JPH06285371A - リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法 - Google Patents
リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法Info
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- JPH06285371A JPH06285371A JP6012751A JP1275194A JPH06285371A JP H06285371 A JPH06285371 A JP H06285371A JP 6012751 A JP6012751 A JP 6012751A JP 1275194 A JP1275194 A JP 1275194A JP H06285371 A JPH06285371 A JP H06285371A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
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- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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Abstract
からの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法を
提供する。 【構成】 白金およびパラジウムよりなる群から選ばれ
た少なくとも1種の貴金属およびカリウム、ナトリウ
ム、ルビジウムおよびセシウムよりなる群から選ばれた
少なくとも1種のアルカリ金属の酸化物を含有する触媒
活性成分および耐火性無機酸化物よりなる混合物を、不
活性担体に担持してなる触媒であって、該触媒単独ある
いは該触媒と酸化触媒または三元触媒とを組合わせてガ
ソリン燃料を用いたリーンバエンジンからの排気ガスが
浄化される。
Description
リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための
触媒および浄化する方法に関するものである。
工業用プラント等から排出される排気ガス中には、窒素
酸化物(以下、窒素酸化物の総称としてNOxという場
合がある)等の有害成分が含まれ、大気汚染の原因とな
っている。このため、この排気ガスのNOxの除去が種
々の方面から検討されている。
元触媒を用いて排気ガスを処理し、炭化水素(HC)お
よび一酸化炭素(CO)と同時にNOxを除去する方法
が用いられている。この方法は燃料が完全燃焼するだけ
の空気(空気と燃料の比をA/F比という)を導入する
条件で行なわれる。しかしながら、A/F比が大きくな
る(以下、酸化雰囲気状態またはリーン状態という)
と、排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素等の未燃焼成分
を完全燃焼させるのに必要な酸素量より過剰な酸素が存
在することになるので、このような酸化雰囲気状態にお
いては、通常の三元触媒によってNOxを還元除去する
ことは困難である。
ジンやボイラーにおいて窒素酸化物を除去する場合、ア
ンモニア、水素または一酸化炭素等の還元剤を用いる方
法が一般的である。しかしながら、この方法においては
未反応の還元剤の回収、処理のための特別な装置が必要
という問題がある。
り排出される二酸化炭素の増加による地球温暖化等の問
題により低燃費化の傾向にある。このような場合、排気
ガスは、一層、リーン状態となり、上記NOx還元の問
題は、さらに大きな問題となる。
を含有する結晶性アルミノ珪酸塩からなるNOx分解触
媒を用いる方法が提案されているが(特開昭60−12
5250号公報、米国特許4297328号明細書)、
これは単に一酸化窒素(NO)が窒素(N2 )と酸素
(O2 )とに分解可能であると示されているにすぎず、
実際の排気ガス条件下で有効に窒素酸化物を除去するこ
とは困難である。
熱性に問題があり、排気ガスが700℃を超える条件下
に長時間さらされる場合、耐久性に問題がある。
は、炭化水素の存在下に酸化雰囲気化で銅含有触媒を用
いて排気ガスを処理すると炭化水素との反応が優先的に
促進され、NOxが効率よく除去できることが記載され
ている。この方法において使用する炭化水素は、排気ガ
ス中に含まれている炭化水素でも、あるいは外部から必
要に応じて添加する炭化水素でもよいとされ、その具体
的態様として排気ガスをまず銅含有触媒に接触させてN
Oxを除去し、ついで酸化触媒に接触させて炭化水素、
一酸化炭素等を除去する方法も開示されている。
気ガスに晒されるとNOx分解性能が低下するため、こ
の対策として上記触媒を並列に配置し、排気ガスが高温
になった時、酸化触媒あるいは三元触媒側へバイパスさ
せる方法が開示されている(特開平1−171625号
公報)。
触媒としては、アルカリ金属等とともに酸化アルミニウ
ムの担体に白金等を担持した触媒(特開昭49−213
79号公報)、活性アルミナ、白金およびバリウム酸化
物からなる触媒(特開昭55−67334号公報)が開
示されているが、これらの触媒の使用条件は、対象排気
ガス中に酸素が少ない状態(還元雰囲気状態)またはス
トイキオメトリー付近である。
白金、ロジウム、タングステン、アルカリ金属の各成分
を担持してなる触媒が開示されているが(特公昭58−
45288号公報)、この酸化雰囲気状態はZ値で1.
4(A/F比換算で、約14.70〜14.75)であ
り、実質的には、ストイキオメリー付近の使用に適した
触媒である。
っても、特に、定速走行時にA/F比が15以上の領域
で使用される場合に、上記の酸化雰囲気状態で使用可能
な触媒を用いると、NOx還元は十分に行なわれないも
のである。このように排気ガス中のNOxを効率よく分
解除去し、しかも高温耐久性に優れた窒素酸化物分解触
媒は開発されていないのが現状である。
目的は、ガソリン燃料を用いたリーンバーンエンジンか
らの排気ガス中の窒素酸化物の浄化触媒および浄化方法
を提供することにある。
パラジウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の貴
金属およびカリウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセ
シウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のアルカ
リ金属の酸化物を含有する触媒活性成分および耐火性無
機酸化物よりなる混合物を、不活性担体に担持してなる
ガソリン燃料を用いたリーンバーンエンジンからの排気
ガス中の窒素酸化物を浄化するための触媒により達成さ
れる。
バーンエンジン搭載車からの排気ガスを、白金およびパ
ラジウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の貴金
属およびカリウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシ
ウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のアルカリ
金属の酸化物を含有する触媒活性成分および耐火性無機
酸化物よりなる混合物を不活性担体に担持してなる触媒
に接触させ、ついで該排気ガスを酸化触媒または三元触
媒と接触させることを特徴とするリーンバーンエンジン
搭載車からの排気ガスの浄化方法によっても達成され
る。
びパラジウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の
貴金属、好ましくは白金および/またはパラジウムおよ
びカリウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムよ
りなる群から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属の
酸化物を含有する触媒活性成分および耐火性無機酸化物
よりなる混合物を、不活性担体に担持させてなるもので
ある。
力ではロジウムに劣るといわれている白金および/また
はパラジウムを主成分とする触媒系において白金および
/またはパラジウムとアルカリ金属とを組合わせた触媒
を用いることにより、A/F比が大きくなる酸化雰囲気
状態、特にA/F比が15以上でのNOxを還元除去し
得るという効果を見出し、本発明を完成するに至ったの
である。
たはパラジウムの使用量は、使用条件によっても異なる
が、通常触媒1リットル当り0.1〜10g、好ましく
は0.5〜5gである。すなわち、白金および/または
パラジウムの量が0.1/リットル未満である場合は、
COおよびTHCの酸化活性が低下することによりNO
xに対する浄化活性が低下し、一方10g/リットルを
超える場合は、添加量に見合う性能向上がみられないも
のである。
によっても異なるが、通常触媒1リットル当りアルカリ
金属として1〜30g、好ましくは3〜20gである。
すなわち、アルカリ金属が1g/リットル未満である場
合は、貴金属の酸化活性を十分に抑制することができ
ず、優先的にCOおよびTHCが反応し、NOx浄化活
性が低下し、一方30g/リットルを超える場合は、貴
金属による酸化活性の抑制が大となり、COおよびTH
Cの酸化活性が低下し、NOx浄化活性も低下する。
NOx性能は、ロジウムを使用せずに得られるものであ
るが、適用する車種によっては、少量のロジウムを添加
を妨げるものではない。
ナ、δ−アルミナ、η−アルミナ、θ−アルミナ等の活
性アルミナ、α−アルミナ、チタニア、ジルコニア、こ
れらの複合酸化物、例えばアルミナ−チタニア、アルミ
ナ−ジルコニア、チタニア−ジルコニア等があるが、好
ましくは活性アルミナ、ジルコニア等である。該耐火性
無機酸化物は、通常粉末状であり、また、そのBrun
auer−Emmett−Teller(以下、BET
という)表面積は、10〜400m2 /g、好ましくは
50〜300m2 /gである。
トル当たり10〜400g、好ましくは100〜300
gである。すなわち、10g/リットル未満の場合は、
十分な性能が得られないものであり、一方、400g/
リットルを超える場合は、使用量に見合った性能が得ら
れず、背圧の上昇などの問題を生じることがある。
の硝酸塩、硫酸塩、塩化物等の無機塩やアンミン錯塩等
の有機酸塩等があり、白金について例示すると、塩化白
金酸、ジニトロジアミン白金、塩化白金酸カリウム、塩
化白金酸ナトリウム等がある。
ルカリ金属の水酸化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、リン
酸塩、塩酸塩等の無機酸塩や有機酸塩等がある。
ペレット状、モノリス担体等があるが、好ましくは、モ
ノリス担体である。モノリス担体としては、通常、セラ
ミックハニカム担体と称されるものであればよく、特に
コージエライト、ムライト、α−アルミナ、ジルコニ
ア、チタニア、リン酸チタン、アルミニウムチタネー
ト、ベタライト、スポジュメン、アルミノシリケート、
マグネシウムシリケート等を材料とするハニカム担体が
好ましく、なかでもコージエライト質のものが特に好ま
しい。そのほか、ステンレス鋼、Fe−Cr−Al合金
等のごとき酸化抵抗性の耐熱金属を用いて一体構造体と
したものも使用される。
ト状素子を巻き固める方法等で製造される。そのガス通
過口(セル形状)の形は、6角形、4角形、3角形また
はコルゲーション形のいずれであってもよい。セル密度
(セル数/単位断面積)は150〜600セル/平方イ
ンチあれば十分に使用可能であり、好ましくは100〜
500セル/平方インチである。
ぎの方法がある。
性無機酸化物を一括し、水性スラリーとし、該水性スラ
リーをモノリス担体に被覆し、ついで乾燥し、必要によ
り焼成して完成触媒とする方法、(2) 上記貴金属源
および耐火性無機酸化物を一括し、水性スラリーとし、
該水性スラリーをモノリス担体に被覆し、ついで乾燥
し、必要により焼成、さらに該担体をアルカリ金属源の
水溶液に浸漬したのち乾燥し、さらに必要により焼成し
て完成触媒とする方法、(3) 上記アルカリ金属酸化
物源および耐火性無機酸化物を一括し、水性スラリーと
し、該水性スラリーをモノリス担体に被覆し、ついで乾
燥し、必要により焼成し、さらに該担体を貴金属源の水
溶液に浸漬したのち乾燥し、さらに必要により焼成して
完成触媒とする方法、(4) 貴金属源の水溶液の耐火
性無機酸化物を加え、十分に混合した後、乾燥し、必要
により焼成し、貴金属担持耐火性無機酸化物の粉体を得
る。これを水性スラリーとし、該水性スラリーをモノリ
ス担体に被覆し、ついで乾燥し、必要により焼成し、さ
らに該担体をアルカリ金属源の水溶液に浸漬したのち乾
燥し、さらに必要により焼成して完成触媒とする方法、
(5) アルカリ金属源の水溶液に耐火性無機酸化物を
加え、十分に混合した後、乾燥し、必要により焼成し、
アルカリ貴金属担持耐火性無機酸化物の粉体を得る。こ
れを水性スラリーとし、該水性スラリーをモノリス担体
に被覆し、ついで乾燥し、必要により焼成し、さらに該
担体を貴金属源の水溶液に浸漬したのち乾燥し、さらに
必要に焼成して完成触媒とする方法等がある。
担持耐火性無機酸化物等を水性スラリーとする方法とし
ては、通常水性スラリーとしうる方法であれば何れでも
よいが、例えばボールミルによる湿式粉砕である。
の粘度、取り扱いの便を考慮すると、完成触媒の最終段
階でアルカリ金属源を添加または担持する方法が好まし
い。
を被覆した担体は、乾燥後、必要により200〜800
℃、好ましく300〜700℃の温度で1〜10時間、
好ましくは2〜5時間焼成されて完成触媒を得る。
タに装入されて、ガソリン燃料を用いたリーンバーンエ
ンジンからの排気ガスの浄化に使用される。この場合、
定速走行時のリーン状態(酸化雰囲気状態)におけるA
/F比は少なくとも15以上、定速走行時の燃費を考慮
すると18以上が好ましいといわれている。
仕方は、負荷の大きい加速では主として理論A/F比が
14.7(以下、ストイキオメトリーという場合があ
る)付近で行ない、負荷の小さい加速、アイドリング、
クルージング等では、理論A/F比よりも空気量の多い
リーン下で行なわれる。したがって、リーンバーンエン
ジンからの排気ガスは、負荷の大きい加速ではストイキ
オメトリー付近であり、負荷の小さい加速、アイドリン
グ、クルージング等ではリーンとなる。
た場合、道路状況や交通事情等によりこのエンジンの運
転の仕方は、ストイキオメトリーとリーンとが繰り返え
されることになる。例えば、国内の道路状況や交通事情
等を考慮した10.15モードでのリーンバーンエンジ
ンの運転条件は、図1に示すとおりである。
定でも優れたNOx浄化性能を示す。
ータに装入されてガソリン燃料を用いたリーンバーンエ
ンジンからの排気ガスの浄化に使用され、十分なCO、
HC、NOx浄化性能を発揮するが、さらにCO、HC
の浄化が必要な車種においては第二のコンバータに装入
された酸化触媒を本触媒の下流に合わせて使用するシス
テムが推薦される。また、酸化触媒の代わりに三元触媒
の使用も可能である。
および/またはパラジウムである貴金属とアルミナ、チ
タニア、シリカ等の耐火性無機酸化物である。さらに、
酸化ランタン(La2 O3 )等の稀土類酸化物や鉄、コ
バルト、ニッケル等の金属を1種または2種以上添加す
る場合がある。担持量は、触媒1リットル当たり貴金属
が0.1〜2g/リットルが好ましく、耐火性無機酸化
物が10〜300g/リットルが好ましく、また希土類
元素の酸化物を添加する場合は、0を超えて150g/
以下が好ましい。貴金属が0.1g/リットル未満であ
る場合は浄化能力が低く、2g/リットルを超えて添加
しても添加に見合った効果が少ないものである。耐火性
無機酸化物が10g/リットル未満である場合は貴金属
等の分散性が低くなり好ましくなく、300g/リット
ルを超える場合は、ハニカム等の担体に耐火性無機酸化
物を担持した場合のハニカムの目詰まりを生じるため、
好ましくはないものである。希土類元素の酸化物を添加
するのは、耐火性無機酸化物の熱安定性の向上のためで
あるが、150g/リットルを超えて添加する場合は触
媒成分の担持強度を低下させることになるため好ましく
はない。本発明では排気ガスの上流側に白金およびパラ
ジウムから選ばれた少なくとも1種の金属とカリウム、
ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムから選ばれた少
なくとも1種の金属と耐火性無機酸化物を含有する触媒
を配置し、ついで酸化触媒を配置したときは酸化触媒を
配置しない場合に比べてさらにCOやHC等を低減する
ことができる。
は、白金およびロジウムあるいはパラジウムおよびロジ
ウムあるいは白金、パラジウムおよびロジウムである貴
金属とアルミナ、チタニア、シリカ等の耐火性無機酸化
物と、セリアとが必須である。さらにジルコニア、セリ
ウム以外の希土類元素の酸化物、例えば、酸化ランタン
(La2 O3 )等の希土類元素の酸化物を添加すること
もできる。また該三元触媒は、通常ハニカム等の通常触
媒担体として用いられるものに触媒成分を担持し調製さ
れる。触媒1リットル当たりの担持量は、貴金属を0.
1〜2g/リットルが好ましく、アルミナ、チタニア、
シリカ等の耐火性無機酸化物を10〜300g/リット
ルが好ましく、セリア(Ce2 O3 )を10〜150g
/リットルが好ましく、セリウム以外の希土類元素の酸
化物を0を超え50g/リットル以下であることが好ま
しい。貴金属を0.1g/リットル未満である場合は、
浄化能力が低く、2g/リットルを超えて添加しても添
加に見合った効果が少ないものである。耐火性無機酸化
物が10g/リットル未満である場合は貴金属等の分散
性が低くなり好ましくなく、300g/リットルを超え
る場合は、ハニカム等の担体に耐火性無機酸化物を担持
した場合のハニカムの目詰まりを生じるため、好ましく
はないものである。セリアが10g/リットル未満であ
る場合はセリアの酸素貯蔵排出効果が触媒全体に十分に
発揮できず、150g/リットルを超える場合は触媒成
分の担持強度を低下させるため好ましくはない。また、
セリウム以外の希土類元素の酸化物を添加するのは、耐
火性無機酸化物の熱安定性の向上のためであるが、50
g/リットルを超えて添加する場合は、該三元触媒にセ
リアがある程度担持されているため、触媒成分の担持強
度を低下させることになるため好ましくはない。三元触
媒はストイキオメトリー条件でNOxを除去するが、リ
ーン条件ではNOxを除去することはできない。しかし
ながら、本発明では排気ガスの上流側に白金およびパラ
ジウムから選ばれた少なくとも1種の金属とカリウム、
ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムから選ばれた少
なくとも1種の金属と耐火性無機酸化物を含有する触媒
を配置し、ついで三元触媒を配置したときは三元触媒を
配置しない場合に比べてストイキオ条件においてさらに
NOxを低減することができる。
のようなものがある。
0.5〜30g、アルカリ土類金属酸化物0.1〜50
g、セリウム酸化物10〜150gおよびジルコニウム
酸化物0.1〜50gよりなる触媒活性成分および活性
アルミナ10〜300gよりなる混合物を、モノリス構
造担体に担持してなる三元触媒(特願平4−82311
号)。
0.5〜30g、アルカリ土類金属酸化物0.1〜50
g、ランタン酸化物0.1〜50g、セリウム酸化物1
0〜150gおよびジルコニウム酸化物0.1〜50g
よりなる触媒活性成分および活性アルミナ10〜300
gよりなる混合物を、モノリス構造担体に担持してなる
三元触媒(特願平4−149400号)。
0.5〜30g、アルカリ土類金属酸化物0.1〜50
g、セリウム酸化物10〜150g、ジルコニウム酸化
物0.1〜50gおよびチタン酸化物1〜150gより
なる触媒活性成分および活性アルミナ10〜300gよ
りなる混合物を、モノリス構造担体に担持してなる三元
触媒(特願平4−166383号)。
0.5〜30g、アルカリ土類金属酸化物0.1〜50
g、セリウム酸化物10〜150g、ジルコニウム酸化
物0.1〜50gおよびケイ素酸化物0.1〜50gよ
りなる触媒活性成分および活性アルミナ10〜300g
よりなる混合物を、モノリス構造担体に担持してなる三
元触媒(特願平4−166460号)。
0.5〜30g、アルカリ土類金属酸化物0.1〜50
g、セリウム酸化物10〜150g、ジルコニウム酸化
物0.1〜50g、チタン酸化物1〜150gおよびケ
イ素酸化物0.05〜50gよりなる触媒活性成分およ
び活性アルミナ10〜300gよりなる混合物を、モノ
リス構造担体に担持してなる三元触媒(特願平4−16
7136号)。
トおよびニッケルよりなる群から選ばれた少なくとも1
種の金属の酸化物0.1〜20g、パラジウム0.5〜
30g、アルカリ土類金属酸化物0.1〜50g、セリ
ウム酸化物10〜150gおよびジルコニウム酸化物
0.1〜50gよりなる触媒活性成分および活性アルミ
ナ10〜300gよりなる混合物を、モノリス構造担体
に担持してなる三元触媒(特願平4−167363
号)。
に説明する。
gに白金20gを含むジニトロジアンミン白金水溶液を
加え、混合し、120℃で2時間乾燥したのち、500
℃で2時間焼成した。この得られた粉体をボールミルに
より湿式粉砕して、水性スラリーを得、これに市販のコ
ージエライト質ハニカム担体(日本硝子株式会社製、横
断面が1インチ平方当たり400個のガス流通セルを有
し、体積1.0リットル)を浸漬した後、余剰のスラリ
ーを圧縮空気により吹き飛ばした。ついで120℃で2
時間乾燥し、500℃で2時間焼成し、白金担持アルミ
ナ粉体を被覆したハニカム担体を得た。さらに、得られ
たハニカム担体を4.3モル/リットルの硝酸ナトリウ
ム水溶液に浸漬した後、過剰の溶液を圧縮空気により吹
き払い、これを120℃で乾燥し、500℃で焼成し
て、完成触媒(A)を得た。この触媒は担体に対して白
金2g/リットル、ナトリウム10g/リットルおよび
活性アルミナ100g/リットル担持されていた。
白金水溶液を用いる代わりに、パラジウム20gを含む
硝酸パラジウム水溶液を用いる以外は実施例1と同様の
操作を行ない、完成触媒(B)を得た。この触媒は、担
体に対してパラジウム2g/リットル、ナトリウム10
g/リットルおよび活性アルミナ100g/リットル担
持されていた。
白金水溶液を用いる代わりに、白金10gを含むジニト
ロジアンミン白金水溶液とパラジウム10gを含む硝酸
パラジウム水溶液との混合液を用いる以外は実施例1と
同様の操作を行ない、完成触媒(C)を得た。この触媒
は担体に対して白金1g/リットル、パラジウム1g/
リットル、ナトリウム10g/リットルおよび活性アル
ミナ100g/リットル担持されていた。
ム水溶液を用いる代わりに2.6モル・リットルの硝酸
カリウム水溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作を
行ない、完成触媒(D)を得た。この触媒は担体に対し
て白金2g/リットル、カリウム10g/リットルおよ
び活性アルミナ100g/リットル担持されていた。
ム水溶液を用いる代わりに1.2モル/リットルの硝酸
ルビジウム水溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作
を行ない、完成触媒(E)を得た。この触媒は担体に対
して白金2g/リットル、ルビジウム10g/リットル
および活性アルミナ100g/リットル担持されてい
た。
ム水溶液を用いる代わりに0.75モル/リットルの硝
酸セシウム水溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作
を行ない、完成触媒(F)を得た。この触媒は担体に対
して白金2g/リットル、セシウム10g/リットルお
よび活性アルミナ100g/リットル担持されていた。
ジニトロジアンミン白金水溶液とロジウム2gを含む硝
酸ロジウム水溶液との混合液を加え、混合し、120℃
で2時間乾燥、500℃で2時間焼成した。この得られ
た粉体と酸化セリウム500gとをボールミルにより湿
式粉砕して、水性スラリーを得、これに実施例1で用い
たハニカム担体を浸漬した後、余剰のスラリーを圧縮空
気により吹き飛ばした。ついで120℃で2時間乾燥
し、完成触媒(G)を得た。この触媒は担体に対して白
金1g/リットル、ロジウム0.2g/リットル、酸化
セリウム50g/リットルおよび活性アルミナ100g
/リットル担持されていた。
むジニトロジアンミン白金水溶液を加え、混合し、12
0℃で2時間乾燥、500℃で2時間焼成した。この得
られた粉体をボールミルにより湿式粉砕して、水性スラ
リーを得、これに実施例1で用いたハニカム担体を浸漬
した後、余剰のスラリーを圧縮空気により吹き飛ばし
た。ついで120℃で2時間乾燥し、完成触媒(H)を
得た。この触媒は担体に対して白金1g/リットルおよ
び活性アルミナ100g/リットル担持されていた。
ウム水溶液を用いる代わりに、0.34モル/リットル
の硝酸ナトリウム水溶液を用いる以外は、実施例1と同
様の操作を行ない、完成触媒(I)を得た。この触媒は
担体に対して、白金2g/リットル、ナトリウム0.8
g/リットルおよび活性アルミナ100g/リットル担
持されていた。
/リットルの硝酸ナトリウム水溶液に浸漬した後、過剰
の溶液を圧縮空気により吹き払い、これを120℃で乾
燥し、500℃で焼成し、この手順をさらに2回繰り返
して完成触媒(J)を得た。この触媒は担体に対して、
白金2g/リットル、ナトリウム40g/リットルおよ
び活性アルミナ100g/リットル担持されていた。
白金水溶液を用いる代わりに、白金0.8gを含むジニ
トロジアンミン白金水溶液を用いる以外は実施例1と同
様の操作を行ない、完成触媒(K)を得た、この触媒は
担体に対して、白金0.08g/リットル、ナトリウム
10g/リットルおよび活性アルミナ100g/リット
ル担持されていた。
る代わりに、パラジウム10gを含む硝酸パラジウム水
溶液を用いる以外は参考例1と同様の操作を行ない、完
成触媒(L)を得た。この触媒は担体に対して、パラジ
ウム1g/リットル、ロジウム0.2g/リットル、酸
化セリウム50g/リットルおよび活性アルミナ100
g/リットル担持されていた。
硝酸ロジウム水溶液を用いる代わりに、パラジウム20
gを含む硝酸パラジウム水溶液を用いる以外は参考例1
と同様の操作を行ない、完成触媒(M)を得た。この触
媒は担体に対して、パラジウム2g/リットル、酸化セ
リウム50g/リットルおよび活性アルミナ100g/
リットル担持されていた。
に、活性アルミナ50gを用いる以外は参考例1と同様
の操作を行ない、完成触媒(N)を得た。この触媒は担
体に対して、白金1g/リットル、ロジウム0.2g/
リットル、酸化セリウム50g/リットルおよび活性ア
ルミナ5g/リットル担持されていた。
に、酸化セリウム50gを用いる以外は参考例1と同様
の操作を行ない、完成触媒(O)を得た。この触媒は担
体に対して、白金1g/リットル、ロジウム0.2g/
リットル、酸化セリウム5g/リットルおよび活性アル
ミナ100g/リットル担持されていた。
ム水溶液を用いる代わりに、8.6モル/リットルの硝
酸ナトリウム水溶液を用いる以外は実施例1と同様の操
作を行ない、完成触媒(P)を得た。この触媒は担体に
対して、白金2g/リットル、ナトリウム20g/リッ
トルおよび活性アルミナ100g/リットル担持されて
いた。
を追加する以外は参考例2と同様の操作を行ない、完成
触媒(Q)を得た。この触媒は担体に対して白金1g/
リットル、酸化ランタン10g/リットルおよび活性ア
ルミナ100g/リットル担持されていた。
を追加する以外は参考例1と同様の操作を行ない、完成
触媒(R)を得た。この触媒は担体に対して白金1g/
リットル、ロジウム0.2g/リットル、酸化セリウム
50g/リットル、酸化ランタン10g/リットルおよ
び活性アルミナ100g/リットル担持されていた。
白金水溶液を用いる代わりに、白金20gを含むジニト
ロジアンミン白金水溶液を用いる以外は参考例2と同様
の操作を行ない、完成触媒(S)を得た。この触媒は担
体に対して、白金2g/リットルおよび活性アルミナ1
00g/リットル担持されていた。
製した触媒(A)〜(F)、(I)〜(K)および
(P)および参考例1〜2および9で調製した触媒
(G)〜(H)および(S)をコンバーターに充填し、
ガソリン燃料を用いるリーンバーンエンジン(排気量:
1.5リットル)を搭載した市販の乗用車に取付けた。
次ぎに、この車についてシャーシダイナモ装置による1
0.15モード評価を行なった。図1に10.15モー
ドにおける時間に対する車速を示す。また図1において
車速(車の速度)が一定となっているときのA/Fは1
6〜23であった。その結果を表1に示す。
ターに充填し、この充填触媒床に市販のガソリン電子制
御エンジンのクルージング時の排気ガスを空気と混合し
て空燃比(A/F比)を20/1と調製した後、空間速
度(S.V.)120,000/hr、触媒床温度70
0℃の条件で20時間通した。その後、上記初期性能テ
ストと同様に、10.15モード評価を行なった。その
結果を表2に示す。
した触媒(A)〜(F)および参考例1〜8で調製した
触媒(G)、(H)、(L)〜(O)および(Q)〜
(R)をコンバーターに充填し、これらを表3に示す組
合わせで上記初期性能テスト1で使用した市販のリーン
バーンエンジンの乗用車の排気ガス上流側と、下流側に
配置した。10.15モード評価を行なった結果を表3
に示す。
評価した各々の組合わせコンバーターを、経時性能テス
ト1で使用した触媒を市販のガソリン電子制御エンジン
に設置し、経時性能テスト1と同じ条件で、エンジン排
気ガスを100時間通した。その後各々の組合わせコン
バーターについて、上記と同様に10.15モード評価
を行なった。その結果を表4に示す。
が大きいリーン状態においても、未燃焼成分の完全燃焼
に対して過剰な酸素が存在するにもかかわらず、NOx
を実質的に還元除去することが容易である。また、これ
に酸化触媒または三元触媒を組合わせて用いれば、未燃
焼成分をさらに完全燃焼させることができる。
であり、速度と時間との関係を示すものである。
Claims (9)
- 【請求項1】 白金およびパラジウムよりなる群から選
ばれた少なくとも1種の貴金属ならびにカリウム、ナト
リウム、ルビジウムおよびセシウムよりなる群から選ば
れた少なくとも1種のアルカリ金属の酸化物を含有する
触媒活性成分および耐火性無機酸化物よりなる混合物
を、不活性担体に担持してなるガソリン燃料を用いたリ
ーンバーンエンジンからの排気ガス中の窒素酸化物を浄
化するための触媒。 - 【請求項2】 該触媒が、該触媒1リットル当たり、白
金およびパラジウムよりなる群から選ばれた少なくとも
1種の貴金属を0.1〜10g、カリウム、ナトリウ
ム、ルビジウムおよびセシウムからなる群より選ばれた
少なくとも1種のアルカリ金属を1〜30g、ならびに
耐火性無機酸化物を10〜400g含有するものである
請求項1に記載の触媒。 - 【請求項3】 該リーンバーンエンジンを搭載した車
が、少なくとも定速走行時に空気/燃料(A/F)比で
15以上で使用されるものである請求項1または2に記
載の触媒。 - 【請求項4】 該リーンバーンエンジンの排気ガスが、
リーンバーンエンジンがストイキオメトリーとリーンと
を繰り返し変動する状態で排気される排気ガスである請
求項1〜3のいずれか一つに記載の排気ガスの触媒。 - 【請求項5】 ガソリン燃料を用いたリーンバーンエン
ジン搭載車からの排気ガスを、白金およびパラジウムよ
りなる群から選ばれた少なくとも1種の貴金属およびカ
リウム、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムよりな
る群から選ばれた少なくとも1種のアルカリ金属の酸化
物を含有する触媒活性成分および耐火性無機酸化物より
なる混合物を不活性担体に担持してなる触媒に接触さ
せ、ついで該排気ガスを酸化触媒または三元触媒と接触
させることを特徴とするリーンバーンエンジン搭載車か
らの排気ガスの浄化方法。 - 【請求項6】 該酸化触媒が、該酸化触媒1リットル当
たり、白金および/またはパラジウムである貴金属を
0.1〜2g、耐火性無機酸化物を10〜300g、希
土類酸化物を0gを超え150g以下含有するものであ
る請求項5に記載の排気ガスの浄化方法。 - 【請求項7】 該三元触媒が、該三元触媒1リットル当
たり、白金およびロジウム;パラジウムおよびロジウ
ム;白金、パラジウムおよびロジウム;パラジウムより
なる群から選ばれた少なくとも1種の貴金属を0.1〜
2g、セリアを10〜150g、耐火性無機酸化物を1
0〜300g、さらにセリウム以外の希土類元素の酸化
物を0gを超え50g以下含有するものである請求項5
〜6のいずれか一つに記載の排気ガスの浄化方法。 - 【請求項8】 該リーンバーンエンジンを搭載した車が
少なくとも定速走行時に空気/燃料(A/F)比で15
以上で使用されるものである請求項5〜7のいずれか一
つに記載の排気ガスの浄化方法。 - 【請求項9】 該リーンバーンエンジンの排気ガスが、
リーンバーンエンジンがストイキオメトリーとリーンと
を繰り返し変動する状態で排気される排気ガスである請
求項5〜8のいずれか一つに記載の排気ガスの浄化方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6012751A JPH06285371A (ja) | 1993-02-04 | 1994-02-04 | リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1769893 | 1993-02-04 | ||
JP5-17698 | 1993-02-04 | ||
JP6012751A JPH06285371A (ja) | 1993-02-04 | 1994-02-04 | リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003387448A Division JP2004074161A (ja) | 1993-02-04 | 2003-11-18 | リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06285371A true JPH06285371A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=26348407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6012751A Pending JPH06285371A (ja) | 1993-02-04 | 1994-02-04 | リーンバーンエンジンからの排気ガスを浄化するための触媒および浄化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06285371A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0781590A1 (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust catalyst for purifying exhaust gas emitted from diesel engine |
JP2002224569A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-13 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP6012751A patent/JPH06285371A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0781590A1 (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust catalyst for purifying exhaust gas emitted from diesel engine |
JP2002224569A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-13 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
JP4507413B2 (ja) * | 2001-02-05 | 2010-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化用触媒 |
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