JPS59101523A - フイルタの再生方法および再生装置 - Google Patents
フイルタの再生方法および再生装置Info
- Publication number
- JPS59101523A JPS59101523A JP57210576A JP21057682A JPS59101523A JP S59101523 A JPS59101523 A JP S59101523A JP 57210576 A JP57210576 A JP 57210576A JP 21057682 A JP21057682 A JP 21057682A JP S59101523 A JPS59101523 A JP S59101523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- exhaust gas
- carbon
- carbon particles
- gas temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 17
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 19
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/029—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
- F01N3/0293—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust injecting substances in exhaust stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
- F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/029—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
- F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれるカ
ーボン微粒子を捕捉するフィルタを再生する方法、およ
びその再生装置に関するものである。
ーボン微粒子を捕捉するフィルタを再生する方法、およ
びその再生装置に関するものである。
この種のフィルタとして、三次元網目構造を有するセラ
ミックフィルタ（以下フオームフィルタと呼ぶ）、ある
いはセルの排ガスの入口および出口１で交互ＪＣ栓をし
たつｔ−、Ｍ−スルーｌイブのセラミックフイ、ｌｋ
／ （以７ ”’二ごニア、町ぜ二）！、ｙ等、種々の
ものがある。しかしてとｆｌらのフィルタは、カーボン
微粒子の捕捉量がある程度ｊ曽カロすると、背圧が上昇
するため、これをルｒけるべく定期的に捕捉したカーボ
ン微粒子を燃焼１してフィルタを再生する必要がある。
ミックフィルタ（以下フオームフィルタと呼ぶ）、ある
いはセルの排ガスの入口および出口１で交互ＪＣ栓をし
たつｔ−、Ｍ−スルーｌイブのセラミックフイ、ｌｋ
／ （以７ ”’二ごニア、町ぜ二）！、ｙ等、種々の
ものがある。しかしてとｆｌらのフィルタは、カーボン
微粒子の捕捉量がある程度ｊ曽カロすると、背圧が上昇
するため、これをルｒけるべく定期的に捕捉したカーボ
ン微粒子を燃焼１してフィルタを再生する必要がある。
このカーボン微粒子の燃焼手段として、押１．ガス温度
をカーボン微粒子の燃焼’ＩＩＡ度である５５０〜６０
０℃以上に上昇させる方法、すなわち、吸気絞シや排気
絞りを行なって排ガス温良を上昇させる方法がある。し
かし排ガス温度をこのように高温にすることは、高速走
行時には可能であっても低速走行時においては不可能で
ある。またカーボン微粒子を燃焼させる他の手段として
、ヒータあるいはバーナをフィルタの排ガス入口部に設
け、カーボン微粒子に着火して燃焼伝播さぜる方法があ
る。しかしこの方法においても、全走行領域でフィルタ
再生を可能とするには、排ガス流量および着火時期の制
御あるいは着火システム等、構成が複雑になるという問
題がある。また上記いずれの方法においても、カーボン
微粒子の捕捉量が少ないと、着火あるいは燃焼伝播がう
まく行なわれず、逆にカーボン微粒子の捕捉量−が多過
ぎると、フィルタ材は昇温か著しく、熱劣化が激しい。
をカーボン微粒子の燃焼’ＩＩＡ度である５５０〜６０
０℃以上に上昇させる方法、すなわち、吸気絞シや排気
絞りを行なって排ガス温良を上昇させる方法がある。し
かし排ガス温度をこのように高温にすることは、高速走
行時には可能であっても低速走行時においては不可能で
ある。またカーボン微粒子を燃焼させる他の手段として
、ヒータあるいはバーナをフィルタの排ガス入口部に設
け、カーボン微粒子に着火して燃焼伝播さぜる方法があ
る。しかしこの方法においても、全走行領域でフィルタ
再生を可能とするには、排ガス流量および着火時期の制
御あるいは着火システム等、構成が複雑になるという問
題がある。また上記いずれの方法においても、カーボン
微粒子の捕捉量が少ないと、着火あるいは燃焼伝播がう
まく行なわれず、逆にカーボン微粒子の捕捉量−が多過
ぎると、フィルタ材は昇温か著しく、熱劣化が激しい。
さて車両の一般走行において、排ガス温度は２５０℃程
度であシ、全走行領域でフィルタ再生を可能にすべく、
従来よシこれくらいの温度でカーボン微粒子を燃焼させ
る方法を見出すことが望まれていた。
度であシ、全走行領域でフィルタ再生を可能にすべく、
従来よシこれくらいの温度でカーボン微粒子を燃焼させ
る方法を見出すことが望まれていた。
本発明は上記問題点に刈み、全走行領域でフィルタの再
生が可能で、しかもカーボン微粒子の捕捉量に関係なく
安定した燃焼を行なうことのできるフィルタの再生方法
を提供するもので、フィルタに酸化触媒を設け、このフ
ィルタに、５００〜５００００１）Ｉ）ｍの炭化水素（
ＨＣ）および（または）−酸化炭素（Ｃｏ）を排ガス温
度１５０℃以上でｌθ秒〜５分間導入して酸化触媒を酸
化させ、この酸化反応に伴う発熱によシカ−ボン微粒子
をＶｌ、焼させることを特徴としている。
生が可能で、しかもカーボン微粒子の捕捉量に関係なく
安定した燃焼を行なうことのできるフィルタの再生方法
を提供するもので、フィルタに酸化触媒を設け、このフ
ィルタに、５００〜５００００１）Ｉ）ｍの炭化水素（
ＨＣ）および（または）−酸化炭素（Ｃｏ）を排ガス温
度１５０℃以上でｌθ秒〜５分間導入して酸化触媒を酸
化させ、この酸化反応に伴う発熱によシカ−ボン微粒子
をＶｌ、焼させることを特徴としている。
また本発明の第２の発り」は、上記方法を実％Ｅするだ
めの簡易な構成の装置を提供するもので、フィルタに対
して、ＨＣおよび（ｔたは）ＣＯを伺与する供給機構を
設けるとともに、フィルタに酸化触媒を含有させたこと
を特徴としている。
めの簡易な構成の装置を提供するもので、フィルタに対
して、ＨＣおよび（ｔたは）ＣＯを伺与する供給機構を
設けるとともに、フィルタに酸化触媒を含有させたこと
を特徴としている。
ここで、フィルタに酸化触媒を設けたのは、この触媒が
カーボン微粒子の燃焼温度を下け、また、ＨＣあるいは
ＣＯを酪］化してこれらを二酸化炭素と水に転化するか
らである。
カーボン微粒子の燃焼温度を下け、また、ＨＣあるいは
ＣＯを酪］化してこれらを二酸化炭素と水に転化するか
らである。
以下実施例に基づき本発明を駁明する。第１図は、■（
Ｃ等をフィルタに供給するれ々の条件を検討するだめの
実験装置であるが、本発明に係る装置も基本的にこの実
験装働二と同様な構成を有する。
Ｃ等をフィルタに供給するれ々の条件を検討するだめの
実験装置であるが、本発明に係る装置も基本的にこの実
験装働二と同様な構成を有する。
すなワチ、エンジン本体ｌのエキゾーストマニホールド
２から延びる排気管３の途中に、酸化触媒を含むフオー
ムフィルタ４が設けられ、これらエンジン本体１とフオ
ームフィルタ４の間には、排気管３内に臨む噴射弁５が
配設される。この噴射弁５は従来公知の撚料噴射弁と同
様な構成を鳴し、ポンプ６を介してタンク７内の軽油を
排気管３内に吐出するものであり、これによシ排ガス中
にＨＣが供給される。なお排ガス分析計８は、フィルタ
４のすぐ上流側の排ガス状態を検知すべく設けられたも
ので、後述する実験のためのものであ如実際の車両には
必ずしも搭載されない。
２から延びる排気管３の途中に、酸化触媒を含むフオー
ムフィルタ４が設けられ、これらエンジン本体１とフオ
ームフィルタ４の間には、排気管３内に臨む噴射弁５が
配設される。この噴射弁５は従来公知の撚料噴射弁と同
様な構成を鳴し、ポンプ６を介してタンク７内の軽油を
排気管３内に吐出するものであり、これによシ排ガス中
にＨＣが供給される。なお排ガス分析計８は、フィルタ
４のすぐ上流側の排ガス状態を検知すべく設けられたも
ので、後述する実験のためのものであ如実際の車両には
必ずしも搭載されない。
しかじで上記噴射弁５は、フィルタ４に対して５００〜
５００００１）ｐｍのＨＣを、排ガス温度１５０℃以上
で１０秒〜５分間導入するようになっている。
５００００１）ｐｍのＨＣを、排ガス温度１５０℃以上
で１０秒〜５分間導入するようになっている。
これによシ、フィルタ４に捕捉されたカーボン微粒子は
ほとんど全てが燃焼され、このフィルタ４の再生が行な
われる。そして排ガス温度を従来のように５５０℃以上
にする必要がないので、全走行領域内でフィルタ４の再
生が可能となる。
ほとんど全てが燃焼され、このフィルタ４の再生が行な
われる。そして排ガス温度を従来のように５５０℃以上
にする必要がないので、全走行領域内でフィルタ４の再
生が可能となる。
次に各種エンジン条件下におけるカーボン微粒子の燃焼
率等の実験結果を示す。実験装置は第１図に示すもので
あり、２２にディーゼルエンジンの排気系に直径１２０
ｍ、長さ１００間のフオームフィルタ４を配設している
。このフオームフィルタ４は容積ｌ！あたシ、酸化触媒
としてパラジウム（Ｐｄ）を１．５ｚ担持させたもので
あり、予め所定量のカーボン微粒子を捕捉しておいたも
のである。上記実験装置を用い、各鉋エンジン条件下で
以下の検討を行った。
率等の実験結果を示す。実験装置は第１図に示すもので
あり、２２にディーゼルエンジンの排気系に直径１２０
ｍ、長さ１００間のフオームフィルタ４を配設している
。このフオームフィルタ４は容積ｌ！あたシ、酸化触媒
としてパラジウム（Ｐｄ）を１．５ｚ担持させたもので
あり、予め所定量のカーボン微粒子を捕捉しておいたも
のである。上記実験装置を用い、各鉋エンジン条件下で
以下の検討を行った。
（１）ＨＣ濃度とカーボン微粒子燃焼率の関係（２）排
ガス温度、ＨＣ噴射時間と燃焼率の関係（３） カー
ボン微粒子捕捉量と燃焼率の関係（４） カーボン微
粒子捕捉部とフィルタ昇温の関係 これらの実験結果を第２図〜第５図に示す。なお燃焼率
は、実験後のカーボン微粒子の重ちと実験前のカーボン
微粒子の重量との比率である。
ガス温度、ＨＣ噴射時間と燃焼率の関係（３） カー
ボン微粒子捕捉量と燃焼率の関係（４） カーボン微
粒子捕捉部とフィルタ昇温の関係 これらの実験結果を第２図〜第５図に示す。なお燃焼率
は、実験後のカーボン微粒子の重ちと実験前のカーボン
微粒子の重量との比率である。
第２図は、フィルタ１個あたシのカーボン微粒子の捕捉
量が５ｆＦの場合の、ＨＣ噴射量（排ガス中のＨＯ２度
）とカーボン微粒子の燃焼率との関係を示す。エンジン
条件は、回転数２０００ｒｐｒｎ。
量が５ｆＦの場合の、ＨＣ噴射量（排ガス中のＨＯ２度
）とカーボン微粒子の燃焼率との関係を示す。エンジン
条件は、回転数２０００ｒｐｒｎ。
トルク３ ｋｇ−ｍでラシ、フィルタ４０入口における
排ガス温度は２００℃である。この図よシ、上記条件下
でフィルタを再生すべくカーボン微粒子を燃焼させるに
は、排ガス中に１１０００ｐｐの）Ｉ Ｃが存在すれは
よいことがわかる。
排ガス温度は２００℃である。この図よシ、上記条件下
でフィルタを再生すべくカーボン微粒子を燃焼させるに
は、排ガス中に１１０００ｐｐの）Ｉ Ｃが存在すれは
よいことがわかる。
第３図は、各種エンジン条件下におけるＨｅ噴射時間と
カーボン微粒子の燃焼率との関係を示す。
カーボン微粒子の燃焼率との関係を示す。
なおフィルタ１個あたシのカーボン微粒子の捕捉量は５
ｇ−であシ、１だ排ガス中のＨＣ濃度がｓｏｏｏｐｐｍ
（Ｃ１換算）となるよう排気管３に軽油を噴射した。
ｇ−であシ、１だ排ガス中のＨＣ濃度がｓｏｏｏｐｐｍ
（Ｃ１換算）となるよう排気管３に軽油を噴射した。
この図において、破線はエンジン回転数１１００ｏｒｐ
、無負荷で排ガス温度１３０℃の場合、二点鎖線はエン
ジン回転数１１００Ｏｒｐ、 トルク３ｋｇ−ｍで、
排ガス温度１５０℃の場合、実線はエンジン回転Ｅ’１
２００Ｏｒｐｍ 、 ） ルク３ｋｇ−ｎｌテ、排ガ
ス温度２００℃の場合、一点鎮緑はエンジン回転数３０
００ｒｐｍｓ ）Ａり３ ｋｇ−ｍで、排ガス温度３
００℃の場合のカーボン微粒子の燃焼率を示す。
、無負荷で排ガス温度１３０℃の場合、二点鎖線はエン
ジン回転数１１００Ｏｒｐ、 トルク３ｋｇ−ｍで、
排ガス温度１５０℃の場合、実線はエンジン回転Ｅ’１
２００Ｏｒｐｍ 、 ） ルク３ｋｇ−ｎｌテ、排ガ
ス温度２００℃の場合、一点鎮緑はエンジン回転数３０
００ｒｐｍｓ ）Ａり３ ｋｇ−ｍで、排ガス温度３
００℃の場合のカーボン微粒子の燃焼率を示す。
この図よシ、排ガス温度が低いはどＨＣ噴射時間を長く
しなければカーボン微粒子を充分燃焼できないこと、排
ガス流速が大きくとも排ガス温度さえ一定値以上に確保
できれば、カーボン微粒子を燃焼させることができるこ
とが鹿角”１される。壕だ排ガス温度が１３０℃以下で
は、ＨＣを排ガス中に供給してもカーボン微粒子はあま
シ燃焼しないことがわかるが、これはフィルタ表面のＰ
ｄ触媒のＨＣ酸化反応が、１３０℃以下ではほとんど行
なわれないためと考えられる。
しなければカーボン微粒子を充分燃焼できないこと、排
ガス流速が大きくとも排ガス温度さえ一定値以上に確保
できれば、カーボン微粒子を燃焼させることができるこ
とが鹿角”１される。壕だ排ガス温度が１３０℃以下で
は、ＨＣを排ガス中に供給してもカーボン微粒子はあま
シ燃焼しないことがわかるが、これはフィルタ表面のＰ
ｄ触媒のＨＣ酸化反応が、１３０℃以下ではほとんど行
なわれないためと考えられる。
第４図はＨＣ濃度とフィルタ内温度の関係を示す。なお
フィルタ１個あたりのカーボン微粒子の捕捉量は５？で
あシ、またエンジン条件は、回転数２００Ｏｒｐｍ、）
ルク３ｋｇ−ｍテ、排ガス温度は２００℃である。この
図から、ＨＣの噴射邪が多くなるほどフィルタ内温度が
高くなり、特に５００００ｐ ｐ ｍ以上では、フィル
タ基材であるコーディエライト（２Ｍｇ０ ・２Ａｇｔ
Ｏｓ ・５ Ｓ ｉ ＯＨ） （Ｄｆｉ’Ｊ融温度（
１４６０℃）以上となることがわかる。すなわち排ガス
中へのＨＣの供給量としては、濃度５００００ｐｐｍ
が上限値であシ、これを越えるとフィルタが溶融してし
まう。
フィルタ１個あたりのカーボン微粒子の捕捉量は５？で
あシ、またエンジン条件は、回転数２００Ｏｒｐｍ、）
ルク３ｋｇ−ｍテ、排ガス温度は２００℃である。この
図から、ＨＣの噴射邪が多くなるほどフィルタ内温度が
高くなり、特に５００００ｐ ｐ ｍ以上では、フィル
タ基材であるコーディエライト（２Ｍｇ０ ・２Ａｇｔ
Ｏｓ ・５ Ｓ ｉ ＯＨ） （Ｄｆｉ’Ｊ融温度（
１４６０℃）以上となることがわかる。すなわち排ガス
中へのＨＣの供給量としては、濃度５００００ｐｐｍ
が上限値であシ、これを越えるとフィルタが溶融してし
まう。
第５図はカーボン微粒子捕捉量とフィルタ内温度および
カーボン微粒子燃焼率との関係を示す。
カーボン微粒子燃焼率との関係を示す。
エンジン条件は、回転数２００Ｏｒｐｍ、）ルク３ｋｇ
＊ｍで、排ガス温度は２００℃、ＨＣ濃度は５００００
ｐｐｍ である。この図かられかるように、カーボン微
粒子の捕捉量がフィルタ１個あたｆｉ３０ｆ！−になる
と、フィルタ内温度の上昇が著しく、フィルタ基材が溶
融してしまい、またカーボン微粒子の捕捉量が少なくて
も、フィルタの再生は可能である。
＊ｍで、排ガス温度は２００℃、ＨＣ濃度は５００００
ｐｐｍ である。この図かられかるように、カーボン微
粒子の捕捉量がフィルタ１個あたｆｉ３０ｆ！−になる
と、フィルタ内温度の上昇が著しく、フィルタ基材が溶
融してしまい、またカーボン微粒子の捕捉量が少なくて
も、フィルタの再生は可能である。
以上の実験結果から、ＨＣ噴射量および噴射時間をエン
ジン条件等に応じて適宜選択することによυ、大部分の
連転モード域においてフィルタの再生が可能であること
、カーボン微粒子の捕捉１が少なくても安定した再生か
行えることがわかる。
ジン条件等に応じて適宜選択することによυ、大部分の
連転モード域においてフィルタの再生が可能であること
、カーボン微粒子の捕捉１が少なくても安定した再生か
行えることがわかる。
またカーボン微粒子の揄−捉量が少ないうちに再生を行
えはフィルタの昇温は少なく、フィルタおよび触媒の熱
劣化を防止できる。
えはフィルタの昇温は少なく、フィルタおよび触媒の熱
劣化を防止できる。
下表に、排ガス中にＨＣを噴射しない場合の排ガス温度
とカーボン微粒子燃焼率との関係を示す。
とカーボン微粒子燃焼率との関係を示す。
この表と上記実験結果を比較するとりｊらかなように、
ＨＣを噴射供給することにより、著しく低温においても
フィルタの再生が可能となることかわかる。
ＨＣを噴射供給することにより、著しく低温においても
フィルタの再生が可能となることかわかる。
上記実験はフオームフィルタについてのものてアルカ、
ハニカムフィルタについても同じ実験を行ない、同様な
結果を得た。
ハニカムフィルタについても同じ実験を行ない、同様な
結果を得た。
なお排ガス中に供給する炭化水素源は、必ずしも軽油で
ある必要はなく、例えばメタノール、エタノール等であ
ってもよく、また供給機構は噴射弁に限るものではない
。
ある必要はなく、例えばメタノール、エタノール等であ
ってもよく、また供給機構は噴射弁に限るものではない
。
さらに、ＨＣの供給場所は排気管でなくともよく、例え
はエンジンの爆発工程直後にシリンダ内に炭化水素源を
噴射し、これによりフィルタにＨＣを供給するようにし
てもよい１この場合、シリンダ内に噴射された炭化水素
源はシリンダ内の熱によυ分解され、ＣＯとＨＣの混合
物となる。
はエンジンの爆発工程直後にシリンダ内に炭化水素源を
噴射し、これによりフィルタにＨＣを供給するようにし
てもよい１この場合、シリンダ内に噴射された炭化水素
源はシリンダ内の熱によυ分解され、ＣＯとＨＣの混合
物となる。
このＣＯとＩｆＣｉｄ、いずれもフィルタ表面で触媒と
反応して発熱するだめ、上記実施例と同様な効果が得ら
れる。
反応して発熱するだめ、上記実施例と同様な効果が得ら
れる。
またフィルタに設ける触媒としては、Ｐｄの他、ロジウ
ム、白金、イリジウム等、ＨＣやＣＯの酸化を促進する
ものであれば何でもよく、さらに排ガス中にＨＣを供給
せずＣＯのみを供給するよう構成してもよい１、 以上のように本発明によれば、実質的に全走行領域内で
フィルタの再生が可能となシ、またカーボン微粒子の捕
捉量が少量であってもフィルタの再生を行なうことがで
きるという効果が刊られる。
ム、白金、イリジウム等、ＨＣやＣＯの酸化を促進する
ものであれば何でもよく、さらに排ガス中にＨＣを供給
せずＣＯのみを供給するよう構成してもよい１、 以上のように本発明によれば、実質的に全走行領域内で
フィルタの再生が可能となシ、またカーボン微粒子の捕
捉量が少量であってもフィルタの再生を行なうことがで
きるという効果が刊られる。
第１図は本発明の効果を横側するためのり、・験装置の
要部を示す仰ｊ面図、第２図はＨＣ噴射％−とカーボン
微粒子の燃焼率との関係を示すグラフ、第３図は各種エ
ンジン条件下におけるＨＣ噴射時間とカーボン微粒子の
燃焼率との関係を示すグラフ、第４図はＨＣ濃度とフィ
ルタ内温度との関係を示すグラフ、第５図はカーボン微
粒子捕捉筒とフィルタ内温度およびカーボン微粒子燃焼
率との関係を示すグラフである。 ３・・・排気管、 ４・・・フィルタ、５・・
・噴射弁（供給機ＩＮ） 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之 第１拘
要部を示す仰ｊ面図、第２図はＨＣ噴射％−とカーボン
微粒子の燃焼率との関係を示すグラフ、第３図は各種エ
ンジン条件下におけるＨＣ噴射時間とカーボン微粒子の
燃焼率との関係を示すグラフ、第４図はＨＣ濃度とフィ
ルタ内温度との関係を示すグラフ、第５図はカーボン微
粒子捕捉筒とフィルタ内温度およびカーボン微粒子燃焼
率との関係を示すグラフである。 ３・・・排気管、 ４・・・フィルタ、５・・
・噴射弁（供給機ＩＮ） 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士 山 口 昭 之 第１拘
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ディーゼルエンジンの排気管途中に設けられカーボ
ン微粒子を捕捉するフィルタに、酸化触媒を設け、かつ
このフィルタに１炭化水素および（または）−酸化炭素
を排ガス温度１５０℃以上で１０秒〜５分間導入して該
触媒を酸化させ、この酸化反応に伴う発熱により上記カ
ーボン微粒子を燃焼させることを特徴とするフィルタの
再生方法。 ２、ディーゼルエンジンの排気管途中に設けられカーボ
ン微粒子を捕捉するフィルタに対し、炭化水素および（
またけ）−酸化炭素を伺与する供給機構を備えるととも
に、該フィルタに酸化触媒を設け、上記供給機構は２イ
ルタに対して、５００〜５００００ｐｐｍ の炭化水
素および（または）−酸化炭素を、排ガス温度１５０°
以上で１０秒〜５分間導入することを特徴とするフィル
タの再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57210576A JPS59101523A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | フイルタの再生方法および再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57210576A JPS59101523A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | フイルタの再生方法および再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59101523A true JPS59101523A (ja) | 1984-06-12 |
Family
ID=16591595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57210576A Pending JPS59101523A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | フイルタの再生方法および再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59101523A (ja) |
-
1982
- 1982-12-02 JP JP57210576A patent/JPS59101523A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4631076A (en) | Apparatus for removing carbon particles from exhaust gas from internal combustion engine | |
| KR102025922B1 (ko) | 자동차 촉매 후처리 시스템 | |
| JP6054057B2 (ja) | 排気浄化フィルタ、媒煙フィルタ再生システム、およびその再生方法 | |
| KR20030034204A (ko) | 희박한 배기가스 처리용 촉매적 매연 필터 | |
| KR20070084469A (ko) | 발열 생성 촉매를 포함하는 배기 시스템 | |
| JP6063148B2 (ja) | 煤煙フィルター再生システム、及びその方法 | |
| JP2005248787A (ja) | 排気浄化装置 | |
| EP1411107B1 (en) | Use of organometallic manganese compounds in diesel motor filters | |
| KR101058836B1 (ko) | 매연여과필터 재생장치 및 이를 구비한 매연저감장치 | |
| JP2006242020A (ja) | 排気浄化装置 | |
| JPS59122721A (ja) | フイルタ再生装置 | |
| US9046019B2 (en) | System and method for particulate filter regeneration | |
| JPS59101523A (ja) | フイルタの再生方法および再生装置 | |
| JP2004353596A (ja) | 排気浄化装置 | |
| EP1289656B1 (en) | Rejuvenation and/or cleaning of catalysts | |
| JP2010144551A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| KR100769571B1 (ko) | 디젤엔진의 유해물질 저감시스템 | |
| JP6658211B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
| JPH05171918A (ja) | 未燃物を含む排ガスの浄化装置 | |
| KR101091628B1 (ko) | 배기 시스템 | |
| JPS59134314A (ja) | デイ−ゼルエンジン排気浄化装置 | |
| KR100479654B1 (ko) | 디젤차량의 매연정화시스템 및 이를 이용한 이상연소방지방법 | |
| JP2011047405A (ja) | スート限界処理量を増大させると共にコストを減少させるためにフィルタに被着された白金族金属の部分被膜 | |
| JP2008057337A (ja) | 排気浄化装置 | |
| JP3360437B2 (ja) | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |