JPH09151728A - Dual type diesel emission control device - Google Patents
Dual type diesel emission control deviceInfo
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- JPH09151728A JPH09151728A JP7311963A JP31196395A JPH09151728A JP H09151728 A JPH09151728 A JP H09151728A JP 7311963 A JP7311963 A JP 7311963A JP 31196395 A JP31196395 A JP 31196395A JP H09151728 A JPH09151728 A JP H09151728A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン（以下、ＤＥという）からの排ガス中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯ及びＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）を燃
焼して浄化するとともに、高温域におけるサルフェート
の生成量を低減することによりディーゼルパティキュレ
ートの排出量を低減できる排ガス浄化装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to H contained in exhaust gas from a diesel engine (hereinafter referred to as DE).
The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus capable of burning C and CO and SOF (Soluble Organic Fraction) to purify the exhaust gas, and reducing the production amount of sulfate in a high temperature range to reduce the emission amount of diesel particulates.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガソリンエンジンについては、排ガスの
厳しい規制とそれに対処できる技術の進歩により、排ガ
ス中の有害物質は確実に減少している。しかしＤＥにつ
いては、有害成分が主としてパティキュレートとして排
出されるという特異な事情から、規制も技術の開発もガ
ソリンエンジンに比べて遅れており、パティキュレート
の排出量を確実に低減できる排ガス浄化装置の開発が望
まれている。2. Description of the Related Art Regarding gasoline engines, harmful substances in exhaust gas have been steadily reduced due to strict regulations on exhaust gas and advances in technology capable of coping with it. However, with regard to DE, due to the unique circumstances in which harmful components are mainly emitted as particulates, regulations and technological development are behind that of gasoline engines, and an exhaust gas purification device that can reliably reduce particulate emission is Development is desired.
【０００３】現在までに開発されているＤＥ排ガス浄化
装置としては、大きく分けてトラップを用いる方法（触
媒無しと触媒付き）と、オープン型酸化触媒とが知られ
ている。このうちトラップを用いる方法は、ディーゼル
パティキュレートをトラップして排出を規制するもので
あり、特にドライスーツの比率の高い排ガスに有効であ
る。しかしながらこの方法では触媒の再生処理装置が必
要となり、再生時の触媒担体の割れ、アッシュによる閉
塞あるいはシステムが複雑になる、さらには圧力損失が
大きいなど、実用上多くの課題を残している。As a DE exhaust gas purifying apparatus which has been developed up to now, a method using a trap (without a catalyst and with a catalyst) and an open type oxidation catalyst are known. Among them, the method of using a trap is a method of trapping diesel particulates to control emission, and is particularly effective for exhaust gas with a high dry suit ratio. However, this method requires a catalyst regeneration treatment device, which leaves many practical problems such as cracking of the catalyst carrier during regeneration, blockage due to ash, complicated system, and large pressure loss.
【０００４】一方オープン型酸化触媒は、例えば特開平
３−３８２５５号公報に示されるように、ガソリンエン
ジン用の触媒と同様に活性アルミナなどの触媒担持層に
白金族金属などの酸化触媒を担持した触媒が利用され、
ＣＯやＨＣとともにディーゼルパティキュレート中のＳ
ＯＦを酸化分解して浄化する。このオープン型酸化触媒
は、ドライスーツの除去率が低いという欠点があるが、
ドライスーツの量はＤＥや燃料自体の改良によって低減
することが可能であり、かつ再生処理装置が不要、圧力
損失が小さい、という大きなメリットがあるため、今後
の一段の技術の向上が期待されている。On the other hand, the open type oxidation catalyst has an oxidation catalyst such as a platinum group metal supported on a catalyst support layer such as activated alumina as in a catalyst for a gasoline engine, as disclosed in, for example, JP-A-3-38255. A catalyst is used,
S in diesel particulate along with CO and HC
Purify by oxidizing and decomposing OF. This open-type oxidation catalyst has a drawback that the removal rate of dry suit is low,
Since the amount of dry suit can be reduced by improving the DE and fuel itself, there is a great advantage that a reprocessing unit is not required and pressure loss is small, so further improvement of technology is expected in the future. I have.
【０００５】ところでオープン型酸化触媒には、その触
媒作用を発現できる温度範囲（温度ウィンドウ）がある
ことが知られている。つまり図７に示すように、オープ
ン型酸化触媒は低温域ではサルフェートは生成されない
もののＨＣ及びＳＯＦの浄化率が低くなる。これは化学
反応の温度依存性による一般的な現象である。また高温
域ではサルフェートの生成率が高くなって結果的にパテ
ィキュレートの排出量が増大してしまう。これは、酸化
触媒に形成されている活性アルミナ層が排ガス中のＳＯ
2 を吸着し、高温域では吸着されていたＳＯ2 が触媒金
属の触媒作用により酸化されてＳＯ3 となり、サルフェ
ートとして排出されることによるものと考えられてい
る。By the way, it is known that the open type oxidation catalyst has a temperature range (temperature window) in which its catalytic action can be exhibited. That is, as shown in FIG. 7, although the open-type oxidation catalyst does not produce sulfate in a low temperature range, it has a low purification rate of HC and SOF. This is a general phenomenon due to the temperature dependence of chemical reactions. Further, in a high temperature range, the production rate of sulfate becomes high, and as a result, the emission amount of particulates increases. This is because the activated alumina layer formed on the oxidation catalyst is SO in the exhaust gas.
2 adsorbed, in a high temperature range is believed to be due to be discharged is oxidized SO 3 becomes as sulfate by the catalytic action of SO 2 catalyst metal which has been adsorbed.
【０００６】したがって例えばある酸化触媒が図７に示
すような特性をもつと仮定し、許容できるＨＣ及びＳＯ
Ｆの浄化率を約５０％以上とし、許容できるサルフェー
ト生成率を約２０％以下とすると、この酸化触媒の使用
可能な温度ウィンドウは約２００℃から約４００℃まで
の範囲となる。ＤＥの排気温度は、アイドル時の約１０
０℃から車両によっては出力点で約６００℃となるた
め、その温度域は約５００℃と広い。したがって、もし
この酸化触媒を用いるとすると、アイドル時にはＨＣ及
びＳＯＦの浄化率が低く、高温時にはサルフェートが多
量に排出されるため、約２００℃から約４００℃の間で
しか用いることができないという問題がある。Therefore, assuming, for example, that an oxidation catalyst has the characteristics shown in FIG.
If the purification rate of F is about 50% or more and the acceptable sulfate production rate is about 20% or less, the temperature window in which this oxidation catalyst can be used is in the range of about 200 ° C to about 400 ° C. The exhaust temperature of DE is about 10 at idle.
Depending on the vehicle, the output point is from 0 ° C to about 600 ° C, so the temperature range is wide at about 500 ° C. Therefore, if this oxidation catalyst is used, the purification rate of HC and SOF is low at the time of idling, and a large amount of sulfate is discharged at a high temperature, so that it can be used only between about 200 ° C and about 400 ° C. There is.
【０００７】そこで特開平４−５４２１１号公報には、
白金族系酸化触媒とＳＯ3 を生成しない触媒とを排ガス
流路に並列に配置し、排ガス温度をセンサーで感知して
バルブにより流路を切り換えることができる排ガス浄化
装置が開示されている。この排ガス浄化装置によれば、
低温時には排ガスを白金族系酸化触媒側に流し、高温時
には排ガスをＳＯ3 を生成しない触媒側に切り換えて流
すことにより、高温域におけるサルフェートの排出量を
抑制することができ、温度ウィンドウを拡大することが
できる。Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 4-54211 discloses that
An exhaust gas purifying device is disclosed in which a platinum group-based oxidation catalyst and a catalyst that does not generate SO 3 are arranged in parallel in an exhaust gas passage, and the exhaust gas temperature can be detected by a sensor and the passage can be switched by a valve. According to this exhaust gas purification device,
By flowing the exhaust gas to the platinum group-based oxidation catalyst side at low temperature and switching the exhaust gas to the catalyst side that does not generate SO 3 at high temperature, it is possible to suppress the emission amount of sulfate in the high temperature range and expand the temperature window. be able to.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが上記公報に開
示の浄化装置では、バルブなどの切り換え手段が必要と
なりコスト面で問題がある。また高温にさらされる排気
系にバルブなどの機械的切り換え手段を配置するのであ
るから、作動の耐久性も必要となるという問題もある。However, the purifying device disclosed in the above publication has a problem in terms of cost because switching means such as a valve is required. Further, since a mechanical switching means such as a valve is arranged in the exhaust system exposed to a high temperature, there is a problem that durability of operation is required.
【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、バルブなどの機械的な切り換え手段を不要
とするとともに、低温域から高温域にわたる全域でＨＣ
及びＳＯＦを酸化浄化し、かつ高温域におけるパティキ
ュレートの排出を抑制することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and eliminates the need for a mechanical switching means such as a valve, and the HC over the entire range from a low temperature region to a high temperature region.
And SOF are oxidized and purified, and the discharge of particulates in a high temperature range is suppressed.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のデュアル式ディーゼル排ガス浄化装置の特徴は、排
ガス中の被酸化成分を低温域から酸化する低温型酸化触
媒を収納する第１排ガス流路と、被酸化成分を高温域で
酸化する高温型酸化触媒を収納する第２排ガス流路とを
ディーゼルエンジンの排ガス流路に並列に配置し、第１
排ガス流路の圧力損失値を第２排ガス流路の圧力損失値
より大きくしたことにある。The dual type diesel exhaust gas purification apparatus of the present invention which solves the above-mentioned problems is characterized in that a first exhaust gas flow containing a low temperature type oxidation catalyst for oxidizing components to be oxidized in exhaust gas from a low temperature range. And a second exhaust gas passage for accommodating a high-temperature oxidation catalyst that oxidizes a component to be oxidized in a high temperature range, are arranged in parallel with an exhaust gas passage of a diesel engine, and
The pressure loss value of the exhaust gas passage is set to be larger than the pressure loss value of the second exhaust gas passage.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】低温型酸化触媒としては、低温域
（例えば１５０〜４００℃）でのＨＣ及びＳＯＦの酸化
浄化性能に優れた触媒が用いられ、例えば多孔質担体に
白金族貴金属を担持した触媒が用いられる。多孔質担体
としてはアルミナを始めとして、シリカ、シリカーアル
ミナ、ジルコニア、チタニア、チタニアーアルミナ、ゼ
オライトなどが例示される。また白金族貴金属として
は、ＨＣ及びＳＯＦの低温浄化能に優れた白金（Ｐ
ｔ）、ロジウム（Ｒｈ）などが例示される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a low-temperature type oxidation catalyst, a catalyst excellent in oxidation purification performance of HC and SOF in a low temperature range (for example, 150 to 400 ° C.) is used. For example, a platinum group precious metal is supported on a porous carrier. The used catalyst is used. Examples of the porous carrier include alumina, silica, silica-alumina, zirconia, titania, titania-alumina, zeolite and the like. As the platinum group noble metal, platinum (P
t), rhodium (Rh) and the like are exemplified.
【００１２】高温型酸化触媒としては、上記の低温型酸
化触媒よりも高温域（例えば３００〜６００℃）での酸
化性能に劣るものであればよいが、高温域においてＳＯ
2 の酸化能がほとんどないものが望ましい。このような
触媒としては、例えば上記と同様の多孔質担体にパラジ
ウム（Ｐｄ）を担持した触媒、あるいは鉄（Ｆｅ）、モ
リブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、銅（Ｃｕ）などのベースメタルを担持した触媒、
さらには特開平４−５４２１１号公報に開示されている
ようなＴｉＯ2 ーＶ−Ｐｔ系触媒などが例示される。As the high temperature type oxidation catalyst, any catalyst may be used as long as it is inferior to the above low temperature type oxidation catalyst in oxidation performance in a high temperature region (for example, 300 to 600 ° C.), but SO in the high temperature region.
Those with almost no oxidizing ability of 2 are desirable. Examples of such a catalyst include a catalyst in which palladium (Pd) is supported on the same porous carrier as described above, or iron (Fe), molybdenum (Mo), tungsten (W), nickel (N).
i), a catalyst carrying a base metal such as copper (Cu),
Further, a TiO 2 —V—Pt-based catalyst as disclosed in JP-A-4-54211 is exemplified.
【００１３】第１排ガス流路と第２排ガス流路の圧力損
失値に差をもたせるには、流路の流体抵抗値を異ならせ
ることで行うことができる。例えば第１排ガス流路の径
をオリフィスなどを用いて部分的に第２排ガス流路の径
より小さくすれば、第１排ガス流路の圧力損失を第２排
ガス流路より大きくすることができる。また触媒担体と
してハニカム担体を用いる場合には、ハニカム担体のセ
ル数、壁厚、長さ、断面積などを異ならせることによっ
ても圧力損失に差をもたせることができる。セル数は多
いほどセル開孔率が小さくなり圧力損失が大きくなる。
壁厚は厚いほどセル開孔率が小さくなり圧力損失が大き
くなる。長さは長いほど圧力損失が大きくなり、担体の
断面積は小さいほど圧力損失が大きくなる。なお、圧力
損失値の差の程度は排ガスの温度によって異なるが、例
えば６００℃の排ガス流通時に１対５程度の比となるよ
うにすることが好ましい。The pressure loss value of the first exhaust gas flow path and the pressure loss value of the second exhaust gas flow path can be made different by making the fluid resistance values of the flow paths different. For example, if the diameter of the first exhaust gas passage is partially made smaller than the diameter of the second exhaust gas passage by using an orifice or the like, the pressure loss of the first exhaust gas passage can be made larger than that of the second exhaust gas passage. When a honeycomb carrier is used as the catalyst carrier, the pressure loss can be made different by varying the number of cells, the wall thickness, the length, the cross-sectional area, etc. of the honeycomb carrier. The larger the number of cells, the smaller the cell open ratio and the larger the pressure loss.
The thicker the wall, the smaller the cell opening rate and the larger the pressure loss. The longer the length, the larger the pressure loss, and the smaller the cross-sectional area of the carrier, the larger the pressure loss. The degree of difference in pressure loss value varies depending on the temperature of the exhaust gas, but it is preferable that the ratio becomes about 1 to 5 when the exhaust gas flows at 600 ° C., for example.
【００１４】そして本発明の触媒装置では、第１排ガス
流路（低温型酸化触媒収納）の圧力損失値が第２排ガス
流路（高温型酸化触媒収納）の圧力損失値より大きくさ
れている。低温域の排ガスは分子運動が不活発であるの
で、圧力損失の差にはほとんど影響されず第１排ガス流
路と第２排ガス流路をほとんど同様に流れ、主として低
温型酸化触媒でＨＣ及びＳＯＦが酸化浄化される。ま
た、高温型酸化触媒でもＨＣ及びＳＯＦはある程度酸化
浄化される。したがって低温域におけるＨＣ及びＳＯＦ
の浄化性能に優れる。なお、低温域ではＳＯ2 の酸化は
ほとんど生じないので、サルフェートの排出はほとんど
ない。Further, in the catalyst device of the present invention, the pressure loss value of the first exhaust gas passage (the low temperature type oxidation catalyst storage) is made larger than the pressure loss value of the second exhaust gas passage (the high temperature oxidation catalyst storage). Since the molecular motion of the exhaust gas in the low temperature region is inactive, it is almost unaffected by the pressure loss difference and flows almost the same in the first exhaust gas flow path and the second exhaust gas flow path. Is oxidized and purified. Further, even with the high temperature oxidation catalyst, HC and SOF are oxidized and purified to some extent. Therefore, HC and SOF in the low temperature range
It has excellent purification performance. Since SO 2 is hardly oxidized in the low temperature region, the sulfate is scarcely discharged.
【００１５】一方、高温域では、排ガスは分子運動が活
発であるために流体抵抗値の高い流路には流れにくくな
る。つまり高温域の排ガスは圧力損失値の小さい第２排
ガス流路に優先的に流れ、高温型酸化触媒と接触する。
これによりＨＣ及びＳＯＦが酸化浄化されるとともに、
ＳＯ2 はほとんど酸化されることなくそのまま排出さ
れ、サルフェートの排出が抑制される。On the other hand, in the high temperature region, the exhaust gas is difficult to flow in the flow path having a high fluid resistance value because the molecular motion is active. That is, the exhaust gas in the high temperature region preferentially flows into the second exhaust gas passage having a small pressure loss value and comes into contact with the high temperature oxidation catalyst.
As a result, HC and SOF are oxidized and purified, and
SO 2 is discharged as it is with almost no oxidation, and the discharge of sulfate is suppressed.
【００１６】したがって本発明のデュアル式ディーゼル
排ガス浄化装置では、低温域での酸化力を維持したまま
高温域におけるサルフェート生成が抑制できるので、パ
ティキュレート浄化の温度ウィンドウを拡げることがで
きる。Therefore, in the dual type diesel exhaust gas purifying apparatus of the present invention, it is possible to suppress the generation of sulfate in the high temperature region while maintaining the oxidizing power in the low temperature region, so that the temperature window for particulate purification can be expanded.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （実施例１）図１に本実施例のデュアル式ディーゼル排
ガス浄化装置の概略構成図を示す。この浄化装置は、Ｄ
Ｅ１の排気系に並列に設けられた第１排ガス流路２及び
第２排ガス流路３からなり、第１排ガス流路２には低温
型酸化触媒２０を収納する第１触媒コンバータ２１が設
けられている。また第２排ガス流路３には高温型酸化触
媒３０を収納する第２触媒コンバータ３１が設けられて
いる。The present invention will be described below in detail with reference to examples. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a dual type diesel exhaust gas purification apparatus of this embodiment. This purifier is D
A first exhaust gas flow path 2 and a second exhaust gas flow path 3 are provided in parallel with the E1 exhaust system, and the first exhaust gas flow path 2 is provided with a first catalytic converter 21 that accommodates a low-temperature oxidation catalyst 20. ing. Further, the second exhaust gas passage 3 is provided with a second catalytic converter 31 that accommodates the high temperature oxidation catalyst 30.
【００１８】低温型酸化触媒２０は、コージェライト質
のハニカム担体にアルミナからなる担持層が形成され、
その担持層にＰｔが担持されて形成されている。Ｐｔの
担持量はハニカム担体１リットルあたり１．０〜２．５
ｇである。また高温型酸化触媒３０は、コージェライト
質のハニカム担体にジルコニアからなる担持層が形成さ
れ、その担持層にＰｄとＦｅが担持されて形成されてい
る。Ｐｄの担持量はハニカム担体１リットルあたり０．
０２〜０．２ｇであり、Ｆｅの担持量はハニカム担体１
リットルあたり５〜６ｇである。それぞれの触媒の諸元
を表１に示す。また第１排ガス流路２と第２排ガス流路
３の排気温度と圧力損失との関係を図２に示す。In the low temperature type oxidation catalyst 20, a supporting layer made of alumina is formed on a cordierite honeycomb carrier,
The supporting layer is formed by supporting Pt. The loading amount of Pt is 1.0 to 2.5 per liter of the honeycomb carrier.
g. The high-temperature oxidation catalyst 30 is formed by forming a supporting layer made of zirconia on a cordierite honeycomb carrier and supporting Pd and Fe on the supporting layer. The loading amount of Pd was 0.1 per liter of the honeycomb carrier.
02 to 0.2 g, and the supported amount of Fe is the honeycomb carrier 1.
It is 5 to 6 g per liter. Table 1 shows the specifications of each catalyst. FIG. 2 shows the relationship between the exhaust temperature and the pressure loss of the first exhaust gas passage 2 and the second exhaust gas passage 3.
【００１９】[0019]
【表１】 図２に示すように、１００℃程度の低温域では両流路の
圧力損失はほぼ同等であるが、温度が上昇するにつれて
第１排ガス流路２の圧力損失値が高くなり、６００℃で
は第１排ガス流路２の圧力損失は第２排ガス流路３の約
５倍となっている。[Table 1] As shown in FIG. 2, in the low temperature range of about 100 ° C., the pressure loss of both flow paths is almost the same, but the pressure loss value of the first exhaust gas flow path 2 increases as the temperature rises, and at 600 ° C. The pressure loss of the first exhaust gas passage 2 is about 5 times that of the second exhaust gas passage 3.
【００２０】また、図３に低温型酸化触媒２０と高温型
酸化触媒３０の、排気温度に対するＨＣ及びＳＯＦの浄
化率とサルフェート生成率との関係を示す。ＨＣ及びＳ
ＯＦの浄化率が５０％以上、サルフェートの生成率が２
０％以下の範囲を好ましい範囲とすると、低温型酸化触
媒２０の浄化温度ウィンドウは２００〜４００℃の範囲
であり、高温型酸化触媒３０の浄化温度ウィンドウは４
００〜６００℃の範囲となっている。FIG. 3 shows the relationship between the purification rate of HC and SOF and the sulfate production rate of the low temperature oxidation catalyst 20 and the high temperature oxidation catalyst 30 with respect to the exhaust temperature. HC and S
The purification rate of OF is 50% or more, and the production rate of sulfate is 2
When the range of 0% or less is set as a preferable range, the purification temperature window of the low-temperature oxidation catalyst 20 is in the range of 200 to 400 ° C., and the purification temperature window of the high-temperature oxidation catalyst 30 is 4
It is in the range of 00 to 600 ° C.
【００２１】さらに図４に、排気温度と低温型酸化触媒
２０単独のパティキュレート低減率との関係、排気温度
と高温型酸化触媒３０単独のパティキュレート低減率と
の関係及び排気温度と本実施例の排ガス浄化装置のパテ
ィキュレート低減率との関係を示す。なおパティキュレ
ート低減率とは、触媒を用いない場合のパティキュレー
ト量をＰとし、触媒を用いた場合のパティキュレート量
をＳとすると、１００（Ｐ−Ｓ）／Ｐで表され、高温域
ではサルフェートの生成によりＳ＞Ｐとなるため負の値
となることもある。Further, FIG. 4 shows the relationship between the exhaust temperature and the particulate reduction rate of the low temperature oxidation catalyst 20 alone, the relationship between the exhaust temperature and the particulate reduction rate of the high temperature oxidation catalyst 30 alone, and the exhaust temperature and this embodiment. The relationship with the particulate reduction rate of the exhaust gas purifying apparatus is shown. The particulate reduction rate is expressed as 100 (P−S) / P, where P is the amount of particulates when a catalyst is not used and S is the amount of particulates when a catalyst is used. Since S> P due to the generation of sulfate, it may be a negative value.
【００２２】図４より、低温型酸化触媒２０では４００
℃以上でパティキュレート低減率が負となり、高温型酸
化触媒３０では６００℃以上で負となっている。そして
本実施例の排ガス浄化装置では、約３５０℃以下の低温
域ではパティキュレート低減率は低温型酸化触媒２０と
高温型酸化触媒３０のほぼ中間の値となっているが、３
５０℃以上では高温型酸化触媒３０の特性に近く６００
℃近傍までパティキュレート低減率は正の値を維持して
いる。As shown in FIG. 4, the low temperature oxidation catalyst 20 has 400
The particulate reduction rate is negative at temperatures above ℃, and is negative at temperatures above 600 ℃ in the high temperature oxidation catalyst 30. In the exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment, the particulate reduction rate is approximately intermediate between the low temperature oxidation catalyst 20 and the high temperature oxidation catalyst 30 in the low temperature range of about 350 ° C. or lower.
At temperatures above 50 ° C, the characteristics of the high temperature oxidation catalyst 30 are close to 600.
The particulate reduction rate maintains a positive value up to around ℃.
【００２３】つまり図３及び図４よりわかることは、低
温域では排ガスは第１排ガス流路２と第２排ガス流路３
にほぼ同等に流れ、ＨＣ及びＳＯＦは主として低温型酸
化触媒２０で浄化される。また約３００℃以上であれば
高温型酸化触媒３０でもある程度浄化される。そして低
温域ではサルフェートが生成しないので、ＨＣ及びＳＯ
Ｆからなるパティキュレートは主として担体への吸着と
酸化により低減される。That is, it can be seen from FIGS. 3 and 4 that the exhaust gas in the low temperature range is the first exhaust gas flow path 2 and the second exhaust gas flow path 3.
And HC and SOF are mainly purified by the low temperature oxidation catalyst 20. Further, if the temperature is about 300 ° C. or higher, the high temperature oxidation catalyst 30 is also purified to some extent. And since sulfate is not generated in the low temperature range, HC and SO
Particulates composed of F are mainly reduced by adsorption on the carrier and oxidation.
【００２４】一方高温域では、図２に示すように第１排
ガス流路２の圧力損失が増大するため、排ガスは主とし
て第２排ガス流路３を通過する。したがって排ガスは主
として高温型酸化触媒３０と接触し、ＨＣ及びＳＯＦは
高温型酸化触媒５で浄化される。また高温型酸化触媒３
０では高温時においてもサルフェートが生成されにく
い。したがってサルフェート生成によるパティキュレー
トの増加が抑制され、パティキュレートの排出が大きく
低減される。On the other hand, in the high temperature range, the pressure loss of the first exhaust gas passage 2 increases as shown in FIG. 2, so that the exhaust gas mainly passes through the second exhaust gas passage 3. Therefore, the exhaust gas mainly contacts the high temperature oxidation catalyst 30, and HC and SOF are purified by the high temperature oxidation catalyst 5. In addition, high temperature oxidation catalyst 3
At 0, sulfate is hard to be generated even at high temperature. Therefore, the increase of particulates due to the formation of sulfate is suppressed, and the discharge of particulates is greatly reduced.
【００２５】つまり本実施例１の排ガス浄化装置によれ
ば、パティキュレート浄化の温度ウィンドウが約１００
〜６００℃に拡がり、低温域から高温域まで安定してパ
ティキュレートの排出量を低減することができる。 （実施例２）図５に本実施例のデュアル式ディーゼル排
ガス浄化装置を示す。本実施例では、第１排ガス流路２
の入り口にオリフィス２２を設け、さらに第１排ガス流
路２の圧力損失を大きくしている。低温型酸化触媒２０
は実施例１と同様である。また第２排ガス流路３におい
ては、高温型酸化触媒３２としてハニカム担体の径が大
きいこと以外は実施例１と同様のものを用い、第２排ガ
ス流路３の断面を大きくして圧力損失を一層小さくして
いる。他の構成も実施例１と同様である。That is, according to the exhaust gas purification apparatus of the first embodiment, the temperature window for particulate purification is about 100.
It is possible to spread the temperature up to 600 ° C. and stably reduce the amount of particulates discharged from a low temperature region to a high temperature region. (Embodiment 2) FIG. 5 shows a dual type diesel exhaust gas purification apparatus of this embodiment. In this embodiment, the first exhaust gas passage 2
An orifice 22 is provided at the inlet of the first exhaust gas passage 2 to increase the pressure loss of the first exhaust gas passage 2. Low temperature oxidation catalyst 20
Is the same as in the first embodiment. In the second exhaust gas passage 3, the same high temperature oxidation catalyst 32 as in Example 1 was used except that the diameter of the honeycomb carrier was large, and the cross section of the second exhaust gas passage 3 was enlarged to reduce the pressure loss. It's getting smaller. Other configurations are similar to those of the first embodiment.
【００２６】本実施例の浄化装置では、第１排ガス流路
２と第２排ガス流路３の圧力損失の差が実施例１より大
きくなっている。したがって高温域において排ガスが第
１排ガス流路２を流れるのが一層抑制され、サルフェー
トの生成を一層抑制することができる。 （比較例１）比較例１のデュアル式ディーゼル排ガス浄
化装置を図６に示す。この浄化装置は、実施例１の低温
型酸化触媒２０に用いたハニカム担体を高温型酸化触媒
３３にも用い、第１排ガス流路２’と第２排ガス流路
３’の圧力損失を同一としたこと以外は実施例１と同様
の構成としている。なお担持層と触媒金属は、低温型酸
化触媒２０及び高温型酸化触媒３３それぞれ実施例１と
同様である。In the purifying apparatus of this embodiment, the difference in pressure loss between the first exhaust gas passage 2 and the second exhaust gas passage 3 is larger than that in the first embodiment. Therefore, in the high temperature range, the exhaust gas is further suppressed from flowing through the first exhaust gas passage 2, and the generation of sulfate can be further suppressed. Comparative Example 1 A dual type diesel exhaust gas purification apparatus of Comparative Example 1 is shown in FIG. In this purification device, the honeycomb carrier used in the low temperature oxidation catalyst 20 of Example 1 is also used in the high temperature oxidation catalyst 33, and the pressure loss of the first exhaust gas flow passage 2'and the second exhaust gas flow passage 3'is made the same. The configuration is the same as that of the first embodiment except for the above. The supporting layer and the catalyst metal are the same as in Example 1 for the low temperature oxidation catalyst 20 and the high temperature oxidation catalyst 33, respectively.
【００２７】この比較例１のデュアル式ディーゼル排ガ
ス浄化装置について、実施例１と同様にパティキュレー
ト低減率を測定し、結果を図５に示す。図５より、比較
例１の浄化装置では低温域及び高温域とも低温型酸化触
媒２０と高温型酸化触媒３０のほぼ中間の値を示し、約
５００℃以上でパティキュレート低減率が負の値となっ
ている。これは、排ガスは低温域から高温域まで第１排
ガス流路２’と第２排ガス流路３’とにほぼ同等に流れ
たことを意味している。そして実施例１の浄化装置の方
が比較例１に比べて高温域のパティキュレート低減率に
優れ、これは実施例１において第１排ガス流路２と第２
排ガス流路３の圧力損失値に差をもたせた効果であるこ
とが明らかである。With respect to the dual type diesel exhaust gas purifying apparatus of Comparative Example 1, the particulate reduction rate was measured in the same manner as in Example 1, and the result is shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the purifying apparatus of Comparative Example 1, the low temperature region and the high temperature region show almost intermediate values between the low temperature oxidation catalyst 20 and the high temperature oxidation catalyst 30, and the particulate reduction rate is a negative value at about 500 ° C. or higher. Has become. This means that the exhaust gas flowed from the low temperature region to the high temperature region in the first exhaust gas flow passage 2 ′ and the second exhaust gas flow passage 3 ′ almost equally. The purification device of Example 1 is superior to Comparative Example 1 in the particulate reduction rate in the high temperature range.
It is clear that this is the effect of making the pressure loss value of the exhaust gas flow path 3 different.
【００２８】[0028]
【発明の効果】すなわち本発明のデュアル式ディーゼル
排ガス浄化装置によれば、バルブなどの機械的手段を用
いずとも高温域の排ガスを高温型酸化触媒をもつ第２排
ガス流路に優先的に流すことができ、低温から高温まで
広い温度ウィンドウで高いＨＣ及びＳＯＦ浄化率と低い
パティキュレート排出量を確保することができる。した
がってバルブなどの部品点数を低減することができ、か
つ耐久性にも優れている。According to the dual type diesel exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the exhaust gas in the high temperature range is preferentially passed through the second exhaust gas passage having the high temperature oxidation catalyst without using mechanical means such as a valve. It is possible to secure a high HC and SOF purification rate and a low particulate matter discharge amount in a wide temperature window from low temperature to high temperature. Therefore, the number of parts such as the valve can be reduced and the durability is excellent.
【００２９】また一つの大きな触媒を装着するのではな
く、デュアルであって大きさを互いに異ならせることが
できるので、車両床下への搭載の自由度が向上する。さ
らに、第１排ガス流路には高温の排ガスがほとんど流れ
ないので、低温型酸化触媒の熱負荷が小さい。したがっ
て低温型酸化触媒を耐熱性に優れるように構成する必要
がなくなり、設計の自由度が向上するとともにコストの
低減を図ることができる。Further, since it is a dual type and can be made different in size, rather than being equipped with one large catalyst, the degree of freedom of mounting under the floor of the vehicle is improved. Furthermore, since the high-temperature exhaust gas hardly flows in the first exhaust gas passage, the heat load on the low-temperature oxidation catalyst is small. Therefore, it is not necessary to configure the low temperature oxidation catalyst so as to have excellent heat resistance, so that the degree of freedom in design can be improved and the cost can be reduced.
【図１】本発明の一実施例のデュアル式ディーゼル排ガ
ス浄化装置の構成を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a configuration of a dual type diesel exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例のデュアル式ディーゼル排ガ
ス浄化装置の低温型酸化触媒と高温型酸化触媒の排気温
度と圧力損失との関係を比で示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the exhaust temperature and the pressure loss of the low-temperature oxidation catalyst and the high-temperature oxidation catalyst of the dual type diesel exhaust gas purification apparatus of one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例のデュアル式ディーゼル排ガ
ス浄化装置の低温型酸化触媒と高温型酸化触媒の排気温
度と、ＨＣ及びＳＯＦ浄化率とサルフェート生成率との
関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between exhaust gas temperatures of a low temperature type oxidation catalyst and a high temperature type oxidation catalyst of a dual type diesel exhaust gas purification apparatus of one embodiment of the present invention, and HC and SOF purification rates and sulfate production rates.
【図４】排気温度とパティキュレート低減率との関係を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an exhaust temperature and a particulate reduction rate.
【図５】本発明の第２の実施例のデュアル式ディーゼル
排ガス浄化装置の構成を示す概略説明図である。FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a configuration of a dual type diesel exhaust gas purification apparatus of a second embodiment of the present invention.
【図６】比較例１のデュアル式ディーゼル排ガス浄化装
置の構成を示す概略説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing a configuration of a dual type diesel exhaust gas purification apparatus of Comparative Example 1.
【図７】一般の酸化触媒の排気温度と、ＨＣ及びＳＯＦ
浄化率とサルフェート生成率との関係を示すグラフであ
る。FIG. 7: Exhaust temperature of a general oxidation catalyst, HC and SOF
It is a graph which shows the relationship between a purification rate and a sulfate production rate.
１：ディーゼルエンジン ２：第１排ガス流路
３：第２排ガス流路 ２０：低温型酸化触媒 ２１：第１触媒コンバータ
３０：高温型酸化触媒 ３１：第２触媒コンバータ1: Diesel engine 2: First exhaust gas flow path
3: Second exhaust gas passage 20: Low temperature type oxidation catalyst 21: First catalytic converter
30: High temperature type oxidation catalyst 31: Second catalytic converter
Claims (1)
する低温型酸化触媒を収納する第１排ガス流路と、該被
酸化成分を高温域で酸化する高温型酸化触媒を収納する
第２排ガス流路とをディーゼルエンジンの排ガス流路に
並列に配置し、該第１排ガス流路の圧力損失値を該第２
排ガス流路の圧力損失値より大きくしたことを特徴とす
るデュアル式ディーゼル排ガス浄化装置。1. A first exhaust gas passage containing a low-temperature oxidation catalyst that oxidizes an oxidizable component in exhaust gas from a low temperature region, and a second exhaust gas flow passage that contains a high-temperature oxidation catalyst that oxidizes the oxidizable component in a high temperature region. The exhaust gas flow passage and the exhaust gas flow passage of the diesel engine are arranged in parallel, and the pressure loss value of the first exhaust gas flow passage is set to the second exhaust gas flow passage.
Dual type diesel exhaust gas purification device characterized in that it is larger than the pressure loss value of the exhaust gas passage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7311963A JPH09151728A (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Dual type diesel emission control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7311963A JPH09151728A (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Dual type diesel emission control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09151728A true JPH09151728A (en) | 1997-06-10 |
Family
ID=18023554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7311963A Pending JPH09151728A (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Dual type diesel emission control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09151728A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509620A (en) * | 1999-09-13 | 2003-03-11 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Exhaust gas purification device with heating element |
| JP2006336537A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP7311963A patent/JPH09151728A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509620A (en) * | 1999-09-13 | 2003-03-11 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Exhaust gas purification device with heating element |
| JP2006336537A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
| JP4552763B2 (en) * | 2005-06-02 | 2010-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
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