废气净化系统技术方案

本发明专利技术提供对用于净化柴油发动机排出的废气的废气净化系统的小型化有利的技术。废气净化系统(1)用于净化柴油发动机排出的废气，具备：所述废气通过的柴油机氧化催化器(20)；通过所述柴油机氧化催化器(20)后的所述废气透过的柴油机微粒过滤器(30)，其包含过滤器基材和被所述过滤器基材支撑、并且对于选择性催化还原显示出催化活性的活性成分；和透过所述柴油机微粒过滤器(30)后的所述废气通过的氨滑移催化器(40)，其包含用过渡金属离子部分地交换碱金属离子后的沸石。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及废气净化系统。
技术介绍
有时在柴油发动机的废气系统中从上游向下游依次配置柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst)、柴油机微粒过滤器(diesel particulate filter)、选择性催化还原(selective catalytic reduction)催化器、以及氨滑移催化器(ammonia slipcatalystノ。这样的废气净化系统中，柴油发动机排出的废气首先通过柴油机氧化催化器。柴油机氧化催化器促进废气中的一氧化碳(CO)以及烃(HC)的氧化。由此，使废气中的一 氧化碳以及烃的浓度降低的同时，从废气中除去由高沸点的烃和硫化物构成的粒状物质(particulate matter PM)的一部分。该废气接着通过柴油机微粒过滤器。柴油机微粒过滤器利用其多孔间壁过滤废气，从废气中除去剩余的粒状物质。向通过柴油机微粒过滤器后的废气中注入氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)水溶液等氨前体。如日本特开2008-296224号所记载，选择性催化还原催化器促进废气中的氮氧化物(NOx)与添加到废气中的或由氨前体产生的氨的反应。通过该反应，氮氧化物被还原为氮。其結果，废气中的氮氧化物的浓度降低。接着，该废气通过氨滑移催化器。氨滑移催化器为氧化催化器。氨滑移催化器促进选择性催化还原催化器排出的未反应的氨的氧化。通过氨的氧化产生氮氧化物，但选择性催化还原催化器排出的未反应的氨的量少，因此，氨滑移催化器中生成的氮氧化物的量也少。即，氨滑移催化器在没有使废气中的氮氧化物的浓度大幅上升的情况下使废气中的氨的浓度降低。专利
技术实现思路
上述废气净化系统发挥优良的浄化性能。但是，该废气净化系统包含四种催化器，因此，对于其设置需要比较大的空间。因此，本专利技术的目的在于，提供对用于净化柴油发动机排出的废气的废气净化系统的小型化有利的技木。根据本专利技术的ー个方面，提供ー种废气净化系统，用于净化柴油发动机排出的废气，具备上述废气通过的柴油机氧化催化器；通过上述柴油机氧化催化器后的上述废气透过的柴油机微粒过滤器，其包含过滤器基材和被上述过滤器基材支撑、并且对于选择性催化还原显示出催化活性的活性成分；和透过上述柴油机微粒过滤器后的上述废气通过的氨滑移催化器，其包含用过渡金属离子部分地交换碱金属离子后的沸石。附图说明图I是示意地表示本专利技术的ー个方式的废气净化系统的图。图2是表示图I所示的废气净化系统中能够使用的柴油机氧化催化器的一例的立体图。图3是放大表示图2所示的柴油机氧化催化器的一部分的截面图。图4是表示图I所示的废气净化系统中能够使用的柴油机微粒过滤器的一例的截面图。图5是表示图I所示的废气净化系统中能够使用的氨滑移催化器的一例的立体图。图6是放大表示图5所示的氨滑移催化器的一部分的截面图。图7是表示废气净化系统的氨滑移以及NOx浄化性能的例子的图。 图8是表示废气净化系统的初期以及耐久后的NOx浄化性能的例子的图。图9是示意地表示比较例中的废气净化系统的图。具体实施例方式以下，关于本专利技术的方式，參照附图进行说明。需要说明的是，对于发挥同样或类似的功能的构成要素，在所有附图中均赋予相同的參照符号，省略重复的说明。图I是示意地表示本专利技术的ー个方式中的废气净化系统的图。图2是表示图I所示的废气净化系统中能够使用的柴油机氧化催化器的一例的立体图。图3是放大表示图2所示的柴油机氧化催化器的一部分的截面图。图4是表示图I所示的废气净化系统中能够使用的柴油机微粒过滤器的一例的截面图。图5是表示图I所示的废气净化系统中能够使用的氨滑移催化器的一例的立体图。图6是放大表示图5所示的氨滑移催化器的一部分的截面图。需要说明的是，图I中，空心的箭头表示废气流动的方向。图I所示的废气净化系统I是净化柴油发动机(未图示)排出的废气的废气净化系统。该废气浄化系统I包括在柴油发动机与排气尾管(未图示)之间串联连接的催化转化器20、30以及40。如图I所示，催化转化器20包括转化器主体21和柴油机氧化催化器22。转化器主体21，例如，由金属或合金构成。转化器主体21具有设置有吸气口和排气ロ的中空结构。转化器主体21的吸气ロ，通过管IOa和排气歧管(未图示)，与柴油发动机的活塞室连接。转化器主体21的排气ロ与管IOb的一端连接。如图2所示，柴油机氧化催化器22为直流型的整体式催化器。柴油机氧化催化器22，以如下方式收容在转化器主体21内，从管IOa向催化转化器20供给的废气通过在柴油机氧化催化器22上设置的贯通孔，然后，向管IOb排出。柴油机氧化催化器22促进废气中的ー氧化碳以及烃的氧化。由此，使废气中的CO以及HC的浓度降低的同时，从废气中除去由高沸点的烃和硫化物构成的粒状物质的一部分。如图3所示，柴油机氧化催化器22包括整体式蜂窝基材221和催化剂层222。整体式蜂窝基材221，例如是设置有多个各自从ー个底面向另ー个底面延伸的贯通孔的柱体。整体式蜂窝基材221，例如，由堇青石以及碳化硅等陶瓷构成。催化剂层222在整体式蜂窝基材221的间壁上形成。催化剂层222可以具有单层结构，也可以具有多层结构。催化剂层222,例如,包含第一贵金属兀素和第一载体。第一贵金属元素例如是钼和钯等钼族元素。催化剂层222，可以包含単一的贵金属元素作为第一贵金属元素，也可以包含多种贵金属元素作为第一贵金属元素。第一载体负载第一贵金属元素。第一载体是由氧化铝等耐热性材料构成的粒子。第一载体承担使贵金属的表面积增大、并且使由催化反应引起的发热消散从而抑制贵金属的烧结的作用。如图I所示，催化转化器30包括转化器主体31和柴油机微粒过滤器32。转化器主体31，例如，由金属或合金构成。转化器主体31具有设置有吸气口和排气ロ的中空结构。转化器主体31的吸气ロ，通过管IOb与转化器主体21的排气ロ连接。转化器主体31的排气ロ与管IOc的一端连接。在管IOb中设置有向流经其中的废气中注入氨或其前体、例如尿素水溶液的注射器50。 柴油机微粒过滤器32为壁流型的整体式催化器。柴油机微粒过滤器32，以如下方式收容在转化器主体31内，从管IOb向催化转化器30供给的废气透过柴油机微粒过滤器32的间壁，然后向管IOc排出。柴油机微粒过滤器32从废气中除去剩余的粒状物质。如图4所示，柴油机微粒过滤器32包括过滤器基材321和活性成分(未图示)。过滤器基材321包括蜂窝结构体3211、栓3212a以及栓3212b。蜂窝结构体3211，例如，是设置有多个各自从ー个底面向另ー个底面延伸的贯通孔的柱体。蜂窝结构体3211包含多孔间壁。该多孔间壁以几乎不便与废气相伴的粒状物质透过的方式使废气透过。作为蜂窝结构体3211的材料，例如，可以使用堇青石以及碳化硅等陶瓷。也可以在蜂窝结构体3211中组入金属制的无纺布。栓3212a在下游侧塞住蜂窝结构体3211的孔的一部分。栓3212b在上游侧塞住蜂窝结构体3211的剰余的孔。需要说明的是，在此使用的用语“上游侧”是指在蜂窝结构体3211的端面中被供给废气的端面。另外，在此使用的用语“下游侧”是指在蜂窝结构体3211的端面中排出废气的端面。栓3212a和栓3212b以如下方式配置，栓3212a塞住的孔与栓3212b塞住的孔夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：山下嘉典，冲大祐，陈梅香，佐藤拓也，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：
国别省市：