[發明專利]排氣氣體凈化裝置

有效

• 申請號: 200980106912.4
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101970819A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 小野泰右;神田俊久
• 申請（專利權）人: 洋馬株式會社
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;B01D53/34;B01D53/56;B01D53/81;B01D53/94;F01N3/02;F01N3/10;F01N3/24;F01N3/28;F01N3/36;F01N7/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍

技術領域

本發明涉及一種對柴油機、煤氣機、汽油機或燃氣輪機等內燃機的、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進行通常運轉的內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

在從內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，以往開發出各種對排氣氣體進行凈化的裝置。

本申請人開發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(吸附物質脫離元件)203、以及第二燃燒裝置205。來自內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，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，藉此來實現氮氧化物吸附材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，但在空氣過剩環境下無法有效發揮作用。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，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的內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

發明的公開

發明所要解決的技術問題

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，若增加再生運轉的執行頻度，則能防止氮氧化物吸附材的吸附性能的降低。然而，此時，會產生引起再生運轉所需的能量(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構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。

解決技術問題所采用的技術方案

本申請的第一發明是一種排氣氣體凈化裝置，其與內燃機或燃燒設備的發動機側排氣通路連接，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動機側排氣通路連接；

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合流；

排氣氣體阻斷元件，該排氣氣體阻斷元件打開或關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動機側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，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；

還原氣氛產生元件，該還原氣氛產生元件在上述各分岔排氣通路內配置于上述氮氧化物吸附材的排氣上游側，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，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，上述第一發明采用如下(a)～(g)的結構。

(a)上述還原氣氛產生元件是由空氣供應元件、燃料供應元件和點火元件構成的第一燃燒裝置。