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TWI423848B - 內燃引擎的排氣之淨化方法 - Google Patents

內燃引擎的排氣之淨化方法 Download PDF

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TWI423848B
TWI423848B TW096124963A TW96124963A TWI423848B TW I423848 B TWI423848 B TW I423848B TW 096124963 A TW096124963 A TW 096124963A TW 96124963 A TW96124963 A TW 96124963A TW I423848 B TWI423848 B TW I423848B
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exhaust gas
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Masanori Ikeda
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Umicore Shokubai Japan Co Ltd
Umicore Shokubai USA Inc
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Description

內燃引擎的排氣之淨化方法
本發明係有關內燃引擎的排氣之純化方法。更詳細地，本發明係有關從內燃引擎，特別是，柴油引擎等，的排氣移除微粒等及移除NOx儲存觸媒中的硫化合物等之優異純化方法。
柴油微粒過濾體係用於收集像是柴油引擎等的內燃引擎排放出來之例如黑煙或SOF等的PM(微粒物質)，隨著該柴油微粒過濾體的使用，其具有PM沈積在該過濾體中的問題而且因此提高壓力損失。
為了克服此問題，習慣上經由將例如電熱器等的加熱裝置配置於該過濾體而執行該過濾體的再生，以便經由加熱而燃燒並且移除PM(日本專利案號2953409)。
無論如何，此再生方法具有增加電力消耗及高運轉成本的問題。此外，需要加熱裝置及過濾體所佔的空間，那具有將此裝置安裝在車輛中的安裝空間受限的問題。為了解決這些問題，已有人提出用於柴油排氣的純化裝置，其裝備用於收集柴油引擎微粒的過濾體、安裝在該過濾體排氣管上游側而對於烴(HC)具有良好活性的觸媒轉換器，及能供應大量HC給該觸媒轉換器的HC控制單元，而且有關觸媒，鉑、鈀或銠等已被揭示(P－A－60－043113)。
此外，其上面塗佈觸媒成分而用於柴油排氣微粒的過濾體也已被揭示(US－A－5100632)。
再者，已經有人提出在內燃引擎的排氣通道處裝備連續再生型柴油微粒過濾體之內燃引擎排氣純化系統，以供當用於收集該微粒物質的過濾體中的微粒物質收集量等於或高於預定的測定值時，經由執行再生模式操作而移除所收集的微粒物質，其中該系統裝備用於預測該過濾體中所收集的微粒物質收集量之收集量預測單元，及當該收集量預測單元所預測的微粒物質等於高於預定的測定值時，用於控制內燃引擎最大噴射量之最大噴射量控制單元(JP－A－2004－108207)。
此外，已知在用於移除氧化氮的方法中，觸媒效能由於像是SOx的硫氧化物累積至用於移除NOx等的NOx儲存觸媒而降低，同樣在其回收效能方面，已經有人提出經由引進大量烴以提高溫度的再生方法，但是，此方法將限制適於再生的溫度範圍(日本專利案號3747639)。
此外，已揭示可在該觸媒的流入側及流出側使用負載不同量的觸媒及觸媒成分的觸媒而於引擎起動時在低溫區有效地純化所排放的烴。此觸媒具有下列特徵，其中在催化活性未發揮的低溫之下HC暫時被HC吸附材料吸附而且當溫度提高而發揮催化活性時HC將被純化，及其中上游側的氧釋放量設定得比下游側高。而且，理想上該排氣流出側的貴重金屬含量比該流入側高。然而，在如上所述之排氣流出側的貴重金屬含量比該流入側高的情形中，如第6圖所示，無法發揮高濃度烴增進燃燒效能的作用。此外，在本發明中，如第4及5圖所示，提供越高HC濃度減量的觸媒將使CO2 濃度提高越多。這些結果指示將會發生如化學方程式(A)所示的燃燒反應，而與HC的暫時吸附(JP-A-2003-200049)有別。
與憑藉電熱器等的方法相比，上述文獻所描述的方法具有較低生產成本還有減輕安裝空間的限制之優點。無論如何，該等方法具有必需供應大量烴而且由於供應大量烴而引起受到烴黏附於觸媒上所毒化的問題。此烴毒化傾向在供應烴時溫度提高觸媒區的溫度等於或低於所供應的烴之沸點的條件之下供應烴的情形中輕易地產生，而且傾向在更高的烴濃度之下更輕易地產生。這是因為溫度提高觸媒區的低溫將延遲烴的燃燒反應速率而且高烴濃度將提供比該溫度提高觸媒的燃燒處理速率快的烴供應速率。因此，傳統方法必需在提高溫度之後經由引擎側的控制來控制所供應的烴使得烴的燃燒反應速率變快，或供應小量使得烴可充分被燃燒。然而，依此方式控制將使時間增長至再生而且對運行效能或環境產生不好的作用。另一方面，在低溫下供應大量烴而不執行此控制的情形中，傾向輕易地產生被觸媒上的烴所毒化，由於烴的毒化所引起之降低的催化效能將招致大量烴的排放，因為之後引進的烴沒被燃燒。結果，在柴油微粒過濾體安裝在後段的情形中，該柴油微粒過濾體所收集的PM將不會被燃燒，而且形成油煙的累積，而且由於沒有供應高溫排氣，所以可能造成引擎停止。此外，在NOx儲存觸媒安裝在後段的情形中，必需移除該NOx儲存觸媒上所累積的硫氧化物，但是，因為沒有供應高溫排氣，硫氧化物的累積狀態及減低NOx純化效能的狀態持續，因此招致NOx的排放。有鑑於此情況，要連在低溫之下也能經由增進高濃度烴的燃燒效能而增進排氣的溫度提高效能是一項挑戰。
因此，本發明的目的在於提供用於提高內燃引擎的排氣溫度之新穎方法。
本發明的另一目的在於提供也能移除內燃引擎，特別是柴油引擎等，的排氣微粒等之優異純化方法。
本發明又另一目的在於提供也能移除使用NOx儲存觸媒時的硫氧化物之優異的排氣純化方法。
本發明又再另一目的在於提供內燃引擎的排氣之純化方法，其係用於供應高濃度烴為底的燃料，而且能長時期穩定地再生過濾體。
上述目的係經由下列(1)至(13)項達到。
(1)一種內燃引擎的排氣之純化方法，該方法包含：在用於該排氣的純化觸媒上游側的內燃引擎排氣通道中，伴隨該排氣流動，提供用於來自內燃引擎的排氣之溫度提高觸媒；而且從該溫度提高觸媒的上游引進換算成甲烷為1,000至40,000 ppm的量的烴，其中該溫度提高觸媒具有被負載於耐火三維結構上的催化活性成分，其中該等成分的濃度具有使該濃度從該排氣的流入側朝流出側逐漸變低的梯度。
(2)根據(1)之方法，其中該溫度提高觸媒具有被負載於該耐火三維結構上的觸媒成分，該觸媒成分為被負載於該耐火無機氧化物粉末(B)上包含至少一種選自由鉑、鈀及銠所組成群組之貴重金屬的催化活性成分(A)。
(3)根據(1)或(2)之方法，其中該梯度係逐步地形成。
(4)根據(2)或(3)之方法，其中該溫度提高觸媒中的催化活性成分(A)之負載量為0.2至20克/升，且該耐火無機氧化物粉末(B)的負載量為10至300克/升。
(5)根據(2)至(4)中任一項之方法，其中從該耐火三維結構上的排氣流入側總長度10至66.7%中之該溫度提高觸媒中的觸媒成分的催化活性成分(A)負載量為總催化活性成分(A)的20至80%，而且在該流入側長度50%中的催化活性成分(A)負載量比該流出側50%中的催化活性成分(A)負載量更多。
(6)根據(2)至(4)中任一項之方法，其中從該耐火三維結構上的排氣流入側總長度30至66.7%中之該溫度提高觸媒中的觸媒成分的催化活性成分(A)負載量為總催化活性成分(A)的50至80%，而且在該流入側長度50%中的催化活性成分(A)負載量比該流出側50%中的催化活性成分(A)負載量更多。
(7)根據(1)至(6)中任一項之方法，其中該烴的引進溫度為200至350℃。
(8)根據(1)至(7)中任一項之方法，其中換算成甲烷時，該烴的引進量相對於該排氣為5,000至30,000 ppm。
(9)根據(1)至(8)中任一項之方法，其中該排氣溫度提高觸媒也具有排氣純化的能力。
(10)根據(1)至(9)中任一項之方法，該方法包含相對於該排氣流，在該排氣溫度提高觸媒的下游提供排氣純化觸媒。
(11)根據(10)之方法，其中該排氣純化觸媒為至少一種選自由柴油微粒過濾體、氧化物觸媒及NOx儲存觸媒所組成群組者。
(12)根據(1)至(11)中任一項之方法，其中該排氣溫度提高觸媒的三維結構為蜂巢狀物及/或盲蜂巢(plug honeycomb)或柱狀物。
(13)根據(1)至(12)中任一項之方法，其中該排氣純化觸媒的三維結構為蜂巢狀物及/或盲蜂巢或柱狀物。
本發明具有上述架構，而且本發明具有，當作該溫度提高觸媒，被負載於耐火三維結構上的催化活性成分，其中該等成分的濃度具有使該濃度從該排氣的流入側朝流出側逐漸變低的梯度，而且因此該流入區存在高濃度催化活性成分將造成高濃度烴、部分所引進的烴之燃燒及觸媒溫度提高所引起的流入側的烴毒化之抑制。此外，在排氣從該流入側區進入該流出側的區域，該流入區的烴燃燒將降低該區域的烴濃度，而且咸認為該流入區的燃燒所引起的排氣溫度提高將提供比在該流入區容易進行烴燃燒的條件。因此，在該區域中烴引起的毒化將被比該入口區少的催化活性成分量抑制，而且烴將被燃燒，而且再者，使排氣溫度提高。同樣地，優點為能經由負載具有濃度梯度的催化活性成分使得與該流入側相比該濃度變成朝該流出側降低而抑制烴引起的毒化，而且提高排氣的溫度。
另一方面，在催化活性成分配合濃度梯度被負載而使得該濃度變成從該流出側朝該流入側降低的情形中，如第6圖所示的排氣溫度提高並不常發生。就此觀點來看，在該流入側的高濃度烴之高效率燃燒效應係重要的項目，而且本發明能提供穩定的烴燃燒，及穩定提高的排氣溫度，因為就此問題提供重要的效應，所以經過長期使用或暴露於高溫排氣之後也是一樣。此外，在該柴油微粒過濾體安裝在後段溫度提高觸媒的情形中，因此，可長時期穩定地再生該過濾體，而且同樣在該NOx儲存觸媒安裝在後段溫度提高觸媒的情形中，可穩定地執行經由燃燒來移除累積的硫氧化物。此外，在流入溫度提高觸媒的烴濃度等於或低於1000 ppm的驅策條件中，當催化活性成分配合從該流入側朝外側降低的濃度梯度而被負載時排氣的純化效能等於或優於沒有濃度梯度。
從下列較佳具體例的說明將使本發明各種不同的目的、特徵及優點將變得清晰。
 接著，將參照圖形更詳細地針對本發明作解釋；換言之，第1圖顯示根據本發明之內燃引擎排氣的純化裝置之概要圖。
換言之，在本發明中，裝備該內燃引擎1、排氣管2，其連通至，舉例來說柴油引擎及進一步在連通的狀態，填充溫度提高觸媒的溫度提高區5，及以連通狀態接到其下游側，安裝微粒過濾體的過濾區6。而且，有關用於供應用於提高溫度之烴為底的液態燃料的裝置，在該溫度提高區5的排氣流入側的排氣管2處，裝備安裝止回閥等(未顯示)的燃料供應噴嘴4，必要的話，及與該噴嘴4連通的燃料供應泵3。
依此方式建構的排氣純化裝置各自在該觸媒的入口部分裝備溫度感應器7及壓力感應器10，及各自在出口部分的溫度感應器8及壓力感應器11，及進一步，必要的話，各自在裝備過濾體的過濾區6出口的溫度感應器13及壓力感應器12使得必要時可測量該觸媒入口部分與出口部分的溫度及壓力。此外，連結這些溫度感應器及壓力感應器各自的信號以便輸入至該控制器9，而且連結該控制器9的信號以便輸入至泵。
此外，有關本發明的其他具體例，也可藉由該控制器9的信號將燃料直接供應至該內燃引擎1，舉例來說，柴油引擎，的氣缸，而不需要安裝該泵3及該燃料供應噴嘴4。舉例來說，烴為底的液體(燃料)可在內燃引擎氣缸中的燃料完全燃燒之後，及該氣體排出步驟之前供應。
接著將針對依此方式建構的排氣純化裝置的作用作解釋。換言之，如第1圖所示，使該內燃引擎1，舉例來說，柴油引擎，的排氣通過該排氣管2，而且在該填充溫度提高觸媒的溫度提高區5中，將該排氣所含的高濃度及非燃燒性烴(HC)燃燒成水及二氧化碳，而且經過該填充過濾體的過濾區6經由消音器(未顯示)等排至系統外，另一方面，將該排氣所含的微粒收集至該過濾區6的微粒過濾體中，但是，其逐漸累積將提高該過濾體上的壓力，同時當該壓力值達到預定水準而且該過濾體的溫度達到預定水準時，烴為底的液體燃料將從該噴嘴4噴出並且供應至該溫度提高區5的溫度提高觸媒5上。將安裝在該溫度提高區5與該過濾區6之間的壓力感應器11設計成測量該過濾區6的壓力，而且當測量值達到等於或高於該預定壓力時，根據所接收的值藉由該控制器9的指令制動該燃料供應泵3，此外，當該壓力變成等於或低於該預定壓力時，藉由該控制器9的指令停止該泵3的操作。
此外，在安裝在該溫度提高區5與該過濾區6之間的壓力感應器8顯示超越預定值，舉例來說超越700℃，的情形中，藉由該控制器9的指令停止該燃料供應泵3的動作；而且舉例來說，在輕油的情形中，其成分之90%或更多變成沸點或超過的溫度為約330℃，而且因為輕油中的高沸點部分係在低於330℃之下以液態引進該溫度提高區5，所以彼等將輕易地黏附至該觸媒表面上，而且因此藉由該控制器9的指令以小量由該泵3供應。再者，舉例來說在低於200℃時，藉由該控制器9的指令停止該泵3的操作。另一方面，舉例來說在等於或高於330℃時，調整烴為底的燃料供應量，以便達到目標溫度。
該壓力感應器10係於該溫度提高區5與該過濾區6之間沒有安裝壓力感應器11的情形中被安裝在該溫度提高區5入口處，而且係設計成偵測該溫度提高觸媒5與該過濾區的壓力，而且以該壓力感應器10與該壓力感應器12之間的差異為基礎測量該溫度提高觸媒與該過濾區上的壓力。
在該控制器9中，大體上，在測量該過濾體上的壓力之後，將該過濾體(或該過濾體內側)往復的溫度與壓力資訊傳送至該控制單元，而且當彼等超越特定值時，將燃料供應信號傳送至燃料噴射裝置以開始過濾體再生控制(燃料供應)。而且在燃料供應的期間，經由該壓力感應器將該過濾體的壓力值傳送至該控制單元，停止再生控制。
在此情形中，有關烴，只要能經由燃燒反應產生任一種都可使用，而且包括甲烷、乙烷、丙烷、汽油、甲醇、乙醇、二甲醚或輕油等，而且較佳為輕油。相對於排氣，其使用量換算成甲烷時為1,000至40,000 ppm，較佳為5,000至30,000 ppm，又更佳為5,000至20,000 ppm，而且最佳為5,000至15,000 ppm。小的烴使用量需要多次添加以將溫度提高至目標值，而且因此具有溫度無法迅速提高的問題。此外，如第9圖所示，所供應的總烴濃度低於1,000 ppm不能提供本發明的效果。另一方面，高的烴量傾向容易產生如上所述的烴毒化，而且具有容易降低催化性效能的問題，而且招致另一個成本提高的問題，因為供應烴時的排氣溫度必須予以控制而藉由引擎控制來提高，或必須提高催化活性成分的量。
應注意的是在本發明中的排氣上游，意指在該溫度提高觸媒上游的任何區，但是，較佳為在引擎中燃燒的後面區域之溫度提高觸媒的上游。此外，「在引擎中燃燒的後面區域」可為引擎的下游，或可為引擎的內側。
在此，烴的引進溫度為200至600℃，較佳為200至350℃，而且又再佳為200至300℃。
此外，引進溫度與烴為底的液體(燃料)直接供應至內燃引擎的情形類似。
本發明所用的溫度提高觸媒具有被負載於耐火三維結構上的觸媒成分，其中該等成分的濃度具有使該濃度從該排氣的流入側朝流出側逐漸變低的梯度。而且該溫度提高觸媒具有被負載於該耐火無機氧化物粉末(B)上包含至少一種選自由鉑、鈀及銠所組成群組之貴重金屬的催化活性成分(A)。也就是說，本發明的溫度提高觸媒包含該耐火三維結構、該催化活性成分(A)及該耐火無機氧化物粉末(B)。
此外，該溫度提高觸媒中的催化活性成分(A)負載量為0.2至20克/升，較佳為1至15克/升，而且該耐火無機氧化物粉末(B)的負載量為10至300克/升，較佳為20至200克/升。
在上述的貴重金屬當中，較佳為鉑，而且較佳也可為鉑－鈀及/或銠。其質量比為20/1至1/1，較佳為5/1至2/1。
有關鉑的起始材料，包括例如硝酸鉑、二硝基二胺鉑或氯鉑酸等的無機化合物；或例如雙鉑等的有機化合物。此外，有關銠的起始材料，包括硝酸銠、氯化銠或醋酸銠等；而且有關鈀的起始材料，包括硝酸鈀、氯化鈀或醋酸鈀等。
用於本發明的耐火無機氧化物成分可為任一種，只要經常當作觸媒載劑即可，舉例來說，例如α－氧化鋁、或γ、δ、η、θ－氧化鋁等經活化的氧化鋁；沸石、氧化鈦，或鋯石、氧化鈦、氧化矽或其錯合氧化物，舉例來說，氧化鋁－氧化鈦或氧化鋁－鋯石等都可使用，但是，較佳為經活化的氧化鋁粉末。該耐火無機氧化物的用量通常為每1升單片結構10至300克，較佳為50至150克。用量低於10克不能提供充分的貴重金屬分散，並且提供不足的耐久性，然而，超過300克的量將使該貴重金屬與用於提高溫度而引進的烴之間的接觸變差，那將使溫度提高困難，而且因此不適宜。
該耐火無機氧化物之BET比表面積為50至750平方米/克，較佳為150至750平方米/克。此外，該耐火無機氧化物粉末的平均粒子直徑為0.5至150微米，較佳為1至100微米。
上述觸媒的觸媒成分例子包括，舉例來說，由鉑和鈀，當作該催化活性成分(A)，及經活化的氧化鋁和β－沸石，當作該耐火無機氧化物粉末(B)構成者。
有關根據本發明之溫度提高觸媒的製備方法的明確描述，該觸媒係藉由下列方法，將該三維結構浸在含有預定濃度的催化活性成分，由該等催化活性成分及該等耐火無機氧化物粉末構成，的漿液中而製得：(a)在該三維結構為蜂巢型的情形中，將該三維結構整個浸入，然後拉上來在空氣中進行乾燥及鍛燒。然後，將塗佈該等催化活性成分所得的三維結構局部浸入然後進行乾燥及鍛燒。再者，視需要連續重複數次經由對具有局部厚部之塗佈該等催化活性成分的三維結構進行上述浸漬及乾燥，如此獲得具有一端具有最厚塗層的觸媒，並且回應上述程序的重複次數朝另一端連續降低厚度。
(b)在該三維結構為蜂巢型的情形中，在利用上述觸媒成分塗佈僅基底基材之後，進行用於局部及連續塗佈該等催化活性成分的溶液的方法。
(c)在該三維結構為蜂巢型的情形中，進行利用含有高濃度催化活性成分的漿液局部塗佈，舉例來說至多1/3，的方法，然後從相反側利用含有低濃度催化活性成分的漿液塗佈剩餘部分，舉例來說2/3。
(d)在該三維結構為蜂巢型的情形中，進行利用含有高濃度催化活性成分的漿液局部塗佈，舉例來說至多1/3，的方法，然後從相反側利用含有低濃度催化活性成分的漿液塗佈剩餘部分，舉例來說1/3(重要的是使更具有催化活性的成分存在該流入側)。
(e)將該三維結構分成多件，而且經由連續改變該觸媒成分中的催化活性成分濃度對各件進行浸漬，及乾燥，以製備各自具有不同負載量的催化活性成分者，然後連續串聯布置彼等使彼等連通成通路，而且在排氣的流入側以較高溫度布置彼等。
(f)在該三維結構為柱型的情形中，製備多種具有不同量的催化活性成分之柱狀物，而且將負載較高量的催化活性成分者填充在排氣的流入側，然後連續地填充負載較低量者。
在上述的方法中，重要的是該等催化活性成分係配合濃度梯度而被負載使得濃度從該排氣的流入側朝流出側變得越來越低，而且在該流入側50%中的催化活性成分量比該流出側50%中的催化活性成分量多；較佳地，從該流入側總長度10至66.7%中的催化活性成分為全部(催化活性成分總量為100%)的20至80%；而且又更佳地，從該流入側總長度30至66.7%中的催化活性成分為全部的50至80%。在該等催化活性成分的負載量只有該流入部分處設定較多的情形並不適宜，因為與該流入側相比烴並無法在該流出側充分地燃燒；而且烴的燃燒，及維持燃燒所需的催化活性成分的存在將導致被烴毒化的抑制、烴的燃燒及排氣溫度提高。如上所述，只必須配合從該排氣的流入側朝流出側降低的濃度梯度來負載催化活性成分。不一定要配合此濃度梯度來負載排除催化活性成分的觸媒成分。無論如何，較佳為配合與催化活性成分的濃度梯度之相同比率從該排氣的流入側朝流出側降低的濃度梯度來負載排除催化活性成分的觸媒成分。
該溫度提高觸媒係經由乾燥塗佈這些觸媒成分的三維結構，而且後繼地在300至1200℃，較佳為300至800℃，更佳為400至600℃，之下鍛燒15分鐘至2小時，較佳為30分鐘至1小時而獲得。
有關視需要所使用的沸石，包括BEA型、MFI型、FER型、FAU型或MOR型等，然而，並沒有特別的限定，因為較佳的晶體結構將響應目的而有所不同。
有關其上面塗佈上述觸媒成分的耐火三維結構，包括像是蜂巢載體等的耐熱載體，然而，較佳為單片(one－piece)成形類型的蜂巢結構，而且還包括單塊蜂巢載體(monolith honeycomb carrier)、金屬蜂巢載體或盲蜂巢載體等，或柱狀載體等，但是並非三維單片結構。
有關單塊載體，通常名為陶瓷蜂巢載體者可能較佳，而且特別是，由例如菫青石(cordierite)、富鋁紅柱石(mullite)、α－氧化鋁、鋯石、氧化鈦、磷酸鈦、鈦酸鋁、葉長石、鋰輝石、鋁矽酸鹽或矽酸鎂等的材料製成之蜂巢載體為宜，而且這些當中，特佳為菫青石型者。此外，使用利用例如不銹鋼或鐵－鉻－鋁合金等的耐氧化性及耐熱性金屬的單片結構。
應注意的是，在以柱狀載體當作該耐火三維結構的情形中，理想為相對於由上述材料製成的柱狀載體，在排氣的流入側裝填負載較高量催化活性成分的觸媒，而且在排氣的流入側連續地裝填負載較低量催化活性成分的觸媒。
這些單塊載體可經由用於片狀構件的押出成形法或捲繞固定法製造。氣體通道開口的形狀(氣室形狀)可為例如六角、四角、三角或皺摺形等任一者。100至600個氣室/平方吋的單元密度(氣室數目/單元斷面)已足敷使用，而且較佳為200至500個氣室/平方吋。
在本發明中，用於塗佈該NOx儲存觸媒的方法並沒有特別的限定，而且通常，較佳為使用浸漬法。
有關用於本發明的盲蜂巢，有許多種類而且可使用習知者，舉例來說，包括由堇青石製成的過濾體或高耐熱矽所製成的過濾體等。
此外，有關後段觸媒，包括例如堇青石、碳化矽或不銹鋼等的三維結構；舉例來說，能收集微粒物質而且沒有塗佈該等觸媒成分的蜂巢載體；舉例來說柴油微粒過濾體或盲孔過濾體等；類似上述溫度提高觸媒在上述過濾體上的塗佈觸媒成分者；或使用觸媒的過程中需要高溫者。再者，有關後段觸媒，包括氧化觸媒或NOx儲存觸媒等。
實施例
接著，將參照實施例針對本發明的方法作詳細解釋。
比較例1
經由二硝基二胺鉑水溶液(相當於2克的鉑)、硝酸鈀(相當於0.5克的鈀)及12克之經活化的氧化鋁(γ－Al2 O3 ，BET比表面積200平方米/克及平均主要直徑6微米)在球磨機中的溼磨而製備總量300克的水性漿液(A)。將此漿液塗佈(薄塗)在由堇青石製成的蜂巢載體101，其具有每1平方公分截面積400個氣室，24毫米直徑及50毫米長度，上變成每1升122.5克，如第2(A)圖所示，而形成觸媒層102，其在120℃之下乾燥8小時，而且後繼地進行500℃的鍛燒1小時而產生觸媒A。
實施例1
如第2(B)圖所示，利用比較例1的方法所得的漿液(A)，經由塗佈(觸媒層102)由類似於比較例1的堇青石製成的蜂巢載體101整個表面，而變成每1升61.25克，而且在乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，而且後繼地，使用相同漿液(A)，經由塗佈(觸媒層103)於從該流入側總長度的66.7%，而變成每1升該蜂巢載體61.25克，接著乾燥並且在500℃之下鍛燒1小時，獲得觸媒B，其中在該流入側50%中的催化活性成分量比該流出側50%中的催化活性成分量多。
實施例2
如第2(C)圖所示，利用比較例1的方法所得的漿液(A)，經由塗佈(觸媒層102)由類似於比較例1的堇青石製成的蜂巢載體101整個表面，而變成每1升40.8克，而且在乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，而且後繼地，經由塗佈(觸媒層103)於該總長度的66.7%及乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，而且進一步經由塗佈(觸媒層104)於從該流入側總長度的33.3%，而變成每1升40.8克，及乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，獲得觸媒C，其中在該流入側50%中的催化活性成分量比該流出側50%中的催化活性成分量多。
實施例3
如第2(D)圖所示，利用比較例1的方法所得的漿液(A)，經由塗佈(觸媒層102)由類似於比較例1的堇青石製成的蜂巢載體101整個表面，而變成每1升108.9克，而且在乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，而且後繼地，使用相同的漿液(A)，經由塗佈(觸媒層103)於從該流入側總長度的12.5%，而變成每1升該蜂巢載體13.6克，接著乾燥及在500℃之下鍛燒1小時，獲得觸媒D，其中在該流入側50%中的催化活性成分量比該流出側50%中的催化活性成分量多。
實施例4
在800℃下燒成具有24毫米直徑及50毫米長度的觸媒A、B、C及D，歷經16小時，接著使當作排氣的氣體，由500 ppm的NO、300 ppm的CO、10%的O2 、6%的CO2 、6%的H2 O及餘量的氮構成，以50,000/小時的S.V.(空間速度)通過各自觸媒，而且當該觸媒層的溫度安定於200℃時，使由2,000 ppm(換算成甲烷時，後文中同樣如此)的丙烷及8,000 ppm的丙烯構成的烴通過(條件1)，而隨時間消逝測量在此情形中該觸媒出口處的溫度；而且獲得第3圖的結果。此外，隨時間消逝測量在此情形中該觸媒層出口處的烴濃度；而且獲得第4圖的結果；再者，隨時間消逝測量在此情形中該觸媒層出口處的CO2 濃度；而且獲得第5圖的結果。
比較例2
如第6(E)圖所示，利用比較例1的方法所得的漿液(A)，經由塗佈(觸媒層202)由類似於比較例1的堇青石製成的蜂巢載體201整個表面，而變成每1升40.8克，而且在乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，而且後繼地，經由塗佈(觸媒層203)於從該流出側總長度的66.7%及乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，而且進一步經由塗佈(觸媒層204)於從該流771側總長度的33.3%，而變成每1升該蜂巢載體40.8克，及乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，獲得觸媒E，其中在該流入側50%中的催化活性成分量比該流出側50%中的催化活性成分量少。
比較例3
如第6(F)圖所示，利用比較例1的方法所得的漿液(A)，經由塗佈(觸媒層202)由類似於比較例1的堇青石製成的蜂巢載體201整個表面，而變成每1升108.9克，而且在乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，而且後繼地，使用相同的漿液(A)，經由塗佈(觸媒層203)於從該流出側總長度的12.5%，而變成每1升該蜂巢載體13.6克，而且在乾燥之後在500℃之下鍛燒1小時，獲得觸媒F，其中在該流入側50%中的催化活性成分量比該流出側50%中的催化活性成分量少。
比較例4
在800℃下燒成觸媒A、E及F，歷經16小時，接著使當作排氣的氣體，由500 ppm的NO、300 ppm的CO、10%的O2 、6%的CO2 、6%的H2 O及餘量的氮構成，以50,000/小時的S.V.(空間速度)通過各自觸媒，而且當該觸媒層的溫度安定於200℃時，使由2,000 ppm(換算成甲烷時，後文中同樣如此)的丙烷及8,000 ppm的丙烯構成的烴通過(條件1)，而隨時間消逝測量在此情形中該觸媒出口處的溫度；而且獲得第7圖的結果。
比較例5
在800℃下燒成觸媒A及C，歷經16小時，接著使當作排氣的氣體，由500 ppm的NO、300 ppm的CO、10%的O2 、6%的CO2 、6%的H2 O及餘量的氮構成，以50,000/小時的S.V.(空間速度)通過各自觸媒，而且當該觸媒層的溫度安定於250℃時，使10,000 ppm(換算成甲烷時)的輕油通過(條件2)，而隨時間消逝測量在此情形中該觸媒出口處的烴濃度；而且獲得第8圖的結果。
比較例6
在800℃下燒成觸媒A及C，歷經16小時，接著使當作排氣的氣體，由500 ppm的NO、300 ppm的CO、10%的O2 、6%的CO2 、6%的H2 O及餘量的氮構成，以50,000/小時的S.V.(空間速度)通過各自觸媒，而且當該觸媒層的溫度安定於200℃時，使由2,000 ppm(換算成甲烷時，後文中同樣如此)的丙烷及8,000 ppm的丙烯構成的烴通過(條件3)，而隨時間消逝測量在此情形中該觸媒出口處的烴濃度；而且獲得第9圖的結果。
比較例7
在800℃下燒成觸媒A及C，歷經16小時，接著使當作排氣的氣體，由500 ppm的NO、300 ppm的CO、10%的O2 、6%的CO2 、6%的H2 O及餘量的氮構成，以50,000/小時的S.V.(空間速度)通過各自觸媒，而且當該觸媒層的溫度安定於200℃時，使由600 ppm(換算成甲烷時，後文中同樣如此)的丙烷及2,400 ppm的丙烯構成的烴通過(條件4)，而隨時間消逝測量在此情形中該觸媒出口處的烴濃度；而且獲得第10圖的結果。
2006年，7月13日申請的日本專利申請案編號2006－193072的全部揭示內容，包括說明書、申請專利範圍、圖形及發明內容，係以其全文引用的方式併入本文中。
1．．．內燃引擎
2．．．排氣管
3．．．燃料供應泵
4．．．燃料供應噴嘴
5．．．溫度提高區
6．．．過濾區
7．．．溫度感應器
8．．．溫度感應器
9．．．控制器
10．．．壓力感應器
11．．．壓力感應器
12．．．壓力感應器
13．．．溫度感應器
101．．．蜂巢載體
102．．．觸媒層
103．．．觸媒層
104．．．觸媒層
201．．．蜂巢載體
202．．．觸媒層
203．．．觸媒層
204．．．觸媒層
第1圖為顯示根據本發明的排氣純化裝置外廓之概要圖。
第2(A)至2(D)圖為本發明的方法中各自使用的溫度提高觸媒之概要斷面圖。
第3圖為顯示除了烴之外，該本發明所用的溫度提高觸媒的觸媒出口溫度與時間的關係圖。
第4圖為顯示除了烴之外，該本發明所用的溫度提高觸媒從該觸媒出口排出的烴濃度與時間的關係圖。
第5圖為顯示除了烴之外，該本發明所用的溫度提高觸媒從該觸媒出口排出的CO2 濃度與時間的關係圖。
第6圖為一比較例的觸媒之概要斷面圖。
第7圖為顯示除了烴之外，使用一比較例的觸媒時該觸媒出口的溫度與時間的關係圖。
第8圖為顯示除了烴之外，使用一比較例的觸媒時從該觸媒出口排出的烴濃度與時間的關係圖。
第9圖為顯示除了烴之外，使用一比較例的觸媒時從該觸媒出口排出的烴濃度與時間的關係圖。
第10圖為顯示使用一比較例的觸媒時從該觸媒出口排出的烴濃度與時間的關係圖。
1．．．內燃引擎
2．．．排氣管
3．．．燃料供應泵
4．．．燃料供應噴嘴
5．．．溫度提高區
6．．．過濾區
7．．．溫度感應器
8．．．溫度感應器
9．．．控制器
10．．．壓力感應器
11．．．壓力感應器
12．．．壓力感應器
13．．．溫度感應器

Claims (11)

  1. 一種內燃引擎的排氣之純化方法，該方法包含：在用於該排氣的純化觸媒上游側的內燃引擎排氣通道中，伴隨該排氣流動，提供用於來自內燃引擎的排氣之溫度提高觸媒；而且從該溫度提高觸媒的上游引進換算成甲烷為1,000至40,000ppm的量的烴，其中該溫度提高觸媒具有被負載於耐火三維結構上的觸媒成分，該觸媒成分為被負載於耐火無機氧化物粉末(B)上包含至少一種選自由鉑、鈀及銠所組成群組之貴重金屬的催化活性成分(A)，其中從該耐火三維結構上的排氣流入側總長度10至66.7%中之該溫度提高觸媒中的觸媒成分的催化活性成分(A)負載量為總催化活性成分(A)的20至80%，而且在該流入側長度50%中的催化活性成分(A)負載量比該流出側50%中的催化活性成分(A)負載量更多。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該耐火無機氧化物粉末(B)被負載於該耐火三維結構上的方式，相較於沒有濃度梯度，為其濃度從流入側朝外側逐漸變低的梯度。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該烴的引進溫度為200至600℃。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該溫度提高觸媒係經由在300至1200℃加熱塗佈有該觸媒成分的該耐火三維結構而獲得。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該催化活性成分(A)的負載量的梯度係逐步地形成。
  6. 如申請專利範圍第1或5項之方法，其中該溫度提高觸媒中的催化活性成分(A)之負載量為0.2至20克/升，且該耐火無機氧化物粉末(B)的負載量為10至300克/升。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中換算成甲烷時，該烴的引進量相對於該排氣為5,000至30,000ppm。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該排氣溫度提高觸媒也具有排氣純化的能力。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，該方法包含相對於該排氣流，在該排氣溫度提高觸媒的下游提供排氣純化觸媒。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該排氣純化觸媒為至少一種選自由柴油微粒過濾體、氧化物觸媒及NOx儲存觸媒所組成群組者。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該排氣純化觸媒的三維結構為蜂巢狀物及/或盲蜂巢(plug honeycomb)或柱狀物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008048518A1 (de) * 2008-09-23 2010-03-25 Man Nutzfahrzeuge Ag Vorrichtung zur Reinigung eines Abgasstroms einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges
TWI425141B (zh) * 2011-01-31 2014-02-01 Nat Univ Tsing Hua 以活性金屬線的氧化熱推進的系統及方法
US9034274B2 (en) 2011-03-23 2015-05-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular air cleaner
JP5938819B2 (ja) 2011-10-06 2016-06-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 排気ガス処理用酸化触媒
JP6460817B2 (ja) * 2015-02-04 2019-01-30 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
GB201518784D0 (en) * 2015-10-23 2015-12-09 Johnson Matthey Plc Catalysed monolith substrate for a diesel engine
CN106545385B (zh) * 2016-12-05 2020-06-26 潍柴动力股份有限公司 一种柴油颗粒捕捉器和柴油机
GB2560303B (en) * 2017-02-24 2019-10-16 Jaguar Land Rover Ltd Exhaust gas treatment system and method
CN113631801B (zh) * 2019-03-27 2024-06-25 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 废气排放控制装置和方法、配备有该装置的内燃机
JP7120959B2 (ja) * 2019-04-22 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 構造体
CN114033531B (zh) * 2021-10-28 2023-07-11 东风商用车有限公司 用于处理内燃机尾气的催化氧化单元及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064538A (zh) * 1990-11-26 1992-09-16 催化剂股份有限公司 钯部分燃烧催化剂及其使用方法
TW200613047A (en) * 2004-10-26 2006-05-01 Ict Co Ltd Method and device for cleaning exhaust gas from internal combustion engines

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6043113A (ja) 1983-08-18 1985-03-07 Mitsubishi Motors Corp デイ−ゼル排出ガス浄化装置
US5100632A (en) 1984-04-23 1992-03-31 Engelhard Corporation Catalyzed diesel exhaust particulate filter
DE3932452C2 (de) * 1988-10-03 1997-02-27 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Kupfersilikat-Katalysator und Verfahren zur Abgasreinigung
US5248251A (en) * 1990-11-26 1993-09-28 Catalytica, Inc. Graded palladium-containing partial combustion catalyst and a process for using it
US5462905A (en) * 1992-08-21 1995-10-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying catalyst
JP3375790B2 (ja) * 1995-06-23 2003-02-10 日本碍子株式会社 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法
US6030590A (en) * 1995-12-26 2000-02-29 Cosmo Research Institute Reduction purification method of nitrogen oxide-containing exhaust gas
CA2219542A1 (en) 1996-10-22 1998-04-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Regenerative heater of diesel engine particulate trap and diesel engine particulate trap using the same heater
JP2953409B2 (ja) 1996-10-29 1999-09-27 住友電気工業株式会社 ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ
FR2778205B1 (fr) * 1998-04-29 2000-06-23 Inst Francais Du Petrole Procede d'injection controlee d'hydrocarbures dans une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne
JP3747639B2 (ja) 1998-07-15 2006-02-22 スズキ株式会社 船外機のバランサ装置
JP3855266B2 (ja) 2001-11-01 2006-12-06 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒
KR20030096939A (ko) 2002-06-18 2003-12-31 현대자동차주식회사 디젤 엔진의 입자상 물질 제거용 필터의 재생 장치
JP4505176B2 (ja) 2002-09-17 2010-07-21 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の排気ガス浄化システム
US7331170B2 (en) * 2003-05-22 2008-02-19 Hino Motors, Ltd. Exhaust emission control device
JP2005248787A (ja) 2004-03-03 2005-09-15 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排気浄化装置
GB2406803A (en) * 2004-11-23 2005-04-13 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising exotherm-generating catalyst
US7707473B2 (en) 2006-08-02 2010-04-27 Micron Technology, Inc. Integrated testing apparatus, systems, and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064538A (zh) * 1990-11-26 1992-09-16 催化剂股份有限公司 钯部分燃烧催化剂及其使用方法
TW200613047A (en) * 2004-10-26 2006-05-01 Ict Co Ltd Method and device for cleaning exhaust gas from internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
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