JPH057730A

JPH057730A - 排ガス浄化方法及び排ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH057730A
Application number: JP3183327A
Authority: JP
Inventors: Seiji Makino; 誠二牧野; Satoshi Kadoya; 聡角屋; Masataka Furuyama; 雅孝古山; Nobuyuki Matsumura; 信之松村
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】ディーゼルエンジン等の排ガスに含まれるNO
x を、実際の自動車の排ガス温度程度の比較的低温で、
効果的に除去することができる浄化方法を提供する。【構成】排ガスの流路の途中に、耐熱性を有する多孔
質の排ガス浄化材３を設置し、前記排ガス浄化材３の上
流側に所望量の空気をパイプ５２を経由してノズル５０
から供給して前記排ガス中の酸素濃度を調節するととも
に、前記排ガス浄化材の上流側で前記排ガス中に所望量
の液状炭化水素をノズル５０から噴霧し、もって微粒化
されガス化した前記炭化水素を還元剤として作用させて
前記排ガス中の窒素酸化物を還元除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車エンジン等の内
燃機関より排出される排ガスを浄化する方法及びそれを
実施するための装置に関し、特に、ディーゼルエンジン
等の排ガス中に含まれる窒素酸化物を効果的に還元除去
することができる排ガス浄化方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
地球規模の環境汚染が問題となってきているが、中でも
大気汚染は深刻であり、大気中の窒素酸化物（以下NOx
と呼ぶ）による光化学スモッグや、酸性雨等の問題が未
解決のまま残っている。特に大都市圏におけるNOx によ
る大気汚染は深刻なものであり、対策が急務となってい
る。NOx の発生源としては、自動車のエンジン、とりわ
けディーゼルエンジンや、大型の燃焼装置（たとえばコ
ジェネレーション用内燃機関）等が挙げられる。

【０００３】排ガス中のNOx を除去する方法には、たと
えばガソリンエンジンからの排ガスに対しては、いわゆ
る３元触媒を用いる方法があり、また、大規模な固定燃
焼装置（工場等の大型燃焼機等）に対しては、排ガスに
アンモニアを混入し、これにより排ガス中の窒素酸化物
を還元する選択的接触還元法がある。

【０００４】しかしながら、ディーゼルエンジンから排
出される排ガスのように、酸素濃度が比較的高い排ガス
に対しては、ガソリンエンジンの排ガス浄化に用いられ
る３元触媒方式では効率のよいNOx の除去は行えない。
また、排ガスにアンモニアを混入してNOx を還元除去す
る方法は、アンモニアが高価であること、またアンモニ
アは毒性を有すること、一般に装置が大型になること等
の問題点があり、自動車等の移動する排ガス発生源には
適用できない。

【０００５】したがって、ディーゼルエンジンの排ガス
等にみられるような酸素濃度が比較的高い排ガス中のNO
x を低減（除去）する新規な方法の確立が望まれてお
り、これまでに様々な試みがなされてきた。

【０００６】たとえば、排ガス中に炭化水素を導入し
て、この炭化水素により排ガス中のNOx を還元除去する
方法がある。その一例として、特公昭４４−１３００２
号には、白金族触媒を担持したハニカム状のセラミック
フィルタに温度及び流量を制御しながら排ガスを通すと
ともに、ガス状の還元性燃料（具体的にはメタン等）を
添加する方法が開示されている。

【０００７】しかしながら、この方法ではディーゼルエ
ンジン等の排ガス中のNOx を効率よく還元するには十分
ではない。本発明者等の研究によれば、ディーゼルエン
ジンの排ガスに対し、標準状態でガス状となる低炭素数
の炭化水素（メタン、プロパン等）をNOx の還元剤とし
て添加しても、それ程大きなNOx 除去率が得られないこ
とがわかった。

【０００８】また、酸素及びNOx を含有する排ガスに炭
化水素を混合し、酸素と炭化水素とを反応させて炭化水
素を部分酸化させ、還元性の水素と一酸化炭素に変性さ
せるとともに酸素濃度を減少させた上、この生成変性ガ
スと排ガスに含まれるNOx とを反応させて、窒素、炭酸
ガス及び水に分解する方法（特開昭４９−１２２４７４
号）もあるが、この方法ではNOx の還元反応を６００℃
程度の比較的高温で行わなければならず、自動車の排ガ
ス浄化には適さない。

【０００９】さらに別な方法として、燃焼排ガスの高温
部に還元剤として石油系燃料を単独あるいは燃焼排ガス
の一部または空気と燃焼排ガスの一部とで希釈して添加
し、その下流に空気を添加して燃焼排ガス中のNOx を低
減するにあたり、比（燃焼排ガス中の残存酸素量／添加
する石油系燃料の完全燃焼に要する酸素量）が特定の範
囲内となるように、メタン、プロパン、ガソリン、灯
油、ナフサ、重油等の石油系燃料を複数段に分けて添加
し、NOx を低減する方法がある（特開昭５４−７９１６
１号）。

【００１０】しかしながら、この方法では、還元剤とNO
x とを反応させる部位を１０００℃以上に保持しないと
効果的なNOx の除去ができず、これも自動車の排ガス浄
化には適さない。

【００１１】したがって本発明の目的は、ディーゼルエ
ンジンの排ガス等に含まれるNOx を、実際の自動車の排
ガス温度程度の比較的低温で、効果的に除去することが
できる排ガス浄化方法、及びそれを実行することができ
る装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、排ガス中の酸素濃度が高くなるに
つれて排ガス中のNOx と炭化水素とが反応しやすくな
り、NOx の除去率が向上することを発見した。そこで、
耐熱性を有する多孔質の排ガス浄化材を排ガス導管の途
中に設置し、特定の液状炭化水素を排ガス浄化材の上流
側に噴霧してガス化して排ガスに混入すると同時に、前
記炭化水素の混入とは独立に所望量の空気又は酸素を含
む気体を混入して排ガス中の酸素濃度を調節してやれ
ば、排ガス浄化材の周辺部分を特に加熱してやらなくと
も、導入した炭化水素により排ガス中のNOx を効率良く
還元除去することができることを発見し、本発明に想到
した。

【００１３】すなわち、本発明の排ガス浄化方法は、排
ガスの流路の途中に、耐熱性を有する多孔質の排ガス浄
化材を設置し、前記排ガス浄化材の上流側に所望量の空
気又は酸素を含む気体を供給して前記排ガス中の酸素濃
度を調節するとともに、前記排ガス浄化材の上流側で前
記排ガス中に所望量の液状炭化水素を噴霧し、微粒化さ
れガス化した前記液状炭化水素を還元剤として作用させ
て前記排ガス中の窒素酸化物を還元除去することを特徴
とする。

【００１４】また、本発明の排ガス浄化装置は、排ガス
の流路の途中に設置された耐熱性の多孔質の排ガス浄化
材と、前記排ガス浄化材の上流側において前記排ガス中
に液状炭化水素を噴霧しガス化する装置と、前記排ガス
浄化材の上流側において前記排ガス中に空気又は酸素を
含む気体を混入する装置とを有することを特徴とする。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説
明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例による排ガス浄化
装置の構成を示す模式図である。排ガス浄化装置１は、
排ガス導管２の途中に設置された耐熱性の多孔質の排ガ
ス浄化材３と、排ガス浄化材３の上流側で排ガス中に液
状炭化水素を噴霧する装置４と、排ガス浄化材３の上流
側で排ガス中に空気を供給する装置５とを有する。

【００１７】本実施例においては、液状炭化水素の噴霧
装置４は、液状炭化水素貯蔵タンク４１と、液状炭化水
素を輸送するポンプ４２と、液状炭化水素の流量を制御
する弁４３と、液状炭化水素輸送ポンプ４２と液状炭化
水素流量制御弁４３とを経由して貯蔵タンク４１から液
状炭化水素の噴霧用ノズル５０に連通する液状炭化水素
供給パイプ４４とを有する。また、液状炭化水素供給パ
イプ４４の貯蔵タンク４１側の端部にはフィルタ４５が
設置されている。詳しくは後述するが、液状炭化水素
は、ポンプ４２により貯蔵タンク４１から汲み上げられ
て、流量制御弁４３により所望の量にしぼられてノズル
５０にまで輸送され、ノズル５０内に形成された細孔か
ら吐出して霧化し、排ガス導管２内の排ガスと混合す
る。

【００１８】一方、空気供給装置５は、圧縮空気発生源
５１と、圧縮空気発生源５１からノズル５０まで連通す
る空気供給パイプ５２と、この空気供給パイプ５２の途
中に取りつけられた圧力計５３及び５７と、圧縮空気開
閉弁５４と、圧力制御弁５５と、流量制御弁５６と、排
ガス中に供給する空気を所定の温度まで加熱するための
熱交換器５８とを有する。

【００１９】圧縮空気発生源５１としては、通常のエア
コンプレッサを用いることができる。また、圧縮空気開
閉弁５４、圧力制御弁５５、流量制御弁５６等も通常の
流体制御用のものを用いることができる。この圧力制御
弁５５及び流量制御弁５６により、排ガスに供給される
空気の量を調節する。

【００２０】排ガス中に供給される空気の温度が排ガス
に比して非常に低いと、排ガス浄化材３付近でのNOx の
浄化能が低下することが考えられるので、排ガス中に吐
出する空気をあらかじめ加熱しておくために熱交換器５
８が設置されている。熱交換器５８としては、排ガス導
管２中を流れる排ガスを熱源とした構成とし、排ガスの
熱により、排ガス導管中に導入する空気を加熱しておく
のが実際的である。

【００２１】また、本実施例においては空気供給装置５
に圧力計が二個設置されているが、圧縮空気発生源５１
と圧縮空気開閉弁５４との間に設置された圧力計５３
は、圧縮空気発生源５１における空気圧を計測するもの
であり、また流量制御弁５６と熱交換器５８との間に設
置された圧力計５７は、ノズル５０側の空気圧（すなわ
ち排ガス中に放出される空気圧）を計測するものであ
る。

【００２２】本実施例の排ガス浄化装置１においては、
ノズル５０として二流体混合式噴霧ノズルを用いてい
る。この方式のノズルでは、液状炭化水素噴霧装置４か
らの液状炭化水素と、空気供給装置５からの空気とがノ
ズル５０内で合流し、最終的には、一つの細孔から霧状
に微粒化した液状炭化水素と空気とが混合した状態で排
ガス導管２内に供給されるが、本発明はこれに限定され
ず、液状炭化水素を噴霧するノズルと空気を導入するノ
ズルとを別々に設けた構成としてもよい。重要なこと
は、微粒化された液状炭化水素の供給量と空気の供給量
とをそれぞれ独立して制御することができることであ
り、ある一定の空気供給量のもとで液状炭化水素の供給
量を変化させたり、またその逆に、液状炭化水素の供給
量を一定とし、空気供給量を変化させることができるこ
とである。このような制御が可能となると、種々の条件
（排ガス中のNOx 量、排ガス温度等）に適する液状炭化
水素量や酸素濃度とすることができ、効率の良いNOx の
浄化を行うことができるようになる。

【００２３】NOx との反応性を高めるため、排ガス導管
２内に添加される液状炭化水素はできるだけ微細な粒子
とすることが望ましいので、ノズル５０の構造はそれを
達成するように適宜工夫する。用いる液状炭化水素によ
り多少の変更はあるが、例えば、液状炭化水素として軽
油を用いる場合には、軽油を吐出する細孔の口径を０．
２〜２．５mm程度として油圧を１０〜９８０kpa の範囲
で制御するのがよい。なお、実際のノズルの構造は、液
状炭化水素を微粒化できるものであれば従来の各種噴霧
ノズルに従ってよい。

【００２４】次に、排ガス浄化材３について説明する。
排ガス浄化装置１内に設置する浄化材３としては、耐熱
性、耐熱衝撃性等に優れた多孔質のものを用いるが、こ
れまでに排ガスコンバータとして提案されてきたセラミ
ック製や金属製の多孔質材料からなり、低圧損のフィル
タを用いることができる。また、多孔質のペレット状物
又は粒状物をケーシングに充填した浄化材や、耐熱性の
繊維状物をケーシングに充填した浄化材であってもよ
い。耐久性、圧力損失等を考えるとセラミック製のフィ
ルタを用いるのがよく、フォーム型やハニカム型のフィ
ルタを好適に用いることができる。製造の安易さ等を考
えると、セラミック製のフォーム型フィルタを用いるの
がよい。

【００２５】フィルタを形成するセラミックスとして
は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、シリカ−アルミ
ナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、シリ
カ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チタニア−ジルコ
ニア、ムライト、コージェライト等を用いることができ
る。好ましいセラミック材としては、アルミナ及びその
複合体、ジルコニア、チタニア−ジルコニアなどや、耐
熱性の高いコージェライト、ムライトなどに、前記のセ
ラミック酸化物を５％以上コートしたもの等が挙げられ
る。

【００２６】排ガスが浄化材内を通過する際に、排ガス
中のNOx と排ガス中に微粒状に添加された液状炭化水素
とが反応し、NOx が還元除去されるが、この還元反応を
効果的に進行させるためには、浄化材として、圧力損失
が許容範囲内にあるとともに、ガスとの接触面積が大き
いものを用いるのがよく、この点で、浄化材の空孔率は
２０〜９０％であるのがよい。空孔率が２０％未満であ
ると浄化材内を排ガスが通過しにくくなり、実用的では
ない。また、９０％を超えるものとすると、浄化材の強
度が低下し、また排ガスがあまりにも容易に通過してし
まうので、やはりNOx の除去率を低下させる。密度につ
いては、フィルタの材質及び空孔率により決まるが、デ
ィーゼルエンジン用としては、一般に０．３〜０．７ｇ
／mlであるのが好ましい。密度が０．３ｇ／ml未満では
強度が低くすぎて実用的ではなく、また、炭素微粒子の
補集効率が低くなる。一方、０．７ｇ／mlを超えると、
排ガスの流れがスムーズでなくなり、圧損が高くなる。

【００２７】特に、浄化材をフォーム型のフィルタとす
る場合には、空孔率を４０〜６０％、密度を０．３〜
０．５ｇ／mlとするのがよい。またそのときの孔径は３
０〜８００μｍとするのがよい。なお、孔径が１０００
μｍを超えると、排ガスとの接触面積が小さくなりす
ぎ、還元効率が低下する。

【００２８】本発明では、排ガス浄化材３として、上述
した材料からなるセラミックフィルタ表面上に、さら
に、多孔質で表面積の大きいセラミック層を設けたもの
を使用してもよい。多孔質のセラミック層としては、シ
リカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタニア−ア
ルミナ、シリカ−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、シ
リカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チタニア−ジル
コニア等が挙げられる。NOx の低減効果をより追求する
ためには、この多孔質のセラミック層として、アルミナ
系のセラミックス（アルミナ又はアルミナと他の酸化物
との複合セラミックス）か、ジルコニア、チタニア、チ
タニア−ジルコニア等のセラミック材を用いるのが好ま
しい。

【００２９】多孔質で表面積の大きいセラミック層をフ
ィルタの表面上に形成することにより、排ガスに対する
浄化材の接触面積が大きくなり、もって排ガス中のNOx
、酸素と、排ガス中に添加した炭化水素とが効果的に
反応することになる。また、その反応温度領域も広くな
り、より良好なNOx の浄化が可能となる。

【００３０】多孔質セラミックフィルタの表面に多孔質
セラミックス層を形成する方法はいくつかあるが、公知
のウォッシュコート法やゾル−ゲル法によるのがよい。

【００３１】次に、図１に示した排ガス浄化装置１を用
いた排ガス浄化方法を説明する。本発明では、エンジン
から排気口に連通する排ガス導管２の途中に、上述した
排ガス浄化材３を設置し、浄化材３の上流側の排ガス中
に、液状炭化水素噴霧装置４により微粒化した液状炭化
水素と、また空気供給装置５から来る空気とをそれぞれ
供給する。

【００３２】本発明における液状炭化水素とは、標準状
態で液体状態の炭化水素であり、沸点が９０〜３５０℃
の留分をさす。具体的には、軽油、セタン、ヘプタン、
アルコール等が挙げられる。４５０℃を超す沸点を有す
る液状炭化水素を用いると、通常のエンジン運転状況に
おける排ガスの温度では液状炭化水素が気化しないの
で、NOx の還元反応があまり進行しない。好ましくは、
沸点が１６０〜３４０℃となる液状炭化水素を用いる。
このような沸点の液状炭化水素を用いると、微粒化（霧
化）されて排ガス中に混入した場合、容易にガス化し、
効率のよいNOx の浄化を行うことができる。液状炭化水
素としては、実用性等を考えると特に軽油を用いるのが
よい。

【００３３】液状炭化水素の添加量は、排ガス中に含ま
れるNOx 量に合わせて適宜調節するのがよく、ポンプ４
２及び液状炭化水素流量制御弁４３を適宜制御すること
により液状炭化水素の供給量を調節する。具体的には、
添加する液状炭化水素の量とNOx の重量比（液状炭化水
素／NOx ）を０．２〜３程度とするのがよい。

【００３４】また、本発明者等の研究によると、一般
に、排ガス中の酸素濃度が高くなるにつれて、排ガス中
のNOx と微粒化した液状炭化水素とが反応しやすくな
り、もってNOx の除去率が向上する。図２は、排ガス中
の酸素濃度とNOx 浄化率との関係を示すグラフであり、
NOx と酸素とを含有する排ガス（４００℃）中に軽油を
霧化して混入した時のNOx 浄化率の酸素依存性を示して
いる。したがって、先に図１に示した装置を用いる場
合、空気供給装置５の圧力制御弁５５及び流量制御弁５
６を制御し、NOxの除去能がそのときの条件下（NOx の
濃度、排ガス温度等）で極大となるように、排ガス中に
混入する空気（酸素）量を制御する。

【００３５】排ガス浄化装置内の排ガスの温度（具体的
には排ガス浄化材３を通過中の排ガス温度であり、実際
には排ガス浄化材３の上流側端部近傍の温度を測定する
ことで代用できる）は、用いる液状炭化水素（の沸点）
により多少変更する必要があるが、少なくとも２００〜
５００℃に保持するのがよい。この温度範囲より下回る
と、炭化水素がガス化しにくく、NOx の効果的な還元が
得られない。また、この温度範囲を超える高温とする
と、添加した液状炭化水素自体が燃焼し、二酸化炭素と
水とになる反応が優先することになるので、やはりNOx
の低減率が低下する。排ガス浄化装置内の排ガス温度
は、より好ましくは３００〜５００℃とする。

【００３６】ところで、実際の自動車の排ガス温度は、
エンジンの運転状況によって刻々変化する。そこでNOx
の浄化を確実にするためには、排ガス温度を上述の温度
範囲内に制御するのがよい。その制御の一例として、た
とえば以下のような方法がある。すなわち、排ガス浄化
装置より上流側に排ガス流量を調節する弁を設け、排ガ
ス浄化装置内の排ガス温度をモニターしておき、排ガス
温度が上記範囲を下回った時点で弁を絞り排ガス温度を
上げる。なお、排ガス温度を下げる場合には、上述の操
作の反対の操作を行えばよい。

【００３７】図３は、図１に示した排ガス浄化装置１を
組み込んだ排ガス浄化システムの一例を示す模式図であ
る。ディーゼルエンジン７から延出する排ガス導管２に
は、まず排ガス流量調節弁８が取り付けられており、こ
の排ガス流量調節弁８の下流に、ノズル５０が位置す
る。このノズル５０に液状炭化水素供給装置４と空気供
給装置５とが接続されており、さらに下流に排ガス浄化
材３が位置する。上述したように、排ガス流量調節弁８
を開閉することにより、それより下流側の排ガスの温度
を調節することができるので、液状炭化水素供給装置４
と空気供給装置５と排ガス流量調節弁８との制御によっ
て、効率的なNOx の浄化を行うことが可能となる。

【００３８】以上、本発明を添付図面を参照して詳細に
説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想
を逸脱しない限り種々の変更を施してよい。たとえば図
４に示すように、排ガス浄化材３の上流側に、空気供給
パイプ５２と液状炭化水素供給パイプ４４とに接続する
ノズル５０からとは別に、空気ポンプ６０からパイプ６
１を経由して排ガス中に空気を供給するように工夫して
おいてもよい。この場合には、比較的多量の空気（酸
素）を送ることができる。図４に示す装置では、空気は
パイプ６１とパイプ５２とから流入するが、ノズル５０
からは炭化水素のみが導入される方式に変更してもよ
い。なお、空気供給パイプ５２及び液状炭化水素供給パ
イプ４４に接続する機器は図１に示したものと同様とし
てよい。

【００３９】また、図５は本発明による装置を組み込ん
だ排ガス浄化システムの別の例を示す模式図である。こ
の実施態様においては、先に図３に示した装置にさら
に、空気供給装置５から排ガス導管２につながるもう一
つのパイプ６２を設け、空気供給装置５から空気供給パ
イプ５２を経由して空気を混入するだけではなく、この
パイプ６２からも空気を排ガス中に導入できるようにな
っている。なお、以上の例においては、排ガス中の酸素
濃度を調節するために空気を加えたが、空気の代わりに
酸素を用いる方式としてもよいことはもちろんである。
また、酸素を含有する他の気体（酸素を比較的高濃度で
含む気体）を用いてもよいが、実用的には空気を用いる
のがよい。

【００４０】本発明の方法を以下の具体的実施例により
さらに詳細に説明する。実施例１図１に示す構成の排ガス浄化装置を作製した。ここで、
ノズル５０をステンレス鋼により作製し、液状炭化水素
の噴霧細孔の径を１mmとした。また、空気供給パイプ５
２及び液状炭化水素供給用パイプ４４としては、内径が
４mmのステンレス鋼管を用いた。

【００４１】次に、図１に示す構成の排ガス浄化装置１
を図３に示すようなラインに組み込み、排ガス浄化シス
テムを作製した。ディーゼルエンジン７としては排気量
が２．２リットルのものを用いた。また、排ガス浄化材
３としては、コージェライトからなるフォーム型のフィ
ルタ（フィルタ直径150 mm、長さ200 mm、密度0.45ｇ／
ml、空孔率50％）に、ウォッシュコート法によりγ−Al
₂Ｏ₃を１０重量％（フィルタに対して）コートしたも
のを用いた。

【００４２】図３に示す排ガス浄化システムを用い、ま
た、液状炭化水素としては軽油を用い、回転数２４００
rpm でディーゼルエンジン７を運転した。ディーゼルエ
ンジン７を運転中、排ガス流量調節弁８を調節すること
により、排ガス浄化材６の入口側端部における排ガスの
温度を４００℃に保った。この状態で、液状炭化水素供
給装置４からノズル５０を通して排ガス中に噴霧する軽
油の量を３ｇ／分に保ち、空気供給装置５から排ガス中
に供給する空気量を調節して排ガス浄化材３の入口側近
傍における排ガス中の酸素濃度を９％とした。なお、排
ガス中に供給された空気は、熱交換器により３００℃程
度に加熱されていた。

【００４３】上記の条件下でのNOx の除去率（ノズル５
０の地点の排ガス中のNOx の濃度と、排ガス浄化材３の
出口側近傍におけるNOx の濃度から求めた除去率）を調
べたところ、NOx 浄化率は約２０％であった。

【００４４】さらに、空気供給装置５からの空気供給量
を変化させ、排ガス中の酸素濃度の変化に対するNOx の
除去率の変化を調べた。結果を図６に示す。なお、図６
に示すグラフにおいて、横軸は酸素濃度が９％の状態を
基準とした酸素濃度の変化量を示しており、横軸の目盛
り１（％）が経過するごとに排ガス中の酸素濃度が１％
増加する（すなわち横軸の目盛りが１％は酸素濃度が１
０％、横軸の目盛りが２％は酸素濃度が１１％等）。

【００４５】図６からわかるように、排ガス中の酸素濃
度を４％高める（９％から１３％まで）ことにより、NO
x の除去率は約１０％向上する。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の方法によれ
ば、特に排ガス浄化材の周辺域を加熱することなく、２
００〜５００℃の比較的低温で排ガス中のNOx を効果的
に低減することができる。これは液状炭化水素を微粒化
して排ガス中に導入することにより、NOx と液状炭化水
素との反応が効率良く進行するためであると思われる。
また、空気を導入することにより排ガス中の酸素濃度を
調節することができるため、NOx と液状炭化水素との反
応をより効率良く行うことができる。

【００４７】本発明の方法は、ディーゼルエンジンの排
ガス等にみられるような酸化性雰囲気の排ガスに特に好
適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による排ガス浄化装置を示す
模式図である。

【図２】排ガス中の酸素濃度とNOx 除去率との関係を示
すグラフである。

【図３】図１に示す排ガス浄化装置を組み込んだ排ガス
浄化システムの一例を示す模式図である。

【図４】本発明のもう一つの実施例による排ガス浄化装
置の空気供給部位を示す模式図である。

【図５】本発明の一実施例による排ガス浄化装置を組み
込んだ排ガス浄化システムの一例を示す模式図である。

【図６】排ガス中の酸素濃度変化に対するNOx の除去率
を測定した実験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１排ガス浄化装置２排ガス導管３排ガス浄化材４液状炭化水素供給装置５空気供給装置７ディーゼルエンジン８排ガス流量制御弁 41 液状炭化水素貯蔵タンク 42 液状炭化水素輸送ポンプ 43 液状炭化水素流量制御弁 44 液状炭化水素供給パイプ 50 ノズル 51 圧縮空気発生源 52 圧縮空気供給パイプ 53、57 圧力計 54 圧縮空気開閉弁 55 圧力制御弁 56 圧縮空気流量制御弁 58 熱交換器 60 空気ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松村信之埼玉県熊谷市熊谷810番地株式会社リケン熊谷事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガスの流路の途中に、耐熱性を有する
多孔質の排ガス浄化材を設置し、前記排ガス浄化材の上
流側に所望量の空気又は酸素を含む気体を供給して前記
排ガス中の酸素濃度を調節するとともに、前記排ガス浄
化材の上流側で前記排ガス中に所望量の液状炭化水素を
噴霧し、もって、微粒化されガス化した前記炭化水素を
還元剤として作用させて前記排ガス中の窒素酸化物を還
元除去することを特徴とする排ガス浄化方法。
【請求項２】請求項１に記載の排ガス浄化方法におい
て、前記排ガス中に導入する空気又は酸素を含む気体を
あらかじめ加熱しておくことを特徴とする排ガス浄化方
法。
【請求項３】請求項２に記載の排ガス浄化方法におい
て、前記排ガス中に導入する空気又は酸素を含む気体を
前記排ガスにより加熱することを特徴とする排ガス浄化
方法。
【請求項４】排ガスの流路の途中に設置された耐熱性
の多孔質の排ガス浄化材と、前記排ガス浄化材の上流側
において前記排ガス中に液状炭化水素を噴霧する装置
と、前記排ガス浄化材の上流側において前記排ガス中に
空気又は酸素を含む気体を混入する装置とを有すること
を特徴とする排ガス浄化装置。