JPH0538453A - デイーゼルエンジンの排気ガス浄化用触媒 - Google Patents

デイーゼルエンジンの排気ガス浄化用触媒

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JPH0538453A
JPH0538453A JP3282373A JP28237391A JPH0538453A JP H0538453 A JPH0538453 A JP H0538453A JP 3282373 A JP3282373 A JP 3282373A JP 28237391 A JP28237391 A JP 28237391A JP H0538453 A JPH0538453 A JP H0538453A
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JP
Japan
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exhaust gas
catalyst
diesel engine
black smoke
measured
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JP3282373A
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English (en)
Inventor
Seiichi Watanabe
清一 渡辺
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 [目的] 自動車等のディーゼルエンジンの排気ガス中
に含まれている二酸化窒素などの窒素酸化物や黒煙など
の浮遊粒子状物質を極めて効率よく除去又は低減化する
ことができ、且つ既存車両の搭載エンジンに対する組込
みが著しく容易で安価に装備し得る排気ガス浄化用触媒
を提供することにある。 [構成] 本発明に係るディーゼルエンジンの排ガス浄
化用触媒は、化合物内にオキシ基を含みアルカリ性で効
果が促進される物質を主成分とした水溶液又は水和物か
らなることを特徴とするものである。 [作用] 上記の触媒を用い、これにディーゼルエンジ
ンの排気ガスを接触させて処理すると、当該触媒の水溶
液内では、水はHとOHに解離しており、消石灰もCa
とOHに解離している。また水酸化アルミニウム、水酸
化鉄も同様に一部は金属イオンとOHに解離し、窒素酸
化物(NO2)と解離したOHで硝酸(HNO3)がで
き、水酸化アルミニウム、水酸化鉄と硝酸が反応すると
硝酸アルミニウム、硝酸鉄になり、これが水に溶け、ア
ルカリがあるとそれに反応する。

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
の排気ガス中に含まれる窒素酸化物及び黒煙などを除去
して無害化するために有効な触媒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、トラックなどの車両に搭
載されているディーゼルエンジンの排気ガス中には、人
体に悪影響を与え大気汚染公害の原因になる二酸化窒素
などの窒素酸化物(NOx)や黒煙などの浮遊粒子状物
質が多く含まれているので、これらの有害成分を除去ま
たは低減化するために、例えば供給空気や燃料噴射量の
調整手段(特開昭60−47841号及び62−267
519号)や 排気ガス自体を浄化する手段(実開昭6
0−39723号、実開昭60−75625号及び実開
昭63−200611号等)が良く知られており、また
黒煙防止対策としては、一般にEGRと呼ばれている排
気ガス再循環装置(特開昭63−94036号)や燃焼
室内部の構造改良(特開昭63−117119号)など
種々の提案がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
各手段及び装置は、排気ガス浄化装置以外は、いずれも
既存車両の搭載エンジンに対する組込みが非常に難しく
且つ高価であるため、公害防止対策としての即効性がな
く、また、排気ガス浄化装置も軽量で浄化効率が良く且
つ安価なものでなければ実現性に乏しいと云う問題があ
る。そこで、本発明者は、自動車エンジン自体の構造に
は直接関係がなく、ディーゼルエンジンに連なる排気経
路の一部(例えば排気管やマフラー)に特殊な触媒を充
填したフイルターを設け、当該フイルターを通じて排気
ガス中の有害成分を除去することに着目し、このフイル
ターの内部に充填して使用される新触媒の開発により前
記の諸問題を一挙に解決することに成功したものでにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係るディーゼル
エンジンの排ガス浄化用触媒は、化合物内にオキシ基を
含みアルカリ性で効果が促進される物質を主成分とした
水溶液又は水和物からなることを特徴とするものであ
る。前記触媒の主成分になる物質としては、炭酸カリウ
ム、酸化アルミニウム、二酸化マンガン、ホウ酸、塩化
ニッケル等の化合物をあげることができ、水酸化アルミ
ニウム、水酸化鉄を含む工場廃液や水酸化マグネシウ
ム、消石灰及び尿素なども使用可能である。
【0005】
【作 用】上記の触媒を用い、これにディーゼルエンジ
ンの排気ガスを接触させて処理すると、当該触媒の水溶
液内では、水はHとOHに解離しており、消石灰もCa
とOHに解離している。また水酸化アルミニウム、水酸
化鉄も同様に一部は金属イオンとOHに解離し、窒素酸
化物(NO2)と解離したOHで硝駿(H NO3)が
でき、水酸化アルミニウム、水酸化鉄と硝酸が反応する
と硝酸アルミニウム、硝酸鉄になり、これが水に溶け、
アルカリがあるとそれに反応する。
【0006】一方、アルミナ(酸化アルミニウム)は、
アルカリ側では効果が薄く、原因はよく解らないが解離
が悪いのか、触媒的性質が発揮できないからとも思われ
る。ホウ酸はH3BO3であるが、これはB(OH)3
で水酸化物と同じものと考えられる。このほか、窒素酸
化物と反応しやすいものでは、アンモニヤ、アミノ基を
持つ化合物(例、尿素、アミン類、アミン構造のカチオ
ン活性剤、アミノ酸等)があるが、重金属類(鋼、鉛、
水銀)は公害物質であるため、使用を避けた方がよい。
【0007】
【実施例】次に、本発明の実施例を具体的に説明する
と、以下の実験例は、いずれも既存の大型トラックに搭
載されているディーゼルエンジンについて行なったもの
であって、ディーゼルエンジンに連なる排気経路の一部
(例えば排気管やマフラー)に実験例1〜実験例7の組
成を持つ触媒を充填したフイルターを設け、当該フイル
ターを通じて排気ガスを処理し、浄化後の排気ガス中の
窒素酸化物濃度を測定して、その測定値を触媒取付前の
ものと比較した。なお、測定器具には一般に使用されて
いる検知管式二酸化窒素測定器を用い、排気管出口10
cm以内で測定を行なった。
【0008】〈実験例1〉水5リットルに炭酸カリウム
500グラムを加えたものを触媒として排気ガスの処理
に使用し、ディーゼルエンジンをアイドリング状態で1
0分間以上の予熱運転後に二酸化窒素を測定したとこ
ろ、排気ガス中の二酸化窒素含有量は200ppmを示
し、エンジン高速回転時の測定値は120ppmであっ
た。また、前記処理を行なった後の排ガスをディーゼル
排気黒煙測定器を使用して測定したところ、排気ガス中
の黒煙濃度は25%以下であった。
【0009】〈実験例2〉水5リットルに酸化アルミニ
ウム500グラムを加えたものを触媒として排気ガスの
処理に使用し、ディーゼルエンジンをアイドリング状態
にして10分間以上の予熱運転後に二酸化窒素を測定し
たところ、排気ガス中の二酸化窒素含有量は200pp
mを示し、エンジン高速回転時の測定値は130ppm
であった。また、前記処理を行なった後の排ガスをディ
ーゼル排気黒煙測定器を使用して測定したところ、排気
ガス中の黒煙濃度は25%以下であった。
【0010】〈実験例3〉水5リットルに二酸化マンガ
ン500グラムを加えたものを触媒として排気ガスの処
理に使用し、ディーゼルエンジンをアイドリング状態に
して10分間以上の予熱運転後に二酸化窒素を測定した
ところ、排気ガス中の二酸化窒素含有量は200ppm
を示し、エンジン高速回転時の測定値は140ppmで
あった。また、前記処理を行なった後の排ガスをディー
ゼル排気黒煙測定器を使用して測定したところ、排気ガ
ス中の黒煙濃度は30%以下であった。
【0011】〈実験例4〉水5リットルにホウ酸500
グラムを加えたものを触媒として排気ガスの処理に使用
し、ディーゼルエンジンをアイドリング状態で10分間
以上の予熱運転後に二酸化窒素を測定したところ、排気
ガス中の二酸化窒素含有量は200ppmを示し、エン
ジン高速回転時の測定値は120ppmであった。ま
た、前記処理を行なった後の排ガスをディーゼル排気黒
煙測定器を使用して測定したところ、排気ガス中の黒煙
濃度は25%以下であった。
【0012】〈実験例5〉水5リットルに塩化ニッケル
500グラムを加えたものを触媒として排気ガスの処理
に使用し、ディーゼルエンジンをアイドリング状態で1
0分間以上の予熱運転後に二酸化窒素を測定したとこ
ろ、排気ガス中の二酸化窒素含有量は200ppmを示
し、エンジン高速回転時の測定値は140ppmであっ
た。また、前記処理を行なった後の排ガスをディーゼル
排気黒煙測定器を使用して測定したところ、排気ガス中
の黒煙濃度は30%以下であった。
【0013】〈実験例6〉水5リットルに、固形の工場
廃液(水酸化アルミニウム80%、水酸化鉄20%)2
kgを加えたものを触媒として排気ガスの処理に使用
し、ディーゼルエンジンをアイドリング状態で10分間
以上の予熱運転後に二酸化窒素を測定したところ、排気
ガス中の二酸化窒素含有量は170ppmを示し、エン
ジン高速回転時の測定値は160ppmであった。ま
た、前記処理を行なった後の排ガスをディーゼル排気黒
煙測定器を使用して測定したところ、排気ガス中の黒煙
濃度は30%以下であった。
【0014】〈実験例7〉水5リットルに工場廃液(水
酸化マグネシウム、尿素を含む)2kgを加えたもの
と、石灰水(水5リットルに消石灰1kgの割で溶かし
たもの)2リットルを混合したものを触媒として排気ガ
スの処理に使用し、ディーゼルエンジンをアイドリング
状態で10分間以上の予熱運転後に二酸化窒素を測定し
たところ、排気ガス中の二酸化窒素含有量は200pp
mを示し、エンジン高速回転時の測定値は110ppm
であった。また、前記処理を行なった後の排ガスをディ
ーゼル排気黒煙測定器を使用して測定したところ、排気
ガス中の黒煙濃度は25%以下であった。
【0015】〈比較例1〉上記各実験例の効果を確認す
るために、全く同一の測定条件で本発明の触媒を使用し
ない場合の例について排気ガス中に含まれる二酸化窒素
と黒煙の濃度とを測定したところ、エンジンアイドリン
グ時の二酸化窒素含有量は220ppm以上、エンジン
高速回転時の測定値は190ppm以上を示し、また、
排気ガス中の黒煙濃度は55%以上であった。
【0016】以上のように、ディーゼルエンジンに連な
る排気経路の一部(例えば排気管やマフラー)に実験例
1から実験例7の組成を持つ触媒を充填したフイルター
を設け、当該フイルターを通じて排気ガスを処理し、浄
化後における排気ガス中の窒素酸化物濃度及び黒煙濃度
を測定して、その測定値を触媒取付前のものと比較する
と、窒素酸化物濃度は、220ppm以上から最低11
0ppmに、また黒煙濃度は55%以上から30%乃至
25%以下に低減される。
【0017】
【発明の効果】本発明に係る触媒は、化合物内にオキシ
基を含みアルカリ性で効果が促進される物質を主成分と
した水溶液又は水和物からなることを特徴とし、これを
ディーゼルエンジンの排気ガス浄化に使用すれば、人体
に悪影響を与え大気汚染公害の原因になる二酸化窒素な
どの窒素酸化物や黒煙などの浮遊粒子状物質を極めて効
率よく除去又は低減化することができ、既存車両の搭載
エンジンに対する組込みが著しく容易で安価に装備し得
る事とも相俟つて、自動車等の排気ガス対策に優れた使
用効果を発揮するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 23/34 A 8017−4G 23/74 301 A 8017−4G 27/128 A 6750−4G 27/232 A 6750−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化合物内にオキシ基を含みアルカリ性で
    効果が促進される物質を主成分とした水溶液又は水和物
    からなるディーゼルエンジンの排気ガス浄化用触媒。
JP3282373A 1991-08-02 1991-08-02 デイーゼルエンジンの排気ガス浄化用触媒 Pending JPH0538453A (ja)

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