(57)【要約】      （修正有）【課題】ディーゼルエンジン、特にＶ型ディーゼルエンジンの改良排気ガス後処理システムを提供する。【解決手段】エンジンの排気ガスライン中に、排気ガスの流れ方向に沿って、第１のＳＣＲ触媒３、触媒活性化微粒子フィルタ（ｃＤＰＦ：触媒化ディーゼル微粒子除去装置）、第２のＳＣＲ触媒５およびアンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）を配置し、各ＳＣＲ触媒の前にアンモニアまたは運転条件下でアンモニアを遊離、分解する前駆体化合物を添加する。【選択図】図１
2015020166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの流れ方向に下記（ａ）〜（ｅ）の段階を含むことを特徴とする、炭化水素、一酸化炭素、カーボン微粒子およびＮＯとＮＯ2を含む窒素酸化物を含むディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する方法：
（ａ）浄化すべき排気ガス中に、アンモニアまたは運転条件下でアンモニアを遊離、分解する前駆体化合物を添加する段階、
（ｂ）段階（ａ）で得られた排気ガスを第１の尿素選択接触還元（selective catalytic reduction、ＳＣＲ）触媒に通す段階であって、上記排気ガスをこの第１のＳＣＲ触媒前の排気ガス中に存在する窒素酸化物の５０％以下または最大で５０％を窒素に転化するような条件下で第１のＳＣＲ触媒に通す段階、
（ｃ）段階（ｂ）で得られた排気ガスを触媒活性化微粒子フィルタ（katalytisch aktiviertes Partikelfilter）に通してカーボン微粒子を微粒子フィルタで捕集し且つ排気ガスに含まれるＮＯ2および／またはＯ2によって少なくとも部分的に酸化させる段階、
（ｄ）段階（ｃ）で得られた排気ガス中にアンモニアまたは運転条件下でアンモニアを遊離、分解する前駆体化合物を添加する段階、
（ｅ）段階（ｄ）で得られた排気ガスを第２のＳＣＲ触媒に通す段階であって、上記排気ガスをこの第２のＳＣＲ触媒の前の排気ガス中に存在する窒素酸化物ができるだけ完全に窒素に転化されるような条件下で第２のＳＣＲ触媒に通す段階。
【請求項２】
排気ガス中に含まれる炭化水素と一酸化炭素の少なくとも一部が第１のＳＣＲ触媒によってＣＯおよび／またはＣＯ2に転化され請求項１に記載の方法。
【請求項３】
排気ガス由来および／またはカーボン微粒子の酸化反応由来の炭化水素および／または一酸化炭素の少なくとも一部が上記触媒活性化微粒子フィルタでＣＯ2に酸化される請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
排気ガスに由来する、および／またはＮＯ2によるカーボン微粒子の酸化反応に由来するＮＯの少なくとも一部が上記触媒活性化微粒子フィルタでＮＯ2へ酸化されて、段階（ｃ）で得られる排気ガス中のＮＯ2／ＮＯx比が０．３から０．８になる請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
段階（ｅ）で得られる排気ガスをアンモニアが少なくとも部分的に窒素に酸化されるような条件下でアンモニア酸化触媒に通す請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
段階（ｂ）で得られる排気ガスを、上記触媒活性化微粒子フィルタに入る前に、ディーゼル酸化触媒に通して、排気ガス中に含まれる炭化水素および一酸化炭素の少なくとも一部をＣＯ2へ酸化し、排気ガス中に含まれるＮＯの少なくとも一部をＮＯ2へ酸化する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
排気ガスの流れ方向に下記（ａ）〜（ｅ）を下記の順番で有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法を実施するための排気ガス後処理システム：
（ａ）アンモニアまたは運転条件下でアンモニアを遊離、分解する前駆体化合物を添加するための第１装置、
（ｂ）第１の尿素選択接触還元（selective catalytic reduction、ＳＣＲ）触媒、
（ｃ）触媒活性化微粒子フィルタ（katalytisch aktiviertes Partikelfilter）、
（ｄ）アンモニアまたは運転条件下でアンモニアを遊離、分解する前駆体化合物を添加するための第２装置、
（ｅ）第２のＳＣＲ触媒。
【請求項８】
第１のＳＣＲ触媒が酸化バナジウム、酸化チタン、酸化タングステン、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化アルミニウムによって構成される群の中から選択される１つまたは複数の化合物を含む請求項２に記載の方法を実施するための排気ガス後処理システム。
【請求項９】
触媒活性化微粒子フィルタが白金、パラジウム、ロジウムによって構成される群の中から選択される１つまたは複数の貴金属を含む酸化触媒活性化被膜を含む壁流フィルタ基材を含む請求項３または４に記載の方法を実施するための排気ガス後処理システム。
【請求項１０】
上記の酸化触媒被膜が流入路と流出路との間の壁流フィルタ基材のチャネル壁を構成する請求項９に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項１１】
触媒活性化微粒子フィルタが、流入路において上記チャネル壁上に塗布された流入側被膜ゾーンをさらに有し、この流入側被膜ゾーンは触媒活性化微粒子フィルの長さの１０〜５０％に渡って延び且つ白金、パラジウム、ロジウムによって構成される群の中から選択される１つまたは複数の貴金属を含む別の酸化触媒活性化被膜を含む請求項１０に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項１２】
上記アンモニア酸化触媒を第２のＳＣＲ触媒の流出側に配置する請求項５に記載の方法を実施するための排気ガス後処理システム。
【請求項１３】
第２のＳＣＲ触媒に流出側被膜ゾーンとしてアンモニアスリップ触媒を配置する請求項１２に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項１４】
ディーゼル酸化触媒を第１のＳＣＲ触媒と触媒活性化微粒子フィルタとの間に配置する請求項６に記載の方法を実施するための排気ガス後処理システム。
【請求項１５】
第１のＳＣＲ触媒に流出側被膜ゾーンとしてディーゼル酸化触媒を配置する請求項１４に記載の排気ガス後処理システム。
【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排気ガス中の窒素酸化物を減少させる方法と、この方法を実施するための装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（独国特許公開第１０２００５００９６８６−Ａ１号公報）に公開されているディーゼルエンジン排気ガスの後処理方法では、排気ガスライン中に配置された再生可能な微粒子フィルタとＮＯx触媒とを通して排気ガスが導かれる。この場合、排気ガスは最初にエンジン近傍に配置された尿素選択接触還元（selective catalytic reduction、ＳＣＲ）タイプのＮＯx触媒を通り、続いて触媒式煤煙フィルタ（catalysed soot filter、ＣＳＦ）タイプの微粒子フィルタを通って導かれる。上記の微粒子フィルタの再生に必要なエネルギは外部から供給される。排気ガスライン中に配置された再生可能な微粒子フィルタとＮＯx触媒とを用いたこのディーゼルエンジン排気ガスの後処理装置にはエンジン近傍に配された尿素ＳＣＲタイプのＮＯx触媒と、その下流側に配置されたＣＳＦタイプの微粒子フィルタと、この微粒子フィルタの再生に必要なエネルギを供給するための装置とが設けられている。
【０００３】
特許文献２（米国特許第２００５０２８４１３４−Ａ１号明細書）には多段式のＳＣＲ触媒アレーを有する排気ガス後処理装置が記載されている。この多段式ＳＣＲ触媒アレーでは流入側の最初に配置されたＳＣＲ段階で排気ガス中に含まれる窒素酸化物の大部分すなわち車両から生で放出されるガス中に含まれる窒素酸化物の８０〜９５％が除去され、ＳＣＲ触媒アレーの第２段階は窒素酸化物転化を完全にするために使用される。この場合、ＳＣＲの第１段階後の排気ガス中の窒素酸化物の濃度を測定し、第２段階は不足当量のアンモニアを用いて運転することで排気ガス装置全体でのアンモニア漏れの危険を最小化している。
【０００４】
特許文献３（独国特許公開第１０２０１００３２５４４−Ａ１号公報）には、還元剤噴射装置と、還元剤噴射装置の下流側に配置された第１のＳＣＲ領域と、この第１のＳＣＲ領域の下流側に配置された第２のＳＣＲ領域と、電子制御機器とを有する内燃機関の有害物質制限システムを記載されている。この有害物質制限システムの制御方法では第１のＳＣＲ領域が第２のＳＣＲ領域の上流側にあり、第１モードで噴射される還元剤の量は第１のＳＣＲ領域に供給される還元剤の量に基づき決められ、第２モードで噴射される還元剤の量は第２のＳＣＲ領域に供給される還元剤の量に基づき決められる。この制御方法では第１モードで第１のＳＣＲ領域の上流側で供給される還元剤の適合量は第１のＳＣＲ領域の状態に基づき、第１のＳＣＲ領域の上流側で供給される還元剤の適合量は第２のＳＣＲ領域の状態に基づく。システム全体に対する還元剤の必要量は第１のＳＣＲ領域の上流側に配置された単一の還元剤噴射装置から供給される。
【０００５】
特許文献４（独国特許第１０２００６０２５１３１−Ｂ４号公報）にはエンジンから出る排気ガスを処理するための排気ガス処理システムの診断システムが記載されている。この診断システムは排気ガスの下流側温度を監視するための下流側センサと、排気ガス中に投与剤を選択的に噴射する投与システムと、投与剤の量に基づいて温度差閾値を決め、下流側温度に基づいて排気ガスの温度差を算出し、この温度差と上記温度差閾値とに基づいて投与システムの運転を評価する制御モジュールとを含む。この特許にはさらに、エンジン排気ガスを処理するための上記投与システムの運転監視方法も記載されている。この運転監視方法の各段階では上記投与システムの下流側で排気ガスの下流側温度を監視し、排気ガス中に投与剤を噴射し、投与剤の量に基づいて温度差閾値を決定し、下流側温度に基づいて排気ガスの温度差を算出し、この温度差と上記温度差閾値とに基づいて投与システムの運転を評価する。
【０００６】
排気ガスフィードバックシステム（ＡＧＲシステム）の無いエンジンはエンジンの微粒子放出量が最少になるように調整され、ＮＯx生放出レベルが極めて高くなる（８〜１２ｇ／ｋＷｈＮＯx）。この調整方法でランク４（最終）もしくはユーロランクＩＶに基づく排ガス規制を満たすように放出されるＮＯx、ＨＣ、ＣＯを排気ガス後処理プロセスで減少させることが十分に可能ではあるが、その場合にはエンジンの生放出中のＮＯx含有量が高いため排気ガス後処理系に高度の脱窒能力が要求され、ＮＯx転化率は少なくとも９７％にする必要がある。
【０００７】
ランク５／ユーロランクＶの放出等級で許容される微粒子放出量は許容微粒子の量だけでなく、許容微粒子の数によっても制限されることになる。この排ガス規制の変更によって、放出微粒子量の少ないエンジンでも将来はディーゼル微粒子フィルタを備えなければならないことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許公開第１０２００５００９６８６−Ａ１号公報
【特許文献２】米国特許第２００５０２８４１３４−Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許公開第１０２０１００３２５４４−Ａ１号公報
【特許文献４】独国特許第１０２００６０２５１３１−Ｂ４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、脱窒に対して高効率な排気ガス後処理システム、特に、ＡＧＲシステムの無いエンジンにディーゼル微粒子フィルタを組み込む方法を提供することにある。
【００１０】
上記課題は炭化水素、一酸化炭素、カーボン微粒子およびＮＯとＮＯ2を含む窒素酸化物を含むディーゼルエンジン排気ガスを浄化する本発明方法によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明方法は排気ガスの流れ方向に沿って以下の（ａ）〜（ｅ）の段階を含む：
（ａ）浄化すべき排気ガス中にアンモニアまたは運転条件下にアンモニアを遊離し、分解する前駆体化合物を添加する段階、
（ｂ）段階（ａ）から得られる排気ガスを、第１のＳＣＲ触媒の前の排気ガス中に存在する窒素酸化物の５０％以下または最大で５０％を窒素に転化するように作用する条件下で第１のＳＣＲ触媒に通す段階、
（ｃ）段階（ｂ）から得られる排気ガスを、触媒活性化微粒子フィルタに通してカーボン微粒子を微粒子フィルタに集め且つ少なくとも部分的に排気ガス中に含まれるＮＯ2および／またはＯ2によって酸化させる段階、
（ｄ）段階（ｃ）から得られる排気ガスにアンモニアまたは運転条件下にアンモニアを遊離し、分解する前駆体化合物を添加する段階、
（ｅ）段階（ｄ）から得られる排気ガスを、第２のＳＣＲ触媒の前の排気ガス中に存在する窒素酸化物ができるだけ完全に窒素に転化されるように作用する条件下で、第２のＳＣＲ触媒に通す段階。
【００１２】
上記課題は排気ガスの流れ方向に沿って下記の（ａ）〜（ｅ）をこの順番に配置した本発明方法を実施するための排気ガス後処理システムによって解決される：
（ａ）アンモニアまたは運転条件下でアンモニアを遊離し、分解する前駆体化合物を添加するための第１装置、
（ｂ）第１のＳＣＲ触媒、
（ｃ）触媒活性化微粒子フィルタ、
（ｄ）アンモニアまたは運転条件下でアンモニアを遊離し、分解する前駆体化合物を添加するための第２装置、
（ｅ）第２のＳＣＲ触媒。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】Ｖ型８気筒ディーゼルエンジン（１）の排気ガス浄化に本発明の排気ガス浄化システムを組み合わせた概念図。
【図２】実施例２に記載の本発明の排気ガス後処理システムの概念図。
【図３】実施例３で使用した排気ガス後処理システムの概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明方法によって、浄化すべき排気ガス中に存在する窒素酸化物の少なくとも９７％を無害な窒素に転化できると同時に、排気ガスの最終パイプ中に放出される微粒子を、施行が予定される規則の微粒子数制限値を遵守できるように制限できる。本発明方法は本発明の排気ガス後処理システムで実施できる。
【００１５】
本発明の基本要件は、第１段階ＳＣＲの脱窒能力をシステムの全機能に対して浄化すべき排気ガス中に存在する窒素酸化物の最大５０％に制限することにある。しかし、段階（ｃ）において触媒活性化微粒子フィルタを通る第１のＳＣＲ触媒を通過した後の排気ガス中にまだ存在している残余の窒素酸化物は、受動的再生方法（適切な運転時点でＮＯ2による沈積カーボン粒子を燃焼するいわゆるＣＲＴ（登録商標）効果）を用いて再生することができ、運転中に詰りを発生させることはない。
【００１６】
浄化すべき排気ガス中に含まれる窒素酸化物の最大５０％が転化されるとともに、第１のＳＣＲ触媒において浄化すべき排気ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）および／または浄化すべき排気ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）の少なくとも一部が二酸化炭素に転化されるのが好ましい。そのためにＨＣとＣＯに対する確実な酸化機能を有し、十分な熱老化安定性を有し且つ炭化水素による（部分的な）汚染に対して耐性のあるＳＣＲ触媒を使用するのが好ましい。
【００１７】
このようなＳＣＲ触媒は酸化バナジウム、酸化チタン、酸化タングステン、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化アルミニウムによって構成される群の中から選択される１つまたは複数の化合物を含むのが好ましい。また、ＳＣＲ触媒は多孔性ゼオライトまたはゼオライトに類似した化合物をベースにした活性被膜を含むことができ、この被膜中に炭化水素を（可逆的に）取り込む能力を持たない。
【００１８】
この場合、この第１の脱窒段階に対するＳＣＲ触媒は、触媒中に流れる排気ガス中の僅かなＮＯ2成分によって十分なＮＯx転化率を示すように選択される。この基準は一般に上記触媒の使用によって満たされる。
【００１９】
第１のＳＣＲ触媒を通過した後に、浄化すべき排気ガスを触媒活性化微粒子フィルタに導いて、排気ガス中に含まれるカーボン微粒子を除去する。この触媒活性化微粒子フィルタでは、前置したＳＣＲ触媒でＣＯ2に転化されなかった浄化すべき排気ガスに由来する炭化水素および／または一酸化炭素、または、粒子フィルタの再生時にカーボン燃焼によって二次放出物として発生する可能性のある炭化水素および／または一酸化炭素の少なくとも一部をＣＯ2に酸化するのが好ましい。さらに、この触媒活性化微粒子フィルタにおいて排気ガス由来またはＮＯ2によるカーボン粒子酸化に由来の一酸化窒素（ＮＯ）の少なくとも一部をＮＯ2へ酸化し、その結果、段階（ｃ）から得られる排気ガスのＮＯ2／ＮＯx比を０．３から０．８にするのが特に好ましい。段階（ｃ）から得られる排気ガスのＮＯ2／ＮＯx比は０．４から０．６にするのが特に好ましい。
【００２０】
そのために、壁流フィルタ基材（Wandflussfiltersubstrat）と酸化触媒活性化被膜（oxidationskatalytisch aktive Beschichtung）とから成る微粒子フィルタを使用するのが好ましい。この酸化触媒活性化被膜は白金、パラジウム、ロジウムで構成される群の中から選択される１つ又は複数の貴金属を含む。この酸化触媒活性化被膜は流入路と流出路との間の壁流フィルタ基板のチャネル壁に存在するのが好ましい。この配置にすることによって浄化すべき排気ガスの基本部分は微粒子の分離後に初めて酸化触媒活性化被膜と接触することが保証される。これによって酸化触媒活性化被膜との接触でＮＯから形成されるＮＯ2がＣＲＴ eq \o\ac(○,Ｒ)効果に基づく受動的カーボン燃焼で消費されなくなり、従って、後置される第２のＳＣＲ段階でのＳＣＲ反応の別の段階を自由に使用できると同時に、酸化触媒活性化被膜を壁流フィルタ基板にこのように配置することで流入路で微粒子フィルタ再生中に形成される可能性のあるＣＯや炭化水素のような酸化可能な二次放出物を流出路を排気ガスが通過する際に無害なＣＯ2へ酸化することができるという利点がある。
【００２１】
微粒子フィルタの十分に良好な再生率を保証するために、触媒活性化微粒子フィルタはさらに、流入路のチャネル壁に塗布された流入側被膜ゾーンを含むのが特に好ましい。この流入側被膜ゾーンはフィルタの長さの１０〜５０％に渡って延び、白金、パラジウム、ロジウムで構成される群の中から選択される１つ又は複数の貴金属を含む別の酸化触媒活性化被膜を含むのが好ましい。触媒活性化微粒子フィルタ中を流れる排気ガスがこの酸化触媒活性化被膜と接触することで排気ガス中に含まれる一酸化窒素（ＮＯ）の少なくとも一部がＮＯ2へ酸化される。こうして発生したＮＯ2は次の微粒子フィルタ中でのカーボン燃焼に利用でき、その結果、フィルタの受動的な再生が促進される。
【００２２】
微粒子フィルタの再生に必要なＮＯ2の（後）形成は、微粒子フィルタに含まれる流入側ゾーン内で微粒子フィルタに流入する前の排気ガス中のＮＯ2の供給量より少ない収量で進行することが多いので、本発明の好ましい実施形態では段階（ｂ）から得られる排気ガスは触媒活性化微粒子フィルタへ流入する前に、排気ガス中に含まれる炭化水素および一酸化炭素の少なくとも一部をＣＯ2へ酸化させ、排気ガス中に含まれるＮＯの少なくとも一部をＮＯ2へ酸化させるディーゼル酸化触媒に通す。この場合、ディーゼル酸化触媒は第１のＳＣＲ触媒と触媒活性化微粒子フィルタとの間に配置される。特に好ましくはディーゼル酸化触媒を流出側被膜ゾーンとして第１のＳＣＲに配置する。そうすることで設置空間を節約することができる。
【００２３】
触媒活性化微粒子フィルタを通過した後、本発明では排気ガス中に新たなアンモニアまたは運転条件下でアンモニアに分解される前駆体化合物を添加する。次に、得られる排気ガスは、この第２のＳＣＲ触媒の前の排気ガス中に存在する窒素酸化物をできるだけ完全に窒素に転化するような条件下で第２のＳＣＲ触媒に通される。
【００２４】
第２のＳＣＲ触媒に導かれる浄化すべき排気ガス中には排気ガス中に存在していた元の窒素酸化物の少なくとも５０％がまだ含まれているので、第２のＳＣＲ触媒は運転条件下でできるだけ高い脱窒率を有するようにする。この場合、第２のＳＣＲ触媒は第１のＳＣＲ触媒よりも大きい触媒容積を有することが必要になるであろう。
【００２５】
第２のＳＣＲ触媒は遷移金属で置換されたゼオライトおよび／または遷移金属で置換されたゼオライト化合物の群の中から選択される１つまたは複数の化合物を備えるのが好ましい。特に好ましい遷移金属は鉄、銅、コバルト、ニッケル、セリウムで構成される群の中から選択され、は鉄および銅によって構成される群の中から選択するのが特に好ましい。ゼオライトおよび／またはゼオライト化合物はβゼオライト、ＺＳＭ−５、ＳＡＰＯ、ＡＬＰＯよって構成される群の中から選択されるのが特に好ましい。
【００２６】
本発明方法の実施時には、段階（ｄ）で一定量のアンモニアまたは運転条件下でアンモニアへ分解される化合物を供給する。その量は窒素酸化物に対する還元剤として使用されるアンモニアがＳＣＲ触媒の流入部において還元すべき窒素酸化物に対して過剰当量となるように選択するのが好ましい。そうすることによって第２のＳＣＲ触媒で進行するＳＣＲ反応が還元剤の不足によって制約されないようにする。
【００２７】
この状況下では、健康を害する有害ガスである消費されなかったアンモニアが大気中に放出されるのを防ぐことも必要である。従って、段階（ｅ）から得られる排気ガスを、アンモニアの少なくとも一部が窒素に酸化される条件下で、アンモニア酸化触媒に通す。本発明方法を実施するための本発明の排気ガス後処理システムでは、アンモニア酸化触媒は第２のＳＣＲ触媒に対して流出側に配置される。このアンモニア酸化触媒は流出側の被膜ゾーンとして第２のＳＣＲ触媒に配置するのが特に好ましい。
【００２８】
本発明方法および本発明の排気ガス後処理システムを用いると、特に炭化水素、一酸化炭素および微粒子の他に窒素酸化物を極めて高い含有量で含む排気ガスフィードバックのないディーゼルエンジンの排気ガスを、将来予測される厳しい排ガス規制値を満たすと同時に、予測される微粒子数規制値を遵守して浄化することが可能になる。本発明の排気ガス後処理システムは排ガス浄化装置で制限される総数に対処可能である。特に、微粒子フィルタを挿入したとしても、本発明の排気ガス後処理システムを用いることで、排気ガスフィードバックのないエンジンに対して一般的に行われている現在の高効率すなわち通常の多段式ＳＣＲシステムよりも大きな設置空間を必要としないように設計することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例および図面に基づいて説明する。
実施例１
【００３０】
［図１］は５２０ｋＷの出力を有する１６リットル容量のＶ型８気筒ディーゼルエンジン（１）の排気ガス浄化に本発明の排気ガス浄化システムを組み合わせた時の概念図である。エンジンからの生放出時に、本発明の排気ガス後処理システムの入口で１０ｇ／ｋＷｈのＮＯxおよび１８ｍｇ／ｋＷｈの微粒子が放出されるようにエンジン（１）を調整した。
【００３１】
最初に、運転条件下でアンモニアを遊離し、分解する前駆体化合物として尿素水溶液（ＨＷＬ）（２ａ）をエンジンからの排気ガス中に供給した。次に、排気ガスを２６Ｌの触媒容量を有する第１のＳＣＲ触媒（３）中を通した。この触媒（３）は触媒活性成分として酸化バナジウム・酸化タングステン・酸化チタンを含み、そのＮＯx転化率は定格能力に近い９０，０００ １／ｈの空間速度時で生放出物中に存在する窒素酸化物の５０％以下のＮＯxを転化する。
この第１のＳＣＲを通過した後に、壁流フィルタ基材を含む触媒活性化微粒子フィルタ（４）中に排気ガスを通す。この場合、流入路と流出路との間の壁に触媒活性化成分として２ｇの白金を含む酸化触媒活性化被膜を付けた。
【００３２】
微粒子フィルタ（４）通過後に排気ガス中に新たにＨＷＬ（２ｂ）を供給し、その排気ガスを第２のＳＣＲ触媒（５）中に通した。第２のＳＣＲ触媒（５）は３５Ｌの総容積を有し、触媒活性化成分として鉄で置換したゼオライト化合物を収容している。この第２のＳＣＲ触媒（５）の総容積には流出側被膜ゾーンとして塗布された高選択性アンモニア酸化触媒（ＡＳＣ）が含まれる。流出側のＡＳＣゾーンの長さは第２のＳＣＲ触媒の全体の長さの２５％に相当する。このゾーンは酸化活性化成分として０．８８ｇの白金を含む。
【００３３】
触媒活性化微粒子フィルタから出た排気ガスの測定結果は、段階（ｃ）から得られた排気ガスが５ｇ／ｋＷｈ以下のＣＯと、０．１９ｇ／ｋＷｈ以下のＨＣとを含むことを示した。さらに、段階（ｃ）から得られた排気ガスのＮＯ2／ＮＯx比はエンジンの運転時点に応じて０．２５から０．５５に変化することが示された。
【００３４】
第２のＳＣＲ触媒を通過した後の排気ガス最終パイプ中の第２排気ガス測定結果はＮＯx制限値の０．４ｇ／ｋＷｈが遵守されていることを示した。排気ガス最終パイプで観察されたアンモニア濃度は時間平均で１０Ｖｐｐｍを上回らなかった。
【００３５】
同様に、微粒子数の測定結果は予測される１０12／ｋＷｈの微粒子数制限値が遵守されていることを示した。
【００３６】
しかし、微粒子フィルタの観察された再生反応には改善の余地が存在することが実証された。したがって、このシステムの適用の際に、活性化微粒子フィルタ再生のための処置を予定する必要がある。ここでは特許文献５および特許文献６に記載のような触媒バーナを使用することが好ましい。
【特許文献５】国際公開第２０１０１３９４２９号公報
【特許文献６】独国特許第１０２００９０２３５５０号公報
【００３７】
選ばれた形態において第１のＳＣＲ触媒は、気体状態の炭化水素に対する良好な酸化能力も、良好な熱的安定性も備えているので、再生の機能方式に対して付加的に備えられるディーゼル酸化触媒は必要としない。
実施例２
【００３８】
実施例１のシステムの触媒活性化微粒子フィルタ（４）を、酸化触媒活性化被膜に対して付加的に流入路と流出路との間の壁で流入側の入口チャネルの壁に塗布された別の酸化触媒活性化被膜を含む別の触媒活性化微粒子フィルタ（７）に置き換えた。［図２］はこの実施例の本発明の排気ガス後処理システムの模式図である。このフィルタに含まれる流入側の酸化触媒活性化被膜ゾーンは壁流フィルタ基板の全長の５０％の長さに渡って延び、０．８８ｇの白金を含む。
【００３９】
このシステムの排気ガスを測定した結果は、排気ガスが微粒子フィルタを通過した後で且つ段階（ｄ）でＨＷＬを投与する前に、排気ガスのＮＯ2／ＮＯx比がエンジンの運転時点に応じて０．３５〜０．６の間にあることを示した。排気ガスの最終パイプで行った別の測定で、このシステムでも実施例１で既に述べた放出規制値が確実に遵守可能であることを示した。
【００４０】
このシステムではさらに、実施例１に比べて「バランスポイント温度」が低くなり、これは微粒子フィルタの受動的再生反応が改善されたことを示す。
別の試みとして実施例１のシステムを以下のように変更した。
実施例３
【００４１】
２６Ｌの触媒容量を有する第１のＳＣＲ触媒を、流入側の長さの２／３のみが触媒活性化成分として酸化バナジウム・酸化タングステン・酸化チタンを有するＳＣＲ活性触媒被膜（３’）を有する同一容量の部品に置き換えた。この部品の流出側の３分の１には触媒活性化成分として４ｇの白金を含むディーゼル酸化触媒被膜（８）を配置した。
【００４２】
第１段階で自由に使用できるＳＣＲ触媒の容積は実施例１よりも３３．３％少なくなり、４３．５Ｌの触媒容積で、実施例１と同様に流出側ＡＳＣ被膜ゾーンを含む第２のＳＣＲ触媒（５’）を使用した。塗布されたＡＳＣゾーンは実施例１と同じ容積とし、同様に酸化触媒活性化成分として０．８８ｇの白金を収容した。
【００４３】
使用したシステムを［図３］に模式的に示す。
上記実施例１、２と同様に、この実施例の排気ガス最終パイプの排気ガスの測定結果は実施例１で述べた放出規制値を確実に遵守することができることを示した。さらに、この実施例システムは実施例２に比べて「バランスポイント温度」がさらに下がることを示した。さらに、排気ガス最終パイプで実際に測定されたＣＯおよびＨＣの残留放出量は実施例１および実施例２より少なかった。
【符号の説明】
【００４４】
１      ディーゼルエンジン
２ａ    尿素水溶液（ＨＷＬ）
３    第１のＳＣＲ触媒
４    微粒子フィルタ
５    第２のＳＣＲ触媒
７    別の触媒活性化微粒子フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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