JP2011078899A - Catalyst-supporting filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、触媒担持フィルタに関する。更に詳しくは、ディーゼルエンジン等の内燃機関、又は各種燃焼装置から排出される排ガス中に含まれる粒子状物質の捕集と、NOxの浄化を良好に行うことが可能な触媒担持フィルタに関する。 The present invention relates to a catalyst-carrying filter. More particularly, an internal combustion engine such as a diesel engine, or the collection of particulate matter contained in exhaust gas discharged from a combustion device, a catalyst-carrying filter capable of satisfactorily for purifying NO x.
ディーゼルエンジン等の内燃機関、又は各種燃焼装置(以下、適宜「内燃機関等」という)から排出される排ガスにはスート(黒鉛)を主体とする粒子状物質(以下、適宜「パティキュレート・マター」、「パティキュレート」、或いは「PM」という)が多量に含まれている。このパティキュレートがそのまま大気中に放出されると環境汚染を引き起こすため、内燃機関等からの排ガス流路には、パティキュレートを捕集するためのフィルタが搭載されていることが一般的である。 Particulate matter mainly composed of soot (graphite) (hereinafter referred to as “particulate matter” as appropriate) is used as exhaust gas discharged from internal combustion engines such as diesel engines or various combustion devices (hereinafter referred to as “internal combustion engines”). , “Particulate” or “PM”). When this particulate is released into the atmosphere as it is, environmental pollution is caused. Therefore, a filter for collecting particulates is generally mounted in an exhaust gas flow path from an internal combustion engine or the like.
このような目的で使用されるフィルタとしては、例えば、多数の細孔を有する多孔質セラミックスからなる隔壁によって、排ガスの流路となる複数のセルが区画形成されたハニカム構造の基体を有し、上記複数のセルの一方の開口端部と他方の端部とが目封止部によって、互い違いに目封じされてなるハニカムフィルタを挙げることができる。 As a filter used for such a purpose, for example, it has a honeycomb structure substrate in which a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths are partitioned by partition walls made of porous ceramics having a large number of pores, A honeycomb filter in which one open end portion and the other end portion of the plurality of cells are alternately plugged by plugging portions can be given.
例えば、図8に示されるハニカムフィルタ110は、多数の細孔を有する多孔質セラミックスからなる隔壁105によって、複数のセル101が区画形成されたハニカム構造の基材(例えば、ハニカム構造体100)を備え、複数のセル101の一方の開口端部Xと他方の端部Yとが目封止部107によって、互い違いに目封じされている。このようなハニカムフィルタ110は、一方の開口端部Xが開口したセル101aからガスG1が流入すると、セル101aを区画形成する隔壁105の表面から隔壁105を通過して、他方の端部Yが開口したセル101bからガスG2が流出するように構成されている。即ち、セル101aに流入したガスG1は、隔壁105に形成された細孔を経由してセル101bに流出し、ハニカムフィルタ110の他方の端部Yから排出される。そして、上述したように排ガス(ガスG1)が隔壁を通過する際に、排ガス中のパティキュレートが隔壁に捕集され、浄化ガスが浄化される。
For example, the
また、近年、自動車の排ガス中の有害物質に対する規制は、世界的に強化される方向にあり、このような背景の下、排ガスの処理技術として、上記したハニカムフィルタ(例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、「DPF」ともいう))に加え、ディーゼル酸化触媒(DOC)、NOx選択還元触媒(SCR)、NOx吸蔵還元触媒(LNT)、三元触媒等の開発も行われている。例えば、近時のディーゼルエンジン自動車の排ガス浄化装置としては、DPFとSCRとを備えたものを挙げることができる(例えば、特許文献1及び2参照)。 In recent years, regulations on harmful substances in exhaust gas from automobiles have been strengthened worldwide. Against this background, the above honeycomb filter (for example, diesel particulate filter ( Hereinafter, in addition to “DPF”)), a diesel oxidation catalyst (DOC), a NO x selective reduction catalyst (SCR), a NO x storage reduction catalyst (LNT), a three-way catalyst, and the like have also been developed. For example, as an exhaust gas purification device for a diesel engine vehicle in recent times, a device provided with a DPF and an SCR can be cited (for example, see Patent Documents 1 and 2).
例えば、特許文献1には、ディーゼルエンジンの排気通路に、NOxを還元浄化する触媒を配設するとともに、このNOx浄化触媒の上流側に、上流側から順に酸化触媒と、ディーゼル機関から排出されるPMを捕集できるフィルタ、NOの一部をNO2に酸化させる目的の酸化触媒を直列に配設したディーゼルエンジンの排ガス浄化装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a catalyst for reducing and purifying NO x is disposed in an exhaust passage of a diesel engine, and an oxidation catalyst and exhaust gas from a diesel engine are sequentially arranged upstream from the upstream side of the NO x purification catalyst. A diesel engine exhaust gas purification apparatus in which a filter capable of collecting the PM to be collected and an oxidation catalyst for the purpose of oxidizing a part of NO into NO 2 are arranged in series is disclosed.
また、引用文献2には、ハニカム構造の担体における、排ガスが流入するセルを区画形成する隔壁に対して、窒素酸化物をアンモニアと反応させて分解するような触媒作用を有する第1活性成分(例えば、SCR触媒)が担持され、排ガスが流出するセルを区画形成する隔壁に対して、アンモニアを酸化するような触媒作用を有する第2活性成分が担持された選択還元型触媒が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載された排ガス浄化装置においては、一つの排ガス浄化装置内に、触媒を担持する担体(即ち、DOC用のハニカム構造体2つ)と、フィルタを構成する担体(即ち、DPF用のハニカム構造体)とを備える必要があり、排ガス浄化装置が大きく(即ち、排ガスの流れ方向に長く)なりすぎて、このような排ガス浄化装置を搭載可能な車種が制限されてしまうという問題があった。例えば、特許文献1に記載された排ガス浄化装置は、一般的な大きさの乗用車に対して搭載スペースを確保することは極めて困難である。また、担体の個数が増加すれば、それに伴い排気抵抗(圧損)が上昇するため、燃費の悪化を招来するという問題もあった。 However, in the exhaust gas purifying apparatus described in Patent Document 1, a carrier that supports a catalyst (that is, two honeycomb structures for DOC) and a carrier that constitutes a filter (that is, a single exhaust gas purifying apparatus) DPF honeycomb structure), the exhaust gas purification device becomes too large (that is, long in the flow direction of the exhaust gas), and the type of vehicle on which such an exhaust gas purification device can be mounted is limited. There was a problem. For example, it is extremely difficult for the exhaust gas purification apparatus described in Patent Document 1 to secure a mounting space for a passenger car of a general size. Further, if the number of carriers increases, the exhaust resistance (pressure loss) increases accordingly, which causes a problem of deterioration of fuel consumption.
また、特許文献2に記載の選択還元型触媒は、アンモニアを酸化するための触媒が担持された担体を減らすことができ、排ガス浄化装置を多少コンパクトなものとすることが可能であるが、そもそもアンモニアを酸化するための触媒が担持された担体は小型なものであるため、搭載性の向上には十分寄与しない。一方で、特許文献2に記載の選択還元型触媒を用いた場合であっても、触媒を担持する担体と、フィルタを構成する担体とを備える必要があるため、圧損の上昇は、特許文献1に記載された排ガス浄化装置よりも増大し、更に燃費の悪化を招来するという問題があった。
In addition, the selective reduction catalyst described in
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、排ガス中の粒子状物質の捕集、及び排ガス中の有害成分(特に、NOx)の浄化を良好に行うことができるとともに、圧損の過度の上昇を有効に抑制することができ、且つコンパクトな構成とすることが可能な触媒担持フィルタを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and performs good collection of particulate matter in exhaust gas and purification of harmful components (particularly NO x ) in exhaust gas. In addition, it is possible to provide a catalyst-carrying filter that can effectively suppress an excessive increase in pressure loss and can have a compact configuration.
本発明により、以下の触媒担持フィルタが提供される。 The present invention provides the following catalyst-carrying filter.
[1] 多数の細孔を有する多孔質のセラミックからなる隔壁を有し、前記隔壁によって排ガスの流路となる複数のセルが区画形成されたハニカム構造体と、前記複数のセルの開口部を、前記ハニカム構造体の流入側端部と流出側端部とで互い違いに目封止するように配設された目封止部と、を備え、前記ハニカム構造体は、前記複数のセルのうちの前記流入側端部が開口した流入側開口セルを区画形成する隔壁表面の、前記流入側端部における端面から前記ハニカム構造体の長手方向の長さの1/8以上1/2以下の範囲に、NOxを浄化するNOx浄化触媒が担持されたものである触媒担持フィルタ。 [1] A honeycomb structure having partition walls made of a porous ceramic having a large number of pores, in which a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths are defined by the partition walls, and openings of the plurality of cells A plugging portion disposed so as to alternately plug at an inflow side end portion and an outflow side end portion of the honeycomb structure, and the honeycomb structure includes the plurality of cells. A range of 1/8 or more and 1/2 or less of the length in the longitudinal direction of the honeycomb structure from the end surface at the inflow side end of the partition wall surface defining the inflow side open cell in which the inflow side end is open the catalyst-carrying filter the NO x purification catalyst is one that is supported for purifying NO x.
[2] 前記ハニカム構造体は、前記隔壁の細孔の内部にも前記NOx浄化触媒が担持されたものである前記[1]に記載の触媒担持フィルタ。 [2] The catalyst-carrying filter according to [1], wherein the honeycomb structure has the NO x purification catalyst carried inside the pores of the partition walls.
[3] 前記NOx浄化触媒が、前記ハニカム構造体の前記流入側端部を封止する前記目封止部の、流入側端面にも担持されている前記[1]又は[2]に記載の触媒担持フィルタ。 [3] The above [1] or [2], wherein the NO x purification catalyst is also carried on the inflow side end face of the plugging portion that seals the inflow side end of the honeycomb structure. Catalyst-carrying filter.
[4] 前記NOx浄化触媒は、前記ハニカム構造体の長手方向の単位長さ当たりの担持量が、前記流入側端部における端面から前記流出側端部における端面に向けて漸増するように担持されている前記[1]〜[3]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [4] The NO x purification catalyst is supported so that the supported amount per unit length in the longitudinal direction of the honeycomb structure gradually increases from the end surface at the inflow end to the end surface at the outflow end. The catalyst-carrying filter according to any one of [1] to [3].
[5] 前記NOx浄化触媒は、前記ハニカム構造体の長手方向の単位長さ当たりの担持量が、前記流入側端部における端面から前記流出側端部における端面に向けて漸減するように担持されている前記[1]〜[3]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [5] The NO x purification catalyst is supported so that the supported amount per unit length in the longitudinal direction of the honeycomb structure gradually decreases from the end surface at the inflow side end toward the end surface at the outflow side end. The catalyst-carrying filter according to any one of [1] to [3].
[6] 前記ハニカム構造体が、コージェライト、炭化珪素、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、ムライト、アルミナ、及びシリカからなる群より選択される少なくとも一種を含む材料からなる前記[1]〜[5]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [6] The [1] to [5], wherein the honeycomb structure is made of a material including at least one selected from the group consisting of cordierite, silicon carbide, aluminum titanate, silicon nitride, mullite, alumina, and silica. The catalyst-carrying filter according to any one of the above.
[7] 前記NOx浄化触媒が、少なくとも尿素選択還元型NOx触媒を含む前記[1]〜[6]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [7] The catalyst-carrying filter according to any one of [1] to [6], wherein the NO x purification catalyst includes at least a urea selective reduction type NO x catalyst.
[8] 前記NOx浄化触媒が、銅、バナジウム、ゼオライト、チタニア、酸化タングステン、銀、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含む前記[1]〜[7]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [8] the the NO x purification catalyst is copper, vanadium, zeolite, titania, tungsten oxide, silver, and said containing at least one selected from the group consisting of alumina [1] to according to any one of [7] Catalyst-carrying filter.
[9] 前記NOx浄化触媒が担持されている領域の下層部の少なくとも一部含む領域に、酸化触媒がコートされている前記[1]〜[8]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [9] The catalyst-carrying filter according to any one of [1] to [8], wherein a region including at least a part of a lower layer portion of the region where the NO x purification catalyst is carried is coated with an oxidation catalyst.
[10] 前記ハニカム構造体の前記隔壁には、前記NOx浄化触媒が担持された領域以外の部位の少なくとも一部に、酸化触媒が担持されている前記[1]〜[8]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [10] Any of the above [1] to [8], wherein the partition wall of the honeycomb structure has an oxidation catalyst supported on at least a part of a region other than the region where the NO x purification catalyst is supported. The catalyst-carrying filter according to 1.
[11] 前記酸化触媒が、白金、セリア、及びパラジウムからなる群より選択される少なくとも一種を含む前記[9]又は[10]に記載の触媒担持フィルタ。 [11] The catalyst-carrying filter according to [9] or [10], wherein the oxidation catalyst includes at least one selected from the group consisting of platinum, ceria, and palladium.
[12] 前記ハニカム構造体の前記隔壁に前記酸化触媒が担持された後に、前記NOx浄化触媒が担持されている前記[9]〜[11]のいずれかに記載の触媒担持フィルタ。 [12] After the oxidation catalyst is carried on the partition walls of the honeycomb structure, the catalyst-carrying filter according to any one of the above said the NO x purification catalyst is supported [9] to [11].
本発明の触媒担持フィルタは、排ガス中の粒子状物質の捕集、及び排ガス中の有害成分(特に、NOx)の浄化を良好に行うことができるとともに、圧損の過度の上昇を有効に抑制することができ、且つコンパクトな構成とすることができる。 The catalyst-carrying filter of the present invention can effectively collect particulate matter in exhaust gas and purify harmful components (especially NO x ) in exhaust gas, and effectively suppress an excessive increase in pressure loss. And a compact configuration.
即ち、本発明の触媒担持フィルタは、一つのフィルタで、粒子状物質の捕集と、NOxの浄化との両方を良好に行うことができ、排ガスの浄化に必要となる担体の個数が、従来の排ガス浄化装置と比較して少なくなるため、圧損の過度の上昇を有効に抑制することができる。また、これに伴い、極めてコンパクトな構成とすることができるため、搭載スペースの確保が重要な問題となっていた、一般乗用車等への搭載も可能となる。 That is, the catalyst-carrying filter of the present invention is one of the filter, and collecting the particulate matter, both the purification of the NO x can be performed well, the number of carriers required for the purification of exhaust gas, Since it decreases compared with the conventional exhaust gas purification apparatus, an excessive increase in pressure loss can be effectively suppressed. In addition, since the structure can be made extremely compact, it can be mounted on a general passenger car or the like, where securing the mounting space has been an important issue.
以下、本発明の触媒担持フィルタを実施するための形態について具体的に説明する。但し、本発明はその発明特定事項を備える触媒担持フィルタを広く包含するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the form for implementing the catalyst carrying filter of this invention is demonstrated concretely. However, the present invention broadly includes a catalyst-carrying filter having the invention-specific matters, and is not limited to the following embodiments.
[1]本発明の触媒担持フィルタ:
ここで、図1は、本発明の触媒担持フィルタの一の実施形態を模式的に示す斜視図であり、図2は、図1に示す触媒担持フィルタの一方の端面を示す平面図であり、図3は、図1に示す触媒担持フィルタの断面を模式的に示す断面図である。
[1] The catalyst-carrying filter of the present invention:
Here, FIG. 1 is a perspective view schematically showing one embodiment of the catalyst-carrying filter of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing one end face of the catalyst-carrying filter shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the catalyst-carrying filter shown in FIG.
本実施形態の触媒担持フィルタ1Aは、図1〜図3に示すように、多数の細孔を有する多孔質のセラミックからなる隔壁4を有し、この隔壁4によって排ガスの流路となる複数のセル3が区画形成されたハニカム構造体2と、複数のセル3の開口部を、ハニカム構造体2の流入側端部7と流出側端部8とで互い違いに目封止するように配設された目封止部13と、を備えた触媒担持フィルタ1Aである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the catalyst-carrying filter 1 </ b> A of the present embodiment has a
そして、本実施形態の触媒担持フィルタ1Aのハニカム構造体2は、上述した複数のセル3のうちの流入側端部7が開口した流入側開口セル3aを区画形成する隔壁4a表面の、流入側端部7における端面7aからハニカム構造体2の長手方向の長さ(即ち、セルの貫通方向の長さ)の1/8以上1/2以下の範囲に、NOxを浄化するNOx浄化触媒5が担持されたものである。
The
このように構成することによって、本実施形態の触媒担持フィルタは、排ガス中の粒子状物質の捕集、及び排ガス中の有害成分、特に、NOxの浄化を良好に行うことができるとともに、圧損の過度の上昇を有効に抑制することができ、且つコンパクトな構成とすることができる。即ち、本実施形態の触媒担持フィルタは、一つのフィルタで、粒子状物質の捕集と、NOxの浄化との両方を良好に行うことができ、排ガスの浄化に必要となる担体の個数が、従来の排ガス浄化装置と比較して少なくなるため、圧損の過度の上昇を有効に抑制することができる。また、これに伴い、極めてコンパクトな構成とすることができるため、搭載スペースの確保が重要な問題となっていた、一般乗用車等への搭載も可能となる。また、担体の個数が増加すれば、それに伴い排気抵抗(圧損)が上昇し、更に燃費の悪化を招来する。本実施形態においては、圧損上昇の抑制、更に、燃費向上の効果も期待することができる。特に、燃費向上の効果については、商用自動車に搭載した場合により大きな効果を期待することができる。 With this configuration, the catalyst-carrying filter of the present embodiment can collect particulate matter in exhaust gas and purify harmful components in exhaust gas, particularly NO x , and can reduce pressure loss. Excessive increase in the amount can be effectively suppressed, and a compact configuration can be achieved. That is, the catalyst-carrying filter of the present embodiment, a single filter, the collection of the particulate matter, both the purification of the NO x can be performed well, if the number of carriers required for purification of exhaust gas Since it becomes less than that of a conventional exhaust gas purification apparatus, an excessive increase in pressure loss can be effectively suppressed. In addition, since the structure can be made extremely compact, it can be mounted on a general passenger car or the like, where securing the mounting space has been an important issue. Further, if the number of carriers increases, the exhaust resistance (pressure loss) increases accordingly, and further fuel consumption deteriorates. In the present embodiment, it is possible to expect an effect of suppressing an increase in pressure loss and further improving fuel consumption. In particular, with regard to the effect of improving the fuel efficiency, a greater effect can be expected when mounted on a commercial vehicle.
具体的な排ガス浄化のプロセスとしては、図1〜図3に示すような本実施形態の触媒担持フィルタ1Aを、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気系に設置して用いた場合には、本実施形態の触媒担持フィルタ1Aの流入側開口セル3aから流入した排ガスは、まず、ハニカム構造体2の長手方向の長さ(セルの貫通方向の長さ)の1/8以上且つ1/2以下の範囲に担持されたNOx浄化触媒5によって、NOx成分が浄化される。また、この排ガスは、この流入側開口セル3aを区画形成する隔壁3を透過し、流出側端部8が開口した流入側開口セル3bに流入し、流出側端部8の端面側から浄化済みガスとして流出される。この際、セル3を区画する隔壁が濾過層となり、排ガス中の粒子状物質(パティキュレート)が隔壁に捕集される。
As a specific exhaust gas purification process, when the catalyst-carrying
なお、本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、上述したNOx浄化触媒として、少なくとも尿素選択還元型NOx触媒を含む触媒を好適に用いることができる。このような尿素選択還元型NOx触媒は、触媒担持フィルタを設置した排気系の更に上流側にて、アンモニア水溶液や、加水分解によってアンモニアを生じる尿素水溶液を供給し、アンモニアを還元剤として排ガスの浄化を行うものである。本実施形態の触媒担持フィルタは、ハニカム構造体の長手方向の上流側(即ち、流入側端部における端面から1/8以上1/2以下の範囲)にNOx浄化触媒が担持されているため、上述したアンモニアを還元剤とした排ガスの浄化をより良好に行うことができる。 In the catalyst-carrying filter of the present embodiment, as the NO x purification catalyst described above, the catalyst can be suitably used comprising at least urea selective reduction the NO x catalyst. Such urea selective reduction the NO x catalyst, at further upstream side of the exhaust system is installed of catalyst, and aqueous ammonia solution, supplying a urea aqueous solution to produce ammonia by hydrolysis, of the exhaust gas and ammonia as a reducing agent Purify. In the catalyst-carrying filter of the present embodiment, the NO x purification catalyst is carried on the upstream side in the longitudinal direction of the honeycomb structure (that is, in the range of 1/8 or more and 1/2 or less from the end surface at the inflow side end). The above-described purification of exhaust gas using ammonia as a reducing agent can be performed more satisfactorily.
例えば、同一フィルタ内において、NOx浄化触媒が担持された領域よりも上流側に、別の酸化触媒(例えば、パティキュレートを酸化するための酸化触媒)等が担持されていると、還元剤となるアンモニアが酸化触媒によって酸化されてしまい、上述した尿素選択還元型NOx触媒の機能が著しく低下してしまう。 For example, if another oxidation catalyst (for example, an oxidation catalyst for oxidizing particulates) or the like is supported upstream of the region where the NO x purification catalyst is supported in the same filter, consisting of ammonia is oxidized by the oxidation catalyst, the function of the urea selective reduction the NO x catalyst as described above is significantly reduced.
また、ハニカム構造体の隔壁にNOx浄化触媒を担持した場合には、ハニカム構造体の圧損(換言すれば、触媒担持フィルタの圧損)を上昇させる傾向にあるが、本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/8以上1/2以下の範囲にNOx浄化触媒が担持されているため、圧損の過度の上昇を抑制することができる。例えば、ハニカム構造体の長手方向の長さの1/2を超える範囲にNOx浄化触媒が担持されていると、触媒担持フィルタの圧損が大きくなり、燃費が悪化してしまう。また、ハニカム構造体の長手方向の長さの1/8未満では、NOx浄化触媒を担持した範囲が狭すぎて、NOxの浄化効率を十分に得ることができない。 Further, when the NO x purification catalyst is supported on the partition walls of the honeycomb structure, the pressure loss of the honeycomb structure (in other words, the pressure loss of the catalyst support filter) tends to increase, but the catalyst support filter of the present embodiment in, for the NO x purification catalyst from an end face at the inlet side end portions in the longitudinal length of 1/8 to 1/2 of the range of the honeycomb structured body is supported, suppresses an excessive increase in pressure loss be able to. For example, if the NO x purification catalyst to a range of more than 1/2 of the longitudinal length of the honeycomb structure is supported, the pressure loss of the catalyst-carrying filter is large, fuel efficiency deteriorates. If the honeycomb structure is less than 1/8 of the length in the longitudinal direction, the range in which the NO x purification catalyst is supported is too narrow, and the NO x purification efficiency cannot be sufficiently obtained.
なお、本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/6〜1/2の長さに相当する範囲にNOx浄化触媒が担持されていることが更に好ましく、1/3〜1/2の長さに相当する範囲にNOx浄化触媒が担持されていることが特に好ましい。このように構成することによって、圧損の過剰な上昇を抑制しつつ、NOxの浄化を良好に行うことができる。即ち、圧損の上昇と、NOxの浄化効率とのバランスと考慮した場合、NOx浄化触媒の担持する範囲を、上記範囲とすることが有効である。 Note that, in the catalyst-carrying filter of the present embodiment, the NO x purification catalyst is carried in a range corresponding to 1/6 to 1/2 of the length in the longitudinal direction of the honeycomb structure from the end face at the inflow side end. It is more preferable that the NO x purification catalyst is supported in a range corresponding to a length of 1/3 to 1/2. With this configuration, it is possible to satisfactorily purify NO x while suppressing an excessive increase in pressure loss. That is, considering the balance between the increase in pressure loss and the NO x purification efficiency, it is effective to set the range supported by the NO x purification catalyst within the above range.
また、本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、図1〜図3に示すように、ハニカム構造体2の隔壁3には、NOx浄化触媒5が担持された領域以外の部位の少なくとも一部に、酸化触媒6が担持されていてもよい。このように構成することによって、隔壁表面に捕集した、排ガス中に含まれるスート等の粒子状物質を、酸化触媒6によって酸化し、フィルタの浄化性能(捕集性能)を再生させることができる。また、例えば、尿素選択還元型NOx触媒の還元剤となるアンモニアが、排ガスとともに触媒担持フィルタ1Aに過剰に(即ち、NOxの浄化に必要な量以上に)流入した場合には、この酸化触媒6によってアンモニアを無害な成分に酸化して触媒担持フィルタ1Aの流出側端部における端面から排出することができる。このため、尿素選択還元型NOx触媒を用いた場合に、その下流側に別途設けられていた、アンモニア酸化用の触媒担持体を必要としないため、よりコンパクトな構成とすることができる。
In the catalyst-carrying filter of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、酸化触媒は、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/2以降の範囲(即ち、NOx浄化触媒が担持された領域よりも下流側の隔壁)に少なくとも担持されていることが好ましい。このように構成することによって、隔壁によって捕集したスート等の粒子状物質を、酸化触媒によって良好に燃焼・除去することができる。 The oxidation catalyst is at least in a range from the end face at the inflow side end portion to 1/2 or more of the length in the longitudinal direction of the honeycomb structure (that is, a partition wall downstream of the region where the NO x purification catalyst is supported). It is preferably supported. With such a configuration, particulate matter such as soot collected by the partition walls can be combusted and removed satisfactorily by the oxidation catalyst.
このような酸化触媒は、NOx浄化触媒が担持された領域以外の部位に担持されていれば、例えば、流入側開口セルを区画形成する隔壁の、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/2以降の範囲に担持されていてもよいし、前記した1/2以降の範囲における隔壁の細孔の内部に担持されていてもよい。また、流出側端部が開口した流入側開口セルを区画形成する隔壁の表面に担持されていてもよい。図3においては、流入側端部7における端面7aからハニカム構造体2の長手方向の長さの1/2以降の範囲と、その隔壁の細孔の内部、及び流出側端部8が開口した流入側開口セル33bを区画形成する隔壁3の表面、及びその細孔の内部のそれぞれに、酸化触媒6が担持された場合の例を示している。
If such an oxidation catalyst is supported in a portion other than the region where the NO x purification catalyst is supported, for example, the honeycomb structure can be formed from the end face of the inflow side end of the partition wall defining the inflow side opening cell. It may be carried in the range of 1/2 or more of the length in the longitudinal direction, or may be carried in the pores of the partition walls in the range of 1/2 or more. Moreover, you may carry | support on the surface of the partition which forms the inflow side opening cell which the outflow side edge part opened. In FIG. 3, the range from the
また、本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、NOx浄化触媒が担持されている領域の下層部の少なくとも一部含む領域に、酸化触媒がコート(担持)されていてもよい。即ち、上記した触媒担持フィルタにおいては、NOx浄化触媒と酸化触媒との担持する領域を分けて、流入側と流出側とでそれぞれの触媒機能を発現させる構成について説明したが、本実施形態の触媒担持フィルタは、NOx浄化触媒と酸化触媒とが一部重なる領域に担持されていてもよい。但し、このように、一部重なる領域にそれぞれの触媒(NOx浄化触媒と酸化触媒)が担持される場合には、NOx浄化触媒が担持されている領域の下層部の少なくとも一部含む領域に、酸化触媒がコート(担持)される。即ち、その重なる領域においては、酸化触媒の上層にNOx浄化触媒が担持され、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/8以上1/2以下の範囲には、その最も上層にNOx浄化触媒が担持されている必要がある。 Further, in the catalyst-carrying filter of the present embodiment, an oxidation catalyst may be coated (carrying) on a region including at least a part of a lower layer portion of a region carrying the NO x purification catalyst. That is, in the catalyst-carrying filter as described above, divides the region carrying the the NO x purification catalyst and oxidation catalyst at the inlet side and the outlet side has been described for the case where the expression of each of the catalytic function, the present embodiment The catalyst-carrying filter may be carried in a region where the NO x purification catalyst and the oxidation catalyst partially overlap. However, when the respective catalysts (NO x purification catalyst and oxidation catalyst) are supported on the partially overlapping areas as described above, the area includes at least a part of the lower layer portion of the area where the NO x purification catalyst is supported. Further, an oxidation catalyst is coated (supported). That is, in the overlapping region, the NO x purification catalyst is supported on the upper layer of the oxidation catalyst, and the end surface at the inflow side end is within the range of 1/8 to 1/2 of the longitudinal length of the honeycomb structure. The uppermost layer needs to carry a NO x purification catalyst.
例えば、NOx浄化触媒の上に酸化触媒が担持された場合には、NOx浄化触媒の還元剤となるアンモニアが酸化触媒によって酸化されてしまい、NOx浄化触媒の機能が著しく低下してしまうことがある。 For example, when the oxidation catalyst on NO x purification catalyst is supported is, NO x ammonia as a reducing agent purification catalyst is oxidized by the oxidation catalyst, the function of the NO x purification catalyst is significantly reduced Sometimes.
なお、NOx浄化触媒と、酸化触媒とを、その担持領域を分けて担持する場合には、酸化触媒を担持した領域における隔壁のパーミアビリティーが、NOx浄化触媒を担持した領域における隔壁のパーミアビリティーよりも低くなるように構成されていることが好ましい。このように構成することによって、流入側開口セルに流入した排ガスは、酸化触媒を担持した領域における隔壁をより多く通過(透過)することとなり、積極的に酸化触媒が担持された隔壁上に粒子状物質が捕集され、粒子状物質の燃焼・除去の効率を向上させることができる。また、NOx浄化触媒と酸化触媒とが重なるように担持される場合には、必然的に、重なる領域(即ち、NOx浄化触媒が上層に露出する領域)のパーミアビリティーが高くなり、積極的に酸化触媒が担持された隔壁上に粒子状物質が捕集される。 In the case where the NO x purification catalyst and the oxidation catalyst are carried separately in the carrying region, the partition wall permeability in the region carrying the oxidation catalyst is determined by the partition wall permeation in the region carrying the NO x purification catalyst. It is preferable to be configured to be lower than the ability. With this configuration, the exhaust gas that has flowed into the inflow side opening cell passes through (permeates) more partition walls in the region where the oxidation catalyst is supported, and particles are positively formed on the partition walls where the oxidation catalyst is supported. The particulate matter is collected, and the efficiency of combustion and removal of the particulate matter can be improved. In addition, when the NO x purification catalyst and the oxidation catalyst are supported so as to overlap each other, inevitably the permeability of the overlapping region (that is, the region where the NO x purification catalyst is exposed in the upper layer) is increased, and the Particulate matter is collected on the partition wall on which the oxidation catalyst is supported.
なお、本明細書にいう「パーミアビリティー」とは、下記式(1)により算出される物性値をいい、所定のガスがその物(隔壁)を通過する際の通過抵抗を表す指標となる値である。ここで、下記式(1)中、Cはパーミアビリティー(m2)、Fはガス流量(cm3/sec)、Tは試料厚み(cm)、Vはガス粘性(dynes・sec/cm2)、Dは試料直径(cm)、Pはガス圧力(PSI)をそれぞれ示す。また、下記式(1)中の数値は、13.839(PSI)=1(atm)であり、68947.6(dynes・sec/cm2)=1(PSI)である。 In addition, “permeability” in this specification refers to a physical property value calculated by the following formula (1), and is a value serving as an index representing a passage resistance when a predetermined gas passes through the material (partition). It is. In the following formula (1), C is permeability (m 2 ), F is a gas flow rate (cm 3 / sec), T is a sample thickness (cm), and V is a gas viscosity (dynes · sec / cm 2 ). , D represents the sample diameter (cm), and P represents the gas pressure (PSI). Moreover, the numerical value in following formula (1) is 13.839 (PSI) = 1 (atm), and 68947.6 (dynes * sec / cm < 2 >) = 1 (PSI).
パーミアビリティーの測定手順としては、ハニカム構造体における一方向に連続する隔壁の一枚を、その隔壁に直行するように配置される隔壁の残り部分(リブ残り)高さが0.2mm以下となるように切り出した角板又は円板状の試験片を作製し、この試験片(即ち、隔壁の一部)に室温空気を通過させ、その際の通過抵抗を測定し、上記式(1)により求める。この際、リブ残りによりできるシールとの隙間から空気が漏れないように、グリス等の流動性シールを併用することが望ましい。また、空気流量範囲としては、計算上の隔壁通過流速が0.1cm/sec以上、1cm/sec以下となる範囲での計測結果を用いる。 As a procedure for measuring the permeability, the height of the remaining part (rib remaining) of the partition wall arranged so that one partition wall continuous in one direction in the honeycomb structure is perpendicular to the partition wall is 0.2 mm or less. A square plate or a disk-shaped test piece cut out as described above is prepared, room temperature air is passed through this test piece (that is, a part of the partition wall), the passage resistance at that time is measured, and the above equation (1) is used. Ask. At this time, it is desirable to use a fluid seal such as grease together so that air does not leak from a gap with the seal formed by the remaining ribs. Moreover, as an air flow rate range, the measurement result in the range from which the calculated partition wall passage flow velocity is 0.1 cm / sec or more and 1 cm / sec or less is used.
本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、ハニカム構造体の隔壁に酸化触媒が担持された後に、NOx浄化触媒が担持されて構成された場合、即ち、酸化触媒の上層部の少なくとも一部含む領域にNOx浄化触媒が担持された場合には、必然的にNOx浄化触媒がコートされる部分のパーミアビリティーが上昇し、排ガスは、酸化触媒のみを担持した領域の隔壁をより多く通過(透過)することとなり、積極的に酸化触媒が担持された隔壁上に粒子状物質が捕集され、粒子状物質の燃焼・除去の効率を向上させることができる。また、酸化触媒の上層にNOx浄化触媒がコートされることで、ハニカム構造体の前段で噴射された尿素から生成されたアンモニアの酸化を防ぐことができる。 Region in the catalyst-carrying filter of the present embodiment, after the oxidation catalyst is carried on the partition walls of the honeycomb structure, if the NO x purification catalyst is configured to be supported, i.e., containing at least a part of the upper portion of the oxidation catalyst if the NO x purification catalyst is supported, the inevitably permeability of the portion the NO x purification catalyst is coated is increased, the exhaust gas, the more passes (transmits bulkhead area carrying only oxidation catalyst Therefore, the particulate matter is positively collected on the partition wall on which the oxidation catalyst is supported, and the efficiency of combustion and removal of the particulate matter can be improved. Further, by the NO x purification catalyst is coated on the upper layer of the oxidation catalyst, it is possible to prevent the front in the oxidation of ammonia produced from injected urea of the honeycomb structure.
また、図3に示す触媒担持フィルタ1Aにおいては、隔壁3の表面の所定の範囲にNOx浄化触媒5が担持された場合の例を示しているが、例えば、図4に示す触媒担持フィルタ1Bのように、ハニカム構造体2を構成する隔壁3の細孔の内部(上記所定の範囲における細孔の内部)にも、上述したNOx浄化触媒5が更に担持されたものであってもよい。このように構成することによって、NOxの浄化を良好に行うことができる。なお、隔壁の細孔の内部にもNOx浄化触媒が担持される場合には、隔壁表面から、流出側表面近傍(即ち、隔壁の反対側の表面)までNOx浄化触媒が担持されていてもよい。ここで、図4は、本発明の触媒担持フィルタの他の実施形態を模式的に示す断面図である。なお、図4に示す触媒担持フィルタにおいて、図3に示す触媒担持フィルタの各要素と同様に構成されているものについては、同一の符号を付して説明を省略する。
Further, in the catalyst-carrying
また、図4に示す触媒担持フィルタ1Bにおいては、隔壁3の表面及び細孔の内部に担持されたNOx浄化触媒5の担持量が、流入側端部7における端面7aから流出側端部8における端面8aに向けて一定の場合の例を示しているが、例えば、図5に示す触媒担持フィルタ1Cのように、NOx浄化触媒5は、ハニカム構造体2の長手方向の単位長さ当たりの担持量が、流入側端部7における端面7aから流出側端部8における端面8aに向けて漸減するように担持されてなるものであってもよい。このように構成することによって、流入側の端部において目封止部が配設された領域近傍は、フィルタ(即ち、濾過膜)としての役割が小さく、このような領域にNOx浄化触媒を多く担持することで、NOx浄化効率を高めることができる。また、フィルタの役割が大きくなる流出側に向かうにつれて、NOx浄化触媒の担持量を徐々に少なくすることにより、有効なフィルタ面積の確保が可能となる。
Further, in the catalyst-carrying
なお、このようにNOx浄化触媒の担持量を漸減させる場合には、流入側の端面におけるNOx浄化触媒の担持量に対して、流出側に向かう終端でのNOx浄化触媒の担持量が3/4以下となるように構成されていることが好ましい。例えば、NOx浄化触媒によって形成される触媒層の厚さを、流入側の端面に対して、流出側に向かう終端が3/4以下となるように構成することが好ましい。なお、NOx浄化触媒の担持量を漸減させる場合には、一定の割合で略直線的に減少させるものであってもよいし、曲線的、例えば、指数的に減少させるものであってもよいが、略直線的に減少させるものであることが好ましい。 Incidentally, in the case where the thus gradually decrease the loading amount of the NO x purification catalyst, with respect to the loading amount of the NO x purifying catalyst in the inflow side end faces of, the loading amount of the NO x purification catalyst at the end toward the outflow side It is preferable to be configured to be 3/4 or less. For example, the thickness of the catalyst layer formed by the NO x purification catalyst is preferably configured so that the end toward the outflow side is 3/4 or less with respect to the end surface on the inflow side. When the amount of the NO x purification catalyst supported is gradually decreased, it may be decreased approximately linearly at a constant rate, or may be decreased curvilinearly, for example, exponentially. However, it is preferable that it is decreased substantially linearly.
また、例えば、図6に示す触媒担持フィルタ1Dのように、NOx浄化触媒5は、ハニカム構造体2の長手方向の単位長さ当たりの担持量が、流入側端部7における端面7aから流出側端部8における端面8aに向けて漸増するように担持されてなるものであってもよい。このように構成することによって、流入側の端面における、NOx浄化触媒による水力直径の減少を抑えることができる。例えば、排ガス温度特性が低い車輌については、水力直径が減少した場合に、捕集した粒子状物質によって、セル開口部が閉塞される場合があるが、NOx浄化触媒による水力直径の減少を抑えることができるため、セル開口部の閉塞を有効に防止することができる。
Further, for example, as in the catalyst-carrying
なお、このようにNOx浄化触媒の担持量を漸増させる場合には、流入側の端面におけるNOx浄化触媒の担持量に対して、流出側に向かう終端でのNOx浄化触媒の担持量が4/3以上となるように構成されていることが好ましい。例えば、NOx浄化触媒によって形成される触媒層の厚さを、流入側の端面に対して、流出側に向かう終端が4/3以上となるように構成することが好ましい。なお、NOx浄化触媒の担持量を漸増させる場合には、一定の割合で略直線的に増加させるものであってもよいし、曲線的、例えば、指数的に増加させるものであってもよいが、略直線的に増加させるものであることが好ましい。 Incidentally, in the case where the thus escalating the loading amount of the NO x purification catalyst, with respect to the loading amount of the NO x purifying catalyst in the inflow side end faces of, the loading amount of the NO x purification catalyst at the end toward the outflow side It is preferable to be configured to be 4/3 or more. For example, the thickness of the catalyst layer formed by the NO x purification catalyst is preferably configured such that the end toward the outflow side is 4/3 or more with respect to the end surface on the inflow side. In addition, when gradually increasing the loading amount of the NO x purification catalyst, it may be increased approximately linearly at a constant rate, or may be increased linearly, for example, exponentially. Is preferably increased substantially linearly.
ここで、図5及び図6は、それぞれ本発明の触媒担持フィルタの更に他の実施形態を模式的に示す断面図である。なお、図5及び図6に示す触媒担持フィルタにおいて、図3に示す触媒担持フィルタの各要素と同様に構成されているものについては、同一の符号を付して説明を省略する。 Here, FIG.5 and FIG.6 is sectional drawing which shows typically other embodiment of the catalyst carrying filter of this invention, respectively. In the catalyst-carrying filter shown in FIGS. 5 and 6, the same components as those of the catalyst-carrying filter shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
なお、NOx浄化触媒の担持量については特に制限はないが、例えば、30〜200g/Lであることが好ましく、50〜150g/Lであることが更に好ましく、60〜100g/Lであることが特に好ましい。このように構成することによって、NOxの浄化を良好に行うことができる。例えば、NOx浄化触媒の担持量が、30g/L未満の場合には、NOx浄化触媒が少な過ぎて、NOxの浄化を十分に行えなくなることがある。一方、NOx浄化触媒の担持量が、200g/Lを超えたとしても、NOxの浄化性能の著しい向上を見込めず、逆に、隔壁の表面及び細孔の内部にNOx浄化触媒が過剰に担持され、触媒担持フィルタの圧損が上昇してしまうことがある。なお、本明細書における、触媒の担持量(g/L)は、ハニカム構造体単位容積(L)当たりに担持される触媒の量(g)を示す。 Note that there is no particular limitation on the loading amount of the NO x purifying catalyst, for example, is preferably 30 to 200 g / L, more preferably from 50 to 150 g / L, is 60 to 100 / L Is particularly preferred. With this configuration, NO x can be purified well. For example, the loading amount of the NO x purification catalyst, in the case of less than 30 g / L is too small, the NO x purification catalyst, it may not be sufficiently performed purification of the NO x. On the other hand, even if the loading amount of the NO x purification catalyst exceeds 200 g / L, no significant improvement in the NO x purification performance can be expected, and conversely, the NO x purification catalyst is excessive on the surface of the partition walls and inside the pores. The pressure loss of the catalyst-carrying filter may increase. In this specification, the supported amount of catalyst (g / L) indicates the amount (g) of the catalyst supported per unit volume (L) of the honeycomb structure.
また、図1〜図3に示すように、本実施形態の触媒担持フィルタ1Aにおいては、NOx浄化触媒5が、ハニカム構造体2の流入側端部7を封止する目封止部13の、流入側端面にも担持されていることが好ましい。このように構成することによって、触媒担持フィルタ1Aの流入側端部7における端面7aに接触する排ガスについても、NOxの浄化を行うことができ、NOxの浄化効率をより向上させることができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, in the catalyst-carrying filter 1 </ b > A of the present embodiment, the NO x purification catalyst 5 has a plugging
以下、本実施形態の触媒担持フィルタの各構成要素について、更に具体的に説明する。 Hereinafter, each component of the catalyst-carrying filter of the present embodiment will be described more specifically.
[1−1]ハニカム構造体、及び目封止部:
本実施形態の触媒担持フィルタを構成するハニカム構造体は、図1〜図3に示すように、多数の細孔5を有する多孔質のセラミックからなる隔壁4を有し、この隔壁4によって排ガスの流路となる複数のセル5が区画形成されたものである。このハニカム構造体2は、ハニカム構造体2の流入側端部7と流出側端部8とで、複数のセル3の開口部が互い違いに目封止部13によって目封止されており、流入側端部7が開口した流入側開口セル3aと、流出側端部8が開口した流出側開口セル3bと、隔壁4を挟んで交互に配置されている。
[1-1] Honeycomb structure and plugging portion:
As shown in FIGS. 1 to 3, the honeycomb structure constituting the catalyst-carrying filter of the present embodiment has
ハニカム構造体の全体形状については特に制限はなく、例えば、図1及び図2に示されるような円筒状の他、四角柱状、三角柱状等の形状を挙げることができる。 There is no restriction | limiting in particular about the whole shape of a honeycomb structure, For example, shapes, such as quadratic prism shape and triangular prism shape other than the cylindrical shape as shown in FIG.1 and FIG.2, can be mentioned.
また、ハニカム構造体に形成されたセルの形状(セルの形成方向に対して垂直な断面におけるセル形状)としては、例えば、図1に示されるような四角形セル、六角形セル、三角形セル等の形状を挙げることができる。但し、このような形状に限られるものではなく、公知のセルの形状を広く包含することができる。より好ましいセル形状としては、円形セル又は四角形以上の多角形セルを挙げることができる。このような円形セル又は四角形以上の多角形セルがより好ましいのは、セル断面において、セルを区画するコーナー部分の触媒の厚付きを軽減し、隔壁に触媒を担持する際の厚さを均一にできるからである。 Further, as the shape of the cells formed in the honeycomb structure (cell shape in a cross section perpendicular to the cell formation direction), for example, a square cell, a hexagonal cell, a triangular cell, etc. as shown in FIG. The shape can be mentioned. However, it is not limited to such a shape, and can widely include known cell shapes. More preferable cell shapes include a circular cell or a polygonal cell having a quadrangle or more. Such a circular cell or a polygonal cell having a quadrangle or more is more preferable because the thickness of the catalyst at the corner portion partitioning the cell is reduced and the thickness when the catalyst is supported on the partition wall is uniform in the cell cross section. Because it can.
ハニカム構造体のセル密度も特に制限はないが、本実施形態のような触媒担持フィルタとして用いる場合には、15.5〜62セル/cm2(100〜400セル/平方インチ)の範囲であることが好ましく、31〜46.5セル/cm2(200〜300セル/平方インチ)の範囲であることが好ましい。また、隔壁の厚さは、0.254〜0.4318mmの範囲であることが好ましく、0.305〜0.381mmの範囲であることが好ましい。 The cell density of the honeycomb structure is not particularly limited, but when used as a catalyst-carrying filter as in the present embodiment, it is in the range of 15.5 to 62 cells / cm 2 (100 to 400 cells / square inch). The range is preferably 31 to 46.5 cells / cm 2 (200 to 300 cells / in 2 ). The partition wall thickness is preferably in the range of 0.254 to 0.4318 mm, and more preferably in the range of 0.305 to 0.381 mm.
ハニカム構造体の材質については特に制限はないが、コージェライト、炭化珪素、チタン酸アルミニウム、窒化珪素、ムライト、アルミナ、及びシリカからなる群より選択される少なくとも一種を含む材料からなるものであることが好ましい。特に、強度、耐熱性、耐食性等の観点から、コージェライト、炭化珪素、及びチタン酸アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種を含む材料からなるものを好適に用いることができる。 The material of the honeycomb structure is not particularly limited, but is made of a material containing at least one selected from the group consisting of cordierite, silicon carbide, aluminum titanate, silicon nitride, mullite, alumina, and silica. Is preferred. In particular, from the viewpoint of strength, heat resistance, corrosion resistance, etc., a material made of a material containing at least one selected from the group consisting of cordierite, silicon carbide, and aluminum titanate can be suitably used.
隔壁の平均細孔径としては、10〜50μmであることが好ましく、10〜30μmであることが更に好ましく、15〜25μmであることが特に好ましい。 The average pore diameter of the partition walls is preferably 10 to 50 μm, more preferably 10 to 30 μm, and particularly preferably 15 to 25 μm.
また、隔壁の気孔率は、40〜70%であることが好ましく、より好ましいのは、ガス浄化触媒層の気孔率が45〜65%である。40%未満であると、圧力損失が大きくなるという問題が生じるおそれがある。また、気孔率が70%を超えると、隔壁の強度が不足し、破損を生じることがある。 Moreover, it is preferable that the porosity of a partition wall is 40 to 70%, More preferably, the porosity of a gas purification catalyst layer is 45 to 65%. If it is less than 40%, there may be a problem that the pressure loss increases. On the other hand, if the porosity exceeds 70%, the strength of the partition walls may be insufficient and damage may occur.
また、本明細書において、「平均細孔径」、「気孔率」というときには、水銀圧入法により測定した平均細孔径、気孔率を意味するものとする。但し、後述するように、SEM(走査型電子顕微鏡)により撮影した画像を2値化処理して測定評価することを適宜加えることにより行う。 Further, in this specification, “average pore diameter” and “porosity” mean the average pore diameter and porosity measured by the mercury intrusion method. However, as will be described later, it is performed by appropriately adding and binarizing an image photographed by an SEM (scanning electron microscope) and measuring and evaluating it.
また、ハニカム構造体は、隔壁が一体的に形成された一体型のハニカム構造体に限定されることはなく、例えば、図示は省略するが、多孔質の隔壁を有し、隔壁によって流体の流路となる複数のセルが区画形成された柱状のハニカムセグメントが、接合材層を介して複数個組み合わされた構造を有するハニカム構造体(以下、「接合型ハニカム構造体」ということがある)であってもよい。 Further, the honeycomb structure is not limited to an integrated honeycomb structure in which partition walls are integrally formed. For example, although not shown, the honeycomb structure has porous partition walls, and fluid flows through the partition walls. A honeycomb structure having a structure in which a plurality of columnar honeycomb segments in which a plurality of cells serving as roads are partitioned are combined via a bonding material layer (hereinafter, sometimes referred to as a “bonded honeycomb structure”) There may be.
セルの開口部を目封止するように配置された目封止部は、公知のハニカムフィルタにおいて用いられる目封止部と同様に構成されたものを用いることができる。 As the plugging portions arranged so as to plug the opening portions of the cells, those configured in the same manner as the plugging portions used in known honeycomb filters can be used.
なお、このような、セルの開口部が目封止部材によって目封止されたハニカム構造体は、従来公知のハニカムフィルタの製造方法に準じて作製することができる。 In addition, such a honeycomb structure in which the opening of the cell is plugged with the plugging member can be manufactured according to a conventionally known method for manufacturing a honeycomb filter.
例えば、まず、焼成後にコージェライトとなるように、タルク、カオリン、アルミナ、シリカ等を所定の配合割合で調合し、バインダー、界面活性剤、水を加え、造孔材としてはコークスを使用し所定の配合割合で混合して坏土を得る。コージェライト化原料については、粒度、成分等は最終的には気孔率、熱膨脹率に影響するが、適宜、当業者であれば選定することが可能であり、また、バインダー、界面活性剤についても適宜設定することが可能である。 For example, first, talc, kaolin, alumina, silica, etc. are prepared at a predetermined blending ratio so as to become cordierite after firing, a binder, a surfactant, water are added, and coke is used as a pore former. To obtain a clay. Regarding the cordierite-forming raw material, the particle size, components, etc. ultimately affect the porosity and thermal expansion rate, but can be selected by those skilled in the art as appropriate, and the binder and surfactant are also selected. It is possible to set appropriately.
得られた坏土を、口金を付けた押出し成形機を用いて押出し成形を行い、乾燥後、得られたハニカム成形体の各端面が市松模様状となるように各端面において交互に目封止部を形成した。 The obtained clay is extruded using an extrusion molding machine with a die, and after drying, plugged alternately at each end face so that each end face of the obtained honeycomb formed body has a checkered pattern. Part was formed.
以上のようにして、セルの開口部が目封止部によって目封止されたハニカム構造体を作製することができる。なお、このような目封止部の形成方法は、例えば、公知のハニカムフィルタにおける目封止部の作製方法に準じて行うことができる。 As described above, a honeycomb structure in which the opening of the cell is plugged with the plugging portion can be manufactured. In addition, the formation method of such a plugging part can be performed according to the preparation method of the plugging part in a well-known honeycomb filter, for example.
なお、目封止部としては、ハニカム本体と同様な材料を用いると、ハニカム成形体との焼成時の膨張率を同じにでき、耐久性の向上につながるため好ましい。 Note that it is preferable to use the same material as that of the honeycomb main body for the plugged portion because the expansion coefficient at the time of firing with the honeycomb formed body can be made the same, leading to improvement of durability.
また、上記作製方法においては、一体型のハニカム構造体を作製する方法について説明しているが、例えば、上述した接合型ハニカム構造体を作製する場合には、複数本のハニカムセグメント成形体を、上記原料を用いて複数本作製した後、得られた複数本のハニカムセグメントを接合剤を介して接合することによって、ハニカムセグメント接合体を形成してもよい。 Further, in the production method described above, a method for producing an integral honeycomb structure is described.For example, in the case of producing the above-described joined honeycomb structure, a plurality of honeycomb segment molded bodies are obtained. A plurality of honeycomb segments may be formed by bonding a plurality of obtained honeycomb segments through a bonding agent after preparing a plurality of the above raw materials.
[1―2]NOx浄化触媒:
本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、ハニカム構造体の、流入側開口セルを区画形成する隔壁表面の、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/8以上、1/2以下の範囲にNOx浄化触媒が担持されている。
[1-2] NO x purification catalyst:
In the catalyst-carrying filter of the present embodiment, 1/8 or more of the length in the longitudinal direction of the honeycomb structure from the end surface at the inflow side end of the partition wall surface defining the inflow side opening cell of the honeycomb structure. / 2 the following range of the NO x purification catalyst.
このようなNOx浄化触媒としては、NOxの浄化作用を有する触媒であれば、特に制限はなく、選択還元型NOx触媒や、NOx吸蔵触媒等の公知のNOx浄化触媒を好適に用いることができる。 The NO x purification catalyst is not particularly limited as long as it has a NO x purification action, and a known NO x purification catalyst such as a selective reduction type NO x catalyst or a NO x storage catalyst is preferably used. Can be used.
ここで、「NOx吸蔵還元触媒」とは、空燃比がリーン状態のときにNOxを吸蔵し、一定間隔でリッチスパイクを行った時に(排ガスを燃料リッチにした時に)、吸蔵したNOxをN2に還元する触媒をいう。例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニアのような金属酸化物のコート材に、白金、パラジウム、ロジウムのような貴金属と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属からなる群より選択される少なくとも一種の金属とを担持させて得ることができる。 Here, "the NO x storage-reduction catalyst" (when the exhaust gas was the fuel rich) air-fuel ratio occludes NO x when the lean state, when a rich spike at given intervals, occluded NO x Refers to a catalyst that reduces N 2 to N 2 . For example, a metal oxide coating material such as alumina, zirconia, or titania carries a noble metal such as platinum, palladium, or rhodium and at least one metal selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals. Can be obtained.
また、「選択還元型NOx触媒」とは、リーン雰囲気において、NOxを還元成分と選択的に反応させて浄化する触媒をいう。例えば、銅、コバルト、ニッケル、鉄、ガリウム、ランタン、セリウム、亜鉛、チタン、カルシウム、バリウム及び銀からなる群より選択される少なくとも一種の貴金属を、ゼオライト又はアルミナを含有するコート材に担持させて得ることができる。 Further, the “selective reduction type NO x catalyst” refers to a catalyst that purifies by selectively reacting NO x with a reducing component in a lean atmosphere. For example, at least one noble metal selected from the group consisting of copper, cobalt, nickel, iron, gallium, lanthanum, cerium, zinc, titanium, calcium, barium and silver is supported on a coating material containing zeolite or alumina. Obtainable.
なお、本実施形態の触媒担持フィルタに用いられるNOx浄化触媒としては、例えば、銅、バナジウム、ゼオライト、チタニア、酸化タングステン、銀、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含む触媒を好適に用いることができ、特に、ゼオライトが、触媒コート性や耐熱性の点でより好適に用いることができる。 As the NO x purification catalyst used in the catalyst-carrying filter of the present embodiment, for example, a catalyst containing at least one selected from the group consisting of copper, vanadium, zeolite, titania, tungsten oxide, silver, and alumina is suitable. In particular, zeolite can be used more suitably in terms of catalyst coatability and heat resistance.
このようなNOx浄化触媒を、ハニカム構造体の所定の領域に担持する方法としては、例えば、NOx浄化触媒のスラリーが貯留された容器に、目封止部が配設されたハニカム構造体を、その流入側端面から、触媒を担持させる範囲(例えば、長手方向の1/2の範囲)浸漬させ、流出側端面からスラリーを吸引することによってNOx浄化触媒を担持させることができる。 As a method for supporting such a NO x purification catalyst in a predetermined region of the honeycomb structure, for example, a honeycomb structure in which a plugging portion is provided in a container in which a slurry of the NO x purification catalyst is stored. and from the inlet-side end, a range of supporting the catalyst (e.g., longitudinal extent of 1/2) is immersed, can be loaded the NO x purification catalyst by sucking the slurry from the outflow side end face.
なお、上記したNOx浄化触媒のスラリーの粘度や、含有されるNOx浄化触媒の粒径、また、スラリーを吸引する吸引力を調整することによって、隔壁の表面だけでなく、隔壁の細孔の内部にまで触媒を担持することができ、更に、担持する触媒の量を調節することもできる。また、スラリーの吸引を複数回行うことによって、担持する触媒の量を調節することもできる。 Incidentally, and the viscosity of the slurry of the NO x purifying catalyst as described above, the particle diameter of the NO x purification catalyst contained, also, by adjusting the suction force for sucking the slurry, not only on the surface of the partition walls, the pores of the partition walls The catalyst can be supported up to the inside of the catalyst, and the amount of the supported catalyst can be adjusted. Further, the amount of the catalyst to be supported can be adjusted by performing the suction of the slurry a plurality of times.
なお、NOx浄化触媒の担持量を、流入側端部における端面から流出側端部における端面に向けて漸増又は漸減させる場合には、上記したスラリーの粘度、粒径、吸収力、担持の回数を調整して、触媒を担持する領域毎の担持量を調節することができる。 In the case where the loading amount of the NO x purification catalyst is gradually increased or decreased from the end surface at the inflow side end portion toward the end surface at the outflow side end portion, the viscosity, particle size, absorption capacity, and number of loadings of the slurry described above. Thus, the amount of the catalyst supported on each region can be adjusted.
[1−3]酸化触媒:
本実施形態の触媒担持フィルタにおいては、上述したように、ハニカム構造体の隔壁の、NOx浄化触媒が担持された領域以外の部位の少なくとも一部に、酸化触媒が担持されていてもよい。
[1-3] Oxidation catalyst:
In the catalyst-carrying filter of this embodiment, as described above, the oxidation catalyst may be carried on at least a part of the partition of the honeycomb structure other than the region where the NO x purification catalyst is carried.
このような酸化触媒としては、排ガス中に含まれる粒子状物質の酸化を促進することが可能な酸化触媒を好適に用いることができる。また、このような酸化触媒を担持することによって、選択還元型NOx触媒の還元剤として用いられるアンモニアの酸化も行うことができる。 As such an oxidation catalyst, an oxidation catalyst capable of promoting the oxidation of the particulate matter contained in the exhaust gas can be suitably used. Further, by carrying such an oxidation catalyst, it can be carried out the oxidation of ammonia to be used as a reducing agent for selective reduction the NO x catalyst.
このような酸化触媒としては、白金、セリア、パラジウム等を好適に用いることができる。 As such an oxidation catalyst, platinum, ceria, palladium or the like can be suitably used.
このような酸化触媒を担持する場合における担持量については特に制限はないが、例えば、3〜100g/Lであることが好ましく、5〜80g/Lであることが更に好ましく、5〜50g/Lであることが特に好ましい。このように構成することによって、触媒担持フィルタの隔壁にて捕集した粒子状物質を良好に燃焼除去することができる。 Although there is no restriction | limiting in particular about the carrying amount in carrying | supporting such an oxidation catalyst, For example, it is preferable that it is 3-100 g / L, it is more preferable that it is 5-80 g / L, and 5-50 g / L. It is particularly preferred that By comprising in this way, the particulate matter collected with the partition of the catalyst carrying filter can be burned and removed satisfactorily.
このような酸化触媒を、ハニカム構造体の所定の領域に担持する方法としては、例えば、酸化触媒のスラリーが貯留された容器に、目封止部が配設されたハニカム構造体を、その流出側端面から、触媒を担持させる範囲(例えば、NOx浄化触媒を担持する長手方向の1/2以外の範囲)浸漬させ、流入側端面からスラリーを吸引することによって行うことができる。 As a method for supporting such an oxidation catalyst in a predetermined region of the honeycomb structure, for example, a honeycomb structure in which a plugging portion is disposed in a container in which a slurry of the oxidation catalyst is stored is discharged from the honeycomb structure. It can be carried out by immersing the catalyst supporting range (for example, a range other than ½ of the longitudinal direction supporting the NO x purification catalyst) from the side end surface and sucking the slurry from the inflow side end surface.
なお、上記した酸化触媒のスラリーの粘度や、含有される酸化触媒の粒径、また、スラリーを吸引する吸引力を調整することによって、隔壁の表面だけでなく、隔壁の細孔の内部にまで触媒を担持することができ、更に、担持する触媒の量を調節することもできる。また、スラリーの吸引を複数回行うことによって、担持する触媒の量を調節することもできる。 By adjusting the viscosity of the oxidation catalyst slurry, the particle diameter of the contained oxidation catalyst, and the suction force for sucking the slurry, not only the surface of the partition wall but also the inside of the pores of the partition wall. The catalyst can be supported, and the amount of the supported catalyst can be adjusted. Further, the amount of the catalyst to be supported can be adjusted by performing the suction of the slurry a plurality of times.
なお、このような酸化触媒を担持する場合には、上述したNOx浄化触媒を担持する前に行うことが好ましい。即ち、NOx浄化触媒と酸化触媒とを担持する場合には、酸化触媒を担持した後に、NOx浄化触媒を担持することが好ましい。 In the case of carrying such an oxidation catalyst is preferably performed before carrying the NO x purification catalyst described above. That is, when the NO x purification catalyst and the oxidation catalyst are carried, it is preferable to carry the NO x purification catalyst after carrying the oxidation catalyst.
[2]本発明の適用対象:
次に、本発明の触媒担持フィルタを用いた排ガス浄化システムについて説明する。本発明の触媒担持フィルタを用いた排ガス浄化システム(以下、「本排ガス浄化システム」という)は、図7に示すように、これまでに説明した本発明の触媒担持フィルタ1を備えた排ガス浄化システム50である。即ち、ディーゼルエンジンから排出される排ガスが流通する排ガス流路51内に配設された本発明の触媒担持フィルタ1と、この触媒担持フィルタ1よりも上流側の排ガス流路51内に配設された、尿素水溶液又はアンモニア水溶液を排ガス中に噴射して供給する還元剤供給部52と、を備えた排ガス浄化システム50である。ここで、図7は、本発明の触媒担持フィルタを用いた排ガス浄化システム(本排ガス浄化システム)を模式的に示す説明図であり、排ガス浄化システムを排ガスの流路方向に切断した断面を示す。
[2] Application target of the present invention:
Next, an exhaust gas purification system using the catalyst-carrying filter of the present invention will be described. The exhaust gas purification system using the catalyst-carrying filter of the present invention (hereinafter referred to as “the present exhaust gas purification system”) is, as shown in FIG. 7, an exhaust gas purification system provided with the catalyst-carrying filter 1 of the present invention described so far. 50. That is, the catalyst-carrying filter 1 of the present invention disposed in the exhaust
本排ガス浄化システムは、これまでに説明した本発明の触媒担持フィルタを備えたものであり、排ガス中のパティキュレートの捕集、及び排ガス中のNOxの浄化を良好に行うことができるとともに、圧損の過度の上昇を有効に抑制することができ、且つコンパクトな構成とすることができる。 This exhaust gas purification system is equipped with the catalyst-carrying filter of the present invention described so far, and can satisfactorily collect particulates in exhaust gas and purify NO x in exhaust gas, An excessive increase in pressure loss can be effectively suppressed, and a compact configuration can be achieved.
なお、図7に示す排ガス浄化システム50においては、ディーゼル酸化触媒(DOC)53を、還元剤供給部52の上流側に更に備えた例を示している。また、触媒担持フィルタ1及びディーゼル酸化触媒(DOC)53は、例えば、保持材としてセラミック製非熱膨張性のマット55によって保持され、金属性(例えば、ステンレス製)のキャニング用缶体54によってキャニングされている。
In the exhaust
なお、還元剤供給部は、アンモニア水溶液を排ガス中に噴射して供給する、或いは、尿素水溶液を排ガス中に噴射して、尿素の加水分解によってアンモニアを発生させる供給部であり、従来公知のSCR(Selective Catalytic Reduction)触媒装置に用いられる還元剤供給部と同様に構成されたものを好適に用いることができる。 The reducing agent supply unit is a supply unit that injects and supplies an aqueous ammonia solution into the exhaust gas, or generates ammonia by hydrolysis of urea by injecting an aqueous urea solution into the exhaust gas. (Selective Catalytic Reduction) What was comprised similarly to the reducing agent supply part used for a catalyst apparatus can be used suitably.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例においては、ディーゼル酸化触媒(DOC)、粒子状物質を捕集するフィルタ、尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)、及びアンモニアスリップ触媒の浄化機能を有する浄化部材を備えた排ガス浄化システムを用いて評価を行った。実施例における各種の評価、測定は、下記方法により実施した。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In Examples and Comparative Examples, diesel oxidation catalyst (DOC), a filter for collecting particulate matter, urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR), and a cleaning member having a cleaning function of ammonia slip catalyst Evaluation was performed using an exhaust gas purification system provided. Various evaluations and measurements in the examples were carried out by the following methods.
[1]圧損の評価:
排ガス浄化システムに、7Lディーゼルエンジンを用いて、250℃の排ガスを通気した場合の圧損(圧力損失)を測定した。なお、圧損の評価としては、比較例1の触媒担持フィルタにて測定された圧損値(2.7kPa)から、40%超の圧損が低減された場合を「◎(より良好)」、20〜40%圧損が低減された場合を「○(良好)」、20%未満しか圧損が低減されない或いは増加した場合を「×(不可)」とした。
[1] Evaluation of pressure loss:
Using a 7L diesel engine for the exhaust gas purification system, the pressure loss (pressure loss) when 250 ° C. exhaust gas was ventilated was measured. In addition, as evaluation of pressure loss, when pressure loss of more than 40% is reduced from the pressure loss value (2.7 kPa) measured with the catalyst-carrying filter of Comparative Example 1, “◎ (better)”, 20 to 20 The case where the pressure loss was reduced by 40% was evaluated as “◯ (good)”, and the case where the pressure loss was reduced or increased by less than 20% was determined as “× (impossible)”.
[2]排ガス浄化システムの総長さ:
排ガス浄化システムの総長さを測定した。排ガス浄化システムの総長さとしては、ディーゼル酸化触媒(DOC)、粒子状物質を捕集するフィルタ、尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)、及びアンモニアスリップ触媒の機能部分の総長とし、各部が分離した装置からなる排ガス浄化システムの場合には、それぞれの長さの総和を全長とし、各機能の少なくとも一部が一体化した装置の場合には、その長さを一体化した部分の全長とした。また、この総長さには、各装置を接続する配管類の長さは含まないものとする。なお、排ガス浄化システムの総長さの評価としては、比較例1の排ガス浄化システムの総長さ(76.2cm(30インチ))に対して、40%超の長さが減少された場合を「◎(より良好)」、20〜40%の長さが減少された場合を「○(良好)」、20%未満しか長さが減少されない或いは増加した場合を「×(不可)」とした。
[2] Total length of exhaust gas purification system:
The total length of the exhaust gas purification system was measured. The total length of the exhaust gas purification system, a diesel oxidation catalyst (DOC), a filter for collecting particulate matter, urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR), and the total length of the functional portion of the ammonia slip catalyst, the respective parts In the case of an exhaust gas purification system composed of separated devices, the total length of each length is taken as the total length, and in the case of a device in which at least a part of each function is integrated, the total length of the integrated portion is did. In addition, the total length does not include the length of piping connecting each device. In addition, as evaluation of the total length of the exhaust gas purification system, the case where the length of more than 40% was reduced with respect to the total length of the exhaust gas purification system of Comparative Example 1 (76.2 cm (30 inches)) was “◎ (Better) ”when 20 to 40% of the length was reduced,“ ◯ (good) ”, and when the length was reduced or increased by less than 20%,“ × (impossible) ”.
[3]捕集効率の評価:
排ガス浄化システムに、7Lディーゼルエンジンを用いて、250℃の排ガスを通気し、排ガス浄化システムの入口側の粒子状物質の質量と出口側の粒子状物質の質量とを測定して、排ガス浄化システムの捕集効率(出口側の質量/入口側の質量×100)を測定した。なお、捕集効率の評価としては、比較例1にて測定された捕集効率(98%)から、少なくとも捕集効率が増加していた場合を「◎(より良好)」、捕集効率の低下が10%以下の場合を「△(可)」、10%を超えて捕集効率が低下していた場合を「×(不可)」とした。
[3] Evaluation of collection efficiency:
Using a 7L diesel engine for the exhaust gas purification system, the exhaust gas at 250 ° C. is vented, and the mass of the particulate matter on the inlet side and the particulate matter on the outlet side of the exhaust gas purification system is measured. The collection efficiency (mass on the outlet side / mass on the inlet side × 100) was measured. In addition, as an evaluation of the collection efficiency, from the collection efficiency (98%) measured in Comparative Example 1, at least the collection efficiency was increased as “◎ (better)”. The case where the decrease was 10% or less was designated as “Δ (possible)”, and the case where the collection efficiency was reduced exceeding 10% was designated as “x (impossible)”.
[4]NOx浄化効率の評価:
排ガス浄化システムに、7Lディーゼルエンジンを用いて、250℃の排ガスを通気し、排ガス浄化システムの入口側のNOx濃度と出口側のNOx濃度とを測定して、排ガス浄化システムのNOx浄化効率(出口側のNOx濃度/入口側のNOx濃度×100)を測定した。排ガス浄化システムによる排ガスの浄化時には、尿素水を排ガスに添加し、NOx浄化触媒による浄化を行った。なお、NOx浄化効率の評価としては、比較例1にて測定されたNOx浄化効率(75%)から、少なくともNOx浄化効率が増加していた場合を「◎(より良好)」、NOx浄化効率の低下が10%以下の場合を「△(可)」、10%を超えてNOx浄化効率が低下していた場合を「×(不可)」とした。
[4] Evaluation of NO x purification efficiency:
The exhaust gas purification system, 7L with diesel engines, aerated with 250 ° C. of the exhaust gas, and measures the concentration of NO x and the concentration of NO x outlet side of the inlet side of the exhaust gas purification system, NO x purification of the exhaust gas purifying system It was measured efficiency (concentration of NO x × 100 of the NO x concentration / inlet side of the outlet side). At the time of exhaust gas purification by the exhaust gas purification system, urea water was added to the exhaust gas, and purification was performed with a NO x purification catalyst. As the evaluation of the NO x purification efficiency, from the measured the NO x purification efficiency in Comparative Example 1 (75%), the case where at least the NO x purification efficiency was increased "◎ (better)", NO The case where the decrease in x purification efficiency was 10% or less was designated as “Δ (possible)”, and the case where the NO x purification efficiency was reduced exceeding 10% was designated as “x (impossible)”.
(実施例1)
実施例1の排ガス浄化システムとして、ディーゼル酸化触媒(DOC)と、本発明の触媒担持フィルタとを備えた排ガス浄化システムを作製した。
Example 1
As the exhaust gas purification system of Example 1, an exhaust gas purification system including a diesel oxidation catalyst (DOC) and the catalyst-carrying filter of the present invention was produced.
触媒担持フィルタのハニカム構造体は、原料として、焼成後にコージェライトとなるように、タルク、カオリン、アルミナ、シリカを所定の配合割合で調合し、バインダー、界面活性剤、造孔材、水を加え、混合して坏土を得た。なお、造孔材としてはコークスを使用した。得られた坏土を、口金を付けた押出し成形機を用いて押出し成形してハニカム成形体を得、得られたハニカム成形体を乾燥した後、ハニカム成形体の各端面が市松模様状となるように各端面において交互に目封止部を形成した。 The honeycomb structure of the catalyst-carrying filter is prepared by blending talc, kaolin, alumina, and silica as raw materials at a predetermined blending ratio so as to become cordierite after firing, and adding a binder, a surfactant, a pore former, and water. And mixed to obtain a clay. Coke was used as the pore former. The obtained kneaded material is extruded using an extrusion molding machine with a die to obtain a honeycomb formed body, and after drying the obtained honeycomb formed body, each end face of the honeycomb formed body has a checkered pattern. In this way, plugged portions were alternately formed on each end face.
このハニカム構造体(ハニカムフィルタ)は、直径が266.7mmで長さが304.8mmの円柱状で、気孔率が59%、隔壁厚さ0.3mm、セル密度が46.5セル/cm2である。 This honeycomb structure (honeycomb filter) has a cylindrical shape with a diameter of 266.7 mm and a length of 304.8 mm, a porosity of 59%, a partition wall thickness of 0.3 mm, and a cell density of 46.5 cells / cm 2. It is.
このようにして得られたハニカム構造体(ハニカムフィルタ)の、流入側開口セルを区画形成する隔壁表面の、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/2以下の範囲に、ゼオライト系のNOx浄化触媒を100g/L担持して触媒担持フィルタを作製した。 In the honeycomb structure (honeycomb filter) obtained in this way, the partition wall surface defining the inflow side opening cell has a length equal to or less than ½ of the longitudinal length of the honeycomb structure from the end surface at the inflow side end. A catalyst-carrying filter was produced by carrying 100 g / L of a zeolite-based NO x purification catalyst in the range.
具体的な担持方法としては、上記したNOx浄化触媒のスラリーが貯留された容器に、ハニカム構造体を、その流入側端面から、触媒を担持させる範囲(即ち、長手方向の1/2の範囲)浸漬させ、流出側端面からスラリーを吸引することによって、隔壁表面の所定の領域にNOx浄化触媒を担持させた。 As a specific supporting method, a range in which the catalyst is supported from the inflow side end face of the honeycomb structure in the container in which the slurry of the NO x purification catalyst is stored (that is, a range of 1/2 in the longitudinal direction). ) was immersed, by sucking the slurry from the outflow side end face, it was supported the NO x purification catalyst to a predetermined region of the surface of the partition wall.
また、ディーゼル酸化触媒(DOC)としては、焼成後にコージェライトとなるように、タルク、カオリン、アルミナ、シリカを所定の配合割合で調合し、バインダー、界面活性剤、水を加え、所定の配合割合で混合して坏土を得た。得られた坏土を、口金を付けた押出し成形機を用いて押出し成形を行い、乾燥、焼成後して得られたハニカム構造体に、白金、セリア系の酸化触媒を20g/L担持して作製した。 In addition, as a diesel oxidation catalyst (DOC), talc, kaolin, alumina and silica are prepared at a predetermined mixing ratio so as to become cordierite after firing, and a binder, a surfactant and water are added, and a predetermined mixing ratio is obtained. To obtain a clay. The obtained clay is extruded using an extrusion molding machine with a die, dried and fired, and 20 g / L of platinum and ceria based oxidation catalyst are supported on the honeycomb structure obtained. Produced.
ディーゼル酸化触媒(DOC)用のハニカム構造体は、直径が266.7mmで長さが101.6mmの円柱状で、気孔率が35%、隔壁厚さ0.127mm、セル密度が46.5セル/cm2である。 The honeycomb structure for diesel oxidation catalyst (DOC) has a cylindrical shape with a diameter of 266.7 mm and a length of 101.6 mm, a porosity of 35%, a partition wall thickness of 0.127 mm, and a cell density of 46.5 cells. / Cm 2 .
このようにして得られた触媒担持フィルタとディーゼル酸化触媒(DOC)とを、金属性のキャニング用缶体によってキャニングして、排ガス浄化システムを作製した。上述した圧損の評価、排ガス浄化システムの総長さ、捕集効率の評価、及びNOx浄化効率の評価の結果を表1に示す。 The catalyst-carrying filter and diesel oxidation catalyst (DOC) obtained in this way were canned using a metallic canning can body to produce an exhaust gas purification system. Table 1 shows the results of the pressure loss evaluation, the total length of the exhaust gas purification system, the evaluation of the collection efficiency, and the evaluation of the NO x purification efficiency described above.
なお、表1における「排ガス浄化システムの構成」において、「DOC」は、ディーゼル酸化触媒を示し、「SCRF」は、NOx浄化触媒担持フィルタを示し、「DPF」は、ハニカムフィルタ(触媒の担持無し)、「SCR」は、選択還元型NOx触媒(尿素選択還元型NOx触媒)、「Slip」は、アンモニアスリップ触媒を示す。 Note that in the "construction of an exhaust gas purification system" of Table 1, "DOC" indicates a diesel oxidation catalyst, "SCRF" indicates the NO x purification catalyst-carrying filter "DPF" is carried in the honeycomb filter (catalyst None), “SCR” indicates a selective reduction type NO x catalyst (urea selective reduction type NO x catalyst), and “Slip” indicates an ammonia slip catalyst.
(実施例2)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒を、隔壁の内部まで担持されるように変更した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。なお、触媒担持フィルタに担持したNOx浄化触媒の担持量は、100g/Lである。
(Example 2)
The the NO x purification catalyst supported on the catalyst-carrying filter, except for changing as carried to the interior of the partition wall were produced exhaust gas purifying system using a catalyst-carrying filter constituted in the same manner as in Example 1. Note that the loading amount of the NO x purification catalyst carried on the catalyst carrying filter is 100 g / L.
なお、NOx浄化触媒を担持する際には、NOx浄化触媒のスラリーを、流出側端面から吸引することによって、隔壁表面の所定の領域にNOx浄化触媒を担持させた。なお、実施例2においては、使用するスラリーの粘度と、吸引圧力とを調整することにより、隔壁の細孔内にまで触媒を担持させた。 At the time of carrying the NO x purification catalyst, a slurry of the NO x purification catalyst, by aspirating from the outlet end face, it was supported the NO x purification catalyst to a predetermined region of the surface of the partition wall. In Example 2, the catalyst was supported in the pores of the partition walls by adjusting the viscosity of the slurry to be used and the suction pressure.
(実施例3)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒が、流入側端部における端面における担持量に対して、ハニカム構造体の長手方向の長さの1/2(即ち、長手方向の中央)部分における担持量が半分となるように、即ち、NOx浄化触媒が長手方向に漸減するように担持した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。
(Example 3)
The amount of the NO x purification catalyst supported on the catalyst-carrying filter is supported in a half of the longitudinal length of the honeycomb structure (that is, in the center in the longitudinal direction) with respect to the supported amount on the end face at the inflow side end. so it halved, i.e., except that the NO x purification catalyst is supported so as to gradually decrease in the longitudinal direction, to produce a exhaust gas purifying system using a catalyst-carrying filter constituted in the same manner as in example 1.
なお、NOx浄化触媒を担持する際には、NOx浄化触媒のスラリーを、流出側端面から吸引し、これを段階的に複数回繰り返すことによってNOx浄化触媒を担持させた。 At the time of carrying the NO x purification catalyst, a slurry of the NO x purification catalyst, it sucked from the outflow side end face, and this stepwise carrying the NO x purification catalyst by repeating a plurality of times.
(実施例4)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒が、流入側端部における端面における担持量に対して、ハニカム構造体の長手方向の長さの1/2(即ち、長手方向の中央)部分における担持量が2倍となるように、即ち、NOx浄化触媒が長手方向に漸増するように担持した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。
Example 4
The amount of the NO x purification catalyst supported on the catalyst-carrying filter is supported in a half of the longitudinal length of the honeycomb structure (that is, in the center in the longitudinal direction) with respect to the supported amount on the end face at the inflow side end. so it becomes twice, that is, except that the NO x purification catalyst is supported so as to incrementally longitudinally, to produce an exhaust gas purifying system using a catalyst-carrying filter constituted in the same manner as in example 1.
なお、NOx浄化触媒を担持する際には、まず、NOx浄化触媒のスラリーを、流出側端面から吸引して1/2の範囲まで担持し、その後、流入側端面側から隔壁表面を段階的にマスクして触媒の担持を繰り返し行うことによって、所定の範囲にNOx浄化触媒を担持させた。 When carrying the NO x purification catalyst, first, the slurry of the NO x purification catalyst is sucked from the outflow side end face and carried to a range of 1/2, and then the partition wall surface is stepped from the inflow side end face side. by repeating supported catalyst was masked manner, was supported the NO x purification catalyst to a predetermined range.
(実施例5)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒を、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/4の範囲まで担持されるように変更した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。
(Example 5)
The NO x purification catalyst supported on the catalyst support filter is the same as in Example 1 except that the NO x purification catalyst is supported so as to be supported from the end face at the end portion on the inflow side to the range of ¼ of the longitudinal length of the honeycomb structure. An exhaust gas purification system was produced using the catalyst-carrying filter configured as described above.
(実施例6)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒を、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/3の範囲まで担持されるように変更した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。
(Example 6)
The NO x purification catalyst carried on the catalyst carrying filter is the same as in Example 1 except that the NO x purification catalyst is carried so as to be carried from the end face at the end portion on the inflow side to the range of 1/3 of the longitudinal length of the honeycomb structure. An exhaust gas purification system was produced using the catalyst-carrying filter configured as described above.
(実施例7)
触媒担持フィルタの流出側端面から3/4の領域に酸化触媒をコートした後、NOx浄化触媒を流入側端面から1/2の領域にコートし、NOx浄化触媒と酸化触媒が重なる、流入側端面から1/4〜1/2の範囲においてはNOx浄化触媒が酸化触媒の上層にコートされた触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。
(Example 7)
After coated with the oxidation catalyst in the area of 3/4 from the outlet side end face of the catalyst-carrying filter, coated with the NO x purification catalyst from the inlet-side end to 1/2 of the area, the oxidation catalyst is overlapped with the NO x purification catalyst, the inflow In the range of 1/4 to 1/2 from the side end face, an exhaust gas purification system was produced using a catalyst-carrying filter in which a NO x purification catalyst was coated on the upper layer of the oxidation catalyst.
(比較例1)
実施例1にて製造したハニカム構造体(ハニカムフィルタ)にNOx浄化触媒を担持せず、単なるフィルタとして使用し、更に、NOx浄化触媒を担持させた尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)と、アンモニアスリップ触媒とを別途用いて、排ガス浄化システムを作製した。即ち、比較例1の排ガス浄化システムは、ディーゼル酸化触媒(DOC)、ハニカムフィルタ、尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)、及びアンモニアスリップ触媒の4つの浄化部材から構成されている。
(Comparative Example 1)
Not carrying the NO x purification catalyst on the honeycomb structure manufactured in Example 1 (honeycomb filter), was used as a mere filter, further urea selective reduction was supported the NO x purification catalyst the NO x catalyst (urea SCR ) And an ammonia slip catalyst were separately used to produce an exhaust gas purification system. That is, the exhaust gas purifying system of Comparative Example 1, a diesel oxidation catalyst (DOC), a honeycomb filter, and a four purifier urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR), and ammonia slip catalyst.
なお、比較例1に用いた尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)は、直径が266.7mm、長さが152.4mmの円柱状担体で、気孔率が35%、隔壁厚さ0.127mm、セル密度が46.5セル/cm2の担体を2個直列に配置し、この担体にSCR触媒を100g/L担持したものを用いた。 In Comparative Example 1 Urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR) used is, 266.7Mm diameter, with a cylindrical carrier of 152.4mm length, porosity 35%, partition wall thickness 0. Two carriers having 127 mm and a cell density of 46.5 cells / cm 2 were arranged in series, and the carrier was supported with 100 g / L of SCR catalyst.
また、アンモニアスリップ触媒は、直径が266.7mm、長さが101.4mmの円柱状担体で、気孔率が35%、隔壁厚さ0.127mm、セル密度が46.5セル/cm2に構成された担体に、酸化触媒を20g/L担持したものを用いた。 The ammonia slip catalyst is a cylindrical support having a diameter of 266.7 mm and a length of 101.4 mm, having a porosity of 35%, a partition wall thickness of 0.127 mm, and a cell density of 46.5 cells / cm 2 . A carrier on which an oxidation catalyst was supported at 20 g / L was used.
(比較例2)
実施例1にて製造したハニカム構造体(ハニカムフィルタ)にNOx浄化触媒を担持せず、単なるフィルタとして使用し、排ガス浄化システムを作製した。即ち、比較例2の排ガス浄化システムは、ディーゼル酸化触媒(DOC)、及びハニカムフィルタの2つの浄化部材から構成されている。
(Comparative Example 2)
The honeycomb structure (honeycomb filter) manufactured in Example 1 did not carry the NO x purification catalyst, and was used as a simple filter to produce an exhaust gas purification system. That is, the exhaust gas purification system of Comparative Example 2 includes two purification members, a diesel oxidation catalyst (DOC) and a honeycomb filter.
(比較例3)
比較例1にて使用したハニカムフィルタを用いないこと以外は、比較例1と同様に構成された排ガス浄化システムを作製した。即ち、比較例3の排ガス浄化システムは、ディーゼル酸化触媒(DOC)、尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)、及びアンモニアスリップ触媒の3つの浄化部材から構成されている。
(Comparative Example 3)
An exhaust gas purification system configured in the same manner as in Comparative Example 1 was produced except that the honeycomb filter used in Comparative Example 1 was not used. That is, the exhaust gas purifying system of Comparative Example 3, a diesel oxidation catalyst (DOC), and a three purifier urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR), and ammonia slip catalyst.
(比較例4)
比較例1にて使用したアンモニアスリップ触媒を用いず、ハニカムフィルタの上流側に尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)を配置したこと以外は、比較例1と同様に構成された排ガス浄化システムを作製した。即ち、比較例4の排ガス浄化システムは、ディーゼル酸化触媒(DOC)、尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)、及びハニカムフィルタの3つの浄化部材から構成されている。
(Comparative Example 4)
Without using ammonia slip catalyst used in Comparative Example 1, except that disposed upstream urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR) of the honeycomb filter, the exhaust gas purification system is configured in the same manner as in Comparative Example 1 Was made. That is, the exhaust gas purifying system of Comparative Example 4, a diesel oxidation catalyst (DOC), and a three purifier urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR), and the honeycomb filter.
(比較例5)
比較例1にて使用したアンモニアスリップ触媒を用いず、尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)として、排ガスが流入するセルを区画する隔壁に尿素選択還元型NOx触媒を担持し、隔壁を通過した排ガスが流出するセルを区画する隔壁に酸化触媒を担持したものを用いたこと以外は、比較例1と同様に構成された排ガス浄化システムを作製した。即ち、比較例5の排ガス浄化システムは、ディーゼル酸化触媒(DOC)、ハニカムフィルタ、及び尿素選択還元型NOx触媒(尿素SCR)の3つの浄化部材から構成されている。
(Comparative Example 5)
Without using ammonia slip catalyst used in Comparative Example 1, as a urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR), exhaust gas cells carrying the urea selective reduction the NO x catalyst on the partition wall for partitioning the flowing, the partition wall An exhaust gas purification system having the same configuration as that of Comparative Example 1 was prepared except that a partition wall partitioning a cell through which exhaust gas passed through was used. That is, the exhaust gas purifying system of Comparative Example 5, the diesel oxidation catalyst (DOC), and a three purifier of the honeycomb filter, and urea selective reduction the NO x catalyst (urea SCR).
(比較例6)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒を、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/9の範囲までの、隔壁表面及び隔壁の内部に担持した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。なお、触媒担持フィルタに担持したNOx浄化触媒は、隔壁の表面には担持されておらず、その担持量は、100g/Lである。
(Comparative Example 6)
Implementation was carried out except that the NO x purification catalyst carried on the catalyst carrying filter was carried on the partition wall surface and inside the partition wall from the end face at the inflow side end to 1/9 of the longitudinal length of the honeycomb structure. An exhaust gas purification system was produced using a catalyst-carrying filter configured in the same manner as in Example 1. Note that the NO x purification catalyst carried on the catalyst carrying filter is not carried on the surface of the partition wall, and the carrying amount is 100 g / L.
(比較例7)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒を、流入側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの3/4の範囲までの、隔壁の内部のみに担持した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。なお、触媒担持フィルタに担持したNOx浄化触媒は、隔壁の表面には担持されておらず、その担持量は、100g/Lである。
(Comparative Example 7)
Example 1 except that the NO x purification catalyst supported on the catalyst-carrying filter was supported only inside the partition walls, from the end face at the inflow side end to 3/4 of the longitudinal length of the honeycomb structure. An exhaust gas purification system was produced using a catalyst-carrying filter configured in the same manner as described above. Note that the NO x purification catalyst carried on the catalyst carrying filter is not carried on the surface of the partition wall, and the carrying amount is 100 g / L.
(比較例8)
実施例1にて用いたハニカム構造体(ハニカムフィルタ)に対して、NOx浄化触媒と酸化触媒とを均一に担持して触媒担持フィルタを作製し、この触媒担持フィルタとディーゼル酸化触媒(DOC)とを用いて、排ガス浄化システムを作製した。即ち、比較例8の排ガス浄化システムは、ディーゼル酸化触媒(DOC)、触媒担持フィルタの2つの浄化部材から構成されている。
(Comparative Example 8)
The honeycomb structure used in Example 1 with respect to (honeycomb filter), and uniformly supported an oxidation catalyst and the NO x purification catalyst to prepare a catalyst-carrying filter, the catalyst-carrying filter and diesel oxidation catalyst (DOC) And an exhaust gas purification system was produced. That is, the exhaust gas purification system of Comparative Example 8 is composed of two purification members, a diesel oxidation catalyst (DOC) and a catalyst-carrying filter.
(比較例9)
触媒担持フィルタに担持するNOx浄化触媒を、流出側端部における端面からハニカム構造体の長手方向の長さの1/2の範囲に担持した以外は、実施例1と同様に構成された触媒担持フィルタを用いて排ガス浄化システムを作製した。なお、触媒担持フィルタに担持したNOx浄化触媒は、隔壁の表面には担持されておらず、その担持量は、100g/Lである。
(Comparative Example 9)
A catalyst configured in the same manner as in Example 1 except that the NO x purification catalyst supported on the catalyst-carrying filter is supported in the range of ½ of the longitudinal length of the honeycomb structure from the end face at the outflow side end. An exhaust gas purification system was produced using a supported filter. Note that the NO x purification catalyst carried on the catalyst carrying filter is not carried on the surface of the partition wall, and the carrying amount is 100 g / L.
(結果)
実施例1〜7の排ガス浄化システムは、本発明の触媒担持フィルタを用いたものであり、全ての評価において良好な結果を得ることができた。
(result)
The exhaust gas purification systems of Examples 1 to 7 use the catalyst-carrying filter of the present invention, and good results were obtained in all evaluations.
一方、比較例2は、圧損の評価、排ガス浄化システムの総長さ、及び捕集効率の評価については良好な結果を得ることができたが、NOx浄化触媒が用いられていないため、NOxの浄化を行うことができないものである。また、比較例3は、ハニカムフィルタが用いられていないため、粒子状物質の捕集を行うことができなかった。また、比較例4及び5については、捕集効率の評価、及びNOx浄化効率の評価において良好な結果を得ることができたが、浄化部材の点数が多くなり、圧損が著しく上昇し、且つ、排ガス浄化システムの総長さが長くなってしまった。 On the other hand, Comparative Example 2 was able to obtain good results for the evaluation of the pressure loss, the total length of the exhaust gas purification system, and the evaluation of the collection efficiency, but since the NO x purification catalyst was not used, the NO x It is something that cannot be purified. Further, in Comparative Example 3, since the honeycomb filter was not used, it was not possible to collect the particulate matter. Further, Comparative Example 4 and 5, the collection evaluation of efficiency, and NO x could be obtained good results in the evaluation of purification efficiency, the number of cleaning members is increased, pressure loss is significantly increased, and The total length of the exhaust gas purification system has become longer.
また、比較例6においては、NOx浄化触媒が、隔壁の細孔の内部の極めて短い範囲に担持されており、NOx浄化効率が著しく低下してしまった。また、比較例7においては、NOx浄化触媒を担持した範囲が長すぎて、圧力損失が著しく上昇してしまった。また、捕集効率とNOx浄化効率とがともに低下していた。また、比較例8においては、NOx浄化触媒と酸化触媒とを均一に担持したため、NOx浄化効率が低下してしまった。また、圧損の上昇を招来するNOx浄化触媒が広い範囲に亘って担持されたため、圧損の上昇も確認された。 Further, in Comparative Example 6, the NO x purification catalyst was supported in a very short range inside the pores of the partition walls, and the NO x purification efficiency was significantly reduced. Further, in Comparative Example 7, the range in which the NO x purification catalyst was supported was too long, and the pressure loss significantly increased. Moreover, the collection efficiency and the NO x purification efficiency was reduced together. In Comparative Example 8, since the NO x purification catalyst and the oxidation catalyst were uniformly supported, the NO x purification efficiency was lowered. In addition, since the NO x purification catalyst that causes an increase in pressure loss was supported over a wide range, an increase in pressure loss was also confirmed.
また、比較例9においては、触媒担持フィルタの流出側端部にNOx浄化触媒を担持したため、NOx浄化効率が著しく低下してしまった。これは、還元剤のアンモニアが、NOx浄化触媒に到達する前に酸化されてしまい、NOx浄化触媒の機能が発現しなかったためと予想される。 In Comparative Example 9, the NO x purification catalyst was supported on the outflow side end of the catalyst-carrying filter, and thus the NO x purification efficiency was significantly reduced. This ammonia reducing agent will be oxidized before reaching the NO x purification catalyst, the function of the NO x purification catalyst is expected to be due to not expressed.
本発明の触媒担持フィルタは、ディーゼルエンジン、普通自動車用エンジン、トラックやバス等の大型自動車用エンジンをはじめとする内燃機関、各種燃焼装置から排出される排ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、或いは浄化するために好適に用いることができる。 The catalyst-carrying filter of the present invention collects particulates contained in exhaust gas exhausted from diesel engines, ordinary automobile engines, internal combustion engines including engines for large vehicles such as trucks and buses, and various combustion devices. Alternatively, it can be suitably used for purification.
1,1A,1B,1C,1D:触媒フィルタ、2:ハニカム構造体、3:セル、3a:流入側開口セル、3b:流出側開口セル、4:隔壁、4a:隔壁(流入側開口セルを区画形成する隔壁)、4b:隔壁(流出側開口セルを区画形成する隔壁)、5:NOx浄化触媒、6:酸化触媒、7:流入側端部、7a:端面(流入側端部における端面)、8:流出側端部、8a:端面(流出側端部における端面)、13:目封止部、50:排ガス浄化システム、51:排ガス流路、52:還元剤供給部、53:ディーゼル酸化触媒(DOC)、54:キャニング用缶体、55:マット、100:ハニカム構造体、101a,101b:セル、103:細孔、105:隔壁、107:目封止部、109:開口部、110:(従来の)ハニカムフィルタ、G1,G2:ガス。 1, 1A, 1B, 1C, 1D: catalytic filter, 2: honeycomb structure, 3: cell, 3a: inflow side open cell, 3b: outflow side open cell, 4: partition wall, 4a: partition wall (inflow side open cell partition walls forming, by surrounding), 4b: partition wall (partition wall which partitions and forms the outflow side open cells), 5: NO x purification catalyst, 6: oxidation catalyst 7: inlet side end portion, 7a: the end face of the end face (inlet side end portions ), 8: Outflow side end, 8a: End surface (end surface at the outflow side end), 13: Plugging unit, 50: Exhaust gas purification system, 51: Exhaust gas flow path, 52: Reductant supply unit, 53: Diesel Oxidation catalyst (DOC), 54: canning can body, 55: mat, 100: honeycomb structure, 101a, 101b: cells, 103: pores, 105: partition walls, 107: plugging portions, 109: openings, 110: (conventional) honeycomb filter, G 1, G 2: gas.
Claims (12)
前記複数のセルの開口部を、前記ハニカム構造体の流入側端部と流出側端部とで互い違いに目封止するように配設された目封止部と、を備え、
前記ハニカム構造体は、前記複数のセルのうちの前記流入側端部が開口した流入側開口セルを区画形成する隔壁表面の、前記流入側端部における端面から前記ハニカム構造体の長手方向の長さの1/8以上1/2以下の範囲に、NOxを浄化するNOx浄化触媒が担持されたものである触媒担持フィルタ。 A honeycomb structure having a partition made of a porous ceramic having a large number of pores, wherein a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths are partitioned by the partition;
A plugging portion disposed so as to alternately plug the openings of the plurality of cells at the inflow side end portion and the outflow side end portion of the honeycomb structure;
The honeycomb structure has a length in a longitudinal direction of the honeycomb structure from an end surface of the inflow side end portion of a partition wall surface defining an inflow side open cell in which the inflow side end portion of the plurality of cells is opened. is 1/8 to 1/2 in the following range, the catalyst-carrying filter the NO x purification catalyst is one that is supported for purifying NO x.
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