JP2004204700A - 排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を採用した場合における目詰まりの発生を確実に防止し得るようにした排気浄化装置を提供する。
【解決手段】排気ガス７が流通する排気管９の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをＨＣと反応させ得るよう反応選択性を高めた卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を装備し、該ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を担持している担体の前端面から後方へ向けた所要範囲に限り、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒１２を前記高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０に置き換えて担持せしめる。
【選択図】 図１
【解決手段】排気ガス７が流通する排気管９の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをＨＣと反応させ得るよう反応選択性を高めた卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を装備し、該ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を担持している担体の前端面から後方へ向けた所要範囲に限り、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒１２を前記高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０に置き換えて担持せしめる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関に適用される排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯx（窒素酸化物）をＨＣ（炭化水素）と反応させ得るよう反応選択性を高めたＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を装備し、該ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の上流側に必要量のＨＣを添加して該ＨＣをＨＣ選択還元型ＮＯx触媒上で排気ガス中のＮＯxと還元反応させ、これによりＮＯxの排出濃度を低減し得るようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１７３４６号公報
【０００４】
この種のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒としては、白金，パラジウムなどの貴金属系酸化触媒や、銅・ゼオライト，鉄・ゼオライトなどの卑金属系酸化触媒が前述した如き性質を有するものとして既に知られているが、図３中に曲線Ａで示す如く、前者の貴金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では低温域にて高活性を示し、図３中に曲線Ｂで示す如く、後者の卑金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では高温域にて高活性を示すものとなる。
【０００５】
そして、中低速での走行が主体となる国内の路線バスなどの車両では、排気ガスの低温域でのＮＯx低減率が高まるよう貴金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒が採用され、高速走行が主体となる海外使用の長距離輸送トラックなどの車両では、排気ガスの高温域でのＮＯx低減率が高まるよう卑金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒が採用されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を採用した車両において、排気温度が低い低速走行が続いたり、ＨＣが過剰に添加されたり、煤分が多く発生したりした場合に、触媒活性が低くなっているＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の前端面に処理しきれないＨＣが溜り、これによりＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の前端面がべたべたしたウェット状態となって煤分が付着し易くなり、ここに煤分が酸化処理されることなく溜り続けてＨＣ選択還元型ＮＯx触媒が目詰まりを起こす虞れがあった。
【０００７】
即ち、図４中に曲線Ａで示す如く、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では比較的低い温度域から高いＨＣ燃焼率を示すのに対し、図４中に曲線Ｂで示す如く、卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒ではある程度高い温度域にならないとＨＣ燃焼率が上昇してこないため、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では起こり難い目詰まりの問題が起こり得たのである。
【０００８】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を採用した場合における目詰まりの発生を確実に防止し得るようにした排気浄化装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをＨＣと反応させ得るよう反応選択性を高めた卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を装備し、該ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を担持している担体の前端面から後方へ向けた所要範囲に限り、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒を前記高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒に置き換えて担持せしめたことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。
【００１０】
而して、このようにすれば、排気温度が低い低速走行が続いたり、ＨＣが過剰に添加されたり、煤分が多く発生したりした場合に、ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を担持している担体の前端面にＨＣが付着しても、ここには貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒が担持されているので、その付着したＨＣが良好に酸化処理される結果、担体の前端面がドライ状態に保持されて煤分の付着が生じ難くなり、担体の前端面に煤分が酸化処理されることなく溜り続けて目詰まりを起こすといった不具合が起こらなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図中１はディーゼル機関であるエンジン（内燃機関）を示し、ここに図示しているエンジン１では、ターボチャージャ２が備えられており、エアクリーナ３から導いた空気４が吸気管５を介し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへと送られ、該コンプレッサ２ａで加圧された空気４が更にインタークーラ６へと送られて冷却され、該インタークーラ６から図示しないインテークマニホールドへと空気４が導かれてエンジン１の各シリンダに導入されるようにしてある。
【００１３】
また、このエンジン１の各シリンダから排出された排気ガス７がエキゾーストマニホールド８を介し前記ターボチャージャ２のタービン２ｂへと送られ、該タービン２ｂを駆動した排気ガス７が排気管９を介し車外へ排出されるようにしてある。
【００１４】
そして、排気ガス７が流通する排気管９の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをＨＣと反応させ得るよう反応選択性を高めた卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０がケーシング１１に抱持されて装備されており、このＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を担持している担体の前端面から後方へ向けた所要範囲に限り、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒１２が前記ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０に置き換えられて担持されるようになっている。
【００１５】
ここで、前記ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０には、銅・ゼオライト，鉄・ゼオライトなどといった従来周知の卑金属系酸化触媒を採用し、また、前記ＨＣ酸化触媒１２には、白金，パラジウムなどといった従来周知の貴金属系酸化触媒を採用すれば良く、また、これらＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０及びＨＣ酸化触媒１２を担持している担体には、アルミナなどによりフロースルー方式のハニカム構造物として形成されたものを採用すれば良い。
【００１６】
尚、主たるＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０のＮＯx低減効果を高く維持する上では、担体の前端部付近に占めるＨＣ酸化触媒１２の担持範囲を極力少なくすることが好ましいが、あまりＨＣ酸化触媒１２の担持範囲を少なくしすぎると、後述するＨＣの酸化処理の効率が悪くなってしまうので、ＨＣの良好な酸化処理が期待できる範囲で必要最小限の担持範囲に限定しておくことが好ましい。
【００１７】
また、ここに図示している例では、排気管９におけるケーシング１１の入口付近と、所要場所に設けた燃料タンク１３との間が燃料供給管１４により接続されており、該燃料供給管１４の途中に装備した供給ポンプ１５の駆動により燃料タンク１３内の軽油などの燃料１６（ＨＣ）を噴射ノズル１７を介しケーシング１１の入口付近に添加し得るようにしてある。
【００１８】
而して、このように排気浄化装置を構成すれば、排気温度が低い低速走行が続いたり、ＨＣが過剰に添加されたり、煤分が多く発生したりした場合に、ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を担持している担体の前端面に噴射ノズル１７からのＨＣが付着しても、ここには貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒１２が担持されているので、その付着したＨＣが良好に酸化処理される結果、担体の前端面がドライ状態に保持されて煤分の付着が生じ難くなり、担体の前端面に煤分が酸化処理されることなく溜り続けて目詰まりを起こすといった不具合が起こらなくなる。
【００１９】
従って、上記形態例によれば、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を採用した場合における目詰まりの発生を確実に防止することができるので、前記ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０によるＮＯx低減効果を長期間に亘り安定して維持することができる。
【００２０】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を採用した場合における目詰まりの発生を確実に防止することができるので、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒によるＮＯx低減効果を長期間に亘り安定して維持することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１の高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の詳細を示す拡大図である。
【図３】ＮＯx低減率と温度との関係を示すグラフである。
【図４】ＨＣ燃焼率と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
７ 排気ガス
９ 排気管
１０ 高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒
１２ ＨＣ酸化触媒
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関に適用される排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯx（窒素酸化物）をＨＣ（炭化水素）と反応させ得るよう反応選択性を高めたＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を装備し、該ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の上流側に必要量のＨＣを添加して該ＨＣをＨＣ選択還元型ＮＯx触媒上で排気ガス中のＮＯxと還元反応させ、これによりＮＯxの排出濃度を低減し得るようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１７３４６号公報
【０００４】
この種のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒としては、白金，パラジウムなどの貴金属系酸化触媒や、銅・ゼオライト，鉄・ゼオライトなどの卑金属系酸化触媒が前述した如き性質を有するものとして既に知られているが、図３中に曲線Ａで示す如く、前者の貴金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では低温域にて高活性を示し、図３中に曲線Ｂで示す如く、後者の卑金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では高温域にて高活性を示すものとなる。
【０００５】
そして、中低速での走行が主体となる国内の路線バスなどの車両では、排気ガスの低温域でのＮＯx低減率が高まるよう貴金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒が採用され、高速走行が主体となる海外使用の長距離輸送トラックなどの車両では、排気ガスの高温域でのＮＯx低減率が高まるよう卑金属系酸化触媒から成るＨＣ選択還元型ＮＯx触媒が採用されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を採用した車両において、排気温度が低い低速走行が続いたり、ＨＣが過剰に添加されたり、煤分が多く発生したりした場合に、触媒活性が低くなっているＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の前端面に処理しきれないＨＣが溜り、これによりＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の前端面がべたべたしたウェット状態となって煤分が付着し易くなり、ここに煤分が酸化処理されることなく溜り続けてＨＣ選択還元型ＮＯx触媒が目詰まりを起こす虞れがあった。
【０００７】
即ち、図４中に曲線Ａで示す如く、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では比較的低い温度域から高いＨＣ燃焼率を示すのに対し、図４中に曲線Ｂで示す如く、卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒ではある程度高い温度域にならないとＨＣ燃焼率が上昇してこないため、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒では起こり難い目詰まりの問題が起こり得たのである。
【０００８】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を採用した場合における目詰まりの発生を確実に防止し得るようにした排気浄化装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをＨＣと反応させ得るよう反応選択性を高めた卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を装備し、該ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を担持している担体の前端面から後方へ向けた所要範囲に限り、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒を前記高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒に置き換えて担持せしめたことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。
【００１０】
而して、このようにすれば、排気温度が低い低速走行が続いたり、ＨＣが過剰に添加されたり、煤分が多く発生したりした場合に、ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を担持している担体の前端面にＨＣが付着しても、ここには貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒が担持されているので、その付着したＨＣが良好に酸化処理される結果、担体の前端面がドライ状態に保持されて煤分の付着が生じ難くなり、担体の前端面に煤分が酸化処理されることなく溜り続けて目詰まりを起こすといった不具合が起こらなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図中１はディーゼル機関であるエンジン（内燃機関）を示し、ここに図示しているエンジン１では、ターボチャージャ２が備えられており、エアクリーナ３から導いた空気４が吸気管５を介し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへと送られ、該コンプレッサ２ａで加圧された空気４が更にインタークーラ６へと送られて冷却され、該インタークーラ６から図示しないインテークマニホールドへと空気４が導かれてエンジン１の各シリンダに導入されるようにしてある。
【００１３】
また、このエンジン１の各シリンダから排出された排気ガス７がエキゾーストマニホールド８を介し前記ターボチャージャ２のタービン２ｂへと送られ、該タービン２ｂを駆動した排気ガス７が排気管９を介し車外へ排出されるようにしてある。
【００１４】
そして、排気ガス７が流通する排気管９の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをＨＣと反応させ得るよう反応選択性を高めた卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０がケーシング１１に抱持されて装備されており、このＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を担持している担体の前端面から後方へ向けた所要範囲に限り、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒１２が前記ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０に置き換えられて担持されるようになっている。
【００１５】
ここで、前記ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０には、銅・ゼオライト，鉄・ゼオライトなどといった従来周知の卑金属系酸化触媒を採用し、また、前記ＨＣ酸化触媒１２には、白金，パラジウムなどといった従来周知の貴金属系酸化触媒を採用すれば良く、また、これらＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０及びＨＣ酸化触媒１２を担持している担体には、アルミナなどによりフロースルー方式のハニカム構造物として形成されたものを採用すれば良い。
【００１６】
尚、主たるＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０のＮＯx低減効果を高く維持する上では、担体の前端部付近に占めるＨＣ酸化触媒１２の担持範囲を極力少なくすることが好ましいが、あまりＨＣ酸化触媒１２の担持範囲を少なくしすぎると、後述するＨＣの酸化処理の効率が悪くなってしまうので、ＨＣの良好な酸化処理が期待できる範囲で必要最小限の担持範囲に限定しておくことが好ましい。
【００１７】
また、ここに図示している例では、排気管９におけるケーシング１１の入口付近と、所要場所に設けた燃料タンク１３との間が燃料供給管１４により接続されており、該燃料供給管１４の途中に装備した供給ポンプ１５の駆動により燃料タンク１３内の軽油などの燃料１６（ＨＣ）を噴射ノズル１７を介しケーシング１１の入口付近に添加し得るようにしてある。
【００１８】
而して、このように排気浄化装置を構成すれば、排気温度が低い低速走行が続いたり、ＨＣが過剰に添加されたり、煤分が多く発生したりした場合に、ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を担持している担体の前端面に噴射ノズル１７からのＨＣが付着しても、ここには貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒１２が担持されているので、その付着したＨＣが良好に酸化処理される結果、担体の前端面がドライ状態に保持されて煤分の付着が生じ難くなり、担体の前端面に煤分が酸化処理されることなく溜り続けて目詰まりを起こすといった不具合が起こらなくなる。
【００１９】
従って、上記形態例によれば、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０を採用した場合における目詰まりの発生を確実に防止することができるので、前記ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒１０によるＮＯx低減効果を長期間に亘り安定して維持することができる。
【００２０】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を採用した場合における目詰まりの発生を確実に防止することができるので、高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒によるＮＯx低減効果を長期間に亘り安定して維持することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１の高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒の詳細を示す拡大図である。
【図３】ＮＯx低減率と温度との関係を示すグラフである。
【図４】ＨＣ燃焼率と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
７ 排気ガス
９ 排気管
１０ 高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒
１２ ＨＣ酸化触媒
Claims (1)
- 排気ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをＨＣと反応させ得るよう反応選択性を高めた卑金属系酸化触媒から成る高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を装備し、該ＨＣ選択還元型ＮＯx触媒を担持している担体の前端面から後方へ向けた所要範囲に限り、貴金属系酸化触媒から成る低温活性型のＨＣ酸化触媒を前記高温活性型のＨＣ選択還元型ＮＯx触媒に置き換えて担持せしめたことを特徴とする排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002371533A JP2004204700A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002371533A JP2004204700A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004204700A true JP2004204700A (ja) | 2004-07-22 |
Family
ID=32810392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002371533A Pending JP2004204700A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004204700A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB2454276A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-06 | T Baden Hardstaff Ltd | Exhaust system |
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| CN101979847A (zh) * | 2009-06-17 | 2011-02-23 | 通用汽车环球科技运作公司 | 含有hc-scr和二元催化剂的排气处理***及其使用方法 |
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| WO2014115228A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002371533A patent/JP2004204700A/ja active Pending
Cited By (11)
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