JPH0985055A - 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 - Google Patents
排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒Info
- Publication number
- JPH0985055A JPH0985055A JP7244339A JP24433995A JPH0985055A JP H0985055 A JPH0985055 A JP H0985055A JP 7244339 A JP7244339 A JP 7244339A JP 24433995 A JP24433995 A JP 24433995A JP H0985055 A JPH0985055 A JP H0985055A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- gas
- catalyst
- based catalyst
- palladium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 124
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 99
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 19
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 19
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 5
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 3
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- -1 etc. Substances 0.000 description 1
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 description 1
- KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N francium atom Chemical compound [Fr] KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】空燃比変動条件下における低温領域での高活性
を維持し、かつ高温領域における活性を向上させる。 【解決手段】排ガス流路の前段にはセリウム酸化物を積
極的に排除した第1Pd系触媒を配置し、後段にはセリ
ウム酸化物を含む第2Pd系触媒を配置し、(1)式を
満たす条件で排ガスを酸化性ガス及び還元性ガスに変動
させて第1Pd系触媒及び第2Pd系触媒と接触させ
る。 0.2≦R≦1.2 (1) (1)式中、R=過剰な酸化還元当量(モル)/Pd担
持総量(モル)であり、過剰な酸化還元当量は、酸化性
ガス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気
ずれの時間積分値である。
を維持し、かつ高温領域における活性を向上させる。 【解決手段】排ガス流路の前段にはセリウム酸化物を積
極的に排除した第1Pd系触媒を配置し、後段にはセリ
ウム酸化物を含む第2Pd系触媒を配置し、(1)式を
満たす条件で排ガスを酸化性ガス及び還元性ガスに変動
させて第1Pd系触媒及び第2Pd系触媒と接触させ
る。 0.2≦R≦1.2 (1) (1)式中、R=過剰な酸化還元当量(モル)/Pd担
持総量(モル)であり、過剰な酸化還元当量は、酸化性
ガス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気
ずれの時間積分値である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排ガス中の窒素酸化物(NOx )、一酸化炭素
(CO)及び炭化水素(HC)を同時に浄化する排ガス
浄化方法及び排ガス浄化用触媒に関し、詳しくはパラジ
ウム(Pd)系の触媒を用いた排ガス浄化方法及び排ガ
ス浄化用触媒に関する。
される排ガス中の窒素酸化物(NOx )、一酸化炭素
(CO)及び炭化水素(HC)を同時に浄化する排ガス
浄化方法及び排ガス浄化用触媒に関し、詳しくはパラジ
ウム(Pd)系の触媒を用いた排ガス浄化方法及び排ガ
ス浄化用触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より排ガス浄化用触媒として、CO
及びHCの酸化とNOx の還元とを同時に行って排ガス
を浄化する三元触媒が用いられている。このような三元
触媒としては、例えばコーディエライトなどからなる耐
熱性基材にγ−アルミナからなる多孔質担体層を形成
し、その多孔質担体層に白金(Pt)、ロジウム(R
h)あるいはパラジウム(Pd)などの触媒貴金属を担
持させたものが広く知られている。
及びHCの酸化とNOx の還元とを同時に行って排ガス
を浄化する三元触媒が用いられている。このような三元
触媒としては、例えばコーディエライトなどからなる耐
熱性基材にγ−アルミナからなる多孔質担体層を形成
し、その多孔質担体層に白金(Pt)、ロジウム(R
h)あるいはパラジウム(Pd)などの触媒貴金属を担
持させたものが広く知られている。
【0003】中でも、触媒貴金属としてPdを用いたP
d系三元触媒は、例えば特開平5−200286号公報
にも開示されているように、省資源、低コストの観点か
ら有望視されている。ところがPdは、PtやRhに比
べて触媒活性が低いために、Pd系触媒においてはPd
を多量に使用しなければならず、低コストの利点が生か
されないという不具合があった。
d系三元触媒は、例えば特開平5−200286号公報
にも開示されているように、省資源、低コストの観点か
ら有望視されている。ところがPdは、PtやRhに比
べて触媒活性が低いために、Pd系触媒においてはPd
を多量に使用しなければならず、低コストの利点が生か
されないという不具合があった。
【0004】そこでPd系三元触媒において触媒活性の
向上を図る技術の開発が進められ、特開昭60−814
19号公報には、内燃機関運転の空燃比を高空燃比側と
低空燃比側とに変動させるとともに、高空燃比時間に対
する低空燃比時間の時間比を所定範囲とし、かつ平均空
燃比を理論空燃比付近として、その排ガスをPd系触媒
と接触させる排気浄化方法が開示されている。この排気
浄化方法によれば、排ガス中のNOx 、CO及びHCを
比較的高い浄化率で浄化することができる。
向上を図る技術の開発が進められ、特開昭60−814
19号公報には、内燃機関運転の空燃比を高空燃比側と
低空燃比側とに変動させるとともに、高空燃比時間に対
する低空燃比時間の時間比を所定範囲とし、かつ平均空
燃比を理論空燃比付近として、その排ガスをPd系触媒
と接触させる排気浄化方法が開示されている。この排気
浄化方法によれば、排ガス中のNOx 、CO及びHCを
比較的高い浄化率で浄化することができる。
【0005】排ガスの雰囲気変動を強制的に行わない従
来の方法では、Pd系三元触媒の活性点であるPd表面
に排ガス中のHCやCO等の還元性物質が強く吸着し、
反応が抑制される。この現象は低温領域でとくに顕著で
ある。一方、特開昭60−81419号公報に開示の方
法では、排ガスの平均雰囲気は従来と同様であるが、低
空燃比側で吸着被毒したHCやCOが、酸素が過剰に含
まれる高空燃比側の排ガスで酸化浄化されるため、みか
け上、還元性物質の吸着被毒による活性低下が抑制され
る。
来の方法では、Pd系三元触媒の活性点であるPd表面
に排ガス中のHCやCO等の還元性物質が強く吸着し、
反応が抑制される。この現象は低温領域でとくに顕著で
ある。一方、特開昭60−81419号公報に開示の方
法では、排ガスの平均雰囲気は従来と同様であるが、低
空燃比側で吸着被毒したHCやCOが、酸素が過剰に含
まれる高空燃比側の排ガスで酸化浄化されるため、みか
け上、還元性物質の吸着被毒による活性低下が抑制され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが特開昭60−
81419号公報に開示の浄化方法では、低温領域では
Pdが高空燃比側でHCやCO等の還元性物質による吸
着被毒を除去するため、上記したようにNOx 、CO及
びHCを比較的高い浄化率で浄化することができる。一
方、高温領域ではPdの還元性物質による吸着被毒の度
合いは小さくなるものの、雰囲気変動を大きくした場
合、Pd表面における排ガスの組成が理論空燃比で燃焼
した排ガス組成から大きくずれてNOx 及びCOの浄化
率が低下するという問題があった。
81419号公報に開示の浄化方法では、低温領域では
Pdが高空燃比側でHCやCO等の還元性物質による吸
着被毒を除去するため、上記したようにNOx 、CO及
びHCを比較的高い浄化率で浄化することができる。一
方、高温領域ではPdの還元性物質による吸着被毒の度
合いは小さくなるものの、雰囲気変動を大きくした場
合、Pd表面における排ガスの組成が理論空燃比で燃焼
した排ガス組成から大きくずれてNOx 及びCOの浄化
率が低下するという問題があった。
【0007】この問題に対処するために、排ガス温度を
排気温度センサにより検出し、その検出値に基づいて高
温側では空燃比変動幅を小さくし、低温側では空燃比変
動幅を大きくする排ガス浄化方法が提案されている。し
かしこのような方法では、構成及び制御が複雑となりコ
スト面で不具合がある。本発明はこのような事情に鑑み
てなされたものであり、Pd系三元触媒において、排ガ
ス温度による空燃比変動幅の制御を行うことなく、空燃
比変動条件下における低温領域での高活性を維持し、か
つ高温領域における活性を向上させることを目的とす
る。
排気温度センサにより検出し、その検出値に基づいて高
温側では空燃比変動幅を小さくし、低温側では空燃比変
動幅を大きくする排ガス浄化方法が提案されている。し
かしこのような方法では、構成及び制御が複雑となりコ
スト面で不具合がある。本発明はこのような事情に鑑み
てなされたものであり、Pd系三元触媒において、排ガ
ス温度による空燃比変動幅の制御を行うことなく、空燃
比変動条件下における低温領域での高活性を維持し、か
つ高温領域における活性を向上させることを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本第
1発明の排ガス浄化方法の特徴は、内燃機関からの排ガ
ス中のNOx 、CO及びHCを同時に浄化する排ガス浄
化方法であって、排ガス流路の前段にはセリウム酸化物
を積極的に排除した第1Pd系触媒を配置するととも
に、排ガス流路の後段にはセリウム酸化物を含む第2P
d系触媒を配置し、下記(1)式を満たす条件で排ガス
を酸化性ガス及び還元性ガスに変動させて第1Pd系触
媒及び第2Pd系触媒と接触させることにある。
1発明の排ガス浄化方法の特徴は、内燃機関からの排ガ
ス中のNOx 、CO及びHCを同時に浄化する排ガス浄
化方法であって、排ガス流路の前段にはセリウム酸化物
を積極的に排除した第1Pd系触媒を配置するととも
に、排ガス流路の後段にはセリウム酸化物を含む第2P
d系触媒を配置し、下記(1)式を満たす条件で排ガス
を酸化性ガス及び還元性ガスに変動させて第1Pd系触
媒及び第2Pd系触媒と接触させることにある。
【0009】 0.2≦R≦1.2 (1) (1)式中、R=過剰な酸化還元当量(モル)/Pd担
持総量(モル)であり、過剰な酸化還元当量は、酸化性
ガス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気
ずれの時間積分値である。
持総量(モル)であり、過剰な酸化還元当量は、酸化性
ガス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気
ずれの時間積分値である。
【0010】第2発明の排ガス浄化方法の特徴は、第1
発明の排ガス浄化方法において、酸化性ガスと還元性ガ
スを変動させる場合の平均空燃比を14〜15としたこ
とにある。第3発明の排ガス浄化方法の特徴は、第1発
明又は第2発明の排ガス浄化方法において、酸化性ガス
及び還元性ガスを第1Pd系触媒及び第2Pd系触媒と
接触させる時間をそれぞれ1〜5秒としたことにある。
発明の排ガス浄化方法において、酸化性ガスと還元性ガ
スを変動させる場合の平均空燃比を14〜15としたこ
とにある。第3発明の排ガス浄化方法の特徴は、第1発
明又は第2発明の排ガス浄化方法において、酸化性ガス
及び還元性ガスを第1Pd系触媒及び第2Pd系触媒と
接触させる時間をそれぞれ1〜5秒としたことにある。
【0011】第4発明の排ガス浄化用触媒の特徴は、内
燃機関からの排ガス中のNOx 、CO及びHCを同時に
浄化する排ガス浄化用触媒であって、排ガス流路の前段
に配置されセリウム酸化物を積極的に排除した第1Pd
系触媒と、排ガス流路の後段に配置されセリウム酸化物
を含む第2Pd系触媒と、からなることにある。第5発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、第4発明の排ガス浄化
用触媒において、下記(2)式を満たす条件で酸化性ガ
ス及び還元性ガスに変動された排ガスと接触されるよう
にしたことにある。
燃機関からの排ガス中のNOx 、CO及びHCを同時に
浄化する排ガス浄化用触媒であって、排ガス流路の前段
に配置されセリウム酸化物を積極的に排除した第1Pd
系触媒と、排ガス流路の後段に配置されセリウム酸化物
を含む第2Pd系触媒と、からなることにある。第5発
明の排ガス浄化用触媒の特徴は、第4発明の排ガス浄化
用触媒において、下記(2)式を満たす条件で酸化性ガ
ス及び還元性ガスに変動された排ガスと接触されるよう
にしたことにある。
【0012】 0.2≦R≦1.2 (2) (2)式中、R=過剰な酸化還元当量(モル)/Pd担
持総量(モル)であり、過剰な酸化還元当量は、酸化性
ガス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気
ずれの時間積分値である。
持総量(モル)であり、過剰な酸化還元当量は、酸化性
ガス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気
ずれの時間積分値である。
【0013】
【発明の実施の形態】酸化性ガスとは、空燃比(A/
F)が理論空燃比より大きいリーン雰囲気の混合気が燃
焼した酸素などの酸化成分を多く含む排ガスをいう。ま
た還元性ガスとは、空燃比が理論空燃比(ストイキ)よ
り小さなリッチ雰囲気の混合気が燃焼したHC、COな
どの還元性成分を多く含む排ガスをいう。
F)が理論空燃比より大きいリーン雰囲気の混合気が燃
焼した酸素などの酸化成分を多く含む排ガスをいう。ま
た還元性ガスとは、空燃比が理論空燃比(ストイキ)よ
り小さなリッチ雰囲気の混合気が燃焼したHC、COな
どの還元性成分を多く含む排ガスをいう。
【0014】そして過剰な酸化還元当量Rは、酸化性ガ
ス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気ず
れの時間積分値であり、変動の幅を表す物理量である。
酸化性ガスが与えることのできる酸素のモル数と、還元
性ガスが受取ることのできる酸素のモル数のどちらが過
剰であってもよい。またPd担持総量は、第1Pd系触
媒に担持されたPdのモル数と第2Pd系触媒に担持さ
れたPdのモル数の和である。
ス及び還元性ガス変動による化学当量点からの雰囲気ず
れの時間積分値であり、変動の幅を表す物理量である。
酸化性ガスが与えることのできる酸素のモル数と、還元
性ガスが受取ることのできる酸素のモル数のどちらが過
剰であってもよい。またPd担持総量は、第1Pd系触
媒に担持されたPdのモル数と第2Pd系触媒に担持さ
れたPdのモル数の和である。
【0015】本発明の排ガス浄化方法では、酸化性ガス
及び還元性ガスに変動された排ガスが第1Pd系触媒と
第2Pd系触媒に接触される。排ガス温度が低温領域又
は高温領域のどちらであるかによって効率の差はあるも
のの、どちらであっても排ガスは以下のようにして効率
良く浄化される。 (a)低温の場合 (第1Pd系触媒)雰囲気の変動により還元性物質の吸
着被毒が緩和され、高活性が得られる。 (第2Pd系触媒)セリウムの存在により、触媒上はほ
ぼストイキとなるが、第1Pd系触媒により大部分の還
元性物質は浄化されているので、大きな被毒は受けな
い。 (b)高温の場合 (第1Pd系触媒)触媒上での反応が速いため、吸着被
毒の度合いが小さくなって、変動による効果は逆にスト
イキから外れてしまうというマイナス効果となり、高活
性は得られない。 (第2Pd系触媒)セリウム酸化物が酸素を吸蔵・放出
するため、Pd近傍は理論空燃比の排ガス組成に近くな
るので触媒活性が高く、還元性物質が効率良く酸化浄化
され、NO x も還元浄化される。
及び還元性ガスに変動された排ガスが第1Pd系触媒と
第2Pd系触媒に接触される。排ガス温度が低温領域又
は高温領域のどちらであるかによって効率の差はあるも
のの、どちらであっても排ガスは以下のようにして効率
良く浄化される。 (a)低温の場合 (第1Pd系触媒)雰囲気の変動により還元性物質の吸
着被毒が緩和され、高活性が得られる。 (第2Pd系触媒)セリウムの存在により、触媒上はほ
ぼストイキとなるが、第1Pd系触媒により大部分の還
元性物質は浄化されているので、大きな被毒は受けな
い。 (b)高温の場合 (第1Pd系触媒)触媒上での反応が速いため、吸着被
毒の度合いが小さくなって、変動による効果は逆にスト
イキから外れてしまうというマイナス効果となり、高活
性は得られない。 (第2Pd系触媒)セリウム酸化物が酸素を吸蔵・放出
するため、Pd近傍は理論空燃比の排ガス組成に近くな
るので触媒活性が高く、還元性物質が効率良く酸化浄化
され、NO x も還元浄化される。
【0016】本発明では、酸化性ガス及び還元性ガスは
上記(1)式又は(2)式を満たすように構成されてい
る。Rが0.2未満となると、上記した雰囲気変動の効
果が低下し触媒活性が低下するため好ましくない。また
Rが1.2を超えると、触媒上の雰囲気が理論空燃比の
排ガス組成から大きくずれてしまい、上記した雰囲気変
動の効果が得られず触媒活性が低下するため好ましくな
い。特に好ましい範囲は、0.3≦R≦0.7である。
上記(1)式又は(2)式を満たすように構成されてい
る。Rが0.2未満となると、上記した雰囲気変動の効
果が低下し触媒活性が低下するため好ましくない。また
Rが1.2を超えると、触媒上の雰囲気が理論空燃比の
排ガス組成から大きくずれてしまい、上記した雰囲気変
動の効果が得られず触媒活性が低下するため好ましくな
い。特に好ましい範囲は、0.3≦R≦0.7である。
【0017】排ガスを酸化性ガスと還元性ガスに変動さ
せるには、混合気の空燃比をリーンとリッチに変動させ
ることで達成できるが、このときの平均空燃比は14〜
15の範囲とすることが望ましい。この範囲とすること
で触媒活性を最も高く維持することができる。ストイキ
である14.7近傍とするのが特に好ましい。また、酸
化性ガス及び還元性ガスを第1Pd系触媒及び第2Pd
系触媒と接触させる時間は、それぞれ1〜5秒とするの
が望ましい。つまり、酸化性ガス又は還元性ガスに変動
させる度に、それぞれ1〜5秒ずつ接触させるのが好ま
しい。この時間が1秒より短いと、酸化性ガスと還元性
ガスとが触媒上もしくは排ガス流路途中で混合してしま
い、変動させる効果が得られない。また5秒より長く接
触させると、還元性物質量がPd上への吸着能を超えて
しまい、また酸素量もセリウム酸化物の酸素吸蔵能を超
えてしまうため、浄化性能が低下する。
せるには、混合気の空燃比をリーンとリッチに変動させ
ることで達成できるが、このときの平均空燃比は14〜
15の範囲とすることが望ましい。この範囲とすること
で触媒活性を最も高く維持することができる。ストイキ
である14.7近傍とするのが特に好ましい。また、酸
化性ガス及び還元性ガスを第1Pd系触媒及び第2Pd
系触媒と接触させる時間は、それぞれ1〜5秒とするの
が望ましい。つまり、酸化性ガス又は還元性ガスに変動
させる度に、それぞれ1〜5秒ずつ接触させるのが好ま
しい。この時間が1秒より短いと、酸化性ガスと還元性
ガスとが触媒上もしくは排ガス流路途中で混合してしま
い、変動させる効果が得られない。また5秒より長く接
触させると、還元性物質量がPd上への吸着能を超えて
しまい、また酸素量もセリウム酸化物の酸素吸蔵能を超
えてしまうため、浄化性能が低下する。
【0018】本発明にいう第1Pd系触媒としては、ア
ルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、シリカ−アル
ミナ、ゼオライトなどからなる多孔質担体と、多孔質担
体に担持されたPd、Pd−Ptなどの少なくともPd
を含む触媒貴金属とから構成されたものが用いられる。
Pdの担持量は、多孔質担体1リットル当たり0.1〜
20gが望ましい。0.1g/Lより少ないとPdの触
媒活性が得られず、20g/Lを超えて担持しても効果
が飽和しコスト面で不具合が生じる。この第1Pd系触
媒にはセリウム酸化物を含まないことが望ましいが、例
えば0.01モル/L以下などセリウム酸化物の作用が
表出しない量であれば含んでいても差し支えない。
ルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、シリカ−アル
ミナ、ゼオライトなどからなる多孔質担体と、多孔質担
体に担持されたPd、Pd−Ptなどの少なくともPd
を含む触媒貴金属とから構成されたものが用いられる。
Pdの担持量は、多孔質担体1リットル当たり0.1〜
20gが望ましい。0.1g/Lより少ないとPdの触
媒活性が得られず、20g/Lを超えて担持しても効果
が飽和しコスト面で不具合が生じる。この第1Pd系触
媒にはセリウム酸化物を含まないことが望ましいが、例
えば0.01モル/L以下などセリウム酸化物の作用が
表出しない量であれば含んでいても差し支えない。
【0019】なお、第1Pd系触媒に酸素吸蔵・放出作
用を奏するだけのセリウム酸化物が含まれると、酸素吸
蔵・放出作用により排ガスの雰囲気変動の差が小さくな
るため低温活性が低下する。したがって第1Pd系触媒
からは積極的にセリウム酸化物を排除するようにした。
第2Pd系触媒としては、アルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニア、シリカ−アルミナ、ゼオライトなどから
なる多孔質担体と、多孔質担体に担持されたPd、Pd
−Ptなどの少なくともPdを含む触媒貴金属と、セリ
ウム酸化物と、から構成されたものが用いられる。Pd
の担持量は、多孔質担体1リットル当たり0.1〜20
gが望ましい。0.1g/Lより少ないとPdの触媒活
性が得られず、20g/Lを超えて担持しても効果が飽
和しコスト面で不具合が生じる。またセリウム酸化物
は、多孔質担体に含まれていてもよいし、多孔質担体に
担持されていてもよい。このセリウム酸化物の含有量
は、多孔質担体1リットル当たり0.05〜3モルが望
ましい。0.05モル/Lより少ないとセリウム酸化物
による酸素吸蔵・放出能が得られず、3モル/Lを超え
て含有しても効果が飽和する。
用を奏するだけのセリウム酸化物が含まれると、酸素吸
蔵・放出作用により排ガスの雰囲気変動の差が小さくな
るため低温活性が低下する。したがって第1Pd系触媒
からは積極的にセリウム酸化物を排除するようにした。
第2Pd系触媒としては、アルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニア、シリカ−アルミナ、ゼオライトなどから
なる多孔質担体と、多孔質担体に担持されたPd、Pd
−Ptなどの少なくともPdを含む触媒貴金属と、セリ
ウム酸化物と、から構成されたものが用いられる。Pd
の担持量は、多孔質担体1リットル当たり0.1〜20
gが望ましい。0.1g/Lより少ないとPdの触媒活
性が得られず、20g/Lを超えて担持しても効果が飽
和しコスト面で不具合が生じる。またセリウム酸化物
は、多孔質担体に含まれていてもよいし、多孔質担体に
担持されていてもよい。このセリウム酸化物の含有量
は、多孔質担体1リットル当たり0.05〜3モルが望
ましい。0.05モル/Lより少ないとセリウム酸化物
による酸素吸蔵・放出能が得られず、3モル/Lを超え
て含有しても効果が飽和する。
【0020】なお、第1Pd系触媒及び第2Pd系触媒
には、助触媒としてリチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジウム、セシウム、フランシウムなどのアルカリ金
属、バリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属、スカンジ
ウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジ
ム、ネオジムなどの希土類元素、あるいはニオブ、ジル
コニア、イットリア、チタニアなどを担持することもで
きる。
には、助触媒としてリチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジウム、セシウム、フランシウムなどのアルカリ金
属、バリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属、スカンジ
ウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジ
ム、ネオジムなどの希土類元素、あるいはニオブ、ジル
コニア、イットリア、チタニアなどを担持することもで
きる。
【0021】また多孔質担体の形状は、ガスと触媒との
接触効率が高ければ特に制限されず、ペレット状、ハニ
カム状などとすることができる。そして多孔質担体自体
からその形状に形成してもよく、コーディエライトやメ
タルなどから形成されたモノリス基材に多孔質担体をコ
ートして用いることもできる。そして第1Pd系触媒と
第2Pd系触媒とは、例えば一体のハニカム担体の前段
と後段に連続するように形成してもよいし、別体として
形成し排ガス流路に間隔を隔てて配置することもでき、
両触媒間の距離に制限はない。
接触効率が高ければ特に制限されず、ペレット状、ハニ
カム状などとすることができる。そして多孔質担体自体
からその形状に形成してもよく、コーディエライトやメ
タルなどから形成されたモノリス基材に多孔質担体をコ
ートして用いることもできる。そして第1Pd系触媒と
第2Pd系触媒とは、例えば一体のハニカム担体の前段
と後段に連続するように形成してもよいし、別体として
形成し排ガス流路に間隔を隔てて配置することもでき、
両触媒間の距離に制限はない。
【0022】排ガスを酸化性ガスと還元性ガスとに変動
させるには、電子燃料制御装置など周知の手段により混
合気の空燃比を変動させることで行うことができる。ま
た(1)又は(2)式のRを0.2〜1.2の範囲に維
持するには、Pdの担持総量、それぞれのガスと触媒と
の接触時間、酸化還元当量などを適宜設定することで行
うことができる。このRを式で示せば、下式となる。
させるには、電子燃料制御装置など周知の手段により混
合気の空燃比を変動させることで行うことができる。ま
た(1)又は(2)式のRを0.2〜1.2の範囲に維
持するには、Pdの担持総量、それぞれのガスと触媒と
の接触時間、酸化還元当量などを適宜設定することで行
うことができる。このRを式で示せば、下式となる。
【0023】
【数1】
【0024】つまり、(3)式で計算されるRの値が
0.2〜1.2の範囲であれば、Pdの担持総量、酸化
性ガス、還元性ガスと触媒との接触時間、酸化還元当量
などを適宜設定することができる。例えばPdの担持総
量が3g(0.03モル)の場合、接触時間を1秒とし
1秒当たりに接触するガスの酸化還元当量を0.006
〜0.034とすれば、Rを0.2〜1.2の範囲に維
持することができる。つまり、酸化還元当量が0.00
6の場合には、この値をPdの担持総量0.03モルで
割って、Rは0.2となり、0.034の場合には同様
にRは1.1となる。
0.2〜1.2の範囲であれば、Pdの担持総量、酸化
性ガス、還元性ガスと触媒との接触時間、酸化還元当量
などを適宜設定することができる。例えばPdの担持総
量が3g(0.03モル)の場合、接触時間を1秒とし
1秒当たりに接触するガスの酸化還元当量を0.006
〜0.034とすれば、Rを0.2〜1.2の範囲に維
持することができる。つまり、酸化還元当量が0.00
6の場合には、この値をPdの担持総量0.03モルで
割って、Rは0.2となり、0.034の場合には同様
にRは1.1となる。
【0025】また、接触時間が2秒の場合には、1秒当
たりに接触するガスの酸化還元当量を0.003〜0.
017とすれば、Rを0.2〜1.2の範囲に維持する
ことができる。つまり、上式と同様の計算式により、酸
化還元当量が0.003の場合触媒との接触時間は2秒
であるため、R=(0.003×2)/0.03=0.
2となり、酸化還元当量が0.017の場合同様にして
R=(0.017×2)/0.03=1.1となる。
たりに接触するガスの酸化還元当量を0.003〜0.
017とすれば、Rを0.2〜1.2の範囲に維持する
ことができる。つまり、上式と同様の計算式により、酸
化還元当量が0.003の場合触媒との接触時間は2秒
であるため、R=(0.003×2)/0.03=0.
2となり、酸化還元当量が0.017の場合同様にして
R=(0.017×2)/0.03=1.1となる。
【0026】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。なお、以下の例において「部」は
特にことわらない限り「重量部」を示す。 <触媒の調製>アルミナ粉末100部と、アルミナゾル
(アルミナ含有率10重量%)70部と、40重量%硝
酸アルミニウム水溶液15部及び水30部を混合し、コ
ーティング用スラリーを調製した。
に具体的に説明する。なお、以下の例において「部」は
特にことわらない限り「重量部」を示す。 <触媒の調製>アルミナ粉末100部と、アルミナゾル
(アルミナ含有率10重量%)70部と、40重量%硝
酸アルミニウム水溶液15部及び水30部を混合し、コ
ーティング用スラリーを調製した。
【0027】このスラリーにコーディエライト質ハニカ
ム担体を浸漬し、引き上げた後余分なスラリーを吹き払
い、乾燥後600℃で1時間焼成してアルミナコート層
を形成した。コート量はハニカム担体の体積1リットル
当たり120gである。このアルミナコート層をもつハ
ニカム担体を硝酸パラジウム水溶液に浸漬し、引き上げ
て余分な水滴を吹き払った後250℃で乾燥してPdを
担持させた。Pdの担持量は表1に示すとおりである。
ム担体を浸漬し、引き上げた後余分なスラリーを吹き払
い、乾燥後600℃で1時間焼成してアルミナコート層
を形成した。コート量はハニカム担体の体積1リットル
当たり120gである。このアルミナコート層をもつハ
ニカム担体を硝酸パラジウム水溶液に浸漬し、引き上げ
て余分な水滴を吹き払った後250℃で乾燥してPdを
担持させた。Pdの担持量は表1に示すとおりである。
【0028】次に、Ce、La及びBaの硝酸塩の水溶
液を用意し、表1示す担持量となるように混合した混合
溶液に上記のPd担持担体を浸漬し、引き上げて余分な
水滴を吹き払って乾燥後600℃で1時間焼成して、表
1に示すA〜Eの5種類の触媒を調製した。
液を用意し、表1示す担持量となるように混合した混合
溶液に上記のPd担持担体を浸漬し、引き上げて余分な
水滴を吹き払って乾燥後600℃で1時間焼成して、表
1に示すA〜Eの5種類の触媒を調製した。
【0029】
【表1】 <評価試験>A〜Eの触媒をそれぞれ第1Pd系触媒及
び第2Pd系触媒とし、表3に示すように組み合わせて
実施例及び比較例の触媒として評価試験を行った。第1
Pd系触媒及び第2Pd系触媒の容積は同一とし、合計
容積が35ccとなるようにした。
び第2Pd系触媒とし、表3に示すように組み合わせて
実施例及び比較例の触媒として評価試験を行った。第1
Pd系触媒及び第2Pd系触媒の容積は同一とし、合計
容積が35ccとなるようにした。
【0030】評価試験は、第1Pd系触媒がガス流路の
前段、第2Pd系触媒が後段となるように評価装置に配
置し、表2に示す組成のリッチ雰囲気とリーン雰囲気の
モデルガスを用い、化学当量点に対し変動幅4%で図1
に示すように交互に同じ時間だけ流した。ガス流量は5
0L/minであり、入りガス温度を徐々に昇温してN
Ox 、CO及びHCの50%浄化温度をそれぞれ測定し
た。また400℃におけるNOx 、CO及びHCの浄化
率も測定した。結果を表3に示す。
前段、第2Pd系触媒が後段となるように評価装置に配
置し、表2に示す組成のリッチ雰囲気とリーン雰囲気の
モデルガスを用い、化学当量点に対し変動幅4%で図1
に示すように交互に同じ時間だけ流した。ガス流量は5
0L/minであり、入りガス温度を徐々に昇温してN
Ox 、CO及びHCの50%浄化温度をそれぞれ測定し
た。また400℃におけるNOx 、CO及びHCの浄化
率も測定した。結果を表3に示す。
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】<評価>比較例1では、第1Pd系触媒及
び第2Pd系触媒ともににセリウム酸化物が含まれない
ため、400℃におけるNOx の浄化率が低く高温活性
が低下している。また比較例2では、第1Pd系触媒に
もセリウム酸化物が含まれているため、50%浄化温度
が高く低温活性が低下していることがわかる。また比較
例3では、第1Pd系触媒にセリウム酸化物が含まれ、
第2Pd系触媒にはセリウム酸化物が含まれておらず、
丁度実施例1と逆の構成である。しかし実施例1と比較
すると50%浄化温度が高く、低温活性が低下している
ことがわかる。
び第2Pd系触媒ともににセリウム酸化物が含まれない
ため、400℃におけるNOx の浄化率が低く高温活性
が低下している。また比較例2では、第1Pd系触媒に
もセリウム酸化物が含まれているため、50%浄化温度
が高く低温活性が低下していることがわかる。また比較
例3では、第1Pd系触媒にセリウム酸化物が含まれ、
第2Pd系触媒にはセリウム酸化物が含まれておらず、
丁度実施例1と逆の構成である。しかし実施例1と比較
すると50%浄化温度が高く、低温活性が低下している
ことがわかる。
【0034】さらに比較例4〜6ではRが0.2より小
さいために50%浄化温度が高く低温活性に劣り、比較
例7〜9ではRが1.2より大きいために400℃にお
けるNOx 浄化率とCOの浄化率が低く高温活性に劣る
ことがわかる。しかし各実施例においては、NOx 、C
O及びHCの50%浄化温度が低く低温活性に優れてい
ることが明らかであり、400℃におけるNOx 、CO
及びHCの浄化率が高いことから高温活性にも優れてい
ることが明らかである。
さいために50%浄化温度が高く低温活性に劣り、比較
例7〜9ではRが1.2より大きいために400℃にお
けるNOx 浄化率とCOの浄化率が低く高温活性に劣る
ことがわかる。しかし各実施例においては、NOx 、C
O及びHCの50%浄化温度が低く低温活性に優れてい
ることが明らかであり、400℃におけるNOx 、CO
及びHCの浄化率が高いことから高温活性にも優れてい
ることが明らかである。
【0035】こで、実施例1を例にとって、Rの求め方
について具体的に説明する。表2に示すモデルガスのう
ち、リーン側のガス組成を用いてRを計算する。表2に
示すモデルガスのうち、各成分の酸化還元モル当量、す
なわちその成分1molにとって与えることのできる酸
素原子量(mol)は、NO,C3 H6 ,CO/H2,
O2 につきそれぞれ+1,−3,−1,+2となる。こ
こで(+)は与えることのできる酸素量(mol)、
(−)は受取ることのできる酸素量(mol)を示す。
について具体的に説明する。表2に示すモデルガスのう
ち、リーン側のガス組成を用いてRを計算する。表2に
示すモデルガスのうち、各成分の酸化還元モル当量、す
なわちその成分1molにとって与えることのできる酸
素原子量(mol)は、NO,C3 H6 ,CO/H2,
O2 につきそれぞれ+1,−3,−1,+2となる。こ
こで(+)は与えることのできる酸素量(mol)、
(−)は受取ることのできる酸素量(mol)を示す。
【0036】上記各成分の組成比から、酸化還元モル当
量を表2をもとにppmで示すと、 1200−1460×3−6000+12600×2=
16020(ppm) この分の酸化還元当量をもつモデルガスが、ガス流速5
0L/minで触媒を通過するため、上記16020
(ppm)を単位時間当たり触媒を通過するリットル数
に換算すれば、(50×16020)/1000000
=0.801L/min。これを1秒当たりに換算すれ
ば、0.801/60=0.0134L/min。次に
この値をmolに換算すれば、0.0134/22.4
=6×10 -4mol/secとなる。この値は、実施例
1に示す変動周期2secの1sec当たりの酸化還元
当量を示している。
量を表2をもとにppmで示すと、 1200−1460×3−6000+12600×2=
16020(ppm) この分の酸化還元当量をもつモデルガスが、ガス流速5
0L/minで触媒を通過するため、上記16020
(ppm)を単位時間当たり触媒を通過するリットル数
に換算すれば、(50×16020)/1000000
=0.801L/min。これを1秒当たりに換算すれ
ば、0.801/60=0.0134L/min。次に
この値をmolに換算すれば、0.0134/22.4
=6×10 -4mol/secとなる。この値は、実施例
1に示す変動周期2secの1sec当たりの酸化還元
当量を示している。
【0037】ここで、実施例1においてPdの担持総量
は6g/L(0.0566mol/L)であって、この
うち容積は35ccで評価を行っている。したがって該
容積中のPdの総量(mol)は、0.0566×35
/1000=0.002mol/35ccとなり、よっ
てRは、(3)式に従えば(6×10-4)/0.002
=0.3となる。リッチ側も同様に計算してR=0.3
となる。以下、上記と同様に計算してR=0.3とな
る。
は6g/L(0.0566mol/L)であって、この
うち容積は35ccで評価を行っている。したがって該
容積中のPdの総量(mol)は、0.0566×35
/1000=0.002mol/35ccとなり、よっ
てRは、(3)式に従えば(6×10-4)/0.002
=0.3となる。リッチ側も同様に計算してR=0.3
となる。以下、上記と同様に計算してR=0.3とな
る。
【0038】
【発明の効果】すなわち本発明によれば、排ガス温度に
より雰囲気変動を制御するような複雑な制御を行うこと
なく、低温から高温まで広い温度領域でNOx 、CO及
びHCを効率良く浄化することができる。またPtやR
hに比べて安価なPdを用い、しかもその量は従来に比
べて少量でよいので、本発明の排ガス浄化用触媒はきわ
めて安価となる。
より雰囲気変動を制御するような複雑な制御を行うこと
なく、低温から高温まで広い温度領域でNOx 、CO及
びHCを効率良く浄化することができる。またPtやR
hに比べて安価なPdを用い、しかもその量は従来に比
べて少量でよいので、本発明の排ガス浄化用触媒はきわ
めて安価となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における雰囲気変動の概念を
示す説明図である。
示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/24 ZAB B01J 23/56 301A
Claims (5)
- 【請求項1】 内燃機関からの排ガス中の窒素酸化物、
一酸化炭素及び炭化水素を同時に浄化する排ガス浄化方
法であって、 排ガス流路の前段にはセリウム酸化物を積極的に排除し
た第1パラジウム系触媒を配置するとともに、排ガス流
路の後段にはセリウム酸化物を含む第2パラジウム系触
媒を配置し、下記(1)式を満たす条件で排ガスを酸化
性ガス及び還元性ガスに変動させて該第1パラジウム系
触媒及び該第2パラジウム系触媒と接触させることを特
徴とする排ガス浄化方法。 0.2≦R≦1.2 (1) (1)式中、 R=過剰な酸化還元当量(モル)/パラジウム担持総量
(モル)であり、 過剰な酸化還元当量は、酸化性ガス及び還元性ガス変動
による化学当量点からの雰囲気ずれの時間積分値であ
る。 - 【請求項2】 酸化性ガスと還元性ガスを変動させる場
合の平均空燃比は14〜15であることを特徴とする請
求項1記載の排ガス浄化方法。 - 【請求項3】 酸化性ガス及び還元性ガスを第1パラジ
ウム系触媒及び第2パラジウム系触媒と接触させる時間
はそれぞれ1〜5秒であることを特徴とする請求項1又
は請求項2記載の排ガス浄化方法。 - 【請求項4】 内燃機関からの排ガス中の窒素酸化物、
一酸化炭素及び炭化水素を同時に浄化する排ガス浄化用
触媒であって、 排ガス流路の前段に配置されセリウム酸化物を積極的に
排除した第1パラジウム系触媒と、排ガス流路の後段に
配置されセリウム酸化物を含む第2パラジウム系触媒
と、からなることを特徴とする排ガス浄化用触媒。 - 【請求項5】 下記(2)式を満たす条件で酸化性ガス
及び還元性ガスに変動された排ガスと接触されることを
特徴とする請求項4記載の排ガス浄化用触媒。 0.2≦R≦1.2 (2) (2)式中、 R=過剰な酸化還元当量(モル)/パラジウム担持総量
(モル)であり、 過剰な酸化還元当量は、酸化性ガス及び還元性ガス変動
による化学当量点からの雰囲気ずれの時間積分値であ
る。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7244339A JPH0985055A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7244339A JPH0985055A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0985055A true JPH0985055A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17117243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7244339A Pending JPH0985055A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0985055A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013256954A (ja) * | 2002-09-13 | 2013-12-26 | Johnson Matthey Plc | 圧縮着火機関およびそのための排気機構 |
WO2017159628A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
US10612438B2 (en) | 2016-10-14 | 2020-04-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification apparatus for internal combustion engine |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP7244339A patent/JPH0985055A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013256954A (ja) * | 2002-09-13 | 2013-12-26 | Johnson Matthey Plc | 圧縮着火機関およびそのための排気機構 |
WO2017159628A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
JPWO2017159628A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2019-01-24 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
US11110435B2 (en) | 2016-03-18 | 2021-09-07 | Cataler Corporation | Exhaust gas purification catalyst |
US10612438B2 (en) | 2016-10-14 | 2020-04-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification apparatus for internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3358766B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP4098835B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
JPH05261287A (ja) | 排気ガス浄化用触媒および排気ガス浄化方法 | |
JP3216858B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒及びその製造方法 | |
JP3821343B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
JP3798727B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JPH08192051A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP3685463B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
CN100449122C (zh) | 用于净化废气的催化剂和评估其低温净化能力的方法 | |
CN101678331B (zh) | S吸留催化剂及排气净化装置 | |
JP3555694B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
JP2000015101A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP3378096B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP3532979B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP3335755B2 (ja) | 排気ガス浄化用触媒 | |
JP2004216224A (ja) | NOx吸蔵還元型触媒 | |
JPH10249199A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JPH0985055A (ja) | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 | |
JP3551346B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
JPH0985093A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JPH0857315A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JPH08281071A (ja) | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒 | |
JP2000157867A (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP4079622B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
JP3320855B2 (ja) | 排気ガス浄化方法 |