[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

为了净化来自内燃机的排气中所含的NOx，有时使用选择还原型NOx催化剂。已知在该选择还原型NOx催化剂中，根据排气中的NO与NO₂的比率而NOx的还原效率发生变动。因此，公开了基于排气中的NO与NO₂的比率来控制作为向排气供给的还原剂的尿素量的技术（例如，参照专利文献1）。该技术中，应当使排气中的NO与NO₂的比率为约1：1，在选择还原型NOx催化剂的上游侧设置氧化催化剂，并且进行基于该比率的尿素向排气的供给控制，从而实现有效的NOx净化。

另外，如上所述在排气的流动中，依次配置有氧化催化剂与选择还原型NOx催化剂时，该氧化催化剂成为因排气中的SOx而中毒的状态时，其氧化能力降低，因此难以使流入选择还原型NOx催化剂的排气中的NO与NO₂的比率为所期望的值。因此，公开了如下技术，即，在该氧化催化剂的更上游侧设置NOx吸附催化剂，在此处吸附排气中的SOx，从而抑制氧化催化剂的氧化能力下降（例如，参照专利文献2）。

专利文献1:日本特开2004－100700号公报

专利文献2:日本特开2009－47095号公报

发明内容

如上所述，已知利用选择还原型NOx催化剂进行NOx净化时，根据流入其中的排气中的NO与NO₂的比率，NOx的还原效率发生变动。并且，在选择还原型NOx催化剂的上游侧设置氧化催化剂，将排气中的NO氧化成NO₂，从而使其中的NO与NO₂的比率成为还原效率变得良好的值。但是，因氧化催化剂的SOx中毒而其氧化能力降低时，排气中的NO与NO₂的比率偏离所希望的值，选择还原型NOx催化剂的还原效率降低。

此时，氧化催化剂的氧化能力降低时，为了维持选择还原型NOx催化剂中的还原效率，进行还原剂向排气的供给量的增量。其结果，在选择还原型NOx催化剂中蓄积的还原成分量增加，所以其还原成分在选择还原型NOx催化剂的下游侧流出，担心对外部环境造成不良影响、还原剂的无谓消耗等。

本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的是在排气通路具有氧化催化剂和选择还原型NOx催化剂的内燃机的排气净化装置中，即使氧化催化剂发生SOx中毒，也很好地维持选择还原型NOx催化剂所带来的NOx的还原效率。

在本发明中，为了解决上述课题，着眼于氧化催化剂的构成。即，通过将担载用于氧化的贵金属的载体作为碱性载体，从而能够抑制氧化催化剂的SOx中毒时的氧化能力的降低，并且很好地维持选择还原型NOx催化剂所带来的NOx的还原效率。

因此，详细而言，本发明是内燃机的排气净化装置，其具备选择还原型NOx催化剂、上游侧氧化催化剂和还原剂供给部；上述选择还原型NOx催化剂设置于内燃机的排气通路；上述上游侧氧化催化剂是设置于上述选择还原型NOx催化剂的上游侧的上述排气通路的具有氧化功能的催化剂，它的担载氧化用贵金属的载体由碱性载体形成；上述还原剂供给部向流入上述选择还原型NOx催化剂的排气供给还原剂。

对于将排气中的NOx还原并进行其净化的选择还原型NOx催化剂，已知根据排气中所含的NO与NO₂的比率而其还原效率发生变动。另外，在一般的内燃机的运转状态下，排气中的NO与NO₂的比率与用于发挥良好的还原效率的比率相比，具有NO所占的比例变大的趋势。因此，在本发明所涉及的内燃机的排气净化装置中，通过在选择还原型NOx催化剂的上游侧设置上游侧氧化催化剂，使流入选择还原型NOx催化剂的排气中的NO与NO₂的比率成为能够得到良好的还原效率的比率。

进而，在上述上游侧氧化催化剂中，担载发挥氧化能力的贵金属的载体由碱性单体形成。通过像这样采用碱性载体，能够将贵金属以更加微粒化的状态进行担载，成为能够有效发挥其氧化能力的效果的构成，但另一方面，由于载体本身为碱性，所以贵金属在本来发挥的氧化能力的一部分被抑制的状态下作为氧化催化剂而形成上述上游侧氧化催化剂。虽然是具有这样的特性的上游侧氧化催化剂，但安装于本发明所涉及的内燃机的排气净化装置时，优选调整贵金属与碱性载体的成分，以使得通过其氧化能力能够将排气中的NO与NO₂的比率调整为达到良好的还原效率的比率。由此，利用由还原剂供给部供给的还原剂、通过选择还原型NOx催化剂而良好地进行NOx的还原处理。