排ガス浄化方法
【課題】従来の排ガス浄化方法は、前段の貴金属担持ハニカムでＨＣ、ＣＯなどのガス成分を酸化除去し、さらに、ＮＯを酸化してＮＯ2とし、ＮＯ2の酸化力を利用してＰＭを酸化分解するシステムであるため、ＰＭが貴金属表面を覆ってしまうと排ガス浄化性能が低下してしまうという課題があった。
【解決手段】本発明の排ガス浄化方法は、フィルタケース１内に、排ガス流れに対してＣＣＶ担持ＤＰＦ４が前段に、Ｐｔ担持ハニカム５が後段に配置されている。ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどを含むディーゼル排ガスは、はじめにＣＣＶ担持ＤＰＦ４を通過してＰＭが捕集される。捕集されたＰＭはＣＣＶの作用により酸化燃焼され、ＣＯやＣＯ2などのガス成分となって後段のＰｔ担持ハニカム５を通過するので、Ｐｔ担持ハニカム５にＰＭが流入してしまうことがない。また、Ｐｔ担持ハニカム５を通過したガス成分は、Ｐｔの作用により酸化される。
【解決手段】本発明の排ガス浄化方法は、フィルタケース１内に、排ガス流れに対してＣＣＶ担持ＤＰＦ４が前段に、Ｐｔ担持ハニカム５が後段に配置されている。ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどを含むディーゼル排ガスは、はじめにＣＣＶ担持ＤＰＦ４を通過してＰＭが捕集される。捕集されたＰＭはＣＣＶの作用により酸化燃焼され、ＣＯやＣＯ2などのガス成分となって後段のＰｔ担持ハニカム５を通過するので、Ｐｔ担持ハニカム５にＰＭが流入してしまうことがない。また、Ｐｔ担持ハニカム５を通過したガス成分は、Ｐｔの作用により酸化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の排ガス浄化方法は、特許文献１に開示されているように、白金触媒を担持したハニカム構造体を排ガス流れに対して前段に配置し、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2）へと酸化し、後段のフィルタで捕集されたディーゼル微粒子（ＰＭ）をＮＯ2の酸化力を利用して酸化除去する方法が用いられてきた。
【特許文献１】特開平１０−１５９５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の排ガス浄化方法は、前段の貴金属担持ハニカムでＮＯを酸化してＮＯ2とし、ＮＯ2の酸化力を利用してＰＭを酸化分解する、さらに、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）などのガス成分も貴金属の酸化力によって酸化するシステムであるため、排ガス浄化性能は排ガス成分に対する貴金属のはたらきに大きく左右され、ＰＭが貴金属表面を覆ってしまうと排ガス浄化性能が低下してしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、後段のガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【０００５】
これにより、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼することができるので、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがなく、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、後段のガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【０００７】
これにより、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼することができるので、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがなく、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、後段のガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【０００９】
これにより、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼することができるので、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがなく、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前記ＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するＰＭ燃焼工程と、前記ガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００１１】
これにより、ＰＭを前段のＰＭ浄化フィルタで浄化することができ、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがないので、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法となる。
【００１２】
また、ここに示すＰＭ浄化フィルタとは、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを捕集し、除去することのできるフィルタを示し、一般的にはディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が用いられている。ＰＭ浄化フィルタにはＰＭ直接燃焼触媒を担持して、高温排ガスを利用してＰＭを燃焼する機能を有していることが好ましい。
【００１３】
また、ここに示すガス酸化フィルタとは、ディーゼル排ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を酸化することのできる機能を有するフィルタを示し、一般的には白金などの貴金属を担持したハニカム構造体が用いられている。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタが、ＤＰＦであることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００１５】
これにより、排ガスに含まれるＰＭのほとんどが、前段に配置されたＰＭ浄化フィルタの作用により除去されるため、後段のガス酸化フィルタへのＰＭの流入を抑制することができ、ガス酸化触媒がＰＭに覆われてガス酸化性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
【００１６】
また、ここに示すＤＰＦとは、隔壁によって区画された排ガス流路となる複数のセルを有する三次元構造体であり、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタであるが、必ずしもこの構造に限らず、メタルファイバーでＰＭを捕集するフィルタなども含めた、ＰＭを捕集するためのフィルタ全般を示す。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタをチタニア、アルミナ、シリカから選ばれる少なくとも一種以上の無機酸化物で被覆することを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００１８】
これにより、ＰＭ浄化フィルタの細孔径を小さくすることができるので、排ガスに含まれるＰＭを前段に配置されたＰＭ浄化フィルタの作用により除去することができ、後段のガス酸化フィルタへのＰＭの流入を抑制し、ガス酸化触媒がＰＭに覆われてガス酸化性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
【００１９】
また、ガス酸化フィルタへのＰＭの流入をできるだけ抑制するためにも、ＰＭ捕集効率は９０％以上であることが好ましい。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００２１】
これにより、長期に渡って排ガスに暴露されることになるＰＭ浄化フィルタの耐熱性が確保できる。
【００２２】
また、セラミックとしてはコージェライト、アルミナ、炭化珪素などを、耐熱性を有する金属としてはステンレスを用いるのが好ましい。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタがコージェライト、または、炭化珪素であることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００２４】
これにより、ＰＭ浄化フィルタが耐熱性を有するため、高温の排ガスに長時間暴露されるような環境でも使用することができる。
【００２５】
また、ＰＭ浄化フィルタの温度が１０００℃を超えるような状況が考えられる場合には、より耐熱性の高い炭化珪素を用いるのが好ましい。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の硫酸塩を含む、もしくは、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の酸化物を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００２７】
これにより、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の硫酸塩、もしくは、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の酸化物がＰＭに対して高い触媒活性を示すので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００２８】
また、アルカリ金属の硫酸塩および／またはアルカリ土類金属の硫酸塩を選択することによって、硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、塩化物等の中で最も高い耐熱性を有し、かつ硫黄酸化物による耐被毒性に優れた硫酸塩を使用することで、ＰＭの燃焼に対して高い触媒活性を維持することができるようになる。
【００２９】
また、チタニア、アルミナ、シリカなどの無機酸化物をアンダーコートすることによって、無機酸化物表面に担持されるＰＭ直接燃焼触媒の表面積が増大し、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭとの接触確率が向上するため、ＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになるだけでなく、無機酸化物は耐熱性が高いため、長期間高温排ガスに暴露されてもＰＭ直接燃焼触媒が安定化した状態を維持できるようになる。
【００３０】
また、ここに示すＰＭ直接燃焼触媒とは、触媒に含まれている酸素原子をＰＭに与えてＰＭを酸化させ、酸素原子が欠乏した触媒は排ガス中の酸素によって容易に酸化されて元の状態に戻るサイクルを繰り返して、ＰＭを連続的に酸化燃焼することができる触媒のことを示す。
【００３１】
本発明の請求項７に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、硫酸セシウムまたは／および酸化セシウムを含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００３２】
これにより、硫酸セシウムまたは／および酸化セシウムがＰＭに対して高い触媒活性を示すので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００３３】
本発明の請求項８に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも一種以上の酸化物を含む、もしくは、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１または４乃至６いずれかに記載の排ガス浄化方法である。
【００３４】
これにより、ＰＭ直接燃焼触媒が銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも一種以上の酸化物を含む、もしくは、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００３５】
また、銅は２価と１価の価数をとり、銅の酸化物としては、ＣｕＯ（２価）とＣｕ2Ｏ（１価）が存在し、２価から１価へ変化する際に原子間の酸素をＰＭに与えて酸化させることができる。１価へと還元された酸化銅は排ガス中の酸素によって容易に酸化され２価の状態に戻るため、この繰り返しによってＰＭを連続的に酸化燃焼することができるようになる。
【００３６】
また、バナジウムは１価、２価、３価、４価、５価と多くの価数をとり、バナジウムの酸化物としては、Ｖ2Ｏ（１価）、Ｖ2Ｏ2（２価）、Ｖ2Ｏ3（３価）、Ｖ2Ｏ4（４価）、Ｖ2Ｏ5（５価）が存在し、低価数へ変化する際に原子間の酸素をＰＭに与えて酸化させることができる。低価数へと還元された酸化バナジウムは排ガス中の酸素によって容易に酸化されるため、この繰り返しによってＰＭを連続的に酸化燃焼することができるようになる。
【００３７】
また、モリブデンは２価、３価、４価、５価、６価と多くの価数をとり、モリブデンの酸化物としては、ＭｏＯ（２価）、Ｍｏ2Ｏ3（３価）、ＭｏＯ2（４価）、Ｍｏ2Ｏ5（５価）、ＭｏＯ3（６価）が存在し、低価数へ変化する際に原子間の酸素をＰＭに与えて酸化させることができる。低価数へと還元された酸化モリブデンは排ガス中の酸素によって容易に酸化されるため、この繰り返しによってＰＭを連続的に酸化燃焼することができるようになる。
【００３８】
また、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むことで、ＰＭを効率良く酸化燃焼することが可能になると共に、耐熱性に優れたＰＭ直接燃焼触媒となる。銅およびバナジウムの複合酸化物は種々存在するが、特にＣｕＶ2Ｏ6の結晶構造は非常に安定化するため、原子間の酸素を安定的にＰＭに与えて酸化させることができるようになる。
【００３９】
本発明の請求項９に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、銅およびバナジウムの複合酸化物を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００４０】
これにより、ＰＭ直接燃焼触媒が銅およびバナジウムの複合酸化物を含むので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００４１】
また、銅およびバナジウムの複合酸化物を含むことで、ＰＭを効率良く酸化燃焼することが可能になると共に、耐熱性に優れたＰＭ直接燃焼触媒となる。銅およびバナジウムの複合酸化物は種々存在するが、特にＣｕＶ2Ｏ6の結晶構造は非常に安定化するため、原子間の酸素を安定的にＰＭに与えて酸化させることができるようになる。
【００４２】
本発明の請求項１０に記載の発明は、ガス酸化フィルタがＤＰＦまたはハニカム構造体であることを特徴とする排ガス浄化装方法である。
【００４３】
これにより、ガス酸化フィルタの表面積が大きくなるため、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分と、ガス酸化触媒との接触確率が向上するので、ガス成分を効率良く酸化することができる。
【００４４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、ガス酸化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００４５】
これにより、長期に渡って排ガスに暴露されることになるガス酸化フィルタの耐熱性が確保できる。
【００４６】
また、セラミックとしてはコージェライト、アルミナ、炭化珪素などを、耐熱性を有する金属としてはステンレスを用いるのが好ましい。
【００４７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、ガス酸化触媒が白金、パラジウム、または、ロジウムから選ばれる少なくとも一種以上の貴金属を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００４８】
これにより、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を効率良く酸化することができる。
【００４９】
また、ここに示すガス酸化触媒とは、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を酸化することができる触媒のことを示し、一般的には白金や酸化パラジウムなどが用いられる。
【００５０】
また、チタニア、アルミナ、シリカなどの無機酸化物をアンダーコートすることによって、無機酸化物表面に担持されるガス酸化触媒の表面積が増大し、ガス酸化フィルタを通過するガス成分との接触確率が向上するため、ガス成分を効率良く酸化することができるようになるだけでなく、無機酸化物は耐熱性が高いため、長期間高温排ガスに暴露されてもガス酸化触媒のシンタリングを抑制することもできる。
【００５１】
本発明の請求項１３に記載の発明は、ガス酸化触媒が白金を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００５２】
これにより、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を効率良く酸化することができる。
【００５３】
また、チタニア、アルミナ、シリカなどの無機酸化物をアンダーコートすることによって、無機酸化物表面に担持される白金の表面積が増大し、ガス酸化フィルタを通過するガス成分との接触確率が向上するため、ガス成分を効率良く酸化することができるようになるだけでなく、無機酸化物は耐熱性が高いため、長期間高温排ガスに暴露されても白金のシンタリングを抑制することもできる。
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明するが、以下の解釈に何ら限定されるものではない。
【００５５】
（実施の形態１）
本発明に記載の排ガス浄化方法について、図１に図示して説明する。
【００５６】
（ＰＭ燃焼行程）
本発明に記載のＰＭ燃焼行程は、フィルタケース１内の排ガス流れに対して前段に配置されたＰＭ浄化フィルタ２でＰＭを捕集し、ＰＭ浄化フィルタ２に担持されたＰＭ直接燃焼触媒の作用によりＰＭを酸化燃焼する。
【００５７】
（ガス酸化行程）
本発明に記載のガス酸化行程は、フィルタケース１内の排ガス流れに対して後段に配置されたガス酸化フィルタ３を、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどを含むディーゼル排ガスが通過することにより、ガス酸化フィルタ３に担持されたガス酸化触媒の作用によりガス成分は酸化され、浄化されて排気される。
【００５８】
（実施例１）
はじめに、本発明に記載のＰＭ浄化フィルタについて説明する。
【００５９】
本発明に記載のＰＭ浄化フィルタは、φ５．６６インチ×Ｌ６インチの炭化珪素製ＤＰＦをチタニアゾルでアンダーコートし、ＣｕＳＯ4：ＶＯＳＯ4＝１：２（モル比）の水溶液に含浸、乾燥、焼成し、ＣｕＶ2Ｏ6を形成させた後、Ｃｓ2ＳＯ4水溶液に含浸、乾燥、焼成し、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４とした。
【００６０】
次に、ここで作製したＣＣＶ担持ＤＰＦ４のＰＭ燃焼性能をバランスポイント温度（ＢＰＴ）で評価した。ここでＢＰＴとは、ディーゼルエンジンの排ガス経路にＣＣＶ担持ＤＰＦ４をセットし、２８０℃、３１０℃、３４０℃、３７０℃、４００℃、４５０℃の各温度で３０分間保持し、そのときの差圧変化率（ｍｍＡｑ／ｍｉｎ）をプロットしたグラフから読み取った、差圧変化率が０となるときの温度のことである。このＣＣＶ担持ＤＰＦ４のＢＰＴ評価試験結果を図２に示す。図２より、ＢＰＴが３１６℃となり、比較的低温でもＰＭを燃焼できることがわかった。つまり、排ガス温度が３１６℃以上のときには、前段にガス酸化フィルタを配置して排ガス温度を上げる必要なく、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４に流入したＰＭをすべて燃焼することができる。
【００６１】
また、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４の前後のＰＭ量をスモークメーターにて測定したところ、すべての温度でＰＭ捕集効率が９０％以上であり、最も捕集効率が悪かった３１０℃でも９０．２％であった。
【００６２】
次に、本発明に記載のガス酸化フィルタについて説明する。
【００６３】
本発明に記載のガス酸化フィルタは、φ５．６６インチ×Ｌ６インチのコージェライト製ハニカムをアルミナゾルでアンダーコートし、ジニトロジアミン白金溶液に含浸、乾燥、焼成し、Ｐｔ担持ハニカム５とした。このＰｔ担持ハニカム５の白金担持量は０．３ｇ／Ｌであった。
【００６４】
次に、本発明に記載の排ガス浄化方法について、図３に図示して説明する。
【００６５】
本発明に記載の排ガス浄化方法は、フィルタケース１内に、排ガス流れに対してＣＣＶ担持ＤＰＦ４が前段に、Ｐｔ担持ハニカム５が後段に配置されている。
【００６６】
ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどを含むディーゼル排ガスは、はじめにＣＣＶ担持ＤＰＦ４を通過してＰＭが捕集される。捕集されたＰＭはＣＣＶの作用により酸化燃焼され、ＣＯやＣＯ2などのガス成分となって後段のＰｔ担持ハニカム５を通過するので、Ｐｔ担持ハニカム５にＰＭが流入してしまうことがない。また、Ｐｔ担持ハニカム５を通過したガス成分は、Ｐｔの作用により酸化される。
【００６７】
ここで、前段のＣＣＶ担持ＤＰＦ４では排ガス温度が３１６℃以上のときにはＣＣＶ担持ＤＰＦ４に流入したＰＭをすべて燃焼することができるので、排ガス温度は３１６℃以上であることが好ましい。
【００６８】
次に、本発明に記載の排ガス浄化方法によるガス浄化性能の評価を行った。その評価方法の概念図を図４に示す。
【００６９】
トラック用のディーゼルエンジン６（排気量４０００ｃｃ）の排ガス経路に本発明に記載のＣＣＶ担持ＤＰＦ４およびＰｔ担持ハニカム５を設置し、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４の入口近傍とＰｔ担持ハニカム５出口近傍とに、排ガスを採取するためのサンプリング管７を設けた。サンプリング管を通った排ガスはサンプリングユニット８のフィルタによりＰＭが除去され、ガス測定装置９に導入される。ガス浄化率は、ガス測定装置９で測定したＣＣＶ担持ＤＰＦ４の入口近傍ガス濃度とＰｔ担持ハニカム５出口近傍ガス濃度から算出した。排ガス温度が３００℃および３５０℃のときのガス浄化率測定結果を表１に示す。また、比較例として前段にＰｔ担持ハニカム５を配置し、後段に触媒を担持していないφ５．６６インチ×Ｌ６インチの炭化珪素製ＤＰＦを配置したときのガス浄化率を示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１より、本発明に記載の排ガス浄化方法のほうがＨＣ浄化率およびＮＯｘ浄化率が高くなることがわかった。これは前段のＣＣＶ担持ＤＰＦ４でＰＭが燃焼することにより排ガス温度が上昇し、Ｐｔ担持ハニカム５に流入した排ガス温度が上昇したことが要因として考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の排ガス浄化方法は、ＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ガス成分を浄化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置することにより、前記ＰＭを前段のＰＭ浄化フィルタで浄化することができ、前記ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがないので、長期間使用しても排ガス浄化性能が低下してしまうことがなく、自動車や産業用機器などディーゼルエンジン全般の排ガス浄化方法などに適用できるので有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態１における排ガス浄化方法の断面概念図
【図２】実施例１におけるＰＭ浄化フィルタのＢＰＴ評価結果を示すグラフ
【図３】実施例１における排ガス浄化方法の断面概念図
【図４】実施例１におけるガス浄化性能評価方法を示す図
【符号の説明】
【００７４】
１ フィルタケース
２ ＰＭ浄化フィルタ
３ ガス酸化フィルタ
４ ＣＣＶ担持ＤＰＦ
５ Ｐｔ担持ハニカム
６ ディーゼルエンジン
７ サンプリング管
８ サンプリングユニット
９ ガス測定装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを浄化するための排ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の排ガス浄化方法は、特許文献１に開示されているように、白金触媒を担持したハニカム構造体を排ガス流れに対して前段に配置し、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2）へと酸化し、後段のフィルタで捕集されたディーゼル微粒子（ＰＭ）をＮＯ2の酸化力を利用して酸化除去する方法が用いられてきた。
【特許文献１】特開平１０−１５９５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の排ガス浄化方法は、前段の貴金属担持ハニカムでＮＯを酸化してＮＯ2とし、ＮＯ2の酸化力を利用してＰＭを酸化分解する、さらに、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）などのガス成分も貴金属の酸化力によって酸化するシステムであるため、排ガス浄化性能は排ガス成分に対する貴金属のはたらきに大きく左右され、ＰＭが貴金属表面を覆ってしまうと排ガス浄化性能が低下してしまうという課題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、後段のガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【０００５】
これにより、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼することができるので、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがなく、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、後段のガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【０００７】
これにより、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼することができるので、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがなく、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、後段のガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【０００９】
これにより、前段のＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼することができるので、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがなく、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前記ＰＭ浄化フィルタで捕集したＰＭを酸化燃焼するＰＭ燃焼工程と、前記ガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００１１】
これにより、ＰＭを前段のＰＭ浄化フィルタで浄化することができ、ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがないので、長期間使用してもガス酸化性能が低下してしまうことのない排ガス浄化方法となる。
【００１２】
また、ここに示すＰＭ浄化フィルタとは、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭを捕集し、除去することのできるフィルタを示し、一般的にはディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が用いられている。ＰＭ浄化フィルタにはＰＭ直接燃焼触媒を担持して、高温排ガスを利用してＰＭを燃焼する機能を有していることが好ましい。
【００１３】
また、ここに示すガス酸化フィルタとは、ディーゼル排ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を酸化することのできる機能を有するフィルタを示し、一般的には白金などの貴金属を担持したハニカム構造体が用いられている。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタが、ＤＰＦであることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００１５】
これにより、排ガスに含まれるＰＭのほとんどが、前段に配置されたＰＭ浄化フィルタの作用により除去されるため、後段のガス酸化フィルタへのＰＭの流入を抑制することができ、ガス酸化触媒がＰＭに覆われてガス酸化性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
【００１６】
また、ここに示すＤＰＦとは、隔壁によって区画された排ガス流路となる複数のセルを有する三次元構造体であり、セル両端のうち一方を交互にプラグで栓詰めされているハニカムフィルタであるが、必ずしもこの構造に限らず、メタルファイバーでＰＭを捕集するフィルタなども含めた、ＰＭを捕集するためのフィルタ全般を示す。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタをチタニア、アルミナ、シリカから選ばれる少なくとも一種以上の無機酸化物で被覆することを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００１８】
これにより、ＰＭ浄化フィルタの細孔径を小さくすることができるので、排ガスに含まれるＰＭを前段に配置されたＰＭ浄化フィルタの作用により除去することができ、後段のガス酸化フィルタへのＰＭの流入を抑制し、ガス酸化触媒がＰＭに覆われてガス酸化性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
【００１９】
また、ガス酸化フィルタへのＰＭの流入をできるだけ抑制するためにも、ＰＭ捕集効率は９０％以上であることが好ましい。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００２１】
これにより、長期に渡って排ガスに暴露されることになるＰＭ浄化フィルタの耐熱性が確保できる。
【００２２】
また、セラミックとしてはコージェライト、アルミナ、炭化珪素などを、耐熱性を有する金属としてはステンレスを用いるのが好ましい。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の発明は、ＰＭ浄化フィルタがコージェライト、または、炭化珪素であることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００２４】
これにより、ＰＭ浄化フィルタが耐熱性を有するため、高温の排ガスに長時間暴露されるような環境でも使用することができる。
【００２５】
また、ＰＭ浄化フィルタの温度が１０００℃を超えるような状況が考えられる場合には、より耐熱性の高い炭化珪素を用いるのが好ましい。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の硫酸塩を含む、もしくは、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の酸化物を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００２７】
これにより、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の硫酸塩、もしくは、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の酸化物がＰＭに対して高い触媒活性を示すので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００２８】
また、アルカリ金属の硫酸塩および／またはアルカリ土類金属の硫酸塩を選択することによって、硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、塩化物等の中で最も高い耐熱性を有し、かつ硫黄酸化物による耐被毒性に優れた硫酸塩を使用することで、ＰＭの燃焼に対して高い触媒活性を維持することができるようになる。
【００２９】
また、チタニア、アルミナ、シリカなどの無機酸化物をアンダーコートすることによって、無機酸化物表面に担持されるＰＭ直接燃焼触媒の表面積が増大し、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭとの接触確率が向上するため、ＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになるだけでなく、無機酸化物は耐熱性が高いため、長期間高温排ガスに暴露されてもＰＭ直接燃焼触媒が安定化した状態を維持できるようになる。
【００３０】
また、ここに示すＰＭ直接燃焼触媒とは、触媒に含まれている酸素原子をＰＭに与えてＰＭを酸化させ、酸素原子が欠乏した触媒は排ガス中の酸素によって容易に酸化されて元の状態に戻るサイクルを繰り返して、ＰＭを連続的に酸化燃焼することができる触媒のことを示す。
【００３１】
本発明の請求項７に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、硫酸セシウムまたは／および酸化セシウムを含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００３２】
これにより、硫酸セシウムまたは／および酸化セシウムがＰＭに対して高い触媒活性を示すので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００３３】
本発明の請求項８に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも一種以上の酸化物を含む、もしくは、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１または４乃至６いずれかに記載の排ガス浄化方法である。
【００３４】
これにより、ＰＭ直接燃焼触媒が銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも一種以上の酸化物を含む、もしくは、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００３５】
また、銅は２価と１価の価数をとり、銅の酸化物としては、ＣｕＯ（２価）とＣｕ2Ｏ（１価）が存在し、２価から１価へ変化する際に原子間の酸素をＰＭに与えて酸化させることができる。１価へと還元された酸化銅は排ガス中の酸素によって容易に酸化され２価の状態に戻るため、この繰り返しによってＰＭを連続的に酸化燃焼することができるようになる。
【００３６】
また、バナジウムは１価、２価、３価、４価、５価と多くの価数をとり、バナジウムの酸化物としては、Ｖ2Ｏ（１価）、Ｖ2Ｏ2（２価）、Ｖ2Ｏ3（３価）、Ｖ2Ｏ4（４価）、Ｖ2Ｏ5（５価）が存在し、低価数へ変化する際に原子間の酸素をＰＭに与えて酸化させることができる。低価数へと還元された酸化バナジウムは排ガス中の酸素によって容易に酸化されるため、この繰り返しによってＰＭを連続的に酸化燃焼することができるようになる。
【００３７】
また、モリブデンは２価、３価、４価、５価、６価と多くの価数をとり、モリブデンの酸化物としては、ＭｏＯ（２価）、Ｍｏ2Ｏ3（３価）、ＭｏＯ2（４価）、Ｍｏ2Ｏ5（５価）、ＭｏＯ3（６価）が存在し、低価数へ変化する際に原子間の酸素をＰＭに与えて酸化させることができる。低価数へと還元された酸化モリブデンは排ガス中の酸素によって容易に酸化されるため、この繰り返しによってＰＭを連続的に酸化燃焼することができるようになる。
【００３８】
また、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むことで、ＰＭを効率良く酸化燃焼することが可能になると共に、耐熱性に優れたＰＭ直接燃焼触媒となる。銅およびバナジウムの複合酸化物は種々存在するが、特にＣｕＶ2Ｏ6の結晶構造は非常に安定化するため、原子間の酸素を安定的にＰＭに与えて酸化させることができるようになる。
【００３９】
本発明の請求項９に記載の発明は、ＰＭ直接燃焼触媒が、銅およびバナジウムの複合酸化物を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００４０】
これにより、ＰＭ直接燃焼触媒が銅およびバナジウムの複合酸化物を含むので、ＰＭ浄化フィルタに捕集されたＰＭを効率良く酸化燃焼することができるようになる。
【００４１】
また、銅およびバナジウムの複合酸化物を含むことで、ＰＭを効率良く酸化燃焼することが可能になると共に、耐熱性に優れたＰＭ直接燃焼触媒となる。銅およびバナジウムの複合酸化物は種々存在するが、特にＣｕＶ2Ｏ6の結晶構造は非常に安定化するため、原子間の酸素を安定的にＰＭに与えて酸化させることができるようになる。
【００４２】
本発明の請求項１０に記載の発明は、ガス酸化フィルタがＤＰＦまたはハニカム構造体であることを特徴とする排ガス浄化装方法である。
【００４３】
これにより、ガス酸化フィルタの表面積が大きくなるため、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分と、ガス酸化触媒との接触確率が向上するので、ガス成分を効率良く酸化することができる。
【００４４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、ガス酸化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００４５】
これにより、長期に渡って排ガスに暴露されることになるガス酸化フィルタの耐熱性が確保できる。
【００４６】
また、セラミックとしてはコージェライト、アルミナ、炭化珪素などを、耐熱性を有する金属としてはステンレスを用いるのが好ましい。
【００４７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、ガス酸化触媒が白金、パラジウム、または、ロジウムから選ばれる少なくとも一種以上の貴金属を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００４８】
これにより、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を効率良く酸化することができる。
【００４９】
また、ここに示すガス酸化触媒とは、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を酸化することができる触媒のことを示し、一般的には白金や酸化パラジウムなどが用いられる。
【００５０】
また、チタニア、アルミナ、シリカなどの無機酸化物をアンダーコートすることによって、無機酸化物表面に担持されるガス酸化触媒の表面積が増大し、ガス酸化フィルタを通過するガス成分との接触確率が向上するため、ガス成分を効率良く酸化することができるようになるだけでなく、無機酸化物は耐熱性が高いため、長期間高温排ガスに暴露されてもガス酸化触媒のシンタリングを抑制することもできる。
【００５１】
本発明の請求項１３に記載の発明は、ガス酸化触媒が白金を含むことを特徴とする排ガス浄化方法である。
【００５２】
これにより、排ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどのガス成分を効率良く酸化することができる。
【００５３】
また、チタニア、アルミナ、シリカなどの無機酸化物をアンダーコートすることによって、無機酸化物表面に担持される白金の表面積が増大し、ガス酸化フィルタを通過するガス成分との接触確率が向上するため、ガス成分を効率良く酸化することができるようになるだけでなく、無機酸化物は耐熱性が高いため、長期間高温排ガスに暴露されても白金のシンタリングを抑制することもできる。
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明するが、以下の解釈に何ら限定されるものではない。
【００５５】
（実施の形態１）
本発明に記載の排ガス浄化方法について、図１に図示して説明する。
【００５６】
（ＰＭ燃焼行程）
本発明に記載のＰＭ燃焼行程は、フィルタケース１内の排ガス流れに対して前段に配置されたＰＭ浄化フィルタ２でＰＭを捕集し、ＰＭ浄化フィルタ２に担持されたＰＭ直接燃焼触媒の作用によりＰＭを酸化燃焼する。
【００５７】
（ガス酸化行程）
本発明に記載のガス酸化行程は、フィルタケース１内の排ガス流れに対して後段に配置されたガス酸化フィルタ３を、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどを含むディーゼル排ガスが通過することにより、ガス酸化フィルタ３に担持されたガス酸化触媒の作用によりガス成分は酸化され、浄化されて排気される。
【００５８】
（実施例１）
はじめに、本発明に記載のＰＭ浄化フィルタについて説明する。
【００５９】
本発明に記載のＰＭ浄化フィルタは、φ５．６６インチ×Ｌ６インチの炭化珪素製ＤＰＦをチタニアゾルでアンダーコートし、ＣｕＳＯ4：ＶＯＳＯ4＝１：２（モル比）の水溶液に含浸、乾燥、焼成し、ＣｕＶ2Ｏ6を形成させた後、Ｃｓ2ＳＯ4水溶液に含浸、乾燥、焼成し、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４とした。
【００６０】
次に、ここで作製したＣＣＶ担持ＤＰＦ４のＰＭ燃焼性能をバランスポイント温度（ＢＰＴ）で評価した。ここでＢＰＴとは、ディーゼルエンジンの排ガス経路にＣＣＶ担持ＤＰＦ４をセットし、２８０℃、３１０℃、３４０℃、３７０℃、４００℃、４５０℃の各温度で３０分間保持し、そのときの差圧変化率（ｍｍＡｑ／ｍｉｎ）をプロットしたグラフから読み取った、差圧変化率が０となるときの温度のことである。このＣＣＶ担持ＤＰＦ４のＢＰＴ評価試験結果を図２に示す。図２より、ＢＰＴが３１６℃となり、比較的低温でもＰＭを燃焼できることがわかった。つまり、排ガス温度が３１６℃以上のときには、前段にガス酸化フィルタを配置して排ガス温度を上げる必要なく、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４に流入したＰＭをすべて燃焼することができる。
【００６１】
また、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４の前後のＰＭ量をスモークメーターにて測定したところ、すべての温度でＰＭ捕集効率が９０％以上であり、最も捕集効率が悪かった３１０℃でも９０．２％であった。
【００６２】
次に、本発明に記載のガス酸化フィルタについて説明する。
【００６３】
本発明に記載のガス酸化フィルタは、φ５．６６インチ×Ｌ６インチのコージェライト製ハニカムをアルミナゾルでアンダーコートし、ジニトロジアミン白金溶液に含浸、乾燥、焼成し、Ｐｔ担持ハニカム５とした。このＰｔ担持ハニカム５の白金担持量は０．３ｇ／Ｌであった。
【００６４】
次に、本発明に記載の排ガス浄化方法について、図３に図示して説明する。
【００６５】
本発明に記載の排ガス浄化方法は、フィルタケース１内に、排ガス流れに対してＣＣＶ担持ＤＰＦ４が前段に、Ｐｔ担持ハニカム５が後段に配置されている。
【００６６】
ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯなどを含むディーゼル排ガスは、はじめにＣＣＶ担持ＤＰＦ４を通過してＰＭが捕集される。捕集されたＰＭはＣＣＶの作用により酸化燃焼され、ＣＯやＣＯ2などのガス成分となって後段のＰｔ担持ハニカム５を通過するので、Ｐｔ担持ハニカム５にＰＭが流入してしまうことがない。また、Ｐｔ担持ハニカム５を通過したガス成分は、Ｐｔの作用により酸化される。
【００６７】
ここで、前段のＣＣＶ担持ＤＰＦ４では排ガス温度が３１６℃以上のときにはＣＣＶ担持ＤＰＦ４に流入したＰＭをすべて燃焼することができるので、排ガス温度は３１６℃以上であることが好ましい。
【００６８】
次に、本発明に記載の排ガス浄化方法によるガス浄化性能の評価を行った。その評価方法の概念図を図４に示す。
【００６９】
トラック用のディーゼルエンジン６（排気量４０００ｃｃ）の排ガス経路に本発明に記載のＣＣＶ担持ＤＰＦ４およびＰｔ担持ハニカム５を設置し、ＣＣＶ担持ＤＰＦ４の入口近傍とＰｔ担持ハニカム５出口近傍とに、排ガスを採取するためのサンプリング管７を設けた。サンプリング管を通った排ガスはサンプリングユニット８のフィルタによりＰＭが除去され、ガス測定装置９に導入される。ガス浄化率は、ガス測定装置９で測定したＣＣＶ担持ＤＰＦ４の入口近傍ガス濃度とＰｔ担持ハニカム５出口近傍ガス濃度から算出した。排ガス温度が３００℃および３５０℃のときのガス浄化率測定結果を表１に示す。また、比較例として前段にＰｔ担持ハニカム５を配置し、後段に触媒を担持していないφ５．６６インチ×Ｌ６インチの炭化珪素製ＤＰＦを配置したときのガス浄化率を示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１より、本発明に記載の排ガス浄化方法のほうがＨＣ浄化率およびＮＯｘ浄化率が高くなることがわかった。これは前段のＣＣＶ担持ＤＰＦ４でＰＭが燃焼することにより排ガス温度が上昇し、Ｐｔ担持ハニカム５に流入した排ガス温度が上昇したことが要因として考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の排ガス浄化方法は、ＰＭを直接燃焼することができるＰＭ直接燃焼触媒を担持したＰＭ浄化フィルタを前段に配置し、ガス成分を浄化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置することにより、前記ＰＭを前段のＰＭ浄化フィルタで浄化することができ、前記ＰＭがガス酸化触媒を覆ってしまうことがないので、長期間使用しても排ガス浄化性能が低下してしまうことがなく、自動車や産業用機器などディーゼルエンジン全般の排ガス浄化方法などに適用できるので有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態１における排ガス浄化方法の断面概念図
【図２】実施例１におけるＰＭ浄化フィルタのＢＰＴ評価結果を示すグラフ
【図３】実施例１における排ガス浄化方法の断面概念図
【図４】実施例１におけるガス浄化性能評価方法を示す図
【符号の説明】
【００７４】
１ フィルタケース
２ ＰＭ浄化フィルタ
３ ガス酸化フィルタ
４ ＣＣＶ担持ＤＰＦ
５ Ｐｔ担持ハニカム
６ ディーゼルエンジン
７ サンプリング管
８ サンプリングユニット
９ ガス測定装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル排ガスに含まれるディーゼル微粒子を直接燃焼することができるディーゼル微粒子直接燃焼触媒を担持したディーゼル微粒子浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前記ディーゼル微粒子浄化フィルタで捕集したディーゼル微粒子を酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、前記ガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法。
【請求項２】
ディーゼル微粒子浄化フィルタが、ディーゼルパティキュレートフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項３】
ディーゼル微粒子浄化フィルタをチタニア、アルミナ、シリカから選ばれる少なくとも一種以上の無機酸化物で被覆することを特徴とする請求項１または２に記載の排ガス浄化方法。
【請求項４】
ディーゼル微粒子浄化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項５】
ディーゼル微粒子浄化フィルタがコージェライト、または、炭化珪素であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項６】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の硫酸塩を含む、もしくは、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項７】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、硫酸セシウムまたは／および酸化セシウムを含むことを特徴とする請求項１または６に記載の排ガス浄化方法。
【請求項８】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも一種以上の酸化物を含む、もしくは、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１、６または７いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項９】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、銅およびバナジウムの複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１または６乃至８いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項１０】
ガス酸化フィルタがディーゼルパティキュレートフィルタまたはハニカム構造体であることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項１１】
ガス酸化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする請求項１または１０に記載の排ガス浄化方法。
【請求項１２】
ガス酸化触媒が白金、パラジウム、または、ロジウムから選ばれる少なくとも一種以上の貴金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項１３】
ガス酸化触媒が白金を含むことを特徴とする請求項１または１２に記載の排ガス浄化方法。
【請求項１】
ディーゼル排ガスに含まれるディーゼル微粒子を直接燃焼することができるディーゼル微粒子直接燃焼触媒を担持したディーゼル微粒子浄化フィルタを前段に配置し、ディーゼル排ガスに含まれるガス成分を酸化することができるガス酸化触媒を担持したガス酸化フィルタを後段に配置し、前記ディーゼル微粒子浄化フィルタで捕集したディーゼル微粒子を酸化燃焼するディーゼル微粒子燃焼工程と、前記ガス酸化フィルタでガス成分を酸化するガス酸化工程からなることを特徴とする排ガス浄化方法。
【請求項２】
ディーゼル微粒子浄化フィルタが、ディーゼルパティキュレートフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項３】
ディーゼル微粒子浄化フィルタをチタニア、アルミナ、シリカから選ばれる少なくとも一種以上の無機酸化物で被覆することを特徴とする請求項１または２に記載の排ガス浄化方法。
【請求項４】
ディーゼル微粒子浄化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項５】
ディーゼル微粒子浄化フィルタがコージェライト、または、炭化珪素であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項６】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の硫酸塩を含む、もしくは、アルカリ金属または／およびアルカリ土類金属の酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項７】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、硫酸セシウムまたは／および酸化セシウムを含むことを特徴とする請求項１または６に記載の排ガス浄化方法。
【請求項８】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも一種以上の酸化物を含む、もしくは、銅、バナジウム、または、モリブデンから選ばれる少なくとも二種以上の金属元素からなる複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１、６または７いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項９】
ディーゼル微粒子直接燃焼触媒が、銅およびバナジウムの複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１または６乃至８いずれかに記載の排ガス浄化方法。
【請求項１０】
ガス酸化フィルタがディーゼルパティキュレートフィルタまたはハニカム構造体であることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項１１】
ガス酸化フィルタがセラミック、または、耐熱性を有する金属であることを特徴とする請求項１または１０に記載の排ガス浄化方法。
【請求項１２】
ガス酸化触媒が白金、パラジウム、または、ロジウムから選ばれる少なくとも一種以上の貴金属を含むことを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項１３】
ガス酸化触媒が白金を含むことを特徴とする請求項１または１２に記載の排ガス浄化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−９０８５７（Ｐ２０１０−９０８５７Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６３７９７（Ｐ２００８−２６３７９７）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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