JPH0615141A - 不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するための方法及び装置 - Google Patents

不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するための方法及び装置

Info

Publication number
JPH0615141A
JPH0615141A JP5081371A JP8137193A JPH0615141A JP H0615141 A JPH0615141 A JP H0615141A JP 5081371 A JP5081371 A JP 5081371A JP 8137193 A JP8137193 A JP 8137193A JP H0615141 A JPH0615141 A JP H0615141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
harmful substances
purifying
catalyst
heterogeneous catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5081371A
Other languages
English (en)
Inventor
Oliver Becker
オリヴァー・ベッカー
Sabine Kolz
ザビーネ・コルツ
Herbert Hager
ヘルベルト・ハーガー
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.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of JPH0615141A publication Critical patent/JPH0615141A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/33—Electric or magnetic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B01J37/0225—Coating of metal substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不均質触媒を使う排ガスの浄化方法・装置を
用いて、有害物質の濃度が低いときにも、排ガスの浄化
を、低エネルギー消費で行う。 【構成】 加熱可能な織物帯に成長結晶を付着させ、成
長結晶を吸着物質で被覆する。まず排ガス中の有害物質
を吸着物質で吸着することにより濃度を高くする。次に
織物帯を通電することにより有害物質を燃焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主請求項の上位概念に記
載の不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するため
の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】キャリヤに含まれる有害物質の触媒によ
る燃焼は原理的には公知であり多数の触媒により実施可
能である（ドイツ特許出願第３８０４７２２号明細
書）。これまでの実施例では触媒材料はセラミック及び
金属の蜂の巣状体又は例えば広い表面積の堆積等のその
他のセラミック担体に被着される。
【０００３】これまで公知の触媒方法の欠点は、キャリ
ヤすなわち搬送空気が触媒材料の動作温度（２００−６
００℃）に加熱されなければならないことにある。例え
ば自動車内燃機関等の燃焼処理の場合には、浄化する排
気自体がすでに必要処理温度を有する。
【０００４】必要エネルギーを外部から供給しなければ
ならない前者の場合にはこれは大きいエネルギー消費量
を意味し触媒による事後燃焼の利用領域を制限する。
【０００５】この問題を克服するためにほぼ室内温度の
搬送空気での処理が可能なように触媒表面を必要動作温
度にすることがすでに提案された（ドイツ特許出願第３
９２９５２１号明細書）。その実現のために、触媒材料
により被膜され電圧印加により直接に加熱される加熱ワ
イヤが使用される。
【０００６】有害物質搬送空気は、空気が僅かしか加熱
されず有害物質が触媒による酸化により大幅に分解され
るほどに大きい貫流速度で例えば電気絶縁材製枠に張ら
れた触媒ワイヤの格子を貫流案内される。
【０００７】この方法の欠点は、装置の効率が悪いこと
にある。何故ならば各空気分子を触媒被膜加熱装置に接
触させなければならないからである。しかしこれは、装
置の稼動に必要な有害物質含有排気の流量において実際
の上で不可能である。この方法は、有害物質含有排気が
低濃度特に１００ｍｇ／ｍ3 より小さい場合には役に立
たない。
【０００８】触媒による直接燃焼の他に、搬送排気から
の有害物質を通常は活性炭等の吸着媒により予め吸着し
最後に触媒により酸化する方法も公知である（ドイツ特
許出願第４００３６６８号明細書）。活性炭に吸着した
有害物質は次いで脱着されて酸化触媒内に案内されるこ
とにより活性炭は常に再び再生されこの工程の中に残る
ことが可能である。
【０００９】この方法の欠点は、活性炭の再生のために
加熱不活性ガスを活性炭に貫流させなければならないこ
とにある。
【００１０】これに加えて、次いで加熱活性炭は冷却さ
れなければならない。何故ならばこれにより活性炭が再
び吸着作用を得、ひいては有害物質を蓄積することがで
きるようになるからである。
【００１１】日本国特許出願公開第６３４０９２３号公
報のＤｅｒｗｅｎｔ要約から触媒により被膜された吸着
媒としての活性炭が被着されている耐熱性網から成る空
気浄化フィルタが公知である。生成は炉での加熱により
行われる。吸着された有害物質は触媒により燃焼され
る。
【００１２】さらに米国特許第３８８３３２８号明細書
から電圧印加により加熱可能な炭素繊維フィルタが公知
である。吸着された有害物質は熱的事後燃焼により分解
される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、１０
０ｍｇ／ｍ3 より小さい特に１０ｍｇ／ｍ3 より小さい
有害物質濃度の排気を高い効率でかつ僅かなエネルギー
消費量で浄化することを可能にする改善された方法を提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題は請求項１の特
徴部分に記載の特徴により解決される。有利な実施例及
び本発明の方法を実施するための装置はその他の請求項
に記載されている。
【００１５】本発明の要旨は、有害物質濃度が１００ｍ
ｇ／ｃｂｍ以下台、特に１０ｍｇ／ｃｂｍ以下の排気で
は、小さいエネルギー消費量で効率的に燃焼するため
に、有害物質をまず初めに濃厚化する。
【００１６】所望の濃厚化は、これまで通常使用されて
きた活性炭又は沸石の代りに１ｍｍ以下のメッシュサイ
ズ及びワイヤ直径０．１ｍｍ以下の加熱可能な織物帯を
使用することにより実現される。この織物帯が活性炭同
様に吸着媒として作用するように織物帯はその表面に触
媒材料被覆付きの薄肉の成長結晶層を有する。成長結晶
により形成される小さい中間室が織物帯の吸着作用にと
って決定的に重要である。
【００１７】本発明の方法の新規性は、吸着により蓄積
された有害物質を直接に蓄積場所で直接に触媒により燃
焼する点である。
【００１８】本発明により成長結晶層が触媒材料により
被覆されていることにより織物帯は吸着媒及び触媒の二
重機能を得る。吸着媒の再生は織物帯の直接的電気加熱
により簡単な方法で行われる。
【００１９】蓄積有害物質を大きいエネルギー消費で除
去することは本発明の方法では不要である。活性炭と異
なり織物帯の蓄熱容量は小さいので燃焼後の吸着媒の事
後強制冷却は不要である。
【００２０】織物帯加熱装置のスイッチ切れ後短時間で
吸着媒は、再度の吸着蓄積に適する例えば４０℃の温度
に冷却される。
【００２１】触媒の外面寸法は小さく表面積はできるだ
け大きくするために織物帯はらせん状で巻かれるか又は
雷文状で折畳まれる。
【００２２】１巻と１巻又は１折りと１折りとの間に短
絡接触が生じないように電気絶縁材料製スペーサ手段が
１巻と１巻又は１折りと１折りの間に挿入される。
【００２３】有利にはこのスペーサ手段は薄肉ガラス繊
維製帯又は編み物である。このような目的にはガラス繊
維製マットも適している。このようなスペーサマット
は、浄化する排気の流量に対する流体抵抗が僅かながら
高められる欠点を有するが、しかし他方では帯の多数の
流路により排気が、各排気分子が吸着媒表面に接触する
ほどに激しく渦巻く利点がある。
【００２４】吸着作用を高めるために有利な実施例で
は、帯又は編み物も触媒材料により被覆されている結晶
層を有する。有利には、織物帯のためにもスペーサマッ
トのためにも使用される結晶はニッケル尖晶石（スピネ
ル）である。しかしその他の種類の結晶も適する。
【００２５】有害物質濃度と発生排気の量に依存してあ
る時点で織物帯又はサンドイッチ素子すなわち織物帯＋
スペーサマットの吸着容量は蓄積荷重の増大により零と
なる。
【００２６】この状態に達するとただちに織物帯の加熱
装置がスイッチ入れされ、吸着によりの濃厚化された有
害物質が公知の方法で触媒により燃焼されて例えばＣＯ
2 及び水蒸気等の環境に無害の反応生成物になる。
【００２７】この方法の利点は、加熱装置が触媒の再生
にしか必要なく有害物質含有搬送空気が前もってガスバ
ーナ又は温風機により別個に加熱される必要がないこと
にある。このようにして多大のエネルギーが節約でき
る。
【００２８】別の利点は、巻かれたサンドイッチ素子の
蓄熱容量が小さく従って加熱装置のスイッチ入れ後短時
間で必要処理温度に達することにある。吸着媒の吸着容
量に到達する時点は種々の方法で検出可能である。
【００２９】１つの方法は、有害物質濃度及び浄化する
発生排気量を連続的に測定し、前もって計算機により又
は試験により求めた吸着容量と比較することから成る。
【００３０】所定の安全余裕の考慮のもとにこの比較か
ら吸着媒加熱装置のスイッチ入れのための制御信号を形
成することが可能である。
【００３１】所定の燃焼時間の経過後に加熱装置は再び
スイッチ切れされる。量及び濃度が比較的一定の排気が
発生する場合には荷重時間か計算機により求めることが
可能であり加熱装置はクロック制御でオンオフ可能であ
る。
【００３２】効果的な接触による酸化のためには触媒被
膜付き織物帯が、有害物質の種類に調整された処理温度
に加熱装置により加熱されることが必要である。温度を
正確に検出するために、例えば熱電変換素子等の温度セ
ンサを織物帯に固定して測定信号を織物帯加熱装置の閉
ループ制御回路に送ることがさらに提案される。
【００３３】熱電変換素子の固定は有利にはレーザ溶接
により行われる。何故ならば他の多くの技術では織物帯
の細いワイヤが破壊されるからである。
【００３４】織物帯又はサンドイッチ素子すなわち織物
帯＋スペーサマットの蓄熱容量が小さいことが本発明の
方法の重要な特徴であることはこの説明の初めにすでに
指摘した。
【００３５】しかし蓄熱容量が小さくとも織物帯は、加
熱装置のスイッチ入れの後にある程度の時間を必要とす
る。加熱におけるこの期間に触媒処理は不完全にしか行
われない。すなわち例えば悪臭の中間生成物が生じるこ
とがある。
【００３６】このような浄化装置への要求が緩やかであ
る場合には、不完全に触媒により燃焼された中間生成物
がある制限された時間内に発生することは些細な弊害と
して放置してもよい。これは、サンドイッチ素子の吸着
作用が完全に回復するまでの加熱装置のスイッチ切れ後
の冷却期間についても当てはまる。
【００３７】要求が非常に厳しい装置の場合、中間生成
物を含む排気ガス流を吸着媒の入口側に戻すことが提案
される。加熱時間のためのこの短絡方法は、すでに部分
的に加熱されている排気ガス流の帰還により吸着媒が処
理温度へ短時間で加熱される利点も有する。
【００３８】この期間内の触媒による酸化を援助するた
めに新鮮な空気を必要ならば付加混合して酸化のための
酸素供給を十分に行うことも可能である。
【００３９】代替的に、吸着媒加熱装置のスイッチ入れ
の際にすでに処理温度に加熱されている加熱可能な触媒
を吸着媒に後置接続することも可能である。制御的には
これは、可及的最大吸着容量への到達前では例えば８０
％等の小さいパーセントの値を定めこの値に到達後に後
置接続触媒のための加熱装置をスイッチ入れすることに
より実現される。
【００４０】吸着媒内への蓄積は、吸着容量の所定最終
値に達するまで続行される。その後に吸着媒の加熱装置
がスイッチ入れされる。
【００４１】必要処理温度到達までの加熱の間に後置接
続触媒は、燃焼されていない又は部分的にしか燃焼され
ていない中間生成物を完全に事後燃焼する。
【００４２】処理温度への吸着媒の加熱速度に依存し
て、後置接続触媒の加熱装置は閉ループ制御されること
が可能である。何故ならば後置接続触媒は、自身を加熱
する排気ガスによりますます強く外部から加熱されるか
らである。
【００４３】吸着媒が処理温度に達するやいなや、燃焼
期間内は処理温度を維持するために必要な程度で後置接
続触媒をオンオフ制御だけでよくなる。
【００４４】燃焼期間後には吸着媒加熱装置はスイッチ
切りされて冷却期間が始まる。後置接続触媒は、外部加
熱の割合が常に減じるのに応じて強めて作動されなけれ
ばならない。
【００４５】再び吸着により蓄積するのに必要な温度例
えば４０℃に達するとただちに後置接続触媒の加熱装置
はスイッチ切れされる。
【００４６】後置接続の触媒は小型のものを選択可能で
ある。何故ならば短時間にわたり低濃度の有害物質を触
媒により酸化するだけでよいからである。
【００４７】後置接続の触媒の加熱装置のスイッチ入れ
時点と吸着媒のスイッチ入れ時点ができるだけ密接して
続くように後置接続触媒の加熱時間を短く保持するのが
望ましい。これは、有効触媒面積：触媒の質量の比を可
及的最大にすることにより実現される。
【００４８】本発明の素子の吸着作用をさらに強めるた
めに織物帯はその表面に２つの異なる結晶構造を有す
る。まず初めに成長した結晶層はかなり粗でありその中
間室は比較的大きい。
【００４９】第２の結晶層は第１の結晶層に蓄積され対
応して細微な構造を有し、従って全体にわたり微小な中
間室が形成される。このようにして、このように被膜さ
れた織物帯の吸着作用が活性炭に匹敵することが実現さ
れる。
【００５０】このような素子の本発明の二重機能すなわ
ち１つの素子内での吸着及び触媒作用は維持される。
【００５１】吸着素子は管モジュール又は溝モジュール
として形成され直列又は並列接続でより大きいユニット
に統合されることが可能である。管の場合、金属織物帯
とセラミックスペーサマットから成るサンドイッチ素子
はらせん状で巻かれ密封されて１つの管の中に配置され
る。
【００５２】溝モジュールの場合にはサンドイッチ素子
は折畳まれ排気は選択的に側面から折畳み線へ向かって
か又はこれに対して横方向で素子に供給される。
【００５３】食品及び嗜好品の製造・動物の集中飼育・
大調理場・化学及び薬品工業での本発明の方法の広範囲
にわたる利用の際、浄化する排気が固体塵埃粒子を付加
的に含むことを覚悟しなければならない。加えて排気に
は、触媒による燃焼の際に灰粒子を形成する成分が含ま
れていることがある。
【００５４】触媒が短時間の作動後にすぐに汚れるか詰
まって機能しなくなることがないようにこのような成分
は予め除去されなければならない。
【００５５】その実現のために、対応する分離器を触媒
に前置接続することが提案される。灰粒子を形成する成
分及び塵埃粒子及びの分離器は十分に公知であり説明は
省く。
【００５６】さらに、触媒による酸化においては排気内
の粒子はある限界の大きさを越えてはならない。何故な
らばさもないと触媒による酸化が不完全にしか行われな
いからである。さらに、これを回避するために、ある限
界を越えた大きさの液体粒子の飛散による微細化のため
に噴霧器が触媒の前に接続されている。
【００５７】
【実施例】図１には、金属の織物帯１の表面に生じた多
数の結晶２から成る結晶層が拡大されて示されている。
【００５８】この結晶層を生成させるために織物帯１は
結晶溶液浴槽の中に浸される。浴槽から取出してから結
晶成長が、時間及び温度制御された乾燥により行われ
る。
【００５９】所望の吸着作用のためには、有害物質３の
蓄積に必要な小さい中間室が形成されるように結晶層が
できるだけ多数の個々の結晶２を有することが大切であ
る。
【００６０】本発明の吸着媒及び触媒作用の二重機能
は、織物帯１の表面及び各個々の結晶２がともに例えば
Ｐｔ−Ｐｄ等の通常の触媒物質層４により覆われている
ことにより実現される。はっきりと分かるように層４は
誇張して太い破線により示されている。
【００６１】結晶層被着付き織物帯１に吸着容量まで有
害物質が蓄積されると吸着媒の再生が、処理温度まで織
物帯１を加熱することにより行われる。この詳細は図４
に関連して説明する。
【００６２】図２には結晶層被着織物帯１といる着想が
さらに発展した形で同様に拡大図で示されている。この
発展形は、第１の結晶層の比較的粗な個々の結晶２の上
にかなり微小な結晶構造５の層を成長させることを特徴
とする。
【００６３】これにより有害物質蓄積のための中間室が
図１の実施例に比して大幅に小さくなる。このような結
晶層被着素子の吸着作用は対応して強まり活性炭にほぼ
匹敵する。
【００６４】図４は、本発明による吸着媒及び触媒作用
素子６を有する排気浄化装置を簡単化して縦断面図で示
す。
【００６５】この素子６は、結晶層被着織物帯１が図１
又は図２に対応してらせん状で管モジュールに巻かれる
か雷文模様で溝モジュールに折畳まれる。
【００６６】このようにして作製されたモジュールは例
えば管７等のケーシングの中に入れられて対応して密封
される。モジュールを加熱するために２本の電気のケー
ブル８、９が素子６に固定されている。有害物質を含む
排気は矢印方向１０で素子６を貫流し、この素子６の前
述の吸着作用により有害物質３は結晶層被着織物帯１に
蓄積する（図１又は図２）。
【００６７】素子６に有害物質３が安全余裕を考慮して
理論的な吸着容量にほぼ達するとただちに素子６の加熱
装置がスイッチ入れされる。これまで通常使用されてき
た担体に比して素子６は小さい蓄熱容量を有する。
【００６８】しかし必要温度に達するまでにある程度の
時間はかかる。分かりやすいように図３には加熱のため
の典型的な時間−温度の関係がグラフで表現されてい
る。
【００６９】縦軸には温度が、横軸には時間が記入され
ている。原点の文字Ａは、素子６の加熱のための加熱装
置のスイッチ入れの時点を示す。時間ｔの経過後に時点
Ｂで素子６より正確には素子６の表面は例えば２００℃
等の必要処理温度θｐに達する。時点ＡとＢの間の加熱
期間では素子６の触媒作用は制限されている。
【００７０】この理由から蓄積有害物質３が部分的にし
か燃焼していないことを覚悟しなければならない。この
ような浄化装置に対する要求が厳しくない場合に問題に
する必要はない。ましてや加熱期間が数分台と非常に短
いという大きい利点が得られるのであるからなおさらで
ある。
【００７１】非常に厳しい条件を課せられる装置の場合
にはこの加熱期間のこのような欠点は、図４に示されて
いるように吸着媒６に加熱可能な触媒１３を後置接続す
ることにより克服することが可能である。
【００７２】この触媒１３は吸着媒６の加熱装置のスイ
ッチ入れの前にすでに処理温度に加熱されており、従っ
て部分的にしか燃焼していない中間生成物も完全に触媒
により燃焼することが可能である。
【００７３】後置接続の触媒の構造はそれだけとしては
それほど重要でない。しかし本発明の排気浄化装置は低
い有害物質濃度のために形成されているので後置の触媒
も低い有害物質濃度の排気ガスの酸化に適していなくて
はならない。この理由から原理的には前置吸着媒と同一
の型のものを使用するのがよい。
【００７４】重要なのは、後置の触媒の方をより小型に
することが可能であることと蓄熱容量が小さくなければ
ならないことである。蓄熱容量が小さいことは、吸着作
用素子６の加熱装置のスイッチ入れより必要時間だけ前
にずらした時点で後置の触媒１３の加熱装置のスイッチ
入れを行う際の必要ずれ時間にとって重要である。
【００７５】２つの触媒６、１３の加熱装置の開ループ
制御及び閉ループ制御の面はすでに前に詳細に説明した
ので繰り返さない。
【００７６】図４には吸着媒及び後置の触媒に設けられ
ている例えば電熱変換素子の温度センサはいずれも示さ
れていない。これらの温度センサは２つの素子６、１３
の加熱装置のための閉ループ制御装置の構成要素であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属織物帯の表面に成長した結晶層の部分領域
の拡大図である。
【図２】２つの異なる結晶構造の結晶層の部分領域の拡
大図である。
【図３】吸着媒の加熱のための時間−温度関係を示す座
標である。
【図４】吸着媒及び後置の触媒の排気浄化装置の縦断面
図である。
【符号の説明】
１ 金属織物帯 ２ 結晶 ３ 有害物質 ４ 触媒層 ５ 結晶構造 ６ 吸着及び触媒作用素子 ７ 管 ８、９ ケーブル １０ 排気の流れ方向 １１ 縦軸 １２ 横軸 １３ 触媒 θｐ 処理温度
───────────────────────────────────────────────────── 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 35/02 ＺＡＢ Ｇ 7821−4Ｇ 35/06 ＺＡＢ Ｃ 7821−4Ｇ (72)発明者 ザビーネ・コルツ ドイツ連邦共和国、ヴェー 6624 グロー スロセルン ５、ラウターバッヒャー・シ ュトラーセ 44 (72)発明者 ヘルベルト・ハーガー ドイツ連邦共和国、ヴェー 6637 ナルバ ッハ３、エルスターヴェーク １

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定され触媒により被膜されている素子
    を貫流して排気が圧力及び吸込作用により案内され、有
    害物質が触媒表面との接触により酸化されて環境に無害
    なガス状の反応生成物となる、不均質触媒による有害物
    質含有排気を浄化するための方法において、排気が室内
    温度で触媒被膜付き素子に案内され、有害物質が吸着作
    用により触媒被膜付き素子に蓄積され、遅くとも蓄積有
    害物質が触媒被膜付き素子の吸着容量（許容荷重）に達
    した時点で蓄積有害物質が、公知の方法で触媒被膜付き
    素子への電圧印加による触媒被膜付き素子の直接加熱に
    よる必要温度への加熱により、触媒により燃焼されるこ
    とを特徴とする不均質触媒による有害物質含有排気を浄
    化するための方法。
  2. 【請求項２】 有害物質の濃度及び浄化する排気の発生
    量が連続的に測定され、吸着媒として形成されている触
    媒被膜付き素子の吸着容量と比較され、この比較から所
    定安全余裕の考慮のもとに吸着媒の加熱装置のスイッチ
    入れのための制御信号が形成され、所定燃焼時間経過後
    に加熱装置が再びスイッチ切れされることを特徴とする
    請求項１に記載の不均質触媒による有害物質含有排気を
    浄化するための方法。
  3. 【請求項３】 加熱される触媒被膜付き素子の表面温度
    が測定され測定信号が触媒被膜付き素子の加熱装置のた
    めの閉ループ制御回路に送られることを特徴とする請求
    項１又は請求項２に記載の不均質触媒による有害物質含
    有排気を浄化するための方法。
  4. 【請求項４】 到来排気中の固体塵埃粒子と、触媒によ
    る酸化反応の際に灰粉末を形成する排気中の成分が吸着
    蓄積の前に公知の方法で分離されることを特徴とする請
    求項１から請求項３のうちのいずれか１つの請求項に記
    載の不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するため
    の方法。
  5. 【請求項５】 排気中の過度に大きい液体粒子が吸着蓄
    積の前に支障のない大きさに公知の方法で飛散されて微
    細化されることを特徴とする請求項１から請求項３のう
    ちのいずれか１つの請求項に記載の不均質触媒による有
    害物質含有排気を浄化するための方法。
  6. 【請求項６】 加熱装置のスイッチ入れによる必要処理
    温度への吸着媒の加熱期間中に期間中発生の部分燃焼状
    態の中間生成物が必要ならば新鮮な空気の付加混合のも
    とに吸着媒の入口側に戻されることを特徴とする請求項
    １から請求項５のうちのいずれか１つの請求項に記載の
    不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するための方
    法。
  7. 【請求項７】 加熱装置のスイッチ入れによる必要処理
    温度への吸着媒の加熱期間中に期間中発生の部分燃焼状
    態の中間生成物が、予め処理温度へ加熱されている後置
    接続の触媒により完全燃焼されることを特徴とする請求
    項１から請求項５のうちのいずれか１つの請求項に記載
    の不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するための
    方法。
  8. 【請求項８】 触媒材料により被膜され固定されている
    素子を収容する長めのケーシングを具備し、浄化する排
    気がケーシングの開口を介して供給可能でありガス状の
    反応生成物がこの開口を介して排出可能である請求項１
    に記載の方法を実施するための装置において、１ｍｍよ
    り小さいメッシュサイズ及び０．１ｍｍより小さいワイ
    ヤ直径の加熱可能な金属織物帯（１）から触媒被膜付き
    吸着素子（６）が成り、触媒材料（４）により被覆され
    電気加熱装置のための２本のケーブル（８、９）を有す
    る成長結晶（２、５）の薄層をこの織物帯（１）が有す
    ることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 電気絶縁性スペーサ手段を用いて金属織
    物帯（１）がらせん状で管状モジュールに巻かれている
    ことを特徴とする請求項８に記載の不均質触媒による有
    害物質含有排気を浄化するための方法。
  10. 【請求項１０】 電気絶縁性スペーサ手段を用いて金属
    織物帯（１）が雷文状で箱状モジュールに折畳まれるこ
    とを特徴とする請求項８に記載の不均質触媒による有害
    物質含有排気を浄化するための方法。
  11. 【請求項１１】 スペーサ手段が薄肉のセラミック繊維
    製帯又は編み物であることを特徴とする請求項９又は請
    求項１０に記載の不均質触媒による有害物質含有排気を
    浄化するための方法。
  12. 【請求項１２】 帯又は編み物が、触媒材料（４）によ
    り被覆されている成長結晶（２、５）の薄層を有するこ
    とを特徴とする請求項９から請求項１１のうちのいずれ
    か１つの請求項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 成長結晶層が粗構造の結晶（２）の第
    １の層とこれに堆積されている極微結晶構造の第２の層
    （５）から成る請求項８又は請求項１２に記載の不均質
    触媒による有害物質含有排気を浄化するための方法。
  14. 【請求項１４】 無機質結晶（２、５）がニッケル尖晶
    石であることを特徴とする請求項８から請求項１３のう
    ちのいずれか１つの請求項に記載の不均質触媒による有
    害物質含有排気を浄化するための方法。
  15. 【請求項１５】 加熱可能な織物帯（１）に温度センサ
    が固定されていることを特徴とする請求項１から請求項
    １４のうちのいずれか１つの請求項に記載の不均質触媒
    による有害物質含有排気を浄化するための方法。
  16. 【請求項１６】 触媒による燃焼の際に灰粒子を形成す
    る排気中の塵埃粒子及び／又は成分のための少なくとも
    １つの分離器が前置接続されていることを特徴とする請
    求項１から請求項１５のうちのいずれか１つの請求項に
    記載の不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するた
    めの方法。
  17. 【請求項１７】 噴霧器が前置接続されていることを特
    徴とする請求項１から請求項１６のうちのいずれか１つ
    の請求項に記載の不均質触媒による有害物質含有排気を
    浄化するための方法。
  18. 【請求項１８】 蓄積有害物質荷重及び吸着媒（６）の
    温度に制御的に接続されている加熱装置を有する小さい
    蓄熱容量の加熱可能な触媒（１３）が吸着媒（６）に後
    置接続されていることを特徴とする請求項１から請求項
    １７のうちのいずれか１つの請求項に記載の不均質触媒
    による有害物質含有排気を浄化するための方法。
JP5081371A 1992-03-18 1993-03-16 不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するための方法及び装置 Pending JPH0615141A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4209198A DE4209198C1 (ja) 1992-03-18 1992-03-18
DE4209198.5 1992-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0615141A true JPH0615141A (ja) 1994-01-25

Family

ID=6454673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5081371A Pending JPH0615141A (ja) 1992-03-18 1993-03-16 不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するための方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0561484B1 (ja)
JP (1) JPH0615141A (ja)
AT (1) ATE135255T1 (ja)
DE (2) DE4209198C1 (ja)
DK (1) DK0561484T3 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4209195A1 (de) * 1992-03-18 1993-09-23 Mannesmann Ag Katalysator fuer heterogene katalyse
DE4339025C2 (de) * 1992-12-14 1997-08-07 Mannesmann Ag Vorrichtung zur Reinigung schadstoffbeladener Abluft
DE4420224C2 (de) * 1993-06-24 1996-09-26 Mannesmann Ag Verfahren zur Entfernung unerwünschter Beimengungen eines Gases
AT398910B (de) * 1993-07-28 1995-02-27 Pischinger Rudolf Dipl Ing Dr Anlage zur reinigung der abluft bei strassentunneln, unterflurtrassen od. dgl.
DE4331541A1 (de) * 1993-09-17 1995-03-23 S & B Beteiligungs Und Verwalt Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von insbesondere mit Lackrückständen schadstoffbelasteten Industrieabgasen
US6863984B2 (en) 1995-01-20 2005-03-08 Engelhard Corporation Catalyst and adsorption compositions having improved adhesion characteristics
US6517899B1 (en) 1995-01-20 2003-02-11 Engelhard Corporation Catalyst and adsorption compositions having adhesion characteristics
US6200542B1 (en) 1995-01-20 2001-03-13 Engelhard Corporation Method and apparatus for treating the atmosphere
DE69620740T2 (de) 1995-01-20 2002-08-22 Engelhard Corp., Iselin Vorrichtung zur schadstoffentfernung aus umgebungsluft in der motorhaube eines fahrzeuges
US6818254B1 (en) 1995-01-20 2004-11-16 Engelhard Corporation Stable slurries of catalytically active materials
DE19523142B4 (de) * 1995-06-28 2007-03-29 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zum Dekontaminieren von Gasen
US5759496A (en) * 1995-12-21 1998-06-02 Corning Incorporated Apparatus for removing VOC's from an exhaust gas stream
US6156283A (en) 1998-03-23 2000-12-05 Engelhard Corporation Hydrophobic catalytic materials and method of forming the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3883328A (en) * 1973-11-29 1975-05-13 Raymond G Spain Carbon fiber electrodes for electrical precipitators
US4127510A (en) * 1975-10-31 1978-11-28 Johnson, Matthey & Co., Limited Catalyst for the purification of an exhaust gas
US4234549A (en) * 1979-06-29 1980-11-18 Union Carbide Corporation Novel combustion process for an organic substrate
FR2628655B1 (fr) * 1988-03-16 1990-07-20 Pro Catalyse Support de catalyseur et catalyseur pour le traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne et procede de fabrication de ceux-ci
DE3929521A1 (de) * 1989-09-06 1991-03-14 Wilhelm F Prof Dr Maier Verfahren zur luftreinigung durch katalytische nachverbrennung auf elektrisch beheizten katalysatordraehten
US5296198A (en) * 1990-11-09 1994-03-22 Ngk Insulators, Ltd. Heater and catalytic converter
AU641571B2 (en) * 1990-11-28 1993-09-23 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Method for treating gas and apparatus used therefor
JP3078850B2 (ja) * 1990-12-28 2000-08-21 日揮ユニバーサル株式会社 ゼオライト含有吸着組成物およびこの吸着組成物を含む吸着分解組成物

Also Published As

Publication number Publication date
DE59301826D1 (de) 1996-04-18
DE4209198C1 (ja) 1993-07-01
EP0561484B1 (de) 1996-03-13
DK0561484T3 (da) 1996-04-01
EP0561484A1 (de) 1993-09-22
ATE135255T1 (de) 1996-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2108140C1 (ru) Способ очистки отработавших газов
US5715677A (en) Diesel NOx reduction by plasma-regenerated absorbend beds
JPH0615141A (ja) 不均質触媒による有害物質含有排気を浄化するための方法及び装置
RU2392456C2 (ru) Способ и устройство для очистки выхлопного газа
US20030233824A1 (en) Apparatus for removing soot and NOx in exhaust gas from diesel engines
KR100204257B1 (ko) 탈초용 열처리 활성탄, 그 제조방법, 그것을 사용한 탈초방법 및 그것을 사용한 탈초시스템
JPH07171344A (ja) 不均質な触媒によるガスの望ましくない混入物の除去方法
EP0398766B1 (en) Ozone decomposing
JPH07145723A (ja) 不均質な触媒による有害物質含有排気ガスの浄化装置
JP2004176703A (ja) ガス浄化装置およびガス浄化方法並びにガス浄化装置に使用する放電反応体
JP5474468B2 (ja) プラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置
WO2003047728A1 (en) Non-thermal plasma reactor with filter
JP2001123823A (ja) ガソリンエンジン排気中の粒子状物質を転化する機構
JP2004521256A (ja) ＮＯｘ吸着体を脱硫する方法
KR20060115939A (ko) 디젤엔진의 배기정화시스템 및 방법
EP0603986B1 (de) Vorrichtung zur Reinigung schadstoffbeladener Abluft
EP1016777B1 (en) Catalytic purification device
DE4224172C2 (de) Gasreinigungsvorrichtung
JP4114581B2 (ja) 排気浄化装置
JP4582806B2 (ja) 排ガス浄化装置
CN115487859B (zh) 一种n2o催化剂及车辆尾气处理系统
JP2004346772A (ja) 排気浄化装置及び方法
KR100464167B1 (ko) 촉매내장형 다단 저온플라즈마 반응기
JPH0647282A (ja) 煙道ガスの低温脱窒素用触媒、その製法及び煙道ガスの低温脱窒素法
JPH0698270B2 (ja) 窒素酸化物の除去方法