WO2009087935A1 - NOｘ 吸着装置及び排ガス浄化装置 - Google Patents

NOｘ 吸着装置及び排ガス浄化装置 Download PDF

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Masamichi Kuwajima
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a NO x adsorption device that efficiently adsorbs NO x in exhaust gas from an automobile from a low temperature region to a high temperature region, and that the NO x purification rate in a NO x reduction catalyst arranged downstream thereof is remarkably improved.
  • the present invention also relates to an exhaust gas purification apparatus using the NO x adsorption device.
  • a lean NO x catalyst As a catalyst for reducing and purifying NO x contained in exhaust gas from a lean burn engine of an automobile, a lean NO x catalyst, a NO x storage reduction catalyst, an NH 3 denitration catalyst, a NO x selective reduction catalyst, and the like are known.
  • the lean NO x catalyst is mainly used in exhaust gas from diesel engines, and NO x is reduced and purified by a reducing agent such as light oil added to the exhaust gas.
  • the NO x storage reduction catalyst an alkali metal, the NO x storage material such as an alkaline earth metal, to occlude NO x in the NO x storage material in a lean atmosphere, is intermittently be rich atmosphere, the NO x storage NO x released from the material is reduced and purified by reducing components that are abundant in the atmosphere.
  • the NH 3 denitration catalyst adds urea water or the like to the exhaust gas, and reduces NO x by the generated NH 3 .
  • JP 2000-230414 A illustrates an example in which Pt is supported on alumina, and describes that NO x is absorbed at a temperature up to about 230 ° C.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-160168 describes a NO x adsorbent made of zeolite on which at least one selected from Fe, Cu and Co is supported by ion exchange.
  • JP-A-2001-198455 describes a NO x adsorbent composed of at least one oxide selected from Co, Fe and Ni, and describes that NO x is adsorbed in a low temperature range of 40 ° C. or lower. ing.
  • JP-A No. 2007-160168 describes that a zeolite on which at least one selected from Fe, Cu and Co is ion exchange-supported exhibits a high NO x adsorption ability from room temperature to room temperature.
  • the NO x adsorbent and the NO x reduction catalyst are accommodated in a cylindrical converter.
  • a temperature distribution is generated in which the central portion of the shaft is hot and the outer peripheral portion is cold. In general, the temperature is higher on the upstream side and lower on the downstream side.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and to adsorb efficiently NO x from a low temperature region to high temperature region, NO x emissions amount from the NO x reduction catalyst disposed on an exhaust-gas downstream side thereof Reduction is a problem to be solved.
  • the desorption amount of the adsorbed and the 1NO x adsorbent peak temperature of 200 ° C. or less desorption amount of the NO x becomes maximum was, adsorbed NO x There and a second 2NO x adsorbent peak temperature as a maximum exceeds 200 ° C., the second 1NO x adsorbent disposed in an exhaust gas upstream side, placing first 2NO x adsorbent exhaust gas downstream side of the 1NO x adsorbent It is to have done.
  • the characteristics of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the exhaust gas downstream of the NO x adsorbing device of the present invention is to formed by placing the NO x reduction catalyst that reduces and purifies NO x.
  • the 1NO x adsorbent in a low temperature range of the exhaust gas temperature is 200 ° C. or less adsorbs NO x. Therefore, according to the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, NO x to the reducing catalyst NO x disposed downstream of the NO x adsorbing device from flowing it is suppressed. Thereby, even if the NO x reduction catalyst does not reach the activation temperature, the amount of NO x discharged can be reduced.
  • the amount of NO x flowing into the NO x reduction catalyst is excessive amount become the suppression beyond the capability of the NO x reduction catalyst, it is possible to reduce the slipping amount of NO x it can.
  • the the NO x adsorbing device is an explanatory cross-sectional view schematically showing. It is a graph showing the relationship between the concentration of NO x and the temperature in the gas exiting from the NO x adsorbing device of the comparative example. It is a graph showing the relationship between the concentration of NO x and the temperature in the gas exiting from the NO x adsorbing device. Is a graph showing the NO x adsorption amount ratio. It is a graph showing the relationship between the upstream-side first forming range of 1NO x adsorbent layer and the NO x adsorption amount ratio.
  • Honeycomb base material 2 NO x adsorbent
  • the 1NO x adsorbent layer 21 first 2NO x adsorbent layer
  • the NO x adsorbing device of the present invention the first 1NO x adsorption material is put in place on an exhaust-gas upstream side, the first 2NO x adsorption material is disposed on the exhaust gas downstream side.
  • the first NO x adsorbent has a peak temperature at which the desorption amount of adsorbed NO x is maximized at 200 ° C. or less.
  • the NO x reduction catalyst disposed on the exhaust gas downstream side of the NO x adsorption device of the present invention becomes an active region from about 250 ° C. or so.
  • the 1NOx adsorbent peak temperature desorption amount is maximum of adsorbed NO x has been assumed of 200 ° C. or less.
  • the 1NO x adsorbent is preferably the NO x adsorption amount at 50 ° C. is 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by weight of the 1NO x adsorbent.
  • the NO x adsorption amount is large at a low temperature, NO which can NO x into the NO x reduction catalyst disposed downstream to further suppress the inflow can be discharged The amount of x can be further reduced.
  • this first NO x adsorbent for example, ferrilite, ZSM-5, mordenite, Y-type zeolite, ⁇ -type zeolite, X-type zeolite, L-type zeolite, silicalite, silica sol, a template material is added to form a gel to form water.
  • Zeolite such as synthetic zeolite produced by thermal synthesis and calcining can be used.
  • ZSM-5 and ⁇ -type zeolite having a low peak temperature that maximizes the amount of NO x desorbed are preferable.
  • modified zeolite obtained by removing Al from these zeolites can also be used.
  • de-Al treatment acid treatment, boiling water treatment, steam treatment and the like are known.
  • zeolite carrying ion exchange on Fe, Ag, Cu, Mn or the like. According to such an ion exchange zeolite, although the reason is unknown, a high NO x adsorption ability is exhibited even at room temperature of about room temperature.
  • the first NO x adsorbent may contain other porous oxides such as Al 2 O 3 , ZrO 2 and TiO 2 in addition to zeolite.
  • other porous oxides such as Al 2 O 3 , ZrO 2 and TiO 2 in addition to zeolite.
  • the content of other porous oxides desirably to 50% by mass or less.
  • Part 2NO x adsorption material in which peak temperature desorption amount is maximum of adsorbed NO x is greater than 200 ° C..
  • the NO x reduction catalyst disposed on the exhaust gas downstream side of the NO x adsorption device of the present invention becomes an active region from about 250 ° C. or so. Therefore, by arranging the first 2NO x adsorbent peak temperature desorption amount is maximum of adsorbed NO x is higher than 200 ° C. on the downstream side, again the 2NO x desorbed NO x from the 1NO x adsorbent It can be adsorbed on an adsorbent, and NO x can be adsorbed up to its peak temperature.
  • the amount of NO x flowing into the NO x reduction catalyst can be reduced. Further, when the temperature exceeds the peak temperature, the NO x reduction catalyst becomes an active region, so NO x is reduced and purified by the NO x source catalyst. Accordingly amount of NO x the NO x reduction catalyst flows are excess and becomes the suppression beyond the capability of the NO x reduction catalyst, it is possible to reduce the slipping amount of NO x.
  • ceria having a high basicity, alumina having a large specific surface area, or the like can be used. Among these, it is desirable to contain at least ceria. Ceria-zirconia composite oxide or the like may be used.
  • the ceria may contain oxides of other elements selected from La, Pr, Zr, Nd, and the like, or other porous oxides such as Al 2 O 3 , ZrO 2 , and TiO 2 .
  • the oxide of an element other than ceria is desirably 80% by mass or less with respect to ceria. The inclusion of oxides of the other elements beyond this range, the content of ceria adsorption amount of relatively reduced NO x is reduced.
  • the 2NO x adsorbent is preferably the NO x adsorption amount at 200 ° C. is 0.1 part by mass or more with respect to 100 parts by weight of the 2NO x adsorbent. In this way, until the NO x reduction catalyst NO x from the 1NO x adsorbent is disposed downstream from the start desorbed reaches the activation temperature, the desorption from the 1NO x adsorbent the NO x it is possible to sufficiently suppress the flow into the NO x reduction catalyst, it is possible to further reduce the amount of NO x being discharged.
  • the NO x adsorbing device of the present invention is effective even if it does not carry a noble metal or the like, but it can also carry a noble metal such as Pt, Pd, or Rh in some cases.
  • a noble metal such as Pt, Pd, or Rh
  • NO in the exhaust gas can be oxidized to NO 2 at 200 ° C. or higher. Therefore adsorption of the NO x into the 2NO x adsorption material is facilitated, thereby improving the NO x adsorbing capability.
  • the amount of noble metal supported can be 0.01 to 2% by mass with respect to the second NO x adsorbent.
  • the NO x adsorbing device of the present invention may be composed of first and pellets were molded first 1NO x adsorbent powder, a second pellet was molded first 2NO x adsorbent powder.
  • a carrier substrate such as a monolith honeycomb substrate or a foam substrate, on which a coating layer made of a first NO x adsorbent is formed, is disposed upstream of the exhaust gas, and a similar carrier substrate is coated with a second NO x adsorbent. You may arrange
  • a coating layer comprising the first 1NO x adsorption material is formed on the upstream side may be formed a coating layer comprising the first 2NO x adsorption material on the downstream side.
  • a monolith substrate formed from heat-resistant ceramics such as cordierite or SiC ⁇ , or a metal substrate formed from a metal foil can be used.
  • the coat layer made of the first NO x adsorbent is removed from the exhaust gas inflow side end surface of the carrier substrate by 1 / of the total length. It is desirable to form in the range of 10 to 1/2 and to form a coat layer made of the second NO x adsorbent on the entire downstream side thereof.
  • Coating amount of the 1NO x adsorption material and a 2NO x adsorption material is preferably formed over at least 50g per liter of the carrier base, it is desirable to form 100g or more per liter of the carrier base. Since become much more the NO x adsorption amount is large coating amount.
  • the upper limit is not particularly specified, but should be in a range where the increase in pressure loss is allowed.
  • the NO x adsorbing device of the present invention it is possible to use alone, it is preferable to use disposed in the exhaust-gas upstream side of the NO x reduction catalyst for reducing and purifying the NO x. That is, the exhaust gas purification apparatus of the present invention is configured by disposing a NO x reduction catalyst for reducing and purifying NO x on the exhaust gas downstream side of the NO x adsorption apparatus of the present invention. According to this exhaust gas purifying apparatus, in the low temperature range of 200 ° C. or less exhaust gas temperature, the first 1NO x adsorbent for adsorbing NO x, NO x to the NO x reduction catalyst from flowing it is suppressed. Thereby, even if the NO x reduction catalyst does not reach the activation temperature, the amount of NO x discharged can be reduced.
  • Examples of the NO x reduction catalyst include a lean NO x catalyst, a NO x storage reduction catalyst, and an NH 3 denitration catalyst.
  • FIG. 1 shows a NO x adsorption device according to the present embodiment.
  • This NO x adsorption device comprises a honeycomb substrate 1 made of cordierite and a NO x adsorption material 2 coated on the surface of the cell partition wall 10 of the honeycomb substrate 1.
  • the NO x adsorption material 2, first 1NO x adsorbent layer 20 is formed in a range of 1/3 of the total length in the exhaust-gas upstream side, the 2NO x adsorbent layer 21 on the exhaust gas downstream side of the 1NO x adsorbent layer 20 is Is formed.
  • the manufacturing method of the NO x adsorbent 2 will be described, and the detailed description of the configuration will be substituted.
  • Fe / ZSM-5 powder in which Fe was ion exchange-supported on ZSM-5 was prepared.
  • a slurry (A) was prepared by mixing 100 parts by mass of this Fe / ZSM-5 powder, 15 parts by mass of alumina sol (Al 2 O 3 : 10% by mass) as a binder, and ion-exchanged water.
  • a cordierite honeycomb substrate 1 (straight flow, diameter 30 mm, volume 50 L) is prepared, and the slurry (A) is wash-coated within a range of 1/3 of the entire length from the end surface on the exhaust gas inflow side, and dried and fired.
  • the first NO x adsorbent layer 20 was formed.
  • the first NO x adsorbent layer 20 was formed in an amount of 150 g per liter of the honeycomb substrate 1.
  • slurry (B) 150 parts by mass of CeO 2 powder, 15 parts by mass of ceria sol (CeO 2 : 10% by mass) as a binder, and ion-exchanged water were mixed to prepare slurry (B). Then, the slurry (B) is wash-coated from the exhaust gas outlet side end face of the honeycomb substrate 1 on which the first NO x adsorbent layer 20 is formed to a range of 2/3 of the entire length, dried and fired to obtain the second NO x adsorbent layer. 21 was formed. The second NO x adsorbent layer 21 was formed in an amount of 150 g per liter of the honeycomb substrate 1.
  • a honeycomb substrate 1 similar to that in Example 1 is prepared, and the slurry (A) is wash-coated over its entire length, dried and fired to form a first NO x adsorbent layer 20 composed of Fe / ZSM-5 over the entire length. did. 150 g of the first NO x adsorbent layer 20 was formed per liter of the honeycomb substrate 1.
  • a honeycomb substrate 1 similar to that in Example 1 was prepared, and the slurry (B) was wash-coated over the entire length, dried and fired to form a second NO x adsorbent layer 21 made of CeO 2 over the entire length.
  • the second NO x adsorbent layer 21 was formed in an amount of 150 g per liter of the honeycomb substrate 1.
  • a honeycomb substrate 1 similar to that of Example 1 was prepared, and the slurry (B) was wash-coated within a range of 1/3 of the entire length from the end surface on the exhaust gas inflow side to form the second NO x adsorbent layer 21, and the exhaust gas outflow
  • the first NO x adsorbent layer 20 was formed by wash-coating the slurry (A) in the range of 2/3 of the entire length from the side end face. Upstream of the 2NO x adsorbent layer 21 and the downstream side of the 1NO x adsorbent layer 20, respectively per liter of the honeycomb substrate 1 was 150g formed.
  • Each respective the NO x adsorbing device of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in the evaluation device is provided, and adsorbed to saturation NO x at a predetermined temperature using a lean gas shown in Table 1.
  • peak temperature desorption amount is maximum of adsorbed NO x is while the NO x adsorbing device of Comparative Example 1 is about 0.99 ° C., the NO x adsorbing device of Comparative Example 2 is about 280 ° C. It can be seen that it is. That is, the peak temperature at which the desorption amount of adsorbed NO x is maximum is 200 ° C. or less for Fe / ZSM-5 and CeO 2 exceeds 200 ° C.
  • Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were respectively arranged in the evaluation device, and while flowing the lean gas shown in Table 1 at a flow rate of 10 L / min, from room temperature to 300 ° C. at a rate of 15 ° C./min. The temperature was raised to. At that time, the NO x concentration in the gas discharged from the NO x adsorption device was continuously measured, and the results are shown in FIG.
  • the amount of NO x adsorbed on each NO x adsorption device is represented as the range of the hatched line in FIG. 3 in the case of Example 1, for example. Therefore, the NO x adsorption amount ratio can be calculated by calculating the area ratio with the range indicating the NO x amount adsorbed on the NO x adsorption device of the comparative example.
  • the ratio of the NO x amount adsorbed on the NO x adsorption device of Example 1 to the NO x amount adsorbed on the NO x adsorption device of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was calculated, and the result is shown in FIG.
  • the NO x adsorption devices according to Comparative Examples 1 and 3 have high NO x adsorption ability on the low temperature side, but many NO x desorptions on the high temperature side. This is due to the NO x from the 1NO x adsorbent layer 20 formed on the downstream side is eliminated.
  • the NO x adsorption device according to Comparative Example 2 has a low NO x adsorption ability on the low temperature side, although it is difficult for desorption of NO x to occur on the high temperature side. This is because the first 1NO x adsorbent layer 20 that adsorbs well NO x in low-temperature region is formed on the downstream side.
  • the NO x adsorption device according to Example 1 has a smaller NO x emission amount over the entire region from the low temperature range to the high temperature range and the NO x adsorption amount as compared with the NO x adsorption device according to Comparative Examples 1 to 3. about 1.4 times as compared with Comparative example 1, found to be about twice as many as compared with Comparative example 2, which forms a first 1NO x adsorbent layer 20 on the upstream side, the 2NO x adsorption material on the downstream side It is clear that the effect is due to the formation of the layer 21.
  • the formation range of the first NO x adsorbent layer 20 is set to 0 , 1/30, 1 / of the total length from the exhaust gas inflow side end face of the honeycomb substrate 1.
  • a range of 10 levels of 15, 1/10, 1/5, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 1/1 was set, and the second NO x adsorbent layer 21 was formed in the remaining range. .
  • Part 1NOx adsorbent layer 20 being 0 (zero) corresponds to the NO x adsorbing device of Comparative Example 2, those of 1/3 corresponds to the NO x adsorbing device of Example 1, those of 1/1 This corresponds to Comparative Example 1.
  • the 1NO x adsorbent layer 20 and the 2NO x adsorbent layer 21, respectively per liter of the honeycomb substrate 1 was 150g formed.
  • the formation range of the first NO x adsorbent layer 20 is desirably in the range of 1/10 to 1/2 of the entire length from the end face on the exhaust gas inflow side.
  • the first 1NO x adsorbent layer 20 is formed in a range of 1/3 of the total length from the exhaust gas inlet-side end, the 2NO x adsorbent layer to 2/3 range of the overall length from the exhaust gas outlet side end surface in the NO x adsorbing device formed of 21, the first 1NO x adsorbent layer 20 is formed by 150g fixed per 1 liter of the honeycomb substrate 1, first 2NO x 0 g per liter of adsorbent layer 21 a honeycomb substrate 1, It was formed in 8 levels of 15 g, 30 g, 50 g, 100 g, 150 g, 200 g and 250 g, respectively. For 0 g, the first NO x adsorbent layer 20 is formed over the entire length, which is the same as in Comparative Example 1.
  • Each NO x adsorption device was placed in an evaluation device, and the NO x concentration in the gas discharged when the temperature was raised from room temperature to 300 ° C. was measured continuously in the same manner as in Test Example 2. And in the same manner as in Test Example 2, the 2NO x adsorbent layer 21 is 0 (zero) as the ratio of the NO x adsorption amount with respect to the amount of NO x adsorbed (Comparative Example 1) was calculated, Fig Results 6 Shown in
  • first 1NO x adsorbent layer 20 is formed in a range of 1/3 of the total length from the exhaust gas inlet-side end, the 2NO x adsorbent 2/3 range of the overall length from the exhaust gas outlet side end surface in the NO x adsorbing device to form a layer 21, first 2NO x adsorbent layer 21 is formed of 150g fixed per 1 liter of the honeycomb substrate 1, a 1NO x 0 g per liter of adsorbent layer 20 a honeycomb substrate 1 15 g, 30 g, 50 g, 100 g, 150 g, 200 g, and 250 g, respectively.
  • the second NO x adsorbent layer 21 is formed over the entire length, which is the same as in Comparative Example 2.
  • Each NO x adsorption device was placed in an evaluation device, and the NO x concentration in the gas discharged when the temperature was raised from room temperature to 300 ° C. was measured continuously in the same manner as in Test Example 2. And in the same manner as in Test Example 2, the 1NO x adsorbent layer 20 being 0 (zero) the ratio of the NO x adsorption amount with respect to the amount of NO x adsorbed (Comparative Example 2) was calculated, Fig Results 7 Shown in
  • the amount of the downstream second NO x adsorbent layer 21 formed is preferably 50 g or more, more preferably 100 g or more per liter of the honeycomb substrate 1.
  • FIG. 7 shows that the formation amount of the upstream first NO x adsorbent layer 20 is also preferably 50 g or more, more preferably 100 g or more per liter of the honeycomb substrate 1.
  • FIG. 8 shows an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • This exhaust gas purification device is composed of a NO x adsorption device 4 disposed in the exhaust system of the lean burn engine 3 and a NO x storage reduction catalyst 5 disposed on the exhaust gas downstream side of the NO x adsorption device 4. .
  • the NO x adsorption device 4 is the same as the NO x adsorption device according to the first embodiment.
  • the NO x adsorption device 4 and the NO x storage reduction catalyst 5 are accommodated in series in the catalytic converter 6.
  • the NO x storage reduction catalyst 5 includes a honeycomb substrate 50 and a catalyst layer 51 formed on the surface of the cell partition wall.
  • the catalyst layer 51 includes a carrier composed of Al 2 O 3 , TiO 2 and ZrO 2 , and It is composed of Pt as a noble metal supported on a support and K, Ba and Li as NO x storage materials.
  • the lean burn engine 3 is controlled so that it is always burned lean and intermittently rich.
  • the lean exhaust gas of a low temperature region such as during the 200 ° C. or less start to flow into the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment
  • NO x in the exhaust gas to a 1NO x adsorbent layer 20 formed on the upstream side of the NO x adsorber 4 It is adsorbed and hardly flows into the NO x storage reduction catalyst 5. Therefore, even if the NO x storage reduction catalyst 5 is not in the activation region, it is possible to prevent NO x from being discharged.
  • the NO x storage reduction catalyst 5 is not activated unless the temperature is about 250 ° C. or higher.
  • NO x which has been adsorbed to a 1NO x adsorbent layer 20 is desorbed.
  • desorbed NO x is to re-adsorb to the 2NO x adsorbent layer 21 on the downstream side hardly flow into the NO x storage-and-reduction catalyst 5. Therefore, even before the NO x storage reduction catalyst 5 reaches the activation temperature, it is possible to prevent NO x from being discharged.
  • the NO x storage reduction catalyst 5 becomes an activated region, so that the NO x originally contained in the exhaust gas, the first NO x adsorbent layer 20 and the second NO x adsorbent layer The NO x desorbed from 21 is occluded in the NO x occlusion reduction catalyst 5 and the discharge is suppressed.
  • NO x emission can be suppressed from the low temperature range to the high temperature range.

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Abstract

　吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度が 200°C以下の第１NOｘ 吸着材20を排ガス上流側に配置し、吸着したNOｘの脱離量が最大となるピーク温度が 200°Cを超える第２NOｘ 吸着材21を第１NOｘ 吸着材20の排ガス下流側に配置した。低温域ではNOｘは第１NOｘ 吸着材20に吸着され、高温域で第１NOｘ 吸着材20から脱離したNOｘ は第２NOｘ吸着材21に再び吸着される。したがって低温域から高温域まで効率よくNOｘ を吸着でき、その排ガス下流側に配置されるNOｘ還元触媒からのNOｘ 排出量が低減される。

Description

NOｘ 吸着装置及び排ガス浄化装置
　本発明は、自動車からの排ガス中のNOｘ を低温域から高温域まで効率よく吸着し、その下流側に配置されるNOｘ還元触媒におけるNOｘ 浄化率が格段に向上するNOｘ 吸着装置と、そのNOｘ 吸着装置を用いた排ガス浄化装置に関する。
　自動車のリーンバーンエンジンからの排ガス中に含まれるNOｘ を還元浄化する触媒として、リーンNOｘ触媒、NOｘ 吸蔵還元触媒、NH３ 脱硝触媒、NOｘ 選択還元触媒などが知られている。このうちリーンNOｘ触媒は主としてディーゼルエンジンの排ガス中で用いられ、排ガス中に添加された軽油などの還元剤によってNOｘ を還元浄化する。
　NOｘ 吸蔵還元触媒は、アルカリ金属、アルカリ土類金属などのNOｘ吸蔵材を用い、リーン雰囲気でNOｘ 吸蔵材にNOｘ を吸蔵させ、間欠的にリッチ雰囲気とすることで、NOｘ吸蔵材から放出されたNOｘ を雰囲気中に豊富に存在する還元成分によって還元浄化する。
　またNH３ 脱硝触媒は、例えば特開平10－146528号公報に記載されているように、排ガス中に尿素水などを添加し、生成するNH３によってNOｘ を還元する。
　ところがリーンNOｘ 触媒及びNOｘ 吸蔵還元触媒においては、担持されているPtなどの貴金属が活性化する約250℃付近より低温域ではNOｘ の還元が困難であり、NOｘ がそのまま排出されるという問題がある。またNH３脱硝触媒においても、NH３ とNOｘ とが反応する温度が元々高いため、Pdなどの貴金属を併用して活性温度を下げることが行われている。しかしこの場合でも、リーンNOｘ触媒あるいはNOｘ 吸蔵還元触媒と同様に、貴金属が活性化する活性化温度まではNOｘ の浄化が困難である。
　そこで特開2000－230414号公報には、リーンNOｘ 触媒あるいはNH３脱硝触媒からなるNOｘ 還元触媒の排ガス上流側に、NOｘ 吸着材を配置することが提案されている。このような排ガス浄化装置によれば、低温域ではNOｘ吸着材にNOｘ が吸着され、高温域ではNOｘ 吸着材から放出されたNOｘ が下流側のNOｘ 還元触媒で還元浄化される。したがって低温域から高温域まで、NOｘの排出を抑制することができる。
　このようなNOｘ 吸着材として、特開2000－230414号公報には、アルミナにPtを担持したものが例示され、約230℃までの温度でNOｘ を吸収することが記載されている。また特開2007－160168号公報には、Fe、Cu及びCoから選ばれる少なくとも一種をイオン交換担持したゼオライトよりなるNOｘ吸着材が記載されている。さらに特開2001－198455号公報には、Co、Fe及びNiから選ばれる少なくとも一種の酸化物からなるNOｘ 吸着材が記載され、40℃以下の低温域でNOｘを吸着することが記載されている。
　さらに特開2007－160168号公報には、Fe、Cu及びCoから選ばれる少なくとも一種をイオン交換担持したゼオライトが、室温程度の常温から高いNOｘ吸着能を発現することが記載されている。
　ところで、自動車の排ガス流路にNOｘ　吸着材とNOｘ還元触媒を配置する場合、NOｘ 吸着材及びNOｘ 還元触媒は筒状のコンバータ内に収納される。しかし筒状のコンバータ内では、軸中心部が高温となり外周部が低温となる温度分布が生じる。また一般に、上流側ほど高温であり、下流側ほど低温となる。
　そのためNOｘ を脱離する温度が比較的低温のNOｘ吸着材を用いた場合には、下流側のNOｘ 還元触媒が活性化温度まで到達していない時に、NOｘ 吸着材から放出されたNOｘはそのまま排出されてしまう。またNOｘ を脱離する温度が比較的高温のNOｘ 吸着材を用いた場合には、NOｘ吸着材のNOｘ 吸着量が飽和した以後はNOｘ を吸着することができないため、NOｘ 還元触媒に流入するNOｘ量がNOｘ 還元触媒の能力を超える過剰量となる場合があり、その場合にはNOｘ 還元触媒で還元されずに排出されるすり抜けNOｘ量が多くなってしまう。
特開平10－146528号公報 特開2000－230414号公報 特開2001－198455号公報 特開2007－160168号公報
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、低温域から高温域まで効率よくNOｘを吸着するとともに、その排ガス下流側に配置されるNOｘ 還元触媒からのNOｘ 排出量を低減することを解決すべき課題とする。
　上記課題を解決する本発明のNOｘ 吸着装置の特徴は、吸着したNOｘの脱離量が最大となるピーク温度が 200℃以下の第１NOｘ 吸着材と、吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度が200℃を超える第２NOｘ 吸着材とを含み、第１NOｘ 吸着材を排ガス上流側に配置し、第１NOｘ吸着材の排ガス下流側に第２NOｘ 吸着材を配置したことにある。
　また本発明の排ガス浄化装置の特徴は、本発明のNOｘ 吸着装置の排ガス下流側に、NOｘを還元浄化するNOｘ 還元触媒を配置してなることにある。
　本発明のNOｘ 吸着装置によれば、排ガス温度が 200℃以下の低温域では第１NOｘ吸着材がNOｘ を吸着する。したがって本発明の排ガス浄化装置によれば、NOｘ 吸着装置の下流側に配置されたNOｘ還元触媒へNOｘ が流入するのが抑制される。これによりNOｘ 還元触媒が活性化温度に到達していなくとも、排出されるNOｘ量を低減することができる。
　そして排ガス温度が 200℃を超えると、第１NOｘ 吸着材からNOｘが脱離するが、下流側の第２NOｘ 吸着材がNOｘ を再び吸着する。したがってNOｘ 吸着装置の下流側に配置されたNOｘ還元触媒へ流入するNOｘ 量を低減することができる。これにより、本発明の排ガス浄化装置によれば、NOｘ 還元触媒に流入するNOｘ量がNOｘ 還元触媒の能力を超える過剰量となるのが抑制され、すり抜けNOｘ 量を低減することができる。
本発明の一実施例に係るNOｘ 吸着装置を模式的に示す説明断面図である。 比較例のNOｘ 吸着装置からの出ガス中のNOｘ濃度と温度との関係を示すグラフである。 NOｘ 吸着装置からの出ガス中のNOｘ濃度と温度との関係を示すグラフである。 NOｘ 吸着量比を示すグラフである。 上流側の第１NOｘ 吸着材層の形成範囲とNOｘ吸着量比との関係を示すグラフである。 下流側の第２NOｘ 吸着材層の形成量とNOｘ吸着量比との関係を示すグラフである。 上流側の第１NOｘ 吸着材層の形成量とNOｘ吸着量比との関係を示すグラフである。 本発明の一実施例に係る排ガス浄化装置を模式的に示す説明図である。
符号の説明
　１：ハニカム基材　　　　２：NOｘ 吸着材
　20：第１NOｘ 吸着材層　　21：第２NOｘ吸着材層
　本発明のNOｘ 吸着装置は、排ガス上流側に第１NOｘ吸着材が配置され、その排ガス下流側に第２NOｘ 吸着材が配置されている。
　第１NOｘ 吸着材は、吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度が200℃以下のものである。本発明のNOｘ 吸着装置の排ガス下流側に配置されるNOｘ 還元触媒は、約 250℃付近から活性領域となる。したがって第１NOｘ吸着材は、吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度が 200℃以下のものとした。
　第１NOｘ 吸着材は、50℃におけるNOｘ吸着量が第１NOｘ 吸着材の 100質量部に対して 0.1質量部以上であることが望ましい。このように低温におけるNOｘ吸着量が多い第１NOｘ 吸着材とすることで、下流側に配置されたNOｘ 還元触媒へNOｘ が流入するのをさらに抑制することができ、排出されるNOｘ量をさらに低減することができる。
　この第１NOｘ 吸着材としては、例えばフェリエライト、ZSM-５、モルデナイト、Ｙ型ゼオライト、β型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、シリカライト、シリカゾルにテンプレート材を加えてゲルを形成し水熱合成した後焼成することで製造された合成ゼオライトなどの、ゼオライトを用いることができる。中でも、NOｘの脱離量が最大となるピーク温度が低いZSM-５、β型ゼオライトが好ましい。またこれらのゼオライトを脱Al処理した改質ゼオライトを用いることもできる。脱Al処理としては、酸処理、沸騰水処理、スチーム処理などが知られている。
　また、Fe、Ag、Cu、Mnなどをイオン交換担持したゼオライトを用いることも好ましい。このようなイオン交換ゼオライトによれば、理由は不明であるが、室温程度の常温でも高いNOｘ吸着能が発現される。
　なお第１NOｘ 吸着材には、ゼオライトに加えて Al２O３、ZrO２、TiO２など他の多孔質酸化物を含んでもよい。但し他の多孔質酸化物の含有量が多くなると低温域におけるNOｘ吸着量がその分低下するため、他の多孔質酸化物の含有量は50質量％以下とするのが望ましい。
　第２NOｘ 吸着材は、吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度が200℃を超えるものである。本発明のNOｘ 吸着装置の排ガス下流側に配置されるNOｘ 還元触媒は、約 250℃付近から活性領域となる。したがって吸着したNOｘの脱離量が最大となるピーク温度が 200℃を超える第２NOｘ 吸着材を下流側に配置することで、第１NOｘ 吸着材から脱離したNOｘを再び第２NOｘ 吸着材に吸着させることができ、そのピーク温度までNOｘ を吸着することができる。このため、NOｘ還元触媒へ流入するNOｘ 量を低減することができる。またピーク温度を超える温度となった場合には、NOｘ 還元触媒が活性領域となるので、NOｘ元触媒によってNOｘ が還元浄化される。したがってNOｘ 還元触媒流入するNOｘ 量がNOｘ還元触媒の能力を超える過剰量となるのが抑制され、すり抜けNOｘ 量を低減することができる。
　この第２NOｘ 吸着材としては、塩基性度が高いセリア、比表面積が大きいアルミナなどを用いることができる。中でもセリアを少なくとも含むことが望ましい。セリア－ジルコニア複合酸化物などを用いてもよい。またセリアに対し、La、Pr、Zr及びNdなどから選ばれる他の元素の酸化物あるいはAl２O３、ZrO２、TiO２など他の多孔質酸化物を含んでもよい。なおセリア以外の他の元素の酸化物は、セリアに対して80質量％以下とすることが望ましい。この範囲を超えて他の元素の酸化物が含まれると、セリアの含有量が相対的に減少しNOｘの吸着量が減少する。
　第２NOｘ 吸着材は、 200℃におけるNOｘ吸着量が第２NOｘ 吸着材の 100質量部に対して 0.1質量部以上であることが望ましい。このようにすることで、第１NOｘ吸着材からNOｘ が脱離し始めてから下流側に配置されたNOｘ 還元触媒が活性化温度に到達するまでの間に、第１NOｘ吸着材から脱離したNOｘ がNOｘ 還元触媒へ流入するのを十分に抑制することができ、排出されるNOｘ量をさらに低減することができる。
　本発明のNOｘ 吸着装置は、貴金属などを担持しなくとも効果を発揮するが、場合によってはPt、Pd、Rhなどの貴金属を担持することもできる。例えば第２NOｘ吸着材に少量の貴金属を担持すると、 200℃以上で排ガス中のNOを酸化してNO２ とすることが可能となる。そのため第２NOｘ吸着材へのNOｘ の吸着が促進され、NOｘ 吸着能が向上する。この場合における貴金属の担持量は、第２NOｘ吸着材に対して0.01～２質量％とすることができる。
　本発明のNOｘ 吸着装置は、第１NOｘ 吸着材粉末を成形した第１ペレットと、第２NOｘ吸着材粉末を成形した第２ペレットとから構成することができる。あるいはモノリスハニカム基材あるいはフォーム基材などの担体基材に第１NOｘ 吸着材からなるコート層を形成したものを排ガス上流側に配置し、同様の担体基材に第２NOｘ吸着材からなるコート層を形成したものをその下流側に配置してもよい。さらには、一つの担体基材を用い、その上流側に第１NOｘ 吸着材からなるコート層を形成し、その下流側に第２NOｘ吸着材からなるコート層を形成してもよい。
　担体基材としては、コージェライト、SiC などの耐熱性セラミックスから形成されたモノリス基材、あるいは金属箔から形成されたメタル基材などを用いることができる。
　一つの担体基材の排ガス上流側と排ガス下流側とに二種類のコート層を形成する場合には、第１NOｘ 吸着材からなるコート層を担体基材の排ガス流入側端面から全長の１／10～１／２の範囲に形成し、その下流側全部に第２NOｘ吸着材からなるコート層を形成することが望ましい。第１NOｘ 吸着材と第２NOｘ 吸着材をこの範囲に形成することで、実際の使用時の昇温雰囲気におけるNOｘ吸着装置全体のNOｘ 吸着量を多くすることができる。
　第１NOｘ 吸着材及び第２NOｘ 吸着材のコート量は、担体基材の１リットルあたり少なくとも50ｇ以上形成することが好ましく、担体基材の１リットルあたり100ｇ以上形成することが望ましい。コート量が多いほどNOｘ 吸着量が多くなるからである。なお上限は特に規定されないが、圧損の上昇が許容される範囲とすべきである。
　本発明のNOｘ 吸着装置は、単独で用いることも可能であるが、NOｘを還元浄化するNOｘ 還元触媒の排ガス上流側に配置して用いることが望ましい。すなわち本発明の排ガス浄化装置は、本発明のNOｘ吸着装置の排ガス下流側に、NOｘ を還元浄化するNOｘ 還元触媒を配置してなる。この排ガス浄化装置によれば、排ガス温度が200℃以下の低温域では、第１NOｘ 吸着材がNOｘ を吸着するため、NOｘ 還元触媒へNOｘが流入するのが抑制される。これによりNOｘ 還元触媒が活性化温度に到達していなくとも、排出されるNOｘ 量を低減することができる。
　そして排ガス温度が 200℃を超えると、第１NOｘ 吸着材からNOｘが脱離するが、下流側の第２NOｘ 吸着材がNOｘ を再び吸着する。したがってNOｘ 還元触媒へ流入するNOｘ量を低減することができる。これにより、NOｘ 還元触媒に流入するNOｘ 量がNOｘ 還元触媒の能力を超える過剰量となるのが抑制され、すり抜けNOｘ量を低減することができる。
　NOｘ 還元触媒としては、リーンNOｘ 触媒、NOｘ吸蔵還元触媒、NH３ 脱硝触媒などが例示される。
　以下、実施例と比較例及び試験例により本発明を具体的に説明する。
　（実施例１）
　図１に本実施例に係るNOｘ 吸着装置を示す。このNOｘ吸着装置は、コージェライト製のハニカム基材１と、ハニカム基材１のセル隔壁10の表面にコートされたNOｘ 吸着材２と、からなる。NOｘ吸着材２は、排ガス上流側で全長の１／３の範囲に第１NOｘ 吸着材層20が形成され、第１NOｘ 吸着材層20の排ガス下流側に第２NOｘ吸着材層21が形成されている。以下、NOｘ 吸着材２の製造方法を説明し、構成の詳細な説明に代える。
　先ずZSM-５にFeがイオン交換担持されたFe／ZSM-５粉末を用意した。このFe／ZSM-５粉末100質量部と、バインダとしてのアルミナゾル（ Al２O３：10質量％）15質量部と、イオン交換水とを混合してスラリー（Ａ）を調製した。
　次にコージェライト製のハニカム基材１（ストレートフロー、直径30mm、体積50Ｌ）を用意し、排ガス流入側端面から全長の１／３の範囲に上記スラリー（Ａ）をウォッシュコートし、乾燥、焼成して第１NOｘ吸着材層20を形成した。第１NOｘ 吸着材層20は、ハニカム基材１の１リットルあたり 150ｇ形成された。
　次に、CeO２粉末 150質量部と、バインダとしてのセリアゾル（CeO２：10質量％）15質量部と、イオン交換水とを混合してスラリー（Ｂ）を調製した。そして第１NOｘ吸着材層20が形成されたハニカム基材１の排ガス流出側端面から全長の２／３の範囲にスラリー（Ｂ）をウォッシュコートし、乾燥、焼成して第２NOｘ吸着材層21を形成した。第２NOｘ 吸着材層21は、ハニカム基材１の１リットルあたり 150ｇ形成された。
　（比較例１）
　実施例１と同様のハニカム基材１を用意し、上記スラリー（Ａ）を全長にウォッシュコートし、乾燥、焼成して、全長にFe／ZSM-５からなる第１NOｘ 吸着材層20を形成した。第１NOｘ 吸着材層20は、ハニカム基材１の１リットルあたり150ｇ形成された。
　（比較例２）
　実施例１と同様のハニカム基材１を用意し、上記スラリー（Ｂ）を全長にウォッシュコートし、乾燥、焼成して、全長にCeO２からなる第２NOｘ 吸着材層21を形成した。第２NOｘ 吸着材層21は、ハニカム基材１の１リットルあたり150ｇ形成された。
　（比較例３）
　実施例１と同様のハニカム基材１を用意し、排ガス流入側端面から全長の１／３の範囲に上記スラリー（Ｂ）をウォッシュコートして第２NOｘ 吸着材層21を形成し、排ガス流出側端面から全長の２／３の範囲にスラリー（Ａ）をウォッシュコートして第１NOｘ吸着材層20を形成した。上流側の第２NOｘ 吸着材層21及び下流側の第１NOｘ 吸着材層20は、ハニカム基材１の１リットルあたりそれぞれ150ｇ形成された。
　＜試験例１＞
　比較例１及び比較例２の各NOｘ 吸着装置を評価装置にそれぞれ配置し、表１に示すリーンガスを用いて所定温度にてNOｘ を飽和するまで吸着させた。NOｘ吸着後の各NOｘ 吸着装置を評価装置にそれぞれ配置し、10℃／分の速度で室温から 550℃まで昇温したときに脱離するNOｘ量をそれぞれ測定した。結果を図２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　図２から、吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度は、比較例１のNOｘ吸着装置が約 150℃であるのに対し、比較例２のNOｘ 吸着装置は約 280℃であることがわかる。すなわち吸着したNOｘの脱離量が最大となるピーク温度は、Fe／ZSM-５が 200℃以下であり、CeO２が 200℃を超えている。
　＜試験例２＞
　実施例１及び比較例１～３の各NOｘ 吸着装置を評価装置にそれぞれ配置し、表１に示したリーンガスを10Ｌ／分の流量で流しながら、15℃／分の速度で室温から300℃まで昇温した。その時にNOｘ 吸着装置から排出されたガス中のNOｘ 濃度を連続的に測定し、結果を図３に示す。
　なお図３において、各NOｘ 吸着装置に吸着したNOｘ量は、例えば実施例１の場合には図３の斜線の範囲として表される。したがって比較例のNOｘ 吸着装置に吸着したNOｘ 量を示す範囲との面積比を算出すれば、NOｘ吸着量比を算出することができる。このようにして比較例１及び比較例２のNOｘ 吸着装置に吸着したNOｘ 量に対する実施例１のNOｘ吸着装置に吸着したNOｘ 量の比を算出し、結果を図４に示す。
　図３より、比較例１、３に係るNOｘ 吸着装置は、低温側でのNOｘ吸着能は高いものの、高温側でのNOｘ の脱離が多い。これは、下流側に形成された第１NOｘ 吸着材層20からNOｘが脱離したことによるものである。また比較例２に係るNOｘ 吸着装置は、高温側ではNOｘ の脱離が生じにくいものの、低温側でNOｘ吸着能が低い。これは、低温域でよくNOｘ を吸着する第１NOｘ 吸着材層20が下流側に形成されているためである。
　一方、実施例１に係るNOｘ 吸着装置は、比較例１～３に係るNOｘ吸着装置に比べて、低温域から高温域までの全域に亘ってNOｘ 排出量が少なく、NOｘ 吸着量も比較例１に比べて約 1.4倍、比較例２に比べて約２倍と多いことがわかり、これは第１NOｘ吸着材層20を上流側に形成し、その下流側に第２NOｘ 吸着材層21を形成したことによる効果であることが明らかである。
　＜試験例３＞
　実施例１と同様のスラリー（Ａ）とスラリー（Ｂ）を用い、第１NOｘ 吸着材層20の形成範囲を、ハニカム基材１の排ガス流入側端面から全長の０、１／30、１／15、１／10、１／５、１／３、２／５、１／２、３／５、１／１の10水準の範囲とし、残りの範囲に第２NOｘ吸着材層21を形成した。第１NOｘ 吸着材層20が０（ゼロ）のものは比較例２のNOｘ 吸着装置に相当し、１／３のものは実施例１のNOｘ吸着装置に相当し、１／１のものは比較例１に相当する。第１NOｘ 吸着材層20及び第２NOｘ 吸着材層21は、ハニカム基材１の１リットルあたりそれぞれ150ｇ形成された。
　それぞれのNOｘ 吸着装置を評価装置にそれぞれ配置し、試験例２と同様にして室温から300℃まで昇温した時に排出されたガス中のNOｘ 濃度を連続的に測定した。そして試験例２と同様にして、第１NOｘ 吸着材層20が０（ゼロ）のもの（比較例２）に吸着したNOｘ量に対するNOｘ 吸着量の比をそれぞれ算出し、結果を図５に示す。
　図５から、第１NOｘ 吸着材層20の形成範囲は、排ガス流入側端面から全長の１／10～１／２の範囲が望ましいことが明らかである。
　＜試験例４＞
　実施例１と同様に、排ガス流入側端面から全長の１／３の範囲に第１NOｘ 吸着材層20を形成し、排ガス流出側端面から全長の２／３の範囲に第２NOｘ 吸着材層21を形成したNOｘ吸着装置において、第１NOｘ 吸着材層20はハニカム基材１の１リットルあたり 150ｇ固定で形成し、第２NOｘ 吸着材層21をハニカム基材１の１リットルあたり０ｇ、15ｇ、30ｇ、50ｇ、100ｇ、 150ｇ、 200ｇ、 250ｇの８水準でそれぞれ形成した。０ｇのものについては、第１NOｘ 吸着材層20を全長に形成し、これは比較例１と同一のものである。
　それぞれのNOｘ 吸着装置を評価装置にそれぞれ配置し、試験例２と同様にして室温から300℃まで昇温した時に排出されたガス中のNOｘ 濃度を連続的に測定した。そして試験例２と同様にして、第２NOｘ 吸着材層21が０（ゼロ）のもの（比較例１）に吸着したNOｘ量に対するNOｘ 吸着量の比をそれぞれ算出し、結果を図６に示す。
　また実施例１と同様に、排ガス流入側端面から全長の１／３の範囲に第１NOｘ吸着材層20を形成し、排ガス流出側端面から全長の２／３の範囲に第２NOｘ 吸着材層21を形成したNOｘ 吸着装置において、第２NOｘ吸着材層21はハニカム基材１の１リットルあたり 150ｇ固定で形成し、第１NOｘ 吸着材層20をハニカム基材１の１リットルあたり０ｇ、15ｇ、30ｇ、50ｇ、100ｇ、 150ｇ、 200ｇ、 250ｇの８水準でそれぞれ形成した。０ｇのものについては、第２NOｘ 吸着材層21を全長に形成し、これは比較例２と同一のものである。
　それぞれのNOｘ 吸着装置を評価装置にそれぞれ配置し、試験例２と同様にして室温から300℃まで昇温した時に排出されたガス中のNOｘ 濃度を連続的に測定した。そして試験例２と同様にして、第１NOｘ 吸着材層20が０（ゼロ）のもの（比較例２）に吸着したNOｘ量に対するNOｘ 吸着量の比をそれぞれ算出し、結果を図７に示す。
　図６から、下流側の第２NOｘ 吸着材層21の形成量は、ハニカム基材１の１リットルあたり50ｇ以上であることが好ましく、100ｇ以上であることがさらに望ましいことがわかる。また図７から、上流側の第１NOｘ 吸着材層20の形成量も、ハニカム基材１の１リットルあたり50ｇ以上であることが好ましく、100ｇ以上であることがさらに望ましいことがわかる。
　（実施例２）
　図８に本発明の一実施例に係る排ガス浄化装置を示す。この排ガス浄化装置は、リーンバーンエンジン３の排気系に配置されたNOｘ 吸着装置４と、NOｘ 吸着装置４の排ガス下流側に配置されたNOｘ吸蔵還元触媒５と、から構成されている。NOｘ 吸着装置４は、実施例１に係るNOｘ 吸着装置と同様のものである。NOｘ吸着装置４及びNOｘ 吸蔵還元触媒５は、触媒コンバータ６内に直列に収納されている。
　NOｘ 吸蔵還元触媒５は、ハニカム基材50と、そのセル隔壁の表面に形成された触媒層51とからなり、触媒層51はAl２O３、TiO２及びZrO２からなる担体と、その担体に担持された貴金属としてのPt及びNOｘ吸蔵材としてのＫ、Ba及びLiとから構成されている。
　リーンバーンエンジン３は、常時はリーンで燃焼され、間欠的にリッチで燃焼されるように制御されている。始動時など 200℃以下の低温域のリーン排ガスが本実施例の排ガス浄化装置に流入すると、排ガス中のNOｘ はNOｘ吸着装置４の上流側に形成された第１NOｘ 吸着材層20に吸着され、NOｘ 吸蔵還元触媒５にはほとんど流入しない。したがってNOｘ吸蔵還元触媒５が活性化領域でなくても、NOｘ の排出を未然に防止することができる。
　NOｘ 吸蔵還元触媒５は、約 250℃以上にならないと活性化しない。一方、排ガス温度が200℃を超えると、第１NOｘ 吸着材層20に吸着されていたNOｘ が脱離する。しかし脱離したNOｘは、下流側の第２NOｘ 吸着材層21に再び吸着するため、NOｘ 吸蔵還元触媒５にはほとんど流入しない。したがってNOｘ吸蔵還元触媒５が活性化温度に到達する前であっても、NOｘ の排出を未然に防止することができる。
　排ガス温度が約 250℃以上になると、NOｘ 吸蔵還元触媒５が活性化領域となるため、排ガス中に元々含まれているNOｘと、第１NOｘ 吸着材層20及び第２NOｘ 吸着材層21から脱離したNOｘ は、NOｘ吸蔵還元触媒５に吸蔵され、排出が抑制される。
　そして間欠的にリッチ雰囲気の排ガスが流入すると、NOｘ 吸蔵還元触媒５に吸蔵されていたNOｘが放出されるとともに、NOｘ 吸蔵還元触媒５上において、雰囲気中に豊富に存在するHCなどの還元剤によってNOｘ が還元浄化される。
　したがって本実施例の排ガス浄化装置によれば、低温域から高温域までNOｘの排出を抑制することができる。

Claims (7)

  1. 　吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度が 200℃以下の第１NOｘ吸着材と、吸着したNOｘ の脱離量が最大となるピーク温度が 200℃を超える第２NOｘ 吸着材とを含み、該第１NOｘ吸着材を排ガス上流側に配置し、該第１NOｘ 吸着材の排ガス下流側に該第２NOｘ 吸着材を配置したことを特徴とするNOｘ吸着装置。
  2. 　前記第１NOｘ 吸着材はゼオライトである請求項１に記載のNOｘ吸着装置。
  3. 　前記第２NOｘ 吸着材はセリアを含む請求項１又は請求項２に記載のNOｘ吸着装置。
  4. 　前記第１NOｘ 吸着材は、50℃におけるNOｘ吸着量が前記第１NOｘ 吸着材の 100質量部に対して 0.1質量部以上である請求項１～３のいずれかに記載のNOｘ吸着装置。
  5. 　前記第２NOｘ 吸着材は、 200℃におけるNOｘ吸着量が前記第２NOｘ 吸着材の 100質量部に対して 0.1質量部以上である請求項１～４のいずれかに記載のNOｘ吸着装置。
  6. 　前記第１NOｘ 吸着材及び前記第２NOｘ吸着材は、一つの担体基材の排ガス上流側と排ガス下流側とに形成され、前記第１NOｘ 吸着材は該担体基材の排ガス流入側端面から全長の１／10～１／２の範囲に形成されている請求項１～５のいずれかに記載のNOｘ吸着装置。
  7. 　請求項１～６に記載のいずれかのNOｘ 吸着装置の排ガス下流側に、NOｘを還元浄化するNOｘ 還元触媒を配置してなることを特徴とする排ガス浄化装置。
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