JPH08114116A - 三元排気浄化方法,触媒コンバータ及びその製造方法 - Google Patents

三元排気浄化方法,触媒コンバータ及びその製造方法

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JPH08114116A
JPH08114116A JP6280080A JP28008094A JPH08114116A JP H08114116 A JPH08114116 A JP H08114116A JP 6280080 A JP6280080 A JP 6280080A JP 28008094 A JP28008094 A JP 28008094A JP H08114116 A JPH08114116 A JP H08114116A
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JP
Japan
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low
exhaust gas
active zone
way catalyst
catalytic converter
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JP6280080A
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English (en)
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Koji Yokota
幸治 横田
Motohisa Saiki
基久 斎木
Masao Kataoka
匡男 片岡
Yujiro Oshima
雄次郎 大島
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浄化率が高く,A/Fウィンドの広い,三元
排気浄化方法,触媒コンバータ及びその製造方法を提供
しようとすること。 【構成】 排気流れの上流側には,排気が理論空燃比よ
りも希薄側にあるときに,主としてNOx を浄化するた
めの三元触媒を設けた低酸化活性ゾーンを配置し,一
方,下流側には,排気が理論空燃比以下の過濃側にある
ときに,NOx 及びCO,HCを浄化するための三元触
媒を設けた高酸化活性ゾーンを配置し,これらの間に順
次排気を通過させる。低酸化活性ゾーンの三元触媒は高
酸化活性ゾーンよりも,触媒成分の担持濃度が低い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,例えば,火花点火系,
圧縮着火式,スターリング等のエンジンより排出される
排気中のNOx ,CO,HCを浄化する三元排気浄化方
法,その浄化方法に使用される触媒コンバータ及びその
製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】従来,自動車エンジン等の排気浄化に当っ
ては,一つの触媒コンバーター内で,CO,HC,NO
x を浄化する,いわゆる三元排気浄化方法が行なわれて
いる。上記三元排気浄化方法に使用される触媒コンバー
タとしては,白金(Pt),白金−ロジウム(Pt−R
h),パラジウム(Pd)等の三元触媒成分を担体に担
持してなる三元触媒を,ハウジング内に内蔵したものが
用いられている。
【0003】ところで,上記三元触媒によって,排気中
のCO,HC,NOx の同時浄化が最も効率良く行われ
るのは「空燃比」(以下A/Fとする)が理論空燃比
(A/F=14.7,ただしガソリンの場合)に等しい
時である。また,図4に示すごとく,理論空燃比におけ
る「空気過剰率」(以下λとする)は,1に等しい。
【0004】上記λが1以下,またはA/Fが理論空燃
比以下となった過濃側においては(λ≦1,A/F≦1
4.7),CO,HCの浄化率が悪化する。一方,上記
λが1より大きい,またはA/Fが理論空燃比よりも大
きくなった希薄側においては(λ>1,A/F>14.
7),NOx の浄化率が著しく悪化する。従って,三元
排気浄化方法を実行するに当っては,エンジンの燃焼が
常に,理論空燃比近傍の特定範囲内のλ及びA/Fを保
持する排気を排出する必要がある。そのため,エンジン
における,空気,燃料の混合率等は適宜制御する必要が
ある。そして,上記特定の範囲としては,一般に「A/
Fウィンド」が採用される。
【0005】上記A/Fウィンドとは,図4に示すごと
く,「λ=1,即ちA/Fが理論空燃比と等しくなる位
置」と,「希薄側において,NOx 浄化率が60%とな
る位置」とによって仕切られた区間を表している。ま
た,A/Fウィンドの広さは,希薄側においてNOx 浄
化率が60%となるλの値より1をひいた,Δλによっ
て表現される。例えば,図4に示す三元触媒のA/Fウ
ィンドの広さは,Δλ=0.004である。
【0006】そして,上記三元排気浄化方法において,
排気の浄化効率を高めるためには,触媒コンバーターの
三元触媒の担持量を増加させればよいことが知られてい
る。
【0007】
【解決しようとする課題】しかしながら,触媒コンバー
タの触媒量を増加させることにより以下の問題が発生す
る。即ち,触媒の担持量を増加させることによって,触
媒コンバータにおける,λとNOx ,CO,HCの浄化
率との関係が変化し,λ=1,即ち理論空燃比における
浄化率は向上するが,希薄側におけるNOx 浄化率は低
下してしまう。このためA/Fウィンドの幅が狭くな
る。よって,より精密なA/F制御が必要となり,エン
ジン或いはその運転制御系のコスト等が増大するおそれ
がある。
【0008】本発明は,かかる問題点に鑑み,浄化率が
高く,A/Fウィンドの広い,三元排気浄化方法,触媒
コンバータ及びその製造方法を提供しようとするもので
ある。
【0009】
【課題の解決手段】本発明は,エンジンから排出される
排気を三元触媒により浄化する三元排気浄化方法におい
て,排気流れの上流側には,排気が理論空燃比よりも希
薄側にあるときに,主としてNOx を浄化するための三
元触媒を設けた低酸化活性ゾーンを配置し,一方,下流
側には,排気が理論空燃比以下の過濃側にあるときに,
NOx 及びCO,HCを浄化するための三元触媒を設け
た高酸化活性ゾーンを配置し,これらの間に順次排気を
通過させることを特徴とする三元排気浄化方法にある。
【0010】本発明において最も注目すべきことは,排
気流れの上流側には,上記低酸化活性ゾーンを配置し,
下流側には,上記高酸化活性ゾーンを配置することであ
る。
【0011】上記低酸化活性ゾーンは,排気が希薄側に
あるときに,後述するごとく,HC及びCOの酸化が抑
制される,低酸化活性状態におかれている。上記低酸化
活性ゾーンは,上述の状態を保持するために,高酸化活
性ゾーンの三元触媒よりも,触媒成分の担体への担持濃
度が薄くなっている。なお,上記高酸化活性ゾーンは,
従来の三元触媒と同程度の酸化活性状態におかれ,また
触媒の担持濃度も従来の触媒コンバータと同程度であ
る。
【0012】次に,上述の三元排気浄化方法を達成する
ための,触媒コンバータの構成について説明する。即
ち,ハウジング内にエンジンから排出される排気を浄化
するための三元触媒を配置してなる触媒コンバータにお
いて,排気流れの上流側には,排気が理論空燃比よりも
希薄側にあるときに,主としてNOx を浄化するための
三元触媒を設けた低酸化活性ゾーンを配置し,一方,下
流側には,排気が理論空燃比以下の過濃側にあるとき
に,NOx 及びCO,HCを浄化するための三元触媒を
設けた高酸化活性ゾーンを配置してなることを特徴とす
る触媒コンバータである。
【0013】また,上記低酸化活性ゾーンの三元触媒
は,上記高酸化活性ゾーンの三元触媒よりも触媒成分の
担持濃度が低い。
【0014】上記低酸化活性ゾーンは,三元触媒を担持
する排気流れ上流側の担体の一部分に設けられている。
低酸化活性ゾーンにおいては,後述するごとく担体の単
位体積あたりの触媒成分の担持濃度が低くなっており,
また,予め該触媒成分には低酸化活性処理が施されてい
る。
【0015】そして,高酸化活性ゾーンは,上記低酸化
活性ゾーンと排気流れの下流側において隣接しており,
その触媒濃度は,従来の触媒コンバータの触媒濃度とほ
ぼ同様である。上記低酸化活性ゾーンと高酸化活性ゾー
ンとは,同一の担体に設けることができる。また,異な
る担体に設け,各担体を順次ハウジングに配置すること
もできる。
【0016】上記三元触媒の触媒成分は,ロジウム,白
金またはパラジウムのグループより選ばれる1種以上で
あって,かつ担体に対する低酸化活性ゾーンの触媒成分
の担持濃度は0.001g/リットル〜0.5g/リッ
トルであることが好ましい。また,触媒成分として白金
を使用する場合には適量のロジウムを添加することもで
きる。
【0017】上記担持濃度とは,担体の単位体積あたり
に担持した触媒成分の重量(g/リットル)である。上
記低酸化活性ゾーンは,触媒成分の担持濃度を0.00
1g/リットル以上とすることが好ましい。0.001
g/リットル未満である場合には,NOx 浄化にかかわ
る活性点が少なくなるため,NOx 浄化率がかえって低
下するおそれがある。また,排気浄化中における,排気
中の灰分の堆積による活性低下の影響が相対的に大きく
なり,劣化が著しくなるため安定な性能が得られなくな
る。
【0018】一方,上記担持濃度が0.5g/リットル
を越えた場合には,触媒の酸化活性が増大し,単位体積
あたりの発熱量が増大する。このため,NOx の浄化率
が低下するおそれがある。なお,より好ましい担持濃度
は,下限が0.03g/リットルである。
【0019】次に,上記高酸化活性ゾーンにおける触媒
成分の担持濃度は,低酸化活性ゾーンとは逆に,触媒成
分の担持濃度が濃ければ濃いほど好ましい。そして,触
媒成分が白金である場合には,担持濃度が2〜5g/リ
ットルであることが好ましい。また,パラジウムである
場合には,担持濃度が2〜20g/リットルであること
が好ましい。
【0020】上記範囲の上限よりも,触媒成分を多く担
持させても,排気の浄化率は飽和的であるため,排気浄
化に寄与しない無駄な触媒となるおそれがある。また,
上記範囲の下限未満の場合には,高酸化活性ゾーンの機
能が低下するおそれがある。
【0021】次に,上記低酸化活性ゾーンの体積は,高
酸化活性ゾーンの体積の1倍〜20倍であることが好ま
しい。上記低酸化活性ゾーンの体積が,高酸化活性ゾー
ンの1倍未満の場合には,NOx 浄化が終わらない内
に,排気が高酸化活性ゾーンに流出してしまうおそれが
ある。この場合には,排気が希薄側にあるときに,NO
x の浄化率が低下し,A/Fウィンドが狭くなるおそれ
がある。
【0022】また,低酸化活性ゾーンの体積を,高酸化
活性ゾーンの20倍を越える体積としても,低酸化活性
ゾーンの途中でNOx 浄化は殆ど終了している。従っ
て,NOx の浄化効率は向上しない。なお,より好まし
くは,低酸化活性ゾーンの体積の上限は,高酸化活性ゾ
ーンの10倍以下とする。
【0023】また,希薄側のNOx 浄化には時間がかか
るため,低酸化活性ゾーンは,通過する排気中のNOx
浄化が終了するだけの排気流れの径路長さが必要であ
る。一方,過濃側におけるNOx 浄化,CO,HC浄化
は短時間で終了するため,高酸化活性ゾーンは短くても
よい。
【0024】例えば,普通車に装備する触媒コンバータ
であれば,低酸化活性ゾーンの長さは5cm〜50cm
とするのが好ましく,更に好ましい上限としては30c
m,下限としては10cmである。一方,高酸化活性ゾ
ーンの長さは0.5cm〜10cmとするのが好まし
く,更に好ましい上限としては5cm,下限としては1
cmである。即ち,上記上限よりも各ゾーンが長くと
も,排気浄化は各ゾーン途中で終了しており,各ゾーン
を長くする意味がない。一方上記下限よりも短ければ排
気浄化が終了しないおそれがある。
【0025】次に,上記触媒コンバータを製造するに当
っては,排気流れの上流側には,排気が理論空燃比より
も希薄側にあるときに,主としてNOx を浄化するため
の三元触媒を設けた低酸化活性ゾーンを配置し,一方,
下流側には,排気が理論空燃比以下の過濃側にあるとき
に,NOx 及びCO,HCを浄化するための三元触媒を
設けた高酸化活性ゾーンを配置したハウジングを有す
る,エンジンから排出される排気を浄化するための触媒
コンバーターを製造する方法であって,上記低酸化活性
ゾーンは,予め酸素濃度0.05%〜5%の酸化雰囲気
中,温度700℃〜1200℃の低活性化処理を施して
おくことを特徴とする触媒コンバータの製造方法があ
る。
【0026】ここに重要なことは,低酸化活性ゾーンを
上記のごとく低活性化処理した後に,高活性化ゾーンを
配置することである。上記低酸化活性処理は,予め三元
触媒の粒径をそろえて,かつ,担体上に適度に分散させ
ることにより,使用中の凝集による劣化を防止し,か
つ,三元触媒から担体への熱移動を円滑にすることを目
的とするからである。それゆえ,両ゾーンについて共に
上記処理を行ってはならない。また,上記低酸化活性ゾ
ーンの三元触媒は,上記高酸化活性ゾーンの三元触媒よ
りも触媒成分の担持濃度が低いことが好ましい。
【0027】上記低活性化処理において,酸素濃度が
0.05%未満である場合には,低活性化処理に必要な
時間を長くするか,低活性化処理の温度を例えば130
0℃という高温にしなければ,目的の低酸化活性ゾーン
を得ることができない。この場合には,三元触媒を担持
する担体において,これを構成するアルミナが変態し,
比表面積が著しく低下するため,担持した三元触媒が凝
集する。また,三元触媒としてロジウムを使用した場合
には,ロジウムがアルミナと反応し,不活性化する。こ
れらの現象により,酸化活性とNOx 浄化活性とのバラ
ンスがとれなくなるおそれがある。
【0028】一方,酸素濃度が5%より大きい場合に
は,触媒中の触媒成分が不均一に凝集する。この場合に
は,NOx の浄化率が低下するおそれがある。なお,上
記酸素濃度のより好ましい範囲は,上限を3%,下限を
0.1%とすることである。
【0029】また,上記低活性化処理の温度が700℃
未満の場合には,低酸化活性が得られず,従って希薄側
におけるNOx 浄化能力が不足するがおそれがある。一
方,1200℃を越える場合には,担体を構成するアル
ミナが変態するおそれがある。
【0030】また,上記低活性化処理の処理時間は,1
時間〜10時間であることが好ましい。上記処理時間が
1時間未満である場合には,処理温度が700℃未満で
ある場合と同様の問題が生じるおそれがある。一方,処
理時間が10時間を越える場合には,製造上コスト高に
なり,現実的ではない。また,上記低酸化活性ゾーンの
低活性化処理は,これをハウジング内に入れた後,或い
は入れる前のいずれかに行う。
【0031】
【作用及び効果】本発明の三元排気浄化方法において
は,排気流れの上流側には,低酸化活性ゾーンを配置
し,下流側には高酸化活性ゾーンを配置し,これらの間
に順次排気を通過させることにより,排気の浄化を行
う。
【0032】最初に上記低酸化活性ゾーンに排気を導入
する。この低酸化活性ゾーンは,主としてNOx の浄化
を目的とし,CO,HCの酸化反応を抑制する低酸化活
性触媒が担持されている。それ故,上記触媒によって,
排気が希薄側にあるときに,NOx の浄化が行われる。
【0033】即ち,上記希薄側では,酸素が多量に存在
するので,CO,HCの酸化反応と,CO,HCによる
NOx の還元反応が併行的に生じる。上記低酸化活性ゾ
ーンにおいては,上記酸化反応が抑制されているので,
NOx のCO,HCによる還元反応を活発化することが
できる。よって,上記低酸化活性ゾーンにおいては,排
気が希薄側にあるときNOx 浄化が高効率で行われる。
【0034】次に,低酸化活性ゾーンを通過した後,排
気は高酸化活性ゾーンに導入される。上記高酸化活性ゾ
ーンには通常の三元触媒が担持されている。そのため,
上記排気が過濃側にあるとき,低酸化活性ゾーンにおい
て浄化できなかった,NOx及びCO,HCの浄化を従
来と同程度に行うことができる。なお,参考として,上
記酸化反応を抑制するように処理した,低酸化活性の三
元触媒の特性図を図3に示す。
【0035】同図によれば,希薄側におけるNOx 浄化
率は,従来の触媒よりも大きく向上し,よってA/Fウ
ィンドの幅もΔλ=0.021と広くなる。しかし,過
濃側におけるCO,HCの浄化率が大きく悪化している
ため,単に低酸化活性の三元触媒を,従来の三元触媒に
置き換えて使用することは好ましくない。
【0036】上記のごとく,本発明においては,上述の
低酸化活性の触媒を,低酸化活性ゾーンに配置し,希薄
側におけるNOx を浄化する役割とA/Fウィンドの幅
を広げる役割を持たせている。そして,上記低酸化活性
ゾーンの排気流れの下流側に,通常の触媒を有する高酸
化活性ゾーンを配置し,過濃側におけるNOx と,C
O,HCを浄化する役割を持たせてある。これにより,
希薄側においても過濃側においても,共に高浄化率の三
元排気浄化が可能となる。
【0037】更に,本発明の触媒コンバータは,上述と
同様の理由により,高浄化率の三元排気浄化が可能で,
広いA/Fウィンドを有している。また,本発明の製造
方法よれば,上述のごとく優れた触媒コンバータを得る
ことができる。
【0038】上記のごとく,本発明によれば,浄化率が
高く,A/Fウィンドの広い,三元排気浄化方法,触媒
コンバータ及びその製造方法を提供することができる。
【0039】
【実施例】
実施例1 本発明の実施例にかかる三元排気浄化方法及びこれに用
いる触媒コンバータにつき,図1,図2を用いて説明す
る。なお,本例の触媒コンバータは,エンジン総排気量
が1.8リットルの自動車に装備する触媒コンバーター
である。
【0040】図1に示すごとく,本例の触媒コンバータ
1は,ハウジング10内にエンジンから排出される排気
19を浄化するための三元触媒を配置してなる。そし
て,排気流れの上流側には,排気19が理論空燃比より
も希薄側にあるときに,主としてNOx を浄化するため
の三元触媒を設けた低酸化活性ゾーン11を配置する。
【0041】一方,下流側には,低酸化活性ゾーンを通
過した排気中に残存するCO,HC,及び排気19が理
論空燃比以下の過濃側にあるときに,NOx 及びCO,
HCを浄化するための三元触媒を設けた高酸化活性ゾー
ン12を配置してなる。
【0042】上記触媒コンバータ1において,三元触媒
を担持する担体100の体積は1.3リットルである。
そして,低酸化活性ゾーン11は,上記担体100の上
流側担体全体積4/5に相当する領域である。また,高
酸化活性ゾーン12は,上記担体の下流側の1/5に相
当する領域である。
【0043】上記三元触媒の触媒成分は白金とロジウム
である。低酸化活性ゾーン11の触媒成分の担体に対す
る担持濃度は,白金が0.2g/リットル,ロジウムが
0.04g/リットルである。また,後述の実施例2に
示すごとく,これらの触媒成分には予め低酸化活性処理
が施されてある。また,上記高酸化活性ゾーン12の触
媒成分の担持濃度は,白金が2g/リットル,ロジウム
が0.4g/リットルである。
【0044】次に,本例における作用効果につき説明す
る。本例の触媒コンバーター1により,排気19の浄化
を行うにあたっては,まず,排気19を,上記低酸化活
性ゾーン11に導入する。この低酸化活性ゾーン11
は,主としてNOx の浄化を目的としており,CO,H
Cの酸化反応を抑制する低酸化活性触媒が担持されてい
る。それ故,上記触媒によって,排気19が希薄側にあ
るときNOx の浄化が行われる。
【0045】即ち,上記希薄側では,酸素が多量に存在
するので,CO,HCの酸化反応と,CO,HCによる
NOx の還元反応が併行的に生じる。上記低酸化活性ゾ
ーン11においては,上記酸化反応が抑制されているの
で,NOx のCO,HCによる還元反応を活発化するこ
とができる。よって,上記低酸化活性ゾーン11におい
ては,排気19が希薄側にあるときNOx 浄化が高効率
で行われる。
【0046】次に,低酸化活性ゾーン11を通過した
後,排気19は高酸化活性ゾーン12に導入される。上
記高酸化活性ゾーン12には通常の三元触媒が担持され
ている。そのため,上記排気19が過濃側にあるとき,
低酸化活性ゾーン11において浄化できなかった,NO
x 及びCO,HCの浄化を従来と同程度に行うことがで
きる。
【0047】次に,本例の触媒コンバータ1による,温
度300℃の排気19の浄化率の特性を,図2に示す。
同図より知れるごとく,排気が希薄側にある時,NOx
浄化率は,低酸化活性ゾーン11のために大きく向上
し,かつ排気が過濃側にある時,NOx 及びCO,HC
の浄化率は,高酸化活性ゾーン12のために,低酸化活
性の触媒(図3参照)よりは大きく,通常の三元触媒と
同程度が確保されている。
【0048】更に,排気が希薄側にある時のNOx 浄化
率が大きく向上したため,A/Fウィンドの幅も従来の
三元触媒に比べ(図4参照),Δλ=0.033と10
倍近く向上している。従って,本例によれば,浄化率が
高く,A/Fウィンドの広い,三元排気浄化方法,触媒
コンバータ及びその製造方法を提供することができる。
【0049】更に,従来の触媒コンバータでは,白金の
担持濃度が1.0g/リットル,ロジウムの担持濃度が
0.2g/リットル程度である。従って,本例と同サイ
ズであるコンバータにおける,触媒の担持量は,白金が
1.3g,ロジウムが0.26gである。本例の触媒コ
ンバータ1における,触媒の総担持量は以下の通りであ
る。
【0050】白金 低酸化活性ゾーン 1.3リットル×(4/5)×0.
2g/リットル=0.208g 高酸化活性ゾーン 1.3リットル×(1/5)×2g
/リットル=0.52g 総担持量 0.208g+0.52g=0.728g
【0051】ロジウム 低酸化活性ゾーン 1.3リットル×(4/5)×0.
04g/リットル=0.0416g 高酸化活性ゾーン 1.3リットル×(1/5)×0.
4g/リットル=0.104g 総担持量 0.0416g+0.104g=0.145
6g
【0052】従って,本例の触媒コンバータ1は,触媒
の担持量が,従来の触媒コンバータの56%まで低減さ
れ,製造コストが安価である。
【0053】ところで,エンジンより一時的に高濃度の
HCが触媒コンバータに流入した場合,これらのHCが
一度に酸化され,多量の熱を発生することがある。上記
多量の熱が,従来の触媒コンバータにおける,担体,触
媒等の熱劣化の原因のひとつであった。
【0054】本例の触媒コンバータ1には,排気流れの
上流側に低酸化活性ゾーン11が設けられている。上記
低酸化活性ゾーン11は,酸化活性が低く,また予め低
酸化活性処理が施されてある。このため,多量のHCが
流入しても,多量の発熱が生じることもなく,従って,
担体100の熱劣化も起らない。よって,本例の触媒コ
ンバータ1は長寿命である。
【0055】実施例2 本例は,実施例1に示した触媒コンバータの製造方法に
ついて説明する。まず,担体に,低酸化活性ゾーン用の
白金とロジウムよりなる三元触媒を担持させる。上記担
持濃度は,白金が0.2g/リットル,ロジウムが0.
04g/リットルである。また,上記低酸化活性ゾーン
は,担体の全体積の4/5に対して設ける。
【0056】次に,上記低酸化活性ゾーンに低活性化処
理を加える。上記低活性化処理は,酸素0.3%,窒素
99.7%である非酸化性雰囲気内で,温度を850℃
とし,5時間行う。これにより,酸化活性の抑制された
低酸化活性ゾーンを得る。次に,担体の残りの1/5に
対して,高酸化活性ゾーン用の三元触媒を担持させる。
上記三元触媒の担持濃度は,白金が2g/リットル,ロ
ジウムが0.4g/リットルである。
【0057】その後,ハウジング内に上記両ゾーンを設
けた担体を配置し,触媒コンバータを得る。その他は,
実施例1と同様である。本例の触媒コンバータは,上記
低活性化処理により低酸化活性ゾーンを形成し,A/F
ウィンドの幅が更に広い,優れた触媒コンバータを得る
ことができる。その他実施例1と同様の作用効果を有す
る。
【0058】なお,上記低酸化活性処理は,必ず触媒コ
ンバータ製造時に行う必要があり,実排気中において行
ってはならない。即ち,実排気中では,酸素濃度を正確
に制御できないため,低酸化活性ゾーンを形成すること
ができない。更に,実排気中には,酸素以外の活性種で
ある,CO,HC,H2 O等が存在する。そして,これ
らの活性種の反応によって,触媒コンバータが局部的に
温度上昇する。この場合には,低酸化活性ゾーンの酸化
活性抑制の効果を均一とすることができなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における,触媒コンバータの説明図。
【図2】実施例1における,触媒コンバータの空気過剰
率とNOx ,CO,HCの浄化率との関係を表す線図。
【図3】低酸化活性の三元触媒における,空気過剰率と
NOx ,CO,HCの浄化率との関係を表す線図。
【図4】従来の三元触媒における,空気過剰率とNOx
,CO,HCの浄化率との関係を表す線図。
【符号の説明】
1...触媒コンバータ, 10...ハウジング, 100...担体, 11...低酸化活性ゾーン, 12...高酸化活性ゾーン, 19...排気,
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 (72)発明者 片岡 匡男 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 大島 雄次郎 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンから排出される排気を三元触媒
    により浄化する三元排気浄化方法において,排気流れの
    上流側には,排気が理論空燃比よりも希薄側にあるとき
    に,主としてNOx を浄化するための三元触媒を設けた
    低酸化活性ゾーンを配置し,一方,下流側には,排気が
    理論空燃比以下の過濃側にあるときに,NOx 及びC
    O,HCを浄化するための三元触媒を設けた高酸化活性
    ゾーンを配置し,これらの間に順次排気を通過させるこ
    とを特徴とする三元排気浄化方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記低酸化活性ゾー
    ンの三元触媒は,上記高酸化活性ゾーンの三元触媒より
    も,触媒成分の担持濃度が低いことを特徴とする三元排
    気浄化方法。
  3. 【請求項3】 ハウジング内にエンジンから排出される
    排気を浄化するための三元触媒を配置してなる触媒コン
    バータにおいて,排気流れの上流側には,排気が理論空
    燃比よりも希薄側にあるときに,主としてNOx を浄化
    するための三元触媒を設けた低酸化活性ゾーンを配置
    し,一方,下流側には,排気が理論空燃比以下の過濃側
    にあるときに,NOx 及びCO,HCを浄化するための
    三元触媒を設けた高酸化活性ゾーンを配置してなること
    を特徴とする触媒コンバータ。
  4. 【請求項4】 請求項3において,上記低酸化活性ゾー
    ンの三元触媒は,上記高酸化活性ゾーンの三元触媒より
    も触媒成分の担持濃度が低いことを特徴とする触媒コン
    バータ。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4において,上記三元触媒
    の触媒成分は,ロジウム,白金またはパラジウムのグル
    ープより選ばれる1種以上であって,かつ担体に対する
    低酸化活性ゾーンの触媒成分の担持濃度は0.001g
    /リットル〜0.5g/リットルであることを特徴とす
    る触媒コンバータ。
  6. 【請求項6】 請求項3〜5のいずれか一項において,
    上記低酸化活性ゾーンの体積は,高酸化活性ゾーンの体
    積の1倍〜20倍であることを特徴とする触媒コンバー
    タ。
  7. 【請求項7】 排気流れの上流側には,排気が理論空燃
    比よりも希薄側にあるときに,主としてNOx を浄化す
    るための三元触媒を設けた低酸化活性ゾーンを配置し,
    一方,下流側には,排気が理論空燃比以下の過濃側にあ
    るときに,NOx 及びCO,HCを浄化するための三元
    触媒を設けた高酸化活性ゾーンを配置したハウジングを
    有する,エンジンから排出される排気を浄化するための
    触媒コンバーターを製造する方法であって,上記低酸化
    活性ゾーンは,予め酸素濃度0.05%〜5%の酸化雰
    囲気中,温度700℃〜1200℃の低活性化処理を施
    しておくことを特徴とする触媒コンバータの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項7において,上記低酸化活性ゾー
    ンの三元触媒は,上記高酸化活性ゾーンの三元触媒より
    も触媒成分の担持濃度が低いことを特徴とする触媒コン
    バータの製造方法。
JP6280080A 1994-10-18 1994-10-18 三元排気浄化方法,触媒コンバータ及びその製造方法 Pending JPH08114116A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007057981A1 (ja) 2004-05-28 2007-05-24 Cataler Corporation 排ガス浄化用触媒
JP2010071116A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Hitachi Ltd エンジンの制御装置

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