柴油机用氧化催化剂制造技术

本发明专利技术提供一种能够维持氧化催化剂的性能，并且削减生产成本的柴油机用氧化催化剂。在由含有Pt和Pd中的至少1种的多个催化剂层构成的柴油机用氧化催化剂中，相对于排气的流动方向分割为上游侧催化剂层(5)和下游侧内催化剂层(6)，以覆盖下游侧内催化剂层(6)的表面的方式进一步形成有下游侧外催化剂层(7)，在上游侧催化剂层(5)和下游侧内催化剂层(6)中含有Pd，并且在下游侧外催化剂层(7)中含有Pt，上游侧催化剂层(5)中所含的Pt与Pd的量、和下游侧内催化剂层(6)中所含的Pt与Pd的量始终设定为一定，以氧化效率为规定值以上的方式设定下游侧外催化剂层(7)中所含的Pt的量。

Oxidation catalyst for diesel engine

The invention provides an oxidation catalyst for diesel engine, which can maintain the performance of oxidation catalyst and reduce production cost. Which is composed of a plurality of catalyst layers containing at least 1 kinds of Pt and Pd in the use of diesel oxidation catalyst, with respect to the flow direction of exhaust into the upstream side of the catalyst layer (5) and the downstream side in the catalyst layer (6), to cover the downstream side in the catalyst layer (6) surface further form a downstream side of the outer catalyst layer (7), on the upstream side of the catalyst layer (5) and the downstream side in the catalyst layer (6) containing Pd, and the catalyst layer in the downstream side (7) containing Pt, the upstream side of the catalyst layer (5) of Pt and Pd contained in the volume, and in the downstream side of the catalyst layer (6) of Pt and Pd contained in the amount always set at a certain way, with the oxidation efficiency above the predetermined value setting of the downstream side of the outer catalyst layer (7) contained in the amount of Pt.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种柴油机用氧化催化剂。
技术介绍
以往，作为对来自柴油发动机的排气进行净化的催化剂，使用对排气中的一氧化碳(CO)、烃(HC)、一氧化氮(NO)进行氧化的氧化催化剂。将由氧化铝等多孔质氧化物形成的载体涂布于陶瓷或金属的基材来形成催化剂层。已知在催化剂层中含有铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属的催化剂。在这种氧化催化剂中，为了有效地发挥铂(Pt)、钯(Pd)等的性质来提高氧化催化剂的性能，考虑到在催化剂的各部位的温度以及废气成分等，开发出在基材的上游侧和下游侧配置有单独材料的氧化催化剂等。例如，如专利文献1中所记载的氧化催化剂。但是，对于如专利文献1中所记载的氧化催化剂，需要在规定的位置涂布根据排气的特性而调整了载体中所含的Pt、Pd的量的催化剂。就是说，需要按照连接有氧化催化剂的柴油发动机对配置于基材的各部位的多个催化剂进行调配，在生产成本增大的方面是不利的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-101252号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是为了解决这种问题而完成的专利技术，其目的在于提供一种能够维持氧化催化剂的性能，并且削减生产成本的柴油机用氧化催化剂。用于解决问题的方案本专利技术所要解决的问题如上所述，接着对用于解决该问题的方案进行说明。即，本专利技术是一种柴油机用氧化催化剂，在基材构成有含有Pt和Pd中的至少1种的三层催化剂层，相对于排气的流动方向分割为上游侧催化剂层、下游侧外催化剂层、以及下游侧内催化剂层，在上游侧催化剂层和下游侧内催化剂层中含有Pt和Pd，并且在下游侧外催化剂层中含有Pt，上游侧催化剂层中所含的Pt与Pd的量、和下游侧内催化剂层中所含的Pt与Pd的量始终设定为一定，以氧化效率为规定值以上的方式设定下游侧外催化剂层中所含的Pt的量。本专利技术是一种柴油机用氧化催化剂，由含有Pt和Pd中的至少1种的三层催化剂层构成，相对于排气的流动方向分割为上游侧催化剂层、下游侧外催化剂层、以及下游侧内催化剂层，在上游侧催化剂层和下游侧内催化剂层中含有Pt和Pd，并且在下游侧外催化剂层中含有Pt，上游侧催化剂层中所含的Pt与Pd的量、和下游侧内催化剂层中所含的Pt与Pd的量始终设定为一定，以氧化效率为规定值以上的方式设定下游侧外催化剂层中所含的Pt的量，所述柴油机用氧化催化剂构成为：排气的流动方向上的所述下游侧外催化剂层的长度为排气的流动方向上的柴油机用氧化催化剂的全长的一半以上。本专利技术中，在所述基材形成有相对于排气的流动方向具有六边形的剖面的贯通孔。本专利技术中，所述基材是部分型的烟尘过滤器。专利技术效果由于本专利技术以上述方式构成，因此表现出以下所示的效果。根据本专利技术，通过上游侧催化剂层中所含的Pt和Pd的氧化促进作用去除HC、CO，因此，即使削减下游侧内催化剂层中所含的Pt的量，由Pt产生的氧化促进作用也不会降低。另外，无需根据排气的特性来生产上游侧催化剂层和下游侧内催化剂层。由此，能够维持氧化催化剂的性能，并且削减生产成本。根据本专利技术，通过上游侧催化剂层中所含的Pt和Pd的氧化促进作用去除HC、CO，以一定的范围集中地将Pt配置于下游侧外催化剂层，由此氧化效率得以提高，因此，即使削减下游侧内催化剂层中所含的Pt的量，由Pt产生的氧化促进作用也不会降低。另外，无需根据排气的特性来生产上游侧催化剂层和下游侧内催化剂层。由此，能够维持氧化催化剂的性能，并且削减生产成本。根据本专利技术，催化剂容易均匀地涂布于基材。由此，能够维持氧化催化剂的性能，并且削减生产成本。根据本专利技术，催化剂层不仅可应用于具有贯通孔的基材，也可应用于部分型的烟尘过滤器。由此，能够维持氧化催化剂的性能，并且削减生产成本。附图说明图1是表示排气净化装置的整体构成的概略图。图2(a)是表示本专利技术的柴油机用氧化催化剂的实施方式的立体图。图2(b)是表示本专利技术的柴油机用氧化催化剂的另一实施方式的立体图。图3是图2(a)、图2(b)、以及图4中的Z向视的示意图。图4是表示本专利技术的部分型的烟尘过滤器的实施方式的立体图。图5是示出表示本专利技术中所使用的催化剂层和以往的催化剂层中的转换效率的曲线的图。图6是示出表示本专利技术中所使用的催化剂层和以往的催化剂层中的后点火(Post-ignition)所需的入口温度的曲线的图。图7是示出表示本专利技术中所使用的催化剂层和以往的催化剂层中的DPF(DieselParticulateFilter：柴油颗粒过滤器)再生时的HC的逃逸的曲线的图。图8(a)是示出表示根据本专利技术中所使用的催化剂层中的催化金属的量的不同而变化的转换效率的曲线的图。图8(b)是示出表示根据本专利技术中所使用的催化剂层中的下游侧外催化剂层的大小的不同而变化的转换效率的曲线的图。图9(a)是表示以往的催化剂层中的按照柴油发动机的生产所需的催化剂的组合的示意图。图9(b)是表示本专利技术中所使用的催化剂层中的按照柴油发动机的生产所需的催化剂的组合的示意图。具体实施方式以下，使用图1至图3对排气净化装置1进行说明。需要说明的是，本实施方式中的“上游侧”表示流体的流动方向的上游侧，“下游侧”表示流体的流动方向的下游侧。如图1所示，排气净化装置1对从柴油发动机20排出的排气进行净化。排气净化装置1设于与柴油发动机20连接的排气管21。排气净化装置1具备：壳体2、烟尘过滤器3、氧化催化剂4等。壳体2将排气引导至配置于壳体2的内部的烟尘过滤器3、氧化催化剂4。在壳体2的一侧端部连接有排气管21，壳体2的另一侧端部经由排气管21向外部敞开。就是说，壳体2设于与柴油发动机20连接的排气管21的中途部，壳体2构成为：供来自柴油发动机20的排气从一侧(上游侧)朝向另一侧(下游侧)(参照图1黑色箭头)流动的排气流路。烟尘过滤器3对排气中的颗粒(由碳质形成的烟尘、高沸点烃成分(SOF)等)进行去除。烟尘过滤器3配置于壳体2的内部。烟尘过滤器3包括：例如形成为格子状的陶瓷等的多孔质壁。烟尘过滤器3构成为：通过壳体2引导的排气穿过所述多孔质壁。在排气穿过所述多孔质壁时，烟尘过滤器3对排气中的颗粒进行捕集。其结果是，从排气中去除颗粒。氧化催化剂4对从柴油发动机20排出的排气中的一氧化碳(以下，简记作“CO”)、烃(以下，简记作“HC”)、一氧化氮(以下，简记作“NO”)进行氧化。氧化催化剂4配置于烟尘过滤器3的上游侧。含有催化金属的催化剂载体遍及规定的范围涂覆于基材8上，在规定的温度以及时间下进行干燥和烧成等，由此构成氧化催化剂4。图3所示的氧化催化剂4的基材8使用将一般在废气净化用催化剂中使用的任意的材料、例如堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)、氧化铝、氧化锆、碳化硅等具有耐热性的陶瓷材料、由不锈钢等的金属箔形成的金属材料形成为具有许多贯通孔的结构的材料。氧化催化剂4的含有催化金属的载体使用一般用作催化剂载体的任意的金属氧化物，例如选自由氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铈(CeO2)、二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)以及它们的组合构成的组的金属氧化物。在如此构成的排气净化装置1中，来自柴油发动机20的排气经由排气管21供给至壳体2。排气净化装置1通过使被供给的排气穿过氧化催化剂4(参照图3白色箭头)，来对排气中所含的CO、HC、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油机用氧化催化剂，在基材构成有含有Pt和Pd中的至少1种的三层催化剂层，相对于排气的流动方向分割为上游侧催化剂层、下游侧外催化剂层、以及下游侧内催化剂层，在上游侧催化剂层和下游侧内催化剂层中含有Pt和Pd，并且在下游侧外催化剂层中含有Pt，上游侧催化剂层中所含的Pt与Pd的量、和下游侧内催化剂层中所含的Pt与Pd的量始终设定为一定，以氧化效率为规定值以上的方式设定下游侧外催化剂层中所含的Pt的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 JP 2014-1669141.一种柴油机用氧化催化剂，在基材构成有含有Pt和Pd中的至少1种的三层催化剂层，相对于排气的流动方向分割为上游侧催化剂层、下游侧外催化剂层、以及下游侧内催化剂层，在上游侧催化剂层和下游侧内催化剂层中含有Pt和Pd，并且在下游侧外催化剂层中含有Pt，上游侧催化剂层中所含的Pt与Pd的量、和下游侧内催化剂层中所含的Pt与Pd的量始终设定为一定，以氧化效率为规定值以上的方式设定下游侧外催化剂层中所含的Pt的量。2.一种柴油机用氧化催化剂，由含有Pt和Pd中的至少1种的三层催化剂层构成，相对于排气的流动方向分割为上游侧催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：川边研，星野昌平，柴田正仁，桥本义人，
申请(专利权)人：洋马株式会社，约翰森·马瑟公开有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP