JPS61278346A - 触媒反応装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は触媒反応装置に関し、特に触媒の始動温度を下
げることができる該装置に関する。

（従来の技術） 自動車のエンジンの排ガス中には、運転条件によって異
るが、−酸化炭素、酸化窒素″、未燃の炭化水素・カー
ボン粒子などが含まれ、これらは、大気環境汚染の要因
の一つになっている。

乗用車の大部分に使用されているガソリンエンジンにつ
いては、我国、及び米国に於゛て、特に厳しい規制値が
定められ、実施されておシ、定められた運転モードに於
ける単位走行距離嶋シの一酸化炭素・酸化窒素・炭化水
素の許容値が決められている。

これら有害ガスの排出量を低減する手段としては、エン
ジン自体の改善、即ち燃焼条件などの改善による方法と
、排ガスを処理する方法とがあシ、排ガス中の一酸化炭
素及び炭化水素については、エンジンの排気系統に１酸
化触媒を設け、処理を行う方法が一般的に行われている
。

自動車の排ガス処理用として使用されている触媒は、石
油精製・化学プロセスなどに使用される触媒をペースと
したもので、自動車に使用するために小形化、振動への
対応などに工夫が加えられておシ、球状・円柱状のペレ
ット状、或は一体のハニカム形に成形したアルミナなど
の担体に１白金・パラジウムなどの触媒金属を含浸・被
覆したものが使われている。

自動車からの一酸化炭素・炭化水素の排出は、アイドリ
ング時や、急速な加速の時に多く、特に冷状態での排出
量が多い。エンジンが十分熱せられ、排気温度が高い場
合は、触媒が十分に働き、高い処理率が得られるが、排
ガス温度が触媒活性化温度以下の場合は、有害ガスが低
減されずに排出されることになるため、一般的に一定走
行距離当シの有害ガスの排出量は、触媒が働きだす下限
の温度によって大巾に左右されることになる。

即ち、触媒に要求される機能としては、高温での処理機
能、耐熱性、耐摩耗性などと共に１低温での活性が重要
であり、特に冷状態での排出値を左右する始動温度が低
いことが要求されている。

触媒の始動温度を決める要因としては、触媒・担体の材
質、比表面積、担持方法、比速度（触媒単位容積当シに
流れるガスｉ）などであるが、これらは技術的には譬限
界に近づいておシ現状では、大幅な改善は期待できない
。

始動温度を更に下げ得る手段が見出されれば、排ガス処
理対策上のメリットは大きく、又・、有機溶剤、悪臭な
どを含むガスの処理についても、エネルギーの節減など
の効果がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、触媒反応装置を大幅に改変せず簡単な手段を
付加するだけで触媒の始動温度を下げうる装置を提供し
ようとするものである。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、触媒に高圧の電場を付与すること
Ｋよシ目的を達成しうるという知見に基いて完成された
ものであって、高圧を印加することができる相対する電
極間に、触媒を設置してなることを特徴とする触媒反応
装置である。

本発明の触媒反応装置は、自動車（ガソリン車）用排ガ
ス浄化（酸化）触媒反応装置ばかシでなく、有機溶剤・
悪臭等の有害ガス処理触媒反応装置石油精製、化学反応
用触媒反応装置などに有利に適用することができる。

以下、本発明の触媒反応装置の一実施態様を添付図によ
って詳述する。

第１図は、自動車用ベレット触媒を供試体とした、本発
明の実験装置の例、第２図は、本発明に基く触媒反応装
置の例である。

第１図において、１はペレット状触媒を収容した容器、
２は高電圧を印加するための電極、３は接地板、４は高
電圧を発生するための変圧器、５は交流電源、６は一酸
化炭素ガスのボンベ、７は空気の吸入口、８は試験用電
気炉、９は定量吸引ポンプ、１０はガス分析器、１１は
温度計である。

電極２に高電圧が印加されると接地板３との間に高圧電
場が形成され、この電圧電場内に触媒収容容器１が置か
れることになる。ボンベ６、及び空気吸入ロアからそれ
ぞれ、−酸化炭素、空気が供給され、所要のガス濃度に
調整される。

この実験装置での実験ではガス中の一酸化炭素濃度は、
約３０００　ｐｐｍに調整して行った。

ガスは、定量ポンプ９で一定量づつ吸引され１、試験用
電気炉８を通って加熱され、所定の温度になって触媒容
器１に供給された。ガス温度及び触媒温度は、温度計１
１によって計測・記録され、又触媒前後のガス濃度はガ
ス分析装置１０によシ計測・記録されるので、温度と触
媒の処理効率の関係を把握することができるようになっ
ている。

この実験装置では、電源として交流１００ｖを用い、印
加電圧１０ｋＶを使用したが、交直例れでも良く、又、
印加電圧は、１５ｋＶに限定するものでは無い。

第２図は、悪臭ガスの脱臭などに使用される触媒燃焼装
置の例であって、１は触媒層、２は高電圧を印加するた
めの電極、３は接地電極、４は装置本体である。

この例では、ガス量が第１図のものよシ多く、装置本体
４が大形となっているため複数の高圧電極、接地電極が
設置されている。このように本発明では、電極の形状、
数などを限定するものでは無い。

第３図は、第１図に示す実験装置において、電極２に電
圧を印加しない時と、１０ｋＶの電圧を印加し、電場を
形成した時の触媒温度とガス処理効果の関係を表した例
であって、電場を形成することによシ、同じ処理効果が
得られる温度が３０℃程度低下していることが認められ
る。

第３図は、触媒の機能を示すために一般的に用いられて
いるもので、ａは電圧を印加しない場合、ｂは電圧を印
加した場合である。ｌは、処理効率である。

印加電圧は、低すぎれば効果が無く、一定以上の電圧で
は効果が飽和する傾向があり２に７〜２０ｋＶ程度が実
用的な範囲である。

本発明により、触媒の始動温度が低下する理由は必ずし
も明確では無いが、ガスと触媒との接触が電場による攪
拌作用で促進されるものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

！１図は本発明の触媒反応装置の効果を立証するための
実験装置を示す図、第２図は本発明の触媒反応装置を触
媒燃焼装置に適用した場合の態様を示す図、第３図は第
１図の実験装置で確認された本発明触媒反応装置の効果
を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧を印加することができる相対する電極間に、触媒を
   設置してなることを特徴とする触媒反応装置。