JPH0610129Y2 - Nisel oxide removal mechanism of diesel engine - Google Patents
Nisel oxide removal mechanism of diesel engineInfo
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- JPH0610129Y2 JPH0610129Y2 JP1986131127U JP13112786U JPH0610129Y2 JP H0610129 Y2 JPH0610129 Y2 JP H0610129Y2 JP 1986131127 U JP1986131127 U JP 1986131127U JP 13112786 U JP13112786 U JP 13112786U JP H0610129 Y2 JPH0610129 Y2 JP H0610129Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案はディーゼルエンジンの窒素酸化物除去機構、さ
らに詳細には、燃料を改質し、この改質ガス中の水素を
分離して貯蔵し、この水素を使用して、触媒存在下に窒
素酸化物を還元除去するディーゼルエンジンの窒素酸化
物除去機構に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a nitrogen oxide removing mechanism of a diesel engine, more specifically, reforming a fuel and separating and storing hydrogen in the reformed gas. The present invention relates to a nitrogen oxide removing mechanism of a diesel engine that uses this hydrogen to reduce and remove nitrogen oxides in the presence of a catalyst.
ディーゼルエンジンの排気ガス中の窒素酸化物(以下NO
xという)量を低減する方法としては、従来ディーゼル
エンジンの燃料噴射タイミングを若干遅らせて、燃料を
燃焼させること(いわゆるタイミングリタード)により
NOxの発生を防ぐ方法が知られている。すなわち、前記N
Oxは燃料が高温で燃焼すると多く発生するために、前述
のようにタイミングリタードを行うことにより、より低
温で燃料を燃焼させ、NOxの発生を抑制しようとしてい
るのである。Nitrogen oxides (hereinafter referred to as NO
As a method of reducing the amount, the fuel injection timing of the conventional diesel engine is slightly delayed to burn the fuel (so-called timing retard).
Methods for preventing the generation of NOx are known. That is, the N
Since a large amount of Ox is generated when the fuel burns at a high temperature, the timing retardation is performed as described above to burn the fuel at a lower temperature and suppress the generation of NOx.
しかしながら、このタイミングリタード法によれば、NO
xの発生が抑制される反面、燃焼効率が悪化するばかり
でなく、黒煙の発生も多くなるという欠点があった。However, according to this timing retard method, NO
Although the generation of x is suppressed, there is a drawback that not only the combustion efficiency is deteriorated but also black smoke is increased.
上述のようなNOxの除去には、ガソリンエンジンのよう
に触媒によって一度発生したNOxを還元除去する方法も
考えられる。To remove NOx as described above, a method of reducing and removing NOx once generated by a catalyst as in a gasoline engine can be considered.
しかしながら、ディーゼルエンジンはガソリンエンジン
に比較して、排気ガス中の残存酸素が多いという特徴が
あり、ガソリンエンジンに使用する還元剤、たとえば水
素、一酸化炭素を利用して還元することはできないとい
う欠点があった。すなわち、ガソリンエンジンにおいて
は、空気−燃料を理論混合比として燃焼可能であり、こ
のため排気ガス中の酸素は殆ど零になるが、ディーゼル
エンジンの場合は、空気−燃料の混合比を約1.3:1
(体積混合比)と空気を過剰にする必要があり、このた
め通常の還元剤、たとえば水素、一酸化炭素などの還元
剤を、通常の触媒存在下に排気ガス中に添加しても、先
に酸素と反応してしまい、NOxを還元することができな
かった。However, compared to a gasoline engine, a diesel engine is characterized by a large amount of residual oxygen in the exhaust gas, and it is not possible to reduce using a reducing agent used in a gasoline engine, such as hydrogen or carbon monoxide. was there. That is, in a gasoline engine, air-fuel can be burned at a theoretical mixing ratio, and therefore oxygen in the exhaust gas becomes almost zero, but in a diesel engine, the mixing ratio of air-fuel is about 1.3: 1
(Volume mixing ratio) and air must be in excess, so even if a normal reducing agent such as hydrogen or carbon monoxide is added to the exhaust gas in the presence of a normal catalyst, Since it reacted with oxygen, NOx could not be reduced.
本考案は上述の点に鑑みなされたものであり、燃料を改
質して形成された水素を還元剤として使用し、特殊な触
媒の存在下においてNOxを還元するディーゼルエンジン
の窒素酸化物除去機構を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and uses nitrogen formed by reforming a fuel as a reducing agent to reduce NOx in the presence of a special catalyst. The purpose is to provide.
前記目的を達成するため、本考案によるディーゼルエン
ジンの窒素酸化物除去機構は、ディーゼルエンジンの燃
料の一部を改質し、水素と低級炭化水素にする改質装置
と、前記改質装置によって改質された改質ガス中の水素
を選択的に金属水素化物として吸蔵する金属の装填され
た水素タンクと、前記水素タンク中に吸蔵された水素を
排気管に導入する手段と、前記水素の混入された排気ガ
ス中の窒素酸化物を酸素存在下に還元できる還元触媒と
を有することを特徴としている。To achieve the above object, the nitrogen oxide removing mechanism of a diesel engine according to the present invention is modified by a reformer that reforms a part of fuel of a diesel engine to hydrogen and lower hydrocarbons, and the reformer. A hydrogen tank filled with a metal that selectively occludes hydrogen in the reformed reformed gas as a metal hydride; a means for introducing the hydrogen occluded in the hydrogen tank into an exhaust pipe; And a reduction catalyst capable of reducing the nitrogen oxides in the exhaust gas in the presence of oxygen.
第1図は本考案のディーゼルエンジンのNOx除去機構の
一実施例を示すブロック図であるが、この第1図より明
らかなように、本考案によるNOx除去機構によれば、デ
ィーゼルエンジン1の燃料タンク2内の燃料はディーゼ
ルエンジン1の噴射ポンプに供給されるばかりでなく、
その一部が改質装置3に供給されるになっている。この
改質装置3は燃料である軽油を分解して水素およびメタ
ンなどの低級炭化水素に改質するための装置であり、こ
の実施例においては、排気ガスの熱量により前記軽油を
改質するようになっている。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a NOx removing mechanism for a diesel engine according to the present invention. As is apparent from FIG. 1, the NOx removing mechanism according to the present invention provides a fuel for a diesel engine 1. The fuel in the tank 2 is not only supplied to the injection pump of the diesel engine 1,
A part of it is supplied to the reformer 3. The reforming device 3 is a device for decomposing light oil as fuel and reforming it into lower hydrocarbons such as hydrogen and methane. In this embodiment, the light oil is reformed by the heat quantity of exhaust gas. It has become.
この改質装置3で改質された改質ガスは、水素タンク5
に導かれる。この水素タンク5中には、水素によって金
属水素下物を生成する金属が装填されており、前記物質
は、金属水素化物として水素を吸蔵する性質を有してい
るために、前記改質ガス中の水素のみを吸蔵する。この
結果改質ガスより水素が分離吸蔵されることになる。す
なわち、この金属は、MH(金属水素化物)→M(金
属)+H(水素)という可逆反応を行い、低温で水素を
吸蔵(上記式の左辺方向に反応が進行する)し、高温に
おいては水素を発生する(上記式で右辺に反応が進行す
る)性質を有する。したがって、低温において水素を貯
蔵しておき、水素を発生させたいときには前記タンク5
を加熱して水素を発生せしめることができる。The reformed gas reformed by the reformer 3 is supplied to the hydrogen tank 5
Be led to. The hydrogen tank 5 is loaded with a metal that produces a metal hydrogen lower product by hydrogen, and the substance has a property of occluding hydrogen as a metal hydride. Occlude only hydrogen. As a result, hydrogen is separated and occluded from the reformed gas. That is, this metal undergoes a reversible reaction of MH (metal hydride) → M (metal) + H (hydrogen), occludes hydrogen at a low temperature (reaction proceeds to the left side of the above formula), and hydrogen at a high temperature. Is generated (the reaction proceeds to the right side in the above formula). Therefore, when it is desired to store hydrogen at a low temperature and generate hydrogen, the tank 5
Can be heated to generate hydrogen.
この水素タンク5に吸蔵された水素は、触媒コンバータ
6の上流で排気管4に導入されるようになっている。そ
して、前記排気ガス中のNOxは水触媒の作用によって還
元除去されるようになっている。The hydrogen stored in the hydrogen tank 5 is introduced into the exhaust pipe 4 upstream of the catalytic converter 6. Then, the NOx in the exhaust gas is reduced and removed by the action of the water catalyst.
このような酸素過剰のディーゼルエンジンの排気ガス中
のNOxを還元するためには、通常の触媒を用いることは
できない。すなわち、還元剤である水素を酸化すること
なく、選択的にNOxを還元するような触媒、すなわち酸
素存在下にNOxを還元する触媒を使用する必要がある。
このような触媒としては、たとえば、Fe2O3とCr2O3を挙
げることができる。Conventional catalysts cannot be used to reduce NOx in the exhaust gas of such oxygen-rich diesel engines. That is, it is necessary to use a catalyst that selectively reduces NOx without oxidizing the reducing agent hydrogen, that is, a catalyst that reduces NOx in the presence of oxygen.
Examples of such a catalyst include Fe 2 O 3 and Cr 2 O 3 .
この実施例においてはコンピユータ7が備えられてお
り、このコンピユータ7はディーゼルエンジン1の負荷
などより排気ガス中のNOx量を計測し、前記情報に基づ
き、水素タンク5より排気管4に導入する水素量を制御
するようになっている。In this embodiment, a computer 7 is provided, and this computer 7 measures the NOx amount in the exhaust gas from the load of the diesel engine 1 and the like, and based on the above information, the hydrogen introduced from the hydrogen tank 5 to the exhaust pipe 4 is measured. It is designed to control the quantity.
このような構成になっているため、まずディーゼルエン
ジン1に燃料を供給するための燃料タンク2の燃料の一
部は改質装置3に送られる。改質装置3に導入された燃
料は、ディーゼルエンジン1の排気ガスの熱により改質
され、水素および低級炭化水素よりなる改質ガスとな
る。この改質ガスは水素タンク5に導かれる。前記水素
タンク5内には、金属水素化物を生成可能な金属が装填
されているので、前記改質ガス中の水素のみが選択的に
吸蔵される。一方、低級炭化水素は吸蔵されずに排気さ
れる。With such a configuration, first, a part of the fuel in the fuel tank 2 for supplying the fuel to the diesel engine 1 is sent to the reformer 3. The fuel introduced into the reformer 3 is reformed by the heat of the exhaust gas of the diesel engine 1 and becomes a reformed gas composed of hydrogen and lower hydrocarbons. This reformed gas is introduced into the hydrogen tank 5. Since the hydrogen tank 5 is loaded with a metal capable of producing a metal hydride, only hydrogen in the reformed gas is selectively stored. On the other hand, lower hydrocarbons are exhausted without being stored.
ディーゼルエンジン1の負荷などの情報に基づき、排気
ガス中のNOxが計測され、これに伴ってコンピユータ7
は前記水素タンク5より水素を所定量排気管4に導入す
る。NOx in the exhaust gas is measured based on information such as the load of the diesel engine 1 and the computer 7
Introduces a predetermined amount of hydrogen from the hydrogen tank 5 into the exhaust pipe 4.
前記水素タンク5中の水素は触媒コンバータ6の上流よ
り導入され、触媒コンピユータ6中に装填された触媒の
作用によって、NOxは還元され、除去される。Hydrogen in the hydrogen tank 5 is introduced from the upstream of the catalytic converter 6, and NOx is reduced and removed by the action of the catalyst loaded in the catalyst computer 6.
この触媒コンバータ6に導入される排気ガス中に混入さ
れる水素の量は、NOx1モルに対し、0.3〜0.8モル相当
の水素を添加するのがよい。0.3モル未満であると、NOx
を30%以上還元できない虞があり、一方0.8モルを超え
ると、未反応水素が多量に大気中に排出され、水素が無
駄になる虞があるからである。この水素は、水素タンク
5に一度吸蔵されたものを添加するために、その添加量
は精密に制御可能であるという利点がある。また、エン
ジン1の始動時にも水素を排気ガスに添加可能であると
いう利点もある。The amount of hydrogen mixed in the exhaust gas introduced into the catalytic converter 6 is preferably 0.3 to 0.8 mol of hydrogen added to 1 mol of NOx. NOx less than 0.3 mol
Of 30% or more may not be reduced, and on the other hand, if it exceeds 0.8 mol, a large amount of unreacted hydrogen may be discharged into the atmosphere and the hydrogen may be wasted. This hydrogen has the advantage that it can be precisely controlled because the hydrogen that has been stored in the hydrogen tank 5 is added. There is also an advantage that hydrogen can be added to the exhaust gas even when the engine 1 is started.
このように水素の導入された排気ガスを触媒コンバータ
6へ導入する場合の温度は、200〜500℃であるのがよ
い。200℃未満であると、触媒に十分な活性がなく、ま
た、500℃を超えると、触媒の変質し、触媒の活性が低
下する虞を生じるからである。The temperature when introducing the exhaust gas into which hydrogen has been introduced into the catalytic converter 6 as described above is preferably 200 to 500 ° C. If it is lower than 200 ° C., the catalyst does not have sufficient activity, and if it exceeds 500 ° C., the quality of the catalyst may deteriorate and the activity of the catalyst may decrease.
このように水素が混入された排気ガスは触媒コンバータ
6に導入され、この触媒コンバータ6内に装填された前
述の触媒によってNOxは還元除去される。The exhaust gas thus mixed with hydrogen is introduced into the catalytic converter 6, and NOx is reduced and removed by the above-mentioned catalyst loaded in the catalytic converter 6.
この実施例においては、前記コンピユータ7はディーゼ
ルエンジン1の負荷などに基づきNOxを計測し、このNOx
量に基づいて水素導入量を制御するのに使用しただけで
あるが、これに加えて、たとえば温度センサに接続し、
この温度センサの情報に基づき、触媒コンバータ6に導
入される排気ガスの温度を制御するようにすることも可
能であり、また改質装置3を制御し、水素タンク5に吸
蔵される水素量をコントロールするようにしてもよい。In this embodiment, the computer 7 measures NOx based on the load of the diesel engine 1 and the like.
It was only used to control the amount of hydrogen introduced based on the amount, but in addition to this, for example by connecting to a temperature sensor,
It is also possible to control the temperature of the exhaust gas introduced into the catalytic converter 6 based on the information of this temperature sensor, and control the reformer 3 to control the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 5. You may control.
以上説明したように、本考案によれば、燃料の一部を改
質して水素と低級炭化水素を生成し、この改質ガス中の
水素を選択的に水素タンクに吸蔵せしめるとともに、こ
の水素を使用し、特殊な触媒の下でNOxを還元除去す
る。このため、従来のように燃料噴射のタイミングを遅
らせることなく、NOxの除去が行えるという利点があ
る。As described above, according to the present invention, a part of fuel is reformed to generate hydrogen and lower hydrocarbons, and hydrogen in the reformed gas is selectively stored in the hydrogen tank. Is used to reduce and remove NOx under a special catalyst. Therefore, there is an advantage that NOx can be removed without delaying the fuel injection timing as in the conventional case.
また、改質装置によって燃料より還元ガスを製造するた
め、NOxを還元するガスを貯蔵しておく必要がないとい
う利点もある。Further, since the reformer produces the reducing gas from the fuel, there is also an advantage that it is not necessary to store the gas that reduces NOx.
また、水素タンクを設けているので、ディーゼルエンジ
ンの始動時におけるNOxも還元除去することができると
ともに、前記排気ガス中への水素添加量を容易に制御で
き、、極めて効率的であるという利点もある。Further, since the hydrogen tank is provided, NOx at the time of starting the diesel engine can be reduced and removed, and the amount of hydrogen added to the exhaust gas can be easily controlled, which is also extremely advantageous. is there.
第1図は本考案によるディーゼルエンジンの窒素酸化物
除去機構の一実施例のブロック図である。 1……ディーゼルエンジン、2……燃料タンク、3……
改質装置、4……排気管、5……水素タンク。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a nitrogen oxide removing mechanism of a diesel engine according to the present invention. 1 ... Diesel engine, 2 ... Fuel tank, 3 ...
Reformer, 4 ... Exhaust pipe, 5 ... Hydrogen tank.
Claims (1)
し、水素と低級炭化水素にする改質装置と、前記改質装
置によって改質された改質ガス中の水素を選択的に金属
水素化物として吸蔵する金属の装填された水素タンク
と、前記水素タンク中に吸蔵された水素を排気管に導入
する手段と、前記水素の混入された排気ガス中の窒素酸
化物を酸素存在下に還元できる還元触媒とを有すること
を特徴とするディーゼルエンジンの窒素酸化物除去機
構。1. A reformer for reforming a part of fuel of a diesel engine into hydrogen and lower hydrocarbons, and hydrogen in the reformed gas reformed by the reformer for selectively selecting metallic hydrogen. Hydrogen tank filled with metal to be stored as a compound, means for introducing hydrogen stored in the hydrogen tank into the exhaust pipe, and reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas mixed with hydrogen in the presence of oxygen And a reduction catalyst capable of removing nitrogen oxides in a diesel engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1986131127U JPH0610129Y2 (en) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Nisel oxide removal mechanism of diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1986131127U JPH0610129Y2 (en) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Nisel oxide removal mechanism of diesel engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6338618U JPS6338618U (en) | 1988-03-12 |
JPH0610129Y2 true JPH0610129Y2 (en) | 1994-03-16 |
Family
ID=31029280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1986131127U Expired - Lifetime JPH0610129Y2 (en) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Nisel oxide removal mechanism of diesel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0610129Y2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5244324A (en) * | 1975-10-07 | 1977-04-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Denitric acid device used for a diesel engine |
JPS5331020A (en) * | 1976-09-04 | 1978-03-23 | Mazda Motor Corp | Purifying system of exhaust gas in engine |
JPS58183853A (en) * | 1982-04-21 | 1983-10-27 | Kyodo Sanso Kk | Automobile driven by hydrogen fuel |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP1986131127U patent/JPH0610129Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6338618U (en) | 1988-03-12 |
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