JPH11123306A - Filter for cleaning gaseous emission and apparatus for cleaning gaseous emission in which the filter is used - Google Patents
Filter for cleaning gaseous emission and apparatus for cleaning gaseous emission in which the filter is usedInfo
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- JPH11123306A JPH11123306A JP9288114A JP28811497A JPH11123306A JP H11123306 A JPH11123306 A JP H11123306A JP 9288114 A JP9288114 A JP 9288114A JP 28811497 A JP28811497 A JP 28811497A JP H11123306 A JPH11123306 A JP H11123306A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
スを浄化する排気ガス浄化フィルター及びこれを用いた
排気ガス浄化装置に係り、特にディーゼル機関の排気ガ
スに含まれるパティキュレートを酸化燃焼して浄化する
排気ガス浄化フィルター及びそれを用いた排気ガス浄化
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying filter for purifying exhaust gas of an internal combustion engine and an exhaust gas purifying apparatus using the same, and more particularly to oxidizing and burning particulates contained in exhaust gas of a diesel engine. The present invention relates to an exhaust gas purifying filter for purifying exhaust gas and an exhaust gas purifying apparatus using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関からの排気ガスが大気中に安全
に放出されるように浄化処理することは、環境保全上望
ましいことである。排気ガス浄化フィルターは一般的
に、セラミック製あるいは金属製の耐熱性ハニカム体
と、この耐熱性ハニカム体上に触媒活性成分である貴金
属や卑金属あるいはそれらの酸化物を必要量担持するた
めの無機多孔質材料からなる担体(または担体層とも言
われる)と、担体上に担持した触媒活性成分である貴金
属や卑金属あるいはそれらの酸化物とから構成されてい
る。ガソリンエンジンについては、排気ガスの厳しい規
制と、それに対する技術の進歩により、具体的にはいわ
ゆる三元触媒の出現と更なる改良により、排気ガス中の
有害物質は確実に減少している。しかし、ディーゼルエ
ンジンについては、その特異な原理とパティキュレート
と呼ばれる有害成分の存在により、規制がガソリンエン
ジンに比べて緩く設定されており、それに伴い有害物質
排出抑制のための技術開発もガソリンエンジンに比べて
大きく遅れているために、確実にパティキュレートを浄
化できる排気ガス浄化フィルター及びそれを用いた排気
ガス浄化装置の開発が望まれている。2. Description of the Related Art It is desirable from the viewpoint of environmental protection to purify exhaust gas from an internal combustion engine so that the exhaust gas is safely released into the atmosphere. Exhaust gas purifying filters are generally made of a ceramic or metal heat-resistant honeycomb body, and an inorganic porous material for supporting a required amount of a catalytically active component, such as precious metal, base metal, or an oxide thereof, on the heat-resistant honeycomb body. A carrier (also referred to as a carrier layer) made of a porous material, and a catalytically active component such as a noble metal, a base metal, or an oxide thereof supported on the carrier. With respect to gasoline engines, toxic substances in exhaust gas have been steadily reduced due to strict regulations on exhaust gas and technological advances therefor, specifically, the emergence and further improvement of so-called three-way catalysts. However, due to the unique principle of diesel engines and the presence of harmful components called particulates, regulations are strictly set compared to gasoline engines. Because of the large delay, there is a demand for the development of an exhaust gas purifying filter that can surely purify particulates and an exhaust gas purifying device using the same.
【0003】現在までに開発されているディーゼルエン
ジンからの排気ガスを浄化する触媒としては、三元触媒
と基本的に同じ構成であり、燃料及びエンジンオイルか
ら派生する未燃焼の炭化水素を対象とした、オープン型
SOF(Soluble Organic Fract
ion;可溶性有機成分、炭化水素)分解触媒が知られ
ている。公知の技術である含浸法により調製されたオー
プン型SOF分解触媒では、例えば特開平1−1716
26号公報に開示されているように、ガソリンエンジン
と同様に触媒活性成分である白金族金属等の金属微粒子
が高比表面積の担体上に分散、担持されており、一酸化
炭素や炭化水素とともにディーゼルパティキュレート中
の燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼の炭化水
素が酸化分解して浄化される。高比表面積の担体として
は、耐熱性等を考慮して活性アルミナ、またはアルカリ
金属や希土類が添加された活性アルミナ等が用いられて
いる。このオープン型SOF分解触媒は、ドライスーツ
の除去率が低いという欠点があるが、ドライスーツの量
はディーゼルエンジンそのもののメカニカルな改良や燃
料自体の改良によって低減することが可能であり、かつ
再生処理装置が不要という大きなメリットがあるため、
今後の一層の技術の向上が期待されている。[0003] Catalysts for purifying exhaust gas from diesel engines that have been developed to date have basically the same structure as three-way catalysts, and are intended for unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil. Open SOF (Soluble Organic Fract)
(ion; soluble organic component, hydrocarbon) cracking catalyst is known. An open-type SOF decomposition catalyst prepared by a known technique of impregnation is disclosed in, for example,
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 26, metal fine particles such as platinum group metals, which are catalytically active components, are dispersed and supported on a carrier having a high specific surface area, similarly to a gasoline engine, and together with carbon monoxide and hydrocarbons. Unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil in the diesel particulates are oxidatively decomposed and purified. As a carrier having a high specific surface area, activated alumina or activated alumina to which an alkali metal or a rare earth is added is used in consideration of heat resistance and the like. This open-type SOF cracking catalyst has a drawback that the dry-suit removal rate is low, but the amount of dry-suit can be reduced by mechanical improvement of the diesel engine itself or improvement of the fuel itself, and the regeneration treatment Because there is a great merit that no device is required,
Further improvement of technology is expected in the future.
【0004】ところが、このオープン型SOF分解触媒
も低温度域では活性が不十分であり、燃料及びエンジン
オイルから派生する未燃焼の炭化水素は浄化されずに大
気中に放出されてしまう。そこで特開平4−26792
8号に開示されているように、排気上流側に燃料及びエ
ンジンオイルから派生する未燃焼の炭化水素を吸着する
第1触媒、排気後流側に酸化触媒を担持した第2触媒を
配置することで、低温度域では第1触媒で燃料及びエン
ジンオイルから派生する未燃焼の炭化水素を吸着してト
ラップし、排気ガス温度が上昇したところで第1触媒に
トラップされた燃料及びエンジンオイルから派生する未
燃焼の炭化水素が脱離してきて、これを第2触媒で酸化
する方法が提案されている。しかし、この場合も、第1
触媒の燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼の炭
化水素のトラップ能力には限界があり、例えばアイドリ
ング状態で長時間放置した場合には第1触媒の吸着力が
飽和してしまい、燃料及びエンジンオイルから派生する
未燃焼の炭化水素はトラップされずに排出されてしま
う。However, this open type SOF cracking catalyst also has insufficient activity in a low temperature range, and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil are released to the atmosphere without purification. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-26792
As disclosed in No. 8, a first catalyst that adsorbs unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil is disposed upstream of the exhaust gas, and a second catalyst that carries an oxidation catalyst is disposed downstream of the exhaust gas. In the low temperature range, unburned hydrocarbons derived from the fuel and the engine oil are adsorbed and trapped by the first catalyst, and when the exhaust gas temperature rises, the hydrocarbons are derived from the fuel and the engine oil trapped by the first catalyst. A method has been proposed in which unburned hydrocarbons are desorbed and oxidized with a second catalyst. However, also in this case, the first
There is a limit to the ability of the catalyst to trap unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil. For example, if the catalyst is left for a long time in an idling state, the adsorption power of the first catalyst is saturated, and the fuel and engine oil are saturated. Unburned hydrocarbons derived from the methane are discharged without being trapped.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、燃料及
びエンジンオイルから派生する未燃焼の炭化水素を対象
とした従来の排気ガス浄化触媒では、低温度域での触媒
活性が不十分であり、十分に燃料及びエンジンオイルか
ら派生する未燃焼の炭化水素を浄化することができない
という問題点を有していた。また、先の公報等に開示さ
れている触媒は、燃料及びエンジンオイルから派生する
未燃焼の炭化水素だけを対象としており、すすについて
は殆ど浄化できないままとなっている。As described above, conventional exhaust gas purifying catalysts for unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil have insufficient catalytic activity in a low temperature range. However, there has been a problem that unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil cannot be sufficiently purified. Further, the catalysts disclosed in the above-mentioned publications and the like are intended only for unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil, and soot can hardly be purified.
【0006】本発明は、内燃機関、特にディーゼルエン
ジンからの排気ガス中に含まれる燃料及びエンジンオイ
ルから派生する未燃焼の炭化水素を低温域においても浄
化でき、すすも同時に除去できる排気ガス浄化フィルタ
ーを提供することを目的とする。The present invention provides an exhaust gas purifying filter which can purify unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil contained in exhaust gas from an internal combustion engine, particularly a diesel engine even in a low temperature range and can simultaneously remove soot. The purpose is to provide.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化フ
ィルターは、ディーゼルパティキュレートを浄化する排
気ガス浄化フィルターであって、ディーゼルパティキュ
レート中の燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼
炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触媒
を排気ガスの流入側に配置し、一酸化炭素,炭化水素及
び燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素
が分解して生成する炭素数の小さい炭化水素を酸化する
酸化触媒を排気ガスの流出側に配置したことを特徴とす
る。An exhaust gas purifying filter according to the present invention is an exhaust gas purifying filter for purifying diesel particulates, which converts unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil in diesel particulates into carbon. A cracking catalyst that breaks down into small numbers of hydrocarbons is placed on the exhaust gas inflow side, and low carbon number hydrocarbons are generated by the decomposition of carbon monoxide, hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil. An oxidation catalyst for oxidizing the exhaust gas is disposed on the outflow side of the exhaust gas.
【0008】触媒を担持するハニカム体は1つ用いて、
排気ガス流の流れに対してハニカム体の排気流入側に分
解触媒を、排気流出側に酸化触媒を担持してもよく、あ
るいは2つ以上のフィルターを用いて、排気ガス流の流
れに対して分解触媒を担持したハニカム体を排気流入側
に、酸化触媒を担持したハニカム体を排気流出側に配置
してもよい。[0008] Using one honeycomb body carrying a catalyst,
A decomposition catalyst may be supported on the exhaust inflow side of the honeycomb body and an oxidation catalyst may be supported on the exhaust outflow side of the exhaust gas flow, or two or more filters may be used to support the exhaust gas flow. A honeycomb body carrying the decomposition catalyst may be arranged on the exhaust gas inflow side, and a honeycomb body carrying the oxidation catalyst may be arranged on the exhaust gas outflow side.
【0009】この構成において、低温域でも排気流入側
の分解触媒において燃料及びエンジンオイルから派生す
る未燃焼の炭化水素が炭素数の小さい炭化水素へ分解さ
れ、排気流出側の酸化触媒において一酸化炭素、炭化水
素及び燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼の炭
化水素が分解して生成した炭素数の小さい炭化水素を酸
化することができる排気ガス浄化フィルターを提供する
ことができる。In this configuration, even in a low temperature range, unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil are decomposed into hydrocarbons having a small number of carbon atoms in the cracking catalyst on the exhaust inflow side, and carbon monoxide is decomposed in the oxidation catalyst on the exhaust outflow side. It is possible to provide an exhaust gas purification filter capable of oxidizing hydrocarbons having a small number of carbon atoms generated by decomposition of hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil.
【0010】更に、前記の構成の排気ガス浄化フィルタ
ーにおいて、燃料及びエンジンオイルから派生する未燃
焼の炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解
触媒の排気ガス流に対して上流側に、すす浄化用触媒を
配置する構成をとることもできる。Further, in the exhaust gas purifying filter having the above structure, an upstream side with respect to an exhaust gas flow of a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small carbon number, A configuration in which a soot-purifying catalyst is provided may be employed.
【0011】この構成により、ディーゼル排気ガス中の
一酸化炭素、炭化水素及び燃料及びエンジンオイルから
派生する未燃焼の炭化水素と共にすすも同時に浄化する
ことができる排気ガス浄化フィルターを提供することが
できる。With this configuration, it is possible to provide an exhaust gas purifying filter capable of simultaneously purifying soot together with carbon monoxide, hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil in diesel exhaust gas. .
【0012】本発明の排気ガス浄化フィルターに使用さ
れる触媒の内、すす触媒は1a族と、5a族、1b族と
から選ばれる少なくとも1種以上を含む金属酸化物及び
/または金属硫酸塩、好ましくは金属酸化物及び/また
は金属硫酸塩の組成式が、Cs2SO4と、CuVO3、
Cu3V2O8、Cu5V2O10から選ばれる、少なくとも
1種以上である構成とすることが望ましい。Among the catalysts used in the exhaust gas purifying filter of the present invention, the soot catalyst is a metal oxide and / or metal sulfate containing at least one member selected from the group consisting of Group 1a, 5a and 1b. Preferably, the composition formula of the metal oxide and / or the metal sulfate is Cs 2 SO 4 , CuVO 3 ,
It is desirable to have at least one kind selected from Cu 3 V 2 O 8 and Cu 5 V 2 O 10 .
【0013】この構成により、1a族の金属酸化物及び
/または金属硫酸塩が直接すすに作用して酸化を行い、
5a族及び/または1b族とから選ばれる、少なくとも
1種以上を含む金属酸化物及び/または金属硫酸塩が1
a族の金属酸化物及び/または金属硫酸塩の助触媒的な
役割を果たすことで、ディーゼルパティキュレート中に
含まれるすすを浄化することができるすす触媒を提供す
ることができる。According to this structure, the metal oxide and / or metal sulfate of Group 1a directly acts on soot to perform oxidation,
A metal oxide and / or metal sulfate containing at least one member selected from the group consisting of group 5a and / or group 1b;
A soot catalyst capable of purifying soot contained in diesel particulates can be provided by playing a cocatalytic role of a group a metal oxide and / or metal sulfate.
【0014】前記の構成の排気ガス浄化フィルターにお
いて、燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼の炭
化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触媒
は、触媒成分を担持するための高比表面積の材料とし
て、擬ベーマイトゾルから生成するアルミナ、あるいは
擬ベーマイトゾルから生成するアルミナと、シリカ、ジ
ルコニア、チタニアより選ばれる少なくとも1種以上
と、からなる複合酸化物より構成される。In the exhaust gas purifying filter having the above structure, the cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small carbon number has a high specific surface area for supporting a catalyst component. The material is composed of alumina generated from pseudo-boehmite sol or a composite oxide composed of alumina generated from pseudo-boehmite sol and at least one selected from silica, zirconia, and titania.
【0015】この構成により、触媒成分を高比表面積
に、かつ高分散に担体上に担持でき、更に燃料及びエン
ジンオイルから派生する未燃焼の炭化水素が担体表面上
に存在する固体酸点に適度な吸着力により吸着すること
から、燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼の炭
化水素と触媒成分の反応が促進されて、分解反応活性が
向上する作用を有し、ディーゼルパティキュレート中に
含まれる燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼の
炭化水素を、低温で炭素数の小さい炭化水素に分解する
分解触媒を提供することができる。[0015] With this configuration, the catalyst component can be supported on the carrier with a high specific surface area and high dispersion, and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil can be appropriately applied to the solid acid sites existing on the carrier surface. Adsorption with a high adsorption force promotes the reaction between unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil and the catalyst component, thereby improving the decomposition reaction activity, and the fuel contained in diesel particulates. Further, it is possible to provide a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms at a low temperature.
【0016】また、一酸化炭素、炭化水素及び燃料及び
エンジンオイルから派生する未燃焼の炭化水素が分解し
て生成する炭素数の小さい炭化水素を酸化する酸化触媒
は、酸素貯蔵能を有するセリア等の材料をコーティング
した担体と、更に担体上に担持された、触媒成分である
Pt、Pd等の貴金属の群から選ばれた少なくとも1種
以上とから構成されている。An oxidation catalyst for oxidizing hydrocarbons having a small number of carbons generated by decomposition of carbon monoxide, hydrocarbons, and unburned hydrocarbons derived from fuels and engine oils includes ceria and the like having oxygen storage capacity. And a carrier supported on the carrier, and at least one selected from the group of noble metals such as Pt and Pd as catalyst components.
【0017】この構成により、酸素貯蔵能を有するセリ
ア等の材料により排気ガス中の酸素が材料の構造酸素と
作用することで、活性な酸素の供給源となって酸化反応
を促進し、またPt、Pd等の貴金属の群から選ばれた
少なくとも1種以上が、一酸化炭素、炭化水素及び燃料
及びエンジンオイルから派生する未燃焼の炭化水素が分
解して生成する炭素数の小さい炭化水素を酸化すること
で、より酸化反応が進行する作用を有し、一酸化炭素、
炭化水素及び燃料及びエンジンオイルから派生する未燃
焼の炭化水素が分解して生成する炭素数の小さい炭化水
素を、低温で酸化する触媒を提供することができる。According to this structure, the oxygen in the exhaust gas acts on the structural oxygen of the material by the material such as ceria having an oxygen storage capacity, thereby serving as an active oxygen supply source to promote the oxidation reaction. At least one selected from the group of noble metals such as Pd and Pd oxidizes carbon monoxide, hydrocarbons and hydrocarbons having a small number of carbons generated by decomposition of unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil. By doing so, it has the effect of promoting the oxidation reaction, carbon monoxide,
It is possible to provide a catalyst that oxidizes, at a low temperature, hydrocarbons having a small number of carbons generated by decomposition of hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil.
【0018】また、本発明の排気ガス浄化フィルター
は、ハニカム体と、ハニカム体上に担持された本発明の
排気ガス浄化触媒とを有する構造からなる。これらの内
ハニカム体は、コージェライト等のセラミックス担体、
メタル担体など、従来公知のハニカム状の多数の通路を
持つものを用いることができる。その通路数は、100
〜400セル/平方インチとするのが望ましい。The exhaust gas purifying filter of the present invention has a structure having a honeycomb body and the exhaust gas purifying catalyst of the present invention carried on the honeycomb body. Among these, honeycomb bodies are ceramic carriers such as cordierite,
A known carrier having a large number of honeycomb-shaped passages, such as a metal carrier, can be used. The number of passages is 100
Desirably, it is about 400 cells / square inch.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、ディー
ゼルパティキュレートを浄化する排気ガス浄化フィルタ
ーであって、ディーゼルパティキュレート中の燃料及び
エンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素を炭素数の
小さい炭化水素に分解する分解触媒を排気ガスの流入側
に配置し、一酸化炭素,炭化水素及び燃料及びエンジン
オイルから派生する未燃焼炭化水素が分解して生成する
炭素数の小さい炭化水素を酸化する酸化触媒を排気ガス
の流出側に配置したことを特徴とするものであり、低温
域においても燃料及びエンジンオイルから派生する未燃
焼の炭化水素をトラップすることなく、炭素数の小さい
炭化水素に分解し、酸化されやすくなった炭素数の小さ
い炭化水素を更にCO2へと完全酸化するという作用を
有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention according to claim 1 is an exhaust gas purifying filter for purifying diesel particulates, wherein unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil in the diesel particulates are converted to a carbon number. A cracking catalyst that decomposes into small hydrocarbons is placed on the exhaust gas inflow side to oxidize hydrocarbons with low carbon numbers generated by the decomposition of carbon monoxide, hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil. The oxidation catalyst is disposed on the outflow side of the exhaust gas, without trapping unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil even in a low temperature range, to convert the hydrocarbons with a small number of carbon It has a function of completely oxidizing hydrocarbons having a small number of carbons which have been decomposed and easily oxidized to CO 2 .
【0020】請求項2に記載の発明は、ディーゼルパテ
ィキュレートを浄化する排気ガス浄化フィルターであっ
て、ディーゼルパティキュレート中のすすを浄化する1
a族と、5a族及び/または1b族とから選ばれる少な
くとも1種以上を含む金属酸化物及び/または金属硫酸
塩よりなるすす触媒を排気ガスの流入側に配置し、燃料
及びエンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素を炭素
数の小さい炭化水素に分解する分解触媒をすす触媒の下
流側に配置し、更に一酸化炭素,炭化水素及び燃料及び
エンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素を分解して
生成する炭素数の小さい炭化水素が分解して生成する炭
素数の小さい炭化水素を酸化する酸化触媒を分解触媒の
下流側に配置したことを特徴とするものであり、低温域
で一酸化炭素、炭化水素及び燃料及びエンジンオイルか
ら派生する未燃焼の炭化水素を分解して生成した炭素数
の小さい炭化水素を浄化するだけでなく、すすも同時に
浄化することができる作用を有する。The invention according to claim 2 is an exhaust gas purifying filter for purifying diesel particulates, which purifies soot in diesel particulates.
A soot catalyst comprising a metal oxide and / or a metal sulfate containing at least one selected from the group a and the group 5a and / or the group 1b is disposed on the exhaust gas inflow side, and is derived from fuel and engine oil. A cracking catalyst that decomposes unburned hydrocarbons into small hydrocarbons, which is located downstream of the soot catalyst, and further decomposes unburned hydrocarbons derived from carbon monoxide, hydrocarbons and fuel and engine oil. Oxidation catalyst for oxidizing small hydrocarbons produced by the decomposition of small hydrocarbons generated by carbon is characterized by being disposed downstream of the decomposition catalyst, carbon monoxide in a low temperature range, In addition to purifying hydrocarbons with low carbon numbers produced by decomposing hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil, soot can be purified at the same time. It has the effect that.
【0021】請求項3に記載の発明は、1a族と、5a
族及び/または1b族とから選ばれる少なくとも1種以
上を含む金属酸化物及び/または金属硫酸塩よりなるす
す触媒の組成式が、Cs2SO4と、CuVO3、Cu3V
2O8及びCu5V2O10の群から選ばれた少なくとも1種
以上であることを特徴とするものであり、Cs2SO4が
すすを浄化する主成分として作用し、CuVO3、Cu3
V2O8及びCu5V2O 10から選ばれる少なくとも1種以
上が、Cs2SO4の助触媒として作用することですすを
浄化することができる作用を有する。The invention according to claim 3 is characterized in that the group 1a and the group 5a
At least one member selected from the group consisting of
A metal oxide and / or metal sulfate containing
The composition formula of the catalyst is CsTwoSOFourAnd CuVOThree, CuThreeV
TwoO8And CuFiveVTwoOTenAt least one selected from the group of
CsTwoSOFourBut
Acts as a main component to purify soot, CuVOThree, CuThree
VTwoO8And CuFiveVTwoO TenAt least one kind selected from
The top is CsTwoSOFourIs to act as a co-catalyst for soot
It has the function of purifying.
【0022】請求項4に記載の発明は、燃料及びエンジ
ンオイルから派生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい
炭化水素に分解する分解触媒の担体が、擬ベーマイトゲ
ルから生成するアルミナであることを特徴とするもので
あり、触媒成分を担持するための面積を広くとることが
できるとともに耐熱性を有し、かつ燃料及びエンジンオ
イルから派生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい炭化
水素に分解に際して、燃料及びエンジンオイルから派生
する未燃焼炭化水素が、擬ベーマイトゾルから生成する
アルミナ上に存在する固体酸点上に適度な吸着力を持っ
て吸着する作用を有する。According to a fourth aspect of the present invention, the carrier of the cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small carbon number is alumina formed from pseudo-boehmite gel. It is characterized by having a large area for supporting the catalyst component and having heat resistance, and also when decomposing unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms. In addition, unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil have an action of adsorbing, with an appropriate adsorption force, on solid acid sites present on alumina generated from pseudo-boehmite sol.
【0023】請求項5に記載の発明は、擬ベーマイトゲ
ルから生成するアルミナが、擬γ−アルミナであり、そ
のX線回折法による(440)面の回折パターンが2θ
=60゜付近で二重線を形成するパターンであることを
特徴とするものであり、公知のγ−アルミナと異なる結
晶構造を持ち、かつ高比表面積、高耐熱性を有するとい
う作用を有する。According to a fifth aspect of the present invention, the alumina produced from the pseudo-boehmite gel is pseudo-γ-alumina, and the diffraction pattern of the (440) plane obtained by the X-ray diffraction method is 2θ.
It is characterized by a pattern forming a double line at around = 60 °, and has an effect of having a crystal structure different from that of known γ-alumina, and having a high specific surface area and high heat resistance.
【0024】請求項6に記載の発明は、燃料及びエンジ
ンオイルから派生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい
炭化水素に分解する分解触媒の担体が、擬ベーマイトゾ
ルから生成するアルミナと、シリカ、ジルコニア、チタ
ニアの群より選ばれた少なくとも1種以上とからなる複
合酸化物をであることを特徴とするものであり、担体上
の固体酸を制御することができ、従って燃料及びエンジ
ンオイルから派生する未燃焼炭化水素が担体上に吸着状
態を任意に制御することができるという作用を有する。According to a sixth aspect of the present invention, a carrier for a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms comprises alumina produced from pseudo-boehmite sol, silica, A complex oxide comprising at least one selected from the group consisting of zirconia and titania, capable of controlling the solid acid on the carrier, and thus being derived from fuel and engine oil. This has the effect that the state of adsorption of unburned hydrocarbons on the carrier can be arbitrarily controlled.
【0025】請求項7に記載の発明は、燃料及びエンジ
ンオイルから派生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい
炭化水素に分解する分解触媒の担体の固体酸強度が、酸
度関数H0で−5.6≧H0>−12であることを特徴と
するものであり、燃料及びエンジンオイルから派生する
未燃焼炭化水素が、固体酸点上に適度な吸着力を持って
吸着することができる作用を有する。[0025] The invention according to claim 7, the solid acid strength of unburned hydrocarbons carriers of small hydrocarbons decompose decomposition catalyst carbon number derived from the fuel and engine oil, in acidity function H 0 -5 0.6 ≧ H 0 > −12, whereby unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil can be adsorbed on solid acid sites with an appropriate adsorption force. Having.
【0026】ここで酸度関数H0の定義を示すと、溶液
が中性塩基にプロトンを移動させる傾向を表現してい
る。例えば、電気的に中性な塩基をBとすると次の平衡
関係が成立する。Here, the definition of the acidity function H 0 indicates the tendency of a solution to transfer a proton to a neutral base. For example, when the electrically neutral base is B, the following equilibrium relationship is established.
【0027】B+H+⇔BH+ このとき酸度関数H0は次の式で表される。B + H + ⇔BH + At this time, the acidity function H 0 is expressed by the following equation.
【0028】 H0=(pKa)BH++log10(CB/CBH+) =−log10(αH+・fB/fBH+) p,Ka,α,fは定数 請求項8に記載の発明は、燃料及びエンジンオイルから
派生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分
解する分解触媒の担体である、擬ベーマイトゾルから生
成するアルミナと、シリカ、ジルコニア、チタニアの群
より選ばれた少なくとも1種以上とからなる複合酸化物
のAlに対する、Si、Zr、Tiの少なくとも1種以
上の比率が20〜33mol%であることを特徴とする
ものであり、擬ベーマイトゾルから生成するアルミナ
と、シリカ、ジルコニア、チタニアの群より選ばれた少
なくとも1種以上が複合酸化物を形成する際に発現する
固体酸を制御することができるという作用を有する。[0028] H 0 = (pKa) BH + + log 10 (CB / CBH +) = -log 10 (αH + · fB / fBH +) p, Ka, α, f the invention according to the constant claim 8, Alumina generated from pseudo-boehmite sol, which is a carrier for a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms, and at least one selected from the group consisting of silica, zirconia, and titania Wherein the ratio of at least one of Si, Zr, and Ti to Al of the composite oxide comprising at least one species is 20 to 33 mol%, and alumina produced from pseudo-boehmite sol; , Zirconia, and titania have an action of controlling a solid acid that is expressed when forming a composite oxide. .
【0029】請求項9に記載の発明は、燃料及びエンジ
ンオイルから派生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい
炭化水素に分解する分解触媒の担体上に担持する活性成
分がPd及びRhであり、Pd及びRhの合計の担持量
が5wt%であり、かつPdに対するRhの比率が6〜
15wt%であることを特徴とするものであり、Pdが
燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素を
炭素数の小さい炭化水素に分解し、Rhが助触媒的な役
割を果たしてPdの分解活性を向上させる作用を有す
る。担持量が5wt%よりも少ないと5wt%に比べて
活性が低くなり、また5wt%を越えると活性に変化が
無く、これ以上の量は無駄である。また、Pdに対する
Rhの比率が6〜15wt%の範囲外では、分解活性が
低下してしまう。According to a ninth aspect of the present invention, the active components carried on a carrier of a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small carbon number are Pd and Rh, The total carrying amount of Pd and Rh is 5 wt%, and the ratio of Rh to Pd is 6 to
Pd decomposes unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms, and Rh plays the role of a promoter to decompose Pd. Has the effect of improving If the supported amount is less than 5 wt%, the activity will be lower than 5 wt%, and if it exceeds 5 wt%, there will be no change in activity, and more than 5 wt% will be useless. On the other hand, when the ratio of Rh to Pd is out of the range of 6 to 15 wt%, the decomposition activity is reduced.
【0030】請求項10に記載の発明は、Pd及びRh
を担持する際のPd塩及びRh塩水溶液のpHを1.0
〜2.0の範囲としたことを特徴とするものであり、P
d塩及びRh塩の溶解度が向上し、より原子に近い状態
で担体上に担持できる作用を有する。[0030] The tenth aspect of the present invention relates to Pd and Rh.
The pH of the aqueous solution of Pd salt and Rh salt when carrying
2.02.0.
The solubility of d salt and Rh salt is improved, and it has an effect of being able to be supported on a carrier in a state closer to atoms.
【0031】請求項11に記載の発明は、一酸化炭素、
炭化水素及び燃料及びエンジンオイルから派生する未燃
焼炭化水素を分解して生成する炭素数の小さい炭化水素
を酸化する酸化触媒が、酸素貯蔵能を有するセリア等の
材料をコーティングした担体と、更に担体の上に担持さ
れた触媒成分であるPt、Pd等の貴金属の群から選ば
れた少なくとも1種以上とから構成されていることを特
徴とするものであり、酸素貯蔵能を有するセリア等の材
料によって排気ガス中の酸素と酸素貯蔵能を有するセリ
ア等の材料の格子酸素との作用により、活性な酸素の供
給源となり、また、Pt、Pd等の貴金属の群から選ば
れた少なくとも1種以上の酸化力と相まって一酸化炭
素、炭化水素及び燃料及びエンジンオイルから派生する
未燃焼炭化水素を分解して生成する炭素数の小さい炭化
水素が酸化されるという作用を有する。The invention according to claim 11 is characterized in that carbon monoxide,
An oxidation catalyst for oxidizing hydrocarbons and low-carbon hydrocarbons generated by decomposing unburned hydrocarbons derived from fuels and engine oils is used as a carrier coated with a material such as ceria having an oxygen storage capacity, and a carrier. And at least one selected from the group of noble metals such as Pt and Pd, which are catalyst components supported on the substrate, and a material such as ceria having oxygen storage capacity. By the action of oxygen in the exhaust gas and lattice oxygen of a material such as ceria having oxygen storage capacity, it becomes a source of active oxygen, and at least one or more selected from the group of noble metals such as Pt and Pd Combined with the oxidizing power of carbon monoxide, hydrocarbons, and unburned hydrocarbons derived from fuels and engine oil Cormorant having an effect.
【0032】請求項12に記載の発明は、排気ガス浄化
フィルターを断熱性の容器に保持したことを特徴とする
排気ガス浄化装置であり、排気ガス浄化フィルターが、
断熱性の容器に保持されていることで、排気ガスによっ
て触媒フィルターが加熱された際の外部からの冷却を防
止することができ、従ってヒートショックを防止できる
作用を有する。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus, wherein the exhaust gas purifying filter is held in a heat insulating container.
Since the catalyst filter is held in the heat insulating container, it is possible to prevent external cooling when the catalyst filter is heated by the exhaust gas, and thus has an effect of preventing heat shock.
【0033】請求項13に記載の発明は、断熱性の容器
をエンジンマニホールドの直下に配置したことを特徴と
するものであり、エンジンマニホールド直下に取り付け
られていることにより、触媒が少しでも温度が高い状況
の方が活性が高いということを考慮すると、触媒活性的
に有利になるという作用を有する。According to a thirteenth aspect of the present invention, the heat-insulating container is disposed immediately below the engine manifold. Since the heat-insulating container is mounted immediately below the engine manifold, the temperature of the catalyst can be reduced even if it is small. Considering that the higher the situation, the higher the activity, it has the effect of being catalytically advantageous.
【0034】以下に、本発明の実施の形態の具体例につ
いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態にお
ける排気ガス浄化フィルターの断面図であり、図中の矢
印は排気ガスの流入・流出方向を示す。排気ガスは、ま
ず最初に図1の排気流入側に配置した分解触媒1を通過
する。ここで分解触媒1においては、ハニカム体2の表
面に担持されたアルミナと、シリカ、ジルコニア、チタ
ニアより選ばれた少なくとも1種以上とを複合化して生
成した複合酸化物3が、ハニカム体2に高比表面積を提
供し、複合酸化物3の上面に担持された触媒活性成分で
あるPd4とRh5は、排気ガス中の燃料及びエンジン
オイルから派生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい炭
化水素に分解する。次に排気ガスは、図1の排気流出側
に配置した酸化触媒6を通過する。ハニカム体7の表面
に担持された、酸素貯蔵能を有する材料がコーティング
されている高比表面積の無機酸化物8は、ハニカム体7
に高比表面積を提供し、前記担体の上面に担持された触
媒活性成分であるPd、Pt、Rh、Ir等の貴金属の
内少なくとも1種以上は、排気ガス中の一酸化炭素、炭
化水素及び燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼
炭化水素が分解して生成する炭素数の小さい炭化水素を
酸化する。なお、図1において符号9はPtであり、こ
れに代えてPd,Rh,Ir等の貴金属のうちの少なく
とも一種以上のものとしてもよい。Hereinafter, a specific example of the embodiment of the present invention will be described. (Embodiment 1) FIG. 1 is a cross-sectional view of an exhaust gas purifying filter according to a first embodiment of the present invention, and arrows in the drawing indicate the directions of inflow and outflow of exhaust gas. The exhaust gas first passes through a cracking catalyst 1 arranged on the exhaust inflow side in FIG. Here, in the cracking catalyst 1, the composite oxide 3 formed by compounding alumina supported on the surface of the honeycomb body 2 and at least one selected from silica, zirconia, and titania is formed on the honeycomb body 2. Providing a high specific surface area, the catalytically active components Pd4 and Rh5 supported on the upper surface of the composite oxide 3 convert unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil in exhaust gas into hydrocarbons having a small number of carbon atoms. Decompose. Next, the exhaust gas passes through the oxidation catalyst 6 arranged on the exhaust outlet side in FIG. The inorganic oxide 8 having a high specific surface area and coated with a material having an oxygen storage ability supported on the surface of the honeycomb
To provide a high specific surface area, at least one or more of the noble metals such as Pd, Pt, Rh, and Ir, which are the catalytically active components supported on the upper surface of the support, include carbon monoxide, hydrocarbons and Unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil decompose and oxidize hydrocarbons with low carbon numbers. In FIG. 1, reference numeral 9 denotes Pt, and it may be replaced by at least one of noble metals such as Pd, Rh, and Ir.
【0035】(実施の形態2)図2は本発明の第2の実
施の形態における排気ガス浄化フィルターの断面図であ
る。排気ガスは、まず最初に図2の排気流入側に配置し
たすす触媒10を通過する。ここですす触媒10は、ハ
ニカム体11の表面に担持されたCs2SO4と、CuV
O3、Cu3V2O8、Cu5V2O10から選ばれる少なくと
も1種以上で構成されるCu5V2O1012によりディー
ゼルパティキュレート中のすすが浄化される。次に排気
ガスは排気流入側に配置したすす触媒10の下流に配置
した分解触媒13を通過する。ここで分解触媒13にお
いては、ハニカム体14の表面に担持されたアルミナ
と、シリカ、ジルコニア、チタニアより選ばれた少なく
とも1種以上を複合化して生成した複合酸化物15が、
ハニカム体14に高比表面積を提供し、複合酸化物15
の上面に担持された触媒活性成分であるPd16とRh
17は、排気ガス中の燃料及びエンジンオイルから派生
する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解す
る。次に排気ガスは、図2の排気流出側に配置した分解
触媒13の下流に配置した酸化触媒18を通過する。ハ
ニカム体19の表面に担持された、酸素貯蔵能を有する
材料がコーティングされている高比表面積の無機酸化物
20は、ハニカム体19に高比表面積を提供し、酸素貯
蔵能を有する材料がコーティングされている高比表面積
の無機酸化物20の上面に担持された触媒活性成分であ
るPt21(これに代えてPd、Rh、Ir等の貴金属
の内少なくとも1としてもよい)は、排気ガス中の一酸
化炭素、炭化水素及び燃料及びエンジンオイルから派生
する未燃焼炭化水素が分解して生成する炭素数の小さい
炭化水素を酸化する。(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view of an exhaust gas purifying filter according to a second embodiment of the present invention. The exhaust gas first passes through a soot catalyst 10 arranged on the exhaust inflow side in FIG. Here, the soot catalyst 10 includes Cs 2 SO 4 supported on the surface of the honeycomb body 11 and CuV
O 3, Cu 3 V 2 O 8, soot in the diesel particulate by configured Cu 5 V 2 O 10 12 at least one selected from Cu 5 V 2 O 10 is purified. Next, the exhaust gas passes through a decomposition catalyst 13 disposed downstream of the soot catalyst 10 disposed on the exhaust inflow side. Here, in the cracking catalyst 13, a composite oxide 15 formed by complexing alumina supported on the surface of the honeycomb body 14 and at least one or more selected from silica, zirconia, and titania,
The honeycomb body 14 has a high specific surface area, and the composite oxide 15
Of the catalytically active components Pd16 and Rh supported on the upper surface of
Reference numeral 17 decomposes unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil in the exhaust gas into hydrocarbons having a small number of carbon atoms. Next, the exhaust gas passes through an oxidation catalyst 18 arranged downstream of the decomposition catalyst 13 arranged on the exhaust outlet side in FIG. The high specific surface area inorganic oxide 20 coated on the surface of the honeycomb body 19 and coated with a material having an oxygen storage capacity provides the honeycomb body 19 with a high specific surface area and the material having an oxygen storage capacity is coated. Pt 21 (alternatively, at least one of noble metals such as Pd, Rh, and Ir) supported on the upper surface of the high specific surface area inorganic oxide 20 may be contained in the exhaust gas. The unburned hydrocarbons derived from carbon monoxide, hydrocarbons and fuels and engine oils oxidize the low carbon number hydrocarbons produced by decomposition.
【0036】(実施の形態3)図3は本発明の第3の実
施の形態における排気ガス浄化装置の断面図である。図
3において、ハニカム体23の表面に担持された複合酸
化物24はハニカム体23に高比表面積を提供し、複合
酸化物24の上面に担持された触媒活性成分は、排気ガ
ス中の一酸化炭素、炭化水素及び燃料及びエンジンオイ
ルから派生する未燃焼炭化水素が分解して生成する炭化
水素を酸化する。排気ガス浄化フィルターの周りの断熱
材31は中空状のステンレス等からなりフィルターと外
部を熱的に遮断する。なお、その他の構成は実施の形態
1で示したものと同様であり、分解触媒22,Pd2
5,Rh26,酸化触媒27,ハニカム体28,無機酸
化物29,Pt30をそれぞれ備えている。(Embodiment 3) FIG. 3 is a sectional view of an exhaust gas purifying apparatus according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, the composite oxide 24 supported on the surface of the honeycomb body 23 provides the honeycomb body 23 with a high specific surface area, and the catalytically active component supported on the upper surface of the composite oxide 24 reduces the monoxide in the exhaust gas. Unburned hydrocarbons derived from carbon, hydrocarbons and fuels and engine oils oxidize the hydrocarbons produced by decomposition. The heat insulating material 31 around the exhaust gas purification filter is made of hollow stainless steel or the like, and thermally shields the filter from the outside. Other configurations are the same as those described in the first embodiment, and the decomposition catalyst 22, Pd2
5, Rh 26, an oxidation catalyst 27, a honeycomb body 28, an inorganic oxide 29, and Pt30.
【0037】以下に実施例を基に更に詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
【0038】[0038]
(分解触媒A1)まず最初に、擬ベーマイトゾルから生
成するアルミナ粉末、シリカゾルと純水を一昼夜攪拌混
合後、120℃で12時間乾燥し、更に800℃で5時
間焼成して複合酸化物を調製する。この複合酸化物を粉
砕後、純水と混合してスラリーを調製する。(Decomposition Catalyst A1) First, alumina powder and silica sol produced from pseudo-boehmite sol were mixed and stirred for 24 hours, dried at 120 ° C. for 12 hours, and calcined at 800 ° C. for 5 hours to prepare a composite oxide. I do. After crushing this composite oxide, it is mixed with pure water to prepare a slurry.
【0039】次に、直径5.66インチ、長さ6イン
チ、セル数300セル/平方インチのコージェライト製
ハニカム体を用意し、前記スラリー中に浸漬し、引き上
げた後に余分なスラリーをエアブローにより除去した
後、120℃で5時間乾燥し、更に800℃で5時間焼
成して、ハニカム体上に複合酸化物をコートした。複合
酸化物の付着量はハニカム体当たり約350gであっ
た。Next, a cordierite honeycomb body having a diameter of 5.66 inches, a length of 6 inches, and a cell number of 300 cells / square inch was prepared, immersed in the slurry, pulled up, and then the excess slurry was removed by air blowing. After the removal, the coating was dried at 120 ° C. for 5 hours, and further baked at 800 ° C. for 5 hours to coat the composite oxide on the honeycomb body. The attached amount of the composite oxide was about 350 g per honeycomb body.
【0040】次に、pH=1.7に調製した硝酸Pd水
溶液を準備し、これに前記複合酸化物をコートしたハニ
カム体を浸漬し後、120℃で30分乾燥という作業を
数回繰り返して所定量のPdを担持し、還元雰囲気下6
00℃で5時間焼成した。更に、pH=1.7に調製し
た硝酸Rh水溶液を準備し、これにPdを担持した前記
複合酸化物をコートしたハニカム体を浸漬し後、120
℃で30分乾燥という作業を数回繰り返して所定量のR
hを担持し、還元雰囲気下600℃で5時間焼成した後
に、更に空気中800℃で5時間焼成した。Next, an aqueous Pd nitrate solution adjusted to pH = 1.7 was prepared, and the honeycomb body coated with the composite oxide was immersed in the aqueous solution, followed by drying at 120 ° C. for 30 minutes. This operation was repeated several times. A predetermined amount of Pd is loaded, and under a reducing atmosphere
It was baked at 00 ° C. for 5 hours. Further, an aqueous solution of Rh nitrate adjusted to pH = 1.7 was prepared, and a honeycomb body coated with the composite oxide supporting Pd was immersed in the aqueous solution.
The operation of drying at 30 ° C. for 30 minutes is repeated several times to obtain a predetermined amount of R.
h was carried and fired at 600 ° C. for 5 hours in a reducing atmosphere, and then fired at 800 ° C. in air for 5 hours.
【0041】(分解触媒A2)擬ベーマイトゾルから生
成するアルミナ粉末とチタニアゾルと純水を用いて複合
酸化物を調製した。次いで、この複合酸化物を用いてス
ラリーを調製し、これにハニカム体を浸漬したこと以外
は、第1触媒A1と同様である。(Decomposition Catalyst A2) A composite oxide was prepared using alumina powder produced from pseudo-boehmite sol, titania sol and pure water. Next, it is the same as the first catalyst A1 except that a slurry was prepared using this composite oxide, and the honeycomb body was immersed in the slurry.
【0042】(分解触媒A3)擬ベーマイトゾルから生
成するアルミナ粉末とジルコニアゾルと純水を用いて複
合酸化物を調製した。次いで、この複合酸化物を用いて
スラリーを調製し、これにハニカム体を浸漬したこと以
外は、第1触媒A1と同様である。(Decomposition Catalyst A3) A composite oxide was prepared using alumina powder generated from pseudo boehmite sol, zirconia sol and pure water. Next, it is the same as the first catalyst A1 except that a slurry was prepared using this composite oxide, and the honeycomb body was immersed in the slurry.
【0043】(酸化触媒B1)まず最初に、擬ベーマイ
トゾルから生成するアルミナ粉末と硝酸Ceと純水を一
昼夜攪拌混合後、120℃で12時間乾燥し、更に80
0℃で5時間焼成して複合酸化物を調製する。この複合
酸化物を粉砕後、純水と混合してスラリーを調製する。
このときのスラリー中の粉体濃度は約10wt%であっ
た。(Oxidation catalyst B1) First, alumina powder produced from pseudo-boehmite sol, Ce nitrate and pure water were stirred and mixed for 24 hours, dried at 120 ° C. for 12 hours, and further dried at 80 ° C.
The composite oxide is prepared by firing at 0 ° C. for 5 hours. After crushing this composite oxide, it is mixed with pure water to prepare a slurry.
At this time, the powder concentration in the slurry was about 10% by weight.
【0044】次に、直径5.66インチ、長さ6イン
チ、セル数300セル/平方インチのコージェライト製
ハニカム体を用意し、前記スラリー中に浸漬し、引き上
げた後に余分なスラリーをエアブローにより除去した
後、120℃で5時間乾燥し、更に800℃で5時間焼
成して、ハニカム体上に擬ベーマイトゾルから生成する
アルミナをコートした。擬ベーマイトゾルから生成する
アルミナの付着量はハニカム体当たり約350gであっ
た。Next, a cordierite honeycomb body having a diameter of 5.66 inches, a length of 6 inches, and a cell number of 300 cells / square inch was prepared, immersed in the slurry, pulled up, and then the excess slurry was removed by air blowing. After the removal, drying was performed at 120 ° C. for 5 hours, and further calcination was performed at 800 ° C. for 5 hours, so that the honeycomb body was coated with alumina generated from pseudo-boehmite sol. The attached amount of alumina generated from the pseudo boehmite sol was about 350 g per honeycomb body.
【0045】次に、pH=1.7に調製した硝酸Pd水
溶液を準備し、これに擬ベーマイトゾルから生成するア
ルミナをコートしたハニカム体を浸漬し後、120℃で
30分乾燥という作業を数回繰り返して所定量のPdを
担持し、還元雰囲気下600℃で5時間焼成した。更
に、pH=1.7に調製したジニトロジアミノPt結晶
の水溶液を準備し、これにPdを担持した前記擬ベーマ
イトゾルから生成するアルミナをコートしたハニカム体
を浸漬し後、120℃で30分乾燥という作業を数回繰
り返して所定量のPtを担持し、還元雰囲気下600℃
で5時間焼成した。最後に、更に空気中800℃で5時
間焼成した。Next, an aqueous solution of Pd nitrate adjusted to pH = 1.7 was prepared, and a honeycomb body coated with alumina generated from pseudo-boehmite sol was immersed in the aqueous solution, followed by drying at 120 ° C. for 30 minutes. This was repeated several times to carry a predetermined amount of Pd, and baked at 600 ° C. for 5 hours in a reducing atmosphere. Further, an aqueous solution of dinitrodiamino Pt crystals adjusted to pH = 1.7 is prepared, and a honeycomb body coated with alumina generated from the pseudo-boehmite sol supporting Pd is immersed in the aqueous solution, and dried at 120 ° C. for 30 minutes. Is carried out several times to carry a predetermined amount of Pt,
For 5 hours. Finally, it was further fired in air at 800 ° C. for 5 hours.
【0046】(酸化触媒B2)まず最初に、ジルコニア
粉末と純水を一昼夜湿式混合してスラリーを調製する。
このときのスラリー中の粉体濃度は約10wt%であっ
た。次いでこのスラリー中にハニカム体を浸漬したこと
以外は第2触媒B1と同様である。(Oxidation Catalyst B2) First, a slurry is prepared by wet mixing zirconia powder and pure water all day and night.
At this time, the powder concentration in the slurry was about 10% by weight. Next, it is the same as the second catalyst B1 except that the honeycomb body was immersed in this slurry.
【0047】(酸化触媒B3)まず最初に、チタニア粉
末と純水を一昼夜湿式混合してスラリーを調製する。こ
のときのスラリー中の粉体濃度は約10wt%であっ
た。次いでこのスラリー中にハニカム体を浸漬したこと
以外は第2触媒B1と同様である。(Oxidation catalyst B3) First, titania powder and pure water are wet-mixed for 24 hours to prepare a slurry. At this time, the powder concentration in the slurry was about 10% by weight. Next, it is the same as the second catalyst B1 except that the honeycomb body was immersed in this slurry.
【0048】(すす触媒C1)まず最初に、硝酸銅とバ
ナジン酸アンモニウムをモル比で1:1になるように秤
量して、純水に溶解、攪拌して含浸用の溶液を準備す
る。(Soot Catalyst C1) First, copper nitrate and ammonium vanadate are weighed to a molar ratio of 1: 1 and dissolved in pure water and stirred to prepare a solution for impregnation.
【0049】次に、直径5.66インチ、長さ6イン
チ、セル数300セル/平方インチのコージェライト製
ハニカム体を用意し、前記水溶液中に浸漬し、余分な水
溶液をエアーブローにより除去した後、乾燥し、空気中
900℃で5時間焼成して銅とバナジウムの複合酸化物
をハニカム体に担持した。Next, a cordierite honeycomb body having a diameter of 5.66 inches, a length of 6 inches and a cell number of 300 cells / square inch was prepared, immersed in the aqueous solution, and an excess aqueous solution was removed by air blowing. Thereafter, it was dried and calcined at 900 ° C. for 5 hours in the air to support the composite oxide of copper and vanadium on the honeycomb body.
【0050】次に、硫酸セシウムを銅とバナジウムの複
合酸化物に対してモル比で2:1になるように秤量し
て、純水に溶解、攪拌する。Next, cesium sulfate is weighed to a molar ratio of 2: 1 with respect to the composite oxide of copper and vanadium, dissolved in pure water, and stirred.
【0051】この溶液中に銅とバナジウムの複合酸化物
を担持したハニカム体を浸漬し、余分な水溶液をエアー
ブローにより除去した後、乾燥し、空気中900℃で5
時間焼成して、排気ガス浄化フィルターを得た。A honeycomb body supporting a composite oxide of copper and vanadium is immersed in this solution, excess aqueous solution is removed by air blow, dried, and dried in air at 900 ° C. for 5 hours.
After firing for an hour, an exhaust gas purification filter was obtained.
【0052】(すす触媒C2)まず最初に、硝酸銅とバ
ナジン酸アンモニウムをモル比で3:2になるように秤
量して、純水に溶解、攪拌して含浸用の溶液を準備した
こと以外は、第3触媒C1と同様である。(Soot catalyst C2) First, except that copper nitrate and ammonium vanadate were weighed at a molar ratio of 3: 2, dissolved in pure water and stirred to prepare a solution for impregnation. Is the same as that of the third catalyst C1.
【0053】(すす触媒C3)まず最初に、硝酸銅とバ
ナジン酸アンモニウムをモル比で5:2になるように秤
量して、純水に溶解、攪拌して含浸用の溶液を準備した
こと以外は、第3触媒C1と同様である。(Soot Catalyst C3) First, except that copper nitrate and ammonium vanadate were weighed at a molar ratio of 5: 2, dissolved in pure water and stirred to prepare a solution for impregnation. Is the same as that of the third catalyst C1.
【0054】(比較例D1)まず最初に、アルミナ粉
末、シリカゾルと純水を一昼夜攪拌混合後、120℃で
12時間乾燥し、更に800℃で5時間焼成して複合酸
化物を調製する。この複合酸化物を粉砕後、純水と混合
してスラリーを調製する。(Comparative Example D1) First, alumina powder, silica sol and pure water were stirred and mixed for 24 hours, dried at 120 ° C. for 12 hours, and calcined at 800 ° C. for 5 hours to prepare a composite oxide. After crushing this composite oxide, it is mixed with pure water to prepare a slurry.
【0055】次に、直径5.66インチ、長さ6イン
チ、セル数300セル/平方インチのコージェライト製
ハニカム体を用意し、前記スラリー中に浸漬し、引き上
げた後に余分なスラリーをエアブローにより除去した
後、120℃で5時間乾燥し、更に800℃で5時間焼
成して、ハニカム体上に複合酸化物をコートした。複合
酸化物の付着量はハニカム体当たり約350gであっ
た。Next, a cordierite honeycomb body having a diameter of 5.66 inches, a length of 6 inches, and a cell number of 300 cells / square inch was prepared, immersed in the slurry, pulled up, and then the excess slurry was removed by air blowing. After the removal, the coating was dried at 120 ° C. for 5 hours, and further baked at 800 ° C. for 5 hours to coat the composite oxide on the honeycomb body. The attached amount of the composite oxide was about 350 g per honeycomb body.
【0056】次に、pH=1.7に調製した硝酸Pd水
溶液を準備し、これに前記複合酸化物をコートしたハニ
カム体を浸漬し後、120℃で30分乾燥という作業を
数回繰り返して所定量のPdを担持し、還元雰囲気下6
00℃で5時間焼成した。更に、pH=1.7に調製し
た硝酸Rh水溶液を準備し、これにPdを担持した前記
複合酸化物をコートしたハニカム体を浸漬し後、120
℃で30分乾燥という作業を数回繰り返して所定量のR
hを担持し、還元雰囲気下600℃で5時間焼成した後
に、更に空気中800℃で5時間焼成した。Next, an operation of preparing an aqueous solution of Pd nitrate adjusted to pH = 1.7, immersing the honeycomb body coated with the composite oxide in the aqueous solution, and drying at 120 ° C. for 30 minutes was repeated several times. A predetermined amount of Pd is loaded, and under a reducing atmosphere
It was baked at 00 ° C. for 5 hours. Further, an aqueous solution of Rh nitrate adjusted to pH = 1.7 was prepared, and a honeycomb body coated with the composite oxide supporting Pd was immersed in the aqueous solution.
The operation of drying at 30 ° C. for 30 minutes is repeated several times to obtain a predetermined amount of R.
h was carried and fired at 600 ° C. for 5 hours in a reducing atmosphere, and then fired at 800 ° C. in air for 5 hours.
【0057】(比較例D1)まず最初に、擬ベーマイト
ゾルから生成するアルミナ粉末と純水と混合してスラリ
ーを調製する。このときのスラリー中の粉体濃度は約1
0wt%であった。(Comparative Example D1) First, a slurry is prepared by mixing alumina powder generated from pseudo-boehmite sol with pure water. The powder concentration in the slurry at this time was about 1
It was 0 wt%.
【0058】次に、直径5.66インチ、長さ6イン
チ、セル数300セル/平方インチのコージェライト製
ハニカム体を用意し、前記スラリー中に浸漬し、引き上
げた後に余分なスラリーをエアブローにより除去した
後、120℃で5時間乾燥し、更に800℃で5時間焼
成して、ハニカム体上に擬ベーマイトゾルから生成する
アルミナをコートした。擬ベーマイトゾルから生成する
アルミナの付着量はハニカム体当たり約350gであっ
た。Next, a cordierite honeycomb body having a diameter of 5.66 inches, a length of 6 inches and a cell number of 300 cells / square inch was prepared, immersed in the slurry, pulled up, and then the excess slurry was removed by air blowing. After the removal, drying was performed at 120 ° C. for 5 hours, and further calcination was performed at 800 ° C. for 5 hours, so that the honeycomb body was coated with alumina generated from pseudo-boehmite sol. The attached amount of alumina generated from the pseudo boehmite sol was about 350 g per honeycomb body.
【0059】次に、pH=1.7に調製した硝酸Pd水
溶液を準備し、これに擬ベーマイトゾルから生成するア
ルミナをコートしたハニカム体を浸漬し後、120℃で
30分乾燥という作業を数回繰り返して所定量のPdを
担持し、還元雰囲気下600℃で5時間焼成した。更
に、pH=1.7に調製したジニトロジアミノPt結晶
の水溶液を準備し、これにPdを担持した前記擬ベーマ
イトゾルから生成するアルミナをコートしたハニカム体
を浸漬し後、120℃で30分乾燥という作業を数回繰
り返して所定量のPtを担持し、還元雰囲気下600℃
で5時間焼成した。最後に、更に空気中800℃で5時
間焼成した。Next, an aqueous solution of Pd nitrate adjusted to pH = 1.7 was prepared, and a honeycomb body coated with alumina generated from pseudo-boehmite sol was immersed in the aqueous solution, followed by drying at 120 ° C. for 30 minutes. This was repeated several times to carry a predetermined amount of Pd, and baked at 600 ° C. for 5 hours in a reducing atmosphere. Further, an aqueous solution of dinitrodiamino Pt crystals adjusted to pH = 1.7 is prepared, and a honeycomb body coated with alumina generated from the pseudo-boehmite sol supporting Pd is immersed in the aqueous solution, and dried at 120 ° C. for 30 minutes. Is carried out several times to carry a predetermined amount of Pt,
For 5 hours. Finally, it was further fired in air at 800 ° C. for 5 hours.
【0060】次に、上記の実施例における排気ガス浄化
用触媒に対して実施した触媒活性評価試験を説明する。
触媒フィルターは前記実施例で作製した触媒フィルター
を反応系で評価できるように所定の寸法に切り出した。
図4は、触媒活性評価試験に用いた固定床流通系反応装
置の概略図である。Next, a description will be given of a catalyst activity evaluation test performed on the exhaust gas purifying catalyst in the above embodiment.
The catalyst filter was cut into a predetermined size so that the catalyst filter prepared in the above example could be evaluated in the reaction system.
FIG. 4 is a schematic diagram of a fixed bed flow system reaction apparatus used for a catalyst activity evaluation test.
【0061】図4において、窒素ガス32と乾燥空気3
3は気体用流量調整器35,36によって、燃料及びエ
ンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素34は液体用
流量調整器37のそれぞれによって所定の流量に調節さ
れた後、気化器38において燃料及びエンジンオイルか
ら派生する未燃焼炭化水素34が所定濃度で気化される
とともに窒素ガス32及び空気と33混合される。この
混合ガスは石英ガラス管39内に導入され、石英ガラス
管39内に置かれた排気ガス浄化フィルター40によっ
て浄化される。尚、排気ガス浄化フィルター40の前後
には石英ウール41が配置され、石英ガラス管39は電
気炉42内に設置されている。浄化された混合ガスの内
ある一部はNDIR方式の一酸化炭素・二酸化炭素ガス
分析計43に導入されて一酸化炭素濃度及び二酸化炭素
濃度を検知した後、酸素センサー44に導入されて酸素
濃度が測定される。尚、触媒活性評価試験は、混合ガス
の酸素分圧12%、空間速度30000/h、燃料及び
エンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素濃度300
ppm、電気炉内温度200℃の条件で触媒活性の経時
変化を測定した。以上の方法により計測された一酸化炭
素濃度、二酸化炭素濃度から、次式により燃焼率を算出
した。In FIG. 4, nitrogen gas 32 and dry air 3
3, the unburned hydrocarbon 34 derived from the fuel and the engine oil is adjusted to a predetermined flow rate by each of the liquid flow rate regulators 37 by the gas flow rate regulators 35 and 36, and then the fuel and the engine in the carburetor 38. Unburned hydrocarbons 34 derived from oil are vaporized at a predetermined concentration and mixed with nitrogen gas 32 and air. This mixed gas is introduced into the quartz glass tube 39 and is purified by an exhaust gas purifying filter 40 placed in the quartz glass tube 39. In addition, quartz wool 41 is disposed before and after the exhaust gas purification filter 40, and the quartz glass tube 39 is installed in an electric furnace 42. A part of the purified mixed gas is introduced into an NDIR-type carbon monoxide / carbon dioxide gas analyzer 43 to detect the concentration of carbon monoxide and carbon dioxide, and then introduced into an oxygen sensor 44 to detect the concentration of oxygen. Is measured. The catalyst activity evaluation test was carried out as follows: the oxygen partial pressure of the mixed gas was 12%, the space velocity was 30000 / h, the concentration of unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil was 300
The change over time in the catalytic activity was measured under the conditions of ppm and an electric furnace temperature of 200 ° C. From the carbon monoxide concentration and carbon dioxide concentration measured by the above method, the combustion rate was calculated by the following equation.
【0062】 未燃焼炭化水素浄化率=(PCO+PCO2)/PC 上記の式において、PCOはNDIR方式の一酸化炭素
・二酸化炭素ガス分析計43によって測定された一酸化
炭素濃度の値、PCO2は同分析計43によって測定さ
れた二酸化炭素濃度の値であり、PCは燃料及びエンジ
ンオイルから派生する未燃焼炭化水素が100%燃焼し
た時の理論上のCOまたはCO2の濃度である。Unburned hydrocarbon purification rate = (PCO + PCO 2 ) / PC In the above equation, PCO is a value of a carbon monoxide concentration measured by an NDIR-type carbon monoxide / carbon dioxide gas analyzer 43, and PCO 2 is The value of the carbon dioxide concentration measured by the analyzer 43, and PC is the theoretical concentration of CO or CO 2 when 100% of unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil have burned.
【0063】また、浄化された混合ガスの内の違う一部
はガスサンプリング装置を通してガスクロマトグラフへ
導入されて未反応の燃料及びエンジンオイルから派生す
る未燃焼炭化水素の各成分が定量される。反応率は排気
ガス浄化フィルターを配置しない状態で前もって燃料及
びエンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素の各成分
の定量を行い、このときの値を100%として、浄化さ
れた混合ガス中に含まれる未反応の燃料及びエンジンオ
イルから派生する未燃焼炭化水素の残存率を算出した。Further, a different part of the purified mixed gas is introduced into a gas chromatograph through a gas sampling device, and each component of unreacted fuel and unburned hydrocarbon derived from engine oil is quantified. The reaction rate is determined in advance in a state where no exhaust gas purification filter is provided, and beforehand, each component of unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil is determined, and the value at this time is defined as 100% and is included in the purified mixed gas. The residual ratio of unburned hydrocarbons derived from unreacted fuel and engine oil was calculated.
【0064】すす触媒の評価については、すすを流通系
内にガスと同時に供給することはできないので、切り出
した触媒フィルターを、すすを懸濁させた溶液中に含浸
して触媒フィルターにすすを付着させ、これの反応前後
の重量より浄化率を算出した。Regarding the evaluation of the soot catalyst, soot cannot be supplied simultaneously with the gas into the circulation system. Therefore, the cut out catalyst filter is impregnated with a solution in which soot is suspended, and soot is attached to the catalyst filter. The purification rate was calculated from the weight before and after the reaction.
【0065】(表1)は、実施例及び比較例における排
気ガス浄化フィルターに対する触媒活性評価試験の浄化
率の結果を示している。すす触媒を反応系内に配置して
いるかどうかに関わらず、評価試験は24時間実施し
た。Table 1 shows the results of the purification rates of the catalyst activity evaluation tests on the exhaust gas purification filters in the examples and comparative examples. The evaluation test was performed for 24 hours regardless of whether the soot catalyst was placed in the reaction system.
【0066】[0066]
【表1】 [Table 1]
【0067】まず最初に反応系にすす触媒を配置してい
ない系について見てみると、比較例に比べて反応開始直
後と24時間経過後の低温度域における浄化率は明らか
に本実施例の触媒の方が優れていることが明らかであ
る。比較例の浄化率の低さを見ると、低温域では浄化触
媒の排気ガス流に対して上流に燃料及びエンジンオイル
より派生する未燃焼の炭化水素を吸着剤に吸着させて、
反応温度が上昇して脱離してきた時に浄化しないと、浄
化できないのが明らかであり、本触媒が如何に優れてい
るか明確である。First, when looking at a system in which a soot catalyst is not provided in the reaction system, the purification rate in the low temperature range immediately after the start of the reaction and after 24 hours has passed is clearly higher than that of the comparative example. It is clear that the catalyst is superior. Looking at the low purification rate of the comparative example, in the low temperature range, unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil are adsorbed to the adsorbent upstream of the exhaust gas flow of the purification catalyst,
It is clear that the catalyst cannot be purified unless it is purified when the reaction temperature rises and desorbs, and it is clear how excellent the present catalyst is.
【0068】また、反応系にすす触媒を配置した系にお
いても、比較例に示したすす触媒を配置しない系ではほ
とんどすすが浄化されないのに比べて、本実施例の触媒
フィルターはパティキュレート中のすすの約半分を20
0℃で浄化しており、明らかに優れていることがわか
る。In the system in which the soot catalyst was arranged in the reaction system, the system without the soot catalyst shown in the comparative example hardly purified soot. About half of soot
The purification was performed at 0 ° C., which clearly indicates that the purification was excellent.
【0069】以上のように、本発明の触媒浄化フィルタ
ー及びそれを用いた浄化装置が、従来の触媒浄化フィル
ター及びそれを用いた浄化装置に比べて如何に優れてい
るかは明らかである。As described above, it is clear how the catalyst purification filter of the present invention and the purification device using the same are superior to the conventional catalyst purification filter and the purification device using the same.
【0070】[0070]
【発明の効果】以上のように、本発明の排気ガス浄化フ
ィルター及びこれを用いた排気ガス浄化装置によれば、
従来では燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼炭
化水素を吸着しなくてはならないような低い温度域にお
いても酸化されにくい燃料及びエンジンオイルから派生
する未燃焼炭化水素を分解によって、より酸化されやす
い炭素数の小さい炭化水素へと変換し、更にこれを酸化
触媒で酸化することができる。従って、アイドリングの
ような低負荷の状態が長く続いても常に浄化された排気
ガスとして排出される。また、すす触媒とも組み合わせ
ることですすも同時に浄化することができる。As described above, according to the exhaust gas purifying filter of the present invention and the exhaust gas purifying apparatus using the same,
Conventionally, carbon which is not easily oxidized even in a low temperature range where unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil must be adsorbed is decomposed into unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil, thereby making carbon more easily oxidized. It can be converted to lower number hydrocarbons, which can be further oxidized with an oxidation catalyst. Therefore, even if a low load state such as idling continues for a long time, the exhaust gas is always exhausted as purified exhaust gas. In addition, soot can be purified at the same time by combining it with a soot catalyst.
【図1】本発明の第1の実施の形態における排気ガス浄
化フィルターの断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of an exhaust gas purification filter according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態における排気ガス浄
化フィルターの断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of an exhaust gas purification filter according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施の形態における排気ガス浄
化装置の断面図FIG. 3 is a sectional view of an exhaust gas purifying apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図4】触媒活性評価試験に用いた固定床流通系反応装
置の概略図FIG. 4 is a schematic diagram of a fixed-bed flow reactor used in a catalyst activity evaluation test.
1 分解触媒 2 ハニカム体 3 複合酸化物 4 Pd 5 Rh 6 酸化触媒 7 ハニカム体 8 無機酸化物 9 Pt 10 すす触媒 11 ハニカム体 12 Cu5V2O10 13 分解触媒 14 ハニカム体 15 複合酸化物 16 Pd 17 Rh 18 酸化触媒 19 ハニカム体 20 無機酸化物 21 Pt 22 分解触媒 23 ハニカム体 24 複合酸化物 25 Pd 26 Rh 27 酸化触媒 28 ハニカム体 29 無機酸化物 30 Pt 31 断熱材 32 窒素ガス 33 空気 34 未燃焼炭化水素 35 気体用流量調整器 36 気体用流量調整器 37 液体用流量調整器 38 気化器 39 石英ガラス管 40 排気ガス浄化フィルター 41 石英ウール 42 電気炉 43 一酸化炭素・二酸化炭素ガス分析計 44 酸素センサーReference Signs List 1 decomposition catalyst 2 honeycomb body 3 composite oxide 4 Pd 5 Rh 6 oxidation catalyst 7 honeycomb body 8 inorganic oxide 9 Pt 10 soot catalyst 11 honeycomb body 12 Cu 5 V 2 O 10 13 decomposition catalyst 14 honeycomb body 15 composite oxide 16 Pd 17 Rh 18 Oxidation catalyst 19 Honeycomb body 20 Inorganic oxide 21 Pt 22 Decomposition catalyst 23 Honeycomb body 24 Composite oxide 25 Pd 26 Rh 27 Oxidation catalyst 28 Honeycomb body 29 Inorganic oxide 30 Pt 31 Thermal insulator 32 Nitrogen gas 33 Air 34 Unburned hydrocarbons 35 Gas flow regulator 36 Gas flow regulator 37 Liquid flow regulator 38 Vaporizer 39 Quartz glass tube 40 Exhaust gas purification filter 41 Quartz wool 42 Electric furnace 43 Carbon monoxide / carbon dioxide gas analyzer 44 Oxygen sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳渕 信行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Nobuyuki Tokubuchi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (13)
気ガス浄化フィルターであって、ディーゼルパティキュ
レート中の燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼
炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触媒
を排気ガスの流入側に配置し、一酸化炭素,炭化水素及
び燃料及びエンジンオイルから派生する未燃焼炭化水素
が分解して生成する炭素数の小さい炭化水素を酸化する
酸化触媒を排気ガスの流出側に配置したことを特徴とす
る排気ガス浄化フィルター。An exhaust gas purifying filter for purifying diesel particulates, comprising: a decomposition catalyst for decomposing unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil in the diesel particulates into hydrocarbons having a small carbon number. An oxidation catalyst, which is located on the inflow side of the exhaust gas and oxidizes hydrocarbons with low carbon number generated by the decomposition of carbon monoxide, hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil, is located on the exhaust gas outflow side An exhaust gas purification filter characterized by the following.
気ガス浄化フィルターであって、ディーゼルパティキュ
レート中のすすを浄化する1a族と、5a族及び/また
は1b族とから選ばれる少なくとも1種以上を含む金属
酸化物及び/または金属硫酸塩よりなるすす触媒を排気
ガスの流入側に配置し、燃料及びエンジンオイルから派
生する未燃焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解
する分解触媒をすす触媒の下流側に配置し、更に一酸化
炭素,炭化水素及び燃料及びエンジンオイルから派生す
る未燃焼炭化水素を分解して生成する炭素数の小さい炭
化水素を酸化する酸化触媒を分解触媒の下流側に配置し
たことを特徴とする排気ガス浄化フィルター。2. An exhaust gas purifying filter for purifying diesel particulates, wherein the metal contains at least one member selected from the group consisting of Group 1a, 5a and / or 1b for purifying soot in diesel particulates. A soot catalyst made of an oxide and / or a metal sulfate is disposed on the inflow side of the exhaust gas, and is located downstream of the soot catalyst that decomposes unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms. And an oxidation catalyst, which oxidizes hydrocarbons with low carbon numbers generated by decomposing carbon monoxide, hydrocarbons and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil, is disposed downstream of the decomposition catalyst. An exhaust gas purification filter characterized by the above-mentioned.
ら選ばれる少なくとも1種以上を含む金属酸化物及び/
または金属硫酸塩よりなるすす触媒の組成式が、Cs2
SO4と、CuVO3、Cu3V2O8及びCu5V2O10の
群から選ばれた少なくとも1種以上であることを特徴と
する請求項2に記載の排気ガス浄化フィルター。3. A metal oxide containing at least one member selected from the group consisting of Group 1a, Group 5a and / or Group 1b, and / or
Alternatively, the composition formula of the soot catalyst comprising a metal sulfate is Cs 2
And SO 4, the exhaust gas purifying filter according to claim 2, characterized in that CuVO 3, is Cu 3 V 2 O 8 and Cu 5 V 2 O 10 of at least one or more selected from the group consisting of.
焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触
媒の担体が、擬ベーマイトゲルから生成するアルミナで
あることを特徴とする請求項1または2に記載の排気ガ
ス浄化フィルター。4. The carrier of a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms is alumina produced from pseudo-boehmite gel. 3. The exhaust gas purification filter according to 2.
が、擬γ−アルミナであり、そのX線回折法による(4
40)面の回折パターンが2θ=60゜付近で二重線を
形成するパターンであることを特徴とする請求項4に記
載の排気ガス浄化フィルター。5. The alumina produced from the pseudo-boehmite gel is pseudo-γ-alumina, and its alumina is determined by X-ray diffraction.
The exhaust gas purification filter according to claim 4, wherein the diffraction pattern of the (40) plane is a pattern forming a double line at around 2θ = 60 °.
焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触
媒の担体が、擬ベーマイトゾルから生成するアルミナ
と、シリカ、ジルコニア、チタニアの群より選ばれた少
なくとも1種以上とからなる複合酸化物であることを特
徴とする請求項1及び2に記載の排気ガス浄化フィルタ
ー。6. A carrier for a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms is selected from the group consisting of alumina produced from pseudo-boehmite sol and silica, zirconia and titania. 3. The exhaust gas purifying filter according to claim 1, wherein the exhaust gas purifying filter is a composite oxide comprising at least one selected from the group consisting of:
焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触
媒の担体の固体酸強度が、酸度関数H0で−5.6≧H0
>−12であることを特徴とする請求項1及び2に記載
の排気ガス浄化フィルター。7. The fuel and solid acid strength of carriers of unburned hydrocarbons decomposing decomposition catalyst into smaller hydrocarbon carbon number derived from the engine oil, with acidity function H 0 -5.6 ≧ H 0
3. The exhaust gas purifying filter according to claim 1, wherein the ratio is> -12. 4.
焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触
媒の担体である、擬ベーマイトゾルから生成するアルミ
ナと、シリカ、ジルコニア、チタニアの群より選ばれた
少なくとも1種以上とからなる複合酸化物のAlに対す
る、Si、Zr、Tiの少なくとも1種以上の比率が2
0〜33mol%であることを特徴とする請求項1また
は2に記載の排気ガス浄化フィルター。8. A catalyst comprising a carrier of a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms, alumina produced from pseudo-boehmite sol, and silica, zirconia and titania. The ratio of at least one or more of Si, Zr, and Ti to Al of the selected composite oxide of at least one or more is 2
The exhaust gas purification filter according to claim 1, wherein the content is 0 to 33 mol%.
焼炭化水素を炭素数の小さい炭化水素に分解する分解触
媒の担体上に担持する活性成分がPd及びRhであり、
Pd及びRhの合計の担持量が5wt%であり、かつP
dに対するRhの比率が6〜15wt%であることを特
徴とする請求項1または2記載の排気ガス浄化フィルタ
ー。9. An active component supported on a carrier of a cracking catalyst for cracking unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil into hydrocarbons having a small number of carbon atoms is Pd and Rh;
The total carrying amount of Pd and Rh is 5 wt%, and P
3. The exhaust gas purification filter according to claim 1, wherein the ratio of Rh to d is 6 to 15 wt%.
Rh塩水溶液のpHを1.0〜2.0の範囲としたこと
を特徴とする請求項9記載の排気ガス浄化フィルター。10. The exhaust gas purifying filter according to claim 9, wherein the pH of the aqueous solution of the Pd salt and the Rh salt when carrying Pd and Rh is in the range of 1.0 to 2.0.
ジンオイルから派生する未燃焼炭化水素を分解して生成
する炭素数の小さい炭化水素を酸化する酸化触媒が、酸
素貯蔵能を有するセリア等の材料をコーティングした担
体と、更に担体の上に担持された触媒成分であるPt、
Pd等の貴金属の群から選ばれた少なくとも1種以上と
から構成されていることを特徴とする請求項1または2
記載の排気ガス浄化フィルター。11. An oxidation catalyst for decomposing carbon monoxide, hydrocarbons, and unburned hydrocarbons derived from fuel and engine oil and oxidizing hydrocarbons having a small number of carbons, such as ceria or the like having oxygen storage capacity. A support coated with the material, and a catalyst component Pt further supported on the support,
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the material is at least one selected from the group of noble metals such as Pd.
An exhaust gas purification filter as described in the above.
ィルターを断熱性の容器に保持したことを特徴とする排
気ガス浄化装置。12. An exhaust gas purifying apparatus characterized in that the exhaust gas purifying filter according to claim 1 or 2 is held in a heat insulating container.
直下に配置したことを特徴とする請求項12記載の排気
ガス浄化装置。13. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 12, wherein the heat insulating container is disposed immediately below the engine manifold.
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