JPH06212952A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH06212952A JPH06212952A JP5022151A JP2215193A JPH06212952A JP H06212952 A JPH06212952 A JP H06212952A JP 5022151 A JP5022151 A JP 5022151A JP 2215193 A JP2215193 A JP 2215193A JP H06212952 A JPH06212952 A JP H06212952A
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- exhaust gas
- fuel
- catalytic converter
- fuel reformer
- exhaust
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/30—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel reformer
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒素酸化物(NOx )浄化用触媒コンバータ
の排気ガス入口に注入する還元剤としての炭化水素(H
C)の還元機能を向上する。 【構成】 空気圧縮機により生成される圧縮空気又は排
気管から抽気された排気ガスを燃料改質装置に圧送して
含酸素HCを生成し、NOx 浄化用触媒コンバータに送
給し、NOx 還元作用を促進する。
の排気ガス入口に注入する還元剤としての炭化水素(H
C)の還元機能を向上する。 【構成】 空気圧縮機により生成される圧縮空気又は排
気管から抽気された排気ガスを燃料改質装置に圧送して
含酸素HCを生成し、NOx 浄化用触媒コンバータに送
給し、NOx 還元作用を促進する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジン等の
原動機から排出される排気ガス中の窒素酸化物(以下N
Ox という)を除去する排気ガス浄化装置、特にNOx
還元触媒に還元用炭化水素を添加してNOx 浄化効率を
向上させる排気ガス浄化装置に関する。
原動機から排出される排気ガス中の窒素酸化物(以下N
Ox という)を除去する排気ガス浄化装置、特にNOx
還元触媒に還元用炭化水素を添加してNOx 浄化効率を
向上させる排気ガス浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、供給酸素量が多い状態で運転され
るディーゼルエンジンではNOx の排出量が高レベルと
なる。このためディーゼルエンジンの排気系には酸素過
剰下でNOx を還元処理できる窒素酸化物還元触媒を内
蔵したNOx 触媒コンバータが装着される傾向にある。
るディーゼルエンジンではNOx の排出量が高レベルと
なる。このためディーゼルエンジンの排気系には酸素過
剰下でNOx を還元処理できる窒素酸化物還元触媒を内
蔵したNOx 触媒コンバータが装着される傾向にある。
【0003】ところで、ディーゼルエンジンの排気系に
NOx を還元処理できるNOx 触媒が装着された場合、
該NOx 触媒は、図4に示すような活性化温度Tsoを
上回るとその浄化効率を向上させる事が知られており、
図5に示すような触媒活性域Aを有している。ここで横
軸にはHC/NOx の体積比であるモル比が取られ、縦
軸には排気ガスの温度が取られており、ここでの触媒活
性域はHC/NOx モル比が1以上ある場合と成ってい
る。NOx 触媒の浄化効率を高める手段としては、排気
路のNOx 触媒の上流側に還元用炭化水素HCを添加す
ることが有効であることが知られている。
NOx を還元処理できるNOx 触媒が装着された場合、
該NOx 触媒は、図4に示すような活性化温度Tsoを
上回るとその浄化効率を向上させる事が知られており、
図5に示すような触媒活性域Aを有している。ここで横
軸にはHC/NOx の体積比であるモル比が取られ、縦
軸には排気ガスの温度が取られており、ここでの触媒活
性域はHC/NOx モル比が1以上ある場合と成ってい
る。NOx 触媒の浄化効率を高める手段としては、排気
路のNOx 触媒の上流側に還元用炭化水素HCを添加す
ることが有効であることが知られている。
【0004】前記還元用炭化水素(以下HCと称する)
を添加する手段として、軽油を加熱分解して還元用HC
を得、これを排気ガス浄化用触媒コンバータの上流に注
入する手段がある。
を添加する手段として、軽油を加熱分解して還元用HC
を得、これを排気ガス浄化用触媒コンバータの上流に注
入する手段がある。
【0005】図3に前記還元用HC生成する燃料改質装
置を備えたディーゼルエンジン用排気ガス浄化装置の従
前の1例を示す。図において、1はディーゼルエンジ
ン、2は該エンジン1の排気マニホールド、3は排気
管、4は排気ガス浄化用触媒コンバータである。該触媒
コンバータ4は、ゼオライト系等のNOx 還元用触媒を
備えた公知のNOx 還元触媒コンバータである。
置を備えたディーゼルエンジン用排気ガス浄化装置の従
前の1例を示す。図において、1はディーゼルエンジ
ン、2は該エンジン1の排気マニホールド、3は排気
管、4は排気ガス浄化用触媒コンバータである。該触媒
コンバータ4は、ゼオライト系等のNOx 還元用触媒を
備えた公知のNOx 還元触媒コンバータである。
【0006】5は軽油を加熱、分解してNOx 還元用H
Cを生成する燃料改質装置であり、エンジンの燃料タン
ク6から燃料ポンプ7により送給された燃料の軽油を加
熱分解してNOx 還元用HCを生成する。このHCはH
C供給管8を経て触媒コンバータ4の上流側の排気管3
内に注入される。前記燃料改質装置の詳細な構成、機能
については後述する。9は前記燃料改質装置5と燃料タ
ンク6とを接続する軽油供給管である。
Cを生成する燃料改質装置であり、エンジンの燃料タン
ク6から燃料ポンプ7により送給された燃料の軽油を加
熱分解してNOx 還元用HCを生成する。このHCはH
C供給管8を経て触媒コンバータ4の上流側の排気管3
内に注入される。前記燃料改質装置の詳細な構成、機能
については後述する。9は前記燃料改質装置5と燃料タ
ンク6とを接続する軽油供給管である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の還元用HC
を生成する燃料改質装置においては、該燃料改質装置5
内に軽油加熱用ヒータを収納し、エンジン用燃料タンク
6から送給される燃料油即ち軽油を該ヒータにより加熱
し、軽油改質触媒の作用により軽油を分解せしめて、N
Ox 還元用HCを得ている。
を生成する燃料改質装置においては、該燃料改質装置5
内に軽油加熱用ヒータを収納し、エンジン用燃料タンク
6から送給される燃料油即ち軽油を該ヒータにより加熱
し、軽油改質触媒の作用により軽油を分解せしめて、N
Ox 還元用HCを得ている。
【0008】しかしながら、加熱用ヒータ及び軽油改質
触媒により、燃料用の軽油を加熱分解して得られるNO
x還元用HCは含有酸素量が少ないため、NOx 浄化用
触媒コンバータ4におけるNOx 浄化効率が低いという
問題点がある。
触媒により、燃料用の軽油を加熱分解して得られるNO
x還元用HCは含有酸素量が少ないため、NOx 浄化用
触媒コンバータ4におけるNOx 浄化効率が低いという
問題点がある。
【0009】本発明は、前記問題点を解消し、NOx 浄
化用触媒コンバータ内におけるHCによる還元機能を向
上することにより、NOx 浄化効率を向上せしめた排気
ガス浄化装置を提供する事を目的とする。
化用触媒コンバータ内におけるHCによる還元機能を向
上することにより、NOx 浄化効率を向上せしめた排気
ガス浄化装置を提供する事を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次のように構成したことを特徴とする。 (1)エンジン等の原動機により駆動される空気圧縮機
(過給機のコンプレッサ等)又は別置きの空気圧縮機に
より生成される圧縮空気を燃料改質装置内に導入して、
軽油等の燃料改質用触媒に作用させて含酸素のHCを得
る。
決するため、次のように構成したことを特徴とする。 (1)エンジン等の原動機により駆動される空気圧縮機
(過給機のコンプレッサ等)又は別置きの空気圧縮機に
より生成される圧縮空気を燃料改質装置内に導入して、
軽油等の燃料改質用触媒に作用させて含酸素のHCを得
る。
【0011】(2)エンジンの排気ガス路から分岐抽出
した排気ガスを燃料改質装置内に導入し、排気ガス中の
残存酸素を利用することにより前記(1)と同様に、含
酸素のHCを得る。
した排気ガスを燃料改質装置内に導入し、排気ガス中の
残存酸素を利用することにより前記(1)と同様に、含
酸素のHCを得る。
【0012】
【作用】空気圧縮機により生成した圧縮空気又は排気管
路から分岐抽出した排気ガスを燃料改質装置内に導入し
て、燃料改質用触媒に作用させる。この際において、圧
縮空気中及び排気ガス中に含有する酸素により含酸素H
Cが得られる。この含酸素HCをNOx 浄化用触媒コン
バータの排気ガス入口の上流側に注入することにより、
NOx 還元作用を促進させる。
路から分岐抽出した排気ガスを燃料改質装置内に導入し
て、燃料改質用触媒に作用させる。この際において、圧
縮空気中及び排気ガス中に含有する酸素により含酸素H
Cが得られる。この含酸素HCをNOx 浄化用触媒コン
バータの排気ガス入口の上流側に注入することにより、
NOx 還元作用を促進させる。
【0013】特に抽出排気ガスを使用する場合は、排気
ガスが高温、高圧であるので、これ自体の加熱、加圧作
用により、HCの生成を促進させることができる。
ガスが高温、高圧であるので、これ自体の加熱、加圧作
用により、HCの生成を促進させることができる。
【0014】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図
1、図2を参照して本発明の実施例につき詳細に説明す
ると、図1は本発明の第1実施例を示す系統図、図2は
第2実施例を示す系統図である。
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図
1、図2を参照して本発明の実施例につき詳細に説明す
ると、図1は本発明の第1実施例を示す系統図、図2は
第2実施例を示す系統図である。
【0015】図1において、1はディーゼルエンジン、
2は該ディーゼルエンジンの排気マニホールド、3は排
気管、4は排気ガス浄化用触媒コンバータである。
2は該ディーゼルエンジンの排気マニホールド、3は排
気管、4は排気ガス浄化用触媒コンバータである。
【0016】該触媒コンバータ4は、そのケーシング内
にモノリシス型の触媒担持体を備え、同触媒保持体には
ゼオライト系のNOx 触媒が担持されている。ここでゼ
オライト系のNOx 触媒としては、例えば銅系ゼオライ
ト触媒(CU/ZSM−5)が採用される。この触媒の
特性は、HCの供給を受けることにより、このHC成分
を還元剤としてより活性化し、NOx を効果的にN2 と
O2 に分解すると共に、HCを効果的にH2O 、CO2
に分解することができる。なお、ゼオライト系のNOx
触媒9は上述の図に示したような触媒活性域Aを有す
る。
にモノリシス型の触媒担持体を備え、同触媒保持体には
ゼオライト系のNOx 触媒が担持されている。ここでゼ
オライト系のNOx 触媒としては、例えば銅系ゼオライ
ト触媒(CU/ZSM−5)が採用される。この触媒の
特性は、HCの供給を受けることにより、このHC成分
を還元剤としてより活性化し、NOx を効果的にN2 と
O2 に分解すると共に、HCを効果的にH2O 、CO2
に分解することができる。なお、ゼオライト系のNOx
触媒9は上述の図に示したような触媒活性域Aを有す
る。
【0017】5は、燃料用の軽油を加熱分解してNOx
還元用含酸素HCを生成する燃料改質装置であり、該燃
料改質装置5にはエンジンの燃料タンク6から燃料ポン
プ7により軽油が送給されている。8は燃料改質装置に
より生成された含酸素HCを排気ガス浄化用触媒コンバ
ータ4上流の排気管路3中に導入するためのHC供給管
である。9は前記燃料改質装置5と燃料タンク6とを接
続する軽油供給管である。
還元用含酸素HCを生成する燃料改質装置であり、該燃
料改質装置5にはエンジンの燃料タンク6から燃料ポン
プ7により軽油が送給されている。8は燃料改質装置に
より生成された含酸素HCを排気ガス浄化用触媒コンバ
ータ4上流の排気管路3中に導入するためのHC供給管
である。9は前記燃料改質装置5と燃料タンク6とを接
続する軽油供給管である。
【0018】10はエンジン1により駆動される空気圧
縮機で、例えば過給機のコンプレッサ等であり、12は
該空気圧縮機10と前記燃料改質装置とを接続する空気
管、11は該空気管12の圧縮機10出口を開閉する開
閉弁である。
縮機で、例えば過給機のコンプレッサ等であり、12は
該空気圧縮機10と前記燃料改質装置とを接続する空気
管、11は該空気管12の圧縮機10出口を開閉する開
閉弁である。
【0019】前記燃料改質装置5は、筒状で、二重壁の
中間部にヒータを有する改質触媒収容器を備え、その内
部に軽油改質触媒が充填されている。前記軽油改質触媒
としては、通常ゼオライト系の軽油改質触媒が適用され
る。
中間部にヒータを有する改質触媒収容器を備え、その内
部に軽油改質触媒が充填されている。前記軽油改質触媒
としては、通常ゼオライト系の軽油改質触媒が適用され
る。
【0020】以上のように構成された排気ガス浄化装置
において、ディーゼルエンジン1が運転されると、これ
に連動される空気圧縮機10が運転され、圧縮空気が空
気管12を通って燃料改質装置5に送給される。
において、ディーゼルエンジン1が運転されると、これ
に連動される空気圧縮機10が運転され、圧縮空気が空
気管12を通って燃料改質装置5に送給される。
【0021】前記燃料改質装置5においては、軽油を軽
油改質触媒によって比較的低温(約280°C程度)で
生成物の分布比率を、より低分子化されたものに変化さ
せる。即ち軽油を炭素数12以下のHC(炭化水素)を
主成分とするように改質してHC供給管8内に送給す
る。
油改質触媒によって比較的低温(約280°C程度)で
生成物の分布比率を、より低分子化されたものに変化さ
せる。即ち軽油を炭素数12以下のHC(炭化水素)を
主成分とするように改質してHC供給管8内に送給す
る。
【0022】その際において、空気圧縮機10から送給
されてきた圧縮空気中の酸素がHCに混入され、燃料改
質装置5からは酸素を相当量含有したHCが、排気ガス
浄化用触媒コンバータ4の排気ガス管路3中に注入され
る。従って前記NOx 浄化用の触媒コンバータ4内には
含酸素HCが還元剤として導入されることとなり、従来
のものよりもNOx 還元作用が促進される。
されてきた圧縮空気中の酸素がHCに混入され、燃料改
質装置5からは酸素を相当量含有したHCが、排気ガス
浄化用触媒コンバータ4の排気ガス管路3中に注入され
る。従って前記NOx 浄化用の触媒コンバータ4内には
含酸素HCが還元剤として導入されることとなり、従来
のものよりもNOx 還元作用が促進される。
【0023】尚、前記第1実施例においては、エンジン
により駆動される空気圧縮機により圧縮空気を得ている
が、例えばモーター駆動のようなエンジンとは別置きの
独立型空気圧縮機でもよいのは勿論である。
により駆動される空気圧縮機により圧縮空気を得ている
が、例えばモーター駆動のようなエンジンとは別置きの
独立型空気圧縮機でもよいのは勿論である。
【0024】図2に示す第2実施例において、21は排
気管路3から分岐して燃料改質装置5に接続される排気
抽出管、22は該排気抽出管路21を開閉する開閉弁で
ある。
気管路3から分岐して燃料改質装置5に接続される排気
抽出管、22は該排気抽出管路21を開閉する開閉弁で
ある。
【0025】この実施例の場合は、前記第1実施例の圧
縮空気に代えて、排気ガスの一部を抽気して燃料改質装
置5に導き、排気ガス中の残存酸素をHCに混入させて
含酸素HCとしNOx 還元作用を促進させる。この場合
は、排気ガス自体が高温、高圧であるので、触媒の加熱
作用をなし、ヒータの消費電力を低減できるという効果
を有する。その他の構成、機能は前記第1実施例と同様
であり、同一の部材には同一の符号を付して示す。
縮空気に代えて、排気ガスの一部を抽気して燃料改質装
置5に導き、排気ガス中の残存酸素をHCに混入させて
含酸素HCとしNOx 還元作用を促進させる。この場合
は、排気ガス自体が高温、高圧であるので、触媒の加熱
作用をなし、ヒータの消費電力を低減できるという効果
を有する。その他の構成、機能は前記第1実施例と同様
であり、同一の部材には同一の符号を付して示す。
【0026】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、燃料改質装置内に圧縮空気又は排気ガ
スの一部を注入することにより、含酸素の炭化水素を得
ることができ、これをNOx 浄化触媒コンバータに供給
することにより、従来のものよりもNOx 還元作用を促
進することができる。
本発明によれば、燃料改質装置内に圧縮空気又は排気ガ
スの一部を注入することにより、含酸素の炭化水素を得
ることができ、これをNOx 浄化触媒コンバータに供給
することにより、従来のものよりもNOx 還元作用を促
進することができる。
【0027】また、排気ガスの一部を利用する場合は、
該排気ガスの加熱作用により燃料改質装置内のヒータの
消費電力を低減することができる。等の種々の著効を有
す。
該排気ガスの加熱作用により燃料改質装置内のヒータの
消費電力を低減することができる。等の種々の著効を有
す。
【図1】本発明の第1実施例を示す系統図。
【図2】本発明の第2実施例を示す系統図。
【図3】従来例を示す図1応当図。
【図4】NOx 還元用触媒コンバータの性能説明用線
図。
図。
【図5】NOx 還元用触媒コンバータの性能説明用線
図。
図。
1 ディーゼルエンジン 2 排気マニホールド 3 排気管 4 排気ガス浄化用触媒コンバータ 5 燃料改質装置 6 燃料タンク 8 HC供給管 10 空気圧縮機 12 空気管 21 排気抽出管
Claims (2)
- 【請求項1】 ディーゼルエンジン等の原動機から排出
される排気ガス中の窒素酸化物(NOx )を除去する排
気ガス浄化用触媒コンバータと、燃料改質触媒を介して
燃料を加熱、分解し、炭化水素(HC)を生成する燃料
改質装置と、該燃料改質装置で生成されたHCを前記触
媒コンバータの排気ガス入口の上流側に注入するHC供
給管路とを備えた排気ガス浄化装置において、圧縮空気
を生成する空気圧縮機と、該空気圧縮機と前記燃料改質
装置とを接続し、圧縮空気を燃料改質装置内に供給する
空気管路とを備えた事を特徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項2】 ディーゼルエンジン等の原動機から排出
される排気ガス中の窒素酸化物(NOx )を除去する排
気ガス浄化用触媒コンバータと、燃料改質触媒を介して
燃料を加熱、分解して炭化水素(HC)を生成する燃料
改質装置と、該燃料改質装置で生成されたHCを前記触
媒コンバータの排気ガス入口の上流側に注入するHC供
給管路とを備えた排気ガス浄化装置において、前記原動
機からの排気管路から分岐されて前記燃料改質装置に接
続され、排気ガスの一部を前記燃料改質装置内に供給す
る排気抽土管を備えたことを特徴とする排気ガス浄化装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5022151A JP2850689B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5022151A JP2850689B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06212952A true JPH06212952A (ja) | 1994-08-02 |
JP2850689B2 JP2850689B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=12074857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5022151A Expired - Fee Related JP2850689B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2850689B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0971102A2 (en) | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | NOx reduction system for combustion exhaust gas |
WO2001034950A1 (en) * | 1999-11-10 | 2001-05-17 | Engelhard Corporation | METHOD AND APPARATUS TO PROVIDE REDUCTANT FOR NO¿x? |
JP2003074331A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス浄化装置及び排ガス処理方法 |
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FR2843166A1 (fr) * | 2002-07-31 | 2004-02-06 | Toyota Motor Co Ltd | Dispositif de purification des emissions d'echappement pour un moteur a combustion interne |
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