(57)【要約】【課題】尿素析出を抑制した尿素水及びそれを用いた高信頼性の脱硝装置を提供する。【解決手段】尿素水添加ノズル５から供給される尿素水（アンモニア）の還元作用により、エンジン２からの排気ガス８に含まれるＮＯｘをＳＣＲ触媒３において浄化するＳＣＲシステム１において、使用する尿素水として、尿素の析出を抑制するホルムアルデヒドを添加した尿素水を用いる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素と、当該尿素の析出を抑制する析出抑制剤とを含有することを特徴とする尿素水。
【請求項２】
請求項１に記載の尿素水において、
前記析出抑制剤は、ホルムアルデヒド、メタノール、アセトン及びアセトアルデヒドからなる群から選ばれる、少なくとも一種以上であることを特徴とする尿素水。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の尿素水において、
前記析出抑制剤の含有量は、前記尿素水の体積の３．３×１０−６倍以上、１０×１０−２倍未満であることを特徴とする尿素水。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の尿素水において、
前記析出抑制剤の含有量は、前記尿素水の体積の３．３×１０−６倍以上、５×１０−２倍以下であることを特徴とする尿素水。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の尿素水において、
前記尿素の濃度が２５〜４５重量％であることを特徴とする尿素水。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の尿素水において、
前記尿素の濃度が３０〜４０重量％であることを特徴とする尿素水。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載する尿素水を還元脱硝用尿素水として使用することを特徴とする尿素水。
【請求項８】
アンモニアを還元剤として用いるＮＯｘ還元触媒において、
アンモニア源として、請求項１ないし７のいずれかに記載する尿素水を用いることを特徴とする内燃機関排気処理用ＮＯｘ還元触媒。
【請求項９】
内燃機関の排気系に設けられ、アンモニアを還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、前記排気系における前記ＮＯｘ触媒の上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段とを有する脱硝装置において、
前記還元剤は、請求項１ないし６のいずれかに記載する尿素水であることを特徴とする脱硝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、尿素析出を抑制した尿素水及びそれを用いた内燃機関の脱硝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンから排出される排気ガスには、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）及びＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：パティキュレート）等の汚染物質が含まれる。これらの汚染物質の中でもＮＯｘは、酸化触媒やガソリン自動車で実用化されている三元触媒では浄化が難しく、ＮＯｘを浄化することができる有望な触媒として選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）の開発が行われている。
【０００３】
ＳＣＲ触媒はＴｉＯ２あるいはＳｉＯ２−ＴｉＯ２、ＷＯ３−ＴｉＯ２、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などの二元系複合酸化物、または、ＷＯ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、Ｍｏ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などの三元系複合酸化物などの担体に、Ｖ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｙ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｗ，Ｉｎ，Ｉｒなどの活性成分を担持してなるハニカム構造を有し、アンモニアなどの還元剤の存在下でＮＯｘを浄化する触媒である。尿素水タンクからＳＣＲ触媒の上流側の排気系に添加された尿素水は、排気ガスの熱により加水分解されアンモニアを生成する。このアンモニアが還元剤として働き、排気ガス中のＮＯｘと反応することにより排気ガス中のＮＯｘが浄化される。
【０００４】
ここで、前述するようにＮＯｘがアンモニアと反応することによりＮＯｘ浄化が行われるため、尿素水の供給が途絶えるとＳＣＲ触媒が浄化作用を発揮しなくなる。尿素水の供給が途絶える場合としては、例えばタンクに貯蔵された尿素水がなくなった場合があり、このような事態のときには、タンクに設置されたレベルセンサによりドライバーに警告し、尿素水の補給を促すような方法が考えられる。
【０００５】
しかしながら、尿素水の供給が途絶える場合としては前述したほかに、尿素水がタンクから排気系に添加されるまでに通過する供給管において、尿素水が目詰まりを起こしてしまう場合が挙げられる。これは尿素水中に溶解した尿素が温度や濃度の変化等により析出し、供給管を閉塞してしまうためである。
【０００６】
したがって、尿素水の供給を円滑に行うためには、尿素水中の尿素析出を抑制するという根本的な対処が必要となる。従来、この課題を解決する手段は知られていないが、類似する技術として、ジメチロール尿素またはトリメチロール尿素に対して２〜５倍モル量のホルムアルデヒドを添加して、尿素体の固結傾向を減少させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特公昭５０−３４５３６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は粉状の尿素が経時変化により硬い固体の塊となってしまうことを抑制する技術であり、尿素水中における結晶析出を抑制する方法とは異なる。また、ＳＣＲ触媒等の脱硝装置において使用可能な還元剤は尿素（すなわち、加水分解により生じるアンモニア）であり、ジメチロール尿素またはトリメチロール尿素ではない。さらに、特許文献１に記載するような主成分（ジメチロール尿素等）に対して２〜５倍モル量という多量の添加剤（ホルムアルデヒド）を添加する方法では、脱硝装置における使用に際しては不適当な添加範囲である。
【０００９】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、尿素水中の尿素の析出を抑制すると共に、尿素の析出が抑制された尿素水を用いることで、信頼性を高めた脱硝装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第１の発明は、尿素と、当該尿素の析出を抑制する析出抑制剤とを含有することを特徴とする尿素水である。
【００１１】
尿素水に析出抑制剤を添加することで、尿素水における尿素の析出を抑制する。
【００１２】
前述した課題を解決する第２の発明は、第１の発明に係る尿素水において、前記析出抑制剤は、ホルムアルデヒド、メタノール、アセトン及びアセトアルデヒドからなる群から選ばれる、少なくとも一種以上であることを特徴とする尿素水である。
【００１３】
尿素の析出抑制剤として、ホルムアルデヒド、メタノール、アセトンまたはアセトアルデヒドを尿素水に添加することで、効果的に尿素の析出を抑制する。この析出抑制剤は単独で添加しても、複数種の析出抑制剤を混ぜて添加しても同様の効果を得ることができる。
【００１４】
前述した課題を解決する第３の発明は、第１又は第２の発明に係る尿素水において、前記析出抑制剤の含有量は、前記尿素水の体積の３．３×１０−６倍以上、１０×１０−２倍未満であることを特徴とする尿素水である。
【００１５】
尿素水量（体積）を基準として析出抑制剤の含有量（体積）を適切な範囲に規定することにより、効率よく尿素の析出を抑制する。過剰量の添加剤の添加をなくして、尿素水の製造コストを低減させる。
【００１６】
前述した課題を解決する第４の発明は、第１又は第２の発明に係る尿素水において、前記析出抑制剤の含有量は、前記尿素水の体積の３．３×１０−６倍以上、５×１０−２倍以下であることを特徴とする尿素水である。
【００１７】
尿素水量（体積）を基準として析出抑制剤の含有量（体積）を更に適切な範囲に規定することにより、更に効率よく尿素の析出を抑制する。更に過剰量の添加剤の添加をなくして、尿素水の製造コストを更に低減させる。
【００１８】
前述した課題を解決する第５の発明は、第１ないし第４のいずれかの発明に係る尿素水において、前記尿素の濃度が２５〜４５重量％であることを特徴とする尿素水である。
【００１９】
下記第９の発明における脱硝装置用の尿素水として、尿素水中の尿素濃度を最適化する。
【００２０】
前述した課題を解決する第６の発明は、第１ないし第４のいずれかの発明に係る尿素水において、前記尿素の濃度が３０〜４０重量％であることを特徴とする尿素水である。
【００２１】
下記第９の発明における脱硝装置用の尿素水として、尿素水中の尿素濃度を更に最適化する。
【００２２】
前述した課題を解決する第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明に係る尿素水を還元脱硝用尿素水として使用することを特徴とする尿素水。
【００２３】
前述した課題を解決する第８の発明は、アンモニアを還元剤として用いるＮＯｘ還元触媒において、アンモニア源として、第１ないし第７のいずれかの発明に係る尿素水を用いることを特徴とする内燃機関排気処理用ＮＯｘ還元触媒。
【００２４】
前述した課題を解決する第９の発明は、内燃機関の排気系に設けられ、アンモニアを還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、前記排気系における前記ＮＯｘ触媒の上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段とを有する脱硝装置において、前記還元剤は、第１ないし第６のいずれかの発明に係る尿素水であることを特徴とする脱硝装置である。
【００２５】
尿素の析出を抑制した尿素水を用いた脱硝装置とすることで、尿素析出による装置の不具合、例えば析出尿素による装置内配管の目詰まり等を防止し、脱硝装置の確実な運転を確保する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を具体的に説明するが、以下の実施形態は本発明を限定するものではない。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関のＳＣＲシステムを示した構成図である。同図に示すように、ＳＣＲシステム１は、エンジン２の排気系に設けられたＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒３と、還元剤である尿素水を貯蔵する尿素水タンク４と、尿素水タンク４内の尿素水を供給管１４に供給する尿素水供給部１６と、供給管１４により送液される尿素水を排気系に供給する尿素水添加ノズル５と、エンジン２の回転数、燃料噴射量等を制御するエンジンＥＣＵ６と、ＳＣＲ触媒３を通過する前後の排気ガス８の温度を検出する温度センサ７と、これらの装置を制御するコントロールユニット１０とからなる。
【００２８】
尿素水タンク４には尿素水の量を検出するレベルセンサ１１が設けられている。また、尿素水タンク４内の尿素水は、尿素水供給部１６にて尿素水の添加量が制御され供給管１４を通過後、尿素水添加ノズル５からＳＣＲ触媒３の上流側の排気系に添加される。
【００２９】
ＳＣＲシステム１の作動方法に関しては、コントロールユニット１０が統括制御を行う。まず、エンジンＥＣＵ６が管理するエンジン２の運転状態（回転数、燃料噴射量等）、エンジンＥＣＵ６にプログラムされたマップからのＮＯｘ推定排出量、ＳＣＲ触媒３の前後における排気ガス温度および前記マップからのＮＯｘ浄化率等に基づいて尿素水添加量を算出する。次に、算出された添加量に基づいて尿素水供給部１６を駆動制御することにより尿素水と圧縮エアとを混合し、尿素水添加ノズル５から尿素水を噴霧する。
【００３０】
排気系に供給された尿素水は、排気ガスの熱で加水分解されアンモニアとなる。このアンモニアが還元剤として働くことで、排気ガス中のＮＯｘを浄化する。
【００３１】
ここで、尿素水供給部１６内の尿素水通路は径が細く、また尿素水添加ノズル５の噴孔径も小さいため、これらの箇所等の通路径が小さい部分で尿素水中の尿素が析出し目詰まりが起こるおそれがある。尿素水が適切に供給されなくなると、前述するように、ＳＣＲ触媒３はＮＯｘを浄化する機能が低下したり、浄化することができなくなってしまう。
【００３２】
そこで、本実施例では、下記詳細に説明するように、ＳＣＲシステム１に使用する尿素水を尿素が析出しにくい尿素水としている。尿素が析出しにくい尿素水とすることで、前述する尿素水供給部１６内や尿素水添加ノズル５等における目詰まりをなくすことができる。
【００３３】
表１は、本実施形態に係る尿素水の尿素析出試験の結果であり、尿素水に析出抑制剤としてホルムアルデヒドを添加したときの試験結果である。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
尿素析出試験は次のようにして行った。まず、試液の調製については、ホルムアルデヒドは市販ではホルマリンとして入手できるため、ホルマリン水と尿素水との混合により調製した。ホルマリン水とは、ホルムアルデヒドを３６〜３８％の割合、メタノールを５〜１０％の割合で含有する水溶液である。ここで、ホルムアルデヒドとして体積濃度が０ｐｐｍ（ＢＬＡＮＫ），３．３ｐｐｍ，１０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ，１０００ｐｐｍ，１００００ｐｐｍ，５００００ｐｐｍとなるように尿素濃度３２．５重量％の尿素水を調製した。
【００３６】
次に、調製した試液５ｍｌを５０ｍｌビーカーに入れて、室温で放置し、時間経過による尿素の析出の有無を観察した。
【００３７】
試験の結果、表１に示すように、尿素水単独（ＢＬＡＮＫ）では試験開始後１１８時間で尿素が析出したのに対し、ホルムアルデヒドが３．３ｐｐｍとなるようにホルマリン水を加えた場合では、１１８時間では尿素の析出は観察されず、１２５時間経過後に析出が観察された。また、ホルムアルデヒド濃度を高くすることにより、尿素の析出は更に抑制され、１０ｐｐｍでは１２５時間、１００ｐｐｍまたは１０００ｐｐｍでは１４５時間、１００００ｐｐｍまたは５００００ｐｐｍでは１６２時間で初めて析出が観察された。
【００３８】
また、図１に示すＳＣＲシステム１にホルムアルデヒドを添加した尿素水を用いて運転試験をおこなったところ、ホルムアルデヒド添加量が３．３ｐｐｍ以上において、更に１００ｐｐｍ以上において、特に１００００ｐｐｍ以上において長期間にわたって尿素の析出を抑制し、尿素水の送液経路内における目詰まりを防止することができた。
【００３９】
次に、表２は、尿素水に析出抑制剤としてメタノールを添加したときの尿素析出試験の結果である。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
尿素析出試験は次のようにして行った。まず、試液の調製については、メタノールと尿素水との混合により調製した。ここで、メタノール体積濃度が０ｐｐｍ（ＢＬＡＮＫ），３．３ｐｐｍ，１０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ，１０００ｐｐｍ，１００００ｐｐｍ，５００００ｐｐｍとなるように尿素濃度３２．５重量％の尿素水を調製した。次に、調製した試液５ｍｌを５０ｍｌビーカーに入れて、室温で放置し、時間経過による尿素の析出の有無を観察した。
【００４２】
試験の結果、表２に示すように、尿素水単独（ＢＬＡＮＫ）では試験開始後１１８時間で尿素が析出したのに対し、メタノール濃度を３．３ｐｐｍとした場合では、１１８時間では析出が観察されず、１３８時間経過後に析出が観察された。また、メタノール濃度を高くすることにより、尿素の析出は更に抑制され、１０ｐｐｍでは１３８時間、１００ｐｐｍ〜５００００ｐｐｍでは１６２時間で初めて析出が観察された。
【００４３】
また、図１に示すＳＣＲシステム１にメタノールを添加した尿素水を用いて運転試験をおこなったところ、メタノール添加量が３．３ｐｐｍ以上において、更に１００ｐｐｍ以上において長期間にわたって尿素の析出を抑制し、尿素水の送液経路内における目詰まりを防止することができた。
【００４４】
次に、表３は、尿素水に析出抑制剤としてアセトンを添加したときの尿素析出試験の結果である。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
尿素析出試験は次のようにして行った。まず、試液の調製については、アセトンと尿素水との混合により調製した。ここで、アセトン体積濃度が０ｐｐｍ（ＢＬＡＮＫ），３．３ｐｐｍ，１０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ，１０００ｐｐｍ，１００００ｐｐｍ，５００００ｐｐｍとなるように尿素濃度３２．５重量％の尿素水を調製した。次に、調製した試液５ｍｌを５０ｍｌビーカーに入れて、室温で放置し、時間経過による尿素の析出の有無を観察した。
【００４７】
試験の結果、表３に示すように、尿素水単独（ＢＬＡＮＫ）では試験開始後１１８時間で尿素が析出したのに対し、アセトン濃度を３．３ｐｐｍとした場合では、１１８時間では析出が観察されず、１３８時間経過後に析出が観察された。また、アセトン濃度を高くすることにより、尿素の析出は更に抑制され、１０ｐｐｍでは１３８時間、１００ｐｐｍ〜５００００ｐｐｍでは１６２時間で初めて析出が観察された。
【００４８】
また、図１に示すＳＣＲシステム１にアセトンを添加した尿素水を用いて運転試験をおこなったところ、アセトン添加量が３．３ｐｐｍ以上において、更に１００ｐｐｍ以上において長期間にわたって尿素の析出を抑制し、尿素水の送液経路内における目詰まりを防止することができた。
【００４９】
次に、表４は、尿素水に析出抑制剤としてアセトアルデヒドを添加したときの尿素析出試験の結果である。
【００５０】
【表４】
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【００５１】
尿素析出試験は次のようにして行った。まず、試液の調製については、アセトアルデヒドと尿素水との混合により調製した。ここで、アセトアルデヒド体積濃度が０ｐｐｍ（ＢＬＡＮＫ），３．３ｐｐｍ，１０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ，１０００ｐｐｍ，１００００ｐｐｍ，５００００ｐｐｍとなるように尿素濃度３２．５重量％の尿素水を調製した。次に、調製した試液５ｍｌを５０ｍｌビーカーに入れて、室温で放置し、時間経過による尿素の析出の有無を観察した。
【００５２】
試験の結果、表４に示すように、尿素水単独（ＢＬＡＮＫ）では試験開始後１１８時間で尿素が析出し、アセトアルデヒド濃度を３．３ｐｐｍ〜１００ｐｐｍとした場合においても、同様に１１８時間で析出が観察された。一方、１０００ｐｐｍ以上において、アセトアルデヒド濃度を高くすることにより、尿素の析出は抑制され、１０００ｐｐｍ、１００００ｐｐｍでは１３８時間、５００００ｐｐｍでは１６２時間で初めて析出が観察された。
【００５３】
また、図１に示すＳＣＲシステム１にアセトアルデヒドを添加した尿素水を用いて運転試験をおこなったところ、アセトアルデヒド添加量が１０００ｐｐｍ以上において、更に５００００ｐｐｍ以上において長期間にわたって尿素の析出を抑制し、尿素水の送液経路内における目詰まりを防止することができた。
【００５４】
また、表５は、尿素水に析出抑制剤としてエタノールを添加したときの尿素析出試験の結果である。
【００５５】
【表５】
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【００５６】
尿素析出試験は次のようにして行った。まず、試液の調製については、エタノールと尿素水との混合により調製した。ここで、エタノール体積濃度が０ｐｐｍ（ＢＬＡＮＫ），３．３ｐｐｍ，１０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ，１０００ｐｐｍ，１００００ｐｐｍ，５００００ｐｐｍとなるように尿素濃度３２．５重量％の尿素水を調製した。次に、調製した試液５ｍｌを５０ｍｌビーカーに入れて、室温で放置し、時間経過による尿素の析出の有無を観察した。
【００５７】
試験の結果、表５に示すように、尿素水単独（ＢＬＡＮＫ）では試験開始後１１８時間で尿素が析出し、エタノール濃度を３．３ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍとした場合においても、同様に１１８時間で析出が観察された。エタノール濃度が１００００ｐｐｍ以上では、尿素の析出は若干抑制され、１００００ｐｐｍ、５００００ｐｐｍでは１２５時間で初めて析出が観察された。
【００５８】
また、図１に示すＳＣＲシステム１にエタノールを添加した尿素水を用いて運転試験をおこなったところ、エタノール添加量が１００００ｐｐｍ以上において長期間にわたって尿素の析出を抑制し、尿素水の送液経路内における目詰まりを防止することができた。
【００５９】
以上より、尿素水にホルムアルデヒド、メタノール、アセトン、アセトアルデヒド、エタノールを添加することで、尿素の析出を抑制できることが分かった。この結果、ＳＣＲシステムにおける尿素水の送液経路内における目詰まりを防止することができた。また、メタノールとアセトンは最も少量の添加で尿素析出を抑制することが分かった。一方、エタノールを除き、その他の析出抑制剤では５００００ｐｐｍ添加において同等の抑制効果があることが分かった。なお、上記析出抑制剤が尿素の析出を抑制するメカニズムについては、析出抑制剤の添加により尿素の水に対する溶解度が向上するためであると考えられる。よって、析出抑制剤としては、尿素の水に対する溶解度を向上させることができるものであれば良く、前述した有機溶媒に限られない。
【００６０】
上記試験結果は、析出抑制剤として効率の良い添加範囲における試験結果であり、５００００ｐｐｍ以上の添加においても同様に尿素の析出を抑制する効果がある。しかしながら、１０％の析出抑制剤を添加した場合の析出試験を行った結果、抑制効果が得られないことが確認されており、添加量の上限としては、１０％（１０００００ｐｐｍ）である。１０％以上の添加では、添加量の増加に伴い、尿素水の製造コストが高くなったり、析出抑制剤がＳＣＲシステムに悪影響を及ぼすおそれが出てくる。
【００６１】
また、尿素水の尿素濃度は、尿素水が最も凍結しにくい濃度である３２．５重量％が一般的である。図２は、尿素水中の尿素濃度及び尿素水の温度の変化に伴う尿素水の状態を示す状態図である。同図に示すように、尿素濃度の上昇に伴い、尿素水の凝固点が降下し、尿素濃度０重量％（すなわち、水）において凝固点０℃であったものが尿素濃度３２．５重量％において最低の凝固点マイナス１０℃となることが分かる。また、３２．５重量％以上の濃度では尿素が析出し始める温度が上昇していく（析出しやすくなる）ことが分かる。すなわち、一般的な尿素水については、マイナス１０℃まで完全な液体状態を保つことができるように約３２．５重量％の濃度とし調製している。
【００６２】
しかしながら、本発明ではこれに限られず、尿素濃度を２５〜４５重量％、好ましくは３０〜４０重量％とすることができる。これは、用途によっては、マイナス１０℃までの環境耐性を必要としない場合があるためである。例えば、尿素濃度４０重量％の場合には約０℃までは液体状態を保つことができるため、室内に設置される定置式脱硝装置等に適用することが可能である。
【００６３】
なお、本実施形態では、各析出抑制剤を単独で尿素水に添加した例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、各析出抑制剤を複数種混合して添加してもよい。また、ＳＣＲシステムのみでなく、一般にディーゼルエンジンの脱硝装置であれば、本実施例に係る尿素水を適用することが可能である。
【００６４】
【発明の効果】
第１の発明では、尿素と、当該尿素の析出を抑制する析出抑制剤とを含有する尿素水としたので、尿素水における尿素の析出を抑制することができる。また、例えば、アンモニアを必要とする脱硝装置に適用した場合には、尿素析出による装置動作の不具合のおそれをなくすことができる。
【００６５】
第２の発明では、析出抑制剤を、ホルムアルデヒド、メタノール、アセトン及びアセトアルデヒドからなる群から選ばれる、少なくとも一種以上であることとしたので、効果的に尿素の析出を抑制することができる。
【００６６】
第３の発明では、析出抑制剤の含有量を、尿素水の体積の３．３×１０−６倍以上、１０×１０−２倍未満とし、尿素水量を基準として析出抑制剤の添加量を適切な範囲に規定したので、尿素の析出を効率よく抑制することができると共に、過剰量の添加剤の添加をなくして、尿素水の製造コストを低減することができる。
【００６７】
第４の発明では、析出抑制剤の含有量を、尿素水の体積の３．３×１０−６倍以上、５×１０−２倍以下とし、尿素水量を基準として析出抑制剤の添加量を更に適切な範囲に規定したので、尿素の析出を更に効率よく抑制するとができると共に、尿素水の製造コストを更に低減することができる。
【００６８】
第５の発明では、尿素の濃度が２５〜４５重量％の尿素水としたので、下記第９の発明における脱硝装置用の尿素水として適用することができる。
【００６９】
第６の発明では、尿素の濃度が３０〜４０重量％の尿素水としたので、下記第９の発明における脱硝装置用の尿素水として適用することができる。
【００７０】
第７の発明では、第１ないし６のいずれかの発明に係る尿素水を還元脱硝用尿素水として使用することとしたので、尿素水を使用する脱硝装置等の尿素析出による不具合を改善することができる。
【００７１】
第８の発明では、アンモニアを還元剤として用いるＮＯｘ還元触媒において、アンモニア源として、第１ないし第７のいずれかの発明に係る尿素水を用いることとしたので、尿素析出による不具合を改善したＮＯｘ還元触媒とすることができる。
【００７２】
第９の発明では、内燃機関の排気系に設けられ、アンモニアを還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、前記排気系における前記ＮＯｘ触媒の上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段とを有する脱硝装置において、前記還元剤を、第１ないし第６のいずれかの発明に係る尿素水とし、尿素の析出を抑制した尿素水を用いた脱硝装置としたので、尿素析出による装置の不具合、例えば析出尿素による装置内配管の目詰まり等を防止し、脱硝装置の確実な運転を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を示した構成図である。
【図２】尿素水中の尿素濃度及び尿素水の温度の変化に伴う尿素水の状態を示す状態図である。
【符号の説明】
１  ＳＣＲシステム
２  エンジン
３  ＳＣＲ触媒
４  尿素水タンク
５  尿素水添加ノズル
６  エンジンＥＣＵ
７  温度センサ
８  排ガス
１０  コントロールユニット
１１  レベルセンサ
１４  供給管
１６  尿素水供給部
【図１】
2004290835.tif 000008
【図２】
2004290835.tif 000009