[发明专利]废气净化系统及废气净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及净化内燃机排出废气(exhaust gas)中的氮氧化物等的废气净化系统和废气净化方法，特别地本发明用于净化处理汽车发动机排出的废气时是非常有效的。

背景技术

已经开发出多种除去汽车发动机等内燃机排出的废气中的氮氧化物的废气净化系统。例如，在下述专利文献1中记载了如下净化内燃机废气的废气净化系统：在内燃机的排气通路上，从废气流通方向的上游侧开始依次串联设置选择性接触还原催化剂和NOx吸留还原型催化剂，同时在选择性接触还原催化剂的上游侧设置有还原剂添加装置。

专利文献1：日本特开2004-218475号公报

发明内容

发明要解决的问题

在此，在上述专利文献1中记载的内燃机的废气净化系统中，当废气在规定值以下的低温区域时，通过NOx吸留还原型催化剂吸留氮氧化物，当废气处于高于规定值的高温区域时，供给还原剂并通过选择性接触还原催化剂还原除去氮氧化物，从而实现废气的净化。为此，上述NOx吸留还原型催化剂吸留规定量以上的氮氧化物时，为了恢复其NOx吸留能力不得不进行NOx的再生燃烧处理，从而导致运转成本的增加。具体来说，通过延迟(retard)主喷射或者进行例如后喷射、多级喷射等燃料喷射，使得发动机的燃烧状态临时发生变化，从而控制了产生富峰值气体(rich spike gas)的富燃烧(rich combustion)，使得燃料的消耗增加，从而导致运转成本的增加。

在此，本发明是针对上述问题提出的发明，本发明的目的在于提供一种在抑制运转成本增加的同时，提高废气的净化能力的废气净化系统和废气净化方法。

解决问题的方法

解决上述问题的第1发明涉及废气净化系统，其包括：使内燃机废气中的氮氧化物与还原剂接触从而还原除去该氮氧化物的还原催化剂；氧化上述废气中的气体成分的氧化催化剂；电解水制造氢和氧的水电解装置；将上述水电解装置制造的氢供给到上述还原催化剂在废气流通方向上的上游侧的氢供给装置；和将上述水电解装置制造的氧供给到上述废气中的氧供给装置。

解决上述问题的第2发明涉及的废气净化系统为第1发明所涉及的废气净化系统，其中，所述还原催化剂设置在将所述废气排放到大气的排气路径中所述废气温度为200℃以下的位置处。

解决上述问题的第3发明涉及的废气净化系统为第2发明所涉及的废气净化系统，其中，所述还原催化剂设置在将所述废气排放到大气的消声器内。

解决上述问题的第4发明涉及的废气净化系统为第1～第3发明中任一项所涉及的废气净化系统，其中，所述氧供给装置具有向所述氧化催化剂在废气流通方向上的上游侧供给氧的第一氧供给装置。

解决上述问题的第5发明涉及的废气净化系统为第1～第4发明中任一项所涉及的废气净化系统，其还包括贮存上述水电解装置制造的氧的氧贮存装置。

解决上述问题的第6发明涉及的废气净化系统为第1～第5发明中任一项所涉及的废气净化系统，其还包括捕集所述废气中含有的粒子状物质并将其燃烧除去的粒子状物质除去装置，其中，所述氧供给装置具有向上述粒子状物质除去装置在废气流通方向上的上游侧供给所述氧的第二氧供给装置。

解决上述问题的第7发明涉及的废气净化系统为第6发明所涉及的废气净化系统，其还包括：利用所述水电解装置得到的氧制造臭氧的臭氧制造装置；以及，将由上述臭氧制造装置得到的臭氧供给到所述氧化催化剂和所述粒子状物质除去装置中的至少所述氧化催化剂在废气流通方向上的上游侧的臭氧供给装置。

解决上述问题的第8发明涉及的废气净化系统为第1～第7发明中任一项所涉及的废气净化系统，其还包括：设置在所述还原催化剂在废气流通方向上的上游侧并用于测定上述废气中的氮氧化物浓度的第一气体成分测定装置；和设置在上述还原催化剂在废气流通方向上的下游侧并用于测定上述废气中的氮氧化物和还原剂浓度的第二气体成分测定装置。

解决上述问题的第9发明涉及的废气净化系统为第1～第8发明中任一项所涉及的废气净化系统，其还包括：设置在所述废气的排气通路的出口附近且用于回收上述废气中的水分的水回收装置，所述水是上述水回收装置回收的水和从外部供给的水中的至少一种水。

解决上述问题的第10发明涉及的废气净化系统为第1～第9发明中任一项所涉及的废气净化系统，其还包括：贮存所述水的水贮存装置；和将积存在上述水贮存装置中的水供给到所述水电解装置的水供给装置。