[发明专利]排气净化装置

说明书

技术领城

本发明涉及净化从内燃机及燃烧设备等排出的排气中的有害成分 的排气净化装置。

背景技术

从发动机等内燃机及燃烧设备排出的排气中，作为有害成分，一 般含有氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、烃(HC)等。作为净化排 气中的残留氧(O₂)极微量的由化学计量燃烧产生的排气的以往的排 气净化装置，采用三元催化剂的装置已实用化。通过使从发动机排出 的排气与该三元催化剂接触，排气中含有的有害成分被转化成水 (H₂O)、二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)等无害成分。

近年来，在汽车发动机中，为了节省燃料消耗，具有以比通常要 少的汽油量进行燃烧的系统的稀薄混合气发动机正受到人们的关注。 所谓稀薄混合气燃烧是指稀薄燃烧，从该稀薄混合气发动机或柴油机 等内燃机排出的排气或者来自工厂的燃烧设备、家用暖风机等的排气 中，含有大量的氧，利用上述采用三元催化剂的方法，难以净化有害 成分之一的氮氧化物(NOx)。

作为净化这种含大量氧的排气的方法，例如，公开的有从排气通 路的上游依次具有第1三元催化剂部、等离子体放电部、第2三元催 化剂部的排气净化装置(例如，参见专利文献1)。另外，作为别的 方法，已公开有从排气通路的上游依次具有氧化催化剂部、等离子体 放电部、NOx吸留还原催化剂部的排气净化装置(例如，参见专利文 献2)。另外，还有从排气通路的上游依次具有等离子体放电部、第1 还原净化催化剂部、第2还原净化催化剂部的排气净化装置(例如， 参见专利文献3)。

[专利文献1]特开平7-317535号公报(第3～4页、图1)

[专利文献2]特开2002-256853号公报(第3页、图1)

[专利文献3]特开2004-305841号公报(第3页、图1)

发明内容

但是，在从排气通路的上游依次具有第1三元催化剂部、等离子 体放电部、第2三元催化剂部的以往的排气净化装置中，当排气中含 有大量氧时，在采用铂或铑作为催化剂的第1三元催化剂部中，还原 剂与O₂的氧化反应比NOx的还原反应优先进行，故在等离子体放电部 的NOx净化中作为必要还原剂的烃大部分被消耗。结果是，由于不能 向处在这些催化剂部下游的等离子体放电部供给作为还原剂的烃，在 等离子体放电部，通过排气中的氧或水蒸汽的等离子体反应而生成氧 化力强的OH^*(OH自由基)及O^*(O自由基)，难以仅通过等离子体反 应还原净化NOx(式中^*表示原子或分子处于激发状态)，这是存在的 课题。

另外，在从排气通路的上游依次具有氧化催化剂部、等离子体放 电部、NOx吸留还原催化剂部的以往的排气净化装置中，在最上游部 的氧化催化剂部，烃被氧化而消耗，无法向处于其下游的等离子体处 理部供给作为还原剂的烃，在等离子体放电部，通过排气中的氧或水 蒸汽的等离子体反应而生成氧化力强的OH^*(OH自由基)及O^*(O自由 基)，难以仅通过等离子体反应还原净化NOx，这是存在的课题。

本发明是为了解决上述课题而提出的，本发明的目的在于提供一 种在等离子体放电部作为还原剂而必需的烃在等离子体放电部的上游 的消耗被抑制，并且等离子体放电部，通过从上游送来的还原剂可有 效还原净化NOx的排气净化装置。

本发明涉及的排气净化装置，在含有氮氧化物、烃及比对上述烃 的理论反应量多的氧的燃烧排气所流通的排气通路上，从排气通路的 上游依次具有第1氮氧化物选择还原催化剂部、等离子体放电部、第 2氮氧化物选择还原催化剂部及还原剂净化催化剂部。

另外，第1氮氧化物选择还原催化剂部及第2氮氧化物选择还原 催化剂部的温度，设定为比流通的氮氧化物的净化率达到最高值时的 温度低的温度。

本发明的排气净化装置中，由于在最上游部配置有第1氮氧化物 选择还原催化剂部，故排气中的烃中反应性高的烃(例如，甲醛及乙 醛等)，最初可被有效用于NOx的还原。