JPS6245922A - エンジンの廃熱回収用熱交換器 - Google Patents
エンジンの廃熱回収用熱交換器Info
- Publication number
- JPS6245922A JPS6245922A JP60182915A JP18291585A JPS6245922A JP S6245922 A JPS6245922 A JP S6245922A JP 60182915 A JP60182915 A JP 60182915A JP 18291585 A JP18291585 A JP 18291585A JP S6245922 A JPS6245922 A JP S6245922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- engine
- heat exchanger
- gas passage
- nox
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (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、脱硝機能を有するエンジンの廃熱回収用熱交
換器に関する。
換器に関する。
（従来の技術）
内燃機関の排ガスからＨｏｘを低減する方法として考え
られるのは、燃焼時にＮＯｘの発生を抑える方法と触媒
や還元剤を用いて排ガス中のＮＯｘを還元する方法とが
ある。前者はシＵ ｙダー内に水を噴射したシ水を加え
た燃料を使用することにより燃焼温度を下げる方法や排
気ガスをエイシンに再循環する方法、燃料噴射時期又は
点火時期を遅らせる方法などがあるが、いずれも限界が
あり、大幅なＮＯｘの低減を望めない。
られるのは、燃焼時にＮＯｘの発生を抑える方法と触媒
や還元剤を用いて排ガス中のＮＯｘを還元する方法とが
ある。前者はシＵ ｙダー内に水を噴射したシ水を加え
た燃料を使用することにより燃焼温度を下げる方法や排
気ガスをエイシンに再循環する方法、燃料噴射時期又は
点火時期を遅らせる方法などがあるが、いずれも限界が
あり、大幅なＮＯｘの低減を望めない。
後者については、三元触媒などを用いる非選択的方法と
、アンモニアなどの還元剤を用いる選択的方法とがある
。非選択的方法は火花点火機関において一般的な方法で
ある。しかし、これは燃料と空気の割合を理論混合比（
空気過剰率が１）にする必要があるのに対して、空気過
剰率が１より大きな所で運転することの多いディーゼル
エンジン、ガスエンジン等については非選択的方法は適
しない。
、アンモニアなどの還元剤を用いる選択的方法とがある
。非選択的方法は火花点火機関において一般的な方法で
ある。しかし、これは燃料と空気の割合を理論混合比（
空気過剰率が１）にする必要があるのに対して、空気過
剰率が１より大きな所で運転することの多いディーゼル
エンジン、ガスエンジン等については非選択的方法は適
しない。
還元剤を用いる選択的方法はボイラの廃ガス処理などに
採用されているが、エンジンのように負荷変動が激しく
、排ガス温度も定まらないガス処理に適用することは難
かしいと考えられていた。
採用されているが、エンジンのように負荷変動が激しく
、排ガス温度も定まらないガス処理に適用することは難
かしいと考えられていた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はエンジンの廃熱回収用熱交換器を改良して、還
元剤を使用する選択的脱硝法を実施可能とし、かつ触媒
表面温度を維持し、還元剤の供給量を調節可能とした廃
熱回収用熱交換器を提供しようとするものである。
元剤を使用する選択的脱硝法を実施可能とし、かつ触媒
表面温度を維持し、還元剤の供給量を調節可能とした廃
熱回収用熱交換器を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明はエンジンの排気ガスより廃熱を回収する熱交換
器において、該熱交換器の排気ガス通路壁面に脱硝触媒
物質をコーティングし、該排気ガス通路にアンモニア等
の還元剤を導入するノズルを設けることを特徴とする脱
硝機能を有するエンジンの廃熱回収用熱交換器である。
器において、該熱交換器の排気ガス通路壁面に脱硝触媒
物質をコーティングし、該排気ガス通路にアンモニア等
の還元剤を導入するノズルを設けることを特徴とする脱
硝機能を有するエンジンの廃熱回収用熱交換器である。
以下、本発明を図面により説明する。
第１図は本発明の１つの実施例の概念図である。図中エ
ンジン１は負荷発電機２と連結しており、エンジン出力
検出器５とエンジン回転速度計１６を付設している。エ
ンジン排気ガスは導管９を径で廃熱回収用熱交換器７に
導入され、冷却水人口１１から出口１２に流れる冷却水
と熱交換して排出口１０より排出される。一方、該熱交
換器７の排気ガス通路壁表面を脱硝触媒物質、例えばＴ
ｉｅ、、 Ｖ、Ｏｌｌ 等でコーティングしまた、Ｎ
Ｈ，ボンベ６からＮＩ（、圧力調節弁１５及びＮＨｓ流
量制御弁５を介して、前記廃熱回収用熱交換器７の排気
ガス通路のＮＨ３導入部１３に連結している。脱硝触媒
物質のコーティング層の厚さはＮＯｘの還元に適した表
面温度となるように、その厚さを１０〜１００μの間で
選ぶことができる。また、前記廃熱回収用熱交換器７の
排気ガス通路に導入されるＮＨｓｉは、エンジン出力検
出器３及びエンジン回転速度計１６の信号を受けてエン
ジン排気ガス中のＮＯｘ ｆｔを算出しＮＯｘの還元に
必要なＮＨｓの送出量を指令するコントローラ４の機能
により、前記ＮＨｓ流量制御弁５を制御して調節される
。ここでエンジン出力検出器３は、エンジンの燃料供給
量調節機構、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプのラ
ンクあるいはガバナの動き、又は、ガスエンジｙのガス
量ｉＭ １６弁あるいはガバナの動きを検出してエンジ
ン出力信号として取シ出す構造のものである。
ンジン１は負荷発電機２と連結しており、エンジン出力
検出器５とエンジン回転速度計１６を付設している。エ
ンジン排気ガスは導管９を径で廃熱回収用熱交換器７に
導入され、冷却水人口１１から出口１２に流れる冷却水
と熱交換して排出口１０より排出される。一方、該熱交
換器７の排気ガス通路壁表面を脱硝触媒物質、例えばＴ
ｉｅ、、 Ｖ、Ｏｌｌ 等でコーティングしまた、Ｎ
Ｈ，ボンベ６からＮＩ（、圧力調節弁１５及びＮＨｓ流
量制御弁５を介して、前記廃熱回収用熱交換器７の排気
ガス通路のＮＨ３導入部１３に連結している。脱硝触媒
物質のコーティング層の厚さはＮＯｘの還元に適した表
面温度となるように、その厚さを１０〜１００μの間で
選ぶことができる。また、前記廃熱回収用熱交換器７の
排気ガス通路に導入されるＮＨｓｉは、エンジン出力検
出器３及びエンジン回転速度計１６の信号を受けてエン
ジン排気ガス中のＮＯｘ ｆｔを算出しＮＯｘの還元に
必要なＮＨｓの送出量を指令するコントローラ４の機能
により、前記ＮＨｓ流量制御弁５を制御して調節される
。ここでエンジン出力検出器３は、エンジンの燃料供給
量調節機構、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプのラ
ンクあるいはガバナの動き、又は、ガスエンジｙのガス
量ｉＭ １６弁あるいはガバナの動きを検出してエンジ
ン出力信号として取シ出す構造のものである。
（作用）
ＮＯＸを含んだエンジンの排気ガスは、導ｖ９を通って
廃熱回収用熱交換器７のエレメントへと導かれ、エレメ
ント内にてＮｕｓと混合する。
廃熱回収用熱交換器７のエレメントへと導かれ、エレメ
ント内にてＮｕｓと混合する。
エレメントの中で、排気ガスは冷却されると共にＮＨ３
と触媒の作用によって、その含有するＮＯｘが還元され
る。特にＮＯｘの大部分を占めるＮＯの還元の化学式は
、次の様になる。
と触媒の作用によって、その含有するＮＯｘが還元され
る。特にＮＯｘの大部分を占めるＮＯの還元の化学式は
、次の様になる。
４１ＪＯ−）−４ＮＨｓ＋ｏ、→ ４Ｎ２−）−６Ｈ１
０故に、この発明は、排気ガス中に、適度の酸累が残存
している場合に有効である。
０故に、この発明は、排気ガス中に、適度の酸累が残存
している場合に有効である。
１１Ｈ３によるＮＯｘの還元は、２５０℃〜５００℃の
範囲が最も活発に行われ、２００℃〜４５０℃の範囲の
外では還元作用が進行しない。又、ＮＨ３は６５０℃以
上において着火し燃焼する性質がある。エンジンの排気
ガス温度は６００℃以上に達することもあり、このため
、ＮＨ，を排気ガスに混入させるための導入部１３は、
排気ガス温度に応じて、安全上問題のない場所とする必
要がある。熱交換器エレメント内で、後流はど、排気ガ
スの温度は降下しておシ、エンジンの排気ガス温度に応
じて、切換え弁により熱交エレメントに対するＮＨ，の
導入位置を変更することができる。触媒表面の温度は、
エレメント内の冷却水により、還元反応に都合の良い温
度となる。又、触媒のコーティングはエレメントを構成
する金属材料を、１ｆＨｓの腐蝕から守る効果もある。
範囲が最も活発に行われ、２００℃〜４５０℃の範囲の
外では還元作用が進行しない。又、ＮＨ３は６５０℃以
上において着火し燃焼する性質がある。エンジンの排気
ガス温度は６００℃以上に達することもあり、このため
、ＮＨ，を排気ガスに混入させるための導入部１３は、
排気ガス温度に応じて、安全上問題のない場所とする必
要がある。熱交換器エレメント内で、後流はど、排気ガ
スの温度は降下しておシ、エンジンの排気ガス温度に応
じて、切換え弁により熱交エレメントに対するＮＨ，の
導入位置を変更することができる。触媒表面の温度は、
エレメント内の冷却水により、還元反応に都合の良い温
度となる。又、触媒のコーティングはエレメントを構成
する金属材料を、１ｆＨｓの腐蝕から守る効果もある。
次に、ＮＨ３の供給量はエンジン排気ガス中のＮＯｘ含
有量に見合ったものとする必要がある。
有量に見合ったものとする必要がある。
このＮＯＸ排出量は予め、エンジンの出力、回転速度に
よって予測されるものなので、コントローラ４０指令に
よって、流量制御弁５がＮＨ３１をコントロールする。
よって予測されるものなので、コントローラ４０指令に
よって、流量制御弁５がＮＨ３１をコントロールする。
なお第２図にガスエンジンにおけるＮＯｘ発生量の１例
を示す。エンジン出力及び回転数と排気ガス中のＩＪＯ
Ｘ 濃度の関係をグラフにまとめたものである。熱交換
器エレメントは、排気ガスが２００℃以下となって排出
口１０から排出される伝熱面積とすることが望ましく、
又、触媒にとっても、排気ガス中の１ＮＯｘが充分還元
されるだけの表面積（又はＳＶ位）を持つことが望まし
い。本発明は、この両ニーズに対して、はｙ満足し得る
回答を与えるもので、熱交換器と触媒を別々に設けた時
に比較して、はソ満足し得る回答を与えるもので、熱交
換器と触媒を別々に設けた時に比較して、はるかに小型
となる。なお熱交換器エレメントは、円形断面のものば
かりでなく、偏平形、角形、あるいはフィン付きとする
こともできる。
を示す。エンジン出力及び回転数と排気ガス中のＩＪＯ
Ｘ 濃度の関係をグラフにまとめたものである。熱交換
器エレメントは、排気ガスが２００℃以下となって排出
口１０から排出される伝熱面積とすることが望ましく、
又、触媒にとっても、排気ガス中の１ＮＯｘが充分還元
されるだけの表面積（又はＳＶ位）を持つことが望まし
い。本発明は、この両ニーズに対して、はｙ満足し得る
回答を与えるもので、熱交換器と触媒を別々に設けた時
に比較して、はソ満足し得る回答を与えるもので、熱交
換器と触媒を別々に設けた時に比較して、はるかに小型
となる。なお熱交換器エレメントは、円形断面のものば
かりでなく、偏平形、角形、あるいはフィン付きとする
こともできる。
熱交換器から出る冷却水は、エンジンの排気ガスの熱を
吸収しているので、これを冷暖房、給湯などの用途に利
用して、エンジン廃熱の有効利用を計ることができる。
吸収しているので、これを冷暖房、給湯などの用途に利
用して、エンジン廃熱の有効利用を計ることができる。
（発明の効果〕
本発明は前記構成を採用することにより、エンジンの廃
熱回収用熱交換器内で排気ガス中のＮＯｘの処理を可能
とし、熱交換器の排気ガス通路の触媒表面を廃熱回収用
の冷却水が適度に冷却して脱硝反応条件を提供するとと
もに、前記排気ガス通路にＮＯｘ処理に見合った還元剤
の供給を調節可能とするという顕著な効果を有するもの
である。
熱回収用熱交換器内で排気ガス中のＮＯｘの処理を可能
とし、熱交換器の排気ガス通路の触媒表面を廃熱回収用
の冷却水が適度に冷却して脱硝反応条件を提供するとと
もに、前記排気ガス通路にＮＯｘ処理に見合った還元剤
の供給を調節可能とするという顕著な効果を有するもの
である。
第１図は本発明の１つの実施例の概念図である。第２図
は、ガスエンジンにおけるＮＯｘ発生量の１例を示すグ
ラフである。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
は、ガスエンジンにおけるＮＯｘ発生量の１例を示すグ
ラフである。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫
Claims (1)
- エンジンの排気ガスより廃熱を回収する熱交換器におい
て、該熱交換器の排気ガス通路壁面に脱硝触媒物質をコ
ーティングし、該排気ガス通路にアンモニア等の還元剤
を導入するノズルを設けることを特徴とする脱硝機能を
有するエンジンの廃熱回収用熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182915A JPS6245922A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | エンジンの廃熱回収用熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182915A JPS6245922A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | エンジンの廃熱回収用熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6245922A true JPS6245922A (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=16126608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60182915A Pending JPS6245922A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | エンジンの廃熱回収用熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6245922A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145617U (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-11 | ||
| EP0809000A2 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| WO1998002648A1 (en) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Lynntech, Inc. | Method and apparatus for injecting hydrogen into a catalytic converter |
| US6036827A (en) * | 1997-06-27 | 2000-03-14 | Lynntech, Inc. | Electrolyzer |
| US7210469B1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-01 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Oxidation catalyst coating in a heat exchanger |
| US7614389B2 (en) * | 2005-03-24 | 2009-11-10 | Behr Gmbh & Co. Kg | Exhaust gas heat exchanger, in particular an exhaust gas cooler for exhaust gas recirculation in a motor vehicle |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60182915A patent/JPS6245922A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145617U (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-11 | ||
| EP0809000A2 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| EP0809000A3 (en) * | 1996-05-24 | 1998-06-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| US6029443A (en) * | 1996-05-24 | 2000-02-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst with upstream cooling and downstream heating |
| WO1998002648A1 (en) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Lynntech, Inc. | Method and apparatus for injecting hydrogen into a catalytic converter |
| US6036827A (en) * | 1997-06-27 | 2000-03-14 | Lynntech, Inc. | Electrolyzer |
| US7614389B2 (en) * | 2005-03-24 | 2009-11-10 | Behr Gmbh & Co. Kg | Exhaust gas heat exchanger, in particular an exhaust gas cooler for exhaust gas recirculation in a motor vehicle |
| US7210469B1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-01 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Oxidation catalyst coating in a heat exchanger |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4618563B2 (ja) | パルス化した燃料流れを使用して内燃機関エンジンの排出物制御を改善するためのシステムおよび方法 | |
| US7165393B2 (en) | System and methods for improved emission control of internal combustion engines | |
| US5968464A (en) | Urea pyrolysis chamber and process for reducing lean-burn engine NOx emissions by selective catalytic reduction | |
| JP5187586B2 (ja) | 希薄燃焼エンジンからのＮＯｘ排出を低減するための装置 | |
| JP4195383B2 (ja) | 燃焼源用汚染減少剤の連続的−可変的調節法 | |
| US6895747B2 (en) | Diesel aftertreatment systems | |
| JPS6157927B2 (ja) | ||
| US20060101811A1 (en) | Reducing agent metering system for reducing NOx in lean burn internal combustion engines | |
| KR20150096328A (ko) | 내연기관 | |
| KR100190210B1 (ko) | 산화 질소 방출물을 촉매환원시키기 위한 가스 온도 제어방법 | |
| JPS6245922A (ja) | エンジンの廃熱回収用熱交換器 | |
| JP2004068659A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| EP1857649B1 (en) | System and methods for improving emission control of internal combustion engines | |
| JPH0416216A (ja) | 排ガス中への液体還元剤の添加方法 | |
| JPH06285336A (ja) | 排ガス脱硝用還元剤の供給方法 | |
| JPH0286915A (ja) | 水素エンジンの排ガス浄化装置 | |
| JPH0635817B2 (ja) | ディーゼルエンジン排ガス中の窒素酸化物除去方法 | |
| KR20180076684A (ko) | 환원제 공급 시스템 및 환원제 공급 방법 | |
| JPH06205939A (ja) | 内燃機関の排ガス浄化装置 | |
| JPH03253713A (ja) | 内燃機関の脱硝装置 | |
| SU1719673A1 (ru) | Способ очистки отработавших газов | |
| JPH03294628A (ja) | ガスタービンの燃料噴射装置 | |
| JPS58174142A (ja) | 内燃機関の空燃比帰還制御装置 | |
| JPS5858134B2 (ja) | 焼結炉排ガスの脱硝方法 | |
| CN118103588A (zh) | 用于机动车、尤其是汽车的内燃机的排气后处理装置的运行方法 |