排气净化用催化剂制造技术

技术编号:19015137 阅读:29 留言:0更新日期:2018-09-26 17:04
提供用于SCR方式的净化装置时能够适宜抑制压损上升的壁流型排气净化用催化剂。此处公开的排气净化用催化剂的特征在于,具有:具有多孔的分隔壁的壁流结构的基材;从与入侧室接触的分隔壁的表面形成至分隔壁的内侧并且从排气流入侧的端部沿着延伸方向形成的入侧催化剂层;从与出侧室接触的分隔壁的表面形成至分隔壁的内侧并且从排气流出侧的端部沿着延伸方向形成的出侧催化剂层,其中,入侧催化剂层与出侧催化剂层的长度的合计比分隔壁的全长长,并且存在于出侧催化剂层的SCR催化剂体的总量比存在于入侧催化剂层的SCR催化剂体的总量多。

Catalyst for exhaust purification

A wall flow type catalyst suitable for suppressing pressure loss rise in a SCR type purification device is provided. The catalyst for exhaust purification disclosed herein is characterized by a substrate having a wall flow structure with a porous partition wall; an incoming catalyst layer formed from the surface of the partition wall contacted with the incoming side chamber to the inside of the partition wall and formed along an extension direction from the end of the exhaust inflow side; and a partition contacted with the outgoing side chamber. The outer catalyst layer is formed on the surface of the wall to the inside of the separation wall and extends along the direction from the end of the exhaust flow side. The total length of the catalyst layer on the inlet side is longer than that of the catalyst layer on the outlet side, and the total volume ratio of the SCR catalyst body on the outer catalyst layer exists on the inlet side of the catalyst layer. The total amount of SCR catalyst in the agent layer is larger.

【技术实现步骤摘要】
排气净化用催化剂
本专利技术涉及设置于内燃机的排气管的排气净化用催化剂。详细而言,涉及用于SCR方式的净化装置的壁流型的排气净化用催化剂。本申请主张基于2017年3月9日提出的日本专利申请第2017-45316号的优先权,在本说明书中引入了该申请的全部内容作为参照。
技术介绍
从汽车发动机等内燃机排出的排气包含颗粒状物质(颗粒物:PM)和碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害成分。在上述的有害成分中,从柴油发动机排出的排气包含NOx,能够选择性地净化该NOx的SCR(选择性催化还原,SelectiveCatalyticReduction)方式的净化装置配置于内燃机的排气管。这样的SCR方式的净化装置具有还原剂供给部和排气净化用催化剂,在向从内燃机排出的排气供给还原剂(例如尿素)后,使混合了该还原剂的排气通过排气净化用催化剂。在这样的排气净化用催化剂的内部形成有包含SCR催化剂体的催化剂层,吸附于SCR催化剂体的还原剂利用SCR催化剂体的催化作用与排气中的NOx反应,由此对排气中的Nox进行净化。例如,专利文献1公开了涉及这样的SCR方式的净化装置的技术。作为上述的SCR方式的净化装置所使用的排气净化用催化剂的一个例子,可以列举如专利文献2所记载的壁流型的排气净化用催化剂。该壁流型的排气净化用催化剂具备具有只在排气流入侧的端部开口的入侧室(入侧流路)、只在排气流出侧的端部开口的出侧室(出侧流路)和分隔这些室的多孔的分隔壁(肋壁)的壁流结构的基材,在该基材的分隔壁形成有包含SCR催化剂体的催化剂层。在这样的壁流型的排气净化用催化剂中,流入入侧室内的排气通过多孔的分隔壁而与形成于该分隔壁的催化剂层接触后,流出至出侧室并向排气净化用催化剂的外部排出。由此,混合了还原剂的排气与催化剂层中的SCR催化剂体接触,进行利用上述SCR反应的NOx的净化。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第5787031号专利文献2:日本专利申请公开2009-82915号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而,如上所述,将壁流型的排气净化用催化剂用于SCR方式的净化装置时,由于颗粒状物质(PM)的沉积,有时发生排气净化用催化剂的压力损失(以下也称为“压损”)在短期内上升、排气的流量下降这样的问题。因此,近年来,期望开发能够适宜地抑制将壁流型的排气净化用催化剂用于SCR方式的净化装置时的压损的上升的技术。本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的专利技术,其目的在于,提供用于SCR方式的净化装置时能够适宜地抑制压损的上升的壁流型的排气净化用催化剂。用于解决技术问题的方法为了实现上述目的,本专利技术提供以下的构成的排气净化用催化剂。在此公开的排气净化用催化剂是壁流型的排气净化用催化剂,该排气净化用催化剂配置于内燃机的排气管,通过使从该内燃机排出的排气与还原剂反应而进行排气的净化。并且,这样的排气净化用催化剂具有:壁流结构的基材,其具有只在排气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室相邻且只在排气流出侧的端部开口的出侧室以及分隔入侧室与出侧室的多孔的分隔壁;入侧催化剂层,其包含具有吸附还原剂并对排气中的NOx进行净化的物质的SCR催化剂体,该入侧催化剂层以规定的厚度从与入侧室接触的分隔壁的表面形成至分隔壁的内侧,并且从排气流入侧的端部附近沿着分隔壁的延伸方向以规定的长度形成;和出侧催化剂层,其包含具有净化NOx的物质的SCR催化剂体,该出侧催化剂层以规定的厚度从与出侧室接触的分隔壁的表面形成至分隔壁的内侧,并且从排气流出侧的端部附近沿着分隔壁的延伸方向以规定的长度形成。其中,延伸方向的入侧催化剂层的长度与出侧催化剂层的长度的合计长于延伸方向的分隔壁的全长,并且,存在于出侧催化剂层的SCR催化剂体的总量比存在于入侧催化剂层的SCR催化剂体的总量多。本专利技术的专利技术人为了解决上述的技术问题,重复进行各种研究,结果发现,在SCR方式的净化装置中使用壁流型的排气净化用催化剂时,有时颗粒状物质(PM)进入多孔的分隔壁的细孔内,分隔壁的细孔被该PM堵塞,在这种情况下,引起更显著的压损上升。具体而言,在一般的排气净化用催化剂中,催化剂层含有Pt等贵金属催化剂体,利用这样的贵金属催化剂体的作用,能够使PM容易燃烧,因此,能够除去进入分隔壁内的PM,从而将压损的上升抑制为比较轻微的程度。然而,在SCR方式的净化装置的排气净化用催化剂使用上述的贵金属催化剂体时,由于该贵金属催化剂体的催化剂作用,排气中的还原剂会燃烧失去,无法对NOx进行净化。因此,SCR方式的净化装置的排气净化用催化剂不能使用贵金属催化剂体,可以预想到进入分隔壁内的PM不易燃烧,分隔壁的细孔被该PM堵塞而引起显著的压损上升。因此,本专利技术的专利技术人为了抑制SCR方式的净化装置中显著的压损上升,考虑到需要防止PM进入分隔壁内的现象本身,并进行了各种研究。其结果发现,如在此所公开的排气净化用催化剂那样,通过形成以规定的厚度从与入侧室接触的分隔壁的表面形成至分隔壁的内侧并且从排气流入侧的端部附近沿着分隔壁的延伸方向以规定的长度形成的入侧催化剂层,能够抑制因PM进入分隔壁内而导致的压损的上升。此外,在以下的说明中,为了方便起见,将形成有上述的入侧催化剂层的区域称为“入侧区域”。具体而言,如在此所公开的排气净化用催化剂那样形成入侧催化剂层时,形成有这样的入侧催化剂层的入侧区域中的分隔壁的细孔径变小,PM不容易进入分隔壁内部。由此,排气中的PM在与入侧室接触的入侧区域的分隔壁的表面被捕集,因此能够抑制因进入分隔壁内部的PM而导致的压损上升。并且,本专利技术的专利技术人进一步重复研究,结果发现了形成于入侧区域的分隔壁的入侧催化剂层的NOx净化率容易下降这种特征,并想到了即使发生这样的入侧催化剂层的NOx净化率的下降,作为排气净化用催化剂整体也能够维持充分的NOx净化率的方法,由此完成本专利技术。具体而言,如上述在入侧区域的分隔壁形成入侧催化剂层时,排气中的PM的大多数在入侧区域的分隔壁的表面被捕集。因此,继续进行排气的净化时,由于被捕集的PM,入侧区域的气体扩散性急剧减少,因此,NOx净化率容易下降。本专利技术的专利技术人针对因这样的气体扩散性的减少而导致的NOx净化率的下降,对在排气净化用催化剂整体中能够维持高的NOx净化率的方法进行了研究。而且想到了如下方案:如在此所公开的排气净化用催化剂那样,形成以规定的厚度从与出侧室接触的分隔壁的表面形成至分隔壁的内侧并且从排气流出侧的端部附近沿着分隔壁的延伸方向以规定的长度形成的出侧催化剂层,并将存在于这样的出侧催化剂层的SCR催化剂体的总量设为比存在于入侧催化剂层的SCR催化剂体的总量多。此外,在以下的说明中,为了方便起见,将形成有上述的出侧催化剂层的区域称为“出侧区域”。形成有这样的出侧催化剂层的出侧区域与上述的上侧区域不同,是包含PM多的排气不容易被供给的区域。在此所公开的排气净化用催化剂通过在这样的出侧区域形成催化剂层(出侧催化剂层)并使存在于出侧催化剂层的SCR催化剂体的总量变多,从而使NOx的净化高效进行。由此,能够在排气净化用催化剂的出侧区域发挥高的NOx净化率,因此,作为排气净化用催化剂整体,能够维持高的NOx净化率。如上所述,在此处所公开的排气净化用本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种排气净化用催化剂,其特征在于:其是壁流型的排气净化用催化剂,该排气净化用催化剂配置于内燃机的排气管,使从该内燃机排出的排气与还原剂反应而进行所述排气的净化,该排气净化用催化剂具有:壁流结构的基材,其具有只在排气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室相邻且只在排气流出侧的端部开口的出侧室以及分隔所述入侧室与所述出侧室的多孔的分隔壁;入侧催化剂层,其包含具有吸附所述还原剂而对所述排气中的NOx进行净化的物质的SCR催化剂体,该入侧催化剂层以规定的厚度从与所述入侧室接触的所述分隔壁的表面形成至所述分隔壁的内侧,并且从所述排气流入侧的端部附近沿着所述分隔壁的延伸方向以规定的长度形成;和出侧催化剂层,其包含具有所述物质的SCR催化剂体,该出侧催化剂层以规定的厚度从与所述出侧室接触的所述分隔壁的表面形成至所述分隔壁的内侧,并且从所述排气流出侧的端部附近沿着所述分隔壁的延伸方向以规定的长度形成,其中,所述延伸方向的所述入侧催化剂层的长度与所述出侧催化剂层的长度的合计长于所述延伸方向的所述分隔壁的全长,并且,存在于所述出侧催化剂层的所述SCR催化剂体的总量比存在于所述入侧催化剂层的所述SCR催化剂体的总量多。...

【技术特征摘要】
2017.03.09 JP 2017-0453161.一种排气净化用催化剂,其特征在于:其是壁流型的排气净化用催化剂,该排气净化用催化剂配置于内燃机的排气管,使从该内燃机排出的排气与还原剂反应而进行所述排气的净化,该排气净化用催化剂具有:壁流结构的基材,其具有只在排气流入侧的端部开口的入侧室、与该入侧室相邻且只在排气流出侧的端部开口的出侧室以及分隔所述入侧室与所述出侧室的多孔的分隔壁;入侧催化剂层,其包含具有吸附所述还原剂而对所述排气中的NOx进行净化的物质的SCR催化剂体,该入侧催化剂层以规定的厚度从与所述入侧室接触的所述分隔壁的表面形成至所述分隔壁的内侧,并且从所述排气流入侧的端部附近沿着所述分隔壁的延伸方向以规定的长度形成;和出侧催化剂层,其包含具有所述物质的SCR催化剂体,该出侧催化剂层以规定的厚度从与所述出侧室接触的所述分隔壁的表面形成至所述分隔壁的内侧,并且从所述排气流出侧的端部附近沿着所述分隔壁的延伸方向以规定的长度形成,其中,所述延伸方向的所述入侧催化剂层的长度与所述出侧催化剂层的长度的合计长于所述延伸方向的所述分隔壁的全长,并且,存在于所述出侧催化剂层的所述SCR催化剂体的总量比存在于所述入侧催化剂层的所述SCR催化剂体的总量多。2.如权利要求1所述的排气净化用催化剂,其特征在于:所述出侧催化剂层的厚度比所述入侧催化剂层的厚度厚。3.如权利要求2所述的排气净化用催化剂,其特征在于:将从所述分隔壁的与所述入侧室接触的表面至与所述出侧室接触的表面的平均厚度设为100%时,所述出侧催化剂层的厚度为50%以上80%以下,所述入侧催化剂层的厚度为20%以上50%以下。4.如权利要求1~3中任一项所述的排气净化用催化剂,其特征在于:所述延伸方向的所述出侧催化剂层的长度比所述入侧催化剂层的长度长。5.如权利要求4所述的排气净化用催化剂,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:辻诚今井启人小林慎太郎新名祐介松原宏幸
申请(专利权)人:株式会社科特拉丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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