催化转换器制造技术

技术编号:12126258 阅读:218 留言:0更新日期:2015-09-25 14:43
提供能够有效活用构成催化转换器的催化剂整体来进行废气净化、而且能够抑制硫化氢的放出的催化转换器。一种催化转换器(10),在孔室结构的基材(1)的孔室壁面上沿着气体流通的基材(1)的长度方向形成有包含贵金属催化剂的催化剂层(2A、2B),基材(1)由孔室密度相对高的中央区域(1A)、和孔室密度相对低的周边区域(1B)构成,中央区域(1A)和周边区域(1B)的催化剂层(2A、2B)的各自的长度方向的长度相同,或者,与催化剂层(2A)相比,催化剂层(2B)的长度方向的长度较短。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及被收纳固定于构成废气(排气)的排气系统的配管内的催化转换器
技术介绍
在各种产业界,针对减少环境影响负荷的各种努力正在全球范围内开展,其中,在 汽车产业中,燃油经济性能优异的汽油发动机汽车自不必说,面向混合动力车、电动车等所 谓的环保车的普及及其进一步的性能提高的开发每天都在开展。 然而,在将汽车发动机与消声器连接的废气的排气系统中,一般配设有用于净化 废气的催化转换器。 发动机有时排出C0、NO,、未燃烧的肥、V0C等对环境有害的物质,为了将该样的有 害物质转换为能够允许的物质,在具备多个孔室的基材的孔室壁面形成有包含钮、销那样 的贵金属催化剂的催化剂层。更具体而言,在多个孔室的孔室壁面上,沿着废气流通的方向 即基材的长度方向形成有催化剂层,使废气通过具备该样的构成的基材的催化转换器,由 此C0转化为C〇2,N〇x转化为N2和0 2,V0C燃烧而生成C〇2和H2〇。 然而,一般为在例如蜂窝结构的具备孔室的基材中基材的孔室密度均匀一致的催 化转换器,但由于基材的截面中央区域中的废气的流速分布比周边区域高,因此存在不能 充分活用基材整体的催化剂层的课题。因此,考虑该样的废气的流速分布,通过形成为与基 材的周边区域相比中央区域的孔室密度高的催化转换器,能够尽可能地降低基材截面内的 流速分布差,能够进行有效地活用催化转换器整体的催化剂层的废气净化。 在此,专利文献1中公开了下述技术;对于作为催化转换器(在此为催化剂体)的 整体孔室密度均匀一致的例如蜂窝结构的基材,通过使在其中央区域(在此为中屯、部)和 周边区域(在此为外周部)中担载的贵金属催化剂的量变化来提高废气净化性能。更具体 而言,在催化剂体之中,气体流动多的中屯、部所担载的每单位体积的催化剂量设为外周部 的1.1倍W上。但是,在该技术中,包含下述课题;由于作为催化剂整体,孔室密度是均匀一 致的,因此难W期待高的废气净化性能,而且,在使贵金属催化剂的量多的情况下,在净化 废气的过程中会较多地发生成为恶臭的原因的硫化氨。 在先技术文献 [000引专利文献 专利文献1;日本特开2002-177794号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的,其目的是提供能够有效活用构成催化转换器的 催化剂整体来进行废气净化、而且能够抑制硫化氨放出的催化转换器。 为达到上述目的,本专利技术的催化转换器,是在孔室结构的基材的孔室壁面上沿着 气体流通的基材的长度方向形成有包含贵金属催化剂的催化剂层的催化转换器,基材由孔 室密度相对高的中央区域、和孔室密度相对低的周边区域构成,中央区域和周边区域的催 化剂层的各自的所述长度方向的长度相同,或者,与中央区域相比,周边区域的催化剂层的 所述长度方向的长度较短。 本专利技术的催化转换器,例如由孔室密度不同的中央区域和周边区域构成具备多个 孔室的基材,并使中央区域的孔室密度相对较高,由此与孔室密度均匀一致的基材相比,能 够减小中央区域与周边区域的废气流速分布之差,能够有效活用构成催化转换器的催化剂 整体来进行废气净化。而且,通过使中央区域和周边区域的催化剂层的各自的长度方向的 长度(在基材内流通废气的方向的长度)相同,或者,与中央区域相比,使周边区域的催化 剂层的长度方向的长度较短,能够期待良好的废气净化性能和高的硫化氨抑制效果该两 者。 在W下对其原因进行说明。即,在将基材W沿着其长度方向的截面切断而得到的 纵截面图中,相对于每单位体积的孔室密度均匀一致的基材,在中央区域的孔室密度相对 较高的基材中向孔室密度相对较低的周边区域流入的废气量较多。关于在孔室壁面上沿着 基材的长度方向形成的催化剂层的长度(相对于基材的长度方向的长度,催化剂层的长度 方向的长度W各种比率设定),当W在基材整体中孔室密度均匀一致的W往的基材的催化 剂层为基准,应用于孔室密度不一致的基材的催化剂层时,孔室密度小的周边区域与W往 的孔室密度均匀一致的基材相比流入的废气量(应净化的废气量)多,因此不能够得到充 分的净化性能。因此,通过使中央区域和周边区域的孔室密度不同,而且,与中央区域相比, 使周边区域的催化剂层的长度方向的长度较长,能够使周边区域中的催化剂层与废气的接 触面积增加,提高废气净化性能。 但是,对于贵金属催化剂而言,存在下述课题;在净化废气的过程中容易放出成为 恶臭的原因的硫化氨。因此,催化剂层的长度越长,则硫化氨的排出量越多。即,废气净化 性能与抑制硫化氨放出的性能存在对立关系。 因此,为了同时满足废气净化性能和抑制硫化氨的放出该两方面的性能,在本发 明的催化转换器中,使中央区域和周边区域的催化剂层的各自的长度方向的长度相同,或 者,与中央区域相比,使周边区域的催化剂层的长度方向的长度较短。 作为形成于孔室壁面的催化剂层的实施方式,可应用下述方式;形成为由孔室壁 面侧的下层和其上方的上层构成的双层结构,且由作为贵金属催化剂的IM、Pt、化中的任 一种或两种W上形成各层。 在此,作为所使用的孔室结构的基材,除了由堇青石和碳化娃等陶瓷材料构成的 基材W外,也可W使用金属材料等的陶瓷材料W外的材料的基材,所述堇青石由氧化儀、氧 化侣和二氧化娃的复合氧化物构成。另外,关于其构成,可应用具备四角形、六角形、八角形 等的多个格子轮廓的孔室的所谓的蜂窝结构体。 另外,关于催化剂层的比率,可举出相对于基材的长度方向的长度,中央区域的催 化剂层的该长度方向的长度的比率为70%~90%的方式的催化转换器。 另外,作为关于催化剂层的比率的另一方式,可举出;相对于基材的长度方向的长 度,中央区域的催化剂层的该长度方向的长度的比率为80%,周边区域的催化剂层的长度 方向的长度相对于基材的长度方向的长度的比率为50~80%的方式的催化转换器。 进而,优选中央区域的孔室密度相对于周边区域的孔室密度在大于1倍且为2倍 W下的范围的方式。 在孔室密度的比率为1倍W下的情况下,由于中央区域和周边区域的孔室密度的 不同而导致向各区域的孔室流入的废气量的控制变得不充分,如果孔室密度的比率超过2 倍,则向周边区域流入的废气量过于变多,有可能净化性能降低,该些问题是数值范围的上 下限值的设定依据。 本专利技术的催化转换器,优选是具有耐热冲击性优异的堇青石蜂窝载体的催化转换 器,但除此W外也可W是电加热式的催化转换器巧肥:ElectricallyHeatedConve;rte;r)。 该电加热式的催化转换器,例如将一对电极安装于蜂窝催化剂,通过对电极进行通电来加 热蜂窝催化剂,提高蜂窝催化剂的活性,将通过该催化剂的废气无害化,通过应用于将汽车 发动机与消声器连接的废气的排气系统,除了将常温时的废气净化W外,还能够在冷态时 通过电加热使催化剂活性化来净化废气。如由W上的说明能够理解的那样,根据本专利技术的催化转换器,通过作为其构成要 素的基材由孔室密度相对较高的中央区域和孔室密度相对较低的周边区域构成,而且中央 区域和周边区域的催化剂层的各自的长度方向的长度相同,或者,与中央区域相比,周边区 域的催化剂层的长度方向的长度较短,能够提供废气净化性能和抑制硫化氨放出的性能都 优异的催化转换器。【附图说明】 图1是说明本专利技术的催化转换器的实施方式的示意图。图2(a)是说明本文档来自技高网
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催化转换器

【技术保护点】
一种催化转换器,是在孔室结构的基材的孔室壁面上沿着能流通气体的基材的长度方向形成包含贵金属催化剂的催化剂层而成的催化转换器,基材由孔室密度相对高的中央区域、和孔室密度相对低的周边区域构成,中央区域和周边区域的催化剂层的各自的所述长度方向的长度相同,或者,与中央区域相比,周边区域的催化剂层的所述长度方向的长度较短。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:青木悠生铃木宏昌松原浩之
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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