JPH0629547B2 - 燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置 - Google Patents

燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置

Info

Publication number
JPH0629547B2
JPH0629547B2 JP29880591A JP29880591A JPH0629547B2 JP H0629547 B2 JPH0629547 B2 JP H0629547B2 JP 29880591 A JP29880591 A JP 29880591A JP 29880591 A JP29880591 A JP 29880591A JP H0629547 B2 JPH0629547 B2 JP H0629547B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reducing agent
exhaust gas
fuel
catalyst
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP29880591A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05133218A (ja
Inventor
屋宜盛康
中平敏夫
小森正憲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINNENSHO SYSTEM KENKYUSHO
Original Assignee
SHINNENSHO SYSTEM KENKYUSHO
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHINNENSHO SYSTEM KENKYUSHO filed Critical SHINNENSHO SYSTEM KENKYUSHO
Priority to JP29880591A priority Critical patent/JPH0629547B2/ja
Publication of JPH05133218A publication Critical patent/JPH05133218A/ja
Publication of JPH0629547B2 publication Critical patent/JPH0629547B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化水素を主成分とす
る燃料を使用する車両用エンジンに適用され、エンジン
排気中の窒素酸化物(以下、NOX という)を燃料改質
還元剤を用いて触媒により低減する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジン排気中のNOX を低減す
るために、燃焼改善による方式や還元触媒による方式
等、種々の研究開発が行われており、このうち還元触媒
による方式においては、触媒材料の研究開発や特定の触
媒のもとNOX の選択還元を行わせる還元剤の研究開発
が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4A
に示すように、還元触媒を単独で使用した場合には、N
X 低減率が低く触媒の容量が大きくなったり、使用す
る条件によっては十分な効果が得られないという問題を
有し、また、図4Bに示すように、例えば軽油燃料をそ
のまま還元剤として使用した場合には、燃料が十分に還
元剤として機能しないので、あまり効果が上がらないと
いう問題を有している。
【0004】また、図4Cに示すように、触媒の効果を
上げるために、プロピレン等の特別の還元剤を使用する
と、NOX 低減率は増大するが、その還元剤のための保
守、補給の問題を有し、車両用エンジンとしては不向き
であり、実用化には到っていない。さらに、車両用エン
ジンにおいては、運転条件が一定でなく、排気ガス温度
が変動するため、図4Cに示すように、或る温度範囲で
はNOX 低減率が低下し、触媒上での反応が十分に行わ
れない場合、未反応の還元剤が大気中に流出してしまう
という問題を有している。
【0005】本発明は、上記問題を解決するものであ
り、炭化水素を主成分とする燃料を使用する車両用エン
ジンに適用され、エンジン排気中のNOX を燃料改質還
元剤を用いて処理する装置であって、車両上で還元剤を
製造することにより、還元剤の保守、補給の問題を解決
し、また、エンジン運転条件が変動しても常に触媒の還
元効果を維持させ、効率良くNOX を低減させることが
できる排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の燃料
改質還元剤を用いる排ガス浄化装置は、炭化水素を主成
分とする燃料を使用する車両用エンジンにおいて、エン
ジン1の排気管2に配設される触媒装置3と、前記燃料
を複数種類の還元剤に改質する燃料改質器6と、前記還
元剤を触媒装置の上流側に噴霧する噴霧装置8、9とを
備え、前記還元剤は、脂肪族炭化水素およびアルコール
のうち少なくとも2種類以上の混合物であり、かつ、排
気ガス温度が変動した場合にそれぞれの温度範囲におい
てNOX 低減効果の高い還元剤であることを特徴とす
る。
【0007】好適な実施例として、前記脂肪族炭化水素
は、飽和炭化水素としては炭素数が3以上であり、不飽
和炭化水素としては炭素数が2であること、または、分
枝を分子内にもつものが挙げられる。また、前記触媒装
置3は、還元触媒部3aとその下流側に配設される酸化
触媒部3bとを備える。なお、上記構成に付加した番号
は、理解を容易にするために図面と対比させるためのも
ので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもので
はない。
【0008】
【作用】本発明においては、刻々と変化するエンジン回
転数、エンジン負荷および排気ガス温度の検出信号か
ら、エンジン排気中のNOX の排出量および濃度を演算
し、これによりNOX を最も浄化する還元剤噴霧量を決
定し、排気管内に噴霧された還元剤は、還元触媒部にお
いて排ガス中のNOX が選択的に還元される。このと
き、図2に示すように、エンジンの運転条件によって排
気ガス温度が変動しても、それぞれの温度範囲において
最もNOX 低減効果の高い還元剤A、B、Cが混合され
ているため、低温度では還元剤Aにより、中間温度では
還元剤Bにより、高温度では還元剤Cにより効果的にN
X が除去されることになる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。図1は本発明の燃料改質還元剤を用いる排ガス浄
化装置の1実施例を示す構成図である。
【0010】ディーゼルエンジン1の排気管2の途中に
は、還元触媒部3aおよび酸化触媒部3bを備える触媒
装置3が配設される。ディーゼルエンジン1には、燃料
タンク4が接続され軽油燃料が供給される。また、燃料
タンク4内の軽油は、燃料ポンプ5により燃料改質器6
に送られ、ここで軽油を後述する還元剤に改質し、還元
剤を還元剤タンク7に貯蔵する。還元剤タンク7内の還
元剤は、還元剤用ポンプ8の制御により噴霧ノズル9か
ら、触媒装置3の上流側で排気管2内に噴霧される。電
子制御装置10は、エンジン回転数、エンジン負荷およ
び排気ガス温度により還元剤用ポンプ8を制御し、所定
量の還元剤を噴霧する。
【0011】次に、前記燃料改質器6にて合成する還元
剤について説明する。還元剤として必要な性能は、触媒
のNOX 浄化能を効果的に引き出すものであるが、図4
Cで説明したように、単一の化合物では、触媒の活性を
示す温度範囲が狭いので、本発明においては、図2に示
すように、エンジンの運転条件によって排気ガス温度が
変動しても、それぞれの温度範囲において最もNOX
減効果の高い還元剤A、B、Cを混合するようにする。
この低減特性は、使用する触媒材料によっても大きく相
違するため、それぞれの触媒材料に応じて、実験により
温度とNOX 低減率との関係を求め、還元剤を選定する
ことになる。このように、還元剤を選定、混合しておけ
ば、低温度では還元剤Aにより、中間温度では還元剤B
により、高温度では還元剤Cにより効果的にNOX が除
去されることになる。
【0012】前記還元剤の混合物を軽油から製造する例
を図3により説明する。先ず、軽油の主成分であるアル
カンを接触分解および脱水素化により、数種類の脂肪族
炭化水素に低級化(炭素数2〜10程度)する。同時に
2、CO、H2Oが生成される。この反応は、450℃
〜550℃の温度下でゼオライト系、鉄系の触媒を用い
る。次に、生成した脂肪族炭化水素のうち不飽和炭化水
素にH2 、COを加えてアルデヒドを生成し、さらに、
アルデヒドにH2 を加えてアルコールを製造する。この
反応は、100℃〜200℃の温度、50〜200at
mの圧力下でCO、Rh系の触媒を用いる。
【0013】好適な還元剤の実施例を示すと、低級脂肪
族炭化水素のうち飽和炭化水素としては、炭素数が3〜
10程度のもの、また、不飽和炭化水素としては、炭素
数が2〜10程度のもの、さらに、分枝を分子内にもつ
ものも有効である。さらに、アルコール類も低温活性の
向上に有効であるので、これらの混合物を燃料改質器6
にて合成し還元剤として使用する。
【0014】上記構成からなる本発明の作用について説
明すると、電子制御装置10においては、刻々と変化す
るエンジン回転数、エンジン負荷および排気ガス温度の
検出信号から、エンジン排気中のNOX の排出量および
濃度を演算し、これによりNOX を最も浄化する還元剤
噴霧量を決定し、還元剤用ポンプ8を制御する。噴霧ノ
ズル9から排気管2内に噴霧された還元剤は、排ガス中
に均一に分布され、触媒装置3内の還元触媒部3aにお
いて、排ガス中のNOX が選択的に還元される。エンジ
ンの運転条件によって排気ガス温度が変動しても、それ
ぞれの温度範囲において最もNOX 低減効果の高い還元
剤が混合されているため、効果的にNOX を除去でき
る。
【0015】前記還元触媒部3aの下流側には、酸化触
媒部3bが設けられている。排ガス雰囲気の急激な変化
により、触媒上で還元剤の吸着離脱が起こると、還元剤
は酸化触媒部3bにおいて酸化分解され、浄化ガス中に
還元剤が流出しないようにしている。また、酸化触媒部
3bにおいては、排ガス中の未燃焼燃料、潤滑油等の成
分も浄化できる。
【0016】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施
例においては、ディーゼルエンジンを例にして説明して
いるが、ガソリン等、他の炭化水素燃料を使用するエン
ジンにも適用可能である。また、排気管内にNOX 濃度
センサを設け、還元剤の噴霧量を制御してもよい。ま
た、還元剤用ポンプの代わりに電磁弁を使用するように
してもよい。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、炭化水素を主成分とする燃料を使用する車両用
エンジンにおいて、エンジンの排気管に配設される触媒
装置と、前記燃料を複数種類の還元剤に改質する燃料改
質器と、前記還元剤を触媒装置の上流側に噴霧する噴霧
装置とを備え、前記還元剤は、脂肪族炭化水素およびア
ルコールのうち少なくとも2種類以上の混合物であり、
かつ、排気ガス温度が変動した場合にそれぞれの温度範
囲においてNOX 低減効果の高い還元剤であることを特
徴とするため、既に補給体制が整備されている炭化水素
を主成分とする燃料を車両上で改質してNOX の還元剤
として使用するため、新たに周辺設備を社会的に整備し
直すことなく装置を導入でき、また、燃料とは別に還元
剤を補給する必要がない。
【0018】また、エンジンの運転条件によって排気ガ
ス温度が変動しても、それぞれの温度範囲において最も
NOX 低減効果の高い還元剤が混合されているため、効
果的にNOX を除去できるとともに、単一の還元剤と比
較してその必要量を低減させることができ、また、燃費
に対する影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装
置の1実施例を示す構成図
【図2】本発明におけるNOX 低減効果を説明するため
の図
【図3】本発明に係わる燃料改質器における軽油からの
還元剤の製造工程を示す図
【図4】図Aは還元触媒を単独で使用した場合のNOX
低減効果を示す図図Bは軽油を還元剤として使用した場
合のNOX 低減効果を示す図図Cはプロピレンを還元剤
としてを使用した場合のNOX 低減効果を示す図
【符号の説明】
1…エンジン、2…排気管、3…触媒装置、3a…還元
触媒部 3b…酸化触媒部、4…燃料タンク、5…ポンプ、6…
燃料改質器 7…還元剤タンク、8…還元剤用ポンプ、9…噴霧ノズ
ル 10…電子制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森正憲 茨城県つくば市苅間2530番地 財団法人 日本自動車研究所内 株式会社 新燃焼シ ステム研究所内 (56)参考文献 特開 平3−194110(JP,A) 特開 平3−194111(JP,A) 実開 昭63−38619(JP,U)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭化水素を主成分とする燃料を使用する車
    両用エンジンにおいて、エンジンの排気管に配設される
    触媒装置と、前記燃料を複数種類の還元剤に改質する燃
    料改質器と、前記還元剤を触媒装置の上流側に噴霧する
    噴霧装置とを備え、前記還元剤は、脂肪族炭化水素およ
    びアルコールのうち少なくとも2種類以上の混合物であ
    り、かつ、排気ガス温度が変動した場合にそれぞれの温
    度範囲においてNOX 低減効果の高い還元剤であること
    を特徴とする燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置。
  2. 【請求項2】前記脂肪族炭化水素は、飽和炭化水素とし
    ては炭素数が3以上であり、不飽和炭化水素としては炭
    素数が2であること、または、分枝を分子内にもつこと
    を特徴とする請求項1に記載の燃料改質還元剤を用いる
    排ガス浄化装置。
  3. 【請求項3】前記触媒装置は、還元触媒部とその下流側
    に配設される酸化触媒部とを備えることを特徴とする請
    求項1または2に記載の燃料改質還元剤を用いる排ガス
    浄化装置。
JP29880591A 1991-11-14 1991-11-14 燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置 Expired - Lifetime JPH0629547B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29880591A JPH0629547B2 (ja) 1991-11-14 1991-11-14 燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29880591A JPH0629547B2 (ja) 1991-11-14 1991-11-14 燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05133218A JPH05133218A (ja) 1993-05-28
JPH0629547B2 true JPH0629547B2 (ja) 1994-04-20

Family

ID=17864449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29880591A Expired - Lifetime JPH0629547B2 (ja) 1991-11-14 1991-11-14 燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0629547B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997001697A1 (fr) * 1995-06-27 1997-01-16 Komatsu Ltd. Dispositif de controle des gaz d'echappement destine aux moteurs diesel

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3391587B2 (ja) * 1994-11-18 2003-03-31 株式会社小松製作所 ディーゼルエンジンの排気脱硝装置
FR2821116B1 (fr) * 2001-02-19 2003-06-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a particules d'un moteur thermique
JP4730216B2 (ja) 2005-09-26 2011-07-20 株式会社デンソー 還元剤改質装置およびこれを用いた排気ガス浄化装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997001697A1 (fr) * 1995-06-27 1997-01-16 Komatsu Ltd. Dispositif de controle des gaz d'echappement destine aux moteurs diesel
GB2316018A (en) * 1995-06-27 1998-02-18 Komatsu Mfg Co Ltd Exhaust emission control device for diesel engines

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05133218A (ja) 1993-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1204960C (zh) 选择性催化还原氮氧化物的废气处理装置及其废气处理方法
Farrauto et al. Catalytic converters: state of the art and perspectives
CA2709457C (en) Denox of diesel engine exhaust gases using a temperature-controlled precatalyst for providing no2 in accordance with the requirements
US20060075743A1 (en) Exhaust treatment systems and methods for using the same
US5313792A (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
JP3391587B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気脱硝装置
JPH05106430A (ja) 内燃機関の窒素酸化物低減装置
WO2000021647A1 (en) Process and apparatus for treating combustion exhaust gas
JPH0913955A (ja) ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
JP2003531721A (ja) 排ガス浄化方法及び装置
US6931841B2 (en) Process for the catalytic exhaust gas aftertreatment of engine combustion emissions
JPH0629547B2 (ja) 燃料改質還元剤を用いる排ガス浄化装置
JPH08266868A (ja) 窒素酸化物の除去方法及び装置
JP4294097B2 (ja) リーン−バーン内燃機関用の排気制御機構
JPH06343829A (ja) 排気ガス浄化方法及びそれに用いられる触媒
JPH05187230A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US20080261801A1 (en) Methods of Regenerating a Nox Absorbent
US6058699A (en) Exhaust gas depollution system and process
WO2004047970A2 (en) Catalyst unit for reduction of nox-compounds
JPH07100335A (ja) 窒素酸化物の除去方法
JP2785471B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2001140630A (ja) 内燃機関の排ガス浄化装置
DE10358910B4 (de) Abgasnachbehandlung
JPH06307231A (ja) ディーゼルエンジン排気NOx浄化触媒装置
KR100405478B1 (ko) 자동차 배기가스 정화방법 및 이의 이용