JPH04276113A - ハニカム触媒および排ガス浄化装置 - Google Patents

ハニカム触媒および排ガス浄化装置

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Publication number
JPH04276113A
JPH04276113A JP5575491A JP5575491A JPH04276113A JP H04276113 A JPH04276113 A JP H04276113A JP 5575491 A JP5575491 A JP 5575491A JP 5575491 A JP5575491 A JP 5575491A JP H04276113 A JPH04276113 A JP H04276113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
reducing agent
catalyst
honeycomb
supported
Prior art date
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Pending
Application number
JP5575491A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuru Hosoya
満 細谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04276113A publication Critical patent/JPH04276113A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の排ガスを浄化するハニカム触媒およびそのハニカム触
媒を組み込んでいる排ガス浄化装置に関する。
【0002】
【背景技術】ガソリンエンジンの排ガスの浄化には、三
元触媒として、白金−ロジウム系触媒が知られているが
、ディーゼルエンジンの排ガスには、酸素が多量に含ま
れるので、その種の三元触媒は使用できないのが現状で
ある。
【0003】
【発明の課題】この発明の課題は、ディーゼルエンジン
の排ガスに含まれるNOX 、CO、HCなどの有害成
分を無害成分に変換可能にする触媒の提供にある。
【0004】この発明の他の課題は、排ガスの浄化性能
を高め、そして、小型で軽量化を可能にするディーゼル
エンジンに使用される排ガス浄化装置の提供にある。
【0005】
【課題のための手段およびそれの作用】この発明は、セ
ラミックからハニカム構造に成形し、排ガスの流れ方向
に関して、そのハニカム構造の上流側にNOX 還元触
媒層を、そのハニカム構造の下流側にHCおよびCO酸
化触媒層をそれぞれ担持させ、ディーゼルエンジンの排
ガスがそのハニカム構造を通過する際、還元剤として排
ガスに含まれるHCによりその排ガスに含まれるNOX
 をその還元触媒層上で還元分解し、次に、余剰のHC
およびその還元の際に発生されるCOをその酸化触媒層
上で無害な物質に変換するところである。
【0006】また、この発明は、ディーゼルエンジンの
排気管の途中に接続されるケーシングと、排ガスの流れ
方向に関して、上流側にNOX 還元触媒を、下流側に
HCおよびCO酸化触媒をそれぞれ担持してそのケーシ
ング内に配置されるハニカム触媒と、その排気管のケー
シング上流側に還元剤タンクを接続する還元剤フィード
パイプと、そのフィードパイプに配置される還元剤フィ
ードポンプとを含み、その排気管のケーシング上流側に
流れる排ガスに還元剤を供給し、そのハニカム触媒のN
OX 還元触媒の反応を十分にしてNOX 浄化率の低
下を抑制し、その還元剤によりその排ガスに含まれるN
OX をそのハニカム触媒の還元触媒層上で分解還元し
、次に、余剰のHCおよびその還元の際に発生されるC
Oをそのハニカム触媒の酸化触媒層上で無害な物質に変
換するところである。
【0007】
【具体例】図1は、トラックに搭載されたディーゼルエ
ンジンの排気系統に使用されたこの発明のハニカム触媒
の特定された具体例1を示している。そのハニカム触媒
1は、両端が開放された多数のセルからなるフロースル
ー型ハニカム構造で、セラミック粉末から成形され、乾
燥され、そして、焼成された後に、NOX 還元触媒層
2が排ガスの流れ方向に上流側に、HCおよびCO酸化
触媒層3がその排ガスの流れ方向に下流側にそれぞれ担
持されて製造された。
【0008】このハニカム触媒1では、そのNOX 還
元触媒層2が、全接触面積の3/4に、そのHCおよび
CO酸化触媒層3が全接触面積の1/4にそれぞれ担持
され、そのNOX 還元触媒には金属イオン交換ゼオラ
イトが使用された。その金属イオン交換ゼオライトのた
めのゼオライトとしては、人造あるいは天然のゼオライ
トが良く、また、金属としては、Cu,Fe,Ni,C
o,Mnなどであり、そして、その金属イオン交換ゼオ
ライトは、それらにアルミナゾル、または、硝酸、アル
ミニウム等のバインダーを加えてそのハニカム触媒1に
コーティングされた組成であり、一方、そのHCおよび
CO酸化触媒は、そのハニカム触媒1にアルミナをコー
ティングして、Pt,Pd,Rh,Ce等を担持した組
成である。
【0009】そのようなハニカム構造にそのNOX 還
元触媒2とそのHCおよびCO酸化触媒3とを担持させ
たところのそのハニカム型セラミック触媒1では、ディ
ーゼルエンジンの排ガスが通過する際、その排ガスに含
まれるNOX が、還元剤としてその排ガスに含まれた
HCによりそのNOX 還元触媒層2上で分解されて還
元され、そして、余剰のHCおよびその還元の際に発生
されたCOがそのHCおよびCO酸化触媒層3上で無害
な物質に変換された。
【0010】そして、この場合、そのNOX 還元触媒
層2が、その排ガスの流れ方向に関して、そのHCおよ
びCO酸化触媒層3の上流側でそのセラミック触媒1に
担持されたことによって、その排ガスに含まれているH
Cが還元剤として使用可能になり、その結果、酸素が多
量に含まれるところのディーゼルエンジンの排ガスを浄
化可能にした。すなわち、その還元剤としてその排ガス
に含まれたHCを使用可能にしたことによって、そのN
OX 還元触媒2の反応が十分に保たれ、そして、NO
X 浄化率の低下が抑制され、その結果、排ガス浄化性
能が優れて小型で軽量化され、それに伴って、そのディ
ーゼルエンジンを搭載したそのトラックに適用が非常に
容易になった。また、この場合、そのNOX 還元触媒
層2とそのHCおよびCO酸化触媒層3とが単一のセラ
ミック触媒1に担持されたが、そのセラミック触媒1は
、そのNOX 還元触媒2とそのHCおよびCO酸化触
媒3とをそれぞれ担持した分割型に製造されてもよい。
【0011】図2は、トラックに搭載されたディーゼル
エンジン20の排気系統に使用されたこの発明の排ガス
浄化装置の特定された具体例10を示している。この排
ガス浄化装置10は、そのディーゼルエンジン20の排
気管21の途中に接続されたケーシング11と、そのケ
ーシング11内に配置されたハニカム触媒1と、その排
気管21のケーシング上流側に還元剤タンク14を接続
させた還元剤フィードパイプ12と、そのフィードパイ
プ12に配置された還元剤フィードポンプ13とを含ん
だところに製造された。
【0012】そのケーシング11は、ガス入口15およ
びガス出口16を備えてその排気管21の途中にそのガ
ス入口15およびガス出口16をフランジ結合し、その
フィードポンプ12は、モーター(図示せず)で駆動さ
れ、そして、そのタンク14には、軽油が充填された。 勿論、NOX の還元剤としては、その軽油以外にプロ
ピレン、プロパン、トルエン、キシレン等が使用される
【0013】この排ガス浄化装置10では、還元剤とし
て軽油がその排気管21のケーシング上流側に流れる排
ガスに供給され、その排気管21内で気化されて還元性
ガスになり、そして、排ガスと一緒に供給されるので、
元の排ガスに含まれるHCの量が不足である際にも、そ
の排ガスは、HCの必要量を含んだ状態でそのケーシン
グ11のハニカム型セラミック触媒1に流れる。その結
果、そのNOX 還元触媒2の反応が十分に保たれ、そ
して、NOX 浄化率の低下が抑制され、その排ガスに
含まれるNOX は、そのNOX 還元触媒層2上で分
解されて還元され、さらに、その排ガスに含まれる余剰
のHCおよびその軽油の燃焼やその還元で発生されてそ
の排ガスに含まれるCOはそのHCおよびCO酸化触媒
層3上で酸化されて無害な物質に変換された。特に、そ
のNOX 還元触媒2が活性化されてNOX の浄化率
が高められた。
【0014】
【発明の便益】上述から理解されるように、この発明の
ハニカム触媒は、NOX 還元触媒が、排ガスの流れ方
向に関して、HCおよびCO酸化触媒の上流側に担持さ
れるところであるので、排ガスに含まれるHCが還元剤
に使用可能になり、そのNOX 還元触媒の反応が十分
でNOX 浄化率の低下が抑制され、ディーゼルエンジ
ンの排ガスが酸素を多量に含むにもかかわらず、その排
ガスに含まれるNOX 、CO、HCなどの有害成分が
無害な物質に変換可能になり、すなわち、ディーゼルエ
ンジンの排ガスが触媒で処理可能になり、そのように排
ガス浄化性能が優れ、それに伴って、小型軽量化が可能
になり、その結果、ディーゼルエンジンを搭載したトラ
ック・バスなどに適用が非常に容易になり、そのことか
ら、ディーゼルエンジンを搭載した自動車にとって非常
に有用で実用的である。
【0015】また、この発明の排ガス浄化装置は、ディ
ーゼルエンジンの排気管の途中に接続されるケーシング
と、排ガスの流れ方向に関して、上流側にNOX 還元
触媒を、下流側にHCおよびCO酸化触媒をそれぞれ担
持してそのケーシング内に配置されるハニカム触媒と、
その排気管のケーシング上流側に還元剤タンクを接続す
る還元剤フィードパイプと、そのフィードパイプに配置
される還元剤フィードポンプとを含み、還元剤がその排
気管のケーシング上流側に流れる排ガスに供給され、そ
の排気管内で気化されて還元性ガスになり、排ガスと一
緒に供給されるので、元の排ガスに含まれるHCの量が
不足する際にも、その排ガスは、HCの必要量を含んだ
状態でそのハニカム触媒に流れ、そのNOX 還元触媒
の反応が十分でNOX 浄化率の低下が抑制され、ディ
ーゼルエンジンの排ガスが酸素を多量に含むにもかかわ
らず、その排ガスに含まれるNOX ,CO,HCなど
の有害成分が、無害な物質に確実に安定的に変換可能に
なり、すなわち、ディーゼルエンジンの排ガスが触媒で
処理可能になり、そのように排ガス浄化性能が高められ
、それに伴って、小型軽量化が可能になり、その結果、
ディーゼルエンジンを搭載したトラック・バスなどに適
用が非常に容易になり、そのことから、ディーゼルエン
ジンを搭載して自動車にとって非常に有用で実用的であ
る。
【0016】先のように、図面を参照しながら説明され
たこの発明の具体例からして、この発明の属する技術の
分野における通常の知識を有する者にとって、種々の設
計的修正や変更は容易に行われることであり、さらには
、この発明の内容が、その発明の課題を遂行ならしめる
発明の成立に必須であり、その発明の性質であるその発
明の技術的本質に由来し、そして、それを内在させると
客観的に認められる態様に容易に置き換えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トラックに搭載されたディーゼルエンジンの排
気系統に使用されたこの発明のハニカム触媒の具体例を
示す斜視図である。
【図2】トラックに搭載されたディーゼルエンジンの排
気系統に使用されたこの発明の排ガス浄化装置の具体例
を示す概説図である。
【符号の説明】
1    ハニカム触媒 2    NOX 還元触媒層 3    HCおよびCO酸化触媒層 10  排ガス浄化装置 11  ケーシング 12  還元剤のフィードパイプ 13  還元剤のフィードポンプ 14  還元剤タンク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  排ガスの流れ方向に関して、上流側に
    NOx 還元触媒を、下流側にHCおよびCO酸化触媒
    をそれぞれ担持するところのハニカム触媒。
  2. 【請求項2】  そのNOX 還元触媒が、全接触面積
    の3/4に、そのHCおよびCO酸化触媒が全接触面積
    の1/4にそれぞれ担持される請求項1に記載されてあ
    るハニカム触媒。
  3. 【請求項3】  ガス入口およびガス出口を有してディ
    ーゼルエンジンの排気管の途中に接続されるケーシング
    と、そのケーシング内に配置され、そして、排ガスの流
    れ方向に関して、上流側にNOX 還元触媒を、下流側
    にHCおよびCO酸化触媒をそれぞれ担持するハニカム
    触媒と、その排気管のケーシング上流側に還元剤タンク
    を接続する還元剤フィードパイプと、そのフィードパイ
    プに配置される還元剤フィードポンプとを含む排ガス浄
    化装置。
JP5575491A 1991-02-28 1991-02-28 ハニカム触媒および排ガス浄化装置 Pending JPH04276113A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371835A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Komatsu Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置
WO2007057981A1 (ja) 2004-05-28 2007-05-24 Cataler Corporation 排ガス浄化用触媒

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