(57)【要約】【課題】  排ガス中のＮＯXを効率よく浄化することができる排ガス浄化システムを提供する。【解決手段】  排ガスの流通経路の上流側から下流側に向かって、プラズマリアクタ１３と、前記排気ガス中のＮＯXに作用する触媒が装填されたＮＯ2吸着触媒還元ユニット１４とをこの順番に備えるとともに、前記プラズマリアクタ１３の上流側に還元剤を供給する還元剤供給装置１６を備える排ガス浄化システムであって、前記触媒は、ＮＯ2吸着触媒層と、このＮＯ2吸着触媒層に接触するＮＯ2選択還元触媒層とを有する。【選択図】      図１
2004290965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスが流通する上流側から下流側に向かって、プラズマリアクタと、前記排気ガス中のＮＯXに作用する触媒が装填された触媒ユニットとをこの順番に備えるとともに、前記プラズマリアクタの上流側に還元剤を供給する還元剤供給装置を備える排ガス浄化システムであって、
前記触媒は、ＮＯ2吸着触媒層と、このＮＯ2吸着触媒層に接触するＮＯ2選択還元触媒層とを有することを特徴とする排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記ＮＯ2選択還元触媒層は、前記触媒の表面に配置され、前記ＮＯ2吸着触媒層は前記ＮＯ2選択還元触媒層の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
前記ＮＯ2吸着触媒層は、多孔質担体にアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属の少なくとも１種を担持させたものであり、前記ＮＯ2選択還元触媒層は、多孔質担体に銀を担持させたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排ガス浄化システム。
【請求項４】
前記ＮＯ2吸着触媒層は、複数の細孔を有する支持体の当該細孔の内壁面に積層されて、前記細孔の単位容積あたりの前記ＮＯ2吸着触媒層の質量が５０ｇ／Ｌ以上、１００ｇ／Ｌ以下であるとともに、前記ＮＯ2選択還元触媒層は、前記ＮＯ2吸着触媒層上に積層されて、前記細孔の単位容積あたりの前記ＮＯ2選択還元触媒層の質量が１００ｇ／Ｌ以上、２５０ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の排ガス浄化システム。
【請求項５】
前記ＮＯ2選択還元触媒層の銀の担持量は、当該ＮＯ2選択還元触媒層の質量に対して１．５質量％以上、５質量％以下であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の排ガス浄化システム。
【請求項６】
前記触媒ユニットの下流側にＮＯX選択還元触媒が装填されたＮＯX選択還元触媒ユニットが配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の排ガス浄化システム。
【請求項７】
前記ＮＯX選択還元触媒は、多孔質担体に銀を担持させたものであり、前記ＮＯX選択還元触媒の銀の担持量は、１．５質量％以上、５質量％以下であることを特徴とする請求項６に記載の排ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素過剰雰囲気での排ガス浄化システムに関し、特に、ディーゼルエンジンの排ガスを浄化する排ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンの排気ガスのように酸素濃度が高い条件下でも窒素酸化物（以下、ＮＯXという）を浄化するシステムとして、ＮＯX吸着触媒を使用した排ガス浄化システムや尿素還元型ＮＯX触媒（UREA−SCR：Urea−Selective Catalytic Reduction）を使用した排ガス浄化システムが知られている。しかしながら、ＮＯX吸着触媒を使用した排ガス浄化システムは、エンジンの空燃比を、リーンからリッチへ、そしてさらにストイキへと変化させる必要があるため、多大な燃費のロスを生じるという問題がある。また、尿素還元型ＮＯX触媒を使用した排ガス浄化システムは、尿素のインフラストラクチャの整備が必須となる点で問題が残る。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決するために、ＮＯX吸着触媒や尿素還元型ＮＯX触媒に代えてＮＯX選択還元触媒、具体的には、白金系触媒（例えば、特許文献１）、イリジウム系触媒（例えば、特許文献２）及び銀系触媒（例えば、特許文献３）を使用したシステムが提案されている。しかしながら、白金系触媒を使用した排ガス浄化システムでは、排ガスに例えば炭化水素（以下、ＨＣという）といった還元剤を添加しないとＮＯX浄化率が低くなるとともに、還元剤の添加量を高めていくと、ＨＣの酸化熱によってＮＯX選択還元触媒の温度が、ＮＯXの浄化温度域を外れてしまうため、ＮＯX浄化率の高いシステムを構築することができない。
【０００４】
また、イリジウム系触媒を使用した排ガス浄化システムでは、この触媒のＮＯXの浄化温度が高く、しかもこの触媒のパラフィンに対する選択性が十分とはいえない。したがって、この排ガス浄化システムは、排ガス温度が低く、排ガス中のパラフィン濃度が高いディーゼルエンジンに適用しても、排ガス中のＮＯXを十分に浄化することができない。
【０００５】
また、銀系触媒を使用した排ガス浄化システムでは、この触媒のＮＯXの浄化温度が高いため、排ガス温度が低いディーゼルエンジンにこの排ガス浄化システムを適用したとしても、排ガス中のＮＯXを十分に浄化することができない。
【０００６】
そこで、これら排ガス浄化システムに代る、排ガス中のＮＯXを十分に浄化することができるシステムが望まれていた。従来、ＮＯX浄化率を高める試みとして、プラズマリアクタとＮＯX選択還元触媒とを組み合わせて使用した排ガス浄化システムが知られている（例えば、特許文献４）。しかしながら、この排ガス浄化システムでは、排ガスがプラズマリアクタで改質されてＮＯX選択還元触媒でのＮＯX浄化率は高まるものの、ＮＯXの浄化温度が高くなるといった問題は依然として解消されていない。また、排ガス中の未燃ＨＣが少ないディーゼルエンジンにこの排ガス浄化システムを適用する際には、排ガスの改質に必要なＨＣといった還元剤を排ガスに添加しなければならないが、この排ガス浄化システムでは、所定のＮＯX浄化率を維持するために、ＨＣを継続して添加し続けなければならない。したがって、この排ガス浄化システムでは、ＨＣの供給源となる燃料のロスを生じるという問題がある。
【０００７】
その一方で、プラズマリアクタとＮＯX吸着触媒とＮＯX選択還元触媒とを組み合わせて使用した排ガス浄化システム（例えば、特許文献５）が知られている。
この排ガス浄化システムは、エンジンの起動後、ＮＯX選択還元触媒の温度がＮＯXの浄化温度（以下、単に浄化温度という）に達するまでは、プラズマリアクタが排ガス中のＮＯ2の以外のＮＯXをＮＯ2に変換するとともに、ＮＯX吸着触媒がこのＮＯ2を吸着するように構成されている。そして、ＮＯX選択還元触媒の温度が浄化温度に達した後には、プラズマリアクタがオフにされるとともに、続けて送り込まれる排ガス中のＮＯXやＮＯX吸着触媒から脱離したＮＯ2がＮＯX選択還元触媒で浄化されるようになっている。したがって、この排ガス浄化システムによれば、エンジンの起動後、ＮＯX選択還元触媒が浄化温度に達するまでの間にＮＯXが、大気中に放出されることは避けられる。
【特許文献１】特許第２９０９５５３号公報（第３頁５欄１４行〜６欄２５行）
【特許文献２】特開平６−３１１７３号公報（第４頁５欄４行〜６欄２０行）
【特許文献３】特開平５−９２１２５号公報（第４頁６欄３５行〜第５頁８欄２２行）
【特許文献４】特開平６−９９０３１号公報（第３頁左欄１９行〜第５頁右欄２５行及び図１）
【特許文献５】特開２００１−１８２５２５号公報（第３頁左欄３４行〜第５頁右欄４８行、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この排ガス浄化システムでは、ディーゼルエンジンの排ガス温度内でＮＯXを浄化することができるＮＯX選択還元触媒が必要となり、ディーゼルエンジンの排ガス温度が比較的に低いことを考慮すると、高いＮＯX浄化性能を期待することができないという問題がある。その結果、この排ガス浄化システムでは効率よくＮＯXを浄化することができない。
【０００９】
そこで、本発明は、排ガス中のＮＯXを効率よく浄化することができる排ガス浄化システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の排ガス浄化システムは、排ガスが流通する上流側から下流側に向かって、プラズマリアクタと、前記排気ガス中のＮＯXに作用する触媒が装填された触媒ユニットとをこの順番に備えるとともに、前記プラズマリアクタの上流側に還元剤を供給する還元剤供給装置を備える排ガス浄化システムであって、前記触媒は、ＮＯ2吸着触媒層と、このＮＯ2吸着触媒層に接触するＮＯ2選択還元触媒層とを有することを特徴とする。
【００１１】
この排ガス浄化システムでは、ＮＯXを含む排ガスがプラズマリアクタを通過すると、ＮＯ2以外のＮＯXはＮＯ2に変換される。その一方で、このＮＯ2は、エンジンの起動後、ＮＯ2選択還元触媒層が、まだＮＯ2の浄化温度に達していない場合には、触媒ユニットでＮＯ2吸着触媒層に吸着される。したがって、この排ガス浄化システムによれば、ＮＯ2選択還元触媒層が、まだ浄化温度に達していない場合でもＮＯ2の放出量を低減することができる。
【００１２】
また、この排ガス浄化システムでは、ＮＯ2選択還元触媒層が、まだ浄化温度に達していない場合には、変換したＮＯ2を吸着させることによって、ＮＯ2の放出を防止することができるので、ＮＯXの浄化に必要な還元剤の供給を停止することができる。したがって、この排ガス浄化システムによれば、還元剤の使用量を低減することができる。
【００１３】
そして、この排ガス浄化システムでは、導入される排ガスの熱でＮＯ2選択還元触媒層の温度が浄化温度まで高められたときに、還元剤供給装置から還元剤を供給すると、還元剤がプラズマリアクタで励起されるとともに、触媒ユニットに到達して前記ＮＯ2選択還元触媒層に取り込まれる。その一方で、ＮＯ2吸着触媒層に吸着されたＮＯ2は、ＮＯ2選択還元触媒層との接触面を介してＮＯ2選択還元触媒層側のこの接触面近傍に熱拡散する。そして、このＮＯ2は、ＮＯ2選択還元触媒層で還元剤と反応することによって分解し、浄化される。
【００１４】
このとき、ＮＯ2選択還元触媒層ではＮＯ2の分解によってＮＯ2が消費されるため、ＮＯ2吸着触媒層とＮＯ2選択還元触媒層との間には、ＮＯ2の濃度勾配が形成される。したがって、ＮＯ2吸着触媒層に吸着されたＮＯ2は、効率よくＮＯ2選択還元触媒層に移行して分解される。その結果、この排ガス浄化システムによれば、排ガス中のＮＯXを効率よく浄化する。
【００１５】
請求項２に記載の排ガス浄化システムは、請求項１に記載の排ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯ2選択還元触媒層は、前記触媒の表面に配置され、前記ＮＯ2吸着触媒層は前記ＮＯ2選択還元触媒層の内側に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
この排ガス浄化システムでは、前記ＮＯ2選択還元触媒層が表側に位置しているので、この排ガス浄化システムに導入された排ガスに効率よく晒される。したがって、この排ガス浄化システムによれば、ＮＯ2選択還元触媒層の温度が浄化温度まで高められたときに、排ガス中のＮＯ2は効率よく分解される。
【００１７】
請求項３に記載の排ガス浄化システムは、前記ＮＯ2吸着触媒層は、多孔質担体にアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属の少なくとも１種を担持させたものであり、前記ＮＯ2選択還元触媒層は、多孔質担体に銀を担持させたものであることを特徴とする。
【００１８】
この排ガス浄化システムによれば、ＮＯ2吸着触媒層が、多孔質担体で構成されているので、ＮＯ2吸着触媒層へのＮＯ2の吸着、ＮＯ2吸着触媒層からＮＯ2選択還元触媒層へのＮＯ2の移行及びＮＯ2の分解物のＮＯ2選択還元触媒層からの放散が良好に行われるので、ＮＯ2の浄化率がより高められる。
【００１９】
請求項４に記載の排ガス浄化システムは、請求項２又は請求項３に記載の排ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯ2吸着触媒層は、複数の細孔を有する支持体の当該細孔の内壁面に積層されて、前記細孔の単位容積あたりの前記ＮＯ2吸着触媒層の質量が５０ｇ／Ｌ以上、１００ｇ／Ｌ以下であるとともに、前記ＮＯ2選択還元触媒層は、前記ＮＯ2吸着触媒層上に積層されて、前記細孔の単位容積あたりの前記ＮＯ2選択還元触媒層の質量が１００ｇ／Ｌ以上、２５０ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする。
【００２０】
この排ガス浄化システムによれば、細孔の単位容積あたりのＮＯ2吸着触媒層の質量を５０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌに設定することによって、ＮＯ2吸着触媒層におけるＮＯ2の吸着率がより高められる。また細孔の単位容積あたりのＮＯ2選択還元触媒層の質量を１００ｇ／Ｌ〜２５０ｇ／Ｌに設定することによって、ＮＯ2選択還元触媒層におけるＮＯ2の浄化率がより高められる。
【００２１】
請求項５に記載の排ガス浄化システムは、請求項３又は請求項４に記載の排ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯ2選択還元触媒層の銀の担持量は、当該ＮＯ2選択還元触媒層の質量に対して１．５質量％以上、５質量％以下であることを特徴とする。
【００２２】
この排ガス浄化システムによれば、ＮＯ2選択還元触媒層の銀の担持量を、当該ＮＯ2選択還元触媒層の質量に対して１．５質量％〜５質量％に設定することによって、ＮＯ2選択還元触媒層におけるＮＯ2の浄化率がより高められる。
【００２３】
請求項６に記載の排ガス浄化システムは、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の排ガス浄化システムにおいて、前記触媒ユニットの下流側にＮＯX選択還元触媒が装填されたＮＯX選択還元触媒ユニットが配置されたことを特徴とする。
【００２４】
この排ガス浄化システムによれば、ＮＯ2選択還元触媒層で分解されなかったＮＯ2やプラズマリアクタでＮＯ2に変換されなかったＮＯXが、ＮＯX選択還元触媒で分解されるので、ＮＯXの浄化率がさらに高められる。
【００２５】
請求項７に記載の排ガス浄化システムは、請求項６に記載の排ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯX選択還元触媒は、多孔質担体に銀を担持させたものであり、前記ＮＯX選択還元触媒の銀の担持量は、１．５質量％以上、５質量％以下であることを特徴とする。
【００２６】
この排ガス浄化システムによれば、ＮＯX選択還元触媒の銀の担持量を１．５質量％〜５質量％に設定することによって、ＮＯX選択還元触媒におけるＮＯXの浄化率がさらに高められる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の排ガス浄化システムによれば、排ガス中のＮＯXを効率よく浄化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る排ガス浄化システムの一実施の形態について、適宜図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
参照する図面において、図１は、本発明の実施の形態に係る排ガス浄化システムのブロック図、図２は、図１の排ガス浄化システムに使用されるＮＯ2吸着還元触媒ユニットに装填される触媒部材を示す部分断面図、図３は、ＮＯ2選択還元触媒層中の銀の含有量とＮＯX浄化率との関係を示すグラフ、図４は、図１の排ガス浄化システムに使用されるＮＯX選択還元触媒ユニットに装填される触媒部材を示す部分断面図である。
【００３０】
図１に示すように、排ガス浄化システム１１は、排ガスを流通させる配管１２の上流側から下流側に向かって、プラズマリアクタ１３と、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４と、ＮＯX選択還元触媒ユニット１５とをこの順番に備えている。また、この排ガス浄化システム１１は、前記プラズマリアクタ１３の上流側に配置される配管１２内に還元剤を供給する還元剤添加手段１０と、この還元剤添加手段１０及び前記ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４と電気的に接続される還元剤供給制御装置９とを備えている。なお、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４は、特許請求の範囲にいう「触媒ユニット」に相当する。
【００３１】
（プラズマリアクタ）
プラズマリアクタ１３は、酸素過剰雰囲気下で燃料を燃焼させて発生した排ガス排ガス中に含まれるＮＯ2以外のＮＯxをプラズマでＮＯ2に変換するものである。また、プラズマリアクタ１３は、プラズマによって還元剤を励起してラジカルなどの活性種を生成するとともに、その酸化能を利用してＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を酸化することも可能である。このプラズマリアクタ１３としては、本発明の目的を達成するものであれば特に限定されるものではないが、コロナ放電、パルス放電、バリア放電形式のものが適用可能であり、ＰＭ分の酸化能をも考慮するとバリア放電形式のものが好ましい。なお、図１では１基のプラズマリアクタ１３を配置しているが、２基以上のプラズマリアクタ１３を直列又は並列に配置してもよい。
【００３２】
（ＮＯ2吸着還元触媒ユニット）
ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４は、複数の細孔を有する支持体に触媒を担持させた触媒部材を備えている。この触媒部材は、図２に示すように、支持体１６と、この支持体１６の細孔１６ａを取り囲む壁面（以下、細孔１６ａの内壁面という）に積層されたＮＯ2吸着触媒層１７と、このＮＯ2吸着触媒層１７上に積層されたＮＯ2選択還元触媒層１８とを備えている。
【００３３】
支持体１６としては、複数の細孔１６ａを有していれば特に制限はなく、例えば、コージエライト、ムライト、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）といった多孔質体や、ステンレスといった金属板をハニカム状に成形したもの等が挙げられる。
【００３４】
ＮＯ2吸着触媒層１７としては、例えば、多孔質担体にアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属の少なくとも１種を担持させたものが挙げられる。
【００３５】
このＮＯ2吸着触媒層１７に使用される多孔質担体としては、例えば、アルミナの多孔質焼結体、シリカの多孔質焼結体、シリカ・アルミナの多孔質焼結体、ゼオライト等が挙げられる。
【００３６】
前記アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、前記アルカリ土類金属としては、例えば、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられ、前記希土類金属としては、例えば、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム等が挙げられる。
【００３７】
このようなＮＯ2吸着触媒層１７中のアルカリ金属やアルカリ土類金属、希土類金属の濃度は、処理すべき排ガス中のＮＯxの濃度に応じて適宜に設定することができる。
【００３８】
前記細孔１６ａの内壁面に形成するＮＯ2吸着触媒層１７の厚みは、細孔１６ａの単位容積あたりのＮＯ2吸着触媒層１７の質量に換算して、５０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌが好ましい。なお、ＮＯ2吸着触媒層１７の厚みが５０ｇ／Ｌを下回ると、このＮＯ2吸着触媒層に十分な量のＮＯ2を吸着させることができない場合がある。また、ＮＯ2吸着触媒層１７の厚みが１００ｇ／Ｌを超えると、触媒部材の所定の開口度合を確保するために、このＮＯ2吸着触媒層１７上に積層するＮＯ2選択還元触媒層１８を薄くしなくてはならない。その結果、排ガス中のＮＯxや、ＮＯ2吸着触媒層１７から脱離したＮＯ2を十分に浄化することができない場合がある。
【００３９】
ＮＯ2選択還元触媒層１８としては、多孔質担体に銀を担持させたものが好ましい。ＮＯ2選択還元触媒層１８に使用される多孔質担体としては、前記ＮＯ2吸着触媒層１７に使用したものと同様の多孔質担体が挙げられる。
【００４０】
銀は、還元剤によるＮＯXの分解反応を促進する触媒である。この銀の含有量は、ＮＯ2選択還元触媒層１８の質量に対して１．５質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましく、さらに２．０質量％以上、４．０質量％以下の範囲内であることが好ましい。
【００４１】
この銀の濃度が１．５質量％を下回ると、プラズマリアクタ１３（図１参照）から送出されたＮＯ2やプラズマリアクタ１３でＮＯ2に変換されなかったＮＯX、ＮＯ2吸着触媒層１７から脱離したＮＯ2の浄化率が低下する場合がある。また、この銀の濃度が５質量％を上回ると、前記ＮＯ2等を浄化にするために使用される後記還元剤までもがこの銀によって優先的に消費されてしまい、ＮＯxの浄化率が低下する場合がある。
【００４２】
これは、図３に示すように、銀の含有量が１．５質量％を下回ると、ＮＯXの反応場所が少なくなるので、ＮＯX浄化率が７０％より下回ってしまい、ＮＯXの効果的な浄化が望めない傾向があるからである。一方、銀の含有量が５質量％を上回ると、ＮＯXを浄化するための還元剤までもが優先的に酸化されてしまい、その結果、ＮＯX浄化率が７０％より下回ってしまいＮＯXの効果的な浄化が望めない傾向があるからである。さらに、銀の含有量が２．０質量％以上、４．０質量％以内では、ＮＯX浄化率は８０％以上となるので好適に浄化することができる。
【００４３】
なお、ＮＯ2吸着触媒層１７及びＮＯ2選択還元触媒層１８の合計の厚みは、支持体１６の細孔１６ａの単位容積あたりのＮＯ2吸着触媒層１７及びＮＯ2選択還元触媒層１８の合計の質量に換算して、１５０ｇ／Ｌ〜３５０ｇ／Ｌが好ましい。
【００４４】
（ＮＯX選択還元触媒ユニット）
ＮＯX選択還元触媒ユニット１５（図１参照）は、複数の細孔を有する支持体に触媒を担持させた触媒部材を備えている。この触媒部材は、図４に示すように、支持体１６と、この支持体１６の細孔１６ａを取り囲む細孔１６ａの内壁面に積層されたＮＯx 選択還元触媒層１９を備えている。このＮＯX選択還元触媒ユニット１５は、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４（図１参照）を通過した排ガス中に含まれる残余のＮＯXを浄化するためのものである。
【００４５】
支持体１６としては、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４（図１参照）に使用したものと同様のものを使用することができる。
ＮＯx 選択還元触媒層１９は、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４に使用したＮＯ2選択還元触媒層１８（図２参照）と同様に構成することができるが、その厚みは、支持体１６の細孔１６ａの単位容積あたりのＮＯx 選択還元触媒層１９（図４参照）の質量に換算して、１５０ｇ／Ｌ〜３００ｇ／Ｌが好ましい。なお、このＮＯx 選択還元触媒層１９は、特許請求の範囲にいう「ＮＯx 選択還元触媒」に相当する。
【００４６】
（還元剤供給装置）
還元剤添加手段１０は、図１に示すように、前記プラズマリアクタ１３の上流側の配管１２内に還元剤を供給するためのものである。この還元剤添加手段１０は、例えば、エンジンの配管内への燃料を噴射するために使用される公知の燃料噴射機構やポストインジェクション機構等で構成することができる。
【００４７】
また、この還元剤添加手段１０は、次に説明する還元剤供給制御装置９（図１参照）から出力される還元剤供給命令信号によって還元剤を供給するとともに、還元剤供給制御装置９から出力される還元剤供給停止命令信号によって還元剤の供給を停止するように構成されている。
なお、この還元剤添加手段１０から供給される還元剤には、例えば、ディーゼルエンジンの燃料（軽油）といった炭化水素ガス等が使用されればよい。
【００４８】
（還元剤供給制御装置）
還元剤供給制御装置９は、図１に示すように、還元剤添加手段１０と電気的に接続されるとともに、前記ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４と電気的に接続されている。この還元剤供給制御装置９は、前記ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４に配設された図示しない温度センサから出力される温度検出信号に基づいて、還元剤添加手段１０が還元剤を供給するタイミングを制御するように構成されている。具体的にいうと、この還元剤供給制御装置９は、前記温度検出信号に基づいて特定したＮＯ2選択還元触媒層１８（図２参照）の温度が、ＮＯxの浄化温度に達していないと判断したときには、還元剤添加手段１０に向けて還元剤供給停止命令信号を出力し、これとは逆に、ＮＯxの浄化温度に達していると判断したときには、還元剤供給命令信号を出力するように構成されている。
【００４９】
次に、適宜に図面を参照しながら本発明に係る排ガス浄化システムの動作について説明しつつ、この排ガス浄化システムを使用した排ガスの浄化方法について説明する。
参照する図面において、図５は、ＮＯ2選択還元触媒層が浄化温度に達する前の排気ガス成分の挙動を示す概念図、図６は、ＮＯ2選択還元触媒層が浄化温度に達した後の排気ガス成分の挙動を示す概念図である。
【００５０】
まず、この排ガス浄化システム１１（図１参照）では、エンジンを起動させることによってプラズマリアクタ１３（図１参照）の電源がオンになるとともに、このプラズマリアクタ１３によって排ガス中のＮＯ2以外のＮＯxがＮＯ2に変換される。このとき還元剤供給制御装置９（図１参照）は、前記温度センサから出力される温度検出信号に基づいてＮＯ2選択還元触媒層１８（図１参照）の温度が浄化温度に達しているか否かを判断する。ここではＮＯ2選択還元触媒層１８の温度が浄化温度に達していない場合を想定してさらに説明をすすめると、還元剤供給制御装置９は、前記温度検出信号に基づいて還元剤供給停止命令信号を還元剤添加手段１０（図１参照）に向けて出力する。そして、この還元剤供給停止命令信号を受信した還元剤添加手段１０は、還元剤を供給しない。つまりエンジン起動前の還元剤添加手段１０の状態が維持される。
【００５１】
その一方で、プラズマリアクタ１３を通過した排ガスに含まれるＮＯ2が前記ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４（図１参照）に到達すると、このＮＯ2は、図５に示すように、支持体１６上に形成されたＮＯ2選択還元触媒層１８を介してＮＯ2吸着触媒層１７に移行する。そして、移行したＮＯ2は、ＮＯ2吸着触媒層１７に吸着される。
【００５２】
次に、エンジンの起動後、排気ガスの温度が高まってＮＯ2選択還元触媒層１８（図５参照）が浄化温度に達すると、還元剤供給制御装置９（図１参照）は、前記温度センサからの温度検出信号に基づいて還元剤供給命令信号を還元剤添加手段１０（図１参照）に向けて出力する。そして、この還元剤供給命令信号を受信した還元剤添加手段１０は、還元剤（ＨＣ）をプラズマリアクタ１３（図１参照）の上流側の配管１２（図１参照）内に供給する。供給された還元剤（ＨＣ）は、プラズマリアクタ１３で励起されるとともに、このプラズマリアクタ１３からＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４（図１参照）に向けて送出される。
【００５３】
その一方で、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４に到達した還元剤（ＨＣ）は、図６に示すように、ＮＯ2選択還元触媒層１８内に取り込まれる。そして、還元剤（ＨＣ）が、ＮＯ2選択還元触媒層１８とＮＯ2吸着触媒層１７との接触面近傍に到達すると、この接触面近傍にＮＯ2吸着触媒層１７から熱拡散したＮＯ2は、この還元剤（ＨＣ）と反応することによって分解し、ＮＯ2選択還元触媒層１８中に窒素ガス（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ2）を生起させる。そして、これら窒素ガス（Ｎ2）、水（Ｈ2Ｏ）及び二酸化炭素（ＣＯ2）は、排ガス中に放散される。その一方で、ＮＯ2選択還元触媒層１８とＮＯ2吸着触媒層１７との接触面近傍でＮＯ2が消費されると、ＮＯ2選択還元触媒層１８とＮＯ2吸着触媒層１７との間にはＮＯ2の濃度勾配が形成される。その結果、ＮＯ2吸着触媒層１７に吸着されたＮＯ2は、ＮＯ2選択還元触媒層１８に向けて効率よく移行するとともに、前記したと同様に、還元剤（ＨＣ）と反応することによって分解して浄化されていく。
【００５４】
また、この排ガス浄化システム１１（図１参照）では、エンジンから続けて排出されている排ガス中のＮＯxを、プラズマリアクタ１３（図１参照）がＮＯ2に変換する。そして、このＮＯ2が還元剤（ＨＣ）とともに、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４（図１参照）に到達すると、図６に示すように、浄化温度に達したＮＯ2選択還元触媒層１８で、ＮＯ2と還元剤（ＨＣ）とが反応する。そして、前記したと同様に、ＮＯ2と還元剤（ＨＣ）とが、窒素ガス（Ｎ2）、水（Ｈ2Ｏ）及び二酸化炭素（ＣＯ2）に分解されることによって、ＮＯ2は浄化される。
【００５５】
また、本実施の形態に係る排ガス浄化システム（図１参照）では、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４（図１参照）を通過した排ガスがＮＯX選択還元触媒ユニット１５（図１参照）に到達すると、排ガスに含まれる残余の還元剤（ＨＣ）及び残余のＮＯX、すなわちＮＯ2選択還元触媒層１８（図６参照）で分解されなかったＮＯ2やプラズマリアクタ１３（図１参照）でＮＯ2に変換されなかったＮＯXが、ＮＯx 選択還元触媒層１９（図４参照）と接触し、あるいはこの層１９内に取り込まれる。そして、これら残余の還元剤（ＨＣ）と残余のＮＯxとが反応しあうことによって、窒素（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ2）とに分解される。
【００５６】
このような排ガス浄化システム１１によれば、排ガスに含まれるＮＯ2以外のＮＯXがプラズマリアクタ１３でＮＯ2に変換されるとともに、エンジンの起動後、ＮＯ2選択還元触媒層１８が、まだＮＯ2の浄化温度に達していない場合には、ＮＯ2がＮＯ2吸着触媒層１７に吸着される。したがって、この排ガス浄化システムによれば、ＮＯ2選択還元触媒層１８が、まだ浄化温度に達していない場合でもＮＯ2の放出量を低減することができる。
【００５７】
また、この排ガス浄化システム１１では、ＮＯ2選択還元触媒層１８が、まだ浄化温度に達していない場合には、変換したＮＯ2を吸着させることによって、ＮＯx の放出を防止することができるので、ＮＯx の浄化に必要な還元剤の供給を停止することができる。したがって、この排ガス浄化システム１１によれば、還元剤の使用量を低減することができる。
【００５８】
そして、この排ガス浄化システム１１では、導入される排ガスの熱でＮＯ2選択還元触媒層１８の温度が浄化温度まで高められたときに、ＮＯ2吸着触媒層からＮＯ2選択還元触媒層１８側に向けて熱拡散したＮＯ2は、還元剤添加手段１０から供給された還元剤と反応して分解する。そして、ＮＯ2選択還元触媒層１８では、このＮＯ2の分解によってＮＯ2が消費されるため、ＮＯ2吸着触媒層１７とＮＯ2選択還元触媒層１８との間には、ＮＯ2の濃度勾配が形成される。したがって、ＮＯ2吸着触媒層１７に吸着されたＮＯ2は、効率よくＮＯ2選択還元触媒層１８に移行するので、ＮＯ2吸着触媒層１７には、吸着したＮＯ2が蓄積しない。したがって、ＮＯ2吸着触媒層１７にあらたに吸着されるＮＯ2量が増加するので、ＮＯ2の浄化率が増加する。
【００５９】
この排ガス浄化システム１１では、前記ＮＯ2選択還元触媒層１８が表側に位置しているので、この排ガス浄化システム１１に導入された排ガスに効率よく晒される。したがって、この排ガス浄化システム１１によれば、ＮＯ2選択還元触媒層１８の温度が浄化温度まで高められたときに、排ガス中のＮＯ2は効率よく分解される。
【００６０】
この排ガス浄化システム１１によれば、ＮＯ2吸着触媒層１７が、多孔質担体で構成されているので、ＮＯ2吸着触媒層１７へのＮＯ2の吸着、ＮＯ2吸着触媒層１７からＮＯ2選択還元触媒層１８へのＮＯ2の移行及びＮＯ2の分解物のＮＯ2選択還元触媒層１８からの放散が良好に行われるので、ＮＯ2の浄化率がより高められる。
【００６１】
この排ガス浄化システム１１によれば、細孔１６ａの単位容積あたりのＮＯ2吸着触媒層１７の質量を５０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌに設定することによって、ＮＯ2吸着触媒層１７におけるＮＯ2の吸着率がより高められる。また細孔１６ａの単位容積あたりのＮＯ2選択還元触媒層１８の質量を１００ｇ／Ｌ〜２５０ｇ／Ｌに設定することによって、ＮＯ2選択還元触媒層１８におけるＮＯ2の浄化率がより高められる。
【００６２】
この排ガス浄化システム１１によれば、ＮＯ2選択還元触媒層１８の銀の担持量を、当該ＮＯ2選択還元触媒層１８の質量に対して１．５質量％〜５質量％に設定することによって、ＮＯ2選択還元触媒層１８におけるＮＯ2の浄化率がより高められる。
【００６３】
この排ガス浄化システム１１によれば、ＮＯ2選択還元触媒層１８で分解されなかったＮＯ2やプラズマリアクタでＮＯ2に変換されなかったＮＯXが、ＮＯx 選択還元触媒ユニット１５で分解されるので、ＮＯXの浄化率がさらに高められる。
【００６４】
この排ガス浄化システム１１によれば、ＮＯX選択還元触媒層１９の銀の担持量を１．５質量％〜５質量％に設定することによって、ＮＯX選択還元触媒層１９におけるＮＯXの浄化率がさらに高められる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。
（実施例１）
（１）ＮＯ2吸着還元触媒ユニットに使用する触媒部材Ａの製造
Ｎａ−ＵＳＹ型ゼオライト１００ｇ、硝酸カリウム１３３ｇ及び純水１０００ｇをセパラブルフラスコに入れ、これを９０℃に加熱しながら１４時間撹拌した後にこれをろ過した。そして、得られた固形分を純水で洗浄した後、１５０℃で２時間乾燥させ、次いで、これを４００℃で１２時間、マッフル炉で焼成することによって、Ｋイオン交換ＵＳＹ型ゼオライト粉末を得た。なお、このゼオライト粉末のカリウムのイオン交換率は７５％であった。
【００６６】
次に、前記ゼオライト粉末９０ｇ、アルミナバインダ（Ａｌ2Ｏ3濃度：２０質量％）５０ｇ及び純水１５０ｇを、アルミナボールとともにポットに入れて、これらを１２時間、湿式粉砕することによってスラリ状触媒を調製した。
【００６７】
得られたスラリ状触媒に、ハニカム体積が３０ｍＬであり、単位面積あたりの細孔の密度が６２．０セル／ｃｍ2（４００セル／平方インチ）であり、細孔の開口径が１５２μｍ（６ミル）のコージエライト製ハニカム支持体を浸漬させた。次いで、このハニカム支持体をスラリ状触媒から取り出して、ハニカム支持体に付着した過剰分のスラリ状触媒をエア噴霧により除去した後、ハニカム支持体を１５０℃で１時間乾燥させた。そして、この操作を繰り返すことによって、ハニカム支持体の細孔の内壁面に所定の厚みのＮＯ2吸着触媒層１７（図２参照）を形成させた後、これをマッフル炉にて５００℃で２時間焼成した。なお、このようにウォッシュコート法で形成したＮＯ2吸着触媒層１７（ウォッシュコート）の厚みは、細孔の単位容積あたりのＮＯ2吸着触媒層の質量に換算して、５０ｇ／Ｌであった。以下、この換算厚みを単に「ウォッシュコート量」という。
【００６８】
次に、硝酸銀４．７２ｇ、ベーマイト１３０ｇ及び純水１０００ｇをナス型フラスコに入れ、ロータリエバポレータで余分な水分を除去した後、得られた固形分を２００℃で２時間乾燥させた後、マッフル炉にて６００℃で２時間焼成することによって銀／アルミナ触媒粉末を得た。
【００６９】
次に、この銀／アルミナ触媒粉末９０ｇ、アルミナバインダ（Ａｌ2Ｏ3濃度：２０質量％）５０ｇ及び純水１５０ｇを、アルミナボールとともにポットに入れて、これらを１２時間、湿式粉砕することによってスラリ状触媒を調製した。
【００７０】
得られたスラリ状触媒に、ＮＯ2吸着触媒層１７を形成した前記ハニカム支持体を浸漬させた。次いで、このハニカム支持体をスラリ状触媒から取り出して、ハニカム支持体に付着した過剰分のスラリ状触媒をエア噴霧により除去した後、ハニカム支持体を１５０℃で１時間乾燥させた。そして、この操作を繰り返すことによって、ＮＯ2吸着触媒層１７上にＮＯ2選択還元触媒層１８（図２参照）を形成させた後、これをマッフル炉にて５００℃で２時間焼成することにより、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット（図１参照）に使用する触媒部材Ａを製造した。なお、このＮＯ2選択還元触媒層１８のウォッシュコート量は、１００ｇ／Ｌであり、ＮＯ2吸着触媒層１７及びＮＯ2選択還元触媒層１８の合計の厚みを示す全ウォッシュコート量は、１５０ｇ／Ｌであった。また、ＮＯ2選択還元触媒層１８中の銀の担持量（濃度）は、４．１ｇ／Ｌ（ウォッシュコート量に対する銀の濃度：２．７質量％）であった。
【００７１】
（２）ＮＯX選択還元触媒ユニットに使用する触媒部材Ｂの製造
硝酸銀４．７２ｇ、ベーマイト１３０ｇ及び純水１０００ｇをナス型フラスコに入れ、ロータリエバポレータで余分な水分を除去した後、得られた固形分を２００℃で２時間乾燥させ、さらにマッフル炉にて６００℃で２時間焼成することによって銀／アルミナ触媒粉末を得た。
【００７２】
次に、この銀／アルミナ触媒粉末９０ｇ、アルミナバインダ（Ａｌ2Ｏ3濃度：２０質量％）５０ｇ及び純水１５０ｇを、アルミナボールとともにポットに入れて、これらを１２時間、湿式粉砕することによってスラリ状触媒を調製した。
【００７３】
得られたスラリ状触媒に、ハニカム体積が３０ｍＬであり、単位面積あたりの細孔の密度が６２．０セル／ｃｍ2（４００セル／平方インチ）であり、細孔の開口径が１５２μｍ（６ミル）のコージエライト製ハニカム支持体を浸漬させた。次いで、このハニカム支持体をスラリ状触媒から取り出して、ハニカム支持体に付着した過剰分のスラリ状触媒をエア噴霧により除去した後、ハニカム支持体を１５０℃で１時間乾燥させた。そして、この操作を繰り返すことによって、ハニカム支持体の細孔の内壁面に所定の厚みのＮＯx 選択還元触媒層１９（図４参照）を形成させた後、これをマッフル炉にて５００℃で２時間焼成することにより、ＮＯX選択還元触媒ユニット（図１参照）に使用する触媒部材Ｂを製造した。なお、このＮＯx 選択還元触媒層１９のウォッシュコート量は、１５０ｇ／Ｌであった。また、ＮＯx 選択還元触媒層１９中の銀の担持量（濃度）は、４．１ｇ／Ｌ（ウォッシュコート量に対する銀の濃度：２．７質量％）であった。
【００７４】
（３）排ガス浄化システムの構成
実施例１の排ガス浄化システムの構成を図７（ａ）に示す。この排ガス浄化システムは、配管１２の上流側から下流側に向けて、プラズマリアクタ、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット及びＮＯx 選択還元触媒ユニットをこの順番で備えている。そして、プラズマリアクタの上流側の配管１２には、この排ガス浄化システムに導入されるガスを所定の温度まで加熱するための加熱炉が配設され、導入されたガスの排出口には、ガス組成の分析計が配置されるとともに、プラズマリアクタの上流側の配管１２には、ＨＣ（還元剤）が下記の所定量で添加されるようになっている。
【００７５】
この排ガス浄化システムに使用したプラズマリアクタは、図８に示すように、所定間隔で順に並設された金属電極７１、７２、７３、７４、７５、７６のうち、金属電極７２、７３、７４、７５、７６の金属電極７１側の表面が誘電体７２ａ、７３ａ、７４ａ、７５ａ、７６ａでそれぞれ被覆されている。金属電極７１、７２、７３、７４、７５、７６は、１．０ｍｍ×２０ｍｍ×５０ｍｍのＳＵＳ３１６製板状体で形成されている。誘電体７２ａ、７３ａ、７４ａ、７５ａ、７６ａは、金属電極７２、７３、７４、７５、７６上に厚み０．５ｍｍで形成されている。なお、金属電極７１と誘電体７２ａ、金属電極７２と誘電体７３ａ、金属電極７３と誘電体７４ａ、金属電極７４と誘電体７５ａおよび金属電極７５と誘電体７６ａの間隔は、それぞれ０．５ｍｍとした。
【００７６】
このプラズマリアクタ７０では、金属電極７１、７３、７５に、電圧７．６ｋＶ、正弦波２００Ｈｚの交流電流を入力するとともに、金属電極７２、７４、７６を接地することによって、誘電体７２ａ、７３ａ、７４ａ、７５ａ、７６ａと金属電極７１、７２、７３、７４、７５との間でプラズマが発生するようになっている。なお、本実施の形態では、金属電極７１、７３、７５に交流電流を入力するときの電力を３．１Ｗに設定することによって、電界強度が７．６ｋＶ／ｍｍとなるように、そして電力密度が１．２Ｗ／ｃｍ3となるように調整されている。
【００７７】
図７（ａ）に示すＮＯ2吸着還元触媒ユニットは、本実施例１で製造した前記触媒部材Ａを所定のケーシング内に配設することによって構成した。また、図７（ａ）に示すＮＯx 選択還元触媒ユニットは、本実施例１で製造した前記触媒部材Ｂを所定のケーシング内に配設することによって構成した。
【００７８】
（４）排ガス浄化システムの評価試験
実施例１の排ガス浄化システムを使用して次のＮＯ2吸着率の測定試験を行った。この評価試験には、一酸化窒素（ＮＯ）１００ｐｐｍ、プロピレン（Ｃ3Ｈ6）３００ｐｐｍ（炭素換算）、一酸化炭素（ＣＯ）１１００ｐｐｍ、二酸化炭素（ＣＯ2）４体積％、酸素（Ｏ2）１５体積％、水（Ｈ2Ｏ）４体積％及び窒素（Ｎ2）残部で構成されたモデルガスＡを使用した。なお、モデルガスＡ中の各成分の濃度は、２５℃、１０１３ｈＰａ（１気圧）のときの値である。
【００７９】
この評価試験では、１８０℃に維持した前記モデルガスＡを排ガス浄化システムに１００秒間導入するとともに、この排ガス浄化システムから排出されるガス中のＮＯx量を分析計（図７（ａ）参照）で測定することにより、前記ＮＯ2吸着触媒層に吸着されたＮＯ2量を算出した。そして、このＮＯ2量に基づいて１００秒間導入されたモデルガスＡに含まれるＮＯに対するＮＯ2吸着率を算出した。その結果を図９に示す。
【００８０】
次に、排ガス浄化システムのサイクルテストを行った。このサイクルテストでは、前記ＮＯ2吸着率測定試験と同様に、１８０℃に維持した前記モデルガスＡを排ガス浄化システムに１００秒間導入した後、導入するモデルガスＡを３５０℃まで昇温するとともに、この３５０℃を維持しながらノルマルヘキサデカン（ｎＣ16Ｈ34）２０００ｐｐｍ（炭素換算）を排ガス浄化システムに導入した。そして、これらの工程を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返してそのサイクルごとの前記ＮＯ2吸着触媒層におけるＮＯ2吸着率を求めた。その結果を図１０に示す。
【００８１】
次に、排ガス浄化システムのＮＯx 浄化率の測定試験を行った。この評価試験には、一酸化窒素（ＮＯ）２００ｐｐｍ、ノルマルヘキサデカン（ｎＣ16Ｈ34）２０００ｐｐｍ（炭素換算）、一酸化炭素（ＣＯ）１１００ｐｐｍ、二酸化炭素（ＣＯ2）４体積％、酸素（Ｏ2）１５体積％、水（Ｈ2Ｏ）４体積％及び窒素（Ｎ2）残部で構成されたモデルガスＢを使用した。なお、モデルガスＢ中の各成分の濃度は、２５℃、１０１３ｈＰａ（１気圧）のときの値である。
【００８２】
この評価試験では、３５０℃の前記モデルガスＢを排ガス浄化システムに導入するとともに、この排ガス浄化システムから排出されるガス中のＮＯx量を分析計９０（図７（ａ）参照）で測定した。そして、次の式（１）を用いて、この排ガス浄化システムのＮＯx 浄化率を算出した。なお、測定開始直後のＮＯx 浄化率を最大ＮＯx 浄化率とした。その結果を図１１に示す。
【００８３】
【数１】
2004290965.tif 000003
【００８４】
（実施例２）
ＮＯ2吸着触媒層１７のウォッシュコート量を、５０ｇ／Ｌから１００ｇ／Ｌに変更した以外は、実施例１と同様にして排ガス浄化システムを構成するとともに、実施例１と同様にしてＮＯ2吸着率の測定試験を行った。その結果を図９に示す。
【００８５】
（実施例３）
ＮＯ2吸着触媒層１７のウォッシュコート量を、５０ｇ／Ｌから２０ｇ／Ｌに変更した以外は、実施例１と同様にして排ガス浄化システムを構成するとともに、実施例１と同様にしてＮＯ2吸着率の測定試験を行った。その結果を図９に示す。
【００８６】
（実施例４）
ＮＯ2選択還元触媒層１８のウォッシュコート量を、１００ｇ／Ｌから１５０ｇ／Ｌに変更した以外は、実施例１と同様にして排ガス浄化システムを構成するとともに、実施例１と同様にしてＮＯx 浄化率の測定試験を行った。その結果を図１１に示す。
【００８７】
（実施例５）
ＮＯ2選択還元触媒層１８のウォッシュコート量を、１００ｇ／Ｌから８０ｇ／Ｌに変更した以外は、実施例１と同様にして排ガス浄化システムを構成するとともに、実施例１と同様にしてＮＯx 浄化率の測定試験を行った。その結果を図１１に示す。
【００８８】
（比較例）
（１）実施例１のＮＯ2吸着還元触媒ユニットに代えて使用するＮＯ2吸着触媒ユニットの触媒部材Ｃの製造
実施例１のＮＯ2吸着触媒層１７の形成工程と同様にして、実施例１と同様のハニカム支持体の細孔壁面にウォッシュコート量１００ｇ／ＬのＮＯ2吸着触媒層１７のみを形成することによって、触媒部材Ｃを製造した。
【００８９】
（２）排ガス浄化システムの構成
比較例の排ガス浄化システムの構成を図７（ｂ）に示す。この排ガス浄化システムは、実施例１〜実施例５の排ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯ2吸着還元触媒ユニット（図７（ａ）参照）に代えて、前記触媒部材Ｃを所定のケーシング内に配設したＮＯ2吸着触媒ユニット（図７（ｂ）参照）を使用した以外は、実施例１〜５の排ガス浄化システムと同様に構成した。
【００９０】
（３）排ガス浄化システムの評価試験
比較例の排ガス浄化システムについて、実施例１と同様にしてサイクルテスト及び最大ＮＯx 浄化率の測定試験を行った。その結果をそれぞれ図１０及び図１１に示す。
【００９１】
実施例１〜実施例５に係るＮＯ2吸着触媒層１７及びＮＯ2選択還元触媒層１８の組成等並びに比較例に係るＮＯ2吸着触媒層の組成等を表１にまとめて示す。
【００９２】
【表１】
2004290965.tif 000004
【００９３】
（実施例１乃至実施例５に係る排ガス浄化システムの評価結果）
図９に示すように、ウォッシュコート量が５０ｇ／Ｌ以上のＮＯ2吸着触媒層１７を備える排ガス浄化システムは、ＮＯ2吸着率が優れている。したがって、この排ガス浄化システムは、排ガス温度がＮＯ2選択還元触媒層１８の浄化温度より低い、例えばエンジンの起動し始めた時期におけるＮＯxの排出をより効率的に防止することができる。
【００９４】
図１０に示すように、ＮＯ2吸着触媒層１７にＮＯ2選択還元触媒層１８が積層された触媒部材を有する排ガス浄化システム（実施例１）は、ＮＯ2吸着触媒層のみの触媒部材を有する排ガス浄化システム（比較例）に比較して、繰返使用されても、ＮＯ2吸着触媒層におけるＮＯ2吸着率が低下することがない。このことは、ＮＯ2吸着触媒層１７がＮＯ2選択還元触媒層１８に接触していることによって、ＮＯ2吸着触媒層１７に吸着されたＮＯ2が、ＮＯ2選択還元触媒層１８との濃度勾配によってＮＯ2選択還元触媒層１８に移行するとともに、このＮＯ2選択還元触媒層１８でＮＯ2が分解されるため、ＮＯ2吸着触媒層１７に分解されないＮＯ2が蓄積しないことによるものと考えられる。
【００９５】
図１１に示すように、ウォッシュコート量が１００ｇ／Ｌ以上のＮＯ2選択還元触媒層１８を備える排ガス浄化システムは、最大ＮＯx浄化率に優れている。したがって、この排ガス浄化システムは、効率よくＮＯxを浄化することができる。
【００９６】
以上、本発明の排ガス浄化システムを実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、この実施の形態に何ら制限されるものではない。
【００９７】
例えば、本実施の形態に係る排ガス浄化システム１１では、支持体１６の細孔１６ａの内壁面に沿って広がるようにＮＯ2吸着触媒層１７を形成するとともに、このＮＯ2吸着触媒層１７上にＮＯ2選択還元触媒層１８を積層したが、本発明の排ガス浄化システムは、これに限定されるものではなく、支持体１６の細孔の内壁面に沿って広がるようにＮＯ2選択還元触媒層１８を形成するとともに、このＮＯ2選択還元触媒層１８上にＮＯ2吸着触媒層１７を積層してもよい。
【００９８】
また、本実施の形態に係る排ガス浄化システムでは、還元剤供給制御装置９が、還元剤添加手段１０と、ＮＯ2吸着還元触媒ユニット１４の図示しない温度センサとのみ接続されているが（図１参照）、本発明の排ガス浄化システムは、これに限定されるものではなく、ＮＯx選択還元触媒ユニット１５にその温度を検出する温度センサを設けるとともに、還元剤供給制御装置９が、その温度センサと電気的に接続されていてもよい。この排ガス浄化システムでは、還元剤供給制御装置９を、ＮＯx選択還元触媒ユニット１５のＮＯx選択還元触媒層１９が浄化温度に達しているか否かを判断するように、そしてその判断に応じて還元剤供給停止命令信号又は還元剤供給命令信号を還元剤添加手段１０に向けて出力するように構成すればよい。
【００９９】
また、本実施の形態に係る排ガス浄化システムでは、ＮＯX選択還元触媒ユニット１５に使用する触媒部材に銀を担持させたが、本発明の排ガス浄化システムは、これに限定されるものではなく、銀に代えて白金、パラジウム、イリジウム等を触媒部材に担持させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態に係る排ガス浄化システムのブロック図である。
【図２】図１の排ガス浄化システムに使用されるＮＯ2吸着還元触媒ユニットに装填する触媒部材を示す部分断面図である。
【図３】ＮＯ2選択還元触媒層中の銀の含有量とＮＯX浄化率との関係を示すグラフである。
【図４】図１の排ガス浄化システムに使用されるＮＯX選択還元触媒ユニットに装填する触媒部材を示す部分断面図である。
【図５】ＮＯ2選択還元触媒層が浄化温度に達する前の排気ガス成分の挙動を示す概念図である。
【図６】ＮＯ2選択還元触媒層が浄化温度に達した後の排気ガス成分の挙動を示す概念図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例１乃至実施例５の排ガス浄化システムの概念図、図７（ｂ）は、比較例の排ガス浄化システムの概念図である。
【図８】実施例１乃至実施例５の排ガス浄化システムに使用するプラズマリアクタの模式図である
【図９】実施例１、実施例２及び実施例３の排ガス浄化システムにおいて、ＮＯ2吸着触媒層のウォッシュコート量に対する１８０℃におけるＮＯ2吸着率（％）の関係を示すグラフである。
【図１０】実施例１及び比較例の排ガス浄化システムについて行ったサイクルテストの試験結果を示すグラフである。
【図１１】実施例１、実施例４、実施例５及び比較例の排ガス浄化システムにおいて、ＮＯ2選択還元触媒層のウォッシュコート量に対する最大ＮＯX浄化率（％）の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０１】
１１    排ガス浄化システム
１３    プラズマリアクタ
１４    ＮＯ2吸着還元触媒ユニット（触媒ユニット）
１５    ＮＯx選択還元触媒ユニット
１６    還元剤供給装置
１７    ＮＯ2吸着触媒層（触媒）
１８    ＮＯ2選択還元触媒層（触媒）
１９    ＮＯx選択還元触媒層（ＮＯX選択還元触媒）
【図１】
2004290965.tif 000005
【図２】
2004290965.tif 000006
【図３】
2004290965.tif 000007
【図４】
2004290965.tif 000008
【図５】
2004290965.tif 000009
【図６】
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【図７】
2004290965.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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