｍの直径のビーズの形態である、請求項１
記載のコンバーター。 - （５） 前記の触媒が細管モノリスの形態であることを
特徴とする、請求項１記載のコンバーター。 - （６） 前記の金属酸化物がセラミック担体の上に分散
されることを特徴とする、請求項１記載のコンバーター
。 - （７） 前記の金属酸化物が金属担体の上に分散される
ことを特徴とする、請求項１記載のコンバーター。 - （８） 前記の触媒が１〜２００ｍ＾２／ｇの比表面積
を有することを特徴とする、請求項１記載のコンバータ
ー。 - （９） 前記の触媒が、１：２〜２：１のＣｕ：Ｃｒの
重量比を有するＣｕ、Ｃｒ、及びＢａの酸化物の混合物
からなることを特徴とする、請求項１記載のコンバータ
ー。 - （１０） 前記の触媒が、８００℃〜１０００℃の温度
で２０〜５０分間■焼することにより熱安定化されるこ
とを特徴とする、請求項７記載のコンバーター。 - （１１） 排気消音器出口に配置され、且つ装甲電気抵
抗加熱器要素を備えていることを特徴とする、請求項１
記載のコンバーター。 - （１２） エンジンマニホルドの出口に配置されること
を特徴とする、請求項１記載のコンバーター。 - （１３） 通常の操作中の触媒床の温度が３５０℃〜８
５０℃であることを特徴とする、請求項１記載のコンバ
ーター。 - （１４） 毎時触媒の容積当り２，０００〜１００，０
００のガスの容積の比ガス流量で作動することを特徴と
する、請求項１記載のコンバーター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT8920173A IT1229573B (it) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Convertitore catalitico di ossidazione e riduzione per gas di scarico di motori a scoppio. |
| IT20173A/89 | 1989-04-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280837A true JPH02280837A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=11164413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2097797A Pending JPH02280837A (ja) | 1989-04-17 | 1990-04-16 | 内燃エンジン排気ガスの接触酸化及び環元コンバーター |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0393517A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02280837A (ja) |
| CN (1) | CN1046586A (ja) |
| BR (1) | BR9001760A (ja) |
| CA (1) | CA2014712A1 (ja) |
| DD (1) | DD298438A5 (ja) |
| FI (1) | FI901918A0 (ja) |
| HU (1) | HUT57081A (ja) |
| IT (1) | IT1229573B (ja) |
| NO (1) | NO901664L (ja) |
| NZ (1) | NZ233265A (ja) |
| PT (1) | PT93770A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2019529085A (ja) * | 2016-09-07 | 2019-10-17 | メキシケム フロー エセ・ア・デ・セ・ヴェ | 触媒およびこの触媒を用いるフッ素化炭化水素の製造プロセス |
| JP2019532799A (ja) * | 2016-09-07 | 2019-11-14 | メキシケム フロー エセ・ア・デ・セ・ヴェ | 触媒およびこの触媒を用いるフッ素化炭化水素の製造プロセス |
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- 1990-04-17 CA CA002014712A patent/CA2014712A1/en not_active Abandoned
- 1990-04-17 HU HU902461A patent/HUT57081A/hu unknown
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