JPH0796145A - 内燃機関排気ガスの接触転化 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関排気ガスからなる有害な成分特にＮ
Ｏx を実質的に低減すること。 【構成】 ＮＯx を含む流れを、金属めっきした発泡基
材上に担持された触媒材料と、還元剤の存在下で接触さ
せる。ＮＯx は窒素、水および／または炭素、および二
酸化炭素に還元される。
Ｏx を実質的に低減すること。 【構成】 ＮＯx を含む流れを、金属めっきした発泡基
材上に担持された触媒材料と、還元剤の存在下で接触さ
せる。ＮＯx は窒素、水および／または炭素、および二
酸化炭素に還元される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には排気ガス処
理機構に関し、より詳しくは、ディーゼルエンジンによ
り発生する有害な排出成分を実質的に低減させるための
接触技術に関する。
理機構に関し、より詳しくは、ディーゼルエンジンによ
り発生する有害な排出成分を実質的に低減させるための
接触技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関からの排気が生物の健康および
環境に直接有害であることは広く認められている。その
結果、伝統的にオットーサイクル（Ｏｔｔｏ ｃｙｃｌ
ｅ）機関よりも寛大な扱いを受けてきたディーゼルエン
ジンから排出される窒素酸化物（ＮＯx ）や微粒子も、
政府により益々規制される様になってきた。そのため、
これらのエンジンからの有害排出物を低減するための様
々な技術が盛んに研究されている。エンジンの変形や改
良、代替および改質燃料（すなわち水素）、およびトラ
ップ、触媒作用によるトラップ、および接触転化器の様
な排気の後処理装置が考えられている。
環境に直接有害であることは広く認められている。その
結果、伝統的にオットーサイクル（Ｏｔｔｏ ｃｙｃｌ
ｅ）機関よりも寛大な扱いを受けてきたディーゼルエン
ジンから排出される窒素酸化物（ＮＯx ）や微粒子も、
政府により益々規制される様になってきた。そのため、
これらのエンジンからの有害排出物を低減するための様
々な技術が盛んに研究されている。エンジンの変形や改
良、代替および改質燃料（すなわち水素）、およびトラ
ップ、触媒作用によるトラップ、および接触転化器の様
な排気の後処理装置が考えられている。
【０００３】残念ながら、ＮＯx 放出を低減させる様に
修正または改良したエンジンは粒子状放出物が増加して
いる。反対に、粒子を減少させる方法は一般的にＮＯx
放出物を増加させる。技術調査の結果、大部分の研究は
粒子状放出物の低減に集中されている様である。これら
の研究には、フィルタートラップ、高速燃焼温度を下げ
るための触媒および燃料機構および再生が含まれる。他
方、ディーゼルエンジンからのＮＯx還元に関する研究
は幾分限られている。近い将来に発効する、新しい、よ
り厳しい基準の導入により、ディーゼル排気におけるＮ
Ｏx 還元には、高酸素雰囲気で効果的に機能し得る新し
い触媒機構が必要となる。
修正または改良したエンジンは粒子状放出物が増加して
いる。反対に、粒子を減少させる方法は一般的にＮＯx
放出物を増加させる。技術調査の結果、大部分の研究は
粒子状放出物の低減に集中されている様である。これら
の研究には、フィルタートラップ、高速燃焼温度を下げ
るための触媒および燃料機構および再生が含まれる。他
方、ディーゼルエンジンからのＮＯx還元に関する研究
は幾分限られている。近い将来に発効する、新しい、よ
り厳しい基準の導入により、ディーゼル排気におけるＮ
Ｏx 還元には、高酸素雰囲気で効果的に機能し得る新し
い触媒機構が必要となる。
【０００４】多くの固定機構が効率的に稼働している
が、輸送部門では類似の機構が見られない。ボイラー、
反応器、等の加熱に化石燃料が使用されている所では、
銅触媒とＮＨ3 （アンモニア）によるＮＯx の接触還元
が有効であることが立証されている。主としてＮＨ3 の
車体上貯蔵による潜在的な危険性のために、また、運転
中のＮＯx 含有量の急速な変動に適合させるのに必要な
高度に制御された配送機構に対する、ＮＨ3 の低い蒸気
圧の影響のために、この技術は自動車には応用できな
い。実験室における試験では、ゼオライト樹脂中に取り
込まれたＣｕおよびＮＨ3 がＮＯx の接触還元に有効で
あることが示されている。しかし、その、脱ＮＯx 触媒
としての効果はその耐久性のために限られている。微粒
子およびＮＯx に対するディーゼル燃料−水エマルショ
ン（水／燃料比≦０．２５）の影響は非常に大きいが、
一酸化炭素（ＣＯ）および凝縮性物質（多核芳香族炭化
水素［ＰＡＨ］）が大幅に増加するために、この方法は
好ましくない。エマルション中の比較的少量の水がＮＯ
x および微粒子を非常に効果的に減少させる。
が、輸送部門では類似の機構が見られない。ボイラー、
反応器、等の加熱に化石燃料が使用されている所では、
銅触媒とＮＨ3 （アンモニア）によるＮＯx の接触還元
が有効であることが立証されている。主としてＮＨ3 の
車体上貯蔵による潜在的な危険性のために、また、運転
中のＮＯx 含有量の急速な変動に適合させるのに必要な
高度に制御された配送機構に対する、ＮＨ3 の低い蒸気
圧の影響のために、この技術は自動車には応用できな
い。実験室における試験では、ゼオライト樹脂中に取り
込まれたＣｕおよびＮＨ3 がＮＯx の接触還元に有効で
あることが示されている。しかし、その、脱ＮＯx 触媒
としての効果はその耐久性のために限られている。微粒
子およびＮＯx に対するディーゼル燃料−水エマルショ
ン（水／燃料比≦０．２５）の影響は非常に大きいが、
一酸化炭素（ＣＯ）および凝縮性物質（多核芳香族炭化
水素［ＰＡＨ］）が大幅に増加するために、この方法は
好ましくない。エマルション中の比較的少量の水がＮＯ
x および微粒子を非常に効果的に減少させる。
【０００５】最近の文献では、天然ガスを燃料とする自
動車のＮＯx 排気を電気触媒作用により還元している。
Marshalla M. Wright ら、「窒素酸化物（ＮＯx ）還元
用の固体電気化学セル」、Proc. Intersoc. Energy Con
vers. Eng. Conf. 27, Volumes 4, 4.321-4.325 頁(199
2)参照。陰極は、２つの異なった区域で銀（または銀を
含む導電性物質）で被覆したハニカム形状のセラミック
であり、その機構を横切って印加された電圧により陰極
および陽極が形成される。排気が通路を通って流れる際
に、陰極でＮＯx がＮ2 と２Ｏに電気化学的に還元され
る。Ｎ2 はセルを通過し、一方、通常ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）、ハフニア（ＨｆＯ）、チタニア（ＴｉＯ2 ）、
またはランタニド酸化物からなる固体電解質中に溶解し
たＯイオンは陽極でＯ2 に変換される。これは、有望で
はあるが、非常に新しい技術であり、実用化の前に幾つ
かの障害を乗り越えなければならない。米国特許第５，
１０６，８０２号明細書は、ハニカム構造を有するディ
ーゼルエンジン触媒を開示している。銀を始めとする多
くの触媒材料が列挙されている。
動車のＮＯx 排気を電気触媒作用により還元している。
Marshalla M. Wright ら、「窒素酸化物（ＮＯx ）還元
用の固体電気化学セル」、Proc. Intersoc. Energy Con
vers. Eng. Conf. 27, Volumes 4, 4.321-4.325 頁(199
2)参照。陰極は、２つの異なった区域で銀（または銀を
含む導電性物質）で被覆したハニカム形状のセラミック
であり、その機構を横切って印加された電圧により陰極
および陽極が形成される。排気が通路を通って流れる際
に、陰極でＮＯx がＮ2 と２Ｏに電気化学的に還元され
る。Ｎ2 はセルを通過し、一方、通常ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）、ハフニア（ＨｆＯ）、チタニア（ＴｉＯ2 ）、
またはランタニド酸化物からなる固体電解質中に溶解し
たＯイオンは陽極でＯ2 に変換される。これは、有望で
はあるが、非常に新しい技術であり、実用化の前に幾つ
かの障害を乗り越えなければならない。米国特許第５，
１０６，８０２号明細書は、ハニカム構造を有するディ
ーゼルエンジン触媒を開示している。銀を始めとする多
くの触媒材料が列挙されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、内燃機関排
気ガス流から有害な成分、特にＮＯx を実質的に低減す
るための方法を提供することを目的としている。
気ガス流から有害な成分、特にＮＯx を実質的に低減す
るための方法を提供することを目的としている。
【０００７】本発明は、化学量論的燃焼で、またはその
近くで運転するオットーエンジンの酸素水準よりも著し
く高い酸素水準を有するディーゼルエンジン排気ガスに
特に有用である。排気ガスは、ＮＯx をＮ2 および水ま
たはＣＯ2 に接触還元するために十分な還元剤（Ｈ
Ｎ3 、尿素［ＮＨ2 ＣＯＮＨ2 ］、ＣＯ、または炭化水
素燃料［ヘキサン、ブタン、メタン、天然ガス、等］）
を加えた、ニッケルめっきした重合体発泡材の様なスポ
ンジ状金属物質の上に担持された金属触媒と接触させ
る。
近くで運転するオットーエンジンの酸素水準よりも著し
く高い酸素水準を有するディーゼルエンジン排気ガスに
特に有用である。排気ガスは、ＮＯx をＮ2 および水ま
たはＣＯ2 に接触還元するために十分な還元剤（Ｈ
Ｎ3 、尿素［ＮＨ2 ＣＯＮＨ2 ］、ＣＯ、または炭化水
素燃料［ヘキサン、ブタン、メタン、天然ガス、等］）
を加えた、ニッケルめっきした重合体発泡材の様なスポ
ンジ状金属物質の上に担持された金属触媒と接触させ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以下に、本発明を図面を
用いて詳細に説明する。図１は、実験室用の排気ガス接
触転化機構を示す。転化器１０は、反応器１２を含む。
試験目的のために、反応器１２は炉１４の中に配置され
ている。エンジン使用中、排気の高温度は反応器１２を
加熱するのに十分である。
用いて詳細に説明する。図１は、実験室用の排気ガス接
触転化機構を示す。転化器１０は、反応器１２を含む。
試験目的のために、反応器１２は炉１４の中に配置され
ている。エンジン使用中、排気の高温度は反応器１２を
加熱するのに十分である。
【０００９】反応器１２の中に、ニッケルスポンジによ
り担持された金属触媒１６、好ましくは金属の銀が配置
されている。加熱テープ１８が反応器１２の上流部分を
予熱する。これによって、反応器１２に入るガスの進入
温度が上昇する。熱電対２０により反応器１２の内部の
温度を測定する。
り担持された金属触媒１６、好ましくは金属の銀が配置
されている。加熱テープ１８が反応器１２の上流部分を
予熱する。これによって、反応器１２に入るガスの進入
温度が上昇する。熱電対２０により反応器１２の内部の
温度を測定する。
【００１０】排気ガス供給源２２は反応器１２に接続さ
れている。水蒸気の供給源２４は入力ライン２６に接続
されている。ガスは、反応器１２から出口ライン２８を
通して排出される。所望により、バイパスライン３０は
排気ガスを反応器１２を迂回して出口ライン２８に送
る。
れている。水蒸気の供給源２４は入力ライン２６に接続
されている。ガスは、反応器１２から出口ライン２８を
通して排出される。所望により、バイパスライン３０は
排気ガスを反応器１２を迂回して出口ライン２８に送
る。
【００１１】接触処理後の排気ガスの組成を分析するた
めに、出口ライン２８は水冷式凝縮器３２に向かう。次
いで凝縮されたガスはガス分析装置３４に流れ込み、次
いで排出される。あるいは、ガスは通気孔３６に直接送
ることもできる。
めに、出口ライン２８は水冷式凝縮器３２に向かう。次
いで凝縮されたガスはガス分析装置３４に流れ込み、次
いで排出される。あるいは、ガスは通気孔３６に直接送
ることもできる。
【００１２】図２は、ディーゼルエンジン４２に取り付
けた３段階接触転化器４０を図式的に示したものであ
る。しかし、段階または区域の用語は説明のためだけで
あって、これらは制限的な用語ではない。
けた３段階接触転化器４０を図式的に示したものであ
る。しかし、段階または区域の用語は説明のためだけで
あって、これらは制限的な用語ではない。
【００１３】排気マニホルド４４は、好ましくは排気流
を２つの経路４６および４８に分割し、第一区域５０に
送る。２個の、公知の形式の粒子（すす）フィルター５
２および５４が粒子を捕獲する。フィルター５２および
５４は順次、または同時に再生され、一酸化炭素を発生
することもできる。一酸化炭素、つまり還元剤は排気流
中に導入される。一方のフィルターを停止して再生し、
ＣＯを製造し、他方の運転を続行することができる。フ
ィルター５２および５４を選択的に制御するために、ロ
ジックおよびセンサー手段を使用することができる。
を２つの経路４６および４８に分割し、第一区域５０に
送る。２個の、公知の形式の粒子（すす）フィルター５
２および５４が粒子を捕獲する。フィルター５２および
５４は順次、または同時に再生され、一酸化炭素を発生
することもできる。一酸化炭素、つまり還元剤は排気流
中に導入される。一方のフィルターを停止して再生し、
ＣＯを製造し、他方の運転を続行することができる。フ
ィルター５２および５４を選択的に制御するために、ロ
ジックおよびセンサー手段を使用することができる。
【００１４】濾過され、ＣＯまたは供給源５６からの他
の還元剤（尿素、燃料、ヘキサン、等）の濃度が高くな
った排気流は、第二の区域５８に流れ込む。第二区域５
８は、上記の触媒作用を有する発泡基材６０を含む。ガ
スが脱ノックス（すなわち、ＮＯx 除去処理）された
後、排気流は、酸化性触媒６４を含む第三区域６２に送
られる。触媒６４は、一般的に白金からなり、残留ＣＯ
の大部分を処理し、実質的に除去する。処理された、Ｎ
Ｏx 、ＣＯおよび炭化水素を含まないガスは、マフラー
（図には示していない）に送られ、次いで大気中に放出
される。
の還元剤（尿素、燃料、ヘキサン、等）の濃度が高くな
った排気流は、第二の区域５８に流れ込む。第二区域５
８は、上記の触媒作用を有する発泡基材６０を含む。ガ
スが脱ノックス（すなわち、ＮＯx 除去処理）された
後、排気流は、酸化性触媒６４を含む第三区域６２に送
られる。触媒６４は、一般的に白金からなり、残留ＣＯ
の大部分を処理し、実質的に除去する。処理された、Ｎ
Ｏx 、ＣＯおよび炭化水素を含まないガスは、マフラー
（図には示していない）に送られ、次いで大気中に放出
される。
【００１５】本発明は、排気ガス、特にディーゼル排気
ガス中に存在する窒素酸化物の還元方法を提供する。一
般的に、排気流は、スポンジ状の金属基材上に担持され
た、I-B 族およびVIII族の金属を始めとする、金属また
は合金を含む触媒と、十分な還元剤の存在下で、２００
℃〜６００℃の温度で接触する。米国特許第５，１９
５，７１６号明細書にしたがって製造された、ニッケル
めっきした発泡基材を使用するのが好ましい。
ガス中に存在する窒素酸化物の還元方法を提供する。一
般的に、排気流は、スポンジ状の金属基材上に担持され
た、I-B 族およびVIII族の金属を始めとする、金属また
は合金を含む触媒と、十分な還元剤の存在下で、２００
℃〜６００℃の温度で接触する。米国特許第５，１９
５，７１６号明細書にしたがって製造された、ニッケル
めっきした発泡基材を使用するのが好ましい。
【００１６】本質的に、この触媒を製造するには、ニッ
ケルカルボニルを分解し、金属ニッケルを重合体発泡材
の上に堆積させる。発泡材の隙間にニッケルめっきさ
れ、ニッケル被覆された発泡材またはスポンジが形成さ
れる。カルボニルめっき法は、基材上に他の金属を容易
に堆積させることができる。得られたニッケル発泡材
は、その後にめっきする触媒材料を保持できる膨大な内
部表面積を有する。発泡材の中を流れるガスは曲がりく
ねった経路を辿ることが分かる。この作用により、ガス
は触媒と繰り返し接触することができる。
ケルカルボニルを分解し、金属ニッケルを重合体発泡材
の上に堆積させる。発泡材の隙間にニッケルめっきさ
れ、ニッケル被覆された発泡材またはスポンジが形成さ
れる。カルボニルめっき法は、基材上に他の金属を容易
に堆積させることができる。得られたニッケル発泡材
は、その後にめっきする触媒材料を保持できる膨大な内
部表面積を有する。発泡材の中を流れるガスは曲がりく
ねった経路を辿ることが分かる。この作用により、ガス
は触媒と繰り返し接触することができる。
【００１７】本発明のより特別な実施態様では、約４０
０℃の好ましい温度で運転する多区域機構でディーゼル
排気ガスを処理する方法を提供する。第一区域５０で
は、排気ガスから微粒子が濾過され、除去される。市販
の炭素微粒子トラップが流れを浄化する。第二区域５８
では、金属ニッケルスポンジ上に担持された金属銀触媒
の上をガスが通過する時に、その流れの中に導入された
一酸化炭素または他の還元剤が触媒作用によりＮＯx を
Ｎ2 およびＣＯ2 に還元する。ＣＯは、第一区域５０内
の使用済みフィルターを停止し、次いで再生するなどの
通常の方法により発生させることができる。第二区域か
ら逃げてくるＣＯはすべて、第三区域６２内で酸化触
媒、すなわち白金と接触する時に酸化される。
０℃の好ましい温度で運転する多区域機構でディーゼル
排気ガスを処理する方法を提供する。第一区域５０で
は、排気ガスから微粒子が濾過され、除去される。市販
の炭素微粒子トラップが流れを浄化する。第二区域５８
では、金属ニッケルスポンジ上に担持された金属銀触媒
の上をガスが通過する時に、その流れの中に導入された
一酸化炭素または他の還元剤が触媒作用によりＮＯx を
Ｎ2 およびＣＯ2 に還元する。ＣＯは、第一区域５０内
の使用済みフィルターを停止し、次いで再生するなどの
通常の方法により発生させることができる。第二区域か
ら逃げてくるＣＯはすべて、第三区域６２内で酸化触
媒、すなわち白金と接触する時に酸化される。
【００１８】ＣＯの代りに、排気上流中に導入された炭
化水素燃料も、ＮＯx 量を低下させるのに同じ様に有効
であった。公知の触媒性物質のどれでもニッケル発泡基
材上に堆積させることができる。しかし、本発明の効率
を試験するために銀を使用した。
化水素燃料も、ＮＯx 量を低下させるのに同じ様に有効
であった。公知の触媒性物質のどれでもニッケル発泡基
材上に堆積させることができる。しかし、本発明の効率
を試験するために銀を使用した。
【００１９】銀触媒は、米国特許第２，６６６，７３８
号明細書に記載されている様に、シアン化物浴（光沢剤
は除いて）からニッケルスポンジに電気めっきすること
により製造した。この手順により、１〜２ミクロンの銀
が堆積する。シアン化銀（ＡｇＣＮ）４５ g/l、シアン
化カリウム（ＫＣＮ）１１５ g/l、および炭酸カリウム
（Ｋ2 ＣＯ3 ）２２ g/lを含む電解液中に浸漬した、表
面積０．８dm2 /gのニッケルスポンジに電流密度５０ア
ンペア／ m2 （０．５アンペア／dm2 ）を印加すること
により、堆積速度は２２℃の室温で約０．３１９dm-1/s
になる。次いで、堆積物を窒素雰囲気中、８００℃で約
３０分間アニールした。
号明細書に記載されている様に、シアン化物浴（光沢剤
は除いて）からニッケルスポンジに電気めっきすること
により製造した。この手順により、１〜２ミクロンの銀
が堆積する。シアン化銀（ＡｇＣＮ）４５ g/l、シアン
化カリウム（ＫＣＮ）１１５ g/l、および炭酸カリウム
（Ｋ2 ＣＯ3 ）２２ g/lを含む電解液中に浸漬した、表
面積０．８dm2 /gのニッケルスポンジに電流密度５０ア
ンペア／ m2 （０．５アンペア／dm2 ）を印加すること
により、堆積速度は２２℃の室温で約０．３１９dm-1/s
になる。次いで、堆積物を窒素雰囲気中、８００℃で約
３０分間アニールした。
【００２０】
【実施例】以下に、本発明を実施例によりさらに説明す
る。実施例１ 本実施例では、図１に示す装置により、４．２％Ｃ
Ｏ2 、５．８％Ｏ2 、６．３％Ｈ2 Ｏ、２７ ppmＣＯお
よび３７００ ppmＮＯを含み、残りがＮ2 である合成デ
ィーゼル排気を銀被覆したニッケルスポンジ上に通すこ
とにより、ＮＯ（nitric oxide) をＮ2 に還元した。触
媒は、炉１４中に配置した鋼製チューブ１６の中に収容
した。銀触媒は、表面積が約０．４ m2 /gで平均細孔径
が約６００ミクロンであった。ＮＯ転化は排気に対して
空間速度約２０，０００〜３２，０００体積／体積／時
間(v./v./h) 、４００℃で行い、流出ガスから得た浄化
溶液に対して高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）
分析を行った。
る。実施例１ 本実施例では、図１に示す装置により、４．２％Ｃ
Ｏ2 、５．８％Ｏ2 、６．３％Ｈ2 Ｏ、２７ ppmＣＯお
よび３７００ ppmＮＯを含み、残りがＮ2 である合成デ
ィーゼル排気を銀被覆したニッケルスポンジ上に通すこ
とにより、ＮＯ（nitric oxide) をＮ2 に還元した。触
媒は、炉１４中に配置した鋼製チューブ１６の中に収容
した。銀触媒は、表面積が約０．４ m2 /gで平均細孔径
が約６００ミクロンであった。ＮＯ転化は排気に対して
空間速度約２０，０００〜３２，０００体積／体積／時
間(v./v./h) 、４００℃で行い、流出ガスから得た浄化
溶液に対して高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）
分析を行った。
【００２１】試験は４回行った。試験１は、校正試験で
ある。試験２は、ヘキサンを使用せずに反応器１２を通
して行った。この時、ＮＯ還元は起こらなかった。試験
３および４では、ＮＯ転化が達成された。上記の合成排
気に０．３７％（３７００ ppm）のヘキサン（Ｃ
6 Ｈ14）を導入した。表１は、ここに記載する触媒が排
気中に含まれるＮＯの、４００℃における転化に有効で
あることを示している。
ある。試験２は、ヘキサンを使用せずに反応器１２を通
して行った。この時、ＮＯ還元は起こらなかった。試験
３および４では、ＮＯ転化が達成された。上記の合成排
気に０．３７％（３７００ ppm）のヘキサン（Ｃ
6 Ｈ14）を導入した。表１は、ここに記載する触媒が排
気中に含まれるＮＯの、４００℃における転化に有効で
あることを示している。
【００２２】 表１ 試験 触媒温度 空間速度 30分間運転後の （℃） (V./v./h) ヘキサン ＮＯ転化 １ ２２* ２０，０００ ０．０ ０．０ ２ ４１５** ２０，０００ ０．０ ０．０ ３ ４２２ ２０，０００ ０．１５ ２．０４ ４２２ ３２，０００ ０．３７ ５３．６ * バイパス試験。分析装置３４を校正するために、排気
をライン３０に通した。 **ブランク試験。排気を、還元剤を加えずに、反応器１
４に通した。
をライン３０に通した。 **ブランク試験。排気を、還元剤を加えずに、反応器１
４に通した。
【００２３】実施例２ 別の一連の試験では、５．７％ＣＯ2 、８．０％Ｏ2 、
７．９％Ｈ2 Ｏ、０．５２％ＣＯ、０．５２％＆０．７
８％ＮＯ（ＣＯ＝ＮＯ＆１．５ｘＮＯ）を含み、残りが
Ｎ2 である合成ディーゼル排気を銀ニッケル発泡材触媒
１６に４００℃で、追加の一酸化炭素を導入して、およ
び導入せずに、通すことにより、ＮＯのＮ2 への効果的
な還元を達成した。
７．９％Ｈ2 Ｏ、０．５２％ＣＯ、０．５２％＆０．７
８％ＮＯ（ＣＯ＝ＮＯ＆１．５ｘＮＯ）を含み、残りが
Ｎ2 である合成ディーゼル排気を銀ニッケル発泡材触媒
１６に４００℃で、追加の一酸化炭素を導入して、およ
び導入せずに、通すことにより、ＮＯのＮ2 への効果的
な還元を達成した。
【００２４】表２は、ここに記載する触媒が、排気中に
含まれるＮＯの、４００℃における転化に有効であるこ
とを示している。一酸化炭素は、ＮＯ：ＣＯの比１：１
および１：１．５で加えた。ＮＯ還元は、還元剤として
ヘキサン（燃料）を使用した場合と同じ位有効であっ
た。
含まれるＮＯの、４００℃における転化に有効であるこ
とを示している。一酸化炭素は、ＮＯ：ＣＯの比１：１
および１：１．５で加えた。ＮＯ還元は、還元剤として
ヘキサン（燃料）を使用した場合と同じ位有効であっ
た。
【００２５】 表２ 触媒温度 空間速度 ＣＯ 30分間運転後の （℃） (V./v./h) 添加(%) ＮＯ転化 ２２* １９，５００ ０．０ ０．０ ４２３** １９，５００ ０．０ ０．０ ３７４ ２４，０００ ０．５２ ５３．１ ３９３ ２５，０００ ０．７３ ６１．７ * バイパス試験。分析装置３４を校正するために、排気
をライン３０に通した。 **ブランク試験。排気を、還元剤を加えずに、反応器１
４に通した。
をライン３０に通した。 **ブランク試験。排気を、還元剤を加えずに、反応器１
４に通した。
【００２６】法律の規定により、本発明の特定の実施態
様を説明したが、当業者には、請求項に記載の本発明の
形態で変形を行うことができ、本発明の特定の特徴を、
他の特徴を使用せずに、有利に使用できることは明らか
である。
様を説明したが、当業者には、請求項に記載の本発明の
形態で変形を行うことができ、本発明の特定の特徴を、
他の特徴を使用せずに、有利に使用できることは明らか
である。
【図１】本発明の実施態様である排気ガス接触転化機構
の立面図である。
の立面図である。
【図２】本発明の実施態様である３段階接触転化器の図
式的な説明図である。
式的な説明図である。
１０ 転化器 １２ 反応器 １４ 炉 １６ 金属触媒 １８ 加熱テープ ２０ 熱電対 ２２ 排気ガス供給源 ２４ 水蒸気供給源 ２６ 入力ライン ２８ 出口ライン ３０ バイパスライン ３２ 水冷式凝縮器 ３４ ガス分析装置 ３６ 通気孔 ４０ ３段階接触転化器 ４２ ディーゼルエンジン ４４ 排気マニホルド ４６，４８ 経路 ５０ 第１区域 ５２，５４， フィルター ５６ 供給源 ５８ 第２区域 ６０ 発泡基材 ６２ 第３区域 ６４ 酸化性触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/50 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 35/04 ＺＡＢ 8017−4Ｇ ３３１ Ａ 8017−4Ｇ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２ Ｈ 53/34 １２９ Ｂ (72)発明者 レイモンド、アウグスタス、ブラッドフォ ード カナダ国オンタリオ州、ウッドブリッジ、 アンドルー、パーク、216
Claims (14)
- 【請求項１】反応器、この反応器中に配置された金属発
泡基材、この基材上に担持された触媒性物質、および排
気ガスに還元剤を供給する手段を含むことを特徴とす
る、排気ガス処理用の接触転化器。 - 【請求項２】前記基材が、ニッケルめっきされた重合体
発泡材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の転化
器。 - 【請求項３】前記触媒性物質が、I-B およびVIII族元素
からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１
に記載の転化器。 - 【請求項４】前記触媒性物質が、金属銀であることを特
徴とする、請求項１に記載の転化器。 - 【請求項５】前記還元剤が、一酸化炭素、尿素、アンモ
ニアおよび炭化水素燃料からなる群から選択されること
を特徴とする、請求項１に記載の転化器。 - 【請求項６】第一の粒子フィルター、第二の、触媒性物
質および基材を含むＮＯx 処理触媒、および第三の酸化
触媒を含むことを特徴とする、請求項１に記載の転化
器。 - 【請求項７】内燃機関から発生した排気ガス流の窒素酸
化物含有量を低下させる方法であって、 ａ．排気ガス流を、金属発泡材上に担持された触媒と接
触させること、 ｂ．排気ガス流中に還元剤を導入すること、および ｃ．工程温度を２００℃〜６００℃に維持すること、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項８】前記金属発泡材がニッケルを含むことを特
徴とする、請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】前記触媒が、I-B 族およびVIII族元素から
なる群から選択されることを特徴とする、請求項７に記
載の方法。 - 【請求項１０】前記触媒が金属銀であることを特徴とす
る、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】前記還元剤が、炭化水素燃料、一酸化炭
素、尿素、およびアンモニアからなる群から選択される
ことを特徴とする、請求項７に記載の方法。 - 【請求項１２】前記排気流が、ニッケル発泡材構造上に
堆積した銀を含む触媒と、一酸化炭素の存在下で、２０
０℃〜６００℃の温度で接触することを特徴とする、請
求項７に記載の方法。 - 【請求項１３】ディーゼルエンジン排気ガスの処理方法
であって、排気ガスをニッケル発泡基材上に堆積した銀
触媒と、還元剤の存在下、２００℃〜６００℃の温度で
接触させ、排気ガス中の窒素酸化物の少なくとも一部を
除去することを特徴とする方法。 - 【請求項１４】前記排気ガスを最初に粒子フィルターに
送り、次いで銀触媒と接触させ、次いで酸化触媒と接触
させることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
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