JP2008075610A - Exhaust treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼装置から排出され種々の排出物質を含む気体（排気）を処理する排気処理装置に関する。 The present invention relates to an exhaust treatment device for treating a gas (exhaust gas) discharged from a combustion device and containing various exhaust substances.
燃焼装置からの排気を浄化して大気汚染の拡大を抑制することは重要な課題であるが、特許文献１に記載されるように、例えば、ディーゼル機関において、排気が導かれる排気通路の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯｘ（窒素酸化物）をＨＣ（炭化水素）と反応させ得るよう反応選択性を高めたＨＣ（炭化水素）選択還元型ＮＯｘ触媒｛ＨＣ−ＳＣＲ（ＨＣ−Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）方式の触媒（以下、ＨＣ−ＳＣＲ触媒とも言う）｝を介装し、該ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒の排気上流側に必要量のＨＣを添加して該ＨＣをＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒上で排気中のＮＯｘと還元反応させ、これによりＮＯｘの排出量の低減を図るようにしたものがある。 Although it is an important issue to purify the exhaust from the combustion device and suppress the expansion of air pollution, as described in Patent Document 1, for example, in a diesel engine, in the middle of an exhaust passage through which exhaust is guided HC (hydrocarbon) selective reduction type NOx catalyst having improved reaction selectivity so that NOx (nitrogen oxide) can selectively react with HC (hydrocarbon) even in the presence of oxygen {HC-SCR (HC-Selective Catalytic) Reduction type catalyst (hereinafter also referred to as HC-SCR catalyst)}, a required amount of HC is added to the exhaust upstream side of the HC selective reduction type NOx catalyst, and the HC is reduced to the HC selective reduction type NOx catalyst. In some cases, a reduction reaction with NOx in the exhaust gas is performed to reduce the NOx emission amount.
また、例えば、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒を利用した、次のような排気処理装置も提案されている。このものは、図６に示すように、ディーゼル機関１から排出された排気が、排気通路２を介して排気処理装置３に導かれる。前記排気処理装置３には、排気上流側から、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５、酸化触媒４、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６が、この順番で配設されると共に、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５の排気上流側に、排気に対して燃料を添加供給するための燃料添加装置７が介装されている。 Further, for example, the following exhaust treatment device using an HC selective reduction type NOx catalyst has been proposed. In this apparatus, as shown in FIG. 6, the exhaust discharged from the diesel engine 1 is guided to the exhaust treatment device 3 through the exhaust passage 2. In the exhaust treatment device 3, an HC-SCR catalyst 5, an oxidation catalyst 4, and a catalyzed diesel particulate filter 6 are disposed in this order from the exhaust upstream side, and the exhaust upstream of the HC-SCR catalyst 5 is disposed. On the side, a fuel addition device 7 for adding and supplying fuel to the exhaust is interposed.
ここで、前記燃料添加装置７は、燃料タンク７Ｃに収容される燃料（ＨＣ）を燃料加圧ポンプ７Ｂを介して燃料添加ノズル７Ａに給送し、該燃料添加ノズル７Ａは排気通路２を流れる排気に対して燃料（ＨＣ）を添加供給し、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５において、前記燃料添加と排気中のＮＯｘとを反応させて、ＮＯｘの浄化を図る。 Here, the fuel addition device 7 feeds the fuel (HC) stored in the fuel tank 7C to the fuel addition nozzle 7A via the fuel pressurizing pump 7B, and the fuel addition nozzle 7A flows through the exhaust passage 2. Fuel (HC) is added and supplied to the exhaust, and the HC-SCR catalyst 5 reacts the fuel addition with NOx in the exhaust to purify NOx.
そして、その排気下流側において、酸化触媒４で排気中のＨＣ、ＣＯ等を酸化除去すると共に、ＰＭを触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６で捕集して排気中からＰＭを除去することで、排気に含まれる各種の有害物質の大気中への排出を抑制している。 Then, on the downstream side of the exhaust gas, the oxidation catalyst 4 oxidizes and removes HC, CO, etc., and PM is collected by the catalyzed diesel particulate filter 6 to remove PM from the exhaust gas. Controls the release of various harmful substances contained in the atmosphere.
なお、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６は、排気中のＰＭ（パティキュレートマター：粒子状物質＝主に黒煙（スス）、ＳＯＦと称される燃え残った燃料や潤滑油の成分、サルフェートと称される軽油燃料中の硫黄分から生成される成分を含む）の大気への排出を抑えるために排気中のＰＭを捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタであって、当該ディーゼルパティキュレートフィルタを酸化触媒の反応熱を利用して良好に再生可能にするために酸化触媒を一体的に担持させたディーゼルパティキュレートフィルタである。
本発明者等は、種々の実験研究を重ねるうちに、特許文献１に記載のものや、図６に示したものでは、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５の有するＮＯｘ還元作用を有効に利用できていないことを解明する一方、かかる解明の結果に基づいて前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５のＮＯｘ還元作用をより効率良く発揮させることができる手法を見出した。 The inventors have not been able to effectively utilize the NOx reduction action of the HC-SCR catalyst 5 in the one described in Patent Document 1 or the one shown in FIG. On the other hand, on the basis of the results of such elucidation, a technique has been found that allows the HC-SCR catalyst 5 to exhibit the NOx reduction action more efficiently.
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、炭化水素（ＨＣ）選択還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元作用を有効に発揮させＮＯｘの浄化処理を効率的に行うことができる排気処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and provides an exhaust treatment device that can effectively perform a NOx purification process by effectively exhibiting a NOx reduction action of a hydrocarbon (HC) selective reduction type NOx catalyst. For the purpose.
本発明に係る排気処理装置は、
燃焼装置から排気通路を介して排出される排気を処理する排気処理装置であって、
排気中の所定の成分に対して酸化処理を施すための酸化触媒と、
排気通路に炭化水素を供給する炭化水素供給手段と、
ＮＯｘを炭化水素と反応させ得るよう反応選択性を高めた炭化水素選択還元型ＮＯｘ触媒と、
が、排気下流側に向けて、この順番で前記排気通路に介装されることを特徴とする。
An exhaust treatment apparatus according to the present invention includes:
An exhaust treatment device for treating exhaust gas discharged from a combustion device through an exhaust passage,
An oxidation catalyst for subjecting predetermined components in the exhaust to oxidation treatment;
Hydrocarbon supply means for supplying hydrocarbons to the exhaust passage;
A hydrocarbon selective reduction type NOx catalyst having enhanced reaction selectivity so that NOx can be reacted with a hydrocarbon;
Are arranged in the exhaust passage in this order toward the exhaust downstream side.
また、本発明に係る排気処理装置は、前記炭化水素供給手段と、前記ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒と、の間に、前記炭化水素供給手段から供給された炭化水素と、前記排気通路を流れる排気と、を混合するための混合手段が介装されることができる。 Further, the exhaust treatment apparatus according to the present invention includes a hydrocarbon supplied from the hydrocarbon supply unit and an exhaust gas flowing through the exhaust passage between the hydrocarbon supply unit and the HC selective reduction type NOx catalyst. And a mixing means for mixing.
なお、本発明に係る排気処理装置は、前記排気通路内のパティキュレートマターを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタが、前記炭化水素選択還元型ＮＯｘ触媒の排気下流側において、前記排気通路に介装されることができる。 In the exhaust treatment device according to the present invention, a diesel particulate filter that collects particulate matter in the exhaust passage is interposed in the exhaust passage on the exhaust downstream side of the hydrocarbon selective reduction type NOx catalyst. Can.
本発明によれば、ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元作用を有効に発揮させ、ＮＯｘの浄化処理を効率的に行うことができる排気処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exhaust-gas treatment apparatus which can exhibit the NOx reduction effect | action of a HC selective reduction type NOx catalyst effectively, and can perform the purification process of NOx efficiently can be provided.
以下、本発明に係る実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態では、内燃機関１０から排出された排気が排気通路２０を介して排気処理装置３０に導かれる。なお、内燃機関１０は、例えばディーゼル燃焼を行うディーゼルエンジンとすることができるが、これに限定されるものではなく、排気を伴う燃焼装置であれば、ガソリンエンジンその他の内燃機関の他、外燃機関とすることもでき、燃焼方式に拘わらず、あらゆる移動式・定置式の燃焼装置とすることができる。 As shown in FIG. 1, in the first embodiment of the present invention, the exhaust discharged from the internal combustion engine 10 is guided to the exhaust treatment device 30 via the exhaust passage 20. The internal combustion engine 10 can be, for example, a diesel engine that performs diesel combustion. However, the present invention is not limited to this, and any internal combustion engine other than a gasoline engine or other internal combustion engine may be used as long as it is a combustion apparatus that includes exhaust gas. It can also be an engine, and can be any mobile or stationary combustion device regardless of the combustion method.
前記排気処理装置３０には、排気上流側から、酸化触媒４０、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６０が、この順番で配設されると共に、前記酸化触媒４０と前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０との間に、排気に対して燃料（ＨＣ）を添加供給可能な燃料添加装置７０が介装されている。 The exhaust treatment device 30 is provided with an oxidation catalyst 40, an HC-SCR catalyst 50, and a catalyzed diesel particulate filter 60 in this order from the exhaust upstream side, and the oxidation catalyst 40 and the HC-SCR. A fuel addition device 70 capable of adding and supplying fuel (HC) to the exhaust is interposed between the catalyst 50 and the catalyst 50.
前記酸化触媒４０は、内燃機関１０から排出される排気中のＮＯを酸化してＮＯ２に変換する。また、排気中のＨＣ、ＣＯ等を酸化してこれらを浄化する。 The oxidation catalyst 40 is converted to NO 2 by oxidizing NO in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10. Also, HC, CO, etc. in the exhaust are oxidized to purify them.
前記燃料添加装置７０は、本発明に係る炭化水素供給手段に相当し、燃料タンク７３に収容される燃料（軽油その他の燃料であって良い）を燃料ポンプ７２により、前記酸化触媒４０と前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０との間の排気通路に臨んで設けられる燃料添加ノズル７１に給送し、該燃料添加ノズル７１は前記酸化触媒４０を通過した排気に対して燃料（ＨＣ）を噴射供給する。 The fuel addition device 70 corresponds to the hydrocarbon supply means according to the present invention, and the fuel (which may be light oil or other fuel) accommodated in the fuel tank 73 is fed by the fuel pump 72 to the oxidation catalyst 40 and the HC. -It feeds to the fuel addition nozzle 71 provided facing the exhaust passage with the SCR catalyst 50, and the fuel addition nozzle 71 injects and supplies fuel (HC) to the exhaust gas that has passed through the oxidation catalyst 40.
前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０では、前記燃料添加ノズル７１を介して添加供給された燃料と、排気中のＮＯｘと、を反応させて、ＮＯｘを還元し浄化する。 In the HC-SCR catalyst 50, the fuel added and supplied via the fuel addition nozzle 71 reacts with NOx in the exhaust to reduce and purify NOx.
ここにおいて、本発明者等は次のことを解明した。
すなわち、図６に示した従来の排気処理装置のように、排気上流側から、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５、酸化触媒４、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６の順番で配設し、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５の排気上流側に燃料を添加するように構成した場合、ディーゼルエンジンから排出された直後の排気中にはＮＯやＮＯｘ（ここでは、ＮＯ２以外のＮＯｘ）が多く存在するため、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５でのＮＯｘの還元反応の効率が悪く、ＮＯｘの排出量を効果的に低減できていなかった。
Here, the present inventors have elucidated the following.
That is, like the conventional exhaust treatment apparatus shown in FIG. 6, the HC-SCR catalyst 5, the oxidation catalyst 4, and the catalyzed diesel particulate filter 6 are arranged in this order from the exhaust upstream side, and the HC-SCR catalyst is arranged. When the fuel is added to the upstream side of the exhaust gas 5, since there is a lot of NO and NOx (here, NOx other than NO 2 ) in the exhaust immediately after being discharged from the diesel engine, the HC-SCR The efficiency of the NOx reduction reaction at the catalyst 5 was poor, and the amount of NOx emissions could not be reduced effectively.
一般に、ＨＣ−ＳＣＲ触媒は、ＮＯｘ＋ＨＣ→Ｎ２＋ＣＯ２＋Ｈ２ＯなるＮＯｘ還元作用を奏するが、排気中のＮＯｘとして、ＮＯ２が多く存在する場合の方が、ＮＯやＮＯ２以外のＮＯｘが多く存在する場合に比べて、より効率良く上記ＮＯｘ還元作用を奏することができる。 In general, the HC-SCR catalyst has a NOx reduction action of NOx + HC → N 2 + CO 2 + H 2 O. However, when NO 2 is present in a large amount as NOx in the exhaust, NOx other than NO or NO 2 is present. The NOx reduction action can be achieved more efficiently than in the case where there are many.
このため、図６に示した従来の排気処理装置のように、内燃機関１から排出された直後のＮＯやＮＯｘ（ここでは、ＮＯ２以外のＮＯｘ）が多く存在する排気に対して燃料（ＨＣ）を供給し、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５によるＮＯｘ還元反応を行わせていたのでは、ＮＯｘの還元反応の効率が悪く、ＮＯｘの排出量を効果的に低減することができない。 For this reason, as in the conventional exhaust treatment apparatus shown in FIG. 6, fuel (HC) is produced against exhaust gas that contains a large amount of NO or NOx (here, NOx other than NO 2 ) immediately after being discharged from the internal combustion engine 1. ) And the NOx reduction reaction by the HC-SCR catalyst 5 is performed, the efficiency of the NOx reduction reaction is poor, and the NOx emission amount cannot be effectively reduced.
そこで、本実施の形態では、図１に示したように、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０の排気上流側に、前記酸化触媒４０を配設すると共に、該酸化触媒４０と前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０との間に前記燃料添加ノズル７１を配設し、前記酸化触媒４０の酸化作用を受けてＮＯ２が多く存在する排気に対して燃料（ＨＣ）を添加供給することで、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０のＮＯｘ還元作用を効率良く行わせ、以ってＮＯｘの排出量の効果的な低減を図っている。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the oxidation catalyst 40 is disposed on the exhaust upstream side of the HC-SCR catalyst 50, and the oxidation catalyst 40 and the HC-SCR catalyst 50 are The fuel addition nozzle 71 is disposed in between, and the fuel (HC) is added and supplied to the exhaust gas in which a large amount of NO 2 exists due to the oxidation action of the oxidation catalyst 40, so that the HC-SCR catalyst 50 The NOx reduction action is efficiently performed, thereby effectively reducing the NOx emission amount.
なお、本実施の形態では、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０の排気下流側において、ＰＭを触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６０で捕集して排気中からＰＭを除去することで、排気中の各種の有害物質の大気中への排出を抑制している。 In the present embodiment, on the exhaust downstream side of the HC-SCR catalyst 50, PM is collected by the catalyzed diesel particulate filter 60 and removed from the exhaust gas, thereby causing various harmful effects in the exhaust gas. Controls the release of substances into the atmosphere.
ところで、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６０は、排気中のＰＭ（パティキュレートマター：粒子状物質＝主に黒煙（スス）、ＳＯＦと称される燃え残った燃料や潤滑油の成分、サルフェートと称される軽油燃料中の硫黄分から生成される成分を含む）の大気への排出を抑えるために排気中のＰＭを捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタであって、当該ディーゼルパティキュレートフィルタを酸化触媒の反応熱を利用して良好に再生可能にするために酸化触媒を一体的に担持させたディーゼルパティキュレートフィルタである。 By the way, the catalyzed diesel particulate filter 60 is called PM (particulate matter: particulate matter = mainly black smoke (soot), unburned fuel called SOF, component of lubricating oil, and sulfate) in exhaust gas. A diesel particulate filter for collecting PM in the exhaust gas in order to suppress emission to the atmosphere (including components generated from sulfur content in the light oil fuel), the diesel particulate filter being an oxidation catalyst This is a diesel particulate filter in which an oxidation catalyst is integrally supported so that it can be regenerated satisfactorily using the heat of reaction.
ここで、本実施の形態に係る排気処理装置３０を用いた場合のＮＯｘ低減率と、図６に示した従来の排気処理装置３を用いた場合のＮＯｘ低減率と、を都市内走行モード（ＪＥ０５モード）において比較した結果を、図２に示す。当該図２から理解されるように、従来の排気処理装置３のＮＯｘ低減率は２２％であったが、本実施の形態に係る排気処理装置３０を用いれば、ＮＯｘ低減率を３１％まで向上させることができる。 Here, the NOx reduction rate when the exhaust treatment device 30 according to the present embodiment is used and the NOx reduction rate when the conventional exhaust treatment device 3 shown in FIG. FIG. 2 shows the result of comparison in (JE05 mode). As understood from FIG. 2, the NOx reduction rate of the conventional exhaust treatment device 3 was 22%. However, if the exhaust treatment device 30 according to the present embodiment is used, the NOx reduction rate is improved to 31%. Can be made.
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の要素には同一の符号を付すこととして詳細な説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, detailed description is abbreviate | omitted as the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to 1st Embodiment.
第２の実施の形態では、図３に示すように、内燃機関１０から排出された排気が排気通路２０を介して排気処理装置３００に導かれる。 In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the exhaust discharged from the internal combustion engine 10 is guided to the exhaust treatment device 300 via the exhaust passage 20.
前記排気処理装置３００には、排気上流側から、酸化触媒４０、ミキサー４００、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６０が、この順番で配設されると共に、前記酸化触媒４０と前記ミキサー４００との間に、排気に対して燃料を添加供給するための燃料添加装置７０が介装されている。 The exhaust treatment apparatus 300 is provided with an oxidation catalyst 40, a mixer 400, an HC-SCR catalyst 50, and a catalyzed diesel particulate filter 60 in this order from the exhaust upstream side, and the oxidation catalyst 40 and the Between the mixer 400, a fuel addition device 70 for adding and supplying fuel to the exhaust is interposed.
前記酸化触媒４０では、内燃機関１０から排出される排気中のＮＯを酸化してＮＯ２に変換する。また、排気中のＨＣ、ＣＯ等を酸化してこれらを浄化する。 The oxidation catalyst 40 oxidizes NO in the exhaust discharged from the internal combustion engine 10 and converts it into NO 2 . Also, HC, CO, etc. in the exhaust are oxidized to purify them.
そして、前記燃料添加装置７０の燃料添加ノズル７１は、前記酸化触媒４０を通過した排気に対して燃料（ＨＣ）を噴射供給する。 The fuel addition nozzle 71 of the fuel addition device 70 injects and supplies fuel (HC) to the exhaust gas that has passed through the oxidation catalyst 40.
前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０では、前記燃料添加ノズル７１を介して添加供給された燃料（ＨＣ）と排気中のＮＯｘとを反応させて、ＮＯｘを還元し浄化する。 In the HC-SCR catalyst 50, the fuel (HC) added and supplied via the fuel addition nozzle 71 reacts with NOx in the exhaust to reduce and purify NOx.
ここにおいて、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態において説明したと同様、図６に示した従来の排気処理装置のように、排気上流側から、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５、酸化触媒４、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６の順番で配設し、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５の排気上流側に燃料を添加するように構成した場合に、ディーゼルエンジンから排出された直後の排気中にはＮＯやＮＯｘ（ここでは、ＮＯ２以外のＮＯｘ）が多く存在し、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５でのＮＯｘの還元反応の効率が低く、ＮＯｘの排出量を効果的に低減できない、という状態を回避する。 Here, in the second embodiment as well, as described in the first embodiment, the HC-SCR catalyst 5 and the oxidation are formed from the exhaust upstream side as in the conventional exhaust treatment apparatus shown in FIG. When the catalyst 4 and the catalyzed diesel particulate filter 6 are arranged in this order and fuel is added to the exhaust upstream side of the HC-SCR catalyst 5, the exhaust gas immediately after being discharged from the diesel engine nO and NOx (in this case, nO 2 other than NOx) have many present and low efficiency of the NOx reduction reaction in the HC-SCR catalyst 5, can not effectively reduce the emission of NOx, avoid a situation that To do.
このため、第２の実施の形態では、図３に示したように、ミキサー４００、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０の排気上流側に、前記酸化触媒４０を配設すると共に、該酸化触媒４０と前記ミキサー４００との間に前記燃料添加ノズル７０を配設し、前記酸化触媒４０での酸化作用を受けてＮＯ２が多く存在する排気に対して燃料（ＨＣ）を添加供給することで、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０のＮＯｘ還元作用を効率良く行わせ、以ってＮＯｘの排出量を効果的に低減している。 For this reason, in the second embodiment, as shown in FIG. 3, the oxidation catalyst 40 is disposed upstream of the mixer 400 and the HC-SCR catalyst 50, and the oxidation catalyst 40 and the mixer are arranged. The fuel addition nozzle 70 is disposed between the exhaust catalyst 400 and the fuel (HC) is added to the exhaust gas in which a large amount of NO 2 exists due to the oxidation action of the oxidation catalyst 40, whereby the HC− The NOx reduction action of the SCR catalyst 50 is efficiently performed, so that the NOx emission amount is effectively reduced.
なお、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０の排気上流側に設けられるミキサー４００は、本発明に係る混合手段に相当し、例えば、排気と燃料添加ノズル７１から添加供給された燃料（ＨＣ）とを良好にミキシングするための装置で、例えば、図４に示すように、複数の開口部４２０を有する複数の板状部材４１０を、隣接する板状部材４１０の開口部４２０が排気の流れ方向において同一位置にならないように配設されて構成されている。これにより、排気と燃料添加ノズル７１から添加供給された燃料（ＨＣ）とが良好にミキシングされた状態で、排気下流側のＨＣ−ＳＣＲ触媒５０へ流入することになる。 The mixer 400 provided on the exhaust upstream side of the HC-SCR catalyst 50 corresponds to the mixing means according to the present invention. For example, the exhaust and the fuel (HC) added and supplied from the fuel addition nozzle 71 are excellent. For example, as shown in FIG. 4, a plurality of plate-like members 410 having a plurality of openings 420 are arranged at the same position in the exhaust flow direction. It is arranged so that it does not become. As a result, the exhaust gas and the fuel (HC) supplied and supplied from the fuel addition nozzle 71 are mixed well and flow into the HC-SCR catalyst 50 on the exhaust downstream side.
なお、ミキサー４００は、図４に例示した構成に限定されるものではなく、排気と燃料添加ノズル７１から添加供給された燃料（ＨＣ）とをミキシングできるものであれば、本発明に係る混合手段に含まれる。 The mixer 400 is not limited to the configuration illustrated in FIG. 4, and may be any mixing means according to the present invention as long as it can mix the exhaust gas and the fuel (HC) added and supplied from the fuel addition nozzle 71. include.
従って、第２の実施の形態によれば、排気と燃料（ＨＣ）とを良好にミキシングすることができるため、第１の実施の形態と比較して、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０に対して万遍なくＨＣを供給することができ、以って前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０のＮＯｘ還元作用をより一層効率良く行わせることができ、ＮＯｘの排出量の低減を一層促進することができる。 Therefore, according to the second embodiment, the exhaust gas and the fuel (HC) can be mixed well. Therefore, compared with the first embodiment, the HC-SCR catalyst 50 is more effective than the first embodiment. HC can be supplied evenly, so that the NOx reduction action of the HC-SCR catalyst 50 can be performed more efficiently, and the reduction of NOx emission can be further promoted.
そして、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様、前記ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０の排気下流側において、ＰＭを触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６０で捕集して排気中からＰＭを除去することで、排気中の各種の有害物質の大気中への排出を抑制することができる。 In the second embodiment, as in the first embodiment, PM is collected by the catalyzed diesel particulate filter 60 on the exhaust downstream side of the HC-SCR catalyst 50, and PM is extracted from the exhaust gas. By removing, various harmful substances in the exhaust can be suppressed from being released into the atmosphere.
上記各実施の形態において、ＨＣ−ＳＣＲ触媒５０は、特にその種類・形状・構造等は限定されるものではないが、例えば、活性金属が白金（例えば、０．０１〜５．０ｇ／ｌ）で、担体がゼオライト或いはアルミナのものを採用することができる。 In each of the above embodiments, the type, shape, structure, etc. of the HC-SCR catalyst 50 are not particularly limited. For example, the active metal is platinum (for example, 0.01 to 5.0 g / l). In this case, it is possible to employ a carrier having zeolite or alumina.
また、上記各実施の形態において、酸化触媒４０は、特にその種類・形状・構造等は限定されるものではないが、例えば、活性金属が白金（例えば、０．０１〜５．０ｇ／ｌ）で、担体がアルミナ系のものを採用することができる。 In each of the above embodiments, the type, shape, structure, etc. of the oxidation catalyst 40 are not particularly limited. For example, the active metal is platinum (for example, 0.01 to 5.0 g / l). Thus, an alumina carrier can be used.
更に、上記各実施の形態において、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６０は、特にその種類・形状・構造等は限定されるものではないが、例えば、活性金属が白金（例えば、０．０１〜５．０ｇ／ｌ）で、担体がアルミナ系のものを採用することができる。 Further, in each of the above embodiments, the type, shape, structure, etc. of the catalyzed diesel particulate filter 60 are not particularly limited. For example, the active metal is platinum (for example, 0.01-5. 0 g / l) and an alumina carrier can be employed.
なお、上述した各実施の形態においては用いられるディーゼルパティキュレートフィルタは、触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６に限定されるものではなく、通常のディーゼルパティキュレートフィルタや、電気ヒータ付きのディーゼルパティキュレートフィルタなどを採用することができるものである。 In addition, the diesel particulate filter used in each embodiment described above is not limited to the catalyzed diesel particulate filter 6, but a normal diesel particulate filter, a diesel particulate filter with an electric heater, or the like. Can be adopted.
また、ディーゼルパティキュレートフィルタが不要な場合や、ディーゼルパティキュレートフィルタを排気処理装置より更に排気下流側に別個に配設する場合には、図５において他の態様として示すように、排気処理装置から触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ６０を省略して構成することもできる。 Further, when the diesel particulate filter is unnecessary, or when the diesel particulate filter is separately disposed on the exhaust downstream side of the exhaust treatment device, as shown as another embodiment in FIG. The catalyzed diesel particulate filter 60 may be omitted.
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。 Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
１０ 内燃機関
２０ 排気通路
３０、３００ 排気処理装置
４０ 酸化触媒
５０ ＨＣ選択還元型ＮＯｘ触媒（ＨＣ−ＳＣＲ触媒）
６０ 触媒化ディーゼルパティキュレートフィルタ
７０ 燃料添加装置
７１ 燃料添加ノズル
４００ ミキサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 20 Exhaust passage 30, 300 Exhaust treatment apparatus 40 Oxidation catalyst 50 HC selective reduction type NOx catalyst (HC-SCR catalyst)
60 Catalyzed diesel particulate filter 70 Fuel addition device 71 Fuel addition nozzle 400 Mixer
Claims (3)
排気中の所定の成分に対して酸化処理を施すための酸化触媒と、
排気通路に炭化水素を供給する炭化水素供給手段と、
ＮＯｘを炭化水素と反応させ得るよう反応選択性を高めた炭化水素選択還元型ＮＯｘ触媒と、
が、排気下流側に向けて、この順番で前記排気通路に介装されることを特徴とする排気処理装置。 An exhaust treatment device for treating exhaust gas discharged from a combustion device through an exhaust passage,
An oxidation catalyst for subjecting predetermined components in the exhaust to oxidation treatment;
Hydrocarbon supply means for supplying hydrocarbons to the exhaust passage;
A hydrocarbon selective reduction type NOx catalyst having enhanced reaction selectivity so that NOx can be reacted with a hydrocarbon;
Are disposed in the exhaust passage in this order toward the exhaust downstream side.
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