JPS6157223A - デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集用フイルタ - Google Patents
デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集用フイルタInfo
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- JPS6157223A JPS6157223A JP59177758A JP17775884A JPS6157223A JP S6157223 A JPS6157223 A JP S6157223A JP 59177758 A JP59177758 A JP 59177758A JP 17775884 A JP17775884 A JP 17775884A JP S6157223 A JPS6157223 A JP S6157223A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は捕集したディーゼルパティキュレートを外部着
火手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができ
るディーゼルパティキュレート捕集用フィルタに関する
。
火手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができ
るディーゼルパティキュレート捕集用フィルタに関する
。
ディーゼルエンジンの排気ガス中には、煤、煤に吸着し
ている炭化水素、サルフェートおよび金属等の微粒子が
含まれている。一般に、これらの固体微粒子を総称して
パティキュレートという。
ている炭化水素、サルフェートおよび金属等の微粒子が
含まれている。一般に、これらの固体微粒子を総称して
パティキュレートという。
かかるディーゼルパティキュレート捕集用フィルタとし
て、゛耐熱性、捕集性に優れたセラミック質のフオーム
フィルタやハニカムフィルタがｉＭＸされている。これ
らのフィルタは、使用中に捕捉したパティキュレートに
より目詰まりを起こし背圧が上昇する。このため、定期
的に捕捉したパティキュレートを燃焼してフィルタの再
生が行われる。
て、゛耐熱性、捕集性に優れたセラミック質のフオーム
フィルタやハニカムフィルタがｉＭＸされている。これ
らのフィルタは、使用中に捕捉したパティキュレートに
より目詰まりを起こし背圧が上昇する。このため、定期
的に捕捉したパティキュレートを燃焼してフィルタの再
生が行われる。
フィルタの再生方法としては、ヒータやバーナ等の外部
着火手段を用いるものや、燃料添加剤の使用、吸気絞り
、排気絞りによるもの等が提案されている。そして、こ
のフィルタの再生をより確実に行うためにフィルタに触
媒を担持することが望ましいとされている。
着火手段を用いるものや、燃料添加剤の使用、吸気絞り
、排気絞りによるもの等が提案されている。そして、こ
のフィルタの再生をより確実に行うためにフィルタに触
媒を担持することが望ましいとされている。
フィルタに担持する触媒としては、通常白金族系酸化触
媒が比較的優れた性能を有するとされ、卑金属系では銅
、ニッケル、マンガン、バナジウム等が開示されている
（例えば、特開昭５８−１０９１３６号公報、特開昭５
８−１０９１３９号公報）。
媒が比較的優れた性能を有するとされ、卑金属系では銅
、ニッケル、マンガン、バナジウム等が開示されている
（例えば、特開昭５８−１０９１３６号公報、特開昭５
８−１０９１３９号公報）。
しかしながら、これらの触媒をヒータ等の外部着火手段
を用いた再生方法に用いた場合、どうしてもパティキュ
レートの燃え残りが生じる。そのため、徐々に背圧が上
昇し、過度のパティキュレート付着量に達した時点で急
激に燃焼し、フィルタの割れや溶損等の問題を引き起す
原因となっていた。
を用いた再生方法に用いた場合、どうしてもパティキュ
レートの燃え残りが生じる。そのため、徐々に背圧が上
昇し、過度のパティキュレート付着量に達した時点で急
激に燃焼し、フィルタの割れや溶損等の問題を引き起す
原因となっていた。
また、白金族系の酸化触媒では、比較的多くの担持量、
例えば、フィルタ１ｌ当り１ｇ〜２ｇ程度担持しないと
十分な性能が得られないことから、高価格が避けられな
いこと、更には耐久性が十分ではないという問題があっ
た。
例えば、フィルタ１ｌ当り１ｇ〜２ｇ程度担持しないと
十分な性能が得られないことから、高価格が避けられな
いこと、更には耐久性が十分ではないという問題があっ
た。
更に、卑金属系の触媒では、従来のような低担持量（フ
ィルタ１ｌ当り１〜３ｇ）では絶対的な耐久性不足が避
けられず、未だその問題は解決されていない。
ィルタ１ｌ当り１〜３ｇ）では絶対的な耐久性不足が避
けられず、未だその問題は解決されていない。
従って、安価な触媒で、フィルタ全体へのパティキュレ
ートの燃焼伝播を改良してフィルタの再生を完全に行う
ようにするとともに、耐久性を向上させることが望まれ
ていた。
ートの燃焼伝播を改良してフィルタの再生を完全に行う
ようにするとともに、耐久性を向上させることが望まれ
ていた。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、か
かる問題は本発明によれば、次のディーゼルパティキュ
レート捕集用フィルタによって解決される。
かる問題は本発明によれば、次のディーゼルパティキュ
レート捕集用フィルタによって解決される。
即ち、本発明のディーゼルパティキュレート捕集用フィ
ルタは、捕集したディーゼルパティキュレートを外部着
火手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができ
るディーゼルパティキュレート捕集用フィルタであって
、 セラミック質のフオームフィルタあるいはハニカムフィ
ルタを基材とし、このフオームフィルタあるいはハニカ
ムフィルタに形成されている細孔の内壁面にγ−アルミ
ナ層が被覆されており、このγ−アルミナ層に触媒成分
としてフィルタ容禎ＩＪ当り５〜２０ｇの酸化銅が担持
されていることを特徴としている。−・・・第１の発明
また、本発明のディーゼルパティキュレート捕集用フィ
ルタは、捕集したディーゼルパティキュレートを外部着
火手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができ
るディーゼルパティキュレート捕集用フィルタであって
、 セラミック質のフオームフィルタあるいはハニカムフィ
ルタを基材とし、このフオームフィルタあるいはハニカ
ムフィルタに形成されている細孔の内壁面にＴ−アルミ
ナ層が被覆されており、このγ−アルミナ層に触媒成分
としてフィルタ容積１ｌ当り５〜２０ｇの酸化銅および
白金、パラジウム等の白金族系の酸化触媒が担持されて
いることを特徴としている。−・−・−第２の発明本発
明において、酸化銅はフィルタ容積１β当り５〜２０ｇ
担持する。５ｇより少ないと十分な耐久性が得られず、
また完全にパティキュレートを燃焼させることができな
い、なお、２０ｇを越えて担持させても同様な効果が得
られるが、それ以上はよくならないので上限を２０ｇと
した。
ルタは、捕集したディーゼルパティキュレートを外部着
火手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができ
るディーゼルパティキュレート捕集用フィルタであって
、 セラミック質のフオームフィルタあるいはハニカムフィ
ルタを基材とし、このフオームフィルタあるいはハニカ
ムフィルタに形成されている細孔の内壁面にγ−アルミ
ナ層が被覆されており、このγ−アルミナ層に触媒成分
としてフィルタ容禎ＩＪ当り５〜２０ｇの酸化銅が担持
されていることを特徴としている。−・・・第１の発明
また、本発明のディーゼルパティキュレート捕集用フィ
ルタは、捕集したディーゼルパティキュレートを外部着
火手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができ
るディーゼルパティキュレート捕集用フィルタであって
、 セラミック質のフオームフィルタあるいはハニカムフィ
ルタを基材とし、このフオームフィルタあるいはハニカ
ムフィルタに形成されている細孔の内壁面にＴ−アルミ
ナ層が被覆されており、このγ−アルミナ層に触媒成分
としてフィルタ容積１ｌ当り５〜２０ｇの酸化銅および
白金、パラジウム等の白金族系の酸化触媒が担持されて
いることを特徴としている。−・−・−第２の発明本発
明において、酸化銅はフィルタ容積１β当り５〜２０ｇ
担持する。５ｇより少ないと十分な耐久性が得られず、
また完全にパティキュレートを燃焼させることができな
い、なお、２０ｇを越えて担持させても同様な効果が得
られるが、それ以上はよくならないので上限を２０ｇと
した。
第２の発明において、白金族系の酸化触媒としては、パ
ラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、
イリジウムのうちの１種または２種以上を用いることが
できる。
ラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、
イリジウムのうちの１種または２種以上を用いることが
できる。
本発明のディーゼルパティキュレート捕集用フィルタに
よれば、安価な酸化銅を高担持したため、フィルタ全体
へのパティキュレートの燃焼伝播が良くなり、再生がよ
り低温で完全に行なえるようになる。
よれば、安価な酸化銅を高担持したため、フィルタ全体
へのパティキュレートの燃焼伝播が良くなり、再生がよ
り低温で完全に行なえるようになる。
また、従来に比べ酸化銅が多量に担持されているため、
耐久性も向上する。
耐久性も向上する。
更に、第２の発明のように、酸化銅と共に白金族系の酸
化触媒を担持したものは、上記燃焼伝播が更によくなり
、耐久性もより向上する。
化触媒を担持したものは、上記燃焼伝播が更によくなり
、耐久性もより向上する。
以上より、本発明のディーゼルパティキュレート捕集用
フィルタによれば、フィルタ全体へのパティキュレート
の燃焼伝播がよくなるため、フィルタの再生が従来より
比較的低温で完全に行なえると共に、耐久性が向上する
。
フィルタによれば、フィルタ全体へのパティキュレート
の燃焼伝播がよくなるため、フィルタの再生が従来より
比較的低温で完全に行なえると共に、耐久性が向上する
。
また、第１の発明においては、低コスト化が図れる。
次に、本発明の詳細な説明する。
（第１実施例）
直径３０龍、長さ５０顛の円筒状で、１平方インチ当り
２００個のセルを有するコージェライト質ハニカムフィ
ルタを準備し、γ−アルミナ粉末、アルミナゾル、蒸留
水、硝酸アルミニウムからなるスラリーに浸漬した。フ
ィルタを引き上げ、余分な水分を吹き払った後、１２０
℃で３時間乾燥し、続いて７００℃で２時間焼成してセ
ル内壁面にγ−アルミナ層を形成した。次いで、このフ
ィルタを０．０５ｍｏ １〜０．２ｍｏ １の硝酸銅（
Ｃｕ（ｓｏｗ）ｉ・２ＨｔＯ）水溶液に浸漬し、引き上
げて余分な液滴を吹き払い、１２０℃で乾燥し、５５０
℃で焼成することにより、フィルタ容積１β当り０．５
ｇ 〜２０ｇの酸化銅（Ｃｕ Ｏ）を担持した５種類の
フィルタＡ−Ｅを得た。
２００個のセルを有するコージェライト質ハニカムフィ
ルタを準備し、γ−アルミナ粉末、アルミナゾル、蒸留
水、硝酸アルミニウムからなるスラリーに浸漬した。フ
ィルタを引き上げ、余分な水分を吹き払った後、１２０
℃で３時間乾燥し、続いて７００℃で２時間焼成してセ
ル内壁面にγ−アルミナ層を形成した。次いで、このフ
ィルタを０．０５ｍｏ １〜０．２ｍｏ １の硝酸銅（
Ｃｕ（ｓｏｗ）ｉ・２ＨｔＯ）水溶液に浸漬し、引き上
げて余分な液滴を吹き払い、１２０℃で乾燥し、５５０
℃で焼成することにより、フィルタ容積１β当り０．５
ｇ 〜２０ｇの酸化銅（Ｃｕ Ｏ）を担持した５種類の
フィルタＡ−Ｅを得た。
なお、酸化銅の担持量の多いフィルタＣ−Ｅについては
、硝酸銅水溶液への浸漬、乾燥、焼成の操作を繰り返し
て調整した。
、硝酸銅水溶液への浸漬、乾燥、焼成の操作を繰り返し
て調整した。
（第２実施例）
第１実施例と同様な操作でフィルタ容積１ｌ当り１０ｇ
の酸化銅を担持したハニカムフィルタを得た０次いで、
このフィルタを塩化パラジウム（ＰｄＣｆ 、）水溶液
に浸漬して、フィルタ容積１ｌ当り１ｇのパラジウムを
担持した。この結果、酸化銅とパラジウムが担持された
フィルタが得られた。このフィルタをフィルタＦとする
。
の酸化銅を担持したハニカムフィルタを得た０次いで、
このフィルタを塩化パラジウム（ＰｄＣｆ 、）水溶液
に浸漬して、フィルタ容積１ｌ当り１ｇのパラジウムを
担持した。この結果、酸化銅とパラジウムが担持された
フィルタが得られた。このフィルタをフィルタＦとする
。
（第１比較例）
第１実施例と同様な操作でハニカムフィルタにγ−アル
ミナ層を形成したが、触媒は一切担持しなかった。この
フィルタをフィルタＧとする。
ミナ層を形成したが、触媒は一切担持しなかった。この
フィルタをフィルタＧとする。
（第２比較例）
第１実施例と同様な操作でハニカムフィルタにＴ−アル
ミナ層を形成し、得られたフィルタに第２実施例と同様
な操作でパラジウムをフィルタ容積１ｌ当り１ｇ担持し
た。なお、酸化銅は担持しなかった。この結果得られた
フィルタをフィルタＨとする。
ミナ層を形成し、得られたフィルタに第２実施例と同様
な操作でパラジウムをフィルタ容積１ｌ当り１ｇ担持し
た。なお、酸化銅は担持しなかった。この結果得られた
フィルタをフィルタＨとする。
なお、第１実施例、第２実施例、第１比較例および第２
比較例の各フィルタＡ−Ｈを、各々６個ずつ製作した。
比較例の各フィルタＡ−Ｈを、各々６個ずつ製作した。
（試験例）
上記実施例および比較例で製作された各フィルタＡ−Ｈ
を２．２１デイーゼルエンジンの排気系に設置しく１２
個同時）、２０００ｒｐｍ、トルク３ｋｇ−ｍで３時間
運転してフィルタ１個当り０．５ｇのパティキュレート
を捕集した。次に、このフィルタを第２図に示すような
実験装置に組みつけ、ヒータによるフィルタ加熱温度と
そのときのパティキュレート燃焼率との関係を調べた。
を２．２１デイーゼルエンジンの排気系に設置しく１２
個同時）、２０００ｒｐｍ、トルク３ｋｇ−ｍで３時間
運転してフィルタ１個当り０．５ｇのパティキュレート
を捕集した。次に、このフィルタを第２図に示すような
実験装置に組みつけ、ヒータによるフィルタ加熱温度と
そのときのパティキュレート燃焼率との関係を調べた。
また、フィルタＡ−Ｈについて、更に高温耐久性を判定
するために、予め空気雰囲気の電気炉で８００℃で３時
間熱処理し、上記実験装置に組みつけ、上記と同様な操
作でパティキュレート燃焼率を調べた。
するために、予め空気雰囲気の電気炉で８００℃で３時
間熱処理し、上記実験装置に組みつけ、上記と同様な操
作でパティキュレート燃焼率を調べた。
以上の結果を第１表に示すと共に、第１図にその概略を
まとめて示す。
まとめて示す。
第１表および第１図から明らかなように１．酸化鋼の担
持量は、フィルタ容ａｌｌ当り５ｇ以上で良好な再生性
能が得られること、酸化銅をフィルタ容積１ｌ当り１０
ｇ以上担持したフィルタは高温耐久性においても優れて
いること、また酸化銅に加えて白金族系の触媒を担持子
ると更に高性能となることが判る。
持量は、フィルタ容ａｌｌ当り５ｇ以上で良好な再生性
能が得られること、酸化銅をフィルタ容積１ｌ当り１０
ｇ以上担持したフィルタは高温耐久性においても優れて
いること、また酸化銅に加えて白金族系の触媒を担持子
ると更に高性能となることが判る。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施琺様が包含されるも
のである。
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施琺様が包含されるも
のである。
例えば、実施例ではセラミック質ハニカムフィルタに通
用した例を示したが、他のフィルタ材、例えばフオーム
°フィルタにも適用できることは言うまでもない。
用した例を示したが、他のフィルタ材、例えばフオーム
°フィルタにも適用できることは言うまでもない。
第１図は本発明の実施例と比較例に係る酸化銅の担持量
とパティキュレートの燃焼温度の関係を示すグラフ、 第２図は本発明の実施例に用いた実験装置の概略構成図
である。
とパティキュレートの燃焼温度の関係を示すグラフ、 第２図は本発明の実施例に用いた実験装置の概略構成図
である。
Claims (2)
- （１）捕集したディーゼルパティキュレートを外部着火
手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができる
ディーゼルパティキュレート捕集用フィルタであって、 セラミック質のフォームフィルタあるいはハニカムフィ
ルタを基材とし、このフォームフィルタあるいはハニカ
ムフィルタに形成されている細孔の内壁面にγ−アルミ
ナ層が被覆されており、このγ−アルミナ層に触媒成分
としてフィルタ容積１ｌ当り５〜２０ｇの酸化銅が担持
されていることを特徴とするディーゼルパティキュレー
ト捕集用フィルタ。 - （２）捕集したディーゼルパティキュレートを外部着火
手段等の適宜な手段により燃焼、除去することができる
ディーゼルパティキュレート捕集用フィルタであつて、 セラミック質のフォームフィルタあるいはハニカムフィ
ルタを基材とし、このフォームフィルタあるいはハニカ
ムフィルタに形成されている細孔の内壁面にγ−アルミ
ナ層が被覆されており、このγ−アルミナ層に触媒成分
としてフィルタ容積１ｌ当り５〜２０ｇの酸化銅および
白金、パラジウム等の白金族系の酸化触媒が担持されて
いることを特徴とするディーゼルパティキュレート捕集
用フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177758A JPS6157223A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集用フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177758A JPS6157223A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集用フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6157223A true JPS6157223A (ja) | 1986-03-24 |
Family
ID=16036611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177758A Pending JPS6157223A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | デイ−ゼルパテイキユレ−ト捕集用フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6157223A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6487816A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Exhaust gas purification device for diesel |
| JPH0338255A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-19 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | ハニカム状排ガス浄化構造体および該構造体を用いた排ガスの浄化方法 |
| EP0766993A3 (en) * | 1995-10-02 | 1997-05-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filter for purifying exhaust gases |
| EP1679119A1 (en) | 2004-12-24 | 2006-07-12 | Cataler Corporation | Filter catalyst for exhaust gas purification of a diesel engine and its method of production |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP59177758A patent/JPS6157223A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6487816A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Exhaust gas purification device for diesel |
| JPH0338255A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-19 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | ハニカム状排ガス浄化構造体および該構造体を用いた排ガスの浄化方法 |
| EP0766993A3 (en) * | 1995-10-02 | 1997-05-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filter for purifying exhaust gases |
| EP1679119A1 (en) | 2004-12-24 | 2006-07-12 | Cataler Corporation | Filter catalyst for exhaust gas purification of a diesel engine and its method of production |
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