JPH04141218A - エンジンの排気ガス浄化装置及びその製造方法 - Google Patents
エンジンの排気ガス浄化装置及びその製造方法Info
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- JPH04141218A JPH04141218A JP2261099A JP26109990A JPH04141218A JP H04141218 A JPH04141218 A JP H04141218A JP 2261099 A JP2261099 A JP 2261099A JP 26109990 A JP26109990 A JP 26109990A JP H04141218 A JPH04141218 A JP H04141218A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明はエンジンの排気ガス浄化装置に関する。
（従来の技術）
近年、環境問題がクローズアップされてきており、酸性
雨の原因となるＮＯｘが規制化される兆しが高まりつつ
ある。その場合、特に、ディーゼルエンジン搭載車（以
下、ディーゼル車と称す）は、酸素過剰雰囲気下で運転
されているため、ＮＯｘの還元除去が難しく、このＮＯ
ｘの規制強化か大きな命題として与えられている。
雨の原因となるＮＯｘが規制化される兆しが高まりつつ
ある。その場合、特に、ディーゼルエンジン搭載車（以
下、ディーゼル車と称す）は、酸素過剰雰囲気下で運転
されているため、ＮＯｘの還元除去が難しく、このＮＯ
ｘの規制強化か大きな命題として与えられている。
そして、このような状況下で、ＮＯｘを直接Ｎ２および
０２などに分解する銅イオン交換ゼオライトが発表され
、大きな話顕を呼んでいる。この銅イオン交換ゼオライ
トは、ゼオライトに遷移金属をイオン交換担持してなり
ＮＯｘ分解性能を有する還元触媒として利用され、この
還元触媒と、アルミナに触媒成分を担持した酸化触媒又
は三元触媒とを排気流入側において上流側および下流側
に順に配置して、エンジンの排気ガス浄化装置として用
いられている（特開平０１−１３９１４５号公報参照）
。
０２などに分解する銅イオン交換ゼオライトが発表され
、大きな話顕を呼んでいる。この銅イオン交換ゼオライ
トは、ゼオライトに遷移金属をイオン交換担持してなり
ＮＯｘ分解性能を有する還元触媒として利用され、この
還元触媒と、アルミナに触媒成分を担持した酸化触媒又
は三元触媒とを排気流入側において上流側および下流側
に順に配置して、エンジンの排気ガス浄化装置として用
いられている（特開平０１−１３９１４５号公報参照）
。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、上記の如きエンジンの排気ガス浄化装置では
、銅イオン交換ゼオライト（還元触媒成分）によりＮＯ
を分解する活性温度が、第６図のＡに示すように、３５
０℃付近と高いため、この温度に達するまでは還元触媒
成分としての浄化能カ（ＮＯｘ分解能力）か発揮されず
、低温時（３５０℃以下）にＮＯｘが浄化（分解）され
ないまま排出されて、排気ガス浄化装置出口のＮＯｘｉ
１１度が高いものとなる。その場合、銅イオン交換ゼオ
ライトは、活性浄化能力自体を活発化させることはでき
ても、活性温度を低温側に移行させることが技術的に困
難なものとなる。
、銅イオン交換ゼオライト（還元触媒成分）によりＮＯ
を分解する活性温度が、第６図のＡに示すように、３５
０℃付近と高いため、この温度に達するまでは還元触媒
成分としての浄化能カ（ＮＯｘ分解能力）か発揮されず
、低温時（３５０℃以下）にＮＯｘが浄化（分解）され
ないまま排出されて、排気ガス浄化装置出口のＮＯｘｉ
１１度が高いものとなる。その場合、銅イオン交換ゼオ
ライトは、活性浄化能力自体を活発化させることはでき
ても、活性温度を低温側に移行させることが技術的に困
難なものとなる。
そこで、第５図に示すように、公知の複合酸化物ＢａＯ
−ＣｕＯが特異的に３５０℃以下の低温側の温度域まで
ＮＯｘを吸着することに着目し、このＢａＯ−ＣｕＯな
るＮＯｘ吸着材を有するＮＯｘ＠着部材色部材述の銅イ
オン交換ゼオライトとを併用、つまりＮＯｘ吸着部材と
、還元触媒とを上流側および下流側に順に配置した排気
ガス浄化装置を構成してＮｏを効果的に浄化することが
考えられる。尚、第５図はＣｕ−アルカリ土類金属系複
合酸化物のＮｏ除去態を示す図である。
−ＣｕＯが特異的に３５０℃以下の低温側の温度域まで
ＮＯｘを吸着することに着目し、このＢａＯ−ＣｕＯな
るＮＯｘ吸着材を有するＮＯｘ＠着部材色部材述の銅イ
オン交換ゼオライトとを併用、つまりＮＯｘ吸着部材と
、還元触媒とを上流側および下流側に順に配置した排気
ガス浄化装置を構成してＮｏを効果的に浄化することが
考えられる。尚、第５図はＣｕ−アルカリ土類金属系複
合酸化物のＮｏ除去態を示す図である。
しかしながら、排気系における排気ガス浄化装置内では
、その上流側と下流側とで温度格差が生じているため、
上流側のＮＯｘ吸着材が低温域から３５０℃以上の温度
域（高温域）に達してＮ。
、その上流側と下流側とで温度格差が生じているため、
上流側のＮＯｘ吸着材が低温域から３５０℃以上の温度
域（高温域）に達してＮ。
Ｘか離脱し始めても、下流側の銅イオン交換ゼオライト
が未だ３５０℃付近の温度域に達しないで還元触媒とし
ての浄化能力が発揮されず、低温時における排気ガス浄
化装置出口のＮＯｘ吸着材度を効果的に低減させること
ができない。
が未だ３５０℃付近の温度域に達しないで還元触媒とし
ての浄化能力が発揮されず、低温時における排気ガス浄
化装置出口のＮＯｘ吸着材度を効果的に低減させること
ができない。
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、上記排気ガス浄化装置内において低温
時における温度格差が小さくなるよう、ＮＯｘ吸着材お
よび還元触媒成分を配し、排気ガス浄化装置出口のＮＯ
ｘ８度を効果的に低減させようとするものである。
とするところは、上記排気ガス浄化装置内において低温
時における温度格差が小さくなるよう、ＮＯｘ吸着材お
よび還元触媒成分を配し、排気ガス浄化装置出口のＮＯ
ｘ８度を効果的に低減させようとするものである。
（課題を解決するための手段及びその作用）上記目的を
達成するため、本発明の解決手段は、エンジンの排気系
に触媒が介在されたエンジンの排気ガス浄化装置を前提
とする。そして、上記触媒を、触媒担体に、所定温度以
下でＮＯｘを吸着するＮＯｘ吸着材と、ゼオライトに遷
移金属をイオン交換担持してなり上記所定温度付近でＮ
Ｏｘ分解性能を有する還元触媒成分とを分散混在させて
担持せしめてなる構成としたものである。
達成するため、本発明の解決手段は、エンジンの排気系
に触媒が介在されたエンジンの排気ガス浄化装置を前提
とする。そして、上記触媒を、触媒担体に、所定温度以
下でＮＯｘを吸着するＮＯｘ吸着材と、ゼオライトに遷
移金属をイオン交換担持してなり上記所定温度付近でＮ
Ｏｘ分解性能を有する還元触媒成分とを分散混在させて
担持せしめてなる構成としたものである。
この場合、ＮＯｘ吸着材としては、Ｂａ０−ＣＵＯに代
表される複合酸化物を用いるのが適切である。
表される複合酸化物を用いるのが適切である。
また、還元触媒成分としては、銅イオンに代表される遷
移金属をイオン交換したゼオライト（銅イオン交換ゼオ
ライト）を用いるのが適切である。
移金属をイオン交換したゼオライト（銅イオン交換ゼオ
ライト）を用いるのが適切である。
このイオン交換する遷移金属は、Ｃｕをはじめ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉ
ｒ等も単一または複合の形で使用可能である。
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉ
ｒ等も単一または複合の形で使用可能である。
したがって、エンジンの吸気系に設けられた触媒は、Ｎ
Ｏｘ吸着材および還元触媒成分が分散混在して担持され
た触媒担体よりなり、ＮＯｘ吸着材および還元触媒成分
の単位当りの熱容量が小さくなって、ＮＯｘ吸着材およ
び還元触媒成分への排気ガス温度の伝達が均一に且つ迅
速になされる。
Ｏｘ吸着材および還元触媒成分が分散混在して担持され
た触媒担体よりなり、ＮＯｘ吸着材および還元触媒成分
の単位当りの熱容量が小さくなって、ＮＯｘ吸着材およ
び還元触媒成分への排気ガス温度の伝達が均一に且つ迅
速になされる。
この場合、ＮＯｘ吸着部材および還元触媒を層状化して
上流側よりＮＯｘ吸着部材および還元触媒の順で交互に
複数組積層することが考えられるが、このものでは各層
間の隔壁が邪魔になって、排気ガス温度が下流側に順次
迅速に伝達され難いものとなり、触媒担体としてはＮＯ
ｘ吸着キイおよび還元触媒成分か分散混在されたものの
ほうが排気ガス温度を伝達する上で有利である。
上流側よりＮＯｘ吸着部材および還元触媒の順で交互に
複数組積層することが考えられるが、このものでは各層
間の隔壁が邪魔になって、排気ガス温度が下流側に順次
迅速に伝達され難いものとなり、触媒担体としてはＮＯ
ｘ吸着キイおよび還元触媒成分か分散混在されたものの
ほうが排気ガス温度を伝達する上で有利である。
また、第２図に示すように、ＮＯｘ＠着材と還元触媒成
分とが分散混在して担持する触媒担体のある時間におけ
る上流端から下流端までの間の温度分布は図中Ｔで示す
温度分布曲線より得られ、この温度分布曲線Ｔは、ＮＯ
ｘ吸着材および還元触媒への排気ガス温度の伝達が均一
に且つ迅速になされることから１本で描かれる。この温
度分布曲線Ｔに基づいて、該温度分布曲線Ｔの温度が４
００℃以上となる触媒担体位置（触媒担体上流位置）で
は、図中αで示すようにＮＯｘ吸着材によるＮＯｘの吸
着がなされず離脱を最も活発に行う一方、図中βで示す
ように還元触媒成分によりＮＯｘをＮ２および０２など
に大量に分解しＮＯｘ分解性能を最も活発化させる。ま
た、温度分布曲線Ｔの温度が３５０℃〜４００℃となる
触媒担体位置（触媒担体中央位置）では、図中αで示す
ようにＮＯｘ吸着材に吸着されていたＮＯｘの離脱を始
める一方、図中βで示すように還元触媒成分によるＮＯ
ｘ分解性能を存続させている。さらに、温度分布曲線Ｔ
の温度が３５０℃以下となる触媒担体位Ｍ（触媒担体下
流位置）では、図中αで示すようにＮＯｘ吸着材にＮＯ
ｘを大量に吸着する一方、図中βで示すように還元触媒
成分によるＮＯｘ分解性能を残しつつ次第に衰退し始め
る。そして、時間の経過に伴って温度分布曲線Ｔが高温
側に移行し、各温度域における触媒Ｎ体位置を高温側に
推移させて、最終的に温度分布曲線Ｔの温度が４００℃
以上となる触媒担体位置まで近付けることが行われる。
分とが分散混在して担持する触媒担体のある時間におけ
る上流端から下流端までの間の温度分布は図中Ｔで示す
温度分布曲線より得られ、この温度分布曲線Ｔは、ＮＯ
ｘ吸着材および還元触媒への排気ガス温度の伝達が均一
に且つ迅速になされることから１本で描かれる。この温
度分布曲線Ｔに基づいて、該温度分布曲線Ｔの温度が４
００℃以上となる触媒担体位置（触媒担体上流位置）で
は、図中αで示すようにＮＯｘ吸着材によるＮＯｘの吸
着がなされず離脱を最も活発に行う一方、図中βで示す
ように還元触媒成分によりＮＯｘをＮ２および０２など
に大量に分解しＮＯｘ分解性能を最も活発化させる。ま
た、温度分布曲線Ｔの温度が３５０℃〜４００℃となる
触媒担体位置（触媒担体中央位置）では、図中αで示す
ようにＮＯｘ吸着材に吸着されていたＮＯｘの離脱を始
める一方、図中βで示すように還元触媒成分によるＮＯ
ｘ分解性能を存続させている。さらに、温度分布曲線Ｔ
の温度が３５０℃以下となる触媒担体位Ｍ（触媒担体下
流位置）では、図中αで示すようにＮＯｘ吸着材にＮＯ
ｘを大量に吸着する一方、図中βで示すように還元触媒
成分によるＮＯｘ分解性能を残しつつ次第に衰退し始め
る。そして、時間の経過に伴って温度分布曲線Ｔが高温
側に移行し、各温度域における触媒Ｎ体位置を高温側に
推移させて、最終的に温度分布曲線Ｔの温度が４００℃
以上となる触媒担体位置まで近付けることが行われる。
これにより、触媒担体による浄化後のＮＯｘ４度が図中
γで示すような特性となり、Ｎ０ｘｅＫｉｔ材と還元触
媒成分との３５０℃に到達するまでの温度差によりＮ２
およびＯコなどに分解し切れなかったＮＯｘの濃度は可
及的に小さな値となる。
γで示すような特性となり、Ｎ０ｘｅＫｉｔ材と還元触
媒成分との３５０℃に到達するまでの温度差によりＮ２
およびＯコなどに分解し切れなかったＮＯｘの濃度は可
及的に小さな値となる。
（第１実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の実施例に係るガソリンエンジンの排気
ガス浄化装置Ｓを示し、この排気ガス浄化装置Ｓとして
は、図示しないエンジンの排気系となる排気管１の途中
に設けられた触媒２を備えてなる。該触媒２は、３５０
℃以下の低温域で排気ガス中に含有されているＮＯｘを
吸るするＮＯｘ吸着材３と、３５０℃付近からの高温域
で開気ガス中に含有されているＮＯｘをＮ２および０２
などに分解するＮＯｘ分解性能を有する還元触媒成分４
とが分散混在して担持された触媒担体５よりなる。この
触媒担体５は、排気管１に一体的に形成された排気ガス
浄化装置Ｓのケーシング６内に設けられている。
ガス浄化装置Ｓを示し、この排気ガス浄化装置Ｓとして
は、図示しないエンジンの排気系となる排気管１の途中
に設けられた触媒２を備えてなる。該触媒２は、３５０
℃以下の低温域で排気ガス中に含有されているＮＯｘを
吸るするＮＯｘ吸着材３と、３５０℃付近からの高温域
で開気ガス中に含有されているＮＯｘをＮ２および０２
などに分解するＮＯｘ分解性能を有する還元触媒成分４
とが分散混在して担持された触媒担体５よりなる。この
触媒担体５は、排気管１に一体的に形成された排気ガス
浄化装置Ｓのケーシング６内に設けられている。
上記ＮＯｘ吸着材３の製造方法としては、例えば１３．
６ｇ秤量したＣｕＯ粉末と、例えば３４゜６ｇ秤量した
ＢａＣＯ３粉末とをボールミルに混合した後、１０００
℃（６００℃〜１０００℃）で焼成して結晶化（酸化物
の形にする）する。その後、粉砕し、バインダー（アル
ミナスラリー）を１０ｇ加えて８５０℃で５時間焼成し
てＮＯｘ吸着材３が作られる。この場合、完成品の複合
酸化物ＣｕＯ：ＢａＯの比率はに１となるように：ｉ８
整する。
６ｇ秤量したＣｕＯ粉末と、例えば３４゜６ｇ秤量した
ＢａＣＯ３粉末とをボールミルに混合した後、１０００
℃（６００℃〜１０００℃）で焼成して結晶化（酸化物
の形にする）する。その後、粉砕し、バインダー（アル
ミナスラリー）を１０ｇ加えて８５０℃で５時間焼成し
てＮＯｘ吸着材３が作られる。この場合、完成品の複合
酸化物ＣｕＯ：ＢａＯの比率はに１となるように：ｉ８
整する。
一方、還元触媒成分４の製造方法としては、Ｓｉ／ＡＩ
比が４０となるように混合されたシリカゾルとアルミナ
ゾルとの混合物６０部に、ゼオライト（Ｓｔ／ＡＩ比は
４０）粉末１００部及び水６０部を加えて充分撹拌し、
硝酸アルミニウム溶液でｐＨを３〜６とし、ウォッシュ
コート用スラリーをバインダーとして調整しておく。そ
して、コージェライト製モノリス状ハニカム担体を水に
浸漬し、余分な水を吹き払った後、上記ウォッシュコー
ト用スラリー（バインダー）に浸漬し、取出した後余分
なスラリーを圧縮空気で吹き払い、８０℃で２０分乾燥
させ、さらにこれを６００℃で１時間電気炉中で焼成す
る。これにより得られた焼成体を０．０２ｍｏｌ／１程
度の低濃度酢酸銅水溶液中に２４時間浸漬し、イオン交
換操作を数回繰返して行って担持した後、１５０’Ｃで
２時間乾燥してイオン交換率１４３９６の銅イオン交換
ゼオライト（還元触媒成分４）が作られる。この場合、
第６図に示すように、イオン交換率１４３％の銅イオン
交換ゼオライトにより分解された図中Ａで示すＮｏは、
温度変化に応じて、図中Ｂで示すＮ２、図中Ｃで示す。
比が４０となるように混合されたシリカゾルとアルミナ
ゾルとの混合物６０部に、ゼオライト（Ｓｔ／ＡＩ比は
４０）粉末１００部及び水６０部を加えて充分撹拌し、
硝酸アルミニウム溶液でｐＨを３〜６とし、ウォッシュ
コート用スラリーをバインダーとして調整しておく。そ
して、コージェライト製モノリス状ハニカム担体を水に
浸漬し、余分な水を吹き払った後、上記ウォッシュコー
ト用スラリー（バインダー）に浸漬し、取出した後余分
なスラリーを圧縮空気で吹き払い、８０℃で２０分乾燥
させ、さらにこれを６００℃で１時間電気炉中で焼成す
る。これにより得られた焼成体を０．０２ｍｏｌ／１程
度の低濃度酢酸銅水溶液中に２４時間浸漬し、イオン交
換操作を数回繰返して行って担持した後、１５０’Ｃで
２時間乾燥してイオン交換率１４３９６の銅イオン交換
ゼオライト（還元触媒成分４）が作られる。この場合、
第６図に示すように、イオン交換率１４３％の銅イオン
交換ゼオライトにより分解された図中Ａで示すＮｏは、
温度変化に応じて、図中Ｂで示すＮ２、図中Ｃで示す。
２および図中Ｃで示すＮ、Ｏにそれぞれ分解される。ま
た、イオン交換操作を数回繰返して行うことにより浄化
率が高められる。尚、第６図は１４３９ｉ５交換Ｃｕ−
Ｚ触媒上でのＮｏの接触分解を示す図である。
た、イオン交換操作を数回繰返して行うことにより浄化
率が高められる。尚、第６図は１４３９ｉ５交換Ｃｕ−
Ｚ触媒上でのＮｏの接触分解を示す図である。
そして、触媒担体５の混在方法としては゛、■固形のベ
レット状の ＮＯｘ＠着材３；５０ｃｃと、 固形のペレット状の 還元触媒成分４；５０ｃｃとを、 同一容器内で混合して混在体とする。
レット状の ＮＯｘ＠着材３；５０ｃｃと、 固形のペレット状の 還元触媒成分４；５０ｃｃとを、 同一容器内で混合して混在体とする。
■ハニカム状に成形する場合（＋）、
ハニカム体の壁面に、
粘性のある液状にしたＮＯｘ吸着材３を最初の第１層と
して先ずコートし、 粘性のある液状にした還元触媒成分４を次の第２層とし
てコートすることにより混在体とする。
して先ずコートし、 粘性のある液状にした還元触媒成分４を次の第２層とし
てコートすることにより混在体とする。
■ハニカム状に成形する場合Ｃｉ）、
粘性のある液状にしたＮＯｘｍＦｉ材３と、粘性のある
液状にした還元触媒成分４とを同一容器内で混合して混
合スラリーを作り、ハニカム体の壁面に、 上記混合スラリーをコートすることにより混在体とする
。
液状にした還元触媒成分４とを同一容器内で混合して混
合スラリーを作り、ハニカム体の壁面に、 上記混合スラリーをコートすることにより混在体とする
。
また、テスト条件は、
ＳＶ（テストガスの空間速度）
−５００〜１０００ （ｈ″″１）
ＮＯ−５００ｐｐｍ で行う。
したがって、エンジンの吸気管ｌ途中の排気ガス浄化装
置Ｓ（ケーシング６）内に設けられた触媒２、つまりＮ
Ｏｘ吸着材３および還元触媒成分４が分散混在して担持
されてなる触媒担体５により、ＮＯｘ吸着材３および還
元触媒成分４の単位当りの熱容量が小さくなり、ＮＯｘ
吸着材３および還元触媒成分４への排気ガス温度の伝達
が均一に且つ迅速になされる。この結果、排気ガス浄化
装置Ｓ内におけるＮＯｘ吸着材３と還元触媒成分４の温
度格差を可及的に小さくすることができる。
置Ｓ（ケーシング６）内に設けられた触媒２、つまりＮ
Ｏｘ吸着材３および還元触媒成分４が分散混在して担持
されてなる触媒担体５により、ＮＯｘ吸着材３および還
元触媒成分４の単位当りの熱容量が小さくなり、ＮＯｘ
吸着材３および還元触媒成分４への排気ガス温度の伝達
が均一に且つ迅速になされる。この結果、排気ガス浄化
装置Ｓ内におけるＮＯｘ吸着材３と還元触媒成分４の温
度格差を可及的に小さくすることができる。
また、第２図で説明したように、Ｎ０ｘｅＨ材３と還元
触媒成分４とが分散混在して担持されてなる触媒担体５
の所定時間における上流端から下流端までの間の温度分
布を示す温度分布曲線Ｔが、ＮＯｘ吸着材３および還元
触媒成分４への排気ガス温度の伝達を均一に且つ迅速に
行うことから１本で描かれ、この温度分布曲線ＴＩ：基
づいて、該温度分布曲線Ｔの温度が４００℃以上となる
触媒担体位置では、図中αで示すようにＮＯｘ吸む材３
によるＮＯｘの吸着がなされず離脱を最も活発に行う一
方、図中βで示すように還元触媒成分４によりＮＯｘを
Ｎ、、Ｏ，およびＮ２０などに大量に分解しＮＯｘ分解
性能を最も活発化させ、時間の経過に伴って温度分布曲
線αが高温側に移行するに従い、温度分布曲線Ｔの温度
が３５０℃〜４００℃となる触媒担体位置、および３５
０℃以下となる触媒担体位置を高温側に推移させて、最
終的に温度分布曲線Ｔの温度が４００℃以上となる触媒
担体位置まで近付けることが行われる。これにより、触
媒担体５による浄化後のＮｏｘＲ度が図中７で示すよう
な特性となり、ＮＯｘ吸着材３と還元触媒成分４との３
５０℃に到達するまでの温度差によりＮ２，０２および
Ｎ２０などに分解し切れなかったＮＯｘの濃度が可及的
に小さな値となり、よって排気ガス浄化装置Ｓの浄化性
能を向上させることができる。
触媒成分４とが分散混在して担持されてなる触媒担体５
の所定時間における上流端から下流端までの間の温度分
布を示す温度分布曲線Ｔが、ＮＯｘ吸着材３および還元
触媒成分４への排気ガス温度の伝達を均一に且つ迅速に
行うことから１本で描かれ、この温度分布曲線ＴＩ：基
づいて、該温度分布曲線Ｔの温度が４００℃以上となる
触媒担体位置では、図中αで示すようにＮＯｘ吸む材３
によるＮＯｘの吸着がなされず離脱を最も活発に行う一
方、図中βで示すように還元触媒成分４によりＮＯｘを
Ｎ、、Ｏ，およびＮ２０などに大量に分解しＮＯｘ分解
性能を最も活発化させ、時間の経過に伴って温度分布曲
線αが高温側に移行するに従い、温度分布曲線Ｔの温度
が３５０℃〜４００℃となる触媒担体位置、および３５
０℃以下となる触媒担体位置を高温側に推移させて、最
終的に温度分布曲線Ｔの温度が４００℃以上となる触媒
担体位置まで近付けることが行われる。これにより、触
媒担体５による浄化後のＮｏｘＲ度が図中７で示すよう
な特性となり、ＮＯｘ吸着材３と還元触媒成分４との３
５０℃に到達するまでの温度差によりＮ２，０２および
Ｎ２０などに分解し切れなかったＮＯｘの濃度が可及的
に小さな値となり、よって排気ガス浄化装置Ｓの浄化性
能を向上させることができる。
尚、第２図中、δは浄化前のＮＯｘ濃度を示す。
（変形例）
第３図は上記実施例の変形例を示し、この変形例は、触
媒担体５の他に還元触媒成分よりなる担体を別途に設け
たものである。尚、上記実施例と同一の部分については
同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
媒担体５の他に還元触媒成分よりなる担体を別途に設け
たものである。尚、上記実施例と同一の部分については
同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
すなわち、本例では、排気ガス浄化装置Ｓ内における触
媒担体５の直下流側に上記実施例で説明した製造方法に
よる還元触媒成分４のみを担持した還元触媒担体１０を
設けており、触媒２は、触媒担体５および還元触媒担体
１ｏよりなる。
媒担体５の直下流側に上記実施例で説明した製造方法に
よる還元触媒成分４のみを担持した還元触媒担体１０を
設けており、触媒２は、触媒担体５および還元触媒担体
１ｏよりなる。
この場合、触媒担体５によりＮ、、Ｏ，およびＮ、Ｏに
分解し切れなかったＮＯｘが、その触媒担体５直下流側
における還元触媒担体１ｏでＮ２゜０２およびＮ、Ｏに
確実に分解されることになり、よって排気ガス浄化装置
Ｓの浄化性能をさらに向上させることができる。
分解し切れなかったＮＯｘが、その触媒担体５直下流側
における還元触媒担体１ｏでＮ２゜０２およびＮ、Ｏに
確実に分解されることになり、よって排気ガス浄化装置
Ｓの浄化性能をさらに向上させることができる。
（第２実施例）
第４図は本発明の第２実施例を示し、この実施例は、デ
ィーゼルエンジンの排気管に排気ガス浄化装置を適用し
たものである。尚、上記実施例と同一の部分については
同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
ィーゼルエンジンの排気管に排気ガス浄化装置を適用し
たものである。尚、上記実施例と同一の部分については
同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
すなわち、本例では、排気管１゛途中に触媒２′が介在
された排気ガス浄化装置Ｓ゛は、該排気ガス浄化装ｆＳ
−内における触媒担体５−の直上流側に、排気ガス中に
含まれるカーボンを酸化させる酸化触媒１１が設けられ
ている。
された排気ガス浄化装置Ｓ゛は、該排気ガス浄化装ｆＳ
−内における触媒担体５−の直上流側に、排気ガス中に
含まれるカーボンを酸化させる酸化触媒１１が設けられ
ている。
この酸化触媒１１は、公知のウオール・フロー・タイプ
のＤ−Ｐ−Ｆ （ディーゼル・パティキュレート・フィ
ルター）であって、その上流側に設けられたヒータ１２
によって、排気ガス浄化装置Ｓ゛内に排出された排気ガ
ス中のカーボンを一旦加熱して一部酸化させた後、残り
のカーボンを酸化触媒１１により酸化させるようにして
いる。
のＤ−Ｐ−Ｆ （ディーゼル・パティキュレート・フィ
ルター）であって、その上流側に設けられたヒータ１２
によって、排気ガス浄化装置Ｓ゛内に排出された排気ガ
ス中のカーボンを一旦加熱して一部酸化させた後、残り
のカーボンを酸化触媒１１により酸化させるようにして
いる。
上記酸化触媒１１の製造方法としては、アルミナ１００
部と市販の硝酸アルミニウム水溶液１４部とを水および
硝酸と共にボールミリングすることによりウォッシュコ
ートスラリーを生成させる。
部と市販の硝酸アルミニウム水溶液１４部とを水および
硝酸と共にボールミリングすることによりウォッシュコ
ートスラリーを生成させる。
そして、断面積１ｉｎ’当り約４００の流路を含む０．
６５９のコーディエライトの上下流端が交！Ｌに仕切ら
れたハニカム体１３（一体性担体）を上記ウォッシュコ
ートスラリー中に浸漬する。次いで、圧縮空気でハニカ
ム体１３のセル内の過剰液を吹き飛ばし、このハニカム
体１３を乾燥させて遊離の水を除去する。さらに、７０
０℃で１峙間焼成し、焼成したハニカム体１３上に約５
０μｍのアルミナをコートして作る。この場合、酸化触
媒１１により残りのカーボンが酸化されてＣＯ。
６５９のコーディエライトの上下流端が交！Ｌに仕切ら
れたハニカム体１３（一体性担体）を上記ウォッシュコ
ートスラリー中に浸漬する。次いで、圧縮空気でハニカ
ム体１３のセル内の過剰液を吹き飛ばし、このハニカム
体１３を乾燥させて遊離の水を除去する。さらに、７０
０℃で１峙間焼成し、焼成したハニカム体１３上に約５
０μｍのアルミナをコートして作る。この場合、酸化触
媒１１により残りのカーボンが酸化されてＣＯ。
に変換され、排気ガス中のパティキュレートによる。触
媒担体５′への目詰まりなどの弊害を防止している。
媒担体５′への目詰まりなどの弊害を防止している。
また、本例においても、排気ガス浄化装置ｓ′内におけ
る触媒担体５−の直下流側に上記実施例で説明した製造
方法による還元触媒成分４′のみを担持してなる還元触
媒担体１０−を設けており、触媒２−は、酸化触媒］１
．触媒担体５゛および還元触媒担体１０′よりなる。
る触媒担体５−の直下流側に上記実施例で説明した製造
方法による還元触媒成分４′のみを担持してなる還元触
媒担体１０−を設けており、触媒２−は、酸化触媒］１
．触媒担体５゛および還元触媒担体１０′よりなる。
したがって、この実施例では、触媒担体５゛の直上流側
に設けた酸化触媒１１によりカーボンをＣＯ２に変換し
つつ、触媒担体５′へのパティキュレートによる弊害を
防止するとともに、触媒担体５゛によりＮ、、Ｏ，およ
びＮ、Ｏに分解し切れなかったＮＯｘを還元触媒担体１
０゛（還元触媒成分４′）でＮ、、Ｏ，およびＮ、０に
確実に分解してディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
Ｓ−としての浄化性能を効果的に向上させている。
に設けた酸化触媒１１によりカーボンをＣＯ２に変換し
つつ、触媒担体５′へのパティキュレートによる弊害を
防止するとともに、触媒担体５゛によりＮ、、Ｏ，およ
びＮ、Ｏに分解し切れなかったＮＯｘを還元触媒担体１
０゛（還元触媒成分４′）でＮ、、Ｏ，およびＮ、０に
確実に分解してディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
Ｓ−としての浄化性能を効果的に向上させている。
尚、本発明は上記各側に限定されるものではなく、その
他種々の変形例を包含するものである。
他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記各側では、排気管１途中の排気ガス浄化装
置１１ｆｓ （Ｓ−）のケーシング２（２−）内に触媒
担体５（５′）を設けたが、エンジンの排気系に触媒担
体を設けることによって排気ガス浄化装置が構成される
ようにしても良い。
置１１ｆｓ （Ｓ−）のケーシング２（２−）内に触媒
担体５（５′）を設けたが、エンジンの排気系に触媒担
体を設けることによって排気ガス浄化装置が構成される
ようにしても良い。
（発明の効果）
以上の如く、本発明におけるエンジンの排気ガス浄化装
置によれば、エンジンの吸気系におけるＮＯｘ吸着材お
よび還元触媒成分を分散混在した触媒担体により、ＮＯ
ｘ吸着材および還元触媒成分の単位当りの熱容量が小さ
くなってＮＯｘ吸着材および還元触媒成分への排気ガス
温度の伝達を均−且つ迅速にし、排気ガス浄化装置内に
おけるＮＯｘ吸着材と還元触媒成分の温度格差を可及的
に小さくすることができる。しかも、時間の経過に伴い
、触媒担体下流側の温度が高温になるに従って各温度域
における触媒担体位置を高温側に推移させて最終的に還
元触媒成分が最も分解性能を発揮する触媒担体位置まで
近付けることによって、ＮＯｘ＠着材と還元触媒成分と
の所定温度に到達するまでの温度差によりＮ、およびＯ
！などに分解し切れなかったＮＯｘの濃度は可及的に小
さな値となり、よって排気ガス浄化装置の浄化性能を向
上させることができる。
置によれば、エンジンの吸気系におけるＮＯｘ吸着材お
よび還元触媒成分を分散混在した触媒担体により、ＮＯ
ｘ吸着材および還元触媒成分の単位当りの熱容量が小さ
くなってＮＯｘ吸着材および還元触媒成分への排気ガス
温度の伝達を均−且つ迅速にし、排気ガス浄化装置内に
おけるＮＯｘ吸着材と還元触媒成分の温度格差を可及的
に小さくすることができる。しかも、時間の経過に伴い
、触媒担体下流側の温度が高温になるに従って各温度域
における触媒担体位置を高温側に推移させて最終的に還
元触媒成分が最も分解性能を発揮する触媒担体位置まで
近付けることによって、ＮＯｘ＠着材と還元触媒成分と
の所定温度に到達するまでの温度差によりＮ、およびＯ
！などに分解し切れなかったＮＯｘの濃度は可及的に小
さな値となり、よって排気ガス浄化装置の浄化性能を向
上させることができる。
第１図は本発明の実施例に係る排気ガス浄化装置の縦断
側面図である。また、第２図ないし第６図は変形例を示
し、第２図は触媒担体の所定の温度分布状態時における
ＮＯｘ＠着材および還元触媒成分の特性を示す説明図、
第３図および第４図はそれぞれ第１図相当図、第５図は
ＢａＯ−ＣｕＯの温度に対する吸着特性図、第６図はＮ
Ｏの温度に対する分解特性図である。 ２．２゛・・・触媒 ３．３゛・・・ＮＯｘ＠着材 ４．４−・・・還元触媒成分 ５．５′・・・触媒担体 Ｓ、Ｓ−・・・排気ガス浄化装置 ２″・・触媒 ３−・・・ＮＯｘ吸看材 ４′・・・還元触媒成分 ５′・・・触媒担体 Ｓ′・・・排気ガス浄化装置 上慨鳩 第 図 第 図 丁５糺鳩 第 図 第 図 逼Ｊ％（”Ｃ） 第５ 図 １１戸【 ぐＣ） 図
側面図である。また、第２図ないし第６図は変形例を示
し、第２図は触媒担体の所定の温度分布状態時における
ＮＯｘ＠着材および還元触媒成分の特性を示す説明図、
第３図および第４図はそれぞれ第１図相当図、第５図は
ＢａＯ−ＣｕＯの温度に対する吸着特性図、第６図はＮ
Ｏの温度に対する分解特性図である。 ２．２゛・・・触媒 ３．３゛・・・ＮＯｘ＠着材 ４．４−・・・還元触媒成分 ５．５′・・・触媒担体 Ｓ、Ｓ−・・・排気ガス浄化装置 ２″・・触媒 ３−・・・ＮＯｘ吸看材 ４′・・・還元触媒成分 ５′・・・触媒担体 Ｓ′・・・排気ガス浄化装置 上慨鳩 第 図 第 図 丁５糺鳩 第 図 第 図 逼Ｊ％（”Ｃ） 第５ 図 １１戸【 ぐＣ） 図
Claims (1)
- （１）エンジンの排気系に触媒が介在されたエンジンの
排気ガス浄化装置であって、上記触媒は、触媒担体に、
所定温度以下でＮＯｘを吸着するＮＯｘ吸着材と、ゼオ
ライトに遷移金属をイオン交換担持してなり上記所定温
度付近でＮＯｘ分解性能を有する還元触媒成分とが分散
混在して担持されてなることを特徴とするエンジンの排
気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2261099A JP3014733B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | エンジンの排気ガス浄化装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2261099A JP3014733B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | エンジンの排気ガス浄化装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141218A true JPH04141218A (ja) | 1992-05-14 |
| JP3014733B2 JP3014733B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=17357070
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2261099A Expired - Fee Related JP3014733B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | エンジンの排気ガス浄化装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3014733B2 (ja) |
Cited By (3)
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| US5746989A (en) * | 1995-08-14 | 1998-05-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for purifying exhaust gas of a diesel engine |
| JP2001286725A (ja) * | 2000-04-11 | 2001-10-16 | Meidensha Corp | 排ガス処理方法及びその装置 |
| JP2003536012A (ja) * | 2000-06-06 | 2003-12-02 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー | ＮＯｘトラップを包含するディーゼル排気機構 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7209585B2 (en) | 2001-06-14 | 2007-04-24 | Sony Corporation | Picture image generation and printed material production apparatus, and a method thereof |
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| JPH03202157A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-09-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排気ガス浄化用触媒 |
| JPH0418916A (ja) * | 1990-05-11 | 1992-01-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 窒素酸化物の除去方法 |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2261099A patent/JP3014733B2/ja not_active Expired - Fee Related
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