废气净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及废气净化装置。提供能够提高净化性能并且能够抑制压力损失的废气净化装置。本发明专利技术的废气净化装置是具备蜂窝基材和流入孔侧催化剂层的废气净化装置，其特征在于，蜂窝基材具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁，多个孔包含隔着分隔壁而邻接的流入孔和流出孔，流入孔侧催化剂层设于分隔壁的从流入侧端到流出侧的规定位置的流入侧区域中的流入孔侧的表面上，将包含分隔壁的流入侧区域和流入孔侧催化剂层的流入侧分隔壁部的透气系数设为Ka、将至少包含分隔壁的从规定位置到流出侧端的流出侧区域的流出侧分隔壁部的透气系数设为Kb时，透气系数的比率Ka/Kb在0.4以上且0.8以下的范围内。的比率Ka/Kb在0.4以上且0.8以下的范围内。的比率Ka/Kb在0.4以上且0.8以下的范围内。

【技术实现步骤摘要】
废气净化装置


[0001]本专利技术涉及在壁流结构的过滤器中设有催化剂的废气净化装置。

技术介绍

[0002]在从汽车等的内燃机排出的废气中包含成为大气污染的原因的以碳为主成分的粒子状物质(PM：Particulate Matter，以下有时简称为“PM”。)、作为不可燃成分的灰尘等。作为用于将PM从废气中捕集并除去的过滤器，已广泛地使用壁流结构的过滤器。
[0003]壁流结构的过滤器通常具备蜂窝基材，蜂窝基材具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁，多个孔包含隔着分隔壁而邻接的流入孔和流出孔。而且，就流入孔而言，流入侧端开口，流出侧端被密封，就流出孔而言，流入侧端被密封，流出侧端开口。因此，从流入侧端流入流入孔的废气透过分隔壁而流入流出孔，从流出孔的流出侧端排出。而且，在废气透过分隔壁时，PM被捕集于分隔壁的气孔内。作为壁流结构的过滤器，例如已知有柴油发动机用的柴油颗粒过滤器(DPF)和汽油发动机用的汽油颗粒过滤器(GPF，以下有时简称为“GPF”。)等。
[0004]另一方面，废气除了PM以外还包含CO(一氧化碳)、HC(烃)、NOx(氮氧化物)等有害成分。有害成分能够利用涂布有贵金属催化剂等催化剂的过滤器从废气中除去。因此，近年来，为了将PM和有害成分这两者从废气中除去，已使用在壁流结构的过滤器中设有催化剂的废气净化装置。
[0005]作为在壁流结构的过滤器中设有催化剂的废气净化装置，例如已知如下的废气净化装置，其具备：在分隔壁的流入孔侧的表面上从废气的流入侧端沿着分隔壁的延伸方向以比分隔壁的总长短的长度设置的第一催化剂层，和在分隔壁的内部且面对流出孔的区域的至少一部分、从废气的流出侧端沿着分隔壁的延伸方向设置的第二催化剂层(专利文献1)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特许第6386697号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]但是，在专利文献1所记载的废气净化装置中，在为了提高净化性能而增大在分隔壁的流入孔侧的表面上设置的第一催化剂层的密度时，从流入侧端流入流入孔的废气的透过包含分隔壁和第一催化剂层的流入侧分隔壁部的速度过度下降，废气沿着分隔壁的第一催化剂层流动的速度过度上升，从而变得难以使废气接触第一催化剂层以使废气被高效净化，有时压力损失增大。另一方面，增大在分隔壁的内部且面对流出孔的区域的至少一部分所设的第二催化剂层的密度时，透过包含分隔壁和第一催化剂层的流入侧分隔壁部的速度过度上升，废气沿着分隔壁的第一催化剂层流动的速度过度下降，从而有时变得难以使废
气接触第一催化剂层以使废气被高效净化。
[0011]本专利技术鉴于上述方面而完成，其目的在于，提供能够提高净化性能并且能够抑制压力损失的废气净化装置。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了解决上述课题，本专利技术的废气净化装置是具备蜂窝基材和流入孔侧催化剂层的废气净化装置，其特征在于，上述蜂窝基材具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁，上述多个孔包含隔着上述分隔壁而邻接的流入孔和流出孔，上述流入孔的流入侧端开口，流出侧端被密封，上述流出孔的流入侧端被密封，流出侧端开口，上述流入孔侧催化剂层设于上述分隔壁的从流入侧端到流出侧的规定位置的流入侧区域中的上述流入孔侧的表面上，将包含上述分隔壁的上述流入侧区域和上述流入孔侧催化剂层的流入侧分隔壁部的透气系数设为Ka、将至少包含上述分隔壁的从上述规定位置到流出侧端的流出侧区域的流出侧分隔壁部的透气系数设为Kb时，透气系数的比率Ka/Kb在0.4以上且0.8以下的范围内。
[0014]专利技术效果
[0015]根据本专利技术，能够提高净化性能并且能够抑制压力损失。
附图说明
[0016]图1是示意性示出实施方式涉及的第一例的废气净化装置的立体图。
[0017]图2是示意性示出实施方式涉及的第一例的废气净化装置中与孔的延伸方向平行的断面的主要部位的断面图。
[0018]图3是示意性示出实施方式涉及的第二例的废气净化装置中与孔的延伸方向平行的断面的主要部位的断面图。
[0019]图4是分别示意性示出实施例、比较例1和比较例2中制作的废气净化装置中与孔的延伸方向平行的断面的主要部位的断面图。
[0020]图5是示出实施例、比较例1和比较例2的废气净化装置中相对于压力损失的NOx20％净化温度的变化的坐标图。
[0021]图6是示出相对于透气系数的比例Ka/Kb的压力损失的计算结果的变化的坐标图。
[0022]图7是相当于参考文献(R.Horn et al./Journal of Catalysis 249(2007)380
‑
393)的图2的图，上段是示出相对于供给气体的C/O比率的各催化剂的O2转化率、CH4转化率和排气温度的变化的坐标图，下段是示出相对于供给气体的C/O比率的各催化剂的H2选择率、CO选择率、CO2选择率和H2O选择率的变化的坐标图。
[0023]图8是相当于参考文献的图3的图，左侧的上段是示出配置有含Rh催化剂的反应器的供给气体的流动方向的各位置的CH4和O2的流量和床温的坐标图，左侧的中段是示出配置有含Rh催化剂的反应器的供给气体的流动方向的各位置的H2和CO的流量的坐标图，左侧的下段是示出配置有含Rh催化剂的反应器的供给气体的流动方向的各位置的H2O和CO2的流量的坐标图。另外，右侧的上段是示出配置有含Pt催化剂的反应器的供给气体的流动方向的各位置的CH4和O2的流量和床温的坐标图，右侧的中段是示出配置有含Pt催化剂的反应器的供给气体的流动方向的各位置的H2和CO的流量的坐标图，右侧的下段是示出配置有含Pt催化剂的反应器的供给气体的流动方向的各位置的H2O和CO2的流量的坐标图。
[0024]附图标记说明
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废气净化装置
[0026]10
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蜂窝基材
[0027]10Sa
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蜂窝基材的流入侧端面
[0028]10Sb
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蜂窝基材的流出侧端面
[0029]12
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孔
[0030]12A
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流入孔
[0031]12Aa
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流入孔的流入侧端
[0032]12Ab
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流入孔的流出侧端
[0033]12B
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流出孔
[0034]12Ba
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流出孔的流入侧端
[0035]12Bb
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流出孔的流出侧端
[0036]14
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分隔壁
[0037]14a
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分隔壁的流入侧端
[0038]14m
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分隔壁的规定位置...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.废气净化装置，其是具备蜂窝基材和流入孔侧催化剂层的废气净化装置，其特征在于，上述蜂窝基材具有划分出从流入侧端面到流出侧端面延伸的多个孔的多孔分隔壁，上述多个孔包含隔着上述分隔壁而邻接的流入孔和流出孔，上述流入孔的流入侧端开口，流出侧端被密封，上述流出孔的流入侧端被密封，流出侧端开口，上述流入孔侧催化剂层设于上述分隔壁的从流入侧端到流出侧的规定位置的流入侧区域中的上述流入孔侧的表面上，将包含上述分隔壁的上述流入侧区域和上述流入孔侧催化剂层的流入侧分隔壁部的透气系数设为Ka、将至少包含上述分隔壁的从上述规定位置到流出侧端的流出侧区域的流出侧分隔壁部的透气系数设为Kb时，透气系数的比率...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦幸司，西冈宽真，三好直人，佐藤明美，中岛谅太，池部雅俊，村胁启介，小里浩隆，
申请(专利权)人：株式会社科特拉，
类型：发明
国别省市：