[发明专利]内燃机排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机排气净化装置，特别涉及具有净化排气气体的催化剂等排气净化机构的内燃机排气净化装置。

背景技术

近年来，用于净化稀薄燃烧型内燃机的排气气体中所含氮氧化物(NO_x)的NO_x催化剂正在实用化。NO_x催化剂例如为吸留还原型NO_x催化剂时，以例如氧化铝作为载体，担载钡(Ba)等碱土类和铂(Pt)之类的贵金属，排气气体中的NO_x以硝酸盐[Ba(NO₃)₂]的形式被NO_x催化剂吸留。于是，NO_x催化剂具有这样的功能：在内燃机以稀薄空燃比运转中时吸留其排气气体中的NO_x，另一方面，在内燃机以排气空燃比在理论空燃比以下的浓空燃比运转时，放出所吸留的NO_x并使之还原。

但是，由于燃料和内燃机的润滑油内含有硫(S)，因此在排气气体中也含有硫。因此，NO_x催化剂会将排气气体中的硫成分以BaSO₄等硫酸盐的形式吸留并因而具有被硫成分中毒(S中毒)的性质。由于NO_x催化剂吸留的硫酸盐与硝酸盐相比稳定性高，因此即使使排气空燃比变为燃料富余，也不会从NO_x催化剂排出，并逐渐蓄积于NO_x催化剂中。并且，当NO_x催化剂内的硫酸盐含量增大后，会有NO_x催化剂能够吸留的NO_x量逐渐下降、NO_x催化剂的NO_x吸留能力下降的问题。

关于防止所述NO_x催化剂的S中毒，例如在特开2000-145436号公报中公开了在NO_x吸收剂的上游侧通过SO_x吸收剂吸收排气气体中的SO_x的装置。由此，排气气体中的SO_x在到达NO_x吸收剂前被SO_x吸收剂吸收，抑制了NO_x吸收剂的S中毒。

但是，在该特开2000-145436号公报所公开的装置中，存在SO_x吸收剂在低温时的SO_x吸收能力不充分，低温时SO_x原样通过SO_x吸收剂而被NO_x吸收剂吸收的问题。此外，还存在SO_x吸收剂的SO_x吸收能经时下降比较显著，难以长期维持充分的SO_x吸收能的问题。

发明内容

本发明为解决以上问题而被提出，其目的在于提供：在催化剂等排气净化机构的上游侧吸收排气气体中的SO_x时，即使在低温时也能充分发挥SO_x吸收能，并且能够抑制SO_x吸收能的下降的内燃机排气净化装置。

为了实现上述目的，本发明的内燃机排气净化装置的一个方式是，具有设置于内燃机的排气通道中、净化从燃烧室排出的排气气体的排气净化机构；设置于在该排气净化机构上游侧位置的所述排气通道中、吸收排气气体中的SO_x的SO_x捕集催化剂；能够向位于该SO_x捕集催化剂上游侧位置的所述排气通道中供给臭氧的臭氧供给机构；其特征在于，所述排气净化机构以比所述SO_x捕集催化剂高的净化率净化排气气体中的HC、CO、NO_x中的至少任一成分。

根据本发明的这一方式，能够在排气气体中含有的SO_x到达排气净化机构之前用SO_x捕集催化剂将其吸收，从而能够防止排气净化机构硫中毒。特别是通过供给到在SO_x捕集催化剂上游侧的位置的作为强氧化性气体的臭氧，能够氧化排气气体中的SO_x，使之变成易于被吸收的状态。这样，即使在低温时也能够通过SO_x捕集催化剂吸收SO_x。

应予说明，“净化”排气气体也包括吸收、吸附或吸留排气气体中的特定成分。

这里，所述SO_x捕集催化剂优选包含碱金属元素、碱土类金属元素或稀土类元素。