本发明专利技术提供一种废气净化催化装置，其可长期有效率地去除来自稀薄燃烧器的废气中所含的烃、一氧化碳、氮氧化物、碳烟等微粒成分。本发明专利技术提供一种废气净化装置等，该废气净化装置从废气流路的上游侧依序配置有：用于将由柴油发动机排出的废气中的氮氧化物(NO)氧化的包含贵金属成分的氧化催化剂(DOC)、供给从尿素成分或氨成分中选出的还原剂的还原剂喷雾机构、用于使氮氧化物(NOx)与还原剂接触而还原的不包含贵金属的选择还原催化剂(SCR)，其特征在于，通过使氧化催化剂(DOC)的贵金属成分含有铂以及钯，且使单独存在的铂颗粒的比率为20%以下、或者使贵金属的平均粒径为4nm以上，从而即使氧化催化剂(DOC)的催化床温度升高至900℃也抑制铂从氧化催化剂(DOC)的挥发，因而维持选择还原催化剂(SCR)的活性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气净化装置
本专利技术涉及废气净化装置，更具体涉及一种使用了氧化催化剂以及选择还原催化剂的废气净化催化装置，该废气净化装置可长期有效率地将来自稀薄燃烧器的废气中所含的烃、一氧化碳、氮氧化物、碳烟等微粒成分进行净化。
技术介绍
在由锅炉、气体涡轮、或者稀薄燃烧型汽油发动机、柴油发动机等稀薄燃烧器排出的废气中，包含有源自燃料和/或助燃空气的各种各样的有害物质。作为这样的有害物质，存在有烃(HC)、可溶性有机成分(Soluble Organic Fraction:亦称为SOF)、碳烟(Soot)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等。对这些有害成分的排出量的控制年年在强化，作为这些有害成分的净化方法，使废气接触于催化剂而净化的方法正在实用化。在这样的稀薄燃烧器方面，也研究着通过控制燃料的种类和/或供给量和/或供给时机、空气量等而抑制有害物质的产生量。然而，以往的催化剂和/或控制方法无法实现令人满意的废气的净化。特别是，稀薄燃烧器容易排出氮氧化物，对其的控制越发强化，但是在已知的NOx净化技术中，在搭载于汽车的柴油发动机的情况下，其运作条件不断在变化，因而不易抑制有害物质的排出。进一步，近年来对作为温室效应气体的二氧化碳(CO2)的排出量的控制也在强化。由于CO2的排出量与发动机的运作中使用的燃料的量成比例，因而期望着燃烧器中所使用的燃料少并且燃料消耗率高。柴油发动机是燃料消耗率良好并且CO2排出量少的燃烧器，但在废气中包含大量的NOx。为了抑制柴油发动机中的NOx的排出，也考虑减小空燃比，向发动机中大量提供也是还原成分的燃料，但是由此招致燃料消耗率的恶化，使CO2的排出也增加。另外，在这样的燃烧控制中，不会产生燃料消耗率良好这样的柴油发动机的优点。作为NOx的净化(以下，有时称为脱硝或者De-NOx)技术，在氨(NH3)成分的存在下使包含NOx的废气与以氧化钛、氧化钒、沸石等为主要成分的选择还原催化剂进行接触而还原脱硝的技术作为选择还原法或者选择性催化剂还原(Selective CatalyticReduction:以下有时称为SCR)法而为人们所公知。在将该NH3成分用作还原剂的SCR中，主要通过下面所示的反应式(I)~(3)将NOx最终地还原为N2。4N0 + 4NH3 + O2 — 4N2 + 6H20 (I)6N02 + 8NH3 — 7N2 + 12H20(2)NO + NO2 + 2NH3 — 2N2 + 3H20 (3)在废气中的脱硝之时，在前述脱硝反应式(I)~(3)中，虽然在理论上ΝΗ3/Ν0χ摩尔比为1.0即可，但是在柴油发动机运作时的过渡性的发动机运转条件的情况下和/或在空间速度和/或、废气的温度、催化剂表面的温度并不适合的情况下，存在有为了获得充分的脱硝性能而不得不增大所供给的NH3成分的ΝΗ3/Ν0χ比率的情况，结果被指出了如下危险性:未反应的NH3漏出，引发新的环境污染等二次公害。以下，有时将漏出的NH3称为泄漏或者NH3泄漏。在这样的脱硝催化体系统中，也可使用NH3气体作为还原成分，但是NH3其自身具有刺激气味和/或有害性，因而提出了如下的方式:从脱硝催化剂的上游添加尿素水来替代NH3气体，通过热分解和/或水解而产生NH3，将其作为还原剂而发挥作用并且显现出脱硝性能。利用这样的尿素分解而获得NH3的反应式如以下的⑷~(6)所示。此处，⑷为尿素热分解反应，(5)为异氰酸水解，(6)为尿素水解。NH2-CO-NH2 — NH3 + HNCO(4)HNCO + H2O — NH3 + CO2(5)NH2-CO-NH2 + H2O — 2NH3 + CO2(6)从SCR催化剂的上游以尿素水的方式喷雾供给尿素。如前述那样，由于对NOx的还原净化有贡献的主要是NH3,因而SCR催化剂中的NOx的反应受到尿素的分解效率的影响。尿素的分解效率低时，则不用说NOx净化的效率降低，而且尿素的用量增加，存在有因未反应的尿素而诱发NH3泄漏的可能。对于这样的NH3泄漏，为了在SCR催化剂的后段将泄漏了的NH3进行氧化而净化，需要配置氧化催化剂。然而，关于配置这样的NH3泄漏净化用的催化剂，牵涉到成本增加，特别是在汽车中难以确保催化剂的搭载场所。另外，泄漏的NH3的量变多时，则要求催化剂具有高的氧化能力，需要大量使用作为活性中心的钼等昂贵的贵金属。另外，在基于NH3成分而进行的NOx的净化中，如上述式(3)那样在大致各半地包含NO与NO2的气氛下反应得到促进(非专利文献I)。但是，由稀薄燃烧器排出的NOx成分的大部分是一氧化氮(NO)(专利文献I)。因此，为了将NOx有效率地净化，因而增加废气中的NO2成分的浓度，提出了在废气流路中配置NO氧化机构(专利文献2)。还提出了通过利用这样的NO氧化机构从而在一个催化体系中将有害微粒成分、NOx同时地净化的方法。其中的一个方法为，在废气流路中配置氧化催化剂，在其后段配置过滤器，在其后段将氨成分进行喷雾，在其后段配置SCR催化剂(专利文献3)。另外，碳烟和/或SOF (在以下有时将它们一起称为“微粒成分”或者PM:Particulate Matter)的净化技术也对柴油发动机的燃料消耗率提高造成影响。关于微粒成分，在废气的流路中配置耐热性过滤器(DPF:Diesel Patticulate Filter)并且由该过滤器滤取微粒成分的方法正在实用化。被滤取了的微粒成分堆积于过滤器，但是微粒成分继续堆积于过滤器时，则引起过滤器发生堵眼，招致发动机的输出功率降低。因此，正在研究通过将堆积于过滤器的微粒成分燃烧去除而使过滤器再生(专利文献3、专利文献4)。在专利文献3、专利文献4的系统中，在DOC的后段配置DPF，除了使用氧气之外还使用NO2将堆积于过滤器的微粒成分燃烧去除。使用NO2时则使微粒成分从低温起开始燃烧，因而可促进微粒成分的燃烧去除并且降低燃烧温度从而防止过滤器的熔融。这样地将微粒成分捕集而燃烧去除的过滤器之中，被覆有催化剂成分的DPF也称为CSF (CatalyzedSoot Filter)。`另外，还提出了在NOx净化的同时将微粒成分燃烧去除的净化方法(专利文献2、专利文献4)。在此方法中提出了，在废气的流路之中依序配置氧化催化剂、滤取微粒成分的过滤器、氨成分的供给机构、选择型还原催化剂，以及在废气的流路之中依序配置氧化催化齐U、氨成分的供给机构、选择型还原催化剂、滤取微粒成分的过滤器(专利文献5、专利文献6)。而且，在这些系统之中，也有时会为了促进微粒成分的燃烧而使用将DPF进行催化剂化而得到的CSF。在这样的配置中，可通过氧化催化剂将废气中的NO氧化为NO2，可在一个催化体系中同时进行微粒成分的燃烧去除以及NOx的还原净化。而且，作为该NO的氧化催化剂成分，钼成分是有效的(专利文献4、非专利文献4)。作为这样的同时进行NOx的净化和微粒成分的燃烧去除的净化方法，开发了作为柴油汽车用途的Nissan Diesel Motor C0., Ltd.的FLENDS(7 > X )系统、以及DaimlerAG.的Bluetech等，并且正在进行普及。另外，作为还原成分，存在有浓度31.8?33.3重量％的标准化了的尿素水溶液，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种废气净化装置，该废气净化装置从废气流路的上游侧依序配置有：用于将由柴油发动机排出的废气中的氮氧化物(NO)氧化的包含贵金属成分的氧化催化剂(DOC)、供给从尿素成分或氨成分中选出的还原剂的还原剂喷雾机构、用于使氮氧化物(NOx)与还原剂接触而还原去除的不包含贵金属的选择还原催化剂(SCR)，其特征在于，通过使氧化催化剂(DOC)的贵金属成分含有铂以及钯，且使单独存在的铂颗粒的比率为20%以下、或者使贵金属的平均粒径为4nm以上，从而即使氧化催化剂(DOC)的催化床温度升高至900℃也抑制铂从氧化催化剂(DOC)的挥发，从而维持选择还原催化剂(SCR)的活性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.28 JP 2011-1010471.一种废气净化装置，该废气净化装置从废气流路的上游侧依序配置有:用于将由柴油发动机排出的废气中的氮氧化物(NO)氧化的包含贵金属成分的氧化催化剂(DOC)、供给从尿素成分或氨成分中选出的还原剂的还原剂喷雾机构、用于使氮氧化物(NOx)与还原剂接触而还原去除的不包含贵金属的选择还原催化剂(SCR)，其特征在于， 通过使氧化催化剂(DOC)的贵金属成分含有钼以及钯，且使单独存在的钼颗粒的比率为20%以下、或者使贵金属的平均粒径为4nm以上，从而即使氧化催化剂(DOC)的催化床温度升高至900°C也抑制钼从氧化催化剂(DOC)的挥发，从而维持选择还原催化剂(SCR)的活性。2.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，在所述氧化催化剂(DOC)的后方且在所述还原剂喷雾机构的前方进一步配置了用于将废气中的微粒成分(PM)捕集、燃烧(氧化)去除的不包含贵金属成分的燃烧过滤器(DPF)。3.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，所述选择还原催化剂(SCR)是涂布于燃烧过滤器(DPF)的选择还原催化剂化燃烧过滤器(SCRF)，该燃烧过滤器(DPF)用于将废气中的微粒成分(PM)捕集、燃烧(氧化)去除且不包含贵金属成分。4.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，在所述氧化催化剂(DOC)的后方且在所述还原剂喷雾机构的前方，进一步配置用于燃烧(氧化)去除的包含贵金属成分的催化剂化燃烧过滤器(CSF)，催化剂化燃烧过滤器(CSF)的贵金属成分含有钼以及钯，且使单独存在的钼颗粒的比率为3%以下，从而即使催化剂化燃烧过滤器(CSF)的催化床温度升高至900°C也能抑制钼从催化剂化燃烧过滤器(CSF)的挥发，从而维持选择还原催化剂(SCR)的活性。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：免出武之，冈岛利典，伴野靖幸，永田诚，
申请(专利权)人：恩亿凯嘉股份有限公司，
类型：
国别省市：
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