JPS61149222A - Purification filter for collecting fine particle - Google Patents

Purification filter for collecting fine particle

Info

Publication number
JPS61149222A
JPS61149222A JP59271575A JP27157584A JPS61149222A JP S61149222 A JPS61149222 A JP S61149222A JP 59271575 A JP59271575 A JP 59271575A JP 27157584 A JP27157584 A JP 27157584A JP S61149222 A JPS61149222 A JP S61149222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
catalyst
palladium
rhodium
filter base
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.)
Pending
Application number
JP59271575A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Suzaki
須崎 徹
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP59271575A priority Critical patent/JPS61149222A/en
Publication of JPS61149222A publication Critical patent/JPS61149222A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively regenerate a filter by enhancing the combustion rate of a particulate at low temp., by supporting a catalyst consisting of palladium or rhodium and alkali metal oxide by a ceramic filter substrate. CONSTITUTION:A filter substrate is formed by using ceramics such as cordierite, mullite or spinel. 27-35/cm<2> of exhaust gas passages are pref. formed and a support layer of almina is pref. formed to the surface of said substrate. A catalyst based on palladium or rhodium and alkali metal oxide is supported by said support layer. This catalyst is constituted of 0.1-5g of palladium, 0.1-5g of rhodium and 5-25g of alkali metal oxide per 1l of the apparent volume of the filter substrate.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ディーゼルエンジン等の排気ガス中に含まれ
るパティキュレート(カーボンを主体とする微粒子)を
捕集して排気ガスを浄化する微粒子捕集浄化フィルタに
関し、詳しくは再利用のために着火により該パティキュ
レートを燃焼除去させる微粒子捕集浄化フィルタに関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a particulate collector that purifies the exhaust gas by collecting particulates (fine particles mainly composed of carbon) contained in the exhaust gas of a diesel engine, etc. The present invention relates to a particulate collection and purification filter, and more particularly to a particulate collection and purification filter that burns and removes particulates by ignition for reuse.

[従来の技術] パティキュレートを捕集して排気ガスを浄化する微粒子
捕集浄化フィルタとしては、従来よりパティキュレート
捕集性に優れたセラミック製のハニカム構造体(ハニカ
ムフィルタ)、あるいは三次元網目構造を有したフオー
ムフィルタ等が知られている。これらの微粒子捕集浄化
フィルタでは、車両の走行距離が増大するにつれてパテ
ィキュレートが排気通路へ堆積しフィルタの目詰まりが
生じる、そのため圧力損失が次第に増加してエンジンの
出力低下を眉くようになる。しかしながらこのパティキ
ュレートは、そのほとんどがカーボン粒子であるために
、高温に加熱すれば燃焼させて除去することができ、こ
れにより微粒子捕集浄化フィルタの再生が可能である。
[Prior Art] As particulate collection and purification filters that collect particulates and purify exhaust gas, conventionally, ceramic honeycomb structures (honeycomb filters) or three-dimensional mesh filters, which have excellent particulate collection properties, have been used. Foam filters and the like having a structure are known. In these particulate filters, as the mileage of the vehicle increases, particulates accumulate in the exhaust passage and the filter becomes clogged, resulting in a gradual increase in pressure loss and a decrease in engine output. . However, since most of these particulates are carbon particles, they can be burned and removed by heating to a high temperature, thereby making it possible to regenerate the particulate collection and purification filter.

そこでこの微粒子捕集浄化フィルタを再生させるために
、バーナ、電気ヒータ等の外部着火手段を用いてパティ
キュレートを燃焼する方法等が開発されている。このよ
うなパティキュレートを燃焼させる方法では、パティキ
ュレートの燃焼をより確実にするために微粒子捕集浄化
フィルタのフィルタ基体に触媒を担持させることが有効
である。
Therefore, in order to regenerate this particulate collection and purification filter, methods have been developed in which particulates are burned using an external ignition means such as a burner or an electric heater. In such a method of combusting particulates, it is effective to support a catalyst on the filter base of the particulate collection and purification filter in order to more reliably combust the particulates.

この触媒としては、従来より特開昭55−24597号
公報に開示されているパラジウム触媒、ロジウム触媒あ
るいは特開昭57−24.640号公報に開示されてい
る貴金属−クロム触媒、特開昭58−1091364公
報や特開昭58−109139号公報に開示されている
銅、ニッケル、マンガン、バナジウム触媒等が知られて
いる。
Examples of this catalyst include the palladium catalyst and rhodium catalyst conventionally disclosed in JP-A-55-24597, the noble metal-chromium catalyst disclosed in JP-A-57-24.640, and the noble metal-chromium catalyst disclosed in JP-A-57-24.640. Copper, nickel, manganese, vanadium catalysts, etc. disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 1091364 and Japanese Patent Application Laid-open No. 109139/1982 are known.

[発明が解決しようとする問題点] 上記した触媒はパティキュレートの着火性を向上させる
ものの、パティキュレートは本来撚えにくい性質をもつ
ため、必ずしも充分に燃焼せず、パティキュレートの燃
え残りが生じることがあった。そのため圧力損失が次第
に上昇しがちであった。本発明はこの問題点を解決する
ためのもものである。
[Problems to be solved by the invention] Although the above-mentioned catalyst improves the ignitability of particulates, since particulates inherently have a property of being difficult to twist, they do not necessarily burn sufficiently, resulting in unburned particulates. Something happened. Therefore, pressure loss tended to gradually increase. The present invention is intended to solve this problem.

[問題点を解決するための手段] 本発明の微粒子捕集浄化フィルタは、セラミックス製の
フィルタ基体と、 該フィルタ基体の表面に担持された触媒とからなり、エ
ンジンの排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集
する微粒子捕集浄化フィルタにおいて、 該触媒は、パラジウム、ロジウムのうち少なくとも一種
類と、アルカリ金属のなかから選ばれる少なくとも一種
類の金属の酸化物とを主要成分と−4= して構成されていることを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The particulate collection and purification filter of the present invention consists of a filter base made of ceramics and a catalyst supported on the surface of the filter base, and is capable of removing particles contained in engine exhaust gas. In the particulate collection and purification filter that collects curates, the catalyst contains at least one of palladium and rhodium and an oxide of at least one metal selected from alkali metals as main components. It is characterized by being configured as follows.

本発明の微粒子捕集浄化フィルタのフィルタ基体は、排
気ガスが通る排気ガス通路を有し、従来と同様に熱衝撃
性に強いコージェライト、ムライト、スピネル等のセラ
ミックスから作製することができる。排気ガス通路は一
平方センチメートルあたり27〜35個形成されている
ことが好ましい。フィルタ基体の形状は、一端面で市松
状に開口し他端面で閉塞された排気ガス導入用の排気ガ
−ス通路と、該他端面で市松状に開口し、該一端面で閉
塞された排気ガス排出用の排気ガス通路とを互いちがい
に隣合うように有するハニカム形状のもの、あるいは三
次元網目構造を有したフオーム状のもの等があり、どち
らも使用できるがこれに限定されるものではない。フオ
ーム状のフィルタ基体は、軟質ポリウレタンフォームに
セラミックススラリーを付着させ、これを焼成すること
により、該軟質ポリウレタンフォームを炭化除去したも
のを用いることができる。
The filter base of the particulate collection and purification filter of the present invention has an exhaust gas passage through which exhaust gas passes, and can be made of ceramics such as cordierite, mullite, and spinel, which are resistant to thermal shock, as in the past. It is preferable that 27 to 35 exhaust gas passages are formed per square centimeter. The shape of the filter base includes an exhaust gas passage for introducing exhaust gas that is open in a checkered pattern at one end and closed at the other end, and an exhaust gas passage for introducing exhaust gas that is opened in a checkered pattern at the other end and closed at the other end. There are honeycomb-shaped ones that have exhaust gas passages for gas discharge adjacent to each other at different intervals, and foam-shaped ones that have a three-dimensional network structure. Either of these can be used, but it is not limited to these. . The foam-shaped filter base can be obtained by attaching a ceramic slurry to a flexible polyurethane foam and firing it to remove carbonization of the flexible polyurethane foam.

上記フィルタ基体の表面には多孔質のセラミツクス担持
層が形成されることが望ましい。この担持層は捕集性能
の向上、あるいは捕集されたパティキュレートの再発散
防止などを目的とするものであり、アルミナ、チタニア
、マグネシア、シリカ等から種々選択できるが、特には
γ−アルミナから作製することが望ましい。
It is desirable that a porous ceramic support layer be formed on the surface of the filter base. This support layer is intended to improve the collection performance or prevent the collected particulates from re-dispersing, and can be selected from various materials such as alumina, titania, magnesia, and silica, but in particular, γ-alumina can be used. It is desirable to create one.

本発明の微粒子捕集浄化フィルタは、上記フィルタ基体
に直接、あるいはフィルタ基体表面に設けられた多孔質
セラミックス担持層に、触媒が担持されている。そして
本発明の最大の特色はこの触媒にある。
In the particulate collection and purification filter of the present invention, a catalyst is supported directly on the filter base or on a porous ceramic support layer provided on the surface of the filter base. The most distinctive feature of the present invention lies in this catalyst.

この触媒は、パラジウム、ロジウムのうち少なくとも一
種類と、アルカリ金属のなかから選ばれる少なくとも一
種類の金属の酸化物とを主要成分として構成されている
。アルカリ金属としては一般にリチウム(L l ) 
、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(
Rb)、セシウム(C5)、フランシウム(Fr)を用
いる。アルカリ金属の酸化物としては、酸化リチウム(
L120)、酸化ナトリウム(Nano>、酸化カリラ
ム(K2O)、酸化ルビジウム(Rb20)、酸化セシ
ウム(C5t O)等を用いる。アルカリ金属の酸化物
は、上記したもののうち一種類でもよ(二種類以上併用
することもできる。本発明では、フィルタ基体のみかけ
の体積1リットルに対し0.1〜5gのパラジウム、0
.1〜5gのロジウムと、5〜25oのアルカリ金属の
酸化物とから構成することが好ましい。なお、みかけの
体積どは、ハニカムフィルタであれば導入通路および排
出通路の容積を含む全体積、フオームフィルタであれば
三次元網目構造の内部空間を含む全体積を意味する。こ
のうちパラジウムは主として着火性の向上を目的とし、
ロジウムは主として硫酸塩の生成の抑制および耐久性の
向上を目的とし、上記範囲内で担持された場合に最良の
性能を発揮する。また上記範囲内でパラジウムとロジウ
ムとは1対1の比率で担持させることができる。但し、
価格を考慮すると、高価なロジウムの比率を少なくする
ことができる。ここで7般に、パラジウムがロジウムの
10倍間を越えると、硫酸塩の生成量が増加する傾向に
あり、パラジウムの量がロジウムの量より少なくなると
着火性に劣るようになって好ましくない。なお場合によ
っては、酸化ベリリウム(Be O) 、酸化マグネシ
ウム(M(10)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ス
トロンチウム(Sr O) 、酸化バリウム(Ba O
)などのアルカリ土類金属の酸化物を併用することもで
きる。
This catalyst is composed mainly of at least one of palladium and rhodium and an oxide of at least one metal selected from alkali metals. The alkali metal is generally lithium (L l )
, sodium (Na), potassium (K), rubidium (
Rb), cesium (C5), and francium (Fr) are used. As an oxide of alkali metal, lithium oxide (
L120), sodium oxide (Nano>, potassium oxide (K2O), rubidium oxide (Rb20), cesium oxide (C5tO), etc. are used.The alkali metal oxide may be one of the above (two or more types). It can also be used in combination.In the present invention, 0.1 to 5 g of palladium, 0
.. It is preferable to consist of 1 to 5 g of rhodium and 5 to 25 degrees of alkali metal oxide. Note that the apparent volume means the total volume including the volumes of the introduction passage and the discharge passage in the case of a honeycomb filter, and the total volume including the internal space of the three-dimensional network structure in the case of a foam filter. Among these, palladium is mainly used to improve ignitability.
Rhodium is mainly used for the purpose of suppressing sulfate formation and improving durability, and exhibits the best performance when supported within the above range. Further, within the above range, palladium and rhodium can be supported at a ratio of 1:1. however,
Considering the price, the proportion of expensive rhodium can be reduced. In general, if the amount of palladium exceeds 10 times the amount of rhodium, the amount of sulfate produced tends to increase, and if the amount of palladium is less than the amount of rhodium, the ignitability becomes inferior, which is not preferable. In some cases, beryllium oxide (BeO), magnesium oxide (M(10), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), barium oxide (BaO)
) and other alkaline earth metal oxides can also be used in combination.

次に本発明の微粒子捕集浄化フィルタの代表的な製造方
法をのべる。まず従来と同様にハニカムフィルタ、フオ
ームフィルタ等のフィルタ基体を形成する。このとき、
望ましくはフィルタ基体表面に多孔質のセラミックス担
持層を形成しておく。
Next, a typical manufacturing method of the particulate collection and purification filter of the present invention will be described. First, a filter base such as a honeycomb filter or a foam filter is formed as in the conventional method. At this time,
Preferably, a porous ceramic support layer is formed on the surface of the filter base.

そしてパラジウムとロジウムの塩化物等を含む溶液、お
よび上記アルカリ金属のイオンを含む溶液にフィルタ基
体を浸漬し、これによりフィルタ基体の表面に該溶液を
含浸させる。その後フィルタ基体を焼成することによっ
て、上記金属を金属酸化物にし、触媒を担持する。なお
、焼成温度は通常300〜1000℃とする。ここで溶
液の濃度を変えることにより触媒担持量を変化させるこ
ともできる。なおパラジウム、ロジウムおよびアルカリ
金属は溶液に溶解又は分散しておればよく、塩化物、硝
酸塩に限るものではない。また上記金属を又は分散させ
る溶媒も水、アルコール、アセトン等種々選択できる。
Then, the filter base is immersed in a solution containing palladium and rhodium chlorides, etc., and a solution containing the alkali metal ions, thereby impregnating the surface of the filter base with the solution. Thereafter, the filter base is fired to convert the metal into a metal oxide and support the catalyst. Note that the firing temperature is usually 300 to 1000°C. Here, the amount of catalyst supported can also be changed by changing the concentration of the solution. Note that palladium, rhodium, and alkali metals may be dissolved or dispersed in a solution, and are not limited to chlorides and nitrates. Further, various solvents such as water, alcohol, acetone, etc. can be selected as the solvent for dispersing the metal.

なお各触媒化合物を混□合した溶液に、フィルタ基体を
浸漬して触媒を一度以下、各実施例により本発明を具体
的に説明する。
The present invention will be specifically explained with reference to each example below, in which the filter substrate is immersed in a solution in which each catalyst compound is mixed and the catalyst is immersed once.

(実施例) フィルタ基体として、軸方向に平行な多数の通路を有す
るコージェライト質のハニカム構造体を用いた。このフ
ィルタ基体は、両端で該通路が開口しており、直径が3
0ミリメートル、長さが50ミリメートルであり、排気
ガス通路の数が31個/am’である。
(Example) A cordierite honeycomb structure having a large number of passages parallel to the axial direction was used as a filter base. This filter base has the passage open at both ends and has a diameter of 3.
0 mm, the length is 50 mm, and the number of exhaust gas passages is 31/am'.

次に第1工程として、γ−アルミナ粉末100重量部、
アルミナゾル100重量部、硝酸アルミニウム6重量部
および蒸溜水50重量部とからなるスラリー中に上記フ
ィルタ基体を浸漬し、引き上げて余分の液滴を吹き払っ
た後、120℃で3時間乾燥し、更に700℃で2時間
焼成して、フィルタ基体の排気ガス通路を形成する壁に
γ−アルミナからなる多孔質のセラミックス担持層を形
成した。
Next, as a first step, 100 parts by weight of γ-alumina powder,
The filter base was immersed in a slurry consisting of 100 parts by weight of alumina sol, 6 parts by weight of aluminum nitrate, and 50 parts by weight of distilled water, pulled up, blown off excess droplets, dried at 120°C for 3 hours, and further It was fired at 700° C. for 2 hours to form a porous ceramic support layer made of γ-alumina on the wall forming the exhaust gas passage of the filter base.

次に第2工程として、塩化パラジウム(PdC1z)を
0.04重量%含む水溶液を用い、この水溶液中に、γ
−アルミナ担持層を形成した上記フィルタ基体を2時間
浸漬してパラジウムを吸着させ、水素化ホウ素水溶液に
よって還元した後水洗いした。これによりフィルタ基体
のみかけの体積1リットルに対して1(1のパラジウム
を担持した。
Next, in the second step, an aqueous solution containing 0.04% by weight of palladium chloride (PdC1z) is used, and in this aqueous solution, γ
- The filter base on which the alumina support layer was formed was immersed for 2 hours to adsorb palladium, reduced with an aqueous boron hydride solution, and then washed with water. As a result, 1 (1) amount of palladium was supported per 1 liter of the apparent volume of the filter base.

さらにパラジウムを担持した上記フィルタ基体を、塩化
ロジウム(Rhc13)を0.04重量%含む水溶液に
2時間浸漬し、水素化ホウ素ナトリウム水溶液によって
還元した後水洗いした。さらに120℃で2時間乾燥し
、これによりフィルタ基体のみかけの体積1リツ1−ル
あたり1gのロー  10  = ジウムを担持した。
Furthermore, the filter base supporting palladium was immersed in an aqueous solution containing 0.04% by weight of rhodium chloride (Rhc13) for 2 hours, reduced with an aqueous sodium borohydride solution, and then washed with water. It was further dried at 120° C. for 2 hours, thereby supporting 1 g of rho 10 =dium per 1 liter of apparent volume of the filter substrate.

次に第3工程としてリチウムイオンを含む溶液に、即ち
具体的には硝酸リチウム水溶液に、上記パラジウムおよ
びロジウムを担持したフィルタ基体を1分間浸漬し、余
分な液滴を吹き払った後約120℃で3時間乾燥し、約
600℃焼成して酸化リチウム(LixO)をフィルタ
基体に担持させて実施例1の微粒子捕集浄化フィルタ(
試料a〜e)とした。なお、試料a−eの触媒担持量は
、第1表に示す。
Next, in the third step, the filter base supporting palladium and rhodium is immersed in a solution containing lithium ions, specifically, a lithium nitrate aqueous solution for 1 minute, and after blowing off excess droplets, the temperature is raised to about 120°C. The particulate collection and purification filter (
Samples a to e) were prepared. Note that the amount of catalyst supported in samples a to e is shown in Table 1.

(実施例2) 実施例2では、実施例1と同様のフィルタ基体を用い、
実施例1と同様の第1工程、第2工程を行なった。そし
て第2工程を経たフィルタ基体を、ナトリウムイオンを
含む溶液に、具体的には硝酸ナトリウム水溶−液に、フ
ィルタ基体を1分間浸漬し、余分な液滴を吹き払った後
、約120℃で3時間乾燥し、約600℃で約2R間焼
成し、これにより酸化ナトリウム(NazO)をフィル
タ基体に担持させ、以て実施例2の微粒子捕集浄化ツ第
1表 イルタを形成し、これを試料fとした。なお試料fの触
媒担持量は第1表に示す。
(Example 2) In Example 2, the same filter base as in Example 1 was used,
The same first and second steps as in Example 1 were performed. The filter base that has undergone the second step is immersed in a solution containing sodium ions, specifically a sodium nitrate aqueous solution, for 1 minute, and after blowing off excess droplets, the filter base is heated at approximately 120°C. It was dried for 3 hours and fired at about 600°C for about 2R, thereby supporting sodium oxide (NazO) on the filter base to form the particulate collection and purification filter of Example 2. It was designated as sample f. The amount of catalyst supported on sample f is shown in Table 1.

(実施例3) 実施例2では、実施例1と同様のフィルタ基体を用い、
実施例1と同様の第1工程、第2工程を行なった。そし
て、第2工程を経たフィルタ基体を、カリウム(K)イ
オンを含む溶液に、具体的には硝酸カリウム水溶液に、
1分間浸漬し、余分な液滴を吹き払った。その後、約1
20’Cで3時間乾燥し、約600℃で約2時間焼成し
、これにより酸化カリウム(K2O)をフィルタ基体に
担持させ、以て実施例3の微粒子捕集浄化フィルタを形
成し、これを試料Qとした。なお、試料9の触媒担持量
は第1表に示す。
(Example 3) In Example 2, the same filter base as in Example 1 was used,
The same first and second steps as in Example 1 were performed. Then, the filter base that has undergone the second step is placed in a solution containing potassium (K) ions, specifically, in a potassium nitrate aqueous solution.
Soak for 1 minute and blow off excess droplets. After that, about 1
It was dried at 20'C for 3 hours and fired at about 600°C for about 2 hours, thereby supporting potassium oxide (K2O) on the filter base to form the particulate collection and purification filter of Example 3. It was designated as sample Q. Note that the amount of catalyst supported in Sample 9 is shown in Table 1.

(比較例) 比較例では、実施例1と同様のフィルタ基体、前記実施
例1と同様の第1工程、第2工程を経て、微粒子捕集浄
化フィルタを形成し、これを試料りとした。そのため試
料りの触媒にはアルカリ金属の酸化物は含まれていない
(Comparative Example) In a comparative example, a particle collection and purification filter was formed using the same filter base as in Example 1 and the same first and second steps as in Example 1, and this was used as a sample. Therefore, the sample catalyst does not contain alkali metal oxides.

(評価) 上記実施例1の微粒子捕集浄化フィルタの試料a−e1
実施例2の微粒子捕集浄化フィルタの試料f1実施例3
の微粒子捕集浄化フィルタの試料9、比較例りについて
、排気量2200ccの過流室式ディーセルエンジンの
排気系に取り付け、エンジン回転数200Orpm1t
−ルク3kQ・mの条件で3時間運転し、フィルタ中に
約0.59のパティキュレートを捕集した。次にこのパ
テ第2表 イキュレートが捕集されたフィルタを、第1図に示す実
験装置のフィルタセット位置1に配置した。
(Evaluation) Samples a-e1 of the particle collection and purification filter of Example 1 above
Sample f1 of the particle collection and purification filter of Example 2 Example 3
Sample 9 of the particle collection and purification filter, a comparative example, was installed in the exhaust system of a 2200 cc displacement chamber type diesel engine, and the engine rotation speed was 200 rpm1t.
- The filter was operated for 3 hours under the condition of 3 kQ.m, and about 0.59 particulates were collected in the filter. Next, the filter in which the Putty Table 2 hydrate was collected was placed at filter set position 1 of the experimental apparatus shown in FIG.

この実験装置は、接続された反応管4及び5と、反応管
4を包囲する電気炉6と、ヒータ2に通電する電源7と
、熱電対11でフィルタの温度を測定する温度記録計1
2と、熱雷対13及び14でフィルタの温度を測定する
温度記録計15と、反応管4内のガス整流器3と、ガス
混合機8と、整流器9とを含む構成である。そしてヒー
タ2によって微粒子捕集浄化フィルタを加熱しつつ、窒
素と酸素との混合ガスを反応管4及び5の中に導入し、
これによりフィルタ基体に付着しているパティキュレー
トを燃焼し、加熱温度とパティキュレート燃焼率との関
係を測定した。測定結果を第2表に示す。なお、パティ
キュレートの燃焼率は測定前のパティキュレートの重量
をWlとし、測定後のパティキュレートの重量をW2と
し、(Wl−W2 > /WI X 100の式によっ
て算出した。
This experimental device consists of connected reaction tubes 4 and 5, an electric furnace 6 surrounding the reaction tube 4, a power source 7 that supplies electricity to the heater 2, and a temperature recorder 1 that measures the temperature of the filter with a thermocouple 11.
2, a temperature recorder 15 that measures the temperature of the filter using thermal lightning pairs 13 and 14, a gas rectifier 3 in the reaction tube 4, a gas mixer 8, and a rectifier 9. Then, while heating the particle collection and purification filter with the heater 2, a mixed gas of nitrogen and oxygen is introduced into the reaction tubes 4 and 5.
This burned particulates adhering to the filter base, and measured the relationship between heating temperature and particulate combustion rate. The measurement results are shown in Table 2. The combustion rate of particulates was calculated by the formula (Wl-W2 > /WI X 100) where Wl is the weight of particulates before measurement, W2 is the weight of particulates after measurement.

第2表から明らかなように、アルカリ金属の酸化物を担
持させた試料a−gの微粒子捕集浄化フィルタでは、パ
ティキュレートの燃焼率は比較例に比して向上している
。特には、フィルタ加熱温度が500℃の場合には、実
施例に係る試料C1試料d1試料e1試料f1試料qの
燃焼率はいずれも90%以上と高かったが、比較例の試
料りの燃焼率は85%と低かった。同様にフィルタ加熱
温度が475℃の場合には、試料C1試料d1試判e1
試料f、試料gの燃焼率はいずれも81%以上と高かっ
たが、比較例の試料りの燃焼率は74%と低かった。こ
の結果から、アルカリ金属の酸化物は、フィルタ基体の
みかけの体積1リツ1〜ルあたり50以上担持させるこ
とが好ましいとがわかる。又は同じ燃焼率を確保するに
あたっては、従来よりも低い温度に加熱すれば足りる。
As is clear from Table 2, the combustion rate of particulates is improved in the particulate collection and purification filters of Samples a to g, which support an alkali metal oxide, compared to the comparative example. In particular, when the filter heating temperature was 500°C, the combustion rate of sample C1 sample d1 sample e1 sample f1 sample q according to the example was all as high as 90% or more, but the combustion rate of the sample sample of the comparative example was was as low as 85%. Similarly, when the filter heating temperature is 475°C, sample C1 sample d1 trial e1
The combustion rates of samples f and g were both high at 81% or higher, but the combustion rate of the comparative sample was as low as 74%. This result shows that it is preferable to support 50 or more alkali metal oxides per liter of apparent volume of the filter base. Alternatively, in order to maintain the same combustion rate, it is sufficient to heat to a lower temperature than before.

例えば比較例の試料りでは燃焼率を85%にするには5
00℃にフィルタを加熱する必要があった。しかし実施
例の試料c、d1eでは、500℃よりも低い温度に加
熱すれば足りる。従ってフィルタ基体が熱衝撃によって
破損することをそれだけ抑え得る。
For example, in the sample sample of the comparative example, to achieve a combustion rate of 85%,
It was necessary to heat the filter to 00°C. However, for samples c and d1e of the example, it is sufficient to heat them to a temperature lower than 500°C. Therefore, damage to the filter base due to thermal shock can be suppressed to that extent.

上記した効果が得られたのは、アルカリ金属の酸化物は
、パティキュレートの燃焼を伝播する作用を有すること
に基因すると推察される。
It is presumed that the above-mentioned effects were obtained because the alkali metal oxide has the effect of propagating the combustion of particulates.

[発明の効果] 本発明の微粒子捕集浄化フィルタでは、従来例に比して
パティキュレートの燃焼率が向上する。
[Effects of the Invention] In the particulate collection and purification filter of the present invention, the combustion rate of particulates is improved compared to the conventional example.

故に微粒子捕集浄化フィルタの再生処理を効果的に行な
い得る。また、同じ燃焼率を得るにあたっても、従来よ
りも低い温度に加熱すれば足り、よって熱衝撃によって
フィルタ基体が破損することをそれだけ抑制することが
できる。
Therefore, the regeneration process of the particulate collection and purification filter can be carried out effectively. Moreover, even in order to obtain the same combustion rate, it is sufficient to heat the filter to a lower temperature than in the past, and therefore damage to the filter base due to thermal shock can be suppressed to that extent.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はパティキュレート燃焼率と加熱温度との関係を
試験する際に用いる実験装置の説明図である。 特許出願人   トヨタ自動車株式会社代理人    
弁理士 大川 宏 同 上   弁理士 藤谷 修 同 上   弁理士 丸山明夫
FIG. 1 is an explanatory diagram of an experimental apparatus used when testing the relationship between particulate combustion rate and heating temperature. Patent applicant: Toyota Motor Corporation Agent
Patent Attorney Hirodo Okawa 1st Patent Attorney Shudou Fujitani 1st Patent Attorney Akio Maruyama

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)セラミックス製のフィルタ基体と、 該フィルタ基体の表面に担持された触媒とからなり、エ
ンジンの排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集
する微粒子捕集浄化フィルタにおいて、 該触媒は、パラジウム、ロジウムのうち少なくとも一種
類と、アルカリ金属のなかから選ばれる少なくとも一種
類の金属の酸化物とを主要成分として構成されているこ
とを特徴とする微粒子捕集浄化フィルタ。
(1) In a particulate collection and purification filter that consists of a filter base made of ceramics and a catalyst supported on the surface of the filter base, and that collects particulates contained in engine exhaust gas, the catalyst is made of palladium. , at least one kind of rhodium, and an oxide of at least one kind of metal selected from alkali metals as main components.
(2)触媒は、フィルタ基体のみかけの体積1リットル
に対し、0.1〜5gのパラジウムと、0.1〜5gの
ロジウムと、5〜25gのアルカリ金属の酸化物とから
構成されている特許請求の範囲第1項記載の微粒子捕集
浄化フィルタ。
(2) The catalyst is composed of 0.1 to 5 g of palladium, 0.1 to 5 g of rhodium, and 5 to 25 g of an alkali metal oxide per 1 liter of apparent volume of the filter base. A particulate collection and purification filter according to claim 1.
(3)フィルタ基体表面は多孔質のセラミックス担持層
を具備している特許請求の範囲第1項記載の微粒子捕集
浄化フィルタ。
(3) The particulate collecting and purifying filter according to claim 1, wherein the surface of the filter base is provided with a porous ceramic support layer.
(4)多孔質セラミック被覆層はγ−アルミナから形成
されている特許請求の範囲第3項記載の微粒子捕集浄化
フィルタ。
(4) The particulate collection and purification filter according to claim 3, wherein the porous ceramic coating layer is made of γ-alumina.
JP59271575A 1984-12-21 1984-12-21 Purification filter for collecting fine particle Pending JPS61149222A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59271575A JPS61149222A (en) 1984-12-21 1984-12-21 Purification filter for collecting fine particle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59271575A JPS61149222A (en) 1984-12-21 1984-12-21 Purification filter for collecting fine particle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61149222A true JPS61149222A (en) 1986-07-07

Family

ID=17501988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59271575A Pending JPS61149222A (en) 1984-12-21 1984-12-21 Purification filter for collecting fine particle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61149222A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071816A (en) * 1989-05-08 1991-12-10 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Catalyst for purification of exhaust gas from diesel engine
US5208203A (en) * 1991-01-07 1993-05-04 Nippon Shokubai Co., Ltd. Diesel engine exhaust gas-purifying catalyst
US5610117A (en) * 1995-02-17 1997-03-11 Ict Co., Ltd. Catalyst for purification of diesel engine exhaust gas
US7138353B2 (en) 2000-07-24 2006-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Particulate burning catalyst
JP2007130637A (en) * 2007-01-19 2007-05-31 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning filter
JP2009513335A (en) * 2005-10-28 2009-04-02 エスケー エナジー シーオー., エルティーディー. Diesel engine exhaust gas purification system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071816A (en) * 1989-05-08 1991-12-10 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Catalyst for purification of exhaust gas from diesel engine
US5208203A (en) * 1991-01-07 1993-05-04 Nippon Shokubai Co., Ltd. Diesel engine exhaust gas-purifying catalyst
US5610117A (en) * 1995-02-17 1997-03-11 Ict Co., Ltd. Catalyst for purification of diesel engine exhaust gas
US7138353B2 (en) 2000-07-24 2006-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Particulate burning catalyst
JP2009513335A (en) * 2005-10-28 2009-04-02 エスケー エナジー シーオー., エルティーディー. Diesel engine exhaust gas purification system
JP2007130637A (en) * 2007-01-19 2007-05-31 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5100632A (en) Catalyzed diesel exhaust particulate filter
JP4907860B2 (en) Filter catalyst
RU2389535C2 (en) Catalytic filter for diesel soot and method of its use
JP5106716B2 (en) Exhaust gas purification material and exhaust gas purification device
WO2008035652A1 (en) Catalyst for burning carbon-containing substance, process for production of the catalyst, material having catalyst carried thereon, and process for production of the material
JP3874443B2 (en) Particulate collection filter
JPWO2005014171A1 (en) Silicon carbide based catalyst body and method for producing the same
JP2002349234A (en) Diesel exhaust emission control filter
JPS6220613A (en) Catalyst filter for removal of particulate
JPH01168311A (en) Filter for combustible fine particles and nitrogen oxides
JPH04200637A (en) Catalyst for cleaning exhausted gas of diesel engine
JPS61149222A (en) Purification filter for collecting fine particle
JP3496306B2 (en) Diesel particulate filter and exhaust gas purifier using the same
JP4639455B2 (en) Exhaust gas purification material
JPS61146314A (en) Purifying filter for collecting fine particle
JP4218559B2 (en) Diesel exhaust gas purification device
JP2006068722A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas, production method therefor, exhaust gas cleaning material, and exhaust gas cleaning system
JP4503314B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JPS61129030A (en) Filter for collecting and purifying fine particles
JP4348787B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification filter
JPS61149221A (en) Filter for collecting particulate of diesel engine
JP4687057B2 (en) Exhaust gas purification material
JPH01304048A (en) Catalyst for purifying exhaust gas
JP4000460B2 (en) Filter with catalyst for particulate purification
JPH02149308A (en) Filter for collecting and purifying fine particle