JPH08246849A - エンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents
エンジンの排ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPH08246849A JPH08246849A JP7045730A JP4573095A JPH08246849A JP H08246849 A JPH08246849 A JP H08246849A JP 7045730 A JP7045730 A JP 7045730A JP 4573095 A JP4573095 A JP 4573095A JP H08246849 A JPH08246849 A JP H08246849A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- nox
- temperature
- sensor
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 36
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 9
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 6
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 229910020639 Co-Al Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020675 Co—Al Inorganic materials 0.000 description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical group [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 241000877463 Lanio Species 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
低温でも安定して高い効率で排ガスに含まれるNOxを
低減し得る。 【構成】 本発明の排ガス浄化装置は、ペロブスカイト
化合物からなるNOx吸着剤14と、この吸着剤14よ
り排ガス下流側の排気管12に設けられたNOx触媒1
3と、この触媒13に向けて炭化水素系液体20を噴射
可能な噴射ノズル16と、このノズル16に調整弁18
を介して液体20を供給する炭化水素系液体供給手段1
9と、エンジン10の回転速度を検出する回転センサ2
2と、エンジンの負荷を検出する負荷センサ23と、N
Ox触媒13の入口の排気管内の排ガスの温度を検出す
る温度センサ24と、センサ22〜24の検出出力に基
づいて調整弁18を開閉して液体20の噴射ノズル16
への供給量を調整するコントローラ30とを備える。
Description
排ガスに含まれる窒素酸化物(以下、NOxという)を
低減するエンジンの排ガス浄化装置に関するものであ
る。
ン交換ゼオライトからなるモノリス触媒を用いた装置が
知られている。この銅イオン交換ゼオライトはNa型の
ZSM−5ゼオライトのNaイオンをCuイオンとイオ
ン交換した物質であって、銅イオン交換ゼオライト触媒
はコージェライト等のセラミック材料で作られたハニカ
ム状のモノリス担体の表面に銅イオン交換ZSM−5ゼ
オライトをコーティングして作られる。この銅イオン交
換ゼオライト触媒は触媒上に酸素と炭化水素が共存する
と、排ガス温度が主として350〜500℃の温度範囲
でNOxの選択還元が効率良く触媒的に進行し、ディー
ゼルエンジン、希薄燃焼方式ガソリンエンジン等の排ガ
ス浄化を可能にする。
イオン交換ゼオライト触媒は350〜500℃の温度範
囲で高いNOxの選択還元機能を示す反面、分子構造
上、水が存在しこれを吸着するとNOxの選択還元機能
が低下する不具合があった。また、300℃以下の温度
ではNOxの選択還元機能が十分に発揮されず、しかも
水が存在し排ガス温度が高温になるとゼオライトの結晶
構造が破壊され易い欠点があった。またコバルト・アル
ミナ触媒は水共存下においても劣化しないが、低温での
活性がなく、高温側でNOxを低減するという特徴があ
った。本発明の目的は、水の存在下においても、また3
00℃以下の低温でも安定して高い効率で排ガスに含ま
れるNOxを低減し得るエンジンの排ガス浄化装置を提
供することにある。
の本発明の構成を実施例に対応する図1〜図4に基づい
て説明する。本発明の排ガス浄化装置は、ペロブスカイ
ト化合物からなるNOx吸着剤14と、このNOx吸着
剤14より排ガス下流側の排気管12に設けられたNO
x触媒13と、このNOx触媒13に向けて炭化水素系
液体20を噴射可能な噴射ノズル16と、この噴射ノズ
ル16に調整弁18を介して液体20を供給する炭化水
素系液体供給手段19と、エンジン10の回転速度を検
出する回転センサ22と、エンジン10の負荷を検出す
る負荷センサ23と、NOx触媒13の入口の排気管内
の排ガスの温度を検出する温度センサ24と、回転セン
サ22、負荷センサ23及び温度センサ24の検出出力
に基づいて調整弁18を開閉して液体20の噴射ノズル
16への供給量を調整するコントローラ30とを備え
る。
合物は結晶構造において、酸素欠損構造を取り易い。そ
のため、排ガス中のNOxが吸着剤14に接触すると、
NOxのうち酸素基が吸着剤14に結合することによ
り、NOxが吸着又は吸収される。エンジン10の排ガ
スの温度が250℃以上となると、吸着剤14に吸着又
は吸収されていたNOはNO又はNO2の形態で排出さ
れる。エンジン10が中高負荷にあって、その回転速度
が中高速域にあり、温度センサ24がNOx触媒入口で
200〜500℃の排ガス温度を検出すると、コントロ
ーラ30は噴射ノズル16から液体20をNOx触媒1
3に噴射して、吸着剤14より脱離したNO又はNO2
をNOx触媒13でN2に還元する。温度センサ24が
200℃未満の排ガス温度を検出するときには、コント
ローラ30は噴射ノズル16から液体20を噴射させな
い。なお、NOx触媒13の排ガス下流側の排気管12
に酸化触媒15を設けておけば、酸化触媒15で液体2
0の噴射に伴いHC濃度が高まったときに、このHCを
はじめとして排ガスに含まれるCOの酸化作用が促進さ
れ、H2OやCO2に転化される。
基づいて詳しく説明する。 <実施例>図1に示すように、ディーゼルエンジン10
の排気マニホルド11には排気管12が接続される。こ
の排気管12の途中にはエンジン側からNOx吸着剤1
4、NOx触媒13及び酸化触媒15が設けられる。こ
の例ではNOx吸着剤14はコージェライト製のハニカ
ム担体にペロブスカイト化合物であるLaCoO3がコ
ーティングされたものである。LaCoO3の代わりに
LaCuO3又はLaNiO3或いはその他のペロブスカ
イト化合物でもよい。またNOx触媒13はモノリス触
媒であって、コージェライト製のハニカム担体にコバル
ト・アルミナ(Co−Al2O3)がコーティングされた
触媒である。このNOx触媒13の排ガス上流側の排気
管12には噴射ノズル16がNOx触媒13に向けて設
けられる。また酸化触媒15はコージェライトからなる
ハニカム担体にγ−アルミナ粉末を含むスラリーをコー
ティングした後、Pt又はPdを担持させて構成され
る。
れ、この供給管17は調整弁18及びポンプ19を介し
て炭化水素系液体20が入ったタンク21に配管され
る。この例では調整弁18は噴射ノズル16への液体2
0の供給量を調整する三方弁であり、炭化水素系液体2
0は軽油である。調整弁18にはタンク21に配管され
た戻り管17aが接続される。調整弁18が閉じている
ときにはポンプ19から吐出された液体20は戻り管1
7aを通ってタンク21に戻され、開いたときには噴射
ノズル16に吐出した液体20を供給する。
入口の排気管内の排ガス温度を検出する温度センサ24
が設けられる。このセンサ24の検出出力はマイクロコ
ンピュータからなるコントローラ30の制御入力に接続
される。その他コントローラ30にはエンジン10の回
転速度を検出する回転センサ22と、エンジン10の負
荷を検出する負荷センサ23の各検出出力が接続され
る。この負荷センサ23はこの例では燃料噴射ポンプ
(図示せず)のロードレバーの変位量を検出する。コン
トローラ30の制御出力は調整弁18及びポンプ19に
接続される。コントローラ30はメモリ31を備える。
メモリ31にはエンジン回転、エンジン負荷、NOx触
媒入口の排ガス温度等に応じた調整弁18の開閉及びポ
ンプ19の作動の有無が予め記憶される。
説明する。先ずエンジン10が軽負荷で、低速域の運転
状態にあって、排気マニホルド11から排出される排ガ
ス温度が200℃未満であるときには、コントローラ3
0はメモリ31の記憶内容に基づいてポンプ19を不作
動にして、調整弁18を閉じる。これにより噴射ノズル
16からは液体20は噴射されない。ここで排ガス中の
NOxが吸着剤14に接触すると、NOxのうち酸素基
が吸着剤14に結合することにより、NOxが吸着又は
吸収される。エンジン10の排ガスの温度が250℃以
上となると、吸着剤14に吸着又は吸収されていたNO
がNO又はNO2の形態で脱離を開始する。
にあってエンジン10が中高負荷で、中高速域の運転状
態にあるときには、コントローラ30はポンプ19を作
動させて、調整弁18を開く。これにより噴射ノズル1
6から所定量だけ液体20がNOx触媒13に噴射され
る。吸着剤から脱離したNO又はNO2はNOx触媒1
3で高い効率でN2に還元される。酸化触媒15におい
ては液体20の噴射に伴いHC濃度が高まったときに、
このHCをはじめとして排ガスに含まれるCOの酸化作
用が促進され、H2OやCO2に転化される。この装置の
触媒入口温度に対するNOx低減率を測定した。その結
果を図2に示す。
x吸着剤14及び酸化触媒15を設けない、NOx触媒
のみの排ガス浄化装置を用意した。この装置において、
同様にNOx低減率を測定した。その結果を図2に示
す。このNOx触媒はモノリス触媒であって、コージェ
ライト製のハニカム担体の表面にコバルト・アルミナ
(Co−Al2O3)をコーティングして作られる。
では300℃以下の温度でNOx低減率が低いのに対し
て、実施例ではNOx吸着剤の作用でNOx低減率を高
めることができた。
ト・アルミナ触媒を、酸化触媒としてコージェライト担
体に白金(Pt)・アルミナをコーティングしたものを
それぞれ挙げたが、本発明はこれらに限らず、銅イオン
交換ゼオライト触媒からなるNOx触媒又は他の構成の
酸化触媒でもよい。また、上記例ではNOx吸着剤とし
てハニカム担体にLaCoO3等を担持させたが、これ
らの化合物によりペレットを形成してもよい。
高くなければ酸化触媒は特に設けなくてもよい。また、
上記例で示した調整弁を開閉する条件は一例であって、
本発明は上記条件に限るものではない。更に、上記例で
はNOxの還元剤として炭化水素系液体として軽油を用
いたが、本発明はこれに限るものではなく、他の還元剤
を用いてもよい。
Ox触媒の排ガス上流側の排気管にNOx吸着剤を設け
たので、排ガス中のNOx及び水分をこのNOx吸着剤
で吸着又は吸収でき、高温でNOx吸着剤から排出され
るNO又はNO2はNOx触媒で無害のN2に還元され
る。これにより、水の存在下においてもまた300℃以
下の低温でも安定して高い効率で排ガスに含まれるNO
xを低減することができる。
の変化を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 エンジン(10)の排気管(12)に設けられた
ペロブスカイト化合物からなるNOx吸着剤(14)と、 前記NOx吸着剤(14)より排ガス下流側の排気管(12)に
設けられたNOx触媒(13)と、 前記NOx触媒(13)に向けて炭化水素系液体(20)を噴射
可能な噴射ノズル(16)と、 前記噴射ノズル(16)に調整弁(18)を介して前記液体(20)
を供給する炭化水素系液体供給手段(19)と、 前記エンジン(10)の回転速度を検出する回転センサ(22)
と、 前記エンジン(10)の負荷を検出する負荷センサ(23)と、 前記NOx触媒(13)の入口の排気管内の排ガスの温度を
検出する温度センサ(24)と、 前記回転センサ(22)、負荷センサ(23)及び温度センサ(2
4)の検出出力に基づいて前記調整弁(18)を開閉して前記
液体(20)の噴射ノズル(16)への供給量を調整するコント
ローラ(30)とを備えたことを特徴とするエンジンの排ガ
ス浄化装置。 - 【請求項2】 NOx触媒(13)より排ガス下流側の排気
管(12)に酸化触媒(15)が設けられた請求項1記載のエン
ジンの排ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04573095A JP3570524B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | エンジンの排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04573095A JP3570524B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | エンジンの排ガス浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08246849A true JPH08246849A (ja) | 1996-09-24 |
JP3570524B2 JP3570524B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=12727446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04573095A Expired - Fee Related JP3570524B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | エンジンの排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3570524B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001017095A1 (fr) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Ebara Corporation | Bati de moteur, moteur utilisant ledit bati et motopompe |
JP2003286827A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2006519332A (ja) * | 2003-02-26 | 2006-08-24 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 内燃機関のリーン排ガス中の窒素酸化物の選択的接触還元のための排ガス浄化装置および排ガス浄化法 |
JP2012127298A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関の排気浄化装置及び、排気浄化方法 |
-
1995
- 1995-03-06 JP JP04573095A patent/JP3570524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001017095A1 (fr) * | 1999-08-31 | 2001-03-08 | Ebara Corporation | Bati de moteur, moteur utilisant ledit bati et motopompe |
JP2003286827A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2006519332A (ja) * | 2003-02-26 | 2006-08-24 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | 内燃機関のリーン排ガス中の窒素酸化物の選択的接触還元のための排ガス浄化装置および排ガス浄化法 |
JP2012127298A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関の排気浄化装置及び、排気浄化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3570524B2 (ja) | 2004-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5843817B2 (ja) | 圧縮着火機関およびそのための排気機構 | |
US9587540B2 (en) | Method and device for reactivating exhaust-gas purification systems of diesel engines with low-pressure EGR | |
US6820417B2 (en) | Exhaust aftertreatment system and method for an internal combustion engine | |
JP5523104B2 (ja) | 熱再生可能な窒素酸化物吸着材 | |
KR101060125B1 (ko) | 희박 연소 ic 엔진용 배기 시스템 | |
US8225600B2 (en) | Method for remediating emissions | |
US20110030350A1 (en) | Exhaust gas purifying apparatus | |
US8240139B2 (en) | Method for purifying nitrogen oxide in exhaust gas and exhaust system operating the same | |
JPH07243322A (ja) | エンジンのNOx低減装置 | |
EP1536111B1 (en) | Apparatus and method for removal of by-products from exhaust gases of a combustion engine | |
JP2013174203A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
US10823025B2 (en) | Apparatus for purifying exhaust gas | |
JP3570524B2 (ja) | エンジンの排ガス浄化装置 | |
JP2006329020A (ja) | エンジンの排ガス浄化装置 | |
US7767163B2 (en) | Exhaust treatment devices | |
JP2956257B2 (ja) | ディーゼル機関の触媒式排気浄化装置 | |
JPH06137138A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
US20080261801A1 (en) | Methods of Regenerating a Nox Absorbent | |
JP2001115824A (ja) | エンジンの排ガス浄化装置 | |
JPH05171921A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
JP3827186B2 (ja) | ディーゼルエンジンの脱硝システム | |
KR20110062625A (ko) | 질소 산화물 저감 촉매 및 이를 이용한 배기 장치 | |
JPH11200849A (ja) | エンジンの排気ガス浄化装置 | |
JP3815236B2 (ja) | 排気ガス浄化システムと排気ガス浄化方法 | |
JPH05214926A (ja) | エンジン排ガス中のNOx低減装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040616 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |