JPH1133414A - ディーゼル機関用排気浄化処理装置の再生方法とその装置 - Google Patents

ディーゼル機関用排気浄化処理装置の再生方法とその装置

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JPH1133414A
JPH1133414A JP9195331A JP19533197A JPH1133414A JP H1133414 A JPH1133414 A JP H1133414A JP 9195331 A JP9195331 A JP 9195331A JP 19533197 A JP19533197 A JP 19533197A JP H1133414 A JPH1133414 A JP H1133414A
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Susumu Kashimoto
進 栢本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化触媒を用いた排気浄化装置において酸化
触媒が劣化しにくく、劣化した場合には簡単にかつ即座
に再生され、ディーゼル機関からの排気ガス中に含まれ
る未燃焼燃料や潤滑油などの油分を長期にわたり高効率
で除去することができる排気ガス浄化処理装置の酸化触
媒の再生法を提供する。 【解決手段】 ディーゼル機関Aから排出される排気管
Bの途中に酸化触媒21を介設して排気ガス中に含まれ
る未燃焼燃料や潤滑油などの油分を除去する排気浄化処
理装置の再生方法であって、酸化触媒21に対し、低沸
点燃料を気化器9で気化させた状態で供給装置7から導
入することにより酸化触媒21を再生するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、主して船舶用デ
ィーゼル機関において排気ガス中に含まれる未燃焼燃料
や潤滑油などの油分を除去するための浄化処理装置の再
生方法とその再生装置を備えた排気ガス浄化処理装置に
関する。なお、この発明は酸化触媒を用いた排気ガス浄
化処理装置を対象とする。
【0002】
【従来の技術】この種の排気浄化装置として、例えば、
特開昭60−36709号公報に記載の装置がある。こ
の装置は、ディーゼル機関に一端が接続された排気管の
他端に円筒状ケーシングを接続し、このケーシング内に
設けた白金触媒にディーゼル機関からの排気ガスを通過
させることにより、排気ガス中のCOとHCを酸化させ
ると同時に、その際に生じる熱と排気ガスの熱とで白金
触媒を担持する担体層に付着したカーボンやオイルミス
トを燃焼させるように構成されている。
【0003】他の先行技術に、特公昭62−26818
号公報に記載の脱硝触媒の再生法がある。この方法は、
固形の脱硝触媒に付着・堆積した炭化水素物を除去して
再生する方法で、充填層に450℃〜550℃に加熱し
た加熱気体を流すことにより、前記炭化水素物を燃焼さ
せて再生しようとするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報に記載の排気浄化装置あるいはその再生法には、
次のような点で改良すべき課題がある。すなわち、 前者の装置は、担体層で捕集された油分のうち潤滑
油などの高沸点成分が酸化されにくく、したがって時間
の経過に伴って担体層(酸化触媒)の表面に徐々に付着
・堆積される。この結果、酸化触媒が劣化し、特に炭化
水素物を酸化させて浄化処理する能力が低下するので、
酸化触媒の再生が必要になる。
【0005】 後者の方法は、触媒に対し高温の加熱
気体を流すので、触媒が燃焼熱などのより損傷するおそ
れがあり、触媒の寿命が短くなるため、短期間で触媒を
交換しなければならず、ランニングコストが高くなる。
【0006】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、酸化触媒を用いた排気浄化装置において酸化触媒が
劣化しにくく、劣化した場合には簡単にかつ即座に再生
され、ディーゼル機関からの排気ガス中に含まれる未燃
焼燃料や潤滑油などの油分を長期にわたり高効率で除去
することができる排気ガス浄化処理装置の酸化触媒の再
生法と同再生装置を備えた排気ガス浄化処理装置とを提
供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明にかかる排気ガス浄化処理装置の再生法
は、a)ディーゼル機関から排出される排気ガス通路の途
中に酸化触媒を介設して排気ガス中に含まれる未燃焼燃
料や潤滑油などの油分を除去する排気浄化処理装置の再
生方法であって、b)前記酸化触媒に対し、低沸点燃料を
気化させた状態で導入することにより同酸化触媒を再生
するものである。
【0008】上記構成を有する本発明の再生法によれ
ば、酸化触媒の表面にカーボンや高沸点油分のオイルミ
ストなどが付着し、酸化触媒を再生する必要性が生じた
ときに、低沸点燃料(例えば、灯油、軽油)を気化状態
で酸化触媒の上流側に導入することにより、酸化触媒に
気化された低沸点燃料が接触し、酸化反応を起こす。こ
の低沸点燃料の酸化により、触媒表面に吸着されている
カーボンや高沸点油分のオイルミストの酸化が促進さ
れ、触媒槽の通気抵抗が低減され、排気ガスと触媒との
接触が良好になり、触媒が活性化される。
【0009】請求項2に記載のように、c)前記酸化触媒
の圧損を測定し、その測定した圧損値に応じて気化させ
た前記低沸点燃料を前記酸化触媒に対し導入することが
できる。
【0010】請求項2記載の再生法によると、酸化触媒
の出入口間の圧力損失が計測されるが、この圧力損失が
増えるということは酸化触媒の表面に付着するカーボン
や高沸点油分のオイルミストなどが増えるということで
あり、これによって触媒の再生の必要時期が検出される
ことになる。したがって、触媒の再生の必要な時に低沸
点燃料を酸化触媒に対し的確に導入することができるの
で、低沸点燃料を有効に触媒の再生に使用できる。
【0011】請求項3に記載のように、d)気化させた前
記低沸点燃料を所定時間ごとに前記酸化触媒に対し導入
することもできる。
【0012】請求項2の圧力損失を測定する場合に比べ
ると効果が落ちるが、タイマーを用いるなどの簡単な構
成で、請求項2とほぼ同様に低沸点燃料を有効に触媒の
再生に使用できる。
【0013】上記の目的を達成するために本発明にかか
る排気ガス浄化処理装置(請求項4)は、A)ディーゼル
機関から排出される排気ガス通路の途中に酸化触媒を介
設して排気ガス中に含まれる未燃焼燃料や潤滑油などの
油分を除去する排気浄化処理装置において、B)前記排気
ガス通路の酸化触媒の上流側に気化低沸点燃料の供給管
の一端を接続し、該供給管の他端側に気化低沸点燃料の
吐出ポンプ、低沸点燃料の気化器を介設するとともに、
該気化器の吸気口にキャリヤガス源を接続し、また気化
器の燃料気化部に低沸点燃料タンクを接続し、C)前記キ
ャリヤガスを介して低沸点燃料を気化させ、前記酸化触
媒に気化低沸点燃料を吐出するように構成している。
【0014】上記の構成を有する本発明にかかる排気ガ
ス浄化処理装置によると、タンク内の低沸点燃料が気化
器の気化部へ供給され、キャリヤガスを媒介として気化
され、吐出ポンプによる吐出力によって気化された低沸
点燃料が酸化触媒の上流側に導入される。この結果、上
記した請求項1に記載の再生法と同様の作用によって酸
化触媒が再生される。
【0015】請求項5に記載のように、D)前記酸化触媒
の上流側と下流側との間に圧損計を配備し、前記吐出ポ
ンプの駆動をその圧損計による測定値に基づいて制御す
るようにしている。
【0016】請求項5記載の装置によると、請求項2に
記載の再生法と同様の作用によって低沸点燃料が触媒の
再生に有効に使用される。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる排気ガス
浄化処理装置およびその再生法について、実施の形態を
図面に基づいて説明する。
【0018】図1はディーゼル機関から排出される排気
ガスの浄化試験装置を示す系統図、図2は低沸点燃料の
気化および供給装置の実施例を示す系統図、図3は低沸
点燃料による酸化触媒の再生効果を示すもので、縦軸に
出口側炭化水素物/入口側炭化水素物の比率を、横軸に
試験時間をとったグラフである。
【0019】図1に示すように、浄化試験装置1は恒温
槽(オーブン)2を備え、ディーゼル機関Aの排気管B
に分岐管3の一端が接続されている。恒温槽2内には、
カートリッジに酸化触媒としての白金触媒が充填された
触媒槽4が収納され、分岐管3の他端が触媒槽4の入口
(上流端)に接続されている。触媒槽4の出口(下流
端)に吸引管5の一端が接続され、他端が恒温槽2の外
部に設置された吸引ユニット6に接続されている。吸引
ユニット6は、上流側からフィルタ6a・吸引ポンプ6
b・流量計6cの順に接続されて構成され、吸引ユニッ
ト6の下流端は排気口6dに形成されている。
【0020】分岐管3と触媒槽4の入口との間には、気
化燃料の供給装置7の供給管8の一端が接続されてい
る。供給装置7は、図2に示すように気化器9を備えて
いる。気化器9は灯芯9aが内蔵され、この灯芯9aに
低沸点燃料の供給管10の一端が接続されている。供給
管10の他端には低沸点燃料タンク11が接続され、途
中に供給ポンプ12が介設されている。供給装置7には
ヒーター7bも内蔵され、灯芯9aに供給された低沸点
燃料を加熱して気化し易くする。また、低沸点燃料の気
化を促進するため、気化器9の吸気口9cにキャリヤガ
ス供給管13の一端が接続され、他端にキャリヤガスタ
ンク14が接続されている。また、供給管13の途中
に、定圧バルブ15、流量計16および定量バルブ17
がそれぞれ介設されている。さらに、気化器9の吐出口
9dには上記供給管8が接続され、供給管8の途中に吐
出ポンプ18が介設されている。
【0021】上記した実施例の装置において、低沸点燃
料として灯油、軽油、プロピレンのほか、ディーゼル機
関Aの燃料と同じA重油を使用して試験を行った。キャ
リヤガスには窒素ガスを使用したが、空気でもよい。試
験はディーゼル機関Aの排気管Bから毎分30lの排気
ガスを吸引ユニット6で吸引するとともに、恒温槽2内
の温度を250℃に保って気化状態の低沸点燃料を空間
速度Sv=5000で触媒槽4に流通させた。
【0022】灯油を気化させて供給装置7から触媒槽
4に連続的に一定時間供給したのち、軽油に切り替え
て気化させて触媒槽4に連続的に一定時間供給し、最
後にA重油に切り替えて気化させて触媒槽4に連続的に
供給した場合の、触媒槽4の出口から排出される排気ガ
ス中の全HC(炭化水素物)の量を測定して触媒槽4の
浄化作用を調べた。A重油に切り替えてしばらく(30
分程度経過)すると、炭化水素物の排出量が徐々に増え
続け、触媒槽4が劣化したことが確認された。A重油は
触媒槽4の表面に吸着されるが、酸化されにくいために
徐々に被覆していき、触媒槽4を劣化させる。
【0023】そこで、本試験ではプロピレン(常温でガ
ス状のもの)を供給装置7から触媒槽4に連続的に供給
したところ、触媒と接触して酸化され、吸着しているA
重油が酸化されて触媒が活性化され、図3に示すように
触媒出口側の排気ガス中のHC/触媒入口側の排気ガス
中のHCの比が低下し、触媒が再生された。その後、プ
ロピレンに代えてA重油を気化させて触媒槽4に供給し
たところ、再び劣化が始まった。
【0024】上記したとおり、低沸点燃料を酸化触媒に
供給することによる再生効果が確認されたので、図1に
示すように、ディーゼル機関Aの排気管Bの途中に酸化
触媒(白金触媒やパラジュウム触媒など)21を介設す
る。そして供給装置7の供給管8の一端を、酸化触媒2
1の入口(上流端)付近に接続する。また、酸化触媒2
1の入口側と出口側との間における圧力損失を計測する
圧損計22を配備し、圧損計22による計測値が所定値
を超えた状態で、吐出ポンプ18(図2参照)の運転を
開始する制御回路23を接続する。低沸点燃料として、
例えば灯油を使用する。このようにして、圧損値が所定
値に達するたびに、低沸点燃料を気化させて酸化触媒2
1の入口に導入させ、酸化を促進し、酸化触媒2の劣化
を常時防止するように構成した。本例では、試験装置1
のような恒温槽2を設けていないが、これは排気ガス温
度が比較的高く、500℃近くになることがあるためで
ある。
【0025】上記に本発明の一実施例を示したが、下記
のように実施することができる。つまり、圧損計22に
代えて、HCやSOX の定量計測器を設けて所定値に達
したときに、気化させた低沸点燃料を酸化触媒21に対
し吐出させたり、あるいはタイマーを設けて一定時間ご
とに吐出させたりすることができる。
【0026】
【発明の効果】以上、説明したことから明らかなよう
に、本発明にかかるディーゼル機関用排気浄化処理装置
の再生方法とその装置には、次のような優れた効果があ
る。
【0027】(1) 本発明の再生法によれば、酸化触媒の
表面にカーボンや高沸点油分のオイルミストなどが付着
して酸化触媒が劣化した場合にも、気化された低沸点燃
料が酸化触媒に接触し、酸化反応を起こすので、表面に
吸着されているカーボンや高沸点油分のオイルミストの
酸化が促進され、触媒を活性化できる。このため、酸化
触媒が劣化しにくく、ディーゼル機関からの排気ガス中
に含まれる未燃焼燃料や潤滑油などの油分を長期にわた
り高効率で除去できる。
【0028】(2) 請求項2記載の再生法では、酸化触媒
の出入口間の圧力損失に基づいて触媒の再生に必要時期
が検出され、低沸点燃料を酸化触媒に対し的確に導入で
きるので、低沸点燃料が触媒の再生に有効に使用され
る。
【0029】(3) 請求項3に記載の再生法は、タイマー
を用いるなどの簡単な構成で、請求項2とほぼ同様に低
沸点燃料を触媒の再生に有効に使用できる。
【0030】(4) 排気ガス浄化処理装置(請求項4)
は、簡単な構造で、キャリヤガスを媒介として気化した
低沸点燃料を酸化触媒の上流側に導入でき、請求項1に
記載の再生法と同様に酸化触媒を効果的に再生できる。
【0031】(5) 請求項5記載の装置は、請求項2に記
載の再生法と同様の作用によって低沸点燃料を触媒の再
生に有効に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかるディーゼル機関から排
出される排気ガスの浄化試験装置を示す系統図である。
【図2】低沸点燃料の気化および供給装置の実施例を示
す系統図である。
【図3】低沸点燃料による酸化触媒の再生効果を示すも
ので、縦軸に出口側炭化水素物/入口側炭化水素物の比
率を、横軸に試験時間をとったグラフである。
【符号の説明】
1 浄化試験装置 2 恒温槽(オーブン) 3 分岐管 4 触媒槽 5 吸引管 6 吸引ユニット 7 気化燃料の供給装置 8・10 供給管 9 気化器 11 低沸点燃料タンク 12 供給ポンプ 13 キャリヤガス供給管 14 キャリヤガスタンク 18 吐出ポンプ 21 酸化触媒 22 圧損計 A ディーゼル機関 B 排気管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼル機関から排出される排気ガス
    通路の途中に酸化触媒を介設して排気ガス中に含まれる
    未燃焼燃料や潤滑油などの油分を除去する排気浄化処理
    装置の再生方法であって、 前記酸化触媒に対し、低沸点燃料を気化させた状態で導
    入することにより同酸化触媒を再生することを特徴とす
    るディーゼル機関用排気浄化処理装置の再生方法。
  2. 【請求項2】 前記酸化触媒の圧損を測定し、その測定
    した圧損値に応じて気化させた前記低沸点燃料を前記酸
    化触媒に対し導入する請求項1記載のディーゼル機関用
    排気浄化処理装置の再生方法。
  3. 【請求項3】 気化させた前記低沸点燃料を所定時間ご
    とに前記酸化触媒に対し導入する請求項1記載のディー
    ゼル機関用排気浄化処理装置の再生方法。
  4. 【請求項4】 ディーゼル機関から排出される排気ガス
    通路の途中に酸化触媒を介設して排気ガス中に含まれる
    未燃焼燃料や潤滑油などの油分を除去する排気浄化処理
    装置において、 前記排気ガス通路の酸化触媒の上流側に気化低沸点燃料
    の供給管の一端を接続し、該供給管の他端側に気化低沸
    点燃料の吐出ポンプ、低沸点燃料の気化器を介設すると
    ともに、該気化器の吸気口にキャリヤガス源を接続し、
    また気化器の燃料気化部に低沸点燃料タンクを接続し、 前記キャリヤガスを介して低沸点燃料を気化させ、前記
    酸化触媒に気化低沸点燃料を吐出するように構成したこ
    とを特徴とするディーゼル機関用排気浄化処理装置。
  5. 【請求項5】 前記酸化触媒の上流側と下流側との間に
    圧損計を配備し、前記吐出ポンプの駆動をその圧損計に
    よる測定値に基づいて制御するようにした請求項4記載
    のディーゼル機関用排気浄化処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6868668B2 (en) 2001-07-11 2005-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
US7703275B2 (en) 2003-12-01 2010-04-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification device of compression ignition type internal combustion engine
CN108479294A (zh) * 2018-04-04 2018-09-04 徐雄剑 一种废气净化方法

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