JPH03202154A - Catalyst for purifying exhaust gas of engine - Google Patents
Catalyst for purifying exhaust gas of engineInfo
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- JPH03202154A JPH03202154A JP1342123A JP34212389A JPH03202154A JP H03202154 A JPH03202154 A JP H03202154A JP 1342123 A JP1342123 A JP 1342123A JP 34212389 A JP34212389 A JP 34212389A JP H03202154 A JPH03202154 A JP H03202154A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はエンジンの排気ガス浄化用触媒に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a catalyst for purifying engine exhaust gas.
[従来の技術]
コージェライト等の材料でつくられたハニカム担体表面
に、排気ガス中の未燃焼成分等(炭化水素等)の酸化を
促進する、貴金属系またはその他の金属系の触媒物質(
例えば、白金、ロジウム等であり、以下ではこのような
物質を単に触媒貴金属という)を含むアルミナ系の触媒
コート層が形成された、エンジンの排気ガス浄化用触媒
は従来より知られている。[Prior Art] A noble metal or other metal catalyst material (catalyst material) that promotes the oxidation of unburned components (hydrocarbons, etc.) in exhaust gas is coated on the surface of a honeycomb carrier made of a material such as cordierite.
For example, engine exhaust gas purifying catalysts have been known in which an alumina-based catalyst coat layer containing platinum, rhodium, etc. (hereinafter such substances are simply referred to as catalytic noble metals) is formed.
しかしながら、このような排気ガス浄化用触媒は、その
温度がある程度以上(例えば150℃以上)に高まらな
いと、十分な触媒活性が得られない。However, such an exhaust gas purifying catalyst cannot obtain sufficient catalytic activity unless its temperature rises above a certain level (for example, 150° C. or higher).
このため、エンジン冷機時等、排気ガス温度が低いとき
には排気ガス浄化用触媒の温度も低くなり、したがって
排気ガス浄化用触媒の活性が低下し、エンジンのエミッ
ション性能が低下するといった問題がある。For this reason, when the exhaust gas temperature is low, such as when the engine is cold, the temperature of the exhaust gas purification catalyst also becomes low, resulting in a problem that the activity of the exhaust gas purification catalyst decreases and the emission performance of the engine decreases.
そこで、排気ガス浄化用触媒より上流側の排気通路に、
排気ガス中の未燃焼成分(炭化水素)を吸着する吸着剤
のブリックを設けた排気ガス浄化装置が提案されている
(例えば、実開昭56−109616号公報参照)。具
体的には、このような排気ガス浄化装置においては、第
9図に示すように、排気通路101に、上流から順に、
吸着剤ブリック103を備えた第1コンテナ102と、
排気ガス浄化用触媒ブリック105を備えた第2コンテ
ナ104とが設けられるか(いわゆる、2コンテナー2
ブリツクタイプ)、あるいは第10図に示すように、排
気通wj1071こ介設された1つのコンテナ108内
に、上流から順に吸着剤ブリック109と排気ガス浄化
用触媒ブリック110とが設けられる(いわゆる、■コ
ンテナー2ブリックタイプ)。Therefore, in the exhaust passage upstream of the exhaust gas purification catalyst,
An exhaust gas purification device including an adsorbent brick that adsorbs unburned components (hydrocarbons) in exhaust gas has been proposed (see, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 109616/1983). Specifically, in such an exhaust gas purification device, as shown in FIG. 9, in the exhaust passage 101, from upstream to
a first container 102 with an adsorbent brick 103;
A second container 104 equipped with an exhaust gas purifying catalyst brick 105 (so-called two containers 2
Brick type), or as shown in FIG. 10, an adsorbent brick 109 and an exhaust gas purification catalyst brick 110 are provided in order from upstream in one container 108 in which an exhaust vent wj1071 is installed (so-called Container 2 brick type).
そして、このような排気ガス浄化装置においては、吸着
剤ブリックI 03.+ 09は、排気ガス温度が低い
ときすなわち吸着剤温度が低いときには、排気ガス中の
未燃焼成分を吸着し、一方排気ガス温度が高いときには
、吸着されている未燃焼成分を脱着(触媒からの離脱)
させる。したがって、排気ガス温度が低いときには、排
気ガス浄化用触媒ブリック105,110の活性が低下
するものの、未燃焼成分が吸着剤ブリック103,10
9に吸着されるので、未燃焼成分が大気中に排出されな
い。この後、排気ガス温度が高くなったときには、吸着
剤ブリック103,109に吸着されていた未燃焼成分
が脱着して排気ガス浄化用触媒ブリック105,110
に流入するが、この時点では排気ガス浄化用触媒ブリッ
ク105 110の活性が高まっているので、上記未燃
焼成分が排気ガス浄化用触媒ブリック105,110に
よって酸化(浄化)される。In such an exhaust gas purification device, adsorbent brick I 03. +09 adsorbs unburned components in the exhaust gas when the exhaust gas temperature is low, that is, when the adsorbent temperature is low, and on the other hand, when the exhaust gas temperature is high, the adsorbed unburned components are desorbed (from the catalyst). withdrawal)
let Therefore, when the exhaust gas temperature is low, although the activity of the exhaust gas purifying catalyst bricks 105 and 110 decreases, unburned components are absorbed into the adsorbent bricks 103 and 103.
9, unburned components are not emitted into the atmosphere. Thereafter, when the exhaust gas temperature becomes high, the unburned components adsorbed on the adsorbent bricks 103 and 109 are desorbed and removed from the exhaust gas purifying catalyst bricks 105 and 110.
However, at this point, the activity of the exhaust gas purifying catalyst bricks 105 and 110 has increased, so the unburned components are oxidized (purified) by the exhaust gas purifying catalyst bricks 105 and 110.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、第9図あるいは第1O図に示すような、
吸着剤ブリック103,109を備えた従来の排気ガス
浄化装置では、吸着剤ブリック103.109によって
排気ガスの流動抵抗がかなり増加するので、エンジンの
背圧が上昇し、エンジン出力が低下するといった問題が
ある(例えば、aNV型6型筒気筒エンジン12%程度
の出力低下)。また、排気ガス浄化装置が大型化するの
で、エンジンへの搭載性が悪くなるといった問題がある
。[Problem to be solved by the invention] However, as shown in FIG. 9 or 1O,
In conventional exhaust gas purification devices equipped with adsorbent bricks 103, 109, the adsorbent bricks 103, 109 significantly increase the flow resistance of the exhaust gas, which increases engine back pressure and reduces engine output. (For example, a 12% reduction in the output of an aNV type 6-cylinder engine). Furthermore, since the exhaust gas purification device becomes large in size, there is a problem that it becomes difficult to mount it on the engine.
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、エンジン冷機時等の排気ガス低温時において、背圧
の上昇を招くなどといった不具合を生じさせることなく
、排気ガス中の未燃焼成分等(炭化水素等)の浄化率を
高めることができる、コンパクトな構造のエンジンの排
気ガス浄化装置ないし排気ガス浄化用触媒を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. It is an object of the present invention to provide an engine exhaust gas purification device or an exhaust gas purification catalyst having a compact structure and capable of increasing the purification rate of components (hydrocarbons, etc.).
[課題を解決するための手段]
本発明は上記の目的を達するため、触媒担体表面に、触
媒成分を含むアルミナ層からなる第1コート層を設け、
該第1コート層の上に、酸化セリウムとエンジンの未燃
焼ガス成分を吸着する吸着剤とを含む第2コート層を設
けたことを特徴とするエンジンの排気ガス浄化用触媒を
提供する。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a first coat layer made of an alumina layer containing a catalyst component on the surface of a catalyst carrier,
The present invention provides a catalyst for purifying engine exhaust gas, characterized in that a second coat layer containing cerium oxide and an adsorbent that adsorbs unburned engine gas components is provided on the first coat layer.
[発明の作用・効果]
本発明によれば、エンジン冷機時等の排気ガス低温時に
は、排気ガス中の未燃焼成分(炭化水素等)が第2コー
ト層内の吸着剤に吸着され、排気ガス温度(排気ガス浄
化用触媒温度)が高まったときに、吸着されていた未燃
焼成分が吸着剤から脱着するが、この脱着した未燃焼成
分は、第2コート層に隣接する第1コート層内に拡散し
て触媒貴金属に接触し、これによって酸化(浄化)され
る。[Operations and Effects of the Invention] According to the present invention, when the exhaust gas is at a low temperature such as when the engine is cold, unburned components (hydrocarbons, etc.) in the exhaust gas are adsorbed by the adsorbent in the second coat layer, and the exhaust gas is When the temperature (exhaust gas purification catalyst temperature) rises, the adsorbed unburned components are desorbed from the adsorbent, but these desorbed unburned components are absorbed into the first coat layer adjacent to the second coat layer. It diffuses into the catalyst and comes into contact with the noble metal, thereby being oxidized (purified).
ここにおいて、吸着剤から脱着して第1コート層内へ拡
散する未燃焼成分は、排気ガス本流と実質的に混ざり合
っていないので、排気ガス浄化用触媒表面の未燃焼成分
濃度が比較的高くなり、したがって酸化反応が促進され
、排気ガス浄化用触媒温度が迅速に高められ、未燃焼成
分の浄化率が高められる。Here, the unburned components that are desorbed from the adsorbent and diffused into the first coat layer are not substantially mixed with the main stream of exhaust gas, so the concentration of unburned components on the surface of the exhaust gas purification catalyst is relatively high. Therefore, the oxidation reaction is promoted, the temperature of the exhaust gas purifying catalyst is rapidly increased, and the purification rate of unburned components is increased.
また、吸着剤を含む第2コート層を、排気ガス浄化用触
媒の第1コート層の上に形成しているので、排気通路に
別途吸着剤ブリックを設ける必要がなく、したがって排
気ガスの流動抵抗が低減される。このため、エンジンの
背圧の上昇が抑制され、エンジン出力が高められる。さ
らに、排気ガス浄化装置がコンパクト化される。In addition, since the second coat layer containing an adsorbent is formed on the first coat layer of the exhaust gas purification catalyst, there is no need to separately provide an adsorbent brick in the exhaust passage, and therefore the exhaust gas flow resistance is reduced. is reduced. Therefore, an increase in engine back pressure is suppressed, and engine output is increased. Furthermore, the exhaust gas purification device is made more compact.
したがって、排気ガス低温時において、エンジン出力を
高め、かつ排気ガス浄化装置のコンパクト化を図りつつ
、未燃焼成分の浄化率を高めることができる。Therefore, when the exhaust gas is at a low temperature, it is possible to increase the engine output, make the exhaust gas purification device more compact, and increase the purification rate of unburned components.
[実施例] 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。[Example] Examples of the present invention will be specifically described below.
6
第1図に示すように、エンジン(図示せず)の排気マニ
ホールド1の下流側端部には排気通路2が接続されてい
る。そして、排気マニホールド1との接続部のやや下流
において、排気通路2には排気ガスを前処理するための
略円筒形のブリコンバータ3が介設され、このブリコン
バータ3内には略円柱形のデポジット触媒4が配置され
ている。6. As shown in FIG. 1, an exhaust passage 2 is connected to the downstream end of an exhaust manifold 1 of an engine (not shown). Slightly downstream of the connection with the exhaust manifold 1, the exhaust passage 2 is provided with a substantially cylindrical converter 3 for pre-treating the exhaust gas. A deposit catalyst 4 is arranged.
また、ブリコンバータ3下流において排気通路2には、
排気ガス中の炭化水素(HC)、−酸化炭素(CO)等
を二酸化炭素と水とに変えるとともに、窒素酸化物(N
Ox)を窒素に変える略円筒形のメインコンバータ5が
介設され、このメインコンバータ5内には、上流から順
に、酸化・還元促進作用を有する略円柱形の第1.第2
排気ガス浄化用触媒6,7と、酸化促進作用のみを有す
る略円柱形の酸化触媒8とが配置されている。In addition, in the exhaust passage 2 downstream of the converter 3,
In addition to converting hydrocarbons (HC), -carbon oxides (CO), etc. in exhaust gas into carbon dioxide and water, nitrogen oxides (N
A generally cylindrical main converter 5 that converts oxygen (Ox) into nitrogen is interposed, and inside this main converter 5, approximately cylindrical first converters having an oxidation/reduction promoting effect are arranged in order from the upstream. Second
Exhaust gas purifying catalysts 6 and 7 and a substantially cylindrical oxidation catalyst 8 having only an oxidation promoting effect are arranged.
第2図に示ずように、第1排気ガス浄化用触媒6は、そ
の軸線方向に伸長する多数の細孔9(詳しくは図示して
いない)が形成された、ハニカム担体11の表面に、後
で説明するような方法で、1インチ(25,4mm)、
その軸線方向の長さは2インチ(50,8mm)となっ
ている。また、ハニカム担体11の細孔9は、断面積1
平方インチあたり400個形成されている。As shown in FIG. 2, the first exhaust gas purifying catalyst 6 has a honeycomb carrier 11 on the surface of which a large number of pores 9 (not shown in detail) extending in the axial direction are formed. 1 inch (25.4 mm), as explained later.
Its axial length is 2 inches (50.8 mm). Further, the pores 9 of the honeycomb carrier 11 have a cross-sectional area of 1
400 pieces are formed per square inch.
■ハニカム担体11をアルミナスラリー中から取り出し
、これに対してエアブロ−を行ない余分なアルミナスラ
リーを除去する。(2) The honeycomb carrier 11 is taken out of the alumina slurry and is subjected to air blowing to remove excess alumina slurry.
■エアブローされたハニカム担体11を250℃で2時
間乾燥した後、650℃で2時間焼成し、ハニカム担体
11の表面に第1コート層I2を形成する。ここにおい
て、第1コート層12は、ハニカム担体11に対して1
4wt%となるように調整する。(2) The air-blown honeycomb carrier 11 is dried at 250°C for 2 hours and then fired at 650°C for 2 hours to form a first coat layer I2 on the surface of the honeycomb carrier 11. Here, the first coat layer 12 is applied to the honeycomb carrier 11 at a rate of 1.
Adjust to 4wt%.
■適当な濃度の塩化白金溶液と、適当な濃度の塩化ロジ
ウム溶液とを調製し、第1コート層12が形成されたハ
ニカム担体11を、順に塩化白金溶液と塩化ロジウム溶
液とに浸漬し、第1コート層12に白金とロジウムとを
担持させる。ここにおいて、′第1コート層12の白金
とロジウムの担持量は、合わせて1 、6 g/(lで
、かつ白金とロジアルミナを主成分とし、白金系成分(
以下、単に白金という)とロジウム系成分(以下、単に
ロジウムという)とを触媒成分とする第1コート層12
が形成され、この第1コート層12の上に、さらに実質
的に酸化セリウム(Cen2)と吸着剤とからなる第2
コート層13が形成されている。なお、第2排気ガス浄
化用触媒7も、第1排気ガス浄化用触媒6と同様の構成
となっている。■ Prepare a platinum chloride solution with an appropriate concentration and a rhodium chloride solution with an appropriate concentration, and immerse the honeycomb carrier 11 on which the first coat layer 12 is formed in the platinum chloride solution and the rhodium chloride solution in order. One coat layer 12 supports platinum and rhodium. Here, the amount of platinum and rhodium supported in the first coat layer 12 is 1.6 g/(l), and the main components are platinum and rhodialumina, and the platinum-based component (
A first coat layer 12 whose catalyst components are a rhodium-based component (hereinafter simply referred to as platinum) and a rhodium-based component (hereinafter simply referred to as rhodium).
is formed, and on this first coat layer 12, a second layer consisting essentially of cerium oxide (Cen2) and an adsorbent is formed.
A coat layer 13 is formed. Note that the second exhaust gas purification catalyst 7 also has the same configuration as the first exhaust gas purification catalyst 6.
以下、第1排気ガス浄化用触媒6(第2排気ガス浄化用
触媒7)の製造方法を説明する。Hereinafter, a method for manufacturing the first exhaust gas purification catalyst 6 (second exhaust gas purification catalyst 7) will be described.
■γ−アルミナ(γ−AI20G)54 a9と、ベー
マイト60gと、水1(!とを混合した後、硝酸を10
籾加えて、第1コート層12用のアルミナスラリーを調
製する。なお、上記比率を保って、各材料使用量を増減
することにより、任意の量のアルミナスラリーをつくる
ことができるのはもちろんである。■After mixing γ-alumina (γ-AI20G) 54 a9, 60 g of boehmite, and 1 part water (!), add 10 g of nitric acid.
In addition to rice, an alumina slurry for the first coating layer 12 is prepared. Note that, of course, it is possible to make any amount of alumina slurry by increasing or decreasing the amount of each material used while maintaining the above ratio.
■ハニカム担体11を上記アルミナスラリーに浸漬する
。このハニカム担体11は、コージェライトを材料とし
て円筒形につくられ、その直径はラムの比率が5;1と
なるように、両溶液の濃度と浸漬時間とを調整する。(2) Immerse the honeycomb carrier 11 in the alumina slurry. This honeycomb carrier 11 is made of cordierite and has a cylindrical shape, and its diameter is adjusted by adjusting the concentrations of both solutions and the immersion time so that the ratio of ram to ram is 5:1.
■白金とロジウムとが担持されたハニカム担体11を乾
燥・焼成して白金とパラジウムとを第1コート層I2に
固定する。(2) The honeycomb carrier 11 carrying platinum and rhodium is dried and fired to fix platinum and palladium to the first coat layer I2.
■酸化セリウム(Cent)と、ベーマイトと、水lQ
とを混合し、これに硝酸10+y(2を加え、さらに吸
着剤(例えば、モレキュラシーブ、シリカライト)を加
えて第2コート層13用のスラリーを調製する。ここで
、酸化セリウムとベーマイトと吸着剤の添加量は、例え
ば、ベーマイト添加量が60gで、かつこれらの3つの
添加量合計が6009となるように設定される。上記比
率を保って各材料使用量を増減することにより、任意の
量のスラリーをつくることができるのはもちろんである
。■Cerium oxide (Cent), boehmite, and water lQ
A slurry for the second coat layer 13 is prepared by mixing nitric acid 10+y(2) and further adding an adsorbent (e.g., molecular sieve, silicalite).Here, cerium oxide, boehmite, and adsorbent The amount of addition is set so that, for example, the amount of boehmite added is 60g and the total amount of these three additions is 6009.By increasing or decreasing the amount of each material used while maintaining the above ratio, any amount can be obtained. Of course, it is possible to make a slurry of
■第1コート層12が形成されたハニカム担体11を上
記スラリーに浸漬し、乾燥・焼成して第2コート層13
を形成する。ここにおいて、第2コート層13は、ハニ
カム担体Ifに対して28wt%となるように調整する
。■The honeycomb carrier 11 on which the first coat layer 12 is formed is dipped in the slurry, dried and fired, and then the second coat layer 13 is formed.
form. Here, the second coat layer 13 is adjusted to have a content of 28 wt% with respect to the honeycomb carrier If.
けられ、また排気ガス浄化用触媒15より上流側におい
てコンテナ16内には、合成ガスの温度を検出する温度
センサ22が設けられている。A temperature sensor 22 for detecting the temperature of the synthesis gas is provided inside the container 16 on the upstream side of the exhaust gas purification catalyst 15.
ウオームアツプ性能テストは、まず合成ガスを、コンテ
ナ+6(排気ガス浄化用触媒15)をバイパスさせてガ
スバイパス通路I8側に流しておき、適当な時点でヒー
タ21をオンするとともに合成ガスの供給経路をコンテ
ナ16(排気ガス浄化用触媒15)側に切り替え、この
時点から合成ガス中の炭化水素(HC)と−酸化炭素(
CO)と窒素酸化物(N Ox)の浄化率(コンバージ
ョン)を一定時間毎に測定するといった方法で行なった
。In the warm-up performance test, first, the synthesis gas is allowed to bypass the container +6 (exhaust gas purification catalyst 15) and flowed to the gas bypass passage I8 side, and at an appropriate point, the heater 21 is turned on and the synthesis gas supply path is turned on. is switched to the container 16 (exhaust gas purification catalyst 15) side, and from this point on, the hydrocarbons (HC) and -carbon oxide (
This was done by measuring the purification rate (conversion) of CO) and nitrogen oxides (NOx) at regular intervals.
テスト結果を第4図〜第7図に示す。ここにおいて、第
4図は炭化水素(HC)に対するウオームアツプ性能を
示し、第5図は一酸化炭素(CO)に対するウオームア
ツプ性能を示し、第6図は窒素酸化物(NOx)に対す
るウオームアツプ性能を示し、第7図は排気ガス浄化用
触媒15に入る合成ガスの温度を示している。The test results are shown in FIGS. 4 to 7. Here, Figure 4 shows the warm-up performance against hydrocarbons (HC), Figure 5 shows the warm-up performance against carbon monoxide (CO), and Figure 6 shows the warm-up performance against nitrogen oxides (NOx). , and FIG. 7 shows the temperature of the synthesis gas entering the exhaust gas purifying catalyst 15.
第4図から明らかなように、炭化水素に対して上記製造
方法により、第1表に示すような成分比率の材料を用い
て、本発明にかかる4種の排気ガス浄化用触媒(実施例
1〜4)をつくるとともに、比較例として吸着剤を含ま
ない排気ガス浄化用触媒をつくり、これらに対してウオ
ームアツプ性能(低温活性)テストを行なった。As is clear from FIG. 4, four types of exhaust gas purifying catalysts according to the present invention (Example 1 - 4), and as a comparative example, an exhaust gas purification catalyst containing no adsorbent was also prepared, and a warm-up performance (low-temperature activity) test was conducted on these.
第3図に、上記テストに用いたテスト装置を示す。この
テスト装置においては、排気ガス浄化用触媒15(体積
24 ffc)がコンテナ16内に配置され、このコン
テナ16の上端部に、空燃比(A/F)14.5におけ
る排気ガスとほぼ同一の組成をもつ合成ガスを、排気ガ
ス浄化用触媒15内でのガス流速が60000t/Hと
なるようにして供給するガス供給通路17が接続される
一方、下端部にガス排出通路19が接続されている。ま
た、ガース供給通路+7rこは、コンテナ16をバイパ
スして合成ガスを排出するガスバイパス通路18が接続
されている。そして、ガスバイパス通路18への分岐部
より上流側において、ガス供給通路17内を流れる合成
ガスを加熱するヒータ21が設は、第2コート層13の
吸着剤含有率の増加に伴ってウオームアツプ性能(浄化
率)が向上している。FIG. 3 shows the test equipment used in the above test. In this test device, an exhaust gas purifying catalyst 15 (volume: 24 ffc) is placed in a container 16, and at the upper end of the container 16, a catalyst with a volume almost the same as that of exhaust gas at an air-fuel ratio (A/F) of 14.5 is placed. A gas supply passage 17 is connected to the exhaust gas purification catalyst 15 for supplying synthesis gas having a composition such that the gas flow rate is 60,000 t/H, while a gas discharge passage 19 is connected to the lower end. There is. Further, a gas bypass passage 18 is connected to the gas supply passage +7r, which bypasses the container 16 and discharges the synthesis gas. A heater 21 for heating the synthesis gas flowing in the gas supply passage 17 is installed on the upstream side of the branching part to the gas bypass passage 18 to warm up as the adsorbent content of the second coat layer 13 increases. Performance (purification rate) has improved.
これは、炭化水素が炭素数の少ないものからH?こ吸着
剤から脱着し、この炭化水素が第2コート層I3に隣接
する第1コート層I2内に拡散して触媒貴金属(白金、
ロジウム)に接触して酸化(浄化)されるが、これらの
炭化水素が実質的に合成ガス本流と混ざり合わないので
、触媒表面?こおける炭化水素濃度が高くなり、したが
って酸化反応が促進され、排気ガス浄化用触媒15の温
度が迅速に高められるからであろう。This is because hydrocarbons have a small number of carbon atoms. The hydrocarbons are desorbed from the adsorbent and diffused into the first coat layer I2 adjacent to the second coat layer I3 to form catalyst noble metals (platinum, platinum,
rhodium), but since these hydrocarbons do not substantially mix with the main synthesis gas stream, the catalyst surface? This is probably because the concentration of hydrocarbons in the exhaust gas purification catalyst 15 increases, thereby promoting the oxidation reaction and rapidly raising the temperature of the exhaust gas purifying catalyst 15.
なお、第5図と第6図とから明らかなように、−酸化炭
素と窒素酸化物とに対しては、第2コート層■3の吸着
剤含有率の増加に伴って、ウオームアツプ性能が低下し
ている。ここにおいて−酸化炭素の浄化率が低下するの
は、一般に酸化セリウムは水性ガス反応(CO+H2O
−4C02+H9)を促進するが、吸着剤含有率が増加
すると、酸化セリウム含有率が減少するので、水性ガス
反応が起こりにくくなり、その結果−酸化炭素の酸化が
抑制されるからであろう。また、窒素酸化物の浄化率が
低下するのは、窒素酸化物は上記水性ガス反応によって
生じるH2によって還元されるので、水性ガス反応の鈍
化に伴って窒素酸化物の還元が抑制されるからであろう
。As is clear from FIGS. 5 and 6, the warm-up performance for carbon oxides and nitrogen oxides decreases as the adsorbent content of the second coat layer 3 increases. It is declining. Here, the reason why the purification rate of carbon oxide decreases is that cerium oxide generally has a water gas reaction (CO + H2O
-4C02+H9), but as the adsorbent content increases, the cerium oxide content decreases, making water gas reactions less likely to occur, and as a result - inhibiting the oxidation of carbon oxide. In addition, the purification rate of nitrogen oxides decreases because nitrogen oxides are reduced by H2 generated by the water gas reaction, and the reduction of nitrogen oxides is suppressed as the water gas reaction slows down. Probably.
以」二の結果より、第2コート層13における酸化セリ
ウムと吸着剤の配合比は、50:50〜40.60の範
囲内に設定するのが好ましいということがわかる。From the above two results, it can be seen that the mixing ratio of cerium oxide and adsorbent in the second coat layer 13 is preferably set within the range of 50:50 to 40.60.
ところで、本願発明者らは、第2コート層にパラジウム
系触媒(以下、単にパラジウムという)を加えると、さ
らに炭化水素に対するウオームアツプ性能が向」二する
ということを発見したが、第8図に、パラジウムを含む
第2コート層が形成された排気ガス浄化用触媒について
、炭化水素に対するウオームアツプ性能のテストを行な
った結果を示す。By the way, the inventors of the present invention have discovered that adding a palladium-based catalyst (hereinafter simply referred to as palladium) to the second coat layer further improves the warm-up performance against hydrocarbons. , shows the results of a test on warm-up performance against hydrocarbons for an exhaust gas purifying catalyst on which a second coat layer containing palladium was formed.
このパラジウムを含む排気ガス浄化用触媒の製造方法は
、第2コート層の形成方法以外は、前記の製造方法と同
様であるので、以下、第2コートを高めることができる
。The method for producing this palladium-containing catalyst for exhaust gas purification is the same as the above-described method except for the method for forming the second coat layer, so that the second coat can be improved in the following.
第1図は、本発明にかかる排気ガス浄化用触媒を備えた
、エンジンの排気ガス浄化装置の縦断面説明図である。
第2図は、第1(第2)排気ガス浄化用触媒の断面説明
図である。
第3図は、ウオームアツプ性能テストに用いられるテス
ト装置の模式図である。
第4図〜第7図は、夫々ウオームアツプ性能テストにお
ける、炭化水素と一酸化炭素と窒素酸化物の浄化率の時
間に対する特性と、ガス温度の時間に対する特性とを示
す図である。
第8図は、第2コート層にパラジウムを添加した排気ガ
ス浄化用触媒を用いてウオームアツプ性能テストを行な
った場合の、炭化水素の浄化率とガス温度の時間に対す
る特性を示す図である。
第9図と第10図とは、排気ガス浄化用触媒の上流に吸
着剤プリッタを設けた従来の排気ガス浄化装置の縦断面
説明図である。
層の形成方法のみ説明する。
■酸化セリウム(CeO2)粉末に塩化パラジウム水溶
液を加えて展線し、乾燥させた後粉砕し、パラジウムを
担持(固定化)した酸化セリウム(CeO7)粉末を調
製する。
■上記のパラジウムを担持した酸化セリウム粉末270
gと、ベーマイト60gと、吸着剤(例えば、モレキュ
ラシーブ、シリカライト)2709と、水IQとを混合
し、これに硝酸10if2を加えてスラリーを調製する
。
■上記スラリーに第1コート層が形成されたハニカム担
体を浸漬した後、乾燥・焼成し第2コート層を形成する
。ここ(こおいて、第2コート層は、ハニカム担体の2
8wt%に調整し、またパラジウム量は1 、09Aに
調整する。
第8図から明らかなように、炭化水素に対するウオーム
アツプ性能が向上している。
以上、本発明によれば、排気ガス低温時において、エン
ジン出力を高め、かつ排気ガス浄化装置のコンパクト化
を図りつつ、未燃焼成分の浄化率l・・排気マニホール
ド、2・・・排気通路、3・・・プリコンバータ、5・
・・メインコンバータ、6,7第1〜第2排気ガス浄化
用触媒、9・・・細孔、11・・・ハニカム担体、12
・・第1コート層、13・・第2コート層。FIG. 1 is an explanatory longitudinal cross-sectional view of an engine exhaust gas purification device equipped with an exhaust gas purification catalyst according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional explanatory diagram of the first (second) exhaust gas purifying catalyst. FIG. 3 is a schematic diagram of a test device used for a warm-up performance test. FIGS. 4 to 7 are diagrams showing the characteristics of the purification rates of hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides with respect to time, and the characteristics of gas temperature with respect to time, respectively, in the warm-up performance test. FIG. 8 is a diagram showing the characteristics of hydrocarbon purification rate and gas temperature versus time when a warm-up performance test was conducted using an exhaust gas purification catalyst in which palladium was added to the second coat layer. FIG. 9 and FIG. 10 are longitudinal cross-sectional explanatory views of a conventional exhaust gas purification device in which an adsorbent splitter is provided upstream of an exhaust gas purification catalyst. Only the method of forming the layer will be explained. (2) A palladium chloride aqueous solution is added to cerium oxide (CeO2) powder, stretched, dried and crushed to prepare cerium oxide (CeO7) powder on which palladium is supported (immobilized). ■Cerium oxide powder 270 supporting the above palladium
g, 60 g of boehmite, adsorbent (for example, molecular sieve, silicalite) 2709, and water IQ are mixed, and 10 if2 of nitric acid is added thereto to prepare a slurry. (2) The honeycomb carrier on which the first coat layer is formed is immersed in the slurry, and then dried and fired to form the second coat layer. Here, the second coat layer is applied to two layers of the honeycomb carrier.
The amount of palladium was adjusted to 8 wt%, and the amount of palladium was adjusted to 1.09A. As is clear from FIG. 8, the warm-up performance against hydrocarbons is improved. As described above, according to the present invention, when the exhaust gas is at a low temperature, the engine output is increased and the exhaust gas purification device is made more compact, while the purification rate of unburned components is l...exhaust manifold, 2...exhaust passage, 3... Pre-converter, 5.
... Main converter, 6, 7 first and second exhaust gas purification catalysts, 9 ... Pores, 11 ... Honeycomb carrier, 12
...First coat layer, 13...Second coat layer.
Claims (1)
なる第1コート層を設け、該第1コート層の上に、酸化
セリウムとエンジンの未燃焼ガス成分を吸着する吸着剤
とを含む第2コート層を設けたことを特徴とするエンジ
ンの排気ガス浄化用触媒。(1) A first coat layer made of an alumina layer containing a catalyst component is provided on the surface of the catalyst carrier, and a first coat layer containing cerium oxide and an adsorbent that adsorbs unburned gas components of the engine is placed on the first coat layer. A catalyst for purifying engine exhaust gas characterized by having two coat layers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342123A JPH03202154A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Catalyst for purifying exhaust gas of engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342123A JPH03202154A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Catalyst for purifying exhaust gas of engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202154A true JPH03202154A (en) | 1991-09-03 |
Family
ID=18351316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1342123A Pending JPH03202154A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Catalyst for purifying exhaust gas of engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03202154A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5516740A (en) * | 1991-11-15 | 1996-05-14 | Exxon Research And Engineering Company | Catalyst comprising thin shell of catalytically active material bonded onto an inert core |
| WO2011067863A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust purification device for internal combustion engine |
| JP2014509241A (en) * | 2010-11-22 | 2014-04-17 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | Three way catalyst system with upstream single layer catalyst |
| JP2014509242A (en) * | 2010-11-22 | 2014-04-17 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | Three-way catalyst system with upstream multilayer catalyst |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP1342123A patent/JPH03202154A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5516740A (en) * | 1991-11-15 | 1996-05-14 | Exxon Research And Engineering Company | Catalyst comprising thin shell of catalytically active material bonded onto an inert core |
| WO2011067863A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust purification device for internal combustion engine |
| JPWO2011067863A1 (en) * | 2009-12-01 | 2013-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
| JP2014509241A (en) * | 2010-11-22 | 2014-04-17 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | Three way catalyst system with upstream single layer catalyst |
| JP2014509242A (en) * | 2010-11-22 | 2014-04-17 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト | Three-way catalyst system with upstream multilayer catalyst |
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