JPH07166852A - バイパスエンジン排気浄化システム - Google Patents

バイパスエンジン排気浄化システム

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JPH07166852A
JPH07166852A JP6192484A JP19248494A JPH07166852A JP H07166852 A JPH07166852 A JP H07166852A JP 6192484 A JP6192484 A JP 6192484A JP 19248494 A JP19248494 A JP 19248494A JP H07166852 A JPH07166852 A JP H07166852A
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zeolite
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engine exhaust
purification system
hydrocarbons
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ハートル ウィリアム
Irwin M Lachman
モリス ラックマン アーウィン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンから排出される排気ガスに含まれる
不燃焼の炭化水素、特に低分子量のアルケンを効果的に
転化する。 【構成】 ゼオライトおよび主要コンバータを収容する
ハウジングからなる。ゼオライトは5.6 オングストロー
ムより大きい最大孔開口部を有し、銅、クロム、ニッケ
ル、亜鉛、マンガン、マグネシウム、ランタン、セリウ
ムおよびこれらの組合せからなる群のイオンから選択さ
れる非フレーム構造陽イオンを含む。エンジンの冷間始
動時中、排気流はサーモスタットコントロールバルブに
よってゼオライトを通過して主要コンバータに導かれ
る。ゼオライトが、通過する排気流により加熱されて脱
離温度に達すると、バルブの切替えにより、排気流は直
接主要コンバータに導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非フレーム構造（non-
framework ）の陽イオンを有するモレキュラーシーブを
用いて、環境中に排出される前に内燃機関より放出され
る排気ガスから炭化水素をトラッピングするかまたは除
去する方法に関するものである。より詳しくは本発明
は、バイパス排気系におけるエンジンの始動または「冷
間始動（cold-start）」に伴う汚染問題を克服すること
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、自動車からの炭化水素排出物
の70％から80％は、エンジン稼働時の最初の数分間、す
なわち、主要触媒がライトオフ（light-off ）に達して
おらず、したがって、活性化していない期間に放出され
る。冷間始動中にエンジンを茶道させるためには大きな
燃料空気比を要するという事実により、問題はさらに悪
化する。
【０００３】分子量の大きい炭化水素は吸着によりトラ
ップ（trap）されてきたが、低分子量のアルケンは、こ
の方法によりトラップするのが困難であることが分かっ
ている。低分子量アルケン（オレフィン）は、主要なス
モッグ形成成分であるオゾンを形成しやすいので、浄化
に関連して特に問題となる。
【０００４】ゼオライトは多くの好ましくない分子を吸
着または吸蔵するためにきわめて有用なものとなり得る
が、ゼオライトは熱劣化する可能性があり、このこと
は、ゼオライトが主要コンバータと直列または一列に、
着火触媒の下流に配されている直列排気システムにおい
て特に重要なことになり得る。そのような配置において
は、使用中に、ゼオライトは約700 ℃から800 ℃までの
温度に連続して暴露されるかもしれない。エンジンが不
点火となった場合には、そのようなシステムにおける吸
着体はまた、1000℃という高い温度の温度スパイク（te
mperature spike）に遭遇することになり、これによ
り、ゼオライト吸着体の熱安定性を著しく損ない得る。
また、ゼオライトの脱離温度は低く、このために触媒が
活性温度に達する前にトラップされた炭化水素が脱離し
てしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ある運転条件下である
種の炭化水素をある程度吸着するいくつかの方法が以前
から提案されているが、冷間始動期間中の排気ガス中に
含まれる不完全燃焼の炭化水素、特にオゾン形成低分子
量アルケンを減少させる経済的な改良方法が引き続き望
まれている。
【０００６】したがって、本発明の目的は、エンジンの
排気ガス流中に含まれる多量のオゾン形成低分子量炭化
水素、特にプロピレン、並びに、エンジン排気ガス流か
ら高分子量炭化水素を吸着できる改良炭化水素吸着体を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のこの目的および
他の目的は、吸着体が脱離温度に達するまでエンジンの
排気流から、プロピレン並びに高分子量炭化水素を「ト
ラッピング（trapping）」できる炭化水素トラップを提
供することにより達成される。吸着体が脱離温度に達す
ると、その脱離温度で排気ガスが吸着体またはトラップ
に流動するのが中断され、トラップされた炭化水素が続
いて脱離される。
【０００８】手短に言うと、本発明はバイパスエンジン
排気ガスコントロールシステムに使用する改良ゼオライ
ト吸着体に関するものである。この改良点は、ある陽イ
オンを大型孔のゼオライトに含有せしめることにより、
高分子量炭化水素の吸着に悪影響を及ぼさずに、ゼオラ
イトがあるアルケン、特に、プロピレンを吸着する容量
を高められるという発見に基づくものである。特に、本
発明のゼオライトは、例えば、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚ
ｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｌａ、Ｃｅのようなアルカリ土
類金属イオン、希土類金属イオンおよび遷移金属イオン
のようなベース金属から選択される非フレーム構造の陽
イオンを含有している。
【０００９】本発明の改良ゼオライト吸着体は、炭化水
素吸着体を必要とするいかなるエンジン排気システムに
おいても使用できる。好ましくは、本発明の改良された
金属含有ゼオライトは、バイパスエンジン排気システ
ム、より好ましくは、主要触媒と、ゼオライトのモレキ
ュラーシーブおよび触媒コンバータに排気ガス流を選択
的に搬送する搬送手段とを含む排気システムにおいて用
いられる。このシステムは必要に応じて、排気ガスを加
熱する予熱器および／またはエンジンの排気流を冷却す
る熱交換器を含んでもよい。
【００１０】以下に本明細書に使用した用語を定義す
る：「シリカ高含有（high-silica ）ゼオライト」は、
ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 のモル比が約10を超え、ある用途
においてはこのモル比が100 より大きいゼオライトを意
味する。本発明においては、どのようなシリカ／アルミ
ナ比を用いてもよい。酸性度（すなわち、ゼオライト構
造における酸部位の数および強さ）はシリカ／アルミナ
比に関連することがよく知られている。この比が小さい
ほど、酸性度が大きく、吸着容量も大きい。しかしなが
ら、シリカ／アルミナ比が低いほど、ゼオライトの熱安
定性が減少することもまたよく知られている。したがっ
て、熱安定性のために非常に大きなシリカ／アルミナ比
が必要とされる直列システムとは異なり、本発明のよう
なバイパスシステムは熱的に厳しい要件を有さず、した
がって、シリカ／アルミナ比が非常に大きい必要はな
い。
【００１１】「モレキュラーシーブ」は、分子を吸着す
るのに適した孔サイズを有する結晶性物質または構造を
意味する。この用語は一般的に、選択的な吸着特性を有
する物質の群を表すのに用いている。モレキュラーシー
ブであるためには、物質は、分子サイズおよび形状の差
異に基づいて混合物の成分を分離しなければならない。
そのような物質の例としては、ケイ酸塩、金属ケイ酸
塩、金属アルミン酸塩、ＡｌＰＯ4 、シリコアルミノリ
ン酸塩、金属アルミノリン酸塩、ゼオライトおよびＲ．
ゾスタクのモレキュラーシーブ：合成と同定の原則、２
頁−６頁（バンノストランド レインホールド キャタ
リシス シリーズ、1989）に記載されているもの等が挙
げられる。
【００１２】本発明の好ましいモレキュラーシーブ手段
である「ゼオライト」は、その構造が、酸素原子を共有
することにより結合しているＡｌＯｘおよびＳｉＯｙの
四面体（tetrahedra）の理論的に制限のない３次元網に
基づいている結晶性アルミノケイ酸塩である。そのよう
なゼオライトは、米国特許第3,702,886 号、同第3,709,
979 号、同第3,832,449 号、および1973年10月17日に発
行された英国特許第1,334,243 号により詳しく開示され
ており、これらをここに引用する。
【００１３】「非フレーム構造陽イオン」は、イオン交
換、気体拡散、含浸、吸着、または他の既知の方法の工
程によりモレキュラーシーブ中に含有せしめられる陽イ
オンを意味する。さらに、非フレーム構造イオンは、モ
レキュラーシーブに組み込まれているフレーム構造陽イ
オンに加えてあり、そのフレーム陽イオンとは区別すべ
きである。
【００１４】選択したモレキュラーシーブは、硝酸塩、
または他の可溶塩の溶液に「含浸」でき、次いでか焼し
て塩をその酸化物に転化できる。
【００１５】コンバータの「ライトオフ温度」は、触媒
コンバータが一酸化炭素または炭化水素もしくはＮＯｘ
を50％転化できる温度である。
【００１６】「モノリシック構造」は、モレキュラーシ
ーブ物質から形成された、またはそれを含むいかなる単
一体または基体である。ここに用いているように、ハニ
カム構造はモノリシック基体の形状であるが、モノリシ
ック基体は必ずしもハニカム基体である必要はない。
【００１７】「金属」はここでは原子形状および金属の
いかなる化合物の形状の両者をひろく含むように用いて
いる。
【００１８】「吸着効率」は、初期のピックアップ率
（pick-up rate）、すなわち、エンジンを運転する最初
の３分間の累積する炭化水素供給物から吸着された所定
の炭化水素の％により測定する。
【００１９】「容量」は、約1.8 グラムのゼオライトを
含む標準試料サイズを用いて、始動から約30分後に吸着
されるプロピレンの量である。
【００２０】「大型孔サイズ（large pore size ）」と
いう用語により、少なくとも5.6 オングストローム、好
ましくは7.4 オングストローム以上の孔サイズを有する
ゼオライトを意味する。
【００２１】ある金属陽イオンを大型孔のゼオライトモ
レキュラーシーブ構造中に吸着、含浸または交換するこ
とにより、モレキュラーシーブのアルケンを吸着する容
量が著しく高められることが明らかとなった。本発明の
ゼオライトモレキュラーシーブ構造により吸着できる炭
化水素の例としては、制限されるものではないが、ガソ
リン、ディーゼル燃料、アルコール、およびそれらの燃
焼生成物中に見られる１から６の炭素原子を有するアル
カンおよびアルケンのような低分子量（すなわち、軽）
炭化水素が挙げられる。本発明のゼオライトモレキュラ
ーシーブ構造は、低分子量アルケン（オレフィン）、特
にプロピレン、ブタジエン、ブテンおよび他の不飽和炭
化水素を吸着するのに特に適している。
【００２２】一般的なバイパスシステムにおいては、モ
レキュラーシーブがその脱離温度（一般的に、周囲温度
から約80℃までの範囲の温度）に達するまでのエンジン
始動期間に亘り、実質的に全てのエンジン排気流がモレ
キュラーシーブを通過する。この始動期間中、エンジン
により生成された相当量の炭化水素放出物はコンバータ
ではまだ処理できず、この炭化水素放出物は、後にコン
バータが効果的な運転温度に達する時間まで、モレキュ
ラーシーブにより吸着されて保持される。モレキュラー
シーブを通過するエンジン排気流が連続的に流動する結
果、主要触媒コンバータが活性化される前にモレキュラ
ーシーブは実質的に脱離温度に達してしまう。一度吸着
体（ここでは、モレキュラーシーブ）が脱離温度に達す
ると、エンジン排気流の流れをモレキュラーシーブを迂
回して主要触媒に到達させる。排気流がそのように迂回
されないとすれば、このエンジン始動時期に生じる炭化
水素は、モレキュラーシーブから脱離され、主要コンバ
ータが効果的に炭化水素を転化する前に主要コンバータ
を通過してしまって、本発明のシステムの意図した利点
が得られなくなってしまう。周囲温度から約80℃までの
範囲の温度では、ゼオライトは排気流中に含まれる炭化
水素を吸着する。より高温では、ゼオライトは吸着能力
を失い、トラップした炭化水素を脱離し始める。したが
って、直列システムとは異なってバイパスシステムにお
いては、吸着体は約350 ℃から450 ℃の最大温度にさら
されるのが非常に短期間のみとなる。その結果、本発明
のバイパスシステムにおいては、熱劣化は重要な問題と
はならない。
【００２３】主要コンバータが効果的運転温度（すなわ
ち、ライトオフ温度）に達した際、排気流の少なくとも
一部は再びモレキュラーシーブを通過するように向けら
れるが、その量と時間は、モレキュラーシーブの温度を
脱離温度まで上昇させ、脱離した炭化水素をこのモレキ
ュラーシーブから排出させ、そしてこの炭化水素をエン
ジン、または炭化水素を無害な副生物に酸化し得る補助
の再生器もしくはコンバータに搬送するのに十分なだけ
のものである。コンバータがライトオフ温度に達する前
でさえも、コンバータは炭化水素を転化する能力をある
程度有しており、炭化水素がモレキュラーシーブから脱
離され、ライトオフ温度に達する前でさえコンバータに
搬送させるようにシステムを設計してもよいことが明ら
かである。そのような方法または設計は本発明の請求範
囲と実質的に同等であると考えられる。吸着された炭化
水素のある画分は一般的に脱離工程中に炭素に分解する
か、または分解して一酸化炭素および／または二酸化炭
素に酸化せしめられる。
【００２４】自動車触媒コンバータに一般的に用いられ
る触媒は、約300 ℃から約400 ℃までの範囲にライトオ
フ温度を有する。炭化水素は触媒のライトオフ温度より
低い温度でゼオライトから脱離し始める。したがって、
触媒がライトオフ温度に達して炭化水素を転化のために
触媒に「放出」するまで、ゼオライトに吸着した炭化水
素を「保持」させる特別なエンジン排気システム設計を
使用しなければならない。
【００２５】本発明のゼオライト吸着体を用いた好まし
い方法を図面を参照してここに記載する。ある好ましい
実施態様（図１）においては、ゼオライト反応器を通過
する排気ガスの流れの経路を、図２の時間の関数として
示している。図１の実施態様においては、任意のライト
オフコンバータをエンジンに隣接するように、好ましく
は、触媒がエンジンの始動直後に活性化温度に達するこ
とのできるほど十分に近接して配置する。エンジンの始
動中、排気ガスをエンジンから、一般的には排気マニホ
ールド（図示せず）を、次いでライン11を通して任意の
ライトオフコンバータまで通過させる。次いで排気流を
サーモスタットコントロールバルブおよびライン12を通
して、この始動時期にライン14を迂回させて、排気流の
炭化水素が吸着されるゼオライトまで方向付ける。（こ
こに使用しているように、「ライン」は通常の排気シス
テム配管を意味する。）ゼオライトを通過し炭化水素が
除去された排気流は、ライン13を通して主要コンバータ
まで通過し、次いでライン15を通してマフラーそして外
部の環境に放出される。排気流が主要コンバータを通過
することにより、内部温度をライトオフ温度まで上昇さ
せる工程を開始する。排気ガスがゼオライトを通過する
ことにより、ゼオライト自身の温度も上昇させてしま
う。そこで、ゼオライトが脱離温度に達する前に排気ガ
スがライン12、すなわちゼオライトを迂回し、代わりに
バルブを通してライン11からライン14を通過して主要コ
ンバータまで直接達するようにサーモスタットコントロ
ールバルブをプログラムする。熱い排気ガスが通過し続
けた結果として、一度主要コンバータがライトオフ温度
に達すると、ゼオライトを脱離温度まで上昇させるた
め、排気ガスの少なくとも一部をゼオライトに向けるよ
うにサーモスタットコントロールバルブを操作する。結
果として、炭化水素が放出され、排気ガスと共に主要コ
ンバータまで通過する。そこで、ゼオライトにより保持
されていた炭化水素、並びにライン14を直接通過して搬
送されている排気ガスの炭化水素成分が、二酸化炭素お
よび水に転化される。サーモスタットコントロールバル
ブは、実質的に全ての炭化水素がゼオライトから脱離し
た後、排気ガスが全てまたは一部がゼオライトからそら
させるようにプログラムすることができる。そのように
ゼオライトを迂回した排気ガスは、コンバータ手段のみ
を通過して、そのシステムから環境に排出される。
【００２６】本発明のゼオライト吸着体を使用している
エンジン排気システムの別の実施態様を図３に示す。こ
の実施態様においては、排気ガスはエンジンからライン
21を通して主要コンバータまで達してライン22まで通過
している。エンジンの始動中、排気ガスがライン22を通
してゼオライトに達し、次いでライン23とライン24を通
過してマフラーおよび外部の環境に達するようにサーモ
スタットコントロールバルブを調節する。主要コンバー
タが効果的な運転温度に達するまで、排気ガス中の炭化
水素は単にコンバータを通して炭化水素が吸着されるゼ
オライトまで通過する。ゼオライトが脱離温度に達する
と、主要コンバータから排出される排気ガスがゼオライ
トから離れてライン25を通してゼオライトを迂回し、次
いでライン24を通してマフラーを通過して排出されるよ
うに、吸着体から下流のサーモスタットコントロールバ
ルブを操作する。主要コンバータのライトオフ温度に達
した後、少なくとも少量の排気ガスが主要コンバータか
らゼオライトに流れ続け、残りの量の排気ガスはライン
25からライン24を通してマフラーを通過して排出される
ように、サーモスタットコントロールバルブをプログラ
ムする。ゼオライトを通過するように向けられた少量の
熱い排気ガスは、ゼオライトを脱離温度まで加熱し、以
前に吸着した炭化水素を放出させる。そのようにゼオラ
イトから排出された排気ガスはサーモスタットコントロ
ールバルブを通してライン26に向けられ、さらなる燃焼
のためにエンジン（ライン26ｂを通して）かまたは最初
にゼオライトにより保持されていた炭化水素が転化され
る主要コンバータ（ライン26ａを通して）のいずれかに
再生される。この実施態様においては（図３）、ライン
26ｂを通してのエンジンに再生流を直接搬送するかまた
はライン26ａを通して主要コンバータに取り込むライン
26による追加の三方バルブを使用することにより、再生
操作のための２つのオプションが行なわれる。しかしな
がら、追加のバルブおよび枝別れの再生ラインの一つを
必要としないように、再生流が常に一方に向けられるよ
うに、この実施態様の排気システムを構成することもで
きる。いずれの場合においても、再生流が主要コンバー
タ、ポンプ、または他の手段に直接搬送すべき場合に
は、一般的に加圧手段をライン26または26ａのある地点
に設けて十分な圧力を生じさせる。エンジンの取入口は
真空下で作動するので、エンジンに直接再生するために
は加圧手段は必要ではない。炭化水素がゼオライトから
脱離した後、主要コンバータからの排気ガスは全部また
は一部がライン25を通してゼオライトを迂回し、ライン
24を通して排気システムから排出されるように、ライン
23中のバルブを設定できる。
【００２７】本発明の吸着体を用いることのできるエン
ジン排気システムのさらなる実施態様を図５に示す。こ
の実施態様によると、熱交換器が排気流の通路上に位置
し、排気流がゼオライトを通過する前に熱い排気流を冷
却して、それによって、ゼオライトが脱離温度に達する
時間を遅らせ、その後、同一の排気流が主要コンバータ
に搬送される前に、その中の触媒の温度をライトオフ温
度まで迅速に上昇させるのに十分な速度でその触媒を加
熱するように、その排気流を再加熱する。この実施態様
においては、任意のライトオフコンバータがエンジンに
近接するように存在している。エンジンの始動時期に
は、熱い排気ガスがエンジンから、一般的に排気マニホ
ールド（図示せず）を通過して、ライン31を通して任意
のライトオフコンバータに送られる。排気流はライトオ
フコンバータからライン32を通して排出され、以下詳細
に記載するように、流入するライン34への熱の伝達によ
り排気流が冷却される熱交換器を通過する。冷却された
排気流は熱交換器からライン33を通してゼオライトまで
送られ、そこで排気流中の炭化水素が吸着される。排気
流はライン34を介してゼオライトから排出され、そこで
環境への熱損失によりさらに冷却され、次いで熱交換器
に向けられる。排気流は「冷たい側の」流体として熱交
換器に進入し、ライン32からの熱い排気流から熱を吸着
する。ライン34から熱交換器に進入した排気流は、ライ
ン35を通して高温で排出され、主要コンバータに向けら
れる。この再加熱された排気流が主要コンバータを通過
することにより、このコンバータの内部温度をライトオ
フ温度に上昇させる工程が始まる。主要コンバータか
ら、ライン36を通してマフラーまで排気流は運ばれて、
この排気システムから環境に最終的に排出される。
【００２８】この実施態様の熱交換器は、ゼオライト自
身とライン33および34が最初に冷たい場合、エンジンの
初期の始動期間中に最も効果的に機能する。熱交換器は
好ましくは、ライン34と32がこの熱交換器の反対側から
侵入し、反対方向に通過する対流型のものである（図
５）。そのような設計により、ライン32の最初に熱い排
気流は、ゼオライトを通過する前に冷却され、それによ
り、ゼオライトが加熱される速度を遅くし、ゼオライト
の吸着能力が終わり脱離が始まる時期を遅くする。特に
効果的な対流熱交換器を使用することにより、主要コン
バータがライトオフ温度に達するまで脱離を遅らせるこ
とができる。エンジンを運転し続けると、ライン32とラ
イン34との間の温度差が安定して縮まり、結果としてラ
イン33の排気流の温度が高くなり、ゼオライトが脱離温
度まで達する速度を加速させる。しかしながら、脱離温
度に達する時間には、主要コンバータはライトオフ温度
に達している。ゼオライトから脱離した炭化水素は、排
気流によりライン34および35を通して主要コンバータま
で送られ、そこで、ライン36を通して環境に排出される
前に、触媒作用を施されて毒性のより弱い排気ガスにな
る。
【００２９】上述した対流流動に加え、熱交換器は交差
流型（例えば、米国特許第3,940,301 号に示したような
ハニカム構造に構成された型）のものであってもよい。
しかしながら、排気管と接続部を適切で慣習的に変更す
ることにより、熱交換器はまたロータリー型（例えば、
米国特許第4,306,611 号に示したようなハニカム構造に
構成された型）、または据付平行流型（例えば、米国特
許第4,041,591 号および第4,041,592 号に示したような
ハニカム構造に構成された型）のようなものであっても
よい。所望であれば、例えば、米国特許第4,089,088 号
に示したように、熱交換器は転化のための触媒を含有し
てもよい。
【００３０】本発明の炭化水素トラップまたはモレキュ
ラーシーブ手段は、炭化水素分子を吸着および脱離でき
る。好ましいモレキュラーシーブは、大型孔サイズによ
り特徴付けられるシリカ高含有モレキュラーシーブから
なる。前述したように、大型孔サイズにより、少なくと
も5.6 オングストローム、好ましくは少なくとも6.4オ
ングストローム、より好ましくは少なくとも7.4 オング
ストロームの最大ミクロ孔開口部を有するいかなるモレ
キュラーシーブを意味する。本発明にとって有用なモレ
キュラーシーブの例としては、ケイ酸塩（金属ケイ酸塩
およびチタノケイ酸塩のような）、金属アルミン酸塩
（ゲルマニウムアルミン酸塩のような）、金属リン酸
塩、アルミノリン酸塩（シリコアルミノリン酸塩、金属
アルミノリン酸塩（ＭｅＡＰＯ）、ＳＡＰＯ、ＭｅＡＰ
ＳＯのような）、ガロゲルミン酸塩（gallogerminate）
およびこれらの組合せが挙げられる。有用な金属ケイ酸
塩の例としては、ゼオライト、ガロケイ酸塩、クロモケ
イ酸塩、ホウケイ酸塩、フェロケイ酸塩等が挙げられ
る。本発明に特に有用なモレキュラーシーブの材料の例
としては、ハイパーＹ、超安定化Ｙ（ＵＳＹ）、フォー
ジャサイト、Ｘゼオライト、Ｌ型ゼオライト、マツァイ
ト（mazzite ）、ＥＭＣ−２、ＭＡＰＯ−３６、ＡｌＰ
Ｏ４−５、ＡｌＰＯ４−８、ＶＰＩ−５、およびこれら
の組合せが挙げられるが、ＵＳＹゼオライトが最も好ま
しい。本発明の好ましいゼオライトであるＵＳＹは、約
7.4 オングストロームの最大孔開口部を有するＹゼオラ
イトの形態であり、その親有機性を高めるように処理さ
れている。超安定化Ｙについて、「超安定性フォージャ
サイトの結晶構造」、化学の科学における進歩、101 、
米国化学協会、ワシントン Ｄ．Ｃ．、266 −278 頁
（1971）に詳細に記載されている。
【００３１】本発明に検討されているように、冷間始動
中、排気ガスの全てもしくは一部が、プロピレンのよう
な低分子量アルケンを吸着できる炭化水素トラップまた
はモレキュラーシーブ手段（構造）を通過する。トラッ
プされた炭化水素がトラップから脱離されるときに触媒
の温度が炭化水素を転化するのに十分に高くなるまで、
トラップされた炭化水素は吸着構造内にある。特に、本
発明の排気ガスシステムには、以下のようにエンジン排
気流を選択的に方向付ける１つ以上の手段を含む：(1)
吸着構造が脱離温度に達する前の期間に、吸着構造およ
び触媒コンバータを通して実質的に全ての排気流を方向
付ける；(2) その後の期間には、吸着構造を迂回して、
触媒コンバータを通して実質的に全ての排気流を方向付
ける：(3) その後、触媒コンバータが少なくともそれ自
身のライトオフ温度に達した後に、吸着構造を通して、
その後触媒コンバータを通して排気流の少なくとも一部
を方向付ける。(3) 段階において、排気流の方向付けら
れた部分は、吸着構造の温度を脱離温度まで上昇させ
て、それによりそこから炭化水素を脱離させるのに十分
な量であるべきである。この実施態様において、吸着構
造またはモレキュラーシーブ手段には非フレーム構造の
陽イオンを有するゼオライト構造を含むものである。
【００３２】冷間始動期間中、ゼオライトは炭化水素を
トラップするだけでなく、ある炭化水素を分解させる。
精製用途においては、このことは通常「コーキング」と
して記載されている。従来技術でよく知られているよう
に、パラジウムのような貴金属酸化物触媒は通常、コー
キングにより生じる炭質材料を確実に酸化するためにゼ
オライトに加えられる。酸化は脱離後に行なわれ、フラ
ップの再生を完了する。自動車用途においては、高温の
排気ガスにより焼切りまたは再生が促進される。再生に
必要な貴金属の量は、１ｇ／フィート3 から10ｇ／フィ
ート3 までの範囲、好ましくは２ｇ／フィート3 から４
ｇ／フィート3 までの範囲にある。普通の自動車放出触
媒用途については、必要な貴金属の量は著しく多く、一
般的に30ｇ／フィート3 から60ｇ／フィート3 までの範
囲にある。
【００３３】本発明のエンジンシステムの触媒コンバー
タにおいて、そして本発明の方法において有用な触媒
は、少なくとも、炭化水素を水と二酸化炭素に転化で
き、従来技術で知られているものである。例えば、白金
とパラジウムの混合物のような貴金属触媒が自動車触媒
コンバータに広く用いられている。これらの触媒は、炭
化水素を酸化できるだけではなく、エンジンの排気流に
ある一酸化炭素を二酸化炭素に転化することもできる。
多くの場合、さらにＮＯｘを非毒性の複製物に転化する
三元コンバータを用いる。一般的に、三元コンバータ
は、白金および／またはパラジウムのような貴金属触
媒、およびロジウムの両者からなる（例えば、希土類金
属酸化物（例えば、セリア）を有するガンマアルミナ上
の白金／パラジウム／ロジウム、酸化ジルコニウム上の
ロジウムと組合せたセリア−アルミナ上の白金）。異な
る触媒を組み合わせて、一工程で施すこともできる。も
しくは、別々の工程で施すこともできる。ここに記載し
た触媒コンバータは一般的に、上述したような触媒、お
よびセラミックハニカム構造のようなセラミック支持体
からなる。例えば、触媒は、支持体の表面に設けられて
いてもよく、または従来技術により知られ、ゼオライト
のモレキュラーシーブ手段に関して上述した方法により
セラミック支持体内に埋め込まれるか分散されていても
よい。
【００３４】エンジンの始動のできるだけ直後に、触媒
が効果的な（ライトオフ）温度に達することが必要であ
る。モレキュラーシーブと触媒の温度は、エンジンから
放出される熱い排気ガスと接触することにより上昇させ
られる。ゼオライト吸着体および触媒コンバータのバイ
パスシステムを使用した本発明のエンジン排気システム
は、吸着体およびコンバータが特定の機能を促進させる
ように位置するように設計する。モレキュラーシーブの
実際の位置は、触媒の型と性質、並びに全体の放出制御
システムの寸法および自動車のデザインのようないくつ
かの要因に依存する。例えば、多くの自動車排気システ
ムにおいては、モレキュラーシーブはエンジンより約12
ｃｍから約102 ｃｍ（５インチから40インチ）までの距
離に位置している。ライトオフ温度に達するのに要する
時間を最小とするために、触媒を加熱する追加の手段を
設けることもできる。例えば、電気的に加熱した触媒を
この排気システムに用いることもできる。あるいは、触
媒を加熱する目的のために、触媒の上流に別の加熱器を
配置することもできる。
【００３５】炭化水素トラップまたはモレキュラーシー
ブ手段が、典型的な自動車エンジン排気システムの始動
中に一般的に転化されない炭化水素の量を吸着するのに
十分な物質を含むことが好ましい。例えば、モレキュラ
ーシーブの構造が金属交換ゼオライトである場合、金属
交換ゼオライトがモレキュラーシーブ構造中にどのよう
な形状で含まれようとも、その構造は、１重量％から95
重量％までのゼオライトおよび残りは結合剤のような他
の成分を含有するべきである。様々なエンジンにおける
サイズと能率の差のために、吸着される炭化水素の量
は、ある状況では1.0 ｇから別のエンジンシステムにつ
いては3.0 ｇから5.0 ｇ以上までにおよんでもよい。一
般的に、モレキュラーシーブ手段は、少なくとも約1.0
ｇから3.0ｇまでの炭化水素を吸着できることが好まし
い。本発明に有用なモレキュラーシーブは一般的に、シ
ーブ１グラム当たり約0.03ｇの炭化水素を吸着できる。
したがって、典型的なエンジンシステムにおいては、例
えば、モレキュラーシーブ手段中には少なくとも約200
ｇのシーブが含まれるべきである。
【００３６】議論を簡単にするために、本発明における
以下の記載については、一般的にはゼオライト、もしく
は具体的には超安定化Ｙ（またはＵＳＹ）ゼオライトに
関してモレキュラーシーブ手段を記載する。ＵＳＹゼオ
ライトは好ましいモレキュラーシーブ物質であるが、こ
の記載におけるＵＳＹゼオライトについての言及は本発
明の範囲を制限するものではない。上述したように、大
きな孔サイズを有する、すなわち、5.6 オングストロー
ム、好ましくは6.4 オングストローム、より好ましくは
7.4 オングストロームより大きな最大孔開口部を有する
いかなるモレキュラーシーブを本発明の排気ガスシステ
ムに用いることもできる。また、イオン交換に加えて、
気体分散、吸着、含浸のような他の既知の方法を用いて
非フレーム構造陽イオンをモレキュラーシーブ構造に挿
入することもできる。
【００３７】ＵＳＹゼオライトのような、ある金属交換
大型孔サイズゼオライトを用いることにより、一種類の
ゼオライトを使用して広域に亘る炭化水素を吸着できる
ことが明らかとなった。一般的には大型孔ゼオライト、
そして具体的にはＵＳＹゼオライトは通常プロピレンの
ような軽質アルケンを吸着しないので、このことは重要
なことである。
【００３８】イオン交換、含浸または吸着によりモレキ
ュラーシーブ中に挿入できる非フレーム構造陽イオンの
最大量は、陽イオンの化学種の原子量に依存して変化し
得、ゼオライト吸着体内へのイオン交換の場合には、シ
リカ／アルミナのモル比に依存して変化し得る。モレキ
ュラーシーブまたはゼオライト吸着体内に挿入される非
フレーム構造陽イオンの最大量は、ゼオライトに基づい
て、好ましくは0.5 重量％から15重量％までのイオンの
範囲、より好ましくは１重量％から５重量％までのイオ
ンの範囲にある。しかしながら、小さな原子数から大き
な原子数に亘って原子量が大きく変化するので、重量パ
ーセントは著しく変化する。
【００３９】低分子量と高分子量の炭化水素の両者につ
いてのゼオライトの吸着容量を大きくするために、所望
の用途に依存して、そのゼオライトを適切な金属の混合
物によりイオン交換してもよい。したがって、ＵＳＹゼ
オライトを、例えば、ＺｎおよびＣｕ、Ｃｒ、Ｌａのう
ちの１つ以上と交換することにより、相乗効果が観察さ
れ、プロピレンおよびイソペンテンの両方について吸着
容量が著しく改善されている。同一のゼオライトを用い
て金属の他の組合せを混合して、様々なサイズの炭化水
素を吸着するゼオライトの容量を増大させることによ
り、同様な相乗効果を達成することもできる。過去にお
いては、異なるゼオライトを混合するかまたは２つ以上
の吸着体装置を用いた複合デザインによってのみ、その
ような結果が得られていた。
【００４０】本発明の方法は小さな炭化水素分子を吸着
する大型孔ゼオライトの容量を改良する一方で、小型孔
ゼオライトを同様に金属イオンで処理した場合には改良
点は見られない。様々なアルミナに対するシリカのモル
比のＺＳＭ−５ゼオライトおよびベータゼオライトは、
比較的小さな孔サイズと酸部位が存在するために、かな
りの量のプロピレンを吸着することが示されている。ベ
ータゼオライトは、それぞれ7.6 ×6.4 オングストロー
ム、および5.5 ×5.5 オングストロームの最大と最小の
孔サイズを有する。ＺＳＭ−５ゼオライトは、それぞれ
5.3 ×5.6 オングストローム、および5.1 ×5.6 オング
ストロームの最大および最小孔サイズを有する。金属陽
イオンをそのような小さな孔サイズのゼオライト中に交
換した場合（２つのベータゼオライトは40：１および2
5：１のアルミナに対するシリカのモル比を有し、３つ
のＺＳＭ−５ゼオライトは30：１、150 ：１、および28
0 ：１のアルミナに対するシリカのモル比を有する）、
プロピレンについて全ての５つの試料の吸着容量または
初期の吸着率（pick-up rate）には、著しい差は見られ
なかった。理論により制限することを意図せずに、陽イ
オン交換により大型孔ゼオライト上に小さな分子を吸着
できる部位を形成すると考えられる。一方で、小さな孔
のゼオライト上にそのような部位を形成しても吸着を改
良するようには思われず、それどころかそのような吸着
体の吸着能力を妨害するかもしれない。
【００４１】本発明の炭化水素トラップおよびモレキュ
ラーシーブ手段は、どのような形状で用いてもよい。例
えば、金属陽イオン交換モレキュラーシーブまたはゼオ
ライト粉末は、直接ペレット形状で用いてもよく、また
は多孔性セラミックペレットビーズに埋め込むか、もし
くはその上に被覆してもよい。あるいは、モレキュラー
シーブまたはゼオライトをペレット形状に形成するか、
または多孔性セラミックペレットまたはビーズに埋め込
むか、もしくはその上に被覆した後に、非フレーム構造
陽イオンによりモレキュラーシーブまたはゼオライトを
イオン交換、吸着、または含浸できる。しかしながら、
ペレット化したモレキュラーシーブ物質を使用すると、
流体抵抗が大きくなる傾向にある。例えば、(1) ゼオラ
イトをハニカムのような多孔性モノリシック構造に押し
出すかまたは形成することにより、(2) ハニカム基体の
ような、金属、合金、セラミック、またはガラスセラミ
ックの基体に埋め込むかまたは被覆することにより、も
しくは(3) 金属、合金、セラミック、またはガラスセラ
ミックの基体の表面にゼオライトを結晶化させることに
より（すなわち、その場でゼオライトを形成することに
より）、モノリシック基体の形状またはモノリシック基
体と組み合わせたモレキュラーシーブまたはゼオライト
を提供することが好ましい。ゼオライト吸収体が上述し
た(3) （その場）の形状で提供される場合、ゼオライト
がその場で形成された後に非フレーム構造陽イオンをゼ
オライトモレキュラーシーブ内に挿入する。Ｙ−ゼオラ
イトは、オートクレーブを必要とせずに大気圧でその場
で成長させられるので、金属陽イオンとイオン交換した
Ｙ−ゼオライトをその場で成長させると、本発明を実施
するのにかかる費用をさらに減少させる。この実施態様
において、焼結したモノリシックボディは多孔性セラミ
ック物質および全体のボディ重量に基づいて１重量％か
ら40重量％までのセラミック物質内に埋め込まれた活性
シリカからなる。このモノリシックボディを、酸化ナト
リウムまたは水酸化ナトリウムおよび必要に応じてアル
ミナからなる水溶液で水熱処理してボディの表面上に所
望のゼオライトを結晶化させる。
【００４２】ゼオライト吸収体を上述した(1) および
(2) の形状で提供する場合、基体またはモノリシック構
造を形成する前または後にモレキュラーシーブまたはゼ
オライト中に非フレーム構造陽イオンを挿入できる。基
体はいかなる程度の壁多孔率（wall porosity ）を有す
ることもできる。好ましい実施態様においては、基体
は、中くらいから高めの壁多孔率、すなわち、約30容量
％から約70容量％までの範囲の、より好ましくは30容量
％から50容量％までの範囲の壁多孔率を有する。
【００４３】基体は、ある金属、合金、セラミック、ガ
ラスセラミック、ガラス、高表面積−高温安定酸化物、
およびこれらの材料の組合せのような高温用途に適した
材料であればいなるものであってもよい。有用な基体材
料の例としては、コージエライト、ムライト、粘土、タ
ルク、ジルコン、酸化ジルコニウム、スピネル、アルミ
ナ、シリカ、ホウ化物、リチウムアミノケイ酸塩、アル
ミナシリカ、長石、チタニア、溶融シリカ、窒化物、炭
化物およびこれらの組合せが挙げられる。基体に有用な
金属の例としては、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ
合金、ステンレススチール、およびＦｅ−Ｎｉ合金のよ
うな鉄族金属から形成される基体が挙げられる。
【００４４】例えば、従来のウォッシュコート、吹付け
またはともに譲渡された米国特許第3,730,910 号、第4,
381,255 号、第4,631,267 号、第4,657,880 号、第4,63
7,995 号、および第4,800,187 号に開示されているよう
な他の既知の技術により、モレキュラーシーブ材料を基
体に施すことができる。上述した特許をここに引用す
る。
【００４５】
【実施例】以下、実施例を参照しながら本発明を詳細に
説明する。
【００４６】いくつかの陽イオンと交換したＵＳＹゼオ
ライトの吸着容量および初期ピックアップをある炭化水
素について表１に示し、プロピレンについて図４に示し
た。
【００４７】１平方インチ当たり（ｃｐｓｉ）400 セル
のセル密度、および0.0065インチの壁厚を有するコージ
エライトハニカム支持体上にウォッシュコートしたゼオ
ライトを用いて実験を行なった。ある実施例において
は、表示した陽イオンですでにイオン交換した、表示の
ゼオライトをアルミナコロイド状懸濁液、ナイアコルＡ
ｌ−１０（ＰＱコーポレーションにより製造された）と
混合することにより、ウォッシュコートスラリーを調製
した。
【００４８】別の実験においては、ゼオライトをハニカ
ム支持体上にウォッシュコートした後に陽イオンを挿入
することにより、イオン交換はウォッシュコート後に行
なった。熱処理後、各々のゼオライトについて、アルミ
ナ結合剤に対するゼオライトの重量比は85：15であっ
た。スラリーを被覆したハニカム支持体を約100 ℃で乾
燥させ、500 ℃から600 ℃までの範囲の温度で熱処理し
た。熱処理後の各々の試料上のウォッシュコートの量
は、35重量％から40重量％までの範囲にあった。
【００４９】他の実験は、水を用いた場合と用いない場
合の両者について、合成排気ガスの存在下で行なった。
ＵＳＹゼオライトのプロピレン吸着を陽イオン交換ＵＳ
Ｙゼオライトの吸着と比較した。ＵＳＹゼオライトをプ
ロピレンと接触させる場合、そのプロピレン吸着は、比
較的低く、水のないときには7.3 ｍｇであり、水のある
ときには3.5 ｍｇであった。Ｃｕ交換ＵＳＹゼオライト
を用いる場合、プロピレンの吸着が、水のないときには
19ｍｇまで、水のあるときには8.1 ｍｇまで著しく増加
した。
【００５０】以下の組成の合成排気ガス混合物の存在下
で、50,000変化／時間（changes/hr. ）の空間速度（Ｓ
Ｖ）で吸着を行なった：500 ｐｐｍの表示した炭化水
素；1000ｐｐｍのＮＯｘ；１％のＣＯ；0.33％のＨ2 ；
0.77％のＯ2 ；14％のＣＯ2 ；釣り合う量のＮ2 。参照
のために、陽イオン交換ＵＳＹゼオライトの炭化水素吸
着容量および初期ピックアップを非イオン交換ＵＳＹゼ
オライトと比較した。11.5：１のアルミナに対するシリ
カの比を有するＵＳＹゼオライトを用いて全ての実験を
行なった。
【００５１】
【表１】
【００５２】ハニカム構造の形状にある本発明のゼオラ
イト吸収体を炉内の反応室内に配置して、周囲温度から
600 ℃までの温度範囲に亘り合成排気ガスに暴露し、空
気中において600 ℃で熱処理し、窒素中で冷却した。こ
の作業により炭化水素吸着剤を活性化し、水を除去し
た。上述した合成排気ガス混合物並びに他の炭化水素を
用いて実験を繰り返した。反応室に進入し退出する排気
ガス中の炭化水素の濃度をモニタして吸着した炭化水素
の量を得た。結果を図４にプロットした。この図４は、
ＵＳＹ（対照）と比較した非フレーム構造陽イオン交換
モレキュラーシーブにより吸着されたプロピレンの量を
時間の関数として示している。これから分かるように、
対照のゼオライトは約２ｍｇのプロピレンのみを吸着
し、一方非フレーム構造陽イオンを含有するモレキュラ
ーシーブは約16ｍｇから約20ｍｇのプロピレンを吸着し
た。
【００５３】イオン交換の工程がゼオライトの大型分子
を吸着する能力に悪影響を及ぼさないことを確認するた
めに、より分子量の大きい炭化水素であるイソペンタン
の吸着についても測定した。金属含有ゼオライトの大型
炭化水素分子を吸着する能力には、有害な影響は見られ
なかった。Ｚｎを用いた場合、大型分子の吸着が改善さ
れたことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゼオライト吸収体が用いられるエンジ
ン排気系の概略図
【図２】図１に示したエンジン排気系のモレキュラーシ
ーブ構造およびコンバータを通過する排気ガスの方向を
時間の関数として説明したチャート
【図３】本発明のゼオライト吸収体が用いられるエンジ
ン排気系の概略図
【図４】非陽イオン含有ゼオライトを、様々な陽イオン
含有ＵＳＹゼオライトとプロピレン含有する様々な陽イ
オンを室温で時間の関数として示したグラフ
【図５】本発明のゼオライトを使用し得るエンジン排気
系の別の実施態様の概略図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｂ０１Ｊ 29/072 ＺＡＢ Ａ 35/02 Ｐ Ｆ０１Ｎ 3/08 ＺＡＢ Ａ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４ Ｚ (72)発明者 アーウィン モリス ラックマン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング イースト フィフス スト リート 19

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炭化水素含有排気流中の炭化水素を水お
    よび二酸化炭素に転化するバイパスエンジン排気浄化シ
    ステムであって、モレキュラーシーブ構造および主要触
    媒コンバータを収容するハウジングを含み、前記モレキ
    ュラーシーブ構造が5.6 オングストロームより大きい最
    大孔開口部を有し、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、マン
    ガン、マグネシウム、ランタン、セリウムおよびこれら
    の組合せからなる群のイオンから選択される非フレーム
    構造陽イオンを含むことを特徴とするバイパスエンジン
    排気浄化システム。
  2. 【請求項２】 前記モレキュラーシーブ構造が、ゼオラ
    イト、金属ケイ酸塩、チタノケイ酸塩、金属アルミン酸
    塩、ゲルマニウムアルミン酸塩、金属リン酸塩、アルミ
    ノリン酸塩、シリコアルミノリン酸塩、金属アルミノリ
    ン酸塩、ガロゲルミン酸塩、ガロケイ酸塩、クロモケイ
    酸塩、ホウケイ酸塩、フェロケイ酸塩およびこれらの組
    合せからなる群より選択されることを特徴とする請求項
    １記載のバイパスエンジン排気浄化システム。
  3. 【請求項３】 前記モレキュラーシーブ構造が、ハイパ
    ーＹ、ＵＳＹゼオライト、フォージャサイト、Ｘゼオラ
    イト、Ｌ型ゼオライト、マツァイト、ＥＭＣ−２、ＭＡ
    ＰＯ−３６、ＡｌＰＯ４−５、ＡｌＰＯ４−８、ＶＰＩ
    −５、およびこれらの組合せからなる群より選択される
    ゼオライトからなることを特徴とする請求項２記載のバ
    イパスエンジン排気浄化システム。
  4. 【請求項４】 前記ゼオライトが少なくとも7.4 オング
    ストロームの最大孔開口部を有することを特徴とする請
    求項３記載のバイパスエンジン排気浄化システム。
  5. 【請求項５】 前記モレキュラーシーブ構造が、金属、
    合金、セラミック、ガラスセラミック、ガラス、および
    温度安定酸化物からなる群より選択される物質よりなる
    基体上に支持されていることを特徴とする請求項３記載
    のバイパスエンジン排気浄化システム。
  6. 【請求項６】 前記基体が、ビーズ、ペレット、および
    ハニカムモノリスからなる群より選択される形状にある
    ことを特徴とする請求項５記載のバイパスエンジン排気
    浄化システム。
  7. 【請求項７】 前記基体がセラミックハニカム構造であ
    って、コージエライト、ムライト、粘土、タルク、ジル
    コン、酸化ジルコニウム、スピネル、アルミナ、シリ
    カ、ホウ化物、リチウムアルミノケイ酸塩、アルミナシ
    リカ、長石、チタニア、溶融シリカ、窒化物、炭化物お
    よびこれらの組合せからなる群より選択される物質から
    なり、前記セラミックハニカム構造が30容量％から70容
    量％までの範囲の壁多孔率を有することを特徴とする請
    求項６記載のバイパスエンジン排気浄化システム。
  8. 【請求項８】 請求項１から７いずれか１項記載のバイ
    パスエンジン排気浄化システムを使用した、内燃機関か
    らの炭化水素放出物をコントロールする方法であって、 炭化水素含有排気流中の炭化水素を水と二酸化炭素に転
    化する、ライトオフ温度を有する主要触媒コンバータ手
    段を用意し、 前記排気流からの炭化水素を吸着するモレキュラーシー
    ブ手段を用意し、 (i) 該モレキュラーシーブ手段がその脱離温度に達す
    る前の第１の期間に亘り、前記モレキュラーシーブ手段
    と前記主要触媒コンバータ手段とを通過させるように実
    質的に全ての前記排気流を方向付ける； (ii) その後の第２の期間に亘り、前記主要触媒コンバ
    ータ手段を通過させるように実質的に全ての前記排気流
    を方向付けて前記モレキュラーシーブ手段を迂回させ
    る； (iii) 前記主要触媒コンバータ手段が少なくともそのラ
    イトオフ温度に達した後の第３の期間に亘って、前記モ
    レキュラーシーブ手段を通過させその後に前記主要触媒
    コンバータ手段を通過させるように前記排気流のに少な
    くとも一部を方向付ける、ここで該排気流の方向付けら
    れた一部は前記モレキュラーシーブ手段の温度をその脱
    離温度まで上昇させ、それによりそこから炭化水素を脱
    離させるのに十分な量である；を満たすように前記排気
    流を方向付ける、 各工程からなることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 ゼオライト吸着体にエンジン排気ガス流
    を接触させることにより該エンジン排気ガス流から低分
    子量のアルケンを除去する方法であって、前記ゼオライ
    ト吸着体が、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｆ
    ｅ、Ｌａ、Ｃｅ、およびこれらの組合せからなる金属の
    イオン群から選択される陽イオンが挿入されたゼオライ
    ト構造からなり、該ゼオライト構造が5.6 オングストロ
    ームより大きい最大孔開口部を有することを特徴とする
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記ゼオライト吸着体が、ハイパー
    Ｙ、ＵＳＹゼオライト、フォージャサイト、Ｘゼオライ
    ト、Ｌ型ゼオライト、マツァイト、ＥＭＣ−２、ＭＡＰ
    Ｏ−３６、ＡｌＰＯ４−５、ＡｌＰＯ４−８、ＶＰＩ−
    ５、およびこれらの組合せからなる群より選択され、お
    よび／または前記低分子量アルケンが、プロピレン、ま
    たは２から５の炭素原子を有する低級アルケンからなる
    ことを特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記陽イオンが、含浸、気体拡散、吸
    着およびイオン交換からなる群より選択される方法によ
    り形成されることを特徴とする請求項９または１０記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１から７いずれか１項記載のバ
    イパスエンジン排気浄化システムのためのモレキュラー
    シーブを製造する方法であって、 ハイパーＹ、ＵＳＹゼオライト、フォージャサイト、Ｘ
    ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、マツァイト、ＥＭＣ−
    ２、ＭＡＰＯ−３６、ＡｌＰＯ４−５、ＡｌＰＯ４−
    ８、ＶＰＩ−５、およびこれらの組合せからなる群より
    選択され、5.6 オングストロームより大きい最大孔開口
    部を有するゼオライト構造を用意し、 任意にイオン交換、気体拡散、吸着、または含浸によ
    り、非フレーム構造陽イオンを装填する、各工程からな
    ることを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 前記ゼオライトに施される非フレーム
    構造陽イオンの装填が、前記ゼオライトを基準として、
    0.5 重量％から15重量％までの範囲、好ましくは、１重
    量％から５重量％までの範囲であることを特徴とする請
    求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記アルケンがプロピレンからなり、
    前記ゼオライトのプロピレンに対する吸着効率が非陽イ
    オン含有ゼオライトより、少なくとも30％、好ましくは
    100 ％大きいことを特徴とする請求項１２または１３記
    載の方法。
JP6192484A 1993-08-16 1994-08-16 バイパスエンジン排気浄化システム Withdrawn JPH07166852A (ja)

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