排气净化材料制造技术

本发明专利技术所涉及的排气净化材料具备过滤器(10)，该过滤器为捕集排气中的颗粒状物质的微粒过滤器(10)，包含吸附氨并还原排气中的NOx的SCR催化剂。过滤器(10)能够吸附的氨的容许最大吸附量在该过滤器(10)的包含排气入口侧的端部(10c)的上游侧部分(10a)和包含排气出口侧的端部(10d)的下游侧部分(10b)不同。上游侧部分(10a)的氨的容许最大吸附量A小于下游侧部分(10b)的氨的容许最大吸附量B(A＜B)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及排气净化材料。具体而言，涉及对从柴油发动机等的内燃机排出的排气进行净化的排气净化材料。另外，本国际申请基于2013年12月11日申请的日本国特许申请第2013-255818号主张优先权，其申请的全部内容作为参照纳入本说明书中。
技术介绍
一般而言，已知从内燃机排出的排气中，含有以碳为主成分的颗粒状物质(PM：ParticulateMatter)、由不燃成分构成的灰等，成为大气污染的原因。因此，对于颗粒状物质的排出量，与排气所包含的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害成分一同，规制逐年强化。于是，提出用于从排气中捕集这些颗粒状物质并将其除去的技术。例如，在内燃机的排气通路内设置用于捕集上述颗粒状物质的微粒过滤器。例如，柴油发动机与排气一同排出一定量的颗粒状物质，因此，在排气通路内安装有柴油微粒过滤器(DieselParticulateFilter：DPF)。作为这种微粒过滤器，已知有被称为壁流型的构造的微粒过滤器，该壁流型的构造如下：基材由以多孔质形成的多个隔室构成，交替闭塞多个隔室的入口和出口(专利文献1、2)。壁流型微粒过滤器中，从隔室入口流入的排气通过被划分的多孔质的隔室隔壁，向隔室出口排出。这样，在排气通过多孔质的隔室隔壁的期间，颗粒状物质被捕获在隔壁内部的细孔内。另外，近年来，为了进一步提高净化性能，正在研究使上述过滤器具备NOx净化能力。例如，提出在上述过滤器中设置SCR(SelectiveCatalyticReduction)催化剂的方式(专利文献3)，该SCR(SelectiveCatalyticReduction)催化剂通过氨等的还原作用，选择性地还原排气中的NOx。例如，尿素添加式的排气净化装置中，在载持有SCR催化剂的过滤器的上游供给尿素水，通过该尿素水的水解而生成氨。该氨吸附于SCR催化剂，通过所吸附的氨的还原作用，净化排气中的NOx。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特许申请公开2007-185571号公报专利文献2：日本国特许申请公开2009-82915号公报专利文献3：日本国特许申请公开2004-60494号公报
技术实现思路
在具备上述SCR催化剂的过滤器中，根据SCR催化剂能够吸附的氨的容许最大吸附量，NOx净化行为上产生性能差。根据本专利技术的发明人的知识，对于氨的容许最大吸附量比较小的SCR催化剂，以更少的尿素水的添加也能够高效净化NOx，但是作为其反面，添加多量的尿素水时，净化NOx剩余的氨会向外部排出。即，供给更多的尿素水时，存在氨的漏失量増大的担忧。另一方面，对于氨的容许最大吸附量比较大的SCR催化剂，即使添加多量的尿素水，氨的外部排出也少，但是，由于NOx净化性能根据尿素水的添加量而提高，因此，为了使其显现高的NOx净化性能，则需要添加某种程度的尿素水。即，对过滤器供给更少的尿素水时，存在NOx净化性能下降的担忧。这样，用以往的具备SCR催化剂的过滤器难以兼得高的NOx净化和氨的排出抑制。本专利技术就是鉴于这种事实而进行的，其主要目的在于，对于具备包含SCR催化剂的微粒过滤器的排气净化材料，提供一种以高程度兼得NOx净化和氨排出抑制的高性能的排气净化材料。本专利技术的排气净化材料配置于内燃机的排气通路，净化从该内燃机排出的排气。该排气净化材料具备过滤器，该过滤器为捕集排气中的颗粒状物质的微粒过滤器，包含吸附氨并还原排气中的NOx的SCR催化剂(例如沸石)，上述过滤器能够吸附的氨的容许最大吸附量在该过滤器的包含排气入口侧的端部的上游侧部分和包含排气出口侧的端部的下游侧部分不同。并且，上述上游侧部分的氨的容许最大吸附量A小于上述下游侧部分的氨的容许最大吸附量B(A＜B)。其中，所谓氨的容许最大吸附量，是指过滤器(典型的为SCR催化剂)的吸附位点全部被氨所覆盖时的氨吸附量的最大值，例如，能够根据过滤器所包含的SCR催化剂的基本特性(例如饱和吸附量)和使用量计算求得。根据上述排气净化材料，过滤器的上游侧部分的氨的容许最大吸附量小于下游侧部分，因此，添加更少的还原剂溶液也能够在上游侧部分发挥高的NOx净化性能。另外，过滤器的下游侧部分的氨的容许最大吸附量大于上游侧部分，因此添加更多的还原剂溶液也能够在下游侧部分抑制氨的外部排出(漏失)。由此，使用上述排气净化材料，就能够提供以高程度兼得NOx的净化和氨的漏失抑制的高性能的排气净化装置。作为上游侧部分的氨容许最大吸附量A与下游侧部分的氨容许最大吸附量B的比值(B/A)，没有特别限定，上述比值(B/A)过小时，存在由上游侧部分和下游侧部分的氨容许最大吸附量不同而获得的催化剂性能提高效果不充分的可能。由此，上述比值(B/A)适当设为大致1.1以上3以下，优选为1.1以上2以下，特别优选为1.5以上1.8以下。这里公开的排气净化材料的优选的一个方式中，上述上游侧部分包括从上述过滤器的排气入口侧的端部朝向排气出口侧，相当于上述过滤器的长度的至少20％的部分。通过将从过滤器的排气入口侧的端部朝向排气出口侧，相当于过滤器的长度的20％的部分设为上游侧部分，能够在上游侧部分中，更确凿地发挥高的NOx净化性能。另一优选的一个方式中，上述下游侧部分包括从上述过滤器的排气出口侧的端部朝向排气入口侧，相当于上述过滤器的长度的至少20％的部分。通过将从过滤器的排气出口侧的端部朝向排气入口侧，相当于过滤器的长度的20％的部分设为下游侧部分，能够在下游侧部分有效地抑制氨的排出。由此，根据上述构成，能够抑制氨的外部排出并且确凿地达成高的NOx净化率。这里公开的排气净化材料的优选的一个方式中，上述上游侧部分所包含的SCR催化剂与上述下游侧部分所包含的SCR催化剂在材质上不同。这样，通过使上游侧部分和下游侧部分中的SCR催化剂的材质(种类)不同，能够确凿地获得能够实现上述比值(B/A)的排气净化材料。这里公开的排气净化材料的优选的一个方式中，上述上游侧部分所包含的SCR催化剂与上述下游侧部分所包含的SCR催化剂在材质上相同，并且，上述上游侧部分的基材每1L中的SCR催化剂的含量大于上述下游侧部分的基材每1L中的SCR催化剂的含量。根据这种构成，可以不使用材质不同的多个SCR催化剂，而仅利用相同材质的SCR催化剂(即，更好地发挥利用该材质的SCR催本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化材料，其特征在于：该排气净化材料配置于内燃机的排气通路，净化从该内燃机排出的排气，该排气净化材料具备过滤器，该过滤器为捕集排气中的颗粒状物质的微粒过滤器，包含吸附氨并还原排气中的NOx的SCR催化剂，所述过滤器的包含排气入口侧的端部的上游侧部分和包含排气出口侧的端部的下游侧部分分别包含SCR催化剂，所述过滤器能够吸附的氨的容许最大吸附量在所述上游侧部分和所述下游侧部分不同，所述上游侧部分的氨的容许最大吸附量A小于所述下游侧部分的氨的容许最大吸附量B(A＜B)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.11 JP 2013-2558181.一种排气净化材料，其特征在于：
该排气净化材料配置于内燃机的排气通路，净化从该内燃机排出
的排气，
该排气净化材料具备过滤器，该过滤器为捕集排气中的颗粒状物
质的微粒过滤器，包含吸附氨并还原排气中的NOx的SCR催化剂，
所述过滤器的包含排气入口侧的端部的上游侧部分和包含排气出
口侧的端部的下游侧部分分别包含SCR催化剂，
所述过滤器能够吸附的氨的容许最大吸附量在所述上游侧部分和
所述下游侧部分不同，
所述上游侧部分的氨的容许最大吸附量A小于所述下游侧部分的
氨的容许最大吸附量B(A＜B)。
2.如权利要求1所述的排气净化材料，其特征在于：
所述上游侧部分的氨的容许最大吸附量A与所述下游侧部分的氨
的容许最大吸附量B的比值(B/A)为1.1≤(B/A)。
3.如权利要求1或2所述的排气净化材料，其特征在于：
所述上游侧部分的氨的容许最大吸附量A与所述下游侧部分的氨
的容许最大吸附量B的比值(B/A)为1.5≤(B/A)。
4.如权利要求1～3中任一项所述的排气净化材料，其特征在于：
所述上游侧部分包括如下部分，该部分为从所述过滤器的排气入
口侧的端部朝向排气出口侧，相当于所述过滤器的长度的至少20％的
部分，
所述下游侧部分包括如下部分，该部分为从所述过滤器的排气出
口侧的端部朝向排气入口侧，相当于所述过滤器的长度的至少20％的
部分。
5.如权利要求1～4中任一项所述的排气净化材...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻诚，今井启人，小林慎太郎，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：日本;JP