專利名稱：排氣氣體凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對柴油機、煤氣機、汽油機或燃氣輪機等內(nèi)燃機的、或是焚燒爐或 鍋爐等燃燒設備的排氣氣體進行凈化的裝置，尤其涉及與以空氣過剩狀態(tài)進行通常運轉(zhuǎn)的 內(nèi)燃機等的排氣通路連接以除去氮氧化物的排氣氣體凈化裝置。
背景技術(shù)：
在從內(nèi)燃機等排放出的排氣氣體中，含有作為有害成分的氮氧化物、一氧化碳和 烴等。為了從排氣氣體中除去這些物質(zhì)，以往開發(fā)出各種對排氣氣體進行凈化的裝置。本申請人開發(fā)出一種排氣氣體凈化裝置、并已提出申請(專利文獻1)。圖7公開 了專利文獻1的圖1所記載的排氣氣體凈化裝置。如圖7所示，在本申請人提出的以往的 排氣氣體凈化裝置中，在與內(nèi)燃機等連接的多個分岔排氣通路202a、202b上分別設有氮氧 化物吸附材204、第一燃燒裝置(吸附物質(zhì)脫離元件)203、以及第二燃燒裝置205。來自內(nèi) 燃機等的排氣氣體只被供應至一部分的分岔排氣通路202a(或202b)，而不被供應至另外 的分岔排氣通路202b (或202a)。此外，在被供應排氣氣體的分岔排氣通路202a中，氮氧 化物被氮氧化物吸附材204吸附而被除去，并且利用氮氧化物吸附材204所具有的氧化催 化劑，使一氧化碳和烴被氧化成二氧化碳和水。另一方面，在被阻斷排氣氣體供應的分岔排 氣通路202b中，利用第一燃燒裝置203從氮氧化物從氮氧化物吸附材204中脫離，通過第 二燃燒裝置205使所脫離的氮氧化物還原成氮。也就是說，在一部分的分岔排氣通路202a 中，進行使氮氧化物吸附至氮氧化物吸附材204中的通常運轉(zhuǎn)，同時在其他的分岔排氣通 路202b中，進行使氮氧化物從吸附材204中脫離的再生運轉(zhuǎn)，藉此來實現(xiàn)氮氧化物吸附材 204的吸附能力的維持。如圖7所示的排氣氣體凈化裝置是不采用三元催化劑、或氨、尿素等的凈化裝置。 三元催化劑是能同時分解氮氧化物、一氧化碳和烴的催化劑，但在空氣過剩環(huán)境下無法有 效發(fā)揮作用。由于采用氨等的凈化裝置的裝置本身非常復雜且昂貴、還需要作為還原劑的 氨等的維持費和氨等的供應機制的保養(yǎng)，因而問題很多。圖7所示的排氣氣體凈化裝置解 決了上述問題。圖7所示的排氣氣體凈化裝置對從空氣過剩條件下運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機等中排放 出的排氣氣體除去有害成分(氮氧化物、一氧化碳、烴)而凈化，而且還能維持凈化裝置的 凈化能力不降低。專利文獻1 日本專利特開2006-272115號公報發(fā)明的公開發(fā)明所要解決的技術(shù)問題如圖7所示的排氣氣體凈化裝置那樣，通過使排氣氣體中的氮氧化物吸附到氮氧 化物吸附材上，從而會在進行排氣氣體的凈化時，出現(xiàn)如下問題。若因吸附量增大而使氮氧 化物吸附材的吸附性能降低，則排氣氣體中無法除去的氮氧化物的量增加。也就是說，氮氧 化物向大氣中的排放量增大。尤其是，當排氣氣體的溫度低時，由于氮氧化物吸附材的吸附 性能進一步降低，因此，向大氣中的排放量進一步增大。當然，若增加再生運轉(zhuǎn)的執(zhí)行頻度，
3則能防止氮氧化物吸附材的吸附性能的降低。然而，此時，會產(chǎn)生引起再生運轉(zhuǎn)所需的能量 (燃燒裝置205、204中所需的燃料的量)增大這樣的其他問題。本發(fā)明的目的在于在通過使排氣氣體中的氮氧化物吸附到氮氧化物吸附材上以 加以除去的結(jié)構(gòu)的排氣氣體凈化裝置中，即使氮氧化物吸附材的吸附性能降低，也能防止 氮氧化物向大氣中的排放量增大。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本申請的第一發(fā)明是一種排氣氣體凈化裝置，其與內(nèi)燃機或燃燒設備的發(fā)動機側(cè) 排氣通路連接，其特征在于，包括多個分岔排氣通路，這些分岔排氣通路與上述發(fā)動機側(cè)排氣通路連接；合流排氣通路，該合流排氣通路使上述各分岔排氣通路在該各分岔排氣通路的排 氣下游側(cè)合流；排氣氣體阻斷元件，該排氣氣體阻斷元件打開或關(guān)閉上述各分岔排氣通路的排氣 入口，從而切換排氣氣體從上述發(fā)動機側(cè)排氣通路向上述各分岔排氣通路的流入和阻斷；氮氧化物吸附材，該氮氧化物吸附材被設在上述各分岔排氣通路內(nèi)，在空氣過剩 氣氛中暫時吸附氮氧化物，并使該吸附后的氮氧化物在還原氣氛中脫離；還原氣氛產(chǎn)生元件，該還原氣氛產(chǎn)生元件在上述各分岔排氣通路內(nèi)配置于上述氮 氧化物吸附材的排氣上游側(cè)，具有空氣供應元件，并且將從該空氣供應元件供應得到的空 氣制成還原氣氛；以及選擇性還原催化劑，該選擇性還原催化劑設于上述合流排氣通路內(nèi)，并將氨作為 還原劑對氮氧化物進行選擇性還原。較為理想的是，上述第一發(fā)明采用如下(a) (g)的結(jié)構(gòu)。(a)上述還原氣氛產(chǎn)生元件是由空氣供應元件、燃料供應元件和點火元件構(gòu)成的
第一燃燒裝置。(b)作為上述氮氧化物吸附材的成分，包含Pt、Pd、Rh中的至少一種。(c)還包括氧化催化劑，該氧化催化劑在上述合流排氣通路內(nèi)配置于上述選擇性 還原催化劑的排氣下游側(cè)。(d)還包括第二燃燒裝置，該第二燃燒裝置在上述合流排氣通路內(nèi)配置于上述選 擇性還原催化劑的排氣下游側(cè)。上述第二燃燒裝置由空氣供應元件、燃料供應元件和點火元件構(gòu)成。(e)在(d)中，還包括過濾構(gòu)件，該過濾構(gòu)件在上述合流排氣通路內(nèi)配置于上述第 二燃燒裝置的排氣下游側(cè)，且可對排氣氣體中的粒狀物質(zhì)加以捕獲。(f)上述氮氧化物吸附材被調(diào)整成排氣氣體的整個溫度區(qū)域內(nèi)的規(guī)定溫度以上的 高溫區(qū)域中的吸附性能比其他區(qū)域中的吸附性能高。上述選擇性還原催化劑被調(diào)整成排氣氣體的整個溫度區(qū)域內(nèi)的比上述規(guī)定溫度 低的低溫區(qū)域中的凈化性能比其他區(qū)域中的凈化性能高。(g)還包括控制裝置，該控制裝置將上述排氣氣體阻斷元件和上述各還原氣氛產(chǎn) 生元件控制成使一個上述還原氣氛產(chǎn)生元件工作的再生運轉(zhuǎn)的實施期間為另一個上述分 岔排氣通路中的通常運轉(zhuǎn)期間的最終階段。發(fā)明效果
根據(jù)本申請的第一發(fā)明，能將沒有被氮氧化物吸附材5吸附的氮氧化物無害化，從而防止向大氣中的氮氧 化物的排放量增大。而且，根據(jù)結(jié)構(gòu)(a)，還原氣氛產(chǎn)生元件除了還原氣氛之外還能提供升溫氣氛。此外，通過調(diào)整空氣流 量和燃料流量，能產(chǎn)生各種各樣條件下的還原氣氛和升溫氣氛。尤其是，通過燃料過剩條件 下的部分氧化反應，還原氣氛產(chǎn)生元件能提供一氧化碳或烴等還原劑，從而有效地脫離和 還原處理氮氧化物。而且，根據(jù)結(jié)構(gòu)(b)，通過氮氧化物吸附材的催化劑作用，使氮氧化物有效地還原成氨。而且，根據(jù)結(jié)構(gòu)(C)，能防止氨和不完全燃燒產(chǎn)物被排放至大氣中。因此，即使還原氣氛過量產(chǎn)生也沒 有問題，因而能有效地實施氮氧化物吸附材的再生(氮氧化物的脫離)。而且，根據(jù)結(jié)構(gòu)(d)，能防止氨和不完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和烴)被排放至大氣中。因此，即使還原 氣氛過量產(chǎn)生也沒有問題，因而能有效地實施氮氧化物吸附材的再生(氮氧化物的脫離)。 而且，與氧化催化劑相比，具有不會發(fā)生因繼續(xù)使用而引起的性能變差和因溫度依賴性而 引起的性能降低這樣的優(yōu)點。而且，根據(jù)結(jié)構(gòu)(e)，能將粒狀物質(zhì)從排氣氣體中除去。此外，通過第二燃燒裝置的工作，能維持過濾構(gòu) 件的捕獲能力。而且，根據(jù)結(jié)構(gòu)(f)，無論排氣氣體的溫度為高溫區(qū)域和低溫區(qū)域中的任意一個，氮氧化物均會以無害 的狀態(tài)的從排氣氣體凈化裝置中排出。而且，根據(jù)結(jié)構(gòu)(g)，當在沒有被氮氧化物吸附材5吸附而經(jīng)過的氮氧化物的量最多時，對選擇性還原 催化劑19供應氨，從而使向大氣中排放出的氮氧化物的排放量進一步得以降低。


圖1是排氣氣體凈化裝置的示意圖(第一實施方式)。圖2是表示各分岔排氣通路中的通常運轉(zhuǎn)和再生運轉(zhuǎn)的時間表的圖。圖3是表示氮氧化物吸附材的吸附性能的溫度變化的圖表和選擇性還原催化劑 的活性的溫度變化的圖表的圖。圖4是排氣氣體凈化裝置的示意圖(第二實施方式)。圖5是排氣氣體凈化裝置的示意圖(第三實施方式)。圖6是排氣氣體凈化裝置的示意圖(第四實施方式)。圖7是以往的排氣氣體凈化裝置的示意圖。(符號說明)1排氣氣體凈化裝置
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2、3分岔排氣通路2a、3a 排氣入口2b、3b 排氣出口4關(guān)閉閥5氮氧化物吸附材6第一燃燒裝置(還原氣氛產(chǎn)生元件)7第二燃燒裝置8過濾構(gòu)件10控制裝置19選擇性還原催化劑20氧化催化劑61,71空氣噴嘴(空氣供應元件的一部分)62,72燃料噴嘴(燃料供應元件的一部分)63、73火花塞(點火裝置)100發(fā)動機側(cè)排氣通路110合流排氣通路
具體實施例方式[第一實施方式的結(jié)構(gòu)]采用圖1對第一實施方式的排氣氣體凈化裝置1進行說明。排氣氣體凈化裝置1 是與內(nèi)燃機或燃燒設備的發(fā)動機側(cè)排氣通路100連接的裝置。內(nèi)燃機或燃燒設備使空氣和燃料的混合氣體燃燒，從而生成排氣氣體。排氣氣體 中含有氮氧化物(NOx)、作為不完全燃燒產(chǎn)物的一氧化碳(CO)、烴(HC)等。由內(nèi)燃機或燃 燒設備生成的排氣氣體被從發(fā)動機側(cè)排氣通路100中排出。圖1示出了作為排氣氣體的通路的發(fā)動機側(cè)排氣通路100、多個(在本實施方式 中為兩個)分岔排氣通路2、3、以及合流排氣通路110。分岔排氣通路2、3和合流排氣通路 110是排氣氣體凈化裝置1所包括的排氣通路。發(fā)動機側(cè)排氣通路100的排氣出口 IOOb與 分岔排氣通路2、3的排氣入口 2a、3a連接。分岔排氣通路2、3的排氣出口 2b、3b與合流排 氣通路110的排氣入口 IlOa連接。這些排氣通路100、2、3、100是與外部氣體阻斷的通路， 例如，由管道構(gòu)成。來自發(fā)動機側(cè)排氣通路100的排氣氣體在經(jīng)由分岔排氣通路2或分岔排氣通路3 而流入合流排氣通路110之后，被排向大氣中。以下，排氣氣體流過分岔排氣通路2、3和合 流排氣通路110的方向分別定義為排氣方向F2、F3、F110。排氣氣體凈化裝置1包括控制裝置(電子控制單元)10?？刂蒲b置10對排氣氣體 凈化裝置1所包括的各裝置(在后敘述)進行控制。排氣氣體凈化裝置1包括排氣氣體阻斷元件，該排氣氣體阻斷元件關(guān)閉分岔排氣 通路2、3的排氣入口 2a、3a從而可切換排氣氣體從發(fā)動機側(cè)排氣通路100向各分岔排氣通 路2、3的流入和阻斷。作為排氣氣體阻斷元件，具體而言，在發(fā)動機側(cè)排氣通路100與分岔排氣通路2、3
6的合流部設有氣體的關(guān)閉閥4。關(guān)閉閥4使排氣氣體從發(fā)動機側(cè)排氣通路100的排氣出口 IOOb流入分岔排氣通路2、3的排氣入口 2a、3a、或阻斷排氣氣體從發(fā)動機側(cè)排氣通路100 的排氣出口 IOOb流入分岔排氣通路2、3的排氣入口 2a、3a。關(guān)閉閥4的流入與阻斷的切換 是通過控制裝置10的控制來進行的。另外，排氣氣體阻斷元件也可以是在各分岔排氣通路 2、3上分別設有的切換閥的組。此時，各切換閥分別設置于分岔排氣通路2的排氣入口 2a 和分岔排氣通路3的排氣入口 3a。排氣氣體凈化裝置1在分岔排氣通路2、3內(nèi)分別包括氮氧化物吸附材5和還原氣 氛產(chǎn)生元件(第一燃燒裝置6)。先是第一燃燒裝置6、再是氮氧化物吸附材5沿排氣方向 F2、F3依次配置。此外，排氣氣體凈化裝置1在合流排氣通路110內(nèi)包括選擇性還原催化 劑19。由于氮氧化物催化劑5所含的成分，因此，氮氧化物吸附材5具有以下作用。氮氧 化物吸附材5在空氣過剩氣氛中暫時吸附氮氧化物，并使該吸附后的氮氧化物在還原氣氛 下脫離。氮氧化物吸附材5在還原氣氛中還原氮氧化物從而生成氨。在此，空氣過剩是指在空氣(氧氣)和燃料的混合氣體中，空氣過剩率(所供應的 混合氣體的空氣燃料比除以理想空氣燃料比的值)大于1的狀態(tài)。此外，空氣過剩率小于 1的狀態(tài)為燃料過剩的狀態(tài)。還原氣氛是指在發(fā)生燃燒(氧化還原反應)時處于還原劑過 剩而氧氣不足的狀態(tài)的氣體。作為氮氧化物吸附材5的成分，能采用Pt、Rh、Pd等貴金屬。這些金屬起到具有氧 化作用的催化劑成分的作用，因而具有還原氮氧化物的作用。含有Pt、Ph、Pd等的氮氧化物吸附材5在還原氣氛中將氮氧化物還原成中間產(chǎn)物 的氨或最終產(chǎn)物的氮(氮分子)。產(chǎn)物的不同是因溫度條件的不同而引起。當在規(guī)定溫度 Tp以上的高溫環(huán)境下，生成較多的氮，當在比規(guī)定溫度Tp低的低溫環(huán)境下，生成較多氨。還原氣氛產(chǎn)生元件是具有空氣供應元件且將從該空氣供應元件供應的空氣制成 還原氣氛的脫離元件。在本實施方式中，還原氣氛產(chǎn)生元件是燃燒裝置(第一燃燒裝置6)。第一燃燒裝 置6由空氣供應元件、燃燒供應元件以及點火元件構(gòu)成。此外，第一燃燒裝置6通過在燃料 過剩條件下發(fā)生燃燒反應，從而產(chǎn)生作為還原劑的不完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和烴)。第一燃燒裝置6的空氣供應元件包括空氣供應裝置11、空氣量調(diào)整裝置12以及空 氣噴嘴61?？諝夤b置11取入外部氣體以供應至空氣量調(diào)節(jié)裝置12。空氣量調(diào)整裝置 12在對所供給得到的空氣(外部氣體)調(diào)整空氣量之后供應至空氣噴嘴61。空氣噴嘴61 是朝分岔排氣通路2、3內(nèi)的第一燃燒區(qū)域Al開口的噴嘴。供應至空氣噴嘴61的空氣被噴 射至分岔排氣通路2、3內(nèi)。在此，控制裝置10對空氣量調(diào)整裝置12進行控制從而調(diào)整被 供應至空氣噴嘴61的空氣量。第一燃燒裝置6的燃料供應元件包括控制裝置10、燃料箱13、燃料量調(diào)整裝置14 以及燃料噴嘴62。在燃料箱13中儲有燃料。燃料量調(diào)整裝置14在將從燃料箱13供應的 燃料在調(diào)整燃料量之后供應至燃料噴嘴62。燃料噴嘴62是朝分岔排氣通路2、3內(nèi)的第一 燃燒區(qū)域Al開口的噴嘴。第一燃燒區(qū)域Al位于氮氧化物吸附材5的排氣上游側(cè)。供應至 燃料噴嘴62的燃料被噴射至分岔排氣通路2、3內(nèi)。此外，控制裝置10對燃料量調(diào)整裝置 14進行控制從而調(diào)整被供應至燃料噴嘴62的燃料量。
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第一燃燒裝置6的點火元件為火花塞63?；鸹ㄈ?3是在分岔排氣通路2、3內(nèi)進 行點火的裝置。在此，利用從空氣噴嘴61噴射出的空氣和從燃料噴嘴62噴射出的燃料在 分岔排氣通路2、3內(nèi)的第一燃燒區(qū)域Al中生成混合氣體?；鸹ㄈ?3將該混合氣體點火后 使其燃燒。第一燃燒區(qū)域Al的范圍通過如下所述加以確定。第一燃燒區(qū)域Al是指各分岔排 氣通路2、3內(nèi)的區(qū)域中的發(fā)生第一燃燒裝置6的燃燒反應的區(qū)域。第一燃燒區(qū)域Al的范 圍為沿排氣方向F2、F3從空氣噴嘴61至氮氧化物吸附材5的前方(排氣上游側(cè))的位置 的范圍。另外，第一燃燒區(qū)域Al所及范圍由從空氣噴嘴61噴射出的空氣流的速度、空氣過 剩率等來確定。第一燃燒裝置6通過在第一燃燒區(qū)域Al中使燃料過剩的第一混合氣體(燃料與 空氣的混合氣體)燃燒，從而在第一燃燒裝置6的排氣下游側(cè)產(chǎn)生還原氣氛。在燃燒燃料 過剩的第一混合氣體而生成的第一燃燒后氣體中含有不完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳、烴)。因 此，產(chǎn)生還原氣氛。此外，第一燃燒后氣體因燃燒反應的熱而被加溫。因此，通過調(diào)整第一 燃燒裝置6與氮氧化物吸附材5的距離、第一混合氣體的燃料量，從而在第一燃燒裝置6的 排氣下游側(cè)除了還原氣氛之外還能產(chǎn)生升溫氣氛。通過在升溫氣氛中加上還原氣氛，從而 使氮氧化物從氮氧化物吸附材5中進一步有效地脫離。另外，分岔排氣通路2、3中的第一燃燒裝置6的位置正確說來是指空氣噴嘴61、燃 燒噴嘴62以及火花塞63的位置?？諝鈬娮?1、燃燒噴嘴62以及火花塞63是在第一燃燒 裝置6中與分岔排氣通路2、3直接相關(guān)的要件。另外，還原氣氛產(chǎn)生元件不限定于上述第一燃燒裝置6。還原氣氛產(chǎn)生元件包括空 氣供應元件，只要能提供還原氣氛即可。在此，在關(guān)閉排氣入口 2a時，為了在分岔排氣通路 2內(nèi)通風而需要空氣供應元件。選擇性還原催化劑19設置在合流排氣通路110內(nèi)，是包含以氨作為還原劑而選擇 性還原氮氧化物的催化劑的材料。若對選擇性還原劑19供應同時含有氨和氮氧化物的氣 體，則使氨與氮氧化物發(fā)生化學反應，從而生成氮(氮分子)和水。[第一實施方式的工作]接著，對排氣氣體凈化裝置1的工作進行說明。在此，控制裝置10使排氣氣體凈 化裝置1工作。控制裝置10對各分岔排氣通路2、3實施通常運轉(zhuǎn)或再生運轉(zhuǎn)。通常運轉(zhuǎn)是將從內(nèi)燃機等發(fā)動機側(cè)排氣通路100排放出的排氣氣體經(jīng)過分岔排 氣通路2、3使該排氣氣體所含的氮氧化物吸附在氮氧化物吸附材5中這樣的運轉(zhuǎn)的意思。 在此，將分岔排氣通路2、3中的任意一個或全部作為通常運轉(zhuǎn)的對象?？刂蒲b置10切換關(guān) 閉閥4以使作為再生運轉(zhuǎn)的對象的分岔排氣通路與發(fā)動機側(cè)排氣通路100連通。在分岔排 氣通路的數(shù)量為兩個的本實施方式中，存在以下三種情況。即、使發(fā)動機側(cè)排氣通路100與 分岔排氣通路2連通的情況，使發(fā)動機側(cè)排氣通路100與分岔排氣通路3連通的情況以及 使發(fā)動機側(cè)排氣通路100與分岔排氣通路2及分岔排氣通路3連通的情況?？刂蒲b置10 在作為通常運轉(zhuǎn)的對象的分岔排氣通路內(nèi)不使第一燃燒裝置6工作。再生運轉(zhuǎn)是在將經(jīng)通常運轉(zhuǎn)而吸附至分岔排氣通路2、3內(nèi)的氮氧化物吸附材5的 氮氧化物從氮氧化物吸附材5中脫離之后，還原成氮而使其無害的運轉(zhuǎn)的意思。在此，分岔 排氣通路2、3中的任意一個和合流排氣通路110為再生運轉(zhuǎn)的對象。在排氣氣體凈化裝置1的工作中，為了控制成在至少一個分岔排氣通路中進行通常運轉(zhuǎn)，因此，無法同時在全部 的分岔排氣通路進行再生運轉(zhuǎn)?？刂蒲b置10切換關(guān)閉閥4以使作為再生運轉(zhuǎn)的對象的分 岔排氣通路與發(fā)動機側(cè)排氣通路100的連通阻斷?？刂蒲b置10在作為再生運轉(zhuǎn)的對象的 分岔排氣通路內(nèi)使第一燃燒裝置6工作。若與排氣氣體凈化裝置1連接的內(nèi)燃機等的工作開始，則相應地，控制裝置10使 排氣氣體凈化裝置1的工作開始。控制裝置10伴隨排氣氣體凈化裝置1的工作在各分岔 排氣通路2、3中實施通常運轉(zhuǎn)或再生運轉(zhuǎn)。在通常運轉(zhuǎn)中，排氣氣體所含的氮氧化物被吸附到氮氧化物吸附材5中。由此，排 氣氣體除去了氮氧化物。此外，由于氮氧化物吸附材5具有氧化催化劑成分，因此，排氣氣 體所含的一氧化碳和烴被氧化。一氧化碳和烴被氧化成二氧化碳和水，從而變得無害。由 此，排氣氣體除去了一氧化碳和烴。除去了氮氧化物的排氣氣體被送向合流排氣通路110。隨著在氮氧化物吸附材5中吸附有氮氧化物，氮氧化物吸附材5的吸附能力降低。 為了維持氮氧化物吸附材5的吸附能力，需要使氮氧化物從氮氧化物吸附材5中脫離。因 此，當在分岔排氣通路中進行一定時間的通常運轉(zhuǎn)之后，中止通常運轉(zhuǎn)而進行再生運轉(zhuǎn)，此 后，再開始通常運轉(zhuǎn)。此外，由于氮氧化物吸附材5包括具有氧化作用的催化劑成分，因此，即使在排氣 氣體中含有不完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和烴)，也會氧化該不完全燃燒產(chǎn)物而使其無害。在再生運轉(zhuǎn)中，控制裝置10在燃料過剩條件下使第一燃燒裝置6工作。通過第一 燃燒裝置6的工作，在第一燃燒區(qū)域Al中燃燒第一混合氣體從而產(chǎn)生第一燃燒后氣體，第 一燃燒后氣體被送向氮氧化物吸附材5。第一燃燒后氣體為還原氣氛。此時，由于氮氧化物吸附材5被置于還原氣氛，因此，吸附至氮氧化物吸附材5中 的氮氧化物從氮氧化物吸附材5中脫離。此外，由于氮氧化物吸附材5含有Pt等貴金屬，因此，從氮氧化物吸附材5中脫離 的氮氧化物立即被還原成氮或氨。當?shù)趸镂讲?的溫度比規(guī)定溫度Tp低時，會生成 較多的氨。在此，氮氧化物吸附材5的溫度大致是由排氣氣體的溫度來加以確定的。這是因 為下述理由。第一，由于再生運轉(zhuǎn)的執(zhí)行時間(再生運轉(zhuǎn)時間WR)比通常運轉(zhuǎn)的實施時間 (通常運轉(zhuǎn)時間WN)小，因此，氮氧化物吸附材5的溫度會因排氣氣體的溫度而受到很大的 影響。第二，在再生運轉(zhuǎn)的對象的分岔排氣通路中雖沒有流入排氣氣體，但由于經(jīng)過有加溫 后的第一燃燒后氣體，因此，在再生運轉(zhuǎn)中，氮氧化物吸附材5也不會被冷卻至常溫。基于 以上的理由，在再生運轉(zhuǎn)中，氮氧化物吸附材5可大致保持在內(nèi)燃機等的排氣氣體的溫度。還原反應的產(chǎn)物(氮或氨)與第一燃燒后氣體混合，進而被送向合流排氣通路 110。圖2示出了各分岔排氣通路2、3中的通常運轉(zhuǎn)和再生運轉(zhuǎn)的時間表。在各分岔排 氣通路2、3中，通常運轉(zhuǎn)和再生運轉(zhuǎn)是周期性反復執(zhí)行的。通常運轉(zhuǎn)的連續(xù)執(zhí)行時間為通 常運轉(zhuǎn)時間WN，再生運轉(zhuǎn)的連續(xù)執(zhí)行時間為再生運轉(zhuǎn)時間WR。此外，通常運轉(zhuǎn)在分岔排氣 通路2、3兩方中會在時間軸上部分重疊。相反，再生運轉(zhuǎn)在分岔排氣通路2、3兩方中不同 時執(zhí)行。
控制裝置10在工作開始時刻TO (排氣氣體凈化裝置1開始工作的時間點)在分 岔排氣通路2中開始再生運轉(zhuǎn)，在分岔排氣通路3中開始通常運轉(zhuǎn)。也就是說，控制裝置10 對關(guān)閉閥4進行控制從而阻斷發(fā)動機側(cè)排氣通路100與分岔排氣通路2的連通且使發(fā)動機 排氣通路100與分岔排氣通路3連通。因此，排氣氣體流入分岔排氣通路3中。除此之外， 控制裝置10在再生運轉(zhuǎn)的對象的分岔排氣通路2內(nèi)使第一燃燒裝置6工作。在分岔排氣通路2中，從工作開始時刻TO開始至Tl為止執(zhí)行再生運轉(zhuǎn)，從時刻Tl 開始至時刻T4為止執(zhí)行通常運轉(zhuǎn)，從時刻T4開始至時刻T5為止執(zhí)行再生運轉(zhuǎn)。從時刻TO 開始至時刻Tl為止的時間寬度和從時刻T4開始至時刻T6為止的時間寬度為再生運轉(zhuǎn)時 間WR。此外，從時刻Tl開始至時刻T4為止的時間寬度為通常運轉(zhuǎn)時間WN。在分岔排氣通路3中，從工作開始時刻TO開始至T2為止執(zhí)行通常運轉(zhuǎn)，從時刻T2 開始至時刻T3為止執(zhí)行再生運轉(zhuǎn)，從時刻T3開始至時刻T6為止執(zhí)行通常運轉(zhuǎn)。從時刻T3 開始至時刻T6為止的時間寬度為通常運轉(zhuǎn)時間WN。從時刻T2開始至時刻T3為止的時間 寬度為再生運轉(zhuǎn)時間WR。另外，對于工作開始時刻TO后的第一次的通常運轉(zhuǎn)而言，通常運 轉(zhuǎn)的時間寬度為比通常的通常運轉(zhuǎn)時間WN短的時間。這是由于，由于各分岔排氣通路2、 3中的通常運轉(zhuǎn)與再生運轉(zhuǎn)的切換所需的時間，因此，在分岔排氣通路3中的再生運轉(zhuǎn)結(jié)束 后，無法立即在分岔排氣通路2中執(zhí)行再生運轉(zhuǎn)。如時刻Tl 時刻T2那樣，當在分岔排氣通路2、3兩者中均實施通常運轉(zhuǎn)的情況 下，在合流排氣通路Iio中，從兩個分岔排氣通路2、3中流入除去了氮氧化物后的排氣氣 體。此外，將來自兩個分岔排氣通路2、3的排氣氣體合流，進而被排向大氣中。如時刻T2 T3和時刻T4 T5那樣，當在分岔排氣通路2、3的一方實施通常運 轉(zhuǎn)而在分岔排氣通路2、3的另一方實施再生運轉(zhuǎn)的情況下，在合流排氣通路110中，流入排 氣氣體和含氮或氨的第一燃燒后氣體。在此，當在不同的分岔排氣通路2、3之間同時執(zhí)行 通常運轉(zhuǎn)和再生運轉(zhuǎn)時，對于執(zhí)行通常運轉(zhuǎn)的分岔排氣通路而言，氮氧化物依然殘留在排 氣氣體中。排氣氣體凈化裝置1被控制成使殘留有氮氧化物的排氣氣體和含作為氮氧化物 的還原劑的氨的氣體(第一燃燒后氣體)同時流入合流排氣通路110。此外，通過使在再生 運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的氨與在通常運轉(zhuǎn)中排放出的氮氧化物發(fā)生化學反應，從而使氮氧化物和氨兩 者均無害。以下，對上述內(nèi)容進行詳細說明。在再生運轉(zhuǎn)中，當?shù)趸镂讲?處于上述高溫環(huán)境時，從氮氧化物吸附材5中 脫離的氮氧化物多數(shù)被還原成氮。此外，當?shù)趸镂讲?處于上述低溫環(huán)境時，從氮氧 化物吸附材5中脫離的氮氧化物多數(shù)被還原成氨。氮氧化物吸附材5的吸附性能依賴于溫度條件。當?shù)趸镂讲?處于上述高 溫環(huán)境時，氮氧化物吸附材5的吸附性能被較高地維持。此外，當?shù)趸镂讲?處于上 述低溫環(huán)境時，會使氮氧化物吸附材5的吸附性能降低。當?shù)趸镂讲?處于高溫環(huán)境時，在再生運轉(zhuǎn)中氨的產(chǎn)生少，在通常運轉(zhuǎn)中 也不會發(fā)生氮氧化物的吸附泄漏。在此，設定通常運轉(zhuǎn)時間WN的時間寬度和氮氧化物吸附 材5的吸附性能及還原性能(將氮氧化物還原成氨或氮的性能)以發(fā)揮這種作用。氮氧化 物吸附材5的吸附性能隨吸附量增大而降低，但在吸附性能降低到一定閾值之前結(jié)束通常 運轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)移至再生運轉(zhuǎn)，則能抑制吸附泄漏。也就是說，若將通常運轉(zhuǎn)時間WN的時間寬度
10設定得較短，相應地就能使吸附性能被較高地維持。因此，除去了氮氧化物后的排氣氣體和 不含氨的第一燃燒后氣體被送向合流排氣通路110。然后，這些經(jīng)無害過的氣體被排向大氣 中。相反，當?shù)趸镂讲?處于低溫環(huán)境時，在再生運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生氨，在通常運轉(zhuǎn)中 會發(fā)生氮氧化物的吸附泄漏。在此，設定通常運轉(zhuǎn)時間WN的時間寬度和氮氧化物吸附材5 的吸附性能及還原性能(將氮氧化物還原成氨或氮的性能)以發(fā)揮這種作用。因此，殘留 有氮氧化物的排氣氣體和含氨的第一燃燒后氣體被送向合流排氣通路110。殘留有氮氧化物的排氣氣體和含氨的第一燃燒后氣體在合流側(cè)排氣通路110的 排氣入口 IlOa合流。合流后的氣體(以下稱為合流后氣體)經(jīng)過選擇性還原催化劑19。 通過選擇性還原催化劑19，合流后氣體中的氮氧化物被還原且合流后氣體中的氨被氧化， 從而生成氮和水。由此，使氮氧化物和氨一起無害，經(jīng)無害后的合流后氣體被排向大氣中。[再生運轉(zhuǎn)的實施時期]如圖2所示，為了使氮氧化物與氨的反應有效進行，一個分岔排氣通路中的再生 運轉(zhuǎn)的實施期間與另一個分岔排氣通路中的通常運轉(zhuǎn)的最后階段相對應。在此，由于隨著 通常運轉(zhuǎn)的實施時間增加，氮氧化物吸附材5的吸附量增大，因此，在通常運轉(zhuǎn)時間WN的最 后階段，排氣氣體中的氮氧化物的殘留量最大。這樣，在防止氮氧化物向大氣中的排放這點 上，較為理想的是，使一方的分岔排氣通路2中的通常運轉(zhuǎn)時間WN的結(jié)束時刻(時刻T4) 與另一方的分岔排氣通路3中的再生運轉(zhuǎn)的結(jié)束時刻(時刻T3) —致。然而，由于運轉(zhuǎn)的 切換所需的時間，因此，在通常運轉(zhuǎn)時間WN的結(jié)束時刻與再生運轉(zhuǎn)的結(jié)束時刻之間設有稍 許偏差。[氮氧化物吸附材的吸附性能和選擇性還原催化劑的凈化性能高的溫度區(qū)域的調(diào) 整]此外，為了使氮氧化物與氨的反應有效進行，氮氧化物吸附材5的吸附性能和選 擇性還原催化劑19的凈化性能得以提高的溫度區(qū)域被如下所述進行調(diào)整。圖3示出了氮氧化物吸附材5的吸附性能的溫度變化的圖表A(實線)、選擇性還 原催化劑19的活性的溫度變化的圖表R(虛線)、以及排氣氣體的整個溫度區(qū)域B。整個溫 度區(qū)域B表示當被從內(nèi)燃機等排放出的排氣氣體到達分岔排氣通路2、3內(nèi)時該排氣氣體的 溫度所能取得的范圍。氮氧化物吸附材5的吸附性能(吸附的活性)被調(diào)整成在整個溫度范圍B內(nèi)的規(guī) 定溫度Tp以上的高溫區(qū)域中得以提高。此外，選擇性還原催化劑19的凈化性能(還原反 應的活性)被調(diào)整成在整個溫度范圍B內(nèi)的比規(guī)定溫度Tp低的低溫區(qū)域中得以提高。如 上所述，規(guī)定溫度Tp是通過使氮氧化物吸附材還原氮，作為是較多地生成中間產(chǎn)物的氨、 還是較多地生成最終產(chǎn)物氮的大概基準的溫度。利用圖表A和圖表R可以理解以下內(nèi)容。在實施再生運轉(zhuǎn)的通常運轉(zhuǎn)的最終階段， 當排氣氣體的溫度處于低溫區(qū)域時，氮氧化物吸附材5的吸附性能與處于高溫區(qū)域時相比 相對較低。因此，相對而言，氮氧化物不易被吸附到氮氧化物吸附材5上，因而提高了排氣 氣體中所含的氮氧化物的濃度。此外，當排氣氣體的溫度處于低溫區(qū)域時，氮氧化物會被氮 氧化物吸附材5還原成氨。相反，當排氣氣體的溫度處于低溫區(qū)域時，選擇性還原催化劑19 的凈化性能與處于高溫區(qū)域相比相對較高。因此，相對而言，氮氧化物被還原成氨的量進一步增大。也就是說，與排氣氣體中所含的氮氧化物的量多的情況相對應，用選擇性還原催化 劑19進行的氮氧化物的還原反應會進一步多地產(chǎn)生。在實施再生運轉(zhuǎn)的通常運轉(zhuǎn)的最終階段，當排氣氣體的溫度處于高溫區(qū)域時，氮 氧化物吸附材5的吸附性能與處于高溫區(qū)域時相比相對較高。因此，相對而言，氮氧化物容 易被吸附到氮氧化物吸附材5上，因而在排氣氣體中幾乎不含有氮氧化物。此外，當排氣氣 體的溫度處于高溫區(qū)域時，氮氧化物會被氮氧化物吸附材5更多地還原成氮。相反，當排氣 氣體的溫度處于高溫區(qū)域時，選擇性還原催化劑19的凈化性能與處于低溫區(qū)域相比相對 較低。因此，相對而言，氮氧化物被還原成氨的量進一步減少。也就是說，與不易發(fā)生用選 擇性還原催化劑19進行氮氧化物的還原反應相對應，會使排氣氣體中所含的氮氧化物的 量變少。因此，無論排氣氣體的溫度為高溫區(qū)域和低溫區(qū)域中的任意一個，氮氧化物均會 以無害的狀態(tài)的從排氣氣體凈化裝置1中排出。[第一實施方式的效果]第一實施方式的排氣氣體凈化裝置1發(fā)揮如下所述的效果。排氣氣體凈化裝置1為上述結(jié)構(gòu)。因此，若以對于至少一個分岔排氣通路2 (或3) 打開排氣入口 2a (或3a)、且對于至少一個分岔排氣通路3 (或2)關(guān)閉排氣入口 3a (或2a) 的方式使還原氣氛產(chǎn)生元件(第一燃燒裝置6)工作，則經(jīng)過打開了的分岔排氣通路2(或 3)的排氣氣體中所含的氮氧化物將在關(guān)閉了的分岔排氣通路3 (或2)中生成的氨作為還原 劑被合流排氣通路110的選擇性還原催化劑19還原。因此，能將沒有被氮氧化物吸附材5吸附的氮氧化物無害化，從而防止向大氣中 的氮氧化物的排放量增大。還原氣氛產(chǎn)生元件作為第一燃燒裝置6。因此，還原氣氛產(chǎn)生元件除了還原氣氛之 外還能提供升溫氣氛。此外，通過調(diào)整空氣流量和燃料流量，能產(chǎn)生各種各樣條件下的還原 氣氛和升溫氣氛。尤其是，通過燃料過剩條件下的部分氧化反應，還原氣氛產(chǎn)生元件能提供 一氧化碳和烴等還原劑，從而有效地脫離和還原處理氮氧化物。作為氮氧化物吸附材的成分，包含Pt、Pd、Rh中的至少一種。因此，通過氮氧化物 吸附材5的催化劑作用，使氮氧化物被有效地還原成氨。氮氧化物吸附材5的吸附性能和選擇性還原催化劑19的凈化性能被調(diào)整成在上 述這樣的溫度區(qū)域中得以提高。因此，無論排氣氣體的溫度為高溫區(qū)域和低溫區(qū)域中的任 意一個，氮氧化物均會以無害的狀態(tài)的從排氣氣體凈化裝置1中排出。再生運轉(zhuǎn)的實施時間被設定為通常運轉(zhuǎn)的最終階段。因此，當在沒有被氮氧化物 吸附材5吸附而經(jīng)過的氮氧化物的量最多時，對選擇性還原催化劑19供應氨，從而使向大 氣中排放出的氮氧化物的排放量進一步得以降低。[第二實施方式的結(jié)構(gòu)]采用圖4對第二實施方式的排氣氣體凈化裝置1進行說明。第二實施方式的排氣 氣體凈化裝置1是在第一實施方式的排氣氣體凈化裝置1的基礎(chǔ)上還包括氧化催化劑20。氧化催化劑20是在合流排氣通路100內(nèi)配置于選擇性還原催化劑19的排氣下游 側(cè)的含氧化催化劑的材料。當含氨和不完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和烴)的氣體經(jīng)過氧化催 化劑20時，氣體中的氨和不完全燃燒產(chǎn)物被氧化，從而變得無害。
[第二實施方式的效果]第二實施方式的排氣氣體凈化裝置1還發(fā)揮如下所述的效果。在選擇性還原催化劑19的排氣下游側(cè)設有氧化催化劑20。因此，能防止氨和不完 全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和烴)被排放至大氣中。因此，即使還原氣氛過量產(chǎn)生也沒有問題， 因而能有效地實施氮氧化物吸附材5的再生(氮氧化物的脫離)。[第三實施方式的結(jié)構(gòu)]采用圖5對第三實施方式的排氣氣體凈化裝置1進行說明。第三實施方式的排氣 氣體凈化裝置1是在第一實施方式的排氣氣體凈化裝置1的基礎(chǔ)上還包括第二燃燒裝置7。第二燃燒裝置7在合流排氣通路110內(nèi)配置于選擇性還原催化劑19的排氣下游 側(cè)。第二燃燒裝置7由空氣供應元件、燃燒供應元件以及點火元件構(gòu)成。第二燃燒裝 置7通過使燃燒反應在空氣過剩條件下發(fā)生，從而對經(jīng)過合流排氣通路110的氣體中所含 的氨和不完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和烴)進行氧化從而使其無害。第二燃燒裝置7的空氣供應元件與第一燃燒裝置6的空氣供應元件相同。第二燃 燒裝置7的空氣供應元件包括空氣供應裝置11、空氣量調(diào)整裝置12以及空氣噴嘴71。也 就是說，在第二燃燒裝置7的空氣供應元件中，將第一燃燒裝置6的空氣供應元件的空氣噴
嘴61換成空氣噴嘴71。另外，空氣噴嘴71朝分岔排氣通路2、3內(nèi)的第二燃燒區(qū)域A2開□。第二燃燒裝置7的燃料供應元件與第一燃燒裝置6的燃料供應元件相同。第二燃 燒裝置7的燃料供應元件包括燃料箱13、燃料量調(diào)整裝置14以及燃料噴嘴72。也就是說， 在第二燃燒裝置7的燃料供應元件中，將第一燃燒裝置6的燃料供應元件的燃料噴嘴62換 成燃料噴嘴72。另外，燃料噴嘴62朝分岔排氣通路2、3內(nèi)的第二燃燒區(qū)域A2開口。第二燃燒裝置7的點火元件也與第一燃燒裝置6的點火元件相同。第二燃燒裝置 7的點火元件是火花塞73，其是在分岔排氣通路2、3內(nèi)的第二燃燒區(qū)域A2中進行點火的裝 置。第二燃燒區(qū)域A2的范圍通過如下所述加以確定。第二燃燒區(qū)域A2是指合流排氣 通路Iio內(nèi)的區(qū)域中的發(fā)生第二燃燒裝置7的燃燒反應的區(qū)域。第二燃燒區(qū)域A2的范圍 是從第二燃燒裝置7到排氣下游側(cè)的規(guī)定位置為止的范圍。另外，第二燃燒區(qū)域A2所及的 范圍由從空氣噴嘴71噴射出的空氣流的速度和點火時期相對于燃料和空氣的供應開始時 期的延遲時間的多少等來加以確定的。另外，合流排氣通路110中的第二燃燒裝置7的位置正確說來是指空氣噴嘴71、燃 燒噴嘴72以及火花塞73的位置。空氣噴嘴71、燃燒噴嘴72以及火花塞73是在第二燃燒 裝置7中與合流排氣通路110直接相關(guān)的要件。[第三實施方式的工作]接著，對在第三實施方式的排氣氣體凈化裝置1的工作中與第二燃燒裝置7相關(guān) 的工作進行說明。除了與第二燃燒裝置7相關(guān)的工作之外，第三實施方式的工作與第一實 施方式的工作相同。當在任一分岔排氣通路中實施再生運轉(zhuǎn)時，控制裝置10使第二燃燒裝置7工作。 相反，當在全部分岔排氣通路中均沒有實施再生運轉(zhuǎn)時，控制裝置10不會使第二燃燒裝置7工作。[第三實施方式的效果]第三實施方式的排氣氣體凈化裝置1還發(fā)揮如下所述的效果。在選擇性還原催化劑19的排氣下游側(cè)設有第二燃燒裝置7。因此，能防止氨和不 完全燃燒產(chǎn)物(一氧化碳和烴)被排放至大氣中。因此，即使還原氣氛過量產(chǎn)生也沒有問 題，因而能有效地實施氮氧化物吸附材的再生(氮氧化物的脫離)。而且，與氧化催化劑相 比，具有不會發(fā)生因繼續(xù)使用而引起的性能變差和因溫度依賴性而引起的性能降低這樣的 優(yōu)點。[第四實施方式的結(jié)構(gòu)]采用圖6對第四實施方式的排氣氣體凈化裝置1進行說明。第四實施方式的排氣 氣體凈化裝置1是在第三實施方式的排氣氣體凈化裝置1的基礎(chǔ)上還包括過濾構(gòu)件8。過濾構(gòu)件8在合流排氣通路110內(nèi)配置于第二燃燒裝置7的排氣下游側(cè)。過濾構(gòu)件8是可以捕獲排氣氣體中所含的粒狀物質(zhì)的構(gòu)件。粒狀物質(zhì)是由燃料的 不完全燃燒而產(chǎn)生的由碳、烴等構(gòu)成的微粒。[第四實施方式的工作]接著，對在排氣氣體凈化裝置1的工作中與過濾構(gòu)件8相關(guān)的部分進行說明。除 了與過濾構(gòu)件8相關(guān)的工作之外，第四實施方式的工作與第三實施方式的工作相同?？刂蒲b置10在與氮氧化物相關(guān)的再生運轉(zhuǎn)中使第二燃燒裝置7工作。第二燃燒 裝置7不僅起到氧化氨和不完全燃燒產(chǎn)物的元件的作用，還起到對過濾構(gòu)件8進行再生的 元件的作用。若使第二燃燒裝置7工作，則會在第二燃燒區(qū)域A2中產(chǎn)生空氣過剩的燃燒反應。 通過這種燃燒反應，對被過濾構(gòu)件8捕獲的粒狀物質(zhì)進行氧化并加以除去。另外，除了與氮 氧化物相關(guān)的再生運轉(zhuǎn)之外，還可以是以對過濾構(gòu)件8進行再生為目的來使第二燃燒裝置 7工作的結(jié)構(gòu)。[第四實施方式的效果]第四實施方式的排氣氣體凈化裝置1還發(fā)揮如下所述的效果。排氣氣體凈化裝置1包括過濾構(gòu)件8。因此，能將粒狀物質(zhì)從排氣氣體中除去。此 外，通過第二燃燒裝置7的工作，能維持過濾構(gòu)件8的捕獲能力。[過濾構(gòu)件的變形例]在過濾構(gòu)件8的成分中，也可以含有貴金屬Pt、Rh、Pd中的任意一個。此外，在第 三實施方式中，也可以配置有在成分中含貴金屬Pt、Rh、Pd中的任意一個的過濾構(gòu)件8以代 替氧化催化劑20。在此，貴金屬Pt、Rh、Pd起到氧化催化劑的作用。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明能應用于對柴油機、煤氣機、汽油機或燃氣輪機等內(nèi)燃機的、或是焚燒爐和 鍋爐等燃燒設備的排氣氣體進行凈化的裝置。
1權(quán)利要求
一種排氣氣體凈化裝置，其與內(nèi)燃機或燃燒設備的發(fā)動機側(cè)排氣通路連接，其特征在于，包括多個分岔排氣通路，這些分岔排氣通路與所述發(fā)動機側(cè)排氣通路連接；合流排氣通路，該合流排氣通路使所述各分岔排氣通路在該各分岔排氣通路的排氣下游側(cè)合流；排氣氣體阻斷元件，該排氣氣體阻斷元件打開或關(guān)閉所述各分岔排氣通路的排氣入口，從而在允許排氣氣體從所述發(fā)動機側(cè)排氣通路流入所述各分岔排氣通路的狀態(tài)和阻斷排氣氣體從所述發(fā)動機側(cè)排氣通路流入所述各分岔排氣通路的狀態(tài)之間切換；氮氧化物吸附材，該氮氧化物吸附材被設在所述各分岔排氣通路內(nèi)，在空氣過剩氣氛中暫時吸附氮氧化物，并使該吸附后的氮氧化物在還原氣氛中脫離；還原氣氛產(chǎn)生元件，該還原氣氛產(chǎn)生元件在所述各分岔排氣通路內(nèi)配置于所述氮氧化物吸附材的排氣上游側(cè)，具有空氣供應元件，并且將從該空氣供應元件供應來的空氣制成還原氣氛；以及選擇性還原催化劑，該選擇性還原催化劑設于所述合流排氣通路內(nèi)，并將氨作為還原劑對氮氧化物進行選擇性還原。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣氣體凈化裝置，其特征在于，所述還原氣氛產(chǎn)生元件是由 空氣供應元件、燃料供應元件和點火元件構(gòu)成的第一燃燒裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的排氣氣體凈化裝置，其特征在于，作為所述氮氧化物吸附材 的成分，包含Pt、Pd、Rh中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的排氣氣體凈化裝置，其特征在于，還包括氧化催化 劑，該氧化催化劑在所述合流排氣通路內(nèi)配置于所述選擇性還原催化劑的排氣下游側(cè)。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的排氣氣體凈化裝置，其特征在于，還包括第二燃燒裝置，該第二燃燒裝置在所述合流排氣通路內(nèi)配置于所述選擇性還原 催化劑的排氣下游側(cè)。所述第二燃燒裝置由空氣供應元件、燃料供應元件和點火元件構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的排氣氣體凈化裝置，其特征在于，還包括過濾構(gòu)件，該過濾構(gòu)件 在所述合流排氣通路內(nèi)配置于所述第二燃燒裝置的排氣下游側(cè)，且可對排氣氣體中的粒狀 物質(zhì)加以捕獲。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的排氣氣體凈化裝置，其特征在于，所述氮氧化物吸附材被調(diào)整成排氣氣體的整個溫度區(qū)域內(nèi)的規(guī)定溫度以上的高溫區(qū) 域中的吸附性能比其他區(qū)域中的吸附性能高。所述選擇性還原催化劑被調(diào)整成排氣氣體的整個溫度區(qū)域內(nèi)的比所述規(guī)定溫度低的 低溫區(qū)域中的凈化性能比其他區(qū)域中的凈化性能高。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的排氣氣體凈化裝置，其特征在于，還包括控制裝 置，該控制裝置將所述排氣氣體阻斷元件和所述各還原氣氛產(chǎn)生元件控制成使一個所述還 原氣氛產(chǎn)生元件工作的再生運轉(zhuǎn)的實施期間為另一個所述分岔排氣通路中的通常運轉(zhuǎn)期 間的最終階段。
全文摘要
一種排氣氣體凈化裝置，其包括多個分岔排氣通路(2、3)；合流排氣通路(110)；關(guān)閉閥(4)，該關(guān)閉閥(4)切換排氣氣體向各分岔排氣通路(2、3)的流入和阻斷；氮氧化物吸附材(5)，該氮氧化物吸附材(5)在空氣過剩氣氛中臨時吸收氮氧化物，并使該吸附后的氮氧化物在還原氣氛中脫離，用還原氣氛還原氮氧化物從而生成氨；第一燃燒裝置(6)，該第一燃燒裝置(6)配置于氮氧化物吸附材(5)的排氣上游側(cè)，具有空氣供應元件，并且將從該空氣供應元件供應得到的空氣制成還原氣氛；以及選擇性還原催化劑(19)，該選擇性還原催化劑(19)設于合流排氣通路(110)內(nèi)，將氨作為還原劑對氮氧化物進行選擇性還原。
文檔編號F01N13/08GK101970819SQ20098010691
公開日2011年2月9日 申請日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者小野泰右, 神田俊久 申請人:洋馬株式會社