JPS61286513A - パテイキユレ−ト捕集用フイルタ及びパテイキユレ−ト捕集用触媒フイルタ - Google Patents

パテイキユレ−ト捕集用フイルタ及びパテイキユレ−ト捕集用触媒フイルタ

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JPS61286513A
JPS61286513A JP60127524A JP12752485A JPS61286513A JP S61286513 A JPS61286513 A JP S61286513A JP 60127524 A JP60127524 A JP 60127524A JP 12752485 A JP12752485 A JP 12752485A JP S61286513 A JPS61286513 A JP S61286513A
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JP
Japan
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filter
ceramic
honeycomb
stage
inlet side
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Pending
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JP60127524A
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English (en)
Inventor
Mamoru Terada
寺田 衛
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Cataler Corp
Original Assignee
Cataler Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2882Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
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    • F01N3/027Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
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    • F01N2250/02Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はディーゼルエンジン等の内燃機関から排出さ
れるパティキュレートを浄化するのにすぐれたノ等ティ
キュレート捕集用のフィルタ及び触媒フィルタに関する
〔従来の技術〕
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出されるパティ
キュレートを排気系に設けたフィルタに捕集し、捕集さ
れたパティキュレートヲオイル(または軽油)バーナー
、電気ヒーターを用い、あるいは噴射ポンプの噴射時期
を遅らせて未燃の炭化水素や一酸化炭素を多量に発生さ
せ、触媒との反応熱で燃焼させることが提案されている
。(特開昭59−25025号公報、特開昭59−28
009号公報及び特開昭59−93916号公報等参照
)。
ノ臂ティキュレートを捕集するフィルタは、第1図およ
び第2図に示すように、セラミックスモノリス担体1の
ガス入口側セル2を1個おきに盲栓3で塞ぎ、ガス出口
側では、入口側で盲栓をしないセル21については盲栓
3aで塞ぎ、入口側で盲栓をしたセル2bKついては開
けてあり、ガスは矢印に示すように、セル側壁4のボア
を通じて流れる。このような第1図および第2図に示す
フィルタはハニカム構造の微粒子フィルタ5(以下ハニ
カム型フィルタという)と呼ばれ、特開昭58−185
919号公報に開示されている。その他パティキ、レー
トを捕集するフィルタとして、第3図及び第4図に示す
三次元網目構造を有するセラミックフィルタ6があり、
さらにスティールウール、ワイヤーメツシュ等もある。
また、これらのパティキュレート捕集用フィルタには、
触媒化されたものもある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
パティキュレート捕集用フィルタの中で、・ノにカム型
フィルタは、ノ・ニカム担体の両端を交互に盲栓で塞ぎ
、セル側壁に数μm〜数十μmのボアが設けてあり、ガ
スはこのボアを通過して流れるため、ノやティキュレー
ト捕集率は他のフィルタの捕集率より高い。しかしなが
ら、捕集され*/4ティキーレートをオイルバーナーや
電気ヒーター等で燃焼しようとしても、フィルタの前面
やフィルタの中心部のみが燃焼し、フィルタ外周部の燃
焼性が悪い。さらに従来のハニカム型フィルタではガス
の入口側に大部分のノ々ティキュレートを捕集してしま
う。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、上記従来技術の問題点を解決し、パティキ
ュレート捕集率および燃焼性にすぐれ九ノダティキュレ
ート捕集用フィルタおよび触媒フィルタを提供するべく
なされたものである。
しかして、この発明のパティキュレート捕集用フィルタ
は、前段に三次元網目構造を有する多孔質セラミック・
フィルタを、後段K、ガス入口側セルを1個おきに盲栓
で塞ぎ、ガス出口側では、入口側で盲栓をしないセルに
ついては盲栓で塞ぎ、入口側で盲栓をし九セルについて
は開けてあるハニカム型フィルタを備え、前段のセラミ
ックフィルタは後段のハニカム型フィルタの前端面に密
着させ、かつハニカム型フィルタと同等もしくは大きい
断面積を有するようにしたものである。また、この発明
のパティキュレート捕集用触媒フィルタは、上記の前段
のセラミックフィルタ及び/lたは、後段のハニカム型
フィルタにアルミナのコーティング層を形成させたのち
、さらに白金族元素の少なくとも一種の触媒金属を担持
させてなるものである。
白金族元素の触媒金属としては、白金、I?ラジウム、
ロジウムがとくに好適である。なおノ9ティキュレート
の燃焼性をより一層向上させるために、前段のセラミッ
クフィルタの内部にあるいは、その前面に密着するよう
に電気ヒーターをさらに設けることが好ましい。
〔作用〕
この発明の/4’ティキュレート捕集用フィルタは、前
段がパティキュレート燃焼伝播性が良く、後方になるに
つれて燃焼が拡大する三次元網目構造を有するセラミッ
クフィルタで、かつ後段に、断面積が前段のセラミック
フィルタと同等あるいは小さいハニカム型フィルタを使
用しているので、冷却損失の大きい外周部にも前段フィ
ルタの燃焼拡大した熱が十分に伝わり、/やティキュレ
ートの燃焼性が向上する。さらに、ハニカム型フィルタ
を用いているのでこの発明のパティキュレート捕集用フ
ィルタは、パティキュレート捕集率にもすぐれたものと
なる。またこの発明のパティキュレート捕集用触媒フィ
ルタにおいては、捕集されたパティキュレートが担持触
媒物質により活性化エネルギーが下げられるため、ノ臂
ティキュレートの燃焼温度が下降し、パティキュレート
の燃焼性において著しくすぐれたものとなる。
〔実施例〕
実施例1 三次元網目構造を有するセラミックフィルタを吸水処理
し、活性アルミナを含むスラリーをコート後、250℃
で乾燥し700℃で1時間焼成した。このサンダルにp
act、水溶液を用いてPdを担持して、セラミック触
媒フィルタを得た。次に三次元網目構造を有するセラミ
ックフィルタの断面積と同一の断面積を有するハニカム
型フィルタを吸水処理し、活性アルミナを含むスラリー
を10〜200−Hgの吸引条件下でコート後、250
℃で乾燥し、700℃で1時間焼成した。このサンプル
にPdCA2水溶液を用いてPdを担持して、ハニカム
型触媒フィルタを得た。このように調製したサンプルを
第5図に示すように、前段に三次元網目構造を有するセ
ラミック触媒フィルタ7、′ 奏4−後段には前段フィルタ7と密着するように前段フ
ィルタ7と断面積の同一のハニカム型触媒フィルタ8を
、耐熱性シール9、耐熱性ワイヤーネット10及びフィ
ルタ移動防止板11で容器12Vc固定し、さらにセラ
ミック触媒フィルタ7の前面には、セラミック触媒フィ
ルタと密着する電気ヒーター13を配置して、この発明
の/臂ティキ、レート捕集用触媒フィルタ14を得た。
この触媒フィルタをディーゼルエンジンの排気系に付は
排ガスを矢印に示す方向に通じ、ノ譬ティキ、レートの
捕集率、着火温度及び燃焼率を測定し、その結果を下表
に示した。
実施例2 三次元網目構造を有するセラミックフィルタの断面積よ
り小さい断面積を有するハニカム型フィルタを用いた以
外は、実施例1と同様の方法によってノ9ティキ、レー
ト捕集用触媒フィルタを得た。この触媒フィルタにつき
、ノクティキエレートの捕集率、着火温度及び燃m率を
測定しその結果を下表に示した。
実施例3 三次元網目構造を有するセラミックフィルタを吸水処理
し、活性アルミナを含むスラリーをコート後、250℃
で乾燥し700℃で1時間焼成した。次K、三次元網目
構造を有するセラミックフィルタの断面積と同一の断面
積を有するハニカム型フィルタを吸水処理し、活性アル
ミナを含むスラリーを10〜200■Hgの吸引条件下
でコート後、250℃で乾燥し、700℃で1時間焼成
した。このように調製したサンプルを実施例1と同様な
方法で固定し、・ダティキュレートの捕集率、着火温度
及び燃焼率を測定し、その結果を下表に示した。
比較例1 三次元網目構造を有するセラミックフィルタを吸水処理
し、活性アルミナを含むスラリーをコート後、250℃
で乾燥し、700℃で1時間焼成した。このサンプルK
 PdCL2水溶液を用いてPdを担持した。このサン
プルを第5図に示す容器12に固定してセラミック触媒
フィルタを得た。この触媒フィルタにつき、実施例1と
同様の方法で、パティキュレートの捕集率、着火温度及
び燃焼率を測定し、その結果を下表に示した。
比較例2 ハニカム型フィルタを吸水処理し、活性アルミナを含む
スラリーを10〜200−Hgの吸引条件でコート後、
250℃で乾燥し、700℃で1時間焼成した。このサ
ンダルK PdCA2水溶液を用いてPdを担持した。
このサンプルを第5図に示す容器12に固定してハニカ
ム型触媒フィルタを得た。この触媒フィルタにつき実施
例1と同様の方法で、パティキュレートの捕集率。
着火温度及び燃焼率を測定し、その結果を下表に示した
比較例3 ハニカム型フィルタを吸水処理し、活性アルミナを含む
スラリーを10〜200uHgの吸引条件下でコート後
、250℃で乾燥し、700℃で1時間焼成した。との
ように調製したサンプルを比較例1と同様な方法で固定
し、ノタティキエレートの捕集率、着火温度及び燃焼率
を測定し、その結果を下表に示した。
〔発明の効果〕
前記衣に示される実施例の結果と対応する比較例の結果
との比較から明らかのように、前段に三次元網目構造を
有するセラミックフィルタ、後段に、前段のセラミック
フィルタと同等もしくは小さい断面積を有するハニカム
型フィルタを、セラミックフィルタに密着して配置する
ことにより得られたこの発明のサンプルは、パティキュ
レートの捕集率、着火温度及び燃焼率が総合的にすぐれ
ている。特にハニカム型フィルタの断面積をセラミック
フィルタの断面積より小さくした実施例2においては、
特に/4ティキエレート燃焼率がノ譬ティキュレート捕
集率とともにすぐれている。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のハニカム型フィルタの一実施例を略示的
に示す斜視図、第2図は従来のハニカム型フィルタの一
実施例を略示的に示す断面的説明図、第3図は従来の三
次元網目構造を有するセラミックフィルタの一実施例を
略図的に示す斜視図、第4図は第3図のセラミックフィ
ルタの平面図及び第5図はこの発明のパティキエレート
捕集用触媒フィルタの一実施例を示す断面的説明図であ
る。 1・・・セラミック七ノリス担体、2・・・ガス入口側
セル、2a・・・ガス入口側で盲栓をしないセル、2b
・・・ガス入口側で盲栓をしたセル、3及び3&・・・
盲1&、5・・・ハニカム型フィルタ、6・・・セラミ
ックフィルタ、7・・・セラミック触媒フィルタ、8・
・・ハニカム型触媒フィルタ、14・・・ノ母ティキュ
レート捕集用触媒フィルタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)前段に三次元網目構造を有する多孔質セラミック
    フィルタを、後段に、ガス入口側セルを1個おきに盲栓
    で塞ぎ、ガス出口側では入口側で盲栓をしないセルにつ
    いては盲栓で塞ぎ、入口側で盲栓をしたセルについては
    開けてあるハニカム型フィルタを備え、前段のセラミッ
    クフィルタは後段のハニカム型フィルタの前端面に密着
    し、かつハニカム型フィルタと同等もしくは大きい断面
    積を有するようにしたパティキュレート捕集用フィルタ
  2. (2)前段に、三次元網目構造を有する多孔質セラミッ
    クフィルタを、後段に、ガス入口側セルを1個おきに盲
    栓で塞ぎ、ガス出口側では、入口側で盲栓をしないセル
    については盲栓で塞ぎ、入口側で盲栓をしたセルについ
    ては開けてあるハニカム型フィルタを備え、前段のセラ
    ミックフィルタは後段のハニカム型フィルタの前端面に
    密着し、かつハニカム型フィルタと同等もしくは大きい
    断面積を有するようにしたパティキュレート捕集用フィ
    ルタの前段セラミックフィルタ及び/または後段ハニカ
    ム型フィルタにアルミナのコーティング層を形成させた
    のち、さらに白金属元素の少なくとも一種の触媒金属を
    担持させてなるパティキュレート捕集用触媒フィルタ。
JP60127524A 1985-06-12 1985-06-12 パテイキユレ−ト捕集用フイルタ及びパテイキユレ−ト捕集用触媒フイルタ Pending JPS61286513A (ja)

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