JPH07189661A - 固体触媒の加熱を促進させる方法 - Google Patents
固体触媒の加熱を促進させる方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本質的に少ないエネルギー使用量で、補助エ
ネルギーの供給によって固体触媒の加熱を促進させるた
めの方法。 【構成】 反応媒体のための定義された流入平面を有す
る固体触媒に、制限された活性時間の間に外部のエネル
ギー源から補助エネルギーを供給して接触反応の始動温
度への固体触媒の加熱を促進させる。
ネルギーの供給によって固体触媒の加熱を促進させるた
めの方法。 【構成】 反応媒体のための定義された流入平面を有す
る固体触媒に、制限された活性時間の間に外部のエネル
ギー源から補助エネルギーを供給して接触反応の始動温
度への固体触媒の加熱を促進させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制限された活性時間の
間に外部のエネルギー源からの補助エネルギーの供給に
よって接触反応の始動温度への固体触媒の加熱を促進さ
せる方法に関するものであり、この場合、固体触媒が、
モノリスまたはばら積みの形で存在していてもよく、か
つ反応媒体のための定義された流入平面を有する。
間に外部のエネルギー源からの補助エネルギーの供給に
よって接触反応の始動温度への固体触媒の加熱を促進さ
せる方法に関するものであり、この場合、固体触媒が、
モノリスまたはばら積みの形で存在していてもよく、か
つ反応媒体のための定義された流入平面を有する。
【０００２】この種の方法の典型的な使用分野は、車両
の排ガス触媒である。通常、セラミックまたは金属から
なるハニカム状のモノリスの担体上の触媒活性層からな
る近年の三方型車両排ガス触媒（Dreiweg-Autoabgaskat
alysatoren）によって、車両排ガス中に含有された有害
物質、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）お
よび窒素酸化物（ＮＯx）は、９０％を超えて非毒性の
物質、水、二酸化炭素および窒素に変換される。しかし
ながら、このことは、触媒が既に約４００〜１０００℃
の運転温度であると仮定され、かつ排ガスが空気燃料比
の適当な調節によって適切な化学組成を有するというこ
とを前提とする。
の排ガス触媒である。通常、セラミックまたは金属から
なるハニカム状のモノリスの担体上の触媒活性層からな
る近年の三方型車両排ガス触媒（Dreiweg-Autoabgaskat
alysatoren）によって、車両排ガス中に含有された有害
物質、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）お
よび窒素酸化物（ＮＯx）は、９０％を超えて非毒性の
物質、水、二酸化炭素および窒素に変換される。しかし
ながら、このことは、触媒が既に約４００〜１０００℃
の運転温度であると仮定され、かつ排ガスが空気燃料比
の適当な調節によって適切な化学組成を有するというこ
とを前提とする。
【０００３】これとは異なり、寒冷時始動の直後には、
有害物質は、妨げられずにまだ不活性の触媒を通過す
る。始動温度、いわゆる“ライト・オフ（light-of
f）”温度に到達してはじめて、有害物質の５０％が変
換される。
有害物質は、妨げられずにまだ不活性の触媒を通過す
る。始動温度、いわゆる“ライト・オフ（light-of
f）”温度に到達してはじめて、有害物質の５０％が変
換される。
【０００４】始動温度は、触媒の形式および有害物質の
種類に左右され、車両の排ガスの場合、２５０〜４００
℃の範囲内である。始動温度に達するまでの寒冷時始動
段階は、始動後約２００〜３００秒の間隔である。車両
の運転（長距離運転または短距離運転）に応じて、有害
物質放出量は、寒冷時始動段階の間、車両から放出され
た全部の有害物質の主要量になりうる。
種類に左右され、車両の排ガスの場合、２５０〜４００
℃の範囲内である。始動温度に達するまでの寒冷時始動
段階は、始動後約２００〜３００秒の間隔である。車両
の運転（長距離運転または短距離運転）に応じて、有害
物質放出量は、寒冷時始動段階の間、車両から放出され
た全部の有害物質の主要量になりうる。
【０００５】この放出を回避するために、既に、触媒の
加熱を促進させるための種々の消極的および積極的な手
段が提案された。消極的手段には、内燃機関の背後での
できるだけ密接な触媒の配置並びに熱損失に対する排ガ
ス装置の絶縁および排ガス装置の熱容量の減少が数えら
れる。
加熱を促進させるための種々の消極的および積極的な手
段が提案された。消極的手段には、内燃機関の背後での
できるだけ密接な触媒の配置並びに熱損失に対する排ガ
ス装置の絶縁および排ガス装置の熱容量の減少が数えら
れる。
【０００６】積極的な手段としては、寒冷時始動段階の
間に、マイクロ波の形（ＰＣＴ 国際公開番号 ＷＯ
９０／１４５０７）または電気的加熱器の形での補助エ
ネルギーの供給が提案された。
間に、マイクロ波の形（ＰＣＴ 国際公開番号 ＷＯ
９０／１４５０７）または電気的加熱器の形での補助エ
ネルギーの供給が提案された。
【０００７】電気加熱された触媒の現在の公知技術の水
準は、ＳＡＥ９３０３８３“Reduced Energy and a Pow
er Consumption for Electrically-Heated Extruded Me
talConverters”およびＳＡＥ９３０３８４“Optimizat
ion of an Electrically-Heated Catalytic Converter
Systeme；Calculations and Application”の双方のＳ
ＡＥ刊行物によって再現されている。
準は、ＳＡＥ９３０３８３“Reduced Energy and a Pow
er Consumption for Electrically-Heated Extruded Me
talConverters”およびＳＡＥ９３０３８４“Optimizat
ion of an Electrically-Heated Catalytic Converter
Systeme；Calculations and Application”の双方のＳ
ＡＥ刊行物によって再現されている。
【０００８】電気的に加熱可能な触媒は、触媒活性の被
覆のための担体としての金属性のハニカム本体からな
る。金属性の本体を通して、加熱のための電流が送られ
る。１０秒で４００℃の始動温度へこの種の触媒を昇温
させるためには、金属性のハニカム本体５０ｇ当たり約
１５００Ｗの電気出力が必要である。必要とされた電気
的熱出力を減少させるために、加熱可能な触媒は、始動
触媒として形成され、排ガス流中で本来の主要触媒の前
に配置されている。
覆のための担体としての金属性のハニカム本体からな
る。金属性の本体を通して、加熱のための電流が送られ
る。１０秒で４００℃の始動温度へこの種の触媒を昇温
させるためには、金属性のハニカム本体５０ｇ当たり約
１５００Ｗの電気出力が必要である。必要とされた電気
的熱出力を減少させるために、加熱可能な触媒は、始動
触媒として形成され、排ガス流中で本来の主要触媒の前
に配置されている。
【０００９】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３５
９７１号明細書には、第１の部分触媒、後接続された電
気的に加熱された触媒およびもう１つの部分触媒からな
る内燃機関の排ガス精製のための加熱可能な触媒装置が
記載されている。
９７１号明細書には、第１の部分触媒、後接続された電
気的に加熱された触媒およびもう１つの部分触媒からな
る内燃機関の排ガス精製のための加熱可能な触媒装置が
記載されている。
【００１０】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３５
９７１号明細書による加熱触媒の問題は、運転中に生じ
る電気的接触の老化および金属性の担体上での老化であ
り、これらは、腐食および減少していく電気的接触およ
び短絡を生じうる。もう１つの問題は、電気的に加熱さ
れた触媒が、車両の蓄電池から約１００〜５００Ａの極
めて高い電流を必要とすることにある。この種の大きな
電流は、蓄電池の寿命および系の抵抗に接しての導電体
のかなりの割合に関連して不利である。触媒の電気的加
熱のための高いエネルギー需要は、触媒加熱のためにだ
けの第２の車両の蓄電池の取付けを必要とする。
９７１号明細書による加熱触媒の問題は、運転中に生じ
る電気的接触の老化および金属性の担体上での老化であ
り、これらは、腐食および減少していく電気的接触およ
び短絡を生じうる。もう１つの問題は、電気的に加熱さ
れた触媒が、車両の蓄電池から約１００〜５００Ａの極
めて高い電流を必要とすることにある。この種の大きな
電流は、蓄電池の寿命および系の抵抗に接しての導電体
のかなりの割合に関連して不利である。触媒の電気的加
熱のための高いエネルギー需要は、触媒加熱のためにだ
けの第２の車両の蓄電池の取付けを必要とする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、補助
エネルギーの供給によって固体触媒の加熱を促進させる
ための方法を提供することであり、この場合、必要なエ
ネルギー使用量が、従来の方法と比べて本質的に少なく
され、非導電性のセラミックの触媒担体に適している。
エネルギーの供給によって固体触媒の加熱を促進させる
ための方法を提供することであり、この場合、必要なエ
ネルギー使用量が、従来の方法と比べて本質的に少なく
され、非導電性のセラミックの触媒担体に適している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】固体触媒が、モノリスま
たはばら積みの形で存在していてもよく、かつ反応媒体
のための定義された流入平面を有し、制限された活性時
間の間に外部のエネルギー源からの補助エネルギーの供
給によって接触反応の始動温度への固体触媒の加熱を促
進させる方法によって解決される。
たはばら積みの形で存在していてもよく、かつ反応媒体
のための定義された流入平面を有し、制限された活性時
間の間に外部のエネルギー源からの補助エネルギーの供
給によって接触反応の始動温度への固体触媒の加熱を促
進させる方法によって解決される。
【００１３】この方法は、補助エネルギーが、触媒の流
入平面の１つまたはそれ以上の分離された部分平面の上
に供給され、この場合、部分平面は、補助エネルギーの
供給によって、熱供給、熱伝導および熱放射による熱損
失を考慮しながら、活性化時間で始動温度に昇温される
ような程度に定められることによって特徴づけられる。
入平面の１つまたはそれ以上の分離された部分平面の上
に供給され、この場合、部分平面は、補助エネルギーの
供給によって、熱供給、熱伝導および熱放射による熱損
失を考慮しながら、活性化時間で始動温度に昇温される
ような程度に定められることによって特徴づけられる。
【００１４】本発明は、寒冷時始動段階の間の触媒の加
熱のサーモグラフ試験に基づいている。前記試験は、触
媒の流入平面が均等に昇温されるのではなく、有害物質
変換が流入平面の狭く制限された領域で開始し、次に、
発熱反応の結果、触媒の流入平面全体に亘って迅速に広
がり、かつ運転温度が全体の触媒容量に達するまで触媒
の中へ進行する驚異的な結果を生じた。
熱のサーモグラフ試験に基づいている。前記試験は、触
媒の流入平面が均等に昇温されるのではなく、有害物質
変換が流入平面の狭く制限された領域で開始し、次に、
発熱反応の結果、触媒の流入平面全体に亘って迅速に広
がり、かつ運転温度が全体の触媒容量に達するまで触媒
の中へ進行する驚異的な結果を生じた。
【００１５】本発明による方法は、流入平面の１つまた
はそれ以上の分離された部分平面の上への補助エネルギ
ーの供給によって、この部分平面での変換反応を極めて
迅速に開始させることによって、前記の結果を利用す
る。こうして、この部分平面から、変換反応は、触媒全
体に亘って広がる。
はそれ以上の分離された部分平面の上への補助エネルギ
ーの供給によって、この部分平面での変換反応を極めて
迅速に開始させることによって、前記の結果を利用す
る。こうして、この部分平面から、変換反応は、触媒全
体に亘って広がる。
【００１６】補助エネルギーの供給は、出力Ｐを有する
外部のエネルギー源から供給される。該エネルギー源
は、周囲温度Ｔuから活性化時間ｔで始動温度ＴAへ触媒
の流入平面の部分平面を昇温させる。次式;＝η・Ｐ・
ｔ／（ＴA−Ｔu）とは、この方法で加熱することができ
る部分平面Ｆである。
外部のエネルギー源から供給される。該エネルギー源
は、周囲温度Ｔuから活性化時間ｔで始動温度ＴAへ触媒
の流入平面の部分平面を昇温させる。次式;＝η・Ｐ・
ｔ／（ＴA−Ｔu）とは、この方法で加熱することができ
る部分平面Ｆである。
【００１７】定数ηは、外部エネルギー源の出力Ｐが、
部分平面に供給されるような出力並びに触媒構造の対流
及び熱の伝導による部分平面の背後での熱の広がりを考
慮する。同様に、該定数は、熱放出による熱損失を考慮
する。
部分平面に供給されるような出力並びに触媒構造の対流
及び熱の伝導による部分平面の背後での熱の広がりを考
慮する。同様に、該定数は、熱放出による熱損失を考慮
する。
【００１８】前記の物理的影響の大きさの間の複合した
関係のために、該定数ηは、実験に基づく決定にのみ通
用する。これについては、部分平面Ｆの昇温が、特定の
パラメーターＰ、ｔ、ＴuおよびＴAについて測定されな
ければならない。
関係のために、該定数ηは、実験に基づく決定にのみ通
用する。これについては、部分平面Ｆの昇温が、特定の
パラメーターＰ、ｔ、ＴuおよびＴAについて測定されな
ければならない。
【００１９】標準的な触媒挙動と比べて触媒の加熱を促
進させるために、活性化時間ｔは、約１０〜２０秒に制
限されなければならない。前記の有効範囲から、外部の
エネルギー源の提供すべき出力Ｐ、実験に基づき決定さ
れた定数ηおよびおよび必要とされた始動温度ＴAを用
いて、昇温すべき部分平面の大きさは、上記の式を使用
してほぼ計算することができる。
進させるために、活性化時間ｔは、約１０〜２０秒に制
限されなければならない。前記の有効範囲から、外部の
エネルギー源の提供すべき出力Ｐ、実験に基づき決定さ
れた定数ηおよびおよび必要とされた始動温度ＴAを用
いて、昇温すべき部分平面の大きさは、上記の式を使用
してほぼ計算することができる。
【００２０】加熱すべき部分平面の総和は、触媒の流入
平面の０．０１〜２０％の範囲内でなければならない。
平面の０．０１〜２０％の範囲内でなければならない。
【００２１】エネルギー供給は、活性化時間を過ぎるま
で継続することができるが、しかしこの後、もはや本質
的には触媒の加熱を促進させるのに貢献するものではな
い。
で継続することができるが、しかしこの後、もはや本質
的には触媒の加熱を促進させるのに貢献するものではな
い。
【００２２】本発明による方法のために、種々のエネル
ギー形態は、補助エネルギーの供給に適当である。従っ
て、例えば流入平面の部分平面を、熱放射源を用いて照
射することができる。種々の定格出力を用いて供給可能
である市販の白熱灯（Schweisslamp）は、このために適
当である。この場合、赤外線を反射する金属層で被覆さ
れている集積された楕円形の反射鏡（Ellipsoidospiege
l）を有するハロゲン灯である。
ギー形態は、補助エネルギーの供給に適当である。従っ
て、例えば流入平面の部分平面を、熱放射源を用いて照
射することができる。種々の定格出力を用いて供給可能
である市販の白熱灯（Schweisslamp）は、このために適
当である。この場合、赤外線を反射する金属層で被覆さ
れている集積された楕円形の反射鏡（Ellipsoidospiege
l）を有するハロゲン灯である。
【００２３】もう１つの方法は、流入平面の昇温すべき
部分平面の照射のためのレーザ光源の使用である。半導
体レーザは、その高い出力および小さくまとまった構造
のため、このために特に適している。
部分平面の照射のためのレーザ光源の使用である。半導
体レーザは、その高い出力および小さくまとまった構造
のため、このために特に適している。
【００２４】レーザ光源並びに白熱灯から放出された照
射線は、本発明によれば、触媒の昇温のために使用され
る。従って、放出された照射線のスペクトルは、二次的
な意味を有する。全ての可視スペクトル並びに熱照射線
の領域からの照射線、即ち、０．３〜約１２μｍの波長
を有する電磁線からの照射線は、使用可能である。望ま
しくは、触媒材料の吸収帯域の領域での主放射である。
しかしながら、触媒材料の多孔質の構造および触媒の通
常ハニカム状の構造に基づき、中実の触媒材料の吸収帯
域外に存在する照射線量は、流路の中での散乱および多
重反射によって、ほとんど１００％が薄い表平面層中で
熱に変えられることが保証されている。
射線は、本発明によれば、触媒の昇温のために使用され
る。従って、放出された照射線のスペクトルは、二次的
な意味を有する。全ての可視スペクトル並びに熱照射線
の領域からの照射線、即ち、０．３〜約１２μｍの波長
を有する電磁線からの照射線は、使用可能である。望ま
しくは、触媒材料の吸収帯域の領域での主放射である。
しかしながら、触媒材料の多孔質の構造および触媒の通
常ハニカム状の構造に基づき、中実の触媒材料の吸収帯
域外に存在する照射線量は、流路の中での散乱および多
重反射によって、ほとんど１００％が薄い表平面層中で
熱に変えられることが保証されている。
【００２５】また、電磁線の形での補助エネルギーの前
記の供給のためには、簡単な方法で、送風機または加熱
コイルを用いて得られかつ１つまたはそれ以上のノズル
を介して、流入平面の所定の部分平面の上に向けること
ができる熱風噴射を使用することもできる。
記の供給のためには、簡単な方法で、送風機または加熱
コイルを用いて得られかつ１つまたはそれ以上のノズル
を介して、流入平面の所定の部分平面の上に向けること
ができる熱風噴射を使用することもできる。
【００２６】本発明による方法は、特に少ないエネルギ
ー需要によって顕著であり、公知技術の水準から公知の
電気的に加熱された触媒と比べて、１〜１０％下廻るま
で減少させることができる。電磁線もしくは熱風噴射の
形での補助エネルギーの供給の詳細な利点は、この電磁
線がセラミックの触媒担体上でも使用可能である点にあ
る。金属性の触媒担体に制限することは、不用である。
ー需要によって顕著であり、公知技術の水準から公知の
電気的に加熱された触媒と比べて、１〜１０％下廻るま
で減少させることができる。電磁線もしくは熱風噴射の
形での補助エネルギーの供給の詳細な利点は、この電磁
線がセラミックの触媒担体上でも使用可能である点にあ
る。金属性の触媒担体に制限することは、不用である。
【００２７】使用すべき部分平面の数は、触媒の流入平
面の大きさに左右される。例えば、７５ｍｍの直径まで
は、流入平面の中心での補助エネルギーで加熱された唯
一の平面は、触媒の加熱を促進させるために十分であ
る。より大きな横断平面の場合、３またはそれ以上の部
分平面を予定することは推奨される。触媒のできるだけ
均等な昇温を保証するためには、部分平面は、正方形ま
たは六角形の網目スクリーン中に配置されなければなら
ない。
面の大きさに左右される。例えば、７５ｍｍの直径まで
は、流入平面の中心での補助エネルギーで加熱された唯
一の平面は、触媒の加熱を促進させるために十分であ
る。より大きな横断平面の場合、３またはそれ以上の部
分平面を予定することは推奨される。触媒のできるだけ
均等な昇温を保証するためには、部分平面は、正方形ま
たは六角形の網目スクリーン中に配置されなければなら
ない。
【００２８】部分平面の加熱のために、それぞれの部分
平面に、別個のエネルギー源を設けることができる。し
かしながら、より大きな寸法決定されたエネルギー源に
相応する唯一の部分平面だけからなる全ての部分平面
を、適当なエネルギー分布成分を使用しながら加熱する
ことも可能である。
平面に、別個のエネルギー源を設けることができる。し
かしながら、より大きな寸法決定されたエネルギー源に
相応する唯一の部分平面だけからなる全ての部分平面
を、適当なエネルギー分布成分を使用しながら加熱する
ことも可能である。
【００２９】この場合、電磁線の場合には、マルチアー
ムの光導体繊維束であってもよい。熱風噴射の使用の場
合、送風機および加熱コイルは、より多数の空気ノズル
を同時に管理することができる。
ムの光導体繊維束であってもよい。熱風噴射の使用の場
合、送風機および加熱コイルは、より多数の空気ノズル
を同時に管理することができる。
【００３０】図１〜３は、本発明による方法の詳細な実
施態様を示す。
施態様を示す。
【００３１】
【実施例】図１は、５０ワットの出力の白熱灯を用い
て、６２個の小室／ｃｍ2を有する菫青石からなるセラ
ミックモノリス上の三方型触媒（Dreiwegkatalysator）
の流入面の上への補助エネルギーの供給を示す。
て、６２個の小室／ｃｍ2を有する菫青石からなるセラ
ミックモノリス上の三方型触媒（Dreiwegkatalysator）
の流入面の上への補助エネルギーの供給を示す。
【００３２】セラミックモノリス２は、公知の方法で、
熱を遮断し並びに衝撃を吸収しかつ気密の繊維マット６
を用いて変換器ケーシング１中に固定されている。符号
３および４は、流路５を介してモノリスを横切る排ガス
のためのモノリスの入口平面もしくは出口平面を示す。
この排ガスは、変換器ケーシングに、側面から入口開口
７を介して供給され、かつ精製された状態で出口開口８
を介して変換器を離れる。
熱を遮断し並びに衝撃を吸収しかつ気密の繊維マット６
を用いて変換器ケーシング１中に固定されている。符号
３および４は、流路５を介してモノリスを横切る排ガス
のためのモノリスの入口平面もしくは出口平面を示す。
この排ガスは、変換器ケーシングに、側面から入口開口
７を介して供給され、かつ精製された状態で出口開口８
を介して変換器を離れる。
【００３３】セラミックモノリスの入口平面３の中心
は、白熱灯９によって照明されている。白熱灯は、高温
耐性のガラスからなる窓１０を介して変換器ケーシング
に接してフランジ付けされている。白熱灯の楕円形の反
射鏡は、その形状を、白熱コイル１１から出発する照射
線１２が入口平面３の上に焦点を合わせられているよう
な程度にモノリスの入口平面への白熱灯の間隔ａに合わ
せられている。必要な場合には、照射された平面を、セ
ラミックモノリスの上で間隔ａを大きくするかもしくは
小さくすることによって変動させることができる。この
ことによって制限された焦点ぼけは、照射された平面の
拡大を生じさせる。
は、白熱灯９によって照明されている。白熱灯は、高温
耐性のガラスからなる窓１０を介して変換器ケーシング
に接してフランジ付けされている。白熱灯の楕円形の反
射鏡は、その形状を、白熱コイル１１から出発する照射
線１２が入口平面３の上に焦点を合わせられているよう
な程度にモノリスの入口平面への白熱灯の間隔ａに合わ
せられている。必要な場合には、照射された平面を、セ
ラミックモノリスの上で間隔ａを大きくするかもしくは
小さくすることによって変動させることができる。この
ことによって制限された焦点ぼけは、照射された平面の
拡大を生じさせる。
【００３４】灯の供給された電気効率の約３０％は、前
記の配置を用いて、可視光並びに赤外線の電磁線の形で
照射された平面の上に焦点を合わせることができる。１
０秒で約４００℃の表面温度が達成されなければならな
い場合には、照射された平面を約１ｃｍ2大きく選択す
ることができることが明らかであった。このことは、
０．８ｃｍ2Ｋ／Ｗｓの定数η値に相応する。
記の配置を用いて、可視光並びに赤外線の電磁線の形で
照射された平面の上に焦点を合わせることができる。１
０秒で約４００℃の表面温度が達成されなければならな
い場合には、照射された平面を約１ｃｍ2大きく選択す
ることができることが明らかであった。このことは、
０．８ｃｍ2Ｋ／Ｗｓの定数η値に相応する。
【００３５】昇温された容積の領域の深さの拡大は、モ
ノリスの触媒の材料データ（Ｃp＝０．８３６Ｊ／ｇ
Ｋ；ρ＝７２０ｇ／ｌ［セラミックモノリスの５６０ｇ
／ｌおよび触媒層の１６０ｇ／ｌ］）並びに照射時間、
温度上昇および供給された出力を用いて、約０．５ｃｍ
に算定することができる。ますます熱くなっていく排ガ
スと最終的に生じる発熱反応との実際に平行に進行する
経過によって、触媒の加熱は促進される。
ノリスの触媒の材料データ（Ｃp＝０．８３６Ｊ／ｇ
Ｋ；ρ＝７２０ｇ／ｌ［セラミックモノリスの５６０ｇ
／ｌおよび触媒層の１６０ｇ／ｌ］）並びに照射時間、
温度上昇および供給された出力を用いて、約０．５ｃｍ
に算定することができる。ますます熱くなっていく排ガ
スと最終的に生じる発熱反応との実際に平行に進行する
経過によって、触媒の加熱は促進される。
【００３６】図２は、レーザ光源を用いる補助エネルギ
ーの供給を示す。レーザー光線源の光は、柔軟な光導体
１３中に接続され、変換器１の収容装置１４中に固定さ
れている。この収容装置１４は、変換器に対する遮断部
材として、高温耐性のガラスからなるレンズ１５を有す
る。このレンズは、光導体の末端から生じる光をモノリ
スの入口平面３の中心の上に焦点を合わせる。前記の配
置を用いた場合、２Ｗの光導体の半導体レーザの使用の
際に、０．１ｃｍ2の平面を、約１０秒で、必要とされ
た４００℃に昇温させることができる。昇温された容積
の領域の深さの拡大は、約０．４ｃｍである。
ーの供給を示す。レーザー光線源の光は、柔軟な光導体
１３中に接続され、変換器１の収容装置１４中に固定さ
れている。この収容装置１４は、変換器に対する遮断部
材として、高温耐性のガラスからなるレンズ１５を有す
る。このレンズは、光導体の末端から生じる光をモノリ
スの入口平面３の中心の上に焦点を合わせる。前記の配
置を用いた場合、２Ｗの光導体の半導体レーザの使用の
際に、０．１ｃｍ2の平面を、約１０秒で、必要とされ
た４００℃に昇温させることができる。昇温された容積
の領域の深さの拡大は、約０．４ｃｍである。
【００３７】柔軟な光導体は、熱い変換器から離れた場
所での感熱性半導体レーザの固定を実現する。
所での感熱性半導体レーザの固定を実現する。
【００３８】図３は、熱風噴射１８を用いる、モノリス
の入口平面の中心での小さな平面の加熱のための熱風ノ
ズル１７の使用を示す。符号１６は、熱風のための入口
開口を示す。
の入口平面の中心での小さな平面の加熱のための熱風ノ
ズル１７の使用を示す。符号１６は、熱風のための入口
開口を示す。
【００３９】図１〜３の配置は、本発明の有利な実施態
様である。しかしながら、本発明は、前記実施態様だけ
に制限されるものではない。むしろ、請求項に記載され
た範囲内に本発明の他の変法を見出すことができる。
様である。しかしながら、本発明は、前記実施態様だけ
に制限されるものではない。むしろ、請求項に記載され
た範囲内に本発明の他の変法を見出すことができる。
【図１】５０ワットの出力の白熱灯を用いて、６２個の
小室／ｃｍ2を有する菫青石からなるセラミックモノリ
ス上の三方型触媒の流入面の上への補助エネルギーを供
給を示す略図。
小室／ｃｍ2を有する菫青石からなるセラミックモノリ
ス上の三方型触媒の流入面の上への補助エネルギーを供
給を示す略図。
【図２】レーザ光源を用いる補助エネルギーの供給を示
す略図。
す略図。
【図３】熱風噴射を用いる補助エネルギーの供給を示す
略図。
略図。
１ 変換器、 ２ セラミックモノリス、 ３ 入口平
面、 ４ 出口平面、５ 流路、 ６ 繊維マット、
７ 入口開口、 ８ 出口開口、 ９ 白熱灯、 １０
窓、 １１ 白熱コイル、 １２ 照射線、 １３
光導体、 １４ 収容装置、 １５ レンズ、 １６
熱風用の入口、 １７ 熱風ノズル、１８ 熱風噴射
面、 ４ 出口平面、５ 流路、 ６ 繊維マット、
７ 入口開口、 ８ 出口開口、 ９ 白熱灯、 １０
窓、 １１ 白熱コイル、 １２ 照射線、 １３
光導体、 １４ 収容装置、 １５ レンズ、 １６
熱風用の入口、 １７ 熱風ノズル、１８ 熱風噴射
フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス ニーマン−ヴェーバー ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン シ ェッフェルシュトラーセ ４ ツェー
Claims (4)
- 【請求項１】 固体触媒が、モノリスまたはばら積みの
形で存在していてもよく、かつ反応媒体のための定義さ
れた流入平面を有し、制限された活性時間の間に外部の
エネルギー源からの補助エネルギーの供給によって接触
反応の始動温度への固体触媒の加熱を促進させるための
方法において、補助エネルギーが、触媒の流入平面の１
つまたはそれ以上の分離された部分平面の上に供給さ
れ、この場合、部分平面は、補助エネルギーの供給によ
って、熱供給、熱伝導および熱放射による熱損失を考慮
しながら、活性化時間で始動温度に昇温されるような程
度に定められることを特徴とする、固体触媒の加熱を促
進させる方法。 - 【請求項２】 エネルギー源として熱放射源を使用す
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 エネルギー源としてレーザ光を使用す
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 エネルギー源として熱風噴射を使用す
る、請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4341380.3 | 1993-12-04 | ||
| DE4341380A DE4341380A1 (de) | 1993-12-04 | 1993-12-04 | Verfahren zur Beschleunigung der Aufheizung von Feststoffkatalysatoren durch Zufuhr von Hilfsenergie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189661A true JPH07189661A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=6504187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6298662A Pending JPH07189661A (ja) | 1993-12-04 | 1994-12-01 | 固体触媒の加熱を促進させる方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5569441A (ja) |
| JP (1) | JPH07189661A (ja) |
| KR (1) | KR950016842A (ja) |
| CA (1) | CA2137175A1 (ja) |
| DE (1) | DE4341380A1 (ja) |
| FI (1) | FI945702A7 (ja) |
| NO (1) | NO944642L (ja) |
| SE (1) | SE9404200L (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005016816A1 (ja) * | 2003-08-18 | 2005-02-24 | Sony Corporation | 燃料改質装置および燃料改質方法 |
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| DE10105185B4 (de) * | 2001-02-06 | 2008-05-15 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Abgasbehandlung mit einem Speicherkatalysator |
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| US7572311B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-08-11 | Geo2 Technologies, Inc. | Highly porous mullite particulate filter substrate |
| US7574796B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-08-18 | Geo2 Technologies, Inc. | Nonwoven composites and related products and methods |
| US7582270B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-09-01 | Geo2 Technologies, Inc. | Multi-functional substantially fibrous mullite filtration substrates and devices |
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- 1994-12-02 NO NO944642A patent/NO944642L/no unknown
- 1994-12-02 KR KR1019940032521A patent/KR950016842A/ko not_active Withdrawn
- 1994-12-02 CA CA002137175A patent/CA2137175A1/en not_active Abandoned
- 1994-12-02 FI FI945702A patent/FI945702A7/fi unknown
- 1994-12-02 SE SE9404200A patent/SE9404200L/xx not_active Application Discontinuation
- 1994-12-05 US US08/341,198 patent/US5569441A/en not_active Expired - Fee Related
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| CA2137175A1 (en) | 1995-06-05 |
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