JPH06198181A - Catalyst for purifying exhaust gas from diesel engine - Google Patents

Catalyst for purifying exhaust gas from diesel engine

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JPH06198181A
JPH06198181A JP5102118A JP10211893A JPH06198181A JP H06198181 A JPH06198181 A JP H06198181A JP 5102118 A JP5102118 A JP 5102118A JP 10211893 A JP10211893 A JP 10211893A JP H06198181 A JPH06198181 A JP H06198181A
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exhaust gas
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alumina
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義次 小倉
Yukari Ito
ゆかり 伊藤
Satoshi Kaneko
聡志 金子
Toshiaki Tanaka
俊明 田中
Yukimura Yamada
幸村 山田
Norihiko Aono
紀彦 青野
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

PURPOSE:To prevent the release of particulates and sulfate and to efficiently remove HC and SOF by combustion by allowing a platinum catalyst and a palladium catalyst to be deposited respectively at the upstream side and the downstream side of the exhaust gas flow in allowing a catalytic metal to be deposited on a catalyst carrier layer. CONSTITUTION:The catalyst for purifying is constituted of a 1st catalyst 1 at the upstream side and a 2nd catalyst at the downstream side, which are placed and arranged in a series parallel to the exhaust gas flow in a case. The 1st catalyst has a 1st catalyst carrier layer 11 composed of titania or the like applied on the surface of a carrier base body 10 of a honeycomb carrier and is made by allowing the palladium catalyst 12 and a rhodium catalyst 13 to be deposited on the layer 11. The platinum catalyst 15 is allowed to be deposited on a 2nd catalyst carrier layer 14 applied on the surface of the 1st catalyst carrier layer 11. The 2nd catalyst 2 similarly has a 2nd catalyst carrier layer 21 composed of gamma-alumina or the like applied on a carrier base body 20 composed of a honeycomb carrier and is made by allowing a radium catalyst 22 and the rhodium catalyst 23 to be deposited on the layer 21.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン
(以下、DEという)からの排気ガス中に含まれるH
C、CO及びSOF(Soluble Organic Fraction)を燃
焼して浄化するとともに、ディーゼルパティキュレート
の排出量を低減でき、かつサルフェートの排出量も低減
できる触媒に関する。
The present invention relates to H contained in exhaust gas from a diesel engine (hereinafter referred to as DE).
The present invention relates to a catalyst that burns and purifies C, CO and SOF (Soluble Organic Fraction), and can reduce the emission amount of diesel particulates and also the emission amount of sulfates.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリンエンジンについては、排気ガス
の厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排
気ガス中の有害物質は確実に減少している。しかしDE
については、有害成分が主としてパティキュレートとし
て排出されるという特異な事情から、規制も技術の開発
もガソリンエンジンに比べて遅れており、確実に浄化で
きる排気ガス浄化装置の開発が望まれている。
2. Description of the Related Art With respect to gasoline engines, toxic substances in exhaust gas have been steadily reduced due to strict regulations on exhaust gas and advances in technology capable of coping with the regulations. But DE
With regard to the above, due to the peculiar circumstances in which harmful components are mainly discharged as particulates, the regulations and the development of technology are behind that of the gasoline engine, and the development of an exhaust gas purification device that can surely purify is desired.

【0003】現在までに開発されているDE排気ガス浄
化装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法
(触媒無しと触媒付き)と、オープン型SOF分解触媒
とが知られている。このうちトラップを用いる方法は、
ディーゼルパティキュレートをトラップして排出を規制
するものであり、特にドライスーツの比率の高い排気ガ
スに有効である。しかしながら再生処理装置が必要とな
り、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉塞ある
いはシステムが複雑になるなど、実用上多くの課題を残
している。
As a DE exhaust gas purifying apparatus which has been developed up to now, a method using a trap (without a catalyst and with a catalyst) and an open type SOF decomposition catalyst are known. Of these, the method that uses a trap is
It traps diesel particulates to control emissions, and is particularly effective for exhaust gas with a high proportion of dry suits. However, a regeneration treatment device is required, and many problems remain for practical use, such as cracking of the catalyst carrier during regeneration, blockage due to ash, or complicated system.

【0004】一方オープン型SOF分解触媒は、例えば
特開平3−38255号公報に示されるように、活性ア
ルミナなどの触媒担持層にガソリンエンジンと同様に白
金族金属などの酸化触媒を担持した触媒が利用され、C
OやHCとともにディーゼルパティキュレート中のSO
Fを酸化分解して浄化する。このオープン型SOF分解
触媒は、ドライスーツの除去率が低いという欠点がある
が、ドライスーツの量はDEや燃料自体の改良によって
低減することが可能であり、かつ再生処理装置が不要と
いう大きなメリットがあるため、今後の一段の技術の向
上が期待されている。
On the other hand, the open type SOF decomposition catalyst is, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-38255, a catalyst in which an oxidation catalyst such as a platinum group metal is supported on a catalyst supporting layer such as activated alumina as in a gasoline engine. Used, C
SO in diesel particulate along with O and HC
F is oxidatively decomposed and purified. This open type SOF decomposition catalyst has the drawback that the removal rate of dry suit is low, but the amount of dry suit can be reduced by improving DE and fuel itself, and a great advantage that a regeneration treatment device is unnecessary. Therefore, further improvement of technology is expected in the future.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところでオープン型S
OF分解触媒では、ディーゼルパティキュレートの排出
量を低減することが困難であった。すなわち、オープン
型SOF分解触媒に形成されている活性アルミナ層は、
SO2 を吸着する性質を有している。そのためDEの排
気ガス中に含まれるSO2 は活性アルミナ層に吸着さ
れ、そして触媒が高温となると、吸着されていたSO2
が触媒金属の触媒作用により酸化される。あるいは排気
ガス中のSO2 が直接酸化される。したがってSO2
SO3 として排出されるためパティキュレート量が増大
するという問題がある。これは、SO 2 はパティキュレ
ートとして測定されないが、SO3 はパティキュレート
として測定されるためである。特にDEにおいては排気
ガス中に酸素ガスが充分存在し、SO2 の酸化反応が生
じやすい。そしてSO3 は排気ガス中に多量に存在する
水蒸気と容易に反応してサルフェートを形成する。
Open type S
Emission of diesel particulates in OF decomposition catalyst
It was difficult to reduce the amount. Ie open
The activated alumina layer formed on the type SOF decomposition catalyst is
SO2Has the property of adsorbing. Therefore, the elimination of DE
SO contained in gas2Is adsorbed on the activated alumina layer
When the temperature of the catalyst rises, the SO2
Are oxidized by the catalytic action of the catalytic metal. Or exhaust
SO in gas2Are directly oxidized. Therefore SO2Is
SO3The amount of particulates increases because it is discharged as
There is a problem of doing. This is SO 2Is a particulate
SO is not measured as3Is particulate
This is because it is measured as. Exhaust especially in DE
Sufficient oxygen gas in the gas, SO2The oxidation reaction of
Easy to get rid of. And SO3Exists in exhaust gas in large quantities
Reacts readily with water vapor to form sulfate.

【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、パティキュレートとサルフェートの放出を
防止するとともに、HC,SOFを効率よく燃焼除去す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent the release of particulates and sulfates and to efficiently burn and remove HC and SOF.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第1
発明のディーゼルエンジンの排気浄化用触媒は、担体基
材と、担体基材表面に形成された触媒担持層と、触媒担
持層に担持された触媒金属と、からなるディーゼルエン
ジンの排気浄化用触媒において、排気ガス流の上流側に
は白金触媒が担持され、白金触媒担持位置より下流側に
はパラジウム触媒が担持されていることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] First to solve the above problems
An exhaust gas purification catalyst for a diesel engine of the invention is a catalyst for exhaust gas purification of a diesel engine, which comprises a carrier substrate, a catalyst supporting layer formed on the surface of the carrier substrate, and a catalyst metal supported on the catalyst supporting layer. The platinum catalyst is carried on the upstream side of the exhaust gas flow, and the palladium catalyst is carried on the downstream side of the platinum catalyst carrying position.

【0008】ところで、白金触媒は低温活性が強く始動
時や低速走行時の浄化性能に優れている。しかしその反
面SO2 の酸化も低温で生じ、300℃以上で活発にサ
ルフェートを生成する。一方、パラジウム触媒は低温に
おける浄化性能は低いが高温では充分な浄化性能を示
し、SO2 を酸化する温度は約450℃以上と白金触媒
よりかなり高い。
By the way, the platinum catalyst has strong low-temperature activity and is excellent in purification performance at the time of starting and running at low speed. However, on the other hand, SO 2 also oxidizes at a low temperature and actively produces sulfate at 300 ° C. or higher. On the other hand, the palladium catalyst has a low purification performance at a low temperature, but exhibits a sufficient purification performance at a high temperature, and the temperature for oxidizing SO 2 is about 450 ° C. or higher, which is considerably higher than that of the platinum catalyst.

【0009】そこで本発明では、上流側に白金触媒を担
持させ、その白金触媒担持位置より下流側にパラジウム
触媒を担持させることとした。このようにすれば排気ガ
ス温度が300℃程度の低温時には、上流側の白金触媒
がHCやSOFの浄化に寄与しSO2 の酸化も生じな
い。また、触媒反応の反応熱により担体基材の下流側は
上流側より高温となるため、もし下流側にも白金触媒が
担持されているとそこでSO2 の酸化が生じ、サルフェ
ートが早期に生成してしまう。しかし本発明では下流側
にパラジウム触媒を担持しているため、約450℃以上
に達するまではサルフェートの生成が防止される。した
がって低温時のサルフェートの放出が防止される。
Therefore, in the present invention, the platinum catalyst is loaded on the upstream side and the palladium catalyst is loaded on the downstream side of the platinum catalyst loading position. In this way, when the exhaust gas temperature is as low as about 300 ° C., the platinum catalyst on the upstream side contributes to purification of HC and SOF, and oxidation of SO 2 does not occur. In addition, since the reaction heat of the catalytic reaction causes the temperature of the downstream side of the carrier substrate to become higher than that of the upstream side, if platinum catalyst is also supported on the downstream side, SO 2 oxidation occurs there, and sulfate is generated early. Will end up. However, in the present invention, since the palladium catalyst is supported on the downstream side, the formation of sulfate is prevented until the temperature reaches about 450 ° C or higher. Therefore, the release of sulfate at low temperatures is prevented.

【0010】なお、上流側の白金担持部と下流側のパラ
ジウム担持部の容積比は、1:10〜5:10の範囲と
することが望ましい。上流側の容積比をこれ以上大きく
すると、サルフェートの生成量が多くなり、上流側の容
積比をこれより小さくすると酸化活性が低下するからで
ある。担体基材としては、セラミックモノリス担体、セ
ラミックフォーム担体、メタルハニカム担体など、従来
用いられているものを用いることができる。
It is desirable that the volume ratio of the platinum support portion on the upstream side to the palladium support portion on the downstream side be in the range of 1:10 to 5:10. This is because if the volume ratio on the upstream side is further increased, the amount of sulfate produced increases, and if the volume ratio on the upstream side is smaller than this, the oxidation activity decreases. As the carrier substrate, those conventionally used such as ceramic monolith carriers, ceramic foam carriers, and metal honeycomb carriers can be used.

【0011】触媒担持層は、アルミナ、シリカ、チタニ
アなど、従来と同様の構成とすることができる。なお、
パラジウム触媒が担持される下流側の触媒担持層にはア
ルミナ以外のシリカやチタニアを用いるとよい。シリカ
やチタニアはSO2 を吸着しないためサルフェートの生
成が防止される。そしてシリカやチタニアには、アルミ
ナにみられるパラジウム触媒を被って活性を低下させる
ような不具合がなく、触媒金属の被毒劣化を防止するこ
とができる。
The catalyst supporting layer may be made of alumina, silica, titania or the like, which has the same structure as the conventional one. In addition,
Silica or titania other than alumina may be used for the downstream catalyst supporting layer on which the palladium catalyst is supported. Since silica and titania do not adsorb SO 2 , the formation of sulfate is prevented. Silica and titania do not have the disadvantage of covering the palladium catalyst found in alumina and lowering the activity, and can prevent poisoning deterioration of the catalyst metal.

【0012】しかしながら、パラジウム触媒はシリカと
の相性が悪く、シリカと共存すると酸化活性が低下する
傾向があることが明らかとなった。したがって請求項3
に記載されたように、パラジウム触媒はシリカとアルミ
ナの混合触媒担持層に担持するのが望ましい。これによ
り上記不具合を少なくすることができる。この混合触媒
担持層においては、シリカとアルミナの混合比が重量比
でシリカ:アルミナ=9:1〜1:1の範囲とすること
が好ましい。アルミナの比率がこれより多くなるとサル
フェートの吸着によるパラジウム触媒の被毒による性能
低下が大きくなり、シリカの比率がこれより多くなると
酸化活性が低下する。また、下流側の触媒担持層にアル
ミナを用いる場合には、粒子径が0.1〜10μm好ま
しくは0.5〜5μmのものを用いることが望ましい。
However, it has been clarified that the palladium catalyst has a poor compatibility with silica and that the coexistence with silica tends to lower the oxidation activity. Therefore, claim 3
As described in (1), it is desirable that the palladium catalyst is supported on the mixed catalyst supporting layer of silica and alumina. This can reduce the above problems. In this mixed catalyst supporting layer, the mixing ratio of silica and alumina is preferably in the range of silica: alumina = 9: 1 to 1: 1 by weight. If the proportion of alumina is higher than this, the performance deterioration due to poisoning of the palladium catalyst due to the adsorption of sulfate becomes large, and if the proportion of silica is higher than this, the oxidation activity decreases. Further, when alumina is used for the catalyst supporting layer on the downstream side, it is desirable to use one having a particle size of 0.1 to 10 μm, preferably 0.5 to 5 μm.

【0013】ところが、このように白金とパラジウムを
分けて担持させた触媒では、低速から高速に移行する加
速時に、排気管から白煙が放出される場合が想定され
る。この白煙の生成原因は、以下のように推定される。
すなわち排気ガス温度が低くガス流速の小さいアイドル
時には、活性アルミナ層にHC,SOFが吸着される。
そして排気ガス温度が高くガス流速が大きい加速時に
は、吸着していたHC,SOFは脱離し、触媒金属で酸
化される。ここで白金触媒は低温時からHC,SOFを
燃焼させるが、パラジウム触媒がまだ活性温度に達して
いない場合には、パラジウム触媒担持部分からHC,S
OFが不完全燃焼状態で排出され、これが白煙となって
放出される。
However, in the catalyst in which platinum and palladium are separately supported in this way, it is assumed that white smoke is emitted from the exhaust pipe at the time of acceleration from low speed to high speed. The cause of generation of this white smoke is estimated as follows.
That is, HC and SOF are adsorbed on the activated alumina layer at the time of idle when the exhaust gas temperature is low and the gas flow velocity is low.
At the time of acceleration when the exhaust gas temperature is high and the gas flow velocity is high, the adsorbed HC and SOF are desorbed and oxidized by the catalyst metal. Here, the platinum catalyst burns HC and SOF from a low temperature, but when the palladium catalyst has not yet reached the activation temperature, HC and S are fed from the palladium catalyst supporting portion.
OF is discharged in an incomplete combustion state, and this is emitted as white smoke.

【0014】そこで第2の発明の排気浄化用触媒は、前
記第1の発明の触媒に担持されたパラジウム触媒の担持
位置より下流側にさらに白金触媒が担持されていること
を特徴とする。この最下流側の白金触媒により、パラジ
ウム触媒担持部分から排出される不完全燃焼状態のH
C,SOFが燃焼除去されるため、白煙の放出が防止さ
れる。
Therefore, the exhaust gas purifying catalyst of the second invention is characterized in that a platinum catalyst is further carried on the downstream side of the carrying position of the palladium catalyst carried on the catalyst of the first invention. Due to the platinum catalyst on the most downstream side, H in an incomplete combustion state discharged from the palladium catalyst supporting portion.
Since C and SOF are burned and removed, emission of white smoke is prevented.

【0015】また、白金触媒の担持量は、白煙となるH
C,SOFを燃焼除去できる範囲で最小限に止めるのが
望ましい。この場合、担体基材の単位体積当たりの担持
量を減らすのではなく、単位体積当たりの担持量は一定
として、例えば端面から担体基材全長の5〜10%の長
さの部分だけに設けるなど、担持面積を減らすのが望ま
しい。これにより、SO2 の酸化を防止しつつHC,S
OFを除去することが容易となる。
The amount of platinum catalyst supported is H, which is white smoke.
It is desirable to minimize the amount of C and SOF within the range where they can be burned and removed. In this case, the carrying amount per unit volume of the carrier substrate is not reduced, but the carrying amount per unit volume is constant, and for example, it is provided only in a portion 5 to 10% of the entire length of the carrier substrate from the end face. It is desirable to reduce the supporting area. This prevents HC, S while preventing the oxidation of SO 2.
It becomes easy to remove OF.

【0016】なお目的に応じて、白金及びパラジウム以
外の種々の触媒金属を併用することもできる。
Depending on the purpose, various catalytic metals other than platinum and palladium can be used in combination.

【0017】[0017]

【作用】本発明のDEの排気浄化用触媒では、使用時に
先ず上流側端部が排気ガスと接触する。その部分は特に
SOFが吸着し易いが、その部分に担持され低温活性に
優れた白金触媒によりHC,SOFは燃焼除去され、H
C,SOFの堆積が防止される。したがって少なくとも
白金触媒が担持されている上流側端部では、HC,SO
Fによる一時被毒が防止され触媒活性が失われることが
ない。
In the DE exhaust purification catalyst of the present invention, the upstream side end portion first comes into contact with the exhaust gas during use. SOF is particularly likely to be adsorbed to that part, but HC and SOF are burned and removed by the platinum catalyst that is carried on that part and has excellent low-temperature activity.
Accumulation of C and SOF is prevented. Therefore, at least at the upstream end where the platinum catalyst is supported, HC, SO
Temporary poisoning by F is prevented and the catalytic activity is not lost.

【0018】そして上流側端部に続く部分には、SO2
の酸化反応が白金触媒よりも高温で生じるパラジウム触
媒が担持されているので、低温時にはSO2 は酸化され
ることなく放出され、全体にわたって白金触媒が担持さ
れた従来の排気浄化用触媒に比べてパティキュレート及
びサルフェートの放出が防止される。しかしパラジウム
触媒は低温時のHC,SOFに対する活性が小さく、パ
ラジウム触媒担持位置では触媒担持層に除去されなかっ
たHC,SOFが吸着し易い。したがって加速時に高温
で流速の大きな排気ガスが流れると、吸着していたH
C,SOFが脱離して白煙を生じる。そこでパラジウム
触媒担持位置より下流側にも白金触媒を担持しておけ
ば、脱離したHC,SOFは下流側の白金触媒により燃
焼除去され、不完全燃焼状態で外部へ放出されるのが防
止される。これにより白煙が生じるのが防止される。
Then, in the portion following the upstream end, SO 2
Since the oxidation reaction of Pd is carried at a temperature higher than that of the platinum catalyst, SO 2 is released without being oxidized at a low temperature, and compared with the conventional exhaust purification catalyst in which the platinum catalyst is carried throughout Release of particulates and sulphates is prevented. However, the palladium catalyst has a small activity for HC and SOF at low temperature, and HC and SOF which have not been removed by the catalyst supporting layer are easily adsorbed at the palladium catalyst supporting position. Therefore, when the exhaust gas with a high flow velocity flows at high temperature during acceleration, the absorbed H
C and SOF are released to generate white smoke. Therefore, if a platinum catalyst is also loaded on the downstream side of the palladium catalyst loading position, the desorbed HC and SOF are burned and removed by the platinum catalyst on the downstream side, and are prevented from being released to the outside in an incomplete combustion state. It This prevents white smoke.

【0019】またパラジウム触媒をシリカとアルミナの
混合触媒担持層に担持させた場合は、サルフェートの吸
着とパラジウム触媒の酸化活性及びSOFの吸着性のバ
ランスがとれ、好ましい触媒特性が発揮される。
When the palladium catalyst is supported on the mixed catalyst supporting layer of silica and alumina, the adsorption of the sulfate and the oxidizing activity of the palladium catalyst and the adsorptivity of the SOF are balanced, and preferable catalytic properties are exhibited.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 (1)第1実施例 (実施例1)図1及び図2に本実施例のDE用排気浄化
用触媒の概略縦断面図を示す。この浄化用触媒は、ケー
ス100内で排気ガス流に平行に直列に並べて配置され
た上流側の第1触媒1と、下流側の第2触媒2とから構
成されている。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. (1) First Embodiment (Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 are schematic vertical sectional views of an exhaust gas purification catalyst for DE according to the present embodiment. The purification catalyst is composed of an upstream first catalyst 1 and a downstream second catalyst 2 which are arranged in parallel in series in the case 100 in parallel with the exhaust gas flow.

【0021】排気ガス流の上流側に配置された第1触媒
1は、コージェライト製ハニカム担体からなる担体基材
10と、担体基材10表面に被覆されたチタニアからな
る第1触媒担持層11と、第1触媒担持層11に担持さ
れたパラジウム触媒12及びロジウム触媒13と、第1
触媒担持層11表面に被覆されたγ−アルミナからなる
第2触媒担持層14と、第2触媒担持層14に担持され
た白金触媒15と、から構成されている。
The first catalyst 1 arranged on the upstream side of the exhaust gas flow is a carrier substrate 10 made of a cordierite honeycomb carrier, and a first catalyst supporting layer 11 made of titania coated on the surface of the carrier substrate 10. A palladium catalyst 12 and a rhodium catalyst 13 supported on the first catalyst supporting layer 11,
It is composed of a second catalyst supporting layer 14 made of γ-alumina coated on the surface of the catalyst supporting layer 11 and a platinum catalyst 15 supported on the second catalyst supporting layer 14.

【0022】また下流側に配置された第2触媒2は、コ
ージェライト製ハニカム担体からなる担体基材20と、
担体基材20表面に被覆されたチタニアからなる第1触
媒担持層21と、第1触媒担持層21に担持されたパラ
ジウム触媒22及びロジウム触媒23と、から構成され
ている。表1にも示すように、第1触媒1の最表面に存
在する第2触媒担持層14は100g/リットル形成さ
れている。そして、第2触媒担持層14には白金触媒1
5が1.5g/リットル担持されている。
The second catalyst 2 arranged on the downstream side includes a carrier substrate 20 made of a cordierite honeycomb carrier,
It is composed of a first catalyst supporting layer 21 made of titania coated on the surface of the carrier substrate 20, a palladium catalyst 22 and a rhodium catalyst 23 supported on the first catalyst supporting layer 21. As shown in Table 1, the second catalyst-supporting layer 14 existing on the outermost surface of the first catalyst 1 is formed at 100 g / liter. The platinum catalyst 1 is formed on the second catalyst supporting layer 14.
5 is carried at 1.5 g / liter.

【0023】また第2触媒2の最表面に存在する第1触
媒担持層21は100g/リットル形成され、第1触媒
担持層21にはパラジウム触媒22が1.0g/リット
ル、ロジウム触媒23が0.1g/リットルそれぞれ担
持されている。この実施例1のDEの排気浄化用触媒
を、自然吸気式の副室付DE(排気量3.6リットル)
の排気系に装着し、浄化試験を行った。浄化試験は、第
1触媒1が排気ガス流の上流側に、第2触媒2が下流側
になるように配置し、回転数2100rpmの全負荷で
100時間エージングした後、回転数2100rpm、
トルク87N・mの条件で運転し、その時のガス温36
0℃で触媒前後のパティキュレートを分析した。
The first catalyst supporting layer 21 existing on the outermost surface of the second catalyst 2 is formed to 100 g / liter, and the palladium catalyst 22 is 1.0 g / liter and the rhodium catalyst 23 is 0 in the first catalyst supporting layer 21. 0.1 g / liter is supported. The DE exhaust purification catalyst of Example 1 was used as a DE with a naturally aspirated sub-chamber (displacement: 3.6 liters).
It was attached to the exhaust system of and the purification test was performed. In the purification test, the first catalyst 1 is arranged on the upstream side of the exhaust gas flow, the second catalyst 2 is arranged on the downstream side, and after aging for 100 hours at a full load of the rotation speed of 2100 rpm, the rotation speed of 2100 rpm,
Operated under the conditions of a torque of 87 N · m, the gas temperature at that time was
The particulates before and after the catalyst were analyzed at 0 ° C.

【0024】分析内容は、触媒前後のパティキュレート
量、SOF量及びサルフェート量である。パティキュレ
ートの捕集にはEPAに準じたダイリューショントンネ
ルを用いた。またSOFの抽出にはソックスレー抽出器
を用い、ジクロロメタンで抽出した。さらにサルフェー
ト量はイオンクロマトグラフで分析した。結果を表2に
示す。 (実施例2〜9及び比較例1〜5)担体基材の材質、触
媒担持層の種類とコート量、触媒金属の種類とその担持
量、第1触媒1と第2触媒2の容積比を、表1に示すよ
うに種々変化させたこと以外は実施例1と同様の構成で
ある。なお、比較例の触媒については、第1触媒と第2
触媒に同じ触媒を用いている。そしてこれらの触媒も実
施例1と同様に試験され、結果を表2に示す。
The contents of analysis are the amount of particulates before and after the catalyst, the amount of SOF, and the amount of sulfate. A dilution tunnel conforming to EPA was used to collect the particulates. A Soxhlet extractor was used for SOF extraction, and extraction was performed with dichloromethane. Further, the amount of sulfate was analyzed by ion chromatography. The results are shown in Table 2. (Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 5) The material of the carrier substrate, the type and coating amount of the catalyst supporting layer, the type of catalytic metal and its supporting amount, and the volume ratio of the first catalyst 1 and the second catalyst 2 were determined. The configuration is the same as that of the first embodiment except that various changes are made as shown in Table 1. Regarding the catalyst of the comparative example, the first catalyst and the second catalyst
The same catalyst is used as the catalyst. Then, these catalysts were tested in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】(評価)表より、比較例の触媒はパティキ
ュレート量が増加したりSOFの浄化率が低く、サルフ
ェートの生成量も多い。また第1触媒にパラジウム触媒
を担持した比較例2,4では、パティキュレート量及び
サルフェート生成量はある程度低減しているが、SOF
の浄化性能に劣っている。
From the (Evaluation) table, the catalyst of the comparative example has a large amount of particulates, a low purification rate of SOF, and a large amount of sulfate. Further, in Comparative Examples 2 and 4 in which the palladium catalyst was supported on the first catalyst, the amount of particulates and the amount of sulfate formation were reduced to some extent, but SOF
Is inferior in purification performance.

【0028】一方、各実施例の触媒は、パティキュレー
ト及びSOFの浄化性能に優れ、サルフェートの生成量
も少ない。これは、第1触媒にPtを担持し第2触媒に
Pdを担持したことに起因することが明らかである。ま
た担持量や容積比の影響もほとんど無いことがわかる。
なお、本第1の実施例では2個の触媒を並べて用いた
が、本発明はこれに限られるものではなく、1つのハニ
カム体の中で上流側にPtを担持させ、下流側にPdを
担持させた構成としても同様の効果が期待できる。また
例えば上記実施例1では、第1触媒1に第1触媒担持層
11と第2触媒担持層14の二つの担持層を形成した
が、白金触媒15を担持した第2触媒担持層14のみで
も同様の結果が得られる。 (2)第2実施例 (実施例10)本実施例の触媒は、図3に示すようにメ
タル担体からなる担体基材3と、担体基材3表面に被覆
されたγ−アルミナからなる触媒担持層30と、触媒担
持層30に担持された白金触媒31及びパラジウム触媒
32と、から構成されている。担体基材3は、Fe−C
r−Al系合金からなる板厚50μmの平板及び波板か
ら形成された直径112mm、長さ118mmのメタル
担体から構成されている。
On the other hand, the catalysts of the respective Examples are excellent in the performance of purifying particulates and SOF, and produce a small amount of sulfate. It is clear that this is due to the fact that the first catalyst carries Pt and the second catalyst carries Pd. Further, it can be seen that there is almost no influence of the carried amount or the volume ratio.
Although two catalysts were used side by side in the first embodiment, the present invention is not limited to this, and Pt is loaded on the upstream side and Pd is loaded on the downstream side in one honeycomb body. The same effect can be expected even with a supported structure. Further, for example, in Example 1 described above, two supporting layers, the first catalyst supporting layer 11 and the second catalyst supporting layer 14, were formed on the first catalyst 1, but only the second catalyst supporting layer 14 supporting the platinum catalyst 15 is formed. Similar results are obtained. (2) Second Example (Example 10) The catalyst of this example is a catalyst comprising a carrier substrate 3 made of a metal carrier and γ-alumina coated on the surface of the carrier substrate 3 as shown in FIG. The support layer 30 includes a platinum catalyst 31 and a palladium catalyst 32 which are supported on the catalyst support layer 30. The carrier substrate 3 is Fe-C.
It is composed of a flat plate made of an r-Al alloy having a plate thickness of 50 μm and a metal carrier formed of a corrugated plate having a diameter of 112 mm and a length of 118 mm.

【0029】この担体基材3の表面には、全体に150
g/リットルのγ−アルミナが被覆され、触媒担持層3
0が形成されている。白金触媒31は、担体基材3の上
流側端面33から下流側に向かって10mmの範囲内
と、下流側端面34から上流側に向かって10mmの範
囲内のみに担持され、担持量はそれぞれ1.5g/リッ
トルである。
The surface of the carrier substrate 3 has a total of 150
A catalyst supporting layer 3 coated with g / liter of γ-alumina
0 is formed. The platinum catalyst 31 is supported only within a range of 10 mm from the upstream end surface 33 of the carrier substrate 3 toward the downstream side and within a range of 10 mm from the downstream end surface 34 toward the upstream side, and the supported amount is 1 respectively. It is 0.5 g / liter.

【0030】またパラジウム触媒32は、白金触媒31
が担持されていない残りの98mmの中央部35に担持
され、その担持量は1.8g/リットルである。 (実施例11)上流側端部にのみ、白金触媒を1.5g
/リットルの担持量で担持し、残りの108mmにパラ
ジウム触媒を1.8g/リットルの担持量で担持したこ
と以外は実施例10と同一の構成である。 (比較例6)パラジウム触媒を用いず、白金触媒を全体
に均一に1.5g/リットルの担持量で担持したこと以
外は実施例10と同一の構成である。 (試験)上記の実施例10,11と比較例6の浄化用触
媒を、それぞれ排気量2400ccの渦流室式DEの排
気系に取り付け、排気ガス温度が500℃の条件のとき
のSO2 のSO3 への転換率を非分散型赤外分析計を用
いて次式により求めた。結果を表3に示す。
The palladium catalyst 32 is the platinum catalyst 31.
Is carried on the remaining center portion 35 of 98 mm, and the carried amount is 1.8 g / liter. (Embodiment 11) 1.5 g of platinum catalyst is provided only on the upstream end.
The composition is the same as that of Example 10 except that the palladium catalyst was loaded on the remaining 108 mm at a loading amount of 1.8 g / liter. (Comparative Example 6) The structure is the same as that of Example 10 except that the palladium catalyst was not used and the platinum catalyst was uniformly supported on the entire surface at a supported amount of 1.5 g / liter. (Test) The purification catalysts of Examples 10 and 11 and Comparative Example 6 were attached to an exhaust system of a swirl chamber type DE having an exhaust volume of 2400 cc, and SO 2 SO 2 when the exhaust gas temperature was 500 ° C. The conversion rate to 3 was determined by the following formula using a non-dispersive infrared analyzer. The results are shown in Table 3.

【0031】SO3 への転換率= (入ガスSO2 濃度−出ガスSO3 濃度)×100/入
ガスSO2 濃度
Conversion rate to SO 3 = (SO 2 concentration of incoming gas−SO 3 concentration of outgoing gas) × 100 / SO 2 concentration of incoming gas

【0032】[0032]

【表3】 表3より、比較例6では白金触媒のみを担持しているた
めにSO3 転換率が高く、サルフェートが放出されてい
る。しかし実施例10と実施例11の浄化用触媒では、
パラジウム触媒を担持しているため、それぞれ転換率が
低く良好な結果を示している。
[Table 3] From Table 3, in Comparative Example 6, since only the platinum catalyst was supported, the SO 3 conversion rate was high and the sulfate was released. However, in the purification catalysts of Example 10 and Example 11,
Since the palladium catalyst is supported, the conversion rate is low and good results are shown.

【0033】次に、それぞれの浄化用触媒を排気量24
00ccの渦流室式DEの排気系に取り付け、アイドル
状態(排ガス温度120℃)で6時間保持した後、エン
ジン回転数を増大させ排ガス温度を上昇させて、排気管
から放出されるガスの白煙量をそれぞれ測定した。結果
を図4に示す。この試験は、測定時の排ガス温度を変え
てそれぞれ行った。なお、白煙量は透過式白煙メータに
よりそのレベルを測定した。
Next, each of the purifying catalysts has a displacement of 24
After being attached to the exhaust system of a 00cc swirl chamber type DE and held in an idle state (exhaust gas temperature of 120 ° C) for 6 hours, the engine speed is increased to raise the exhaust gas temperature and the white smoke of gas discharged from the exhaust pipe. The quantities were measured individually. The results are shown in Fig. 4. This test was performed by changing the exhaust gas temperature at the time of measurement. The level of white smoke was measured with a transmission white smoke meter.

【0034】図4より、比較例6の浄化用触媒では白金
触媒を全面に担持しているので、HC,SOFは完全燃
焼して白煙は生じなかった。一方、実施例11の浄化用
触媒では、排ガス温度が300℃近傍で特に多量の白煙
が放出されたのに対し、実施例10の浄化用触媒では白
煙量が実施例11に比べると格段に低減されている。こ
れは下流側端部にも白金触媒を担持したことによる効果
であることが明らかである。
From FIG. 4, since the purification catalyst of Comparative Example 6 has the platinum catalyst supported on the entire surface, HC and SOF were completely burned and no white smoke was generated. On the other hand, in the purifying catalyst of Example 11, a particularly large amount of white smoke was emitted when the exhaust gas temperature was around 300 ° C., whereas in the purifying catalyst of Example 10, the amount of white smoke was significantly higher than that of Example 11. Has been reduced to. It is clear that this is an effect of supporting the platinum catalyst also on the downstream end.

【0035】なお、上記第2実施例ではパラジウム触媒
の触媒担持層にγ−アルミナを用いたが、シリカとアル
ミナの混合担持層とすればサルフェートの放出が一層防
止される。また白金触媒の触媒担持層をα−アルミナと
し、触媒金属にバナジウム触媒を加えても、サルフェー
トの放出を一層防止することができる。 (3)第3実施例 (スラリーの調製)市販のシリカ粉末(比表面積350
2 /g)、硝酸アルミニウム水溶液、アルミナゾル及
び蒸留水からなるスラリーを調製し、スラリーAとし
た。
In the second embodiment, γ-alumina was used for the catalyst supporting layer of the palladium catalyst, but if a mixed supporting layer of silica and alumina is used, the release of sulfate can be further prevented. Further, even if the catalyst supporting layer of the platinum catalyst is α-alumina and the vanadium catalyst is added to the catalyst metal, the release of sulfate can be further prevented. (3) Third Example (Preparation of slurry) Commercially available silica powder (specific surface area 350
m 2 / g), an aqueous solution of aluminum nitrate, an alumina sol, and distilled water were prepared as a slurry A.

【0036】市販の活性アルミナ粉末(比表面積180
2 /g,粒径1〜50μm)、アルミナ水和物、硝酸
アルミニウム水溶液及び蒸留水からなるスラリーを調製
し、スラリーBとした。市販のシリカ粉末(比表面積3
50m2 /g)、シリカゾル及び蒸留水からなるスラリ
ーを調製し、スラリーCとした。 (実施例12)市販のφ30×50,400セル/in
2 のハニカム担体を吸水処理して上記スラリーAに浸漬
し、余分のスラリーを吹き払った後、乾燥・焼成してシ
リカ−アルミナの混合触媒担持層を形成した。このとき
のコート量は触媒容積1リットル当たり約100gであ
り、シリカとアルミナの重量比は9:1、アルミナの粒
径は5μm以下であった。
Commercially available activated alumina powder (specific surface area 180
m 2 / g, particle size 1 to 50 μm), a slurry composed of alumina hydrate, an aqueous solution of aluminum nitrate and distilled water was prepared and designated as a slurry B. Commercially available silica powder (specific surface area 3
50 m 2 / g), a slurry comprising silica sol and distilled water was prepared and designated as slurry C. Example 12 Commercially available φ30 × 50,400 cells / in
The honeycomb carrier of No. 2 was subjected to water absorption treatment, immersed in the above slurry A, and the excess slurry was blown off, followed by drying and firing to form a silica-alumina mixed catalyst supporting layer. The coating amount at this time was about 100 g per liter of catalyst volume, the weight ratio of silica to alumina was 9: 1, and the particle size of alumina was 5 μm or less.

【0037】この担体をパラジウム及びロジウムのアン
ミン塩水溶液中に浸漬し、所定時間吸着担持した後25
0℃で乾燥した。それぞれの担持量は、触媒容積1リッ
トル当たりパラジウムが1.5gでありロジウムが0.
3gであった。次に、上記スラリーBに白金ジニトロジ
アンミンを所定量添加したスラリーを用意し、この触媒
の入口側端部のみを浸漬し余分なスラリーを吹き払った
後、乾燥・焼成して入口側端面部にアルミナからなり白
金触媒が担持された触媒担持層を形成した。
This carrier was immersed in an aqueous solution of ammine salt of palladium and rhodium, adsorbed and supported for a predetermined time, and then 25
It was dried at 0 ° C. The loading amount of palladium was 1.5 g and rhodium was 0.1 g per liter of the catalyst volume.
It was 3 g. Next, a slurry is prepared by adding a predetermined amount of platinum dinitrodiammine to the above slurry B, and only the inlet side end portion of this catalyst is immersed and the excess slurry is blown off, followed by drying and firing to the inlet side end surface portion. A catalyst supporting layer made of alumina and supporting a platinum catalyst was formed.

【0038】得られた本実施例の排気浄化用触媒では、
入口側(上流側)端部表面にPt/Al2O3からなる上流部が
形成され、出口側(下流側)にPd-Rh/SiO2・Al2O3 から
なる下流部が形成されている。なお、上流部と下流部の
容積比は1:10であり、上流部の白金担持量は触媒容
積1リットル当たり1.5gである。 (実施例13)上流部と下流部の容積比が3:10であ
ること以外は実施例12と同様の構成である。 (実施例14)上流部と下流部の容積比が5:10であ
ること以外は実施例12と同様の構成である。 (実施例15)上流部と下流部の容積比が0.5:10
であること以外は実施例12と同様の構成である。 (実施例16)上流部と下流部の容積比が1:1である
こと以外は実施例12と同様の構成である。 (実施例17)スラリーAのアルミナゾルの比率を多く
したスラリーを用いたこと以外は実施例12と同様にし
て触媒を調製した。この触媒では、下流部の触媒担持層
のシリカとアルミナの重量比は7:3であり、上流部と
下流部の容積比は3:10である。 (実施例18)下流部の触媒担持層のシリカとアルミナ
の重量比が1:1であること以外は実施例17と同様の
構成である。 (実施例19)下流部の触媒担持層のシリカとアルミナ
の重量比が3:7であること以外は実施例17と同様の
構成である。 (実施例20)下流部の触媒担持層のシリカとアルミナ
の重量比が9.5:0.5であること以外は実施例17
と同様の構成である。 (実施例21)スラリーAのアルミナゾルの代わりにア
ルミナ水和物を用いたスラリーを用いたこと以外は実施
例12と同様にして触媒を調製した。この触媒では、下
流部の触媒担持層のシリカとアルミナの重量比は7:3
であり、上流部と下流部の容積比は3:10である。ま
た下流部の混合触媒担持層中のアルミナの粒径は1〜1
0μmであった。 (実施例22)スラリーAに10〜50μmの粒径の活
性アルミナ粉末を混合したスラリーを用いたこと以外は
実施例12と同様にして触媒を調製した。他の構成は実
施例21と同様である。 (比較例7)スラリーBを用いてハニカム担体にアルミ
ナからなる触媒担持層を形成し、この触媒担持層にパラ
ジウムとロジウムを全体に担持させ、白金は担持しなか
ったこと以外は実施例12と同様の構成である。パラジ
ウムの担持量は1.5g/リットル、ロジウムの担持量
は0.3g/リットルである。 (比較例8)パラジウム−ロジウムの代わりに1.5g
/リットルの白金を担持したこと以外は比較例7と同様
の構成である。 (比較例9)スラリーAの代わりにスラリーBを用いた
こと以外は実施例17と同様にして触媒を調製した。す
なわち下流部の触媒担持層がアルミナから構成されてい
ること以外は実施例17と同様の構成である。 (比較例10)スラリーAの代わりにスラリーCを用い
たこと以外は実施例17と同様にして触媒を調製した。
すなわち下流部の触媒担持層がシリカから構成されてい
ること以外は実施例17と同様の構成である。
In the obtained exhaust gas purification catalyst of this embodiment,
An upstream part made of Pt / Al 2 O 3 is formed on the surface of the inlet side (upstream side), and a downstream part made of Pd-Rh / SiO 2 · Al 2 O 3 is formed on the outlet side (downstream side). There is. The volume ratio between the upstream part and the downstream part is 1:10, and the amount of platinum supported on the upstream part is 1.5 g per 1 liter of the catalyst volume. (Example 13) The structure is the same as that of Example 12 except that the volume ratio of the upstream portion and the downstream portion is 3:10. (Example 14) The structure is the same as that of Example 12 except that the volume ratio of the upstream portion and the downstream portion is 5:10. (Example 15) The volume ratio of the upstream part and the downstream part is 0.5: 10.
The configuration is the same as that of the twelfth embodiment except that (Example 16) The structure is the same as that of Example 12 except that the volume ratio of the upstream portion and the downstream portion is 1: 1. (Example 17) A catalyst was prepared in the same manner as in Example 12 except that a slurry in which the ratio of the alumina sol of the slurry A was increased was used. In this catalyst, the weight ratio of silica to alumina in the catalyst supporting layer at the downstream portion is 7: 3, and the volume ratio of the upstream portion and the downstream portion is 3:10. (Example 18) The structure is the same as that of Example 17 except that the weight ratio of silica to alumina in the catalyst supporting layer at the downstream portion is 1: 1. (Example 19) The structure is the same as that of Example 17 except that the weight ratio of silica to alumina in the catalyst supporting layer at the downstream portion is 3: 7. (Example 20) Example 17 except that the weight ratio of silica to alumina in the catalyst carrying layer in the downstream part was 9.5: 0.5.
It has the same configuration as. (Example 21) A catalyst was prepared in the same manner as in Example 12 except that a slurry in which an alumina hydrate was used instead of the alumina sol of the slurry A was used. In this catalyst, the weight ratio of silica to alumina in the catalyst supporting layer in the downstream part is 7: 3.
And the volume ratio between the upstream part and the downstream part is 3:10. Further, the particle size of alumina in the mixed catalyst supporting layer in the downstream portion is 1 to 1
It was 0 μm. Example 22 A catalyst was prepared in the same manner as in Example 12 except that slurry A was mixed with activated alumina powder having a particle size of 10 to 50 μm. The other structure is the same as that of the twenty-first embodiment. (Comparative Example 7) A catalyst supporting layer made of alumina was formed on a honeycomb carrier by using the slurry B, and palladium and rhodium were supported on the entire catalyst supporting layer, and platinum was not supported. It has the same configuration. The amount of palladium carried is 1.5 g / liter, and the amount of rhodium carried is 0.3 g / liter. (Comparative Example 8) 1.5 g instead of palladium-rhodium
The structure is the same as that of Comparative Example 7 except that platinum / liter of platinum is carried. (Comparative Example 9) A catalyst was prepared in the same manner as in Example 17 except that Slurry B was used instead of Slurry A. That is, the structure is the same as that of Example 17 except that the catalyst carrying layer at the downstream portion is made of alumina. (Comparative Example 10) A catalyst was prepared in the same manner as in Example 17 except that Slurry C was used instead of Slurry A.
That is, the structure is the same as that of Example 17 except that the catalyst carrying layer at the downstream portion is made of silica.

【0039】上記実施例12〜22及び比較例7〜10
の触媒の構成をまとめて表4に示す。
Examples 12 to 22 and Comparative Examples 7 to 10
Table 4 summarizes the composition of the catalyst.

【0040】[0040]

【表4】 [Table 4]

【0041】(試験1)実施例13、実施例17〜22
及び比較例9〜10の触媒を12本収納可能なマルチコ
ンバータに組付け、排気量2.4リットルの渦流室式D
Eの排気系に取付けた。そして2000rpm、入りガ
ス温度200℃で10時間運転し、試験前後の触媒重量
を測定することにより各触媒のSOF吸着量を算出し
た。この試験では、入りガス温度が200℃であるから
サルフェートがほとんど生成せず、重量増加量を便宜的
にSOF吸着量とすることができる。
(Test 1) Example 13 and Examples 17 to 22
Also, a multi-converter capable of accommodating 12 catalysts of Comparative Examples 9 to 10 was assembled, and a swirl chamber type D having a displacement of 2.4 liters was used.
It was attached to the exhaust system of E. Then, it was operated at 2000 rpm and an inlet gas temperature of 200 ° C. for 10 hours, and the catalyst weight before and after the test was measured to calculate the SOF adsorption amount of each catalyst. In this test, since the incoming gas temperature was 200 ° C., almost no sulfate was generated, and the weight increase amount can be conveniently taken as the SOF adsorption amount.

【0042】次に上記触媒を2000rpm、入りガス
温度400℃で100時間運転する耐久試験を行い、そ
の後C2 4 −CO−O2 −H2 O系モデルガス中での
24 50%浄化率温度を測定した。この運転条件で
は、触媒で生成したサルフェートは触媒担持層中に吸着
・蓄積され、HC浄化性能低下の原因となる。得られた
結果を表5に示す。
Next, an endurance test was conducted by operating the above catalyst at 2000 rpm for 100 hours at an inlet gas temperature of 400 ° C., and then C 2 H 4 50 in a C 2 H 4 --CO--O 2 --H 2 O model gas. The% purification rate temperature was measured. Under this operating condition, the sulfate generated by the catalyst is adsorbed and accumulated in the catalyst supporting layer, which causes a decrease in HC purification performance. The results obtained are shown in Table 5.

【0043】[0043]

【表5】 表5から明らかなように、下流部中のアルミナの比率が
高まるにつれてSOFの吸着性が向上し、アルミナを1
0%程度混合するだけでSOF吸着性は急激に向上して
いることが判る。
[Table 5] As is clear from Table 5, as the ratio of alumina in the downstream portion increases, the adsorption of SOF improves and
It can be seen that the SOF adsorption property is rapidly improved only by mixing about 0%.

【0044】一方、HC浄化活性は、基本的にはアルミ
ナの比率が高いほど良好であるが、アルミナ比率の増加
に伴ってサルフェート吸着量も増加し、サルフェート被
毒によりHC浄化性能が低下する様子もわかる。すなわ
ち本実施例の触媒では、パラジウムを担持する下流部を
シリカとアルミナの混合触媒担持層とすることで、SO
F吸着性能と耐サルフェート被毒性とが両立しているこ
とが明らかである。
On the other hand, the HC purification activity is basically better as the proportion of alumina is higher, but the amount of sulfate adsorbed also increases as the proportion of alumina increases, and the HC purification performance deteriorates due to sulfate poisoning. I also understand. That is, in the catalyst of this example, the downstream portion supporting palladium was a mixed catalyst supporting layer of silica and alumina, so that SO
It is clear that the F adsorption performance and the sulfate poisoning resistance are compatible.

【0045】また実施例17,21,22の比較から、
アルミナ粒径が大きくなるにつれてSOF吸着性能及び
HC浄化活性が低下していることがわかり、10μm以
下のアルミナを用いることが好ましい。これは、アルミ
ナ粒径が小さいほど触媒金属が高分散可能であり、それ
に伴ってSOF吸着サイトが増加するためと考えられ
る。 (試験2)実施例12〜16及び比較例7〜8の触媒を
用い、N2 −O2 −SO2 −H 2 O系モデルガス中、入
りガス温度430℃におけるサルフェート転換率を第2
実施例と同様にして求めた。また、C2 4 −CO−O
2 −H2 O系モデルガス中でのC2 4 50%浄化率温
度も測定した。結果を表6に示す。
From comparison of Examples 17, 21, and 22,
As the alumina particle size increases, SOF adsorption performance and
It can be seen that the HC purification activity has decreased, and it is less than 10 μm.
It is preferable to use the lower alumina. This is aluminum
The smaller the particle size, the higher the dispersion of the catalytic metal, which
It is considered that the number of SOF adsorption sites increases with
It (Test 2) The catalysts of Examples 12 to 16 and Comparative Examples 7 to 8 were used.
Used, N2-O2-SO2-H 2In O system model gas
The second conversion rate of sulfate at 430 ℃
It was determined in the same manner as in the example. Also, C2HFour-CO-O
2-H2C in O-based model gas2HFour50% purification rate temperature
The degree was also measured. The results are shown in Table 6.

【0046】[0046]

【表6】 比較例7,8の結果から、上流部単独では酸化活性は優
れるもののサルフェート転換率が高く、下流部単独では
サルフェート転換率は低いものの酸化活性まで低くなっ
ている。
[Table 6] From the results of Comparative Examples 7 and 8, the upstream part alone has a high oxidative activity but a high sulfate conversion rate, and the downstream part alone has a low sulphate conversion rate but a low oxidative activity.

【0047】しかし上流部の下流側に下流部を形成する
ことにより、両性能が両立していることが明らかであ
る。また実施例15の触媒では実施例12〜14の触媒
に比べて酸化活性に劣り、実施例16の触媒はサルフェ
ート転換率が高いことから、上流部と下流部の容積比は
1:10〜5:10の範囲が望ましいことがわかる。そ
して白金を担持した上流部の容積をこの範囲とすること
により、サルフェート生成量を抑制しながらHCに対す
る酸化活性を白金触媒を単独で担持した従来の触媒並に
向上させることが可能となる。
However, it is clear that both performances are compatible by forming the downstream portion on the downstream side of the upstream portion. In addition, the catalyst of Example 15 is inferior in oxidation activity to the catalysts of Examples 12 to 14, and the catalyst of Example 16 has a high sulfate conversion rate. Therefore, the volume ratio of the upstream portion and the downstream portion is 1:10 to 5. It is understood that the range of 10 is desirable. By setting the volume of the platinum-supported upstream portion within this range, it becomes possible to improve the oxidation activity for HC as much as the conventional catalyst that supports the platinum catalyst alone while suppressing the amount of sulfate production.

【0048】これは、サルフェート生成反応はHC酸化
反応に比べてSV(空隙速度)に支配的であり、白金を
担持した上流部の容積を限定してSVを増大させること
によりサルフェート生成反応が抑制されるためと考えら
れる。
This is because the sulfate formation reaction is more dominant in SV (void velocity) than the HC oxidation reaction, and the sulfate formation reaction is suppressed by increasing the SV by limiting the volume of the platinum-supported upstream portion. It is considered that it is done.

【0049】[0049]

【発明の効果】すなわち本発明のDEの排気浄化用触媒
によれば、SOFの浄化性能に優れるとともに、パティ
キュレート及びサルフェートの放出が防止されている。
また第2発明の触媒によれば、上記特性に加えて不完全
燃焼のHC,SOFに起因する白煙の放出が防止され
る。
[Effects of the Invention] That is, according to the exhaust gas purification catalyst of DE of the present invention, the purification performance of SOF is excellent and the release of particulates and sulfates is prevented.
According to the catalyst of the second aspect of the invention, in addition to the above characteristics, the emission of white smoke due to incomplete combustion HC and SOF is prevented.

【0050】また、白金触媒の担持量の絶対値が従来に
比べて減っているため、触媒の高温状態で発生し易いN
2 の発生が減少し、高速走行後などの所謂アイドル酸
臭が防止されるという付随的な効果もある。さらに第3
発明の触媒によれば、SOF吸着性能と耐サルフェート
被毒性を両立させることができ、優れた触媒性能を発揮
する。
Further, since the absolute value of the amount of the platinum catalyst carried is smaller than that of the conventional one, N which is likely to occur in the high temperature state of the catalyst is N.
There is also an additional effect that the generation of O 2 is reduced and the so-called idle acid odor after running at high speed is prevented. Furthermore the third
According to the catalyst of the present invention, both SOF adsorption performance and sulfate poisoning resistance can be made compatible, and excellent catalyst performance is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の排気浄化用触媒の全体
構成を示す概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing the overall structure of an exhaust gas purification catalyst according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の排気浄化用触媒の要部
拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of an essential part of an exhaust gas purification catalyst according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例の排気浄化用触媒の要部
拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of an essential part of an exhaust gas purification catalyst according to a second embodiment of the present invention.

【図4】第2の実施例における排気ガス温度と白煙量の
関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between exhaust gas temperature and amount of white smoke in the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:第1触媒 2:第2触媒 3,10,
20:担体基材 11,14,21,30:触媒担持層 12,2
2,32:パラジウム触媒 13,23:ロジウム触媒 15,3
1:白金触媒 33:上流側端面 34:下流側端面 3
5:中央部
1: 1st catalyst 2: 2nd catalyst 3,10,
20: Carrier substrate 11, 14, 21, 30: Catalyst support layer 12, 2
2, 32: Palladium catalyst 13, 23: Rhodium catalyst 15, 3
1: Platinum catalyst 33: Upstream end face 34: Downstream end face 3
5: central part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 35/04 301 L 8017−4G (72)発明者 金子 聡志 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山田 幸村 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャタ ラー工業株式会社内 (72)発明者 青野 紀彦 静岡県小笠郡大東町千浜7800番地 キャタ ラー工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location B01J 35/04 301 L 8017-4G (72) Inventor Satoshi Kaneko 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Automobile Co., Ltd. (72) Inventor Toshiaki Tanaka 1 Toyota-cho, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Automobile Co., Ltd. (72) Inventor Yukimura Yamada 7800 Chihama, Daito-cho, Ogasa-gun, Shizuoka Cataler Industry Co., Ltd. ( 72) Inventor Norihiko Aono 7800, Chihama, Daito-cho, Ogasa-gun, Shizuoka Prefecture Cataler Industry Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 担体基材と、該担体基材表面に形成され
た触媒担持層と、該触媒担持層に担持された触媒金属
と、からなるディーゼルエンジンの排気浄化用触媒にお
いて、 排気ガス流の上流側には白金触媒が担持され、該白金触
媒が担持された位置より下流側にはパラジウム触媒が担
持されていることを特徴とするディーゼルエンジンの排
気浄化用触媒。
1. A catalyst for exhaust emission purification of a diesel engine, comprising a carrier substrate, a catalyst supporting layer formed on the surface of the carrier substrate, and a catalyst metal supported on the catalyst supporting layer, the exhaust gas flow comprising: An exhaust gas purification catalyst for a diesel engine, wherein a platinum catalyst is supported on the upstream side of the catalyst, and a palladium catalyst is supported on the downstream side of the position where the platinum catalyst is supported.
【請求項2】 前記パラジウム触媒の担持位置より下流
側にさらに白金触媒が担持されていることを特徴とする
請求項1記載のディーゼルエンジンの排気浄化用触媒。
2. The catalyst for purifying exhaust gas of a diesel engine according to claim 1, wherein a platinum catalyst is further loaded on the downstream side of the palladium catalyst loading position.
【請求項3】 前記白金触媒はアルミナからなる触媒担
持層上に担持され、前記パラジウム触媒はシリカとアル
ミナからなる混合触媒担持層上に担持されていることを
特徴とする請求項1及び請求項2記載のディーゼルエン
ジンの排気浄化用触媒。
3. The platinum catalyst is supported on a catalyst supporting layer made of alumina, and the palladium catalyst is supported on a mixed catalyst supporting layer made of silica and alumina. 2. A catalyst for purifying exhaust gas of a diesel engine according to 2.
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