JPH06182155A - 燃焼排ガス中の窒素酸化物の除去方法 - Google Patents
燃焼排ガス中の窒素酸化物の除去方法Info
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- JPH06182155A JPH06182155A JP4338299A JP33829992A JPH06182155A JP H06182155 A JPH06182155 A JP H06182155A JP 4338299 A JP4338299 A JP 4338299A JP 33829992 A JP33829992 A JP 33829992A JP H06182155 A JPH06182155 A JP H06182155A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalyst
- fuel
- nitrogen oxide
- nitrogen oxides
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素濃度の高い排ガスの場合でも希薄燃焼用
窒素酸化物除去触媒を用いて効率良く窒素酸化物を除去
したい。 【構成】 燃料ライン１から燃料の一部をとり出し、こ
の取り出した燃料を圧力スイング吸着器８に導いて炭素
数３以上の炭化水素に分離し、この分離した炭化水素を
再び排ガス中に添加してから三元触媒又は、主にゼオラ
イト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸化物除去
触媒４に送る。
窒素酸化物除去触媒を用いて効率良く窒素酸化物を除去
したい。 【構成】 燃料ライン１から燃料の一部をとり出し、こ
の取り出した燃料を圧力スイング吸着器８に導いて炭素
数３以上の炭化水素に分離し、この分離した炭化水素を
再び排ガス中に添加してから三元触媒又は、主にゼオラ
イト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸化物除去
触媒４に送る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼排ガス中から窒素
酸化物を効率良く除去する方法であって、特に排ガス中
の酸素濃度が高いディーゼルエンジン、希薄燃焼エンジ
ンから排出される排ガス中の窒素酸化物の除去に効果を
発揮する窒素酸化物の除去方法に関するものである。
酸化物を効率良く除去する方法であって、特に排ガス中
の酸素濃度が高いディーゼルエンジン、希薄燃焼エンジ
ンから排出される排ガス中の窒素酸化物の除去に効果を
発揮する窒素酸化物の除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃焼排ガス中から窒素酸化物を除去する
公知の方法を図２に示す。１は燃料ライン、１２は三元
触媒仕様エンジン（燃焼器）、３は排ガスライン、１１
は排ガスライン３に取り付けられた三元触媒、５及び５
ａは酸素濃度検出器、６は酸素濃度計にして、三元触媒
仕様エンジン１２から排出される排ガス中の酸素濃度と
三元触媒１１から出た後の酸素濃度を検出器５、５ａに
よりそれぞれ検出し、この検出値に基づいて酸素濃度計
６が三元触媒仕様エンジン１２の適正運転を制御するこ
とにより、排ガス中から窒素酸化物を除去するものであ
る。
公知の方法を図２に示す。１は燃料ライン、１２は三元
触媒仕様エンジン（燃焼器）、３は排ガスライン、１１
は排ガスライン３に取り付けられた三元触媒、５及び５
ａは酸素濃度検出器、６は酸素濃度計にして、三元触媒
仕様エンジン１２から排出される排ガス中の酸素濃度と
三元触媒１１から出た後の酸素濃度を検出器５、５ａに
よりそれぞれ検出し、この検出値に基づいて酸素濃度計
６が三元触媒仕様エンジン１２の適正運転を制御するこ
とにより、排ガス中から窒素酸化物を除去するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、次のような問題がある。 ａ．三元触媒１１は無酸素排ガスにおいては機能する
が、酸素雰囲気の排ガス中では活性が低下して十分な機
能が得られない。そのため酸素雰囲気の排ガスであるデ
ィーゼルエンジンや希薄燃焼エンジン等には適用不可能
である。 ｂ．三元触媒の機能を低下させないために、排ガス中の
酸素濃度を精密に制御する必要がある。そのため酸素セ
ンサー、制御用機器等の付加設備が必要であり装置が複
雑になる。 ｃ．既存のディーゼルエンジンや希薄燃焼エンジン排ガ
ス等の希薄燃焼用窒素酸化物除去触媒の場合には活性が
低いため、実用化するためには活性を上げる手段が必要
である。
おいては、次のような問題がある。 ａ．三元触媒１１は無酸素排ガスにおいては機能する
が、酸素雰囲気の排ガス中では活性が低下して十分な機
能が得られない。そのため酸素雰囲気の排ガスであるデ
ィーゼルエンジンや希薄燃焼エンジン等には適用不可能
である。 ｂ．三元触媒の機能を低下させないために、排ガス中の
酸素濃度を精密に制御する必要がある。そのため酸素セ
ンサー、制御用機器等の付加設備が必要であり装置が複
雑になる。 ｃ．既存のディーゼルエンジンや希薄燃焼エンジン排ガ
ス等の希薄燃焼用窒素酸化物除去触媒の場合には活性が
低いため、実用化するためには活性を上げる手段が必要
である。
【０００４】本発明の目的は、上記ａ〜ｃに記した問題
点を解決する燃焼排ガス中の窒素酸化物の除去方法を提
案することである。
点を解決する燃焼排ガス中の窒素酸化物の除去方法を提
案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は次のとお
りである。
りである。
【０００６】燃料ラインから燃料の一部をとり出し、こ
のとり出した燃料の一部を圧力スイング吸着器に導いて
ここで炭化水素を分離し、この分離した炭化水素を再び
排ガスに添加したのち、この排ガスを三元触媒又は、主
にゼオライト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸
化物除去触媒を経由して排出することにより、排ガス中
から窒素酸化物を効率良く除去する燃焼排ガス中の窒素
酸化物の除去方法。
のとり出した燃料の一部を圧力スイング吸着器に導いて
ここで炭化水素を分離し、この分離した炭化水素を再び
排ガスに添加したのち、この排ガスを三元触媒又は、主
にゼオライト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸
化物除去触媒を経由して排出することにより、排ガス中
から窒素酸化物を効率良く除去する燃焼排ガス中の窒素
酸化物の除去方法。
【０００７】
【作用】燃料ラインから例えば分岐ラインを経由してと
り出された燃料の一部はエンジン等の回転動力を利用し
た圧力スイング吸着器（ＰＳＡ法）に導かれ、ここで触
媒活性に有効な炭素数３以上の炭化水素に分離される。
この分離された炭化水素は三元触媒又は、主にゼオライ
ト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸化物除去触
媒に入る排ガス中に添加される。三元触媒としては公知
のものを使用することができ、触媒層にはハニカム状触
媒、ペレット状触媒を固定して使用する他、ペレット状
触媒をエンジン等の回転動力を利用して排ガス中に流動
させる触媒流動層を用いることができる。炭化水素が添
加された排ガスは三元触媒又は、主にゼオライト、金属
酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸化物除去触媒におい
て、添加された炭化水素の働きにより、高効率で窒素酸
化物を還元除去するための反応状態が維持される。この
結果、三元触媒又は、主にゼオライト、金属酸化物等か
らなる希薄燃焼用窒素酸化物除去触媒を使用して酸素濃
度の高い排ガス中においても効率良く窒素酸化物を除去
することができる。
り出された燃料の一部はエンジン等の回転動力を利用し
た圧力スイング吸着器（ＰＳＡ法）に導かれ、ここで触
媒活性に有効な炭素数３以上の炭化水素に分離される。
この分離された炭化水素は三元触媒又は、主にゼオライ
ト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸化物除去触
媒に入る排ガス中に添加される。三元触媒としては公知
のものを使用することができ、触媒層にはハニカム状触
媒、ペレット状触媒を固定して使用する他、ペレット状
触媒をエンジン等の回転動力を利用して排ガス中に流動
させる触媒流動層を用いることができる。炭化水素が添
加された排ガスは三元触媒又は、主にゼオライト、金属
酸化物等からなる希薄燃焼用窒素酸化物除去触媒におい
て、添加された炭化水素の働きにより、高効率で窒素酸
化物を還元除去するための反応状態が維持される。この
結果、三元触媒又は、主にゼオライト、金属酸化物等か
らなる希薄燃焼用窒素酸化物除去触媒を使用して酸素濃
度の高い排ガス中においても効率良く窒素酸化物を除去
することができる。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。１はメタン・
プロパン・ブタンを主成分とする燃料ライン、２は希薄
燃焼エンジン、３は排ガスライン、４は希薄燃焼用窒素
酸化物除去触媒（触媒流動層）、７は燃料ライン１から
燃料の一部を分岐する燃料分岐ライン、８はこの燃料分
岐ライン７に取付けられたエンジン等の回転動力を利用
した圧力スイング吸着器、９は圧力スイング吸着器８に
より分離したメタンを燃料ライン１に戻すメタン還流ラ
イン、１０は圧力スイング吸着器８により分離されたプ
ロパン・ブタン（炭素数３以上）を排ガスライン３に戻
す炭化水素添加ラインである。
プロパン・ブタンを主成分とする燃料ライン、２は希薄
燃焼エンジン、３は排ガスライン、４は希薄燃焼用窒素
酸化物除去触媒（触媒流動層）、７は燃料ライン１から
燃料の一部を分岐する燃料分岐ライン、８はこの燃料分
岐ライン７に取付けられたエンジン等の回転動力を利用
した圧力スイング吸着器、９は圧力スイング吸着器８に
より分離したメタンを燃料ライン１に戻すメタン還流ラ
イン、１０は圧力スイング吸着器８により分離されたプ
ロパン・ブタン（炭素数３以上）を排ガスライン３に戻
す炭化水素添加ラインである。
【０００９】上記実施例においては、希薄燃焼エンジン
２は、燃料ライン１から供給される燃料により駆動さ
れ、この燃焼排ガスは排ガスライン３を経由して希薄燃
焼用窒素酸化物除去触媒４に入る。一方、燃料分岐ライ
ン７から分岐された燃料の一部は、圧力スイング吸着器
８内に入り、ここでメタンとプロパン・ブタンに分離さ
れ、メタンはメタン還流ライン９を経由して燃料ライン
１に戻され、プロパン・ブタンは炭化水素添加ライン１
０を経由して排ガスライン３の排ガス中に添加され、希
薄燃焼用窒素酸化物除去触媒４に入る。希薄燃焼用窒素
酸化物除去触媒４は、排ガスラインに添加されたプロパ
ン・ブタンの作用で活性化し、窒素酸化物を高効率で除
去する。
２は、燃料ライン１から供給される燃料により駆動さ
れ、この燃焼排ガスは排ガスライン３を経由して希薄燃
焼用窒素酸化物除去触媒４に入る。一方、燃料分岐ライ
ン７から分岐された燃料の一部は、圧力スイング吸着器
８内に入り、ここでメタンとプロパン・ブタンに分離さ
れ、メタンはメタン還流ライン９を経由して燃料ライン
１に戻され、プロパン・ブタンは炭化水素添加ライン１
０を経由して排ガスライン３の排ガス中に添加され、希
薄燃焼用窒素酸化物除去触媒４に入る。希薄燃焼用窒素
酸化物除去触媒４は、排ガスラインに添加されたプロパ
ン・ブタンの作用で活性化し、窒素酸化物を高効率で除
去する。
【００１０】
【発明の効果】本発明は以上のように、燃料の一部をと
り出し、これをエンジン等の回転動力を利用した圧力ス
イング吸着器に導いて炭素数３以上の炭化水素に分離
し、この炭化水素を排ガス中に添加して三元触媒又は、
主にゼオライト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素
酸化物除去触媒において反応させることにより、窒素酸
化物を除去するようにした。この結果、次の効果を奏す
る。 ａ．排ガス中の酸素濃度が高いディーゼルエンジンや希
薄燃焼エンジン等の場合も、希薄燃焼用窒素酸化物除去
触媒を用いて触媒の充填量を増やさずに従来の三元触媒
を用いたエンジンの場合と同等の窒素酸化物の除去が可
能になる。 ｂ．排ガス中の酸素濃度を測定しながらエンジンの運転
を制御する必要がないので、装置の簡素化とコストの低
減が可能になる。 ｃ．触媒にエンジンなどの回転動力を利用した触媒流動
層を用いることで、触媒の成型費用の低減が図れる。 ｄ．エンジン等の回転動力を利用した触媒流動層を用い
ることで、ディーゼルエンジン等の排ガス中に含まれる
パティキュレート（すす）も高効率に除去することが可
能となる。
り出し、これをエンジン等の回転動力を利用した圧力ス
イング吸着器に導いて炭素数３以上の炭化水素に分離
し、この炭化水素を排ガス中に添加して三元触媒又は、
主にゼオライト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素
酸化物除去触媒において反応させることにより、窒素酸
化物を除去するようにした。この結果、次の効果を奏す
る。 ａ．排ガス中の酸素濃度が高いディーゼルエンジンや希
薄燃焼エンジン等の場合も、希薄燃焼用窒素酸化物除去
触媒を用いて触媒の充填量を増やさずに従来の三元触媒
を用いたエンジンの場合と同等の窒素酸化物の除去が可
能になる。 ｂ．排ガス中の酸素濃度を測定しながらエンジンの運転
を制御する必要がないので、装置の簡素化とコストの低
減が可能になる。 ｃ．触媒にエンジンなどの回転動力を利用した触媒流動
層を用いることで、触媒の成型費用の低減が図れる。 ｄ．エンジン等の回転動力を利用した触媒流動層を用い
ることで、ディーゼルエンジン等の排ガス中に含まれる
パティキュレート（すす）も高効率に除去することが可
能となる。
【図１】本発明に係る窒素酸化物の除去方法の説明図。
【図２】従来の窒素酸化物の除去装置（方法）の説明
図。
図。
１ 燃料ライン ２ 希薄燃焼エンジン ３ 排ガスライン ４ 希薄燃焼用窒素酸化物除去触媒 ５、５ａ 酸素濃度検出器 ６ 酸素濃度計 ７ 燃料分岐ライン ８ 圧力スイング吸着器 ９ メタン還流ライン １０ 炭化水素添加ライン １１ 三元触媒 １２ 三元触媒仕様エンジン
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料ラインから燃料の一部をとり出し、
このとり出した燃料の一部を圧力スイング吸着器に導い
てここで炭化水素を分離し、この分離した炭化水素を再
び排ガスに添加したのち、この排ガスを三元触媒又は、
主にゼオライト、金属酸化物等からなる希薄燃焼用窒素
酸化物除去触媒を経由して排出することにより、排ガス
中から窒素酸化物を効率良く除去する燃焼排ガス中の窒
素酸化物の除去方法。 - 【請求項２】 触媒層にエンジン等の回転動力を利用し
た触媒流動層を使用する請求項１記載の燃焼排ガス中の
窒素酸化物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338299A JPH06182155A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338299A JPH06182155A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182155A true JPH06182155A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18316833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338299A Pending JPH06182155A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06182155A (ja) |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4338299A patent/JPH06182155A/ja active Pending
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