DE102011102218A1

DE102011102218A1 - Method for cleaning particulate filters e.g. exhaust particulate filters, in diesel engine of motor vehicle, involves forming nitrogen compound as main component, to act on catalytically active surface, and heating cleaning substance

Info

Publication number: DE102011102218A1
Application number: DE201110102218
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-21
Filing date: 2011-05-21
Publication date: 2012-11-22

Abstract

The method involves adsorbing a cleaning substance i.e. ammonia precursor substance, on a catalytically active surface (18), which includes vaporization or decomposition temperature of more than 100 degree Celsius and less than 300 degree Celsius. A nitrogen compound is formed as a main component, to act on the catalytically active surface, and the cleaning substance is heated on the catalytically active surface to temperature above the vaporization or decomposition temperature. The substance is provided with the vaporization or decomposition temperature less than 140 degree Celsius.

Description

Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen, die durch Dieselmotoren angetrieben werden, müssen mit einem Abgaspartikelfilter ausgestattet werden. Der heutige Standard wird mit EURO 5 bezeichnet, die nächste Stufe wird mit EURO 6 bezeichnet und in Kürze eingeführt. Trotz vieler technischer Fortschritte besteht für diese Filter ein Reinigungsbedarf. Der Reinigungsbedarf wird umso höher, je mehr Kurzstrecken gefahren werden. Der Dieselmotor erreicht auf diesen Strecken dann nicht die Temperaturen, die eine Verbrennung der Abgaspartikel, zumeist Ruß, gewährleisten. Die Reinigung der Filter wird zumeist durchgeführt, in dem die Filter nach dem Ausbau aus dem Fahrzeug/der Maschine in einem geeigneten Ofen bis auf ca. 600° erhitzt werden, um den Ruß zu verbrennen. Hierbei kommt es oft zu einem Verzug des Filtergehäuses, der den Wiedereinbau erschwert. Die im Filter verbleibende Asche wird dann z. B. mit Druckluft ausgeblasen. Hierfür muss der Filter zumindest im Bereich der Filter von Personenkraftwagen oft vorher vor der Filteroberfläche mechanisch getrennt werden, um eine Düse auf die Filterflächen richten zu können. Das Verfahren ist aufwändig, oft sind mehrere Brenn- und Ausblasgänge erforderlich, um einen akzeptablen Reinigungserfolg zu erzielen. Das kann alles in allem dann bis zu drei Tagen pro Filter dauern. Eine weitere Möglichkeit ist die Reinigung mit Wasser. Auch diese Reinigungsmethode kann langwierig sein, zudem besteht bei beschichteten Filtern die Gefahr der Reduzierung der Katalyseeigenschaften. Zudem ist das Wasser aufwändig zu entsorgen oder zu reinigen.Vehicles and work machines that are powered by diesel engines must be equipped with an exhaust particulate filter. Today's standard comes with 5 EURO designated, the next stage is with EURO 6 designated and soon to be introduced. Despite many technical advances, these filters require cleaning. The need for cleaning becomes higher, the more short distances are driven. The diesel engine then does not reach the temperatures on these routes, which ensure combustion of the exhaust particles, usually soot. The cleaning of the filters is usually carried out by heating the filters after removal from the vehicle / machine in a suitable oven to about 600 ° to burn the soot. This often leads to a delay of the filter housing, which makes re-installation difficult. The remaining ash in the filter is then z. B. blown out with compressed air. For this purpose, the filter must be mechanically separated, at least in the area of the filters of passenger cars, before the filter surface, in order to be able to direct a nozzle onto the filter surfaces. The process is complex, often several combustion and Ausblasgänge are required to achieve an acceptable cleaning success. All in all, this can take up to three days per filter. Another option is to clean with water. Also, this cleaning method can be tedious, there is also the risk of reducing the Katalyseeigenschaften coated filters. In addition, the water is expensive to dispose of or to clean.

Ziel und Zweck der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung auch geschlossener Filter/Katalysatoren mit schwer erreichbarem Ein-/Ausgang ohne Ausbau des Filters/Katalysators, das kein Brennverfahren mit hohen Temperaturen erfordert, einen sehr guten Reinigungseffekt aufweist und wirtschaftlich und schnell arbeitet.The aim and purpose of the invention is a method for cleaning even closed filters / catalysts with hard-to-reach input / output without removal of the filter / catalyst, which does not require a high temperature combustion process, has a very good cleaning effect and works economically and quickly.

Zu diesem Zweck wird eine Flüssigkeit oder ein Granulat, die/das mit Zusätzen versehen sein kann, in den Filter eingebracht. Die Einbringung kann durch ein Strahlverfahren mittels eines Trägergases, z. B. Druckluft, dem die die Flüssigkeit bzw. das Granulat zugesetzt werden, vorgenommen werden, bei Zuführung von Flüssigkeit zudem durch ein Sprühverfahren ohne die Unterstützung durch ein Trägergas oder durch ein Gießverfahren. Kennzeichnend für die Wirkung der Flüssigkeit/des Granulates ist die vorwiegend gasförmige Aufspaltung der vorhandenen Ruß-/Ascheschichten in Verbindung mit der Oberflächenbeschichtung der Filter, sowie ein Siedepunkt unter 180° zumindest für die Hauptkomponente. Der Filter/Katalysator wird zwecks Reinigung/Regenerierung zunächst im Fahrzeug durch den Motorbetrieb auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunktes der einzubringenden Flüssigkeit bzw. des einzubringenden Granulates erhitzt. Danach wird die Flüssigkeit bzw. das Granulat möglichst schnell in den Filter/Katalysator eingebracht, vorzugsweise mittels Sprühverfahren. Die Einbringung der Flüssigkeit/des Granulates in den Filter/Katalysator kann von der Motorseite und/oder von der Auspuffseite her erfolgen. Durch die Einbringung der Flüssigkeit bzw. des Granulates kühlen die beaufschlagten Oberflächen zunächst ab, dadurch wird eine komplette schlagartige Verdampfung verhindert. Dadurch kommt es zu einer ausreichenden Einwirkzeit der Flüssigkeit bzw. des Granulates, bis die Nachwärme aus dem Filterkörper die Temperatur der Flüssigkeit/des Granulates wieder über den Siedepunkt bringt und zur Verdampfung/Verdunstung führt. Es hat sich bei Versuchen überraschend gezeigt, das im Filter vorhandene Ruß-/Aschepartikel während dieses Vorgangs in Verbindung mit der speziellen Oberflächenbeschichtung der Filter aufgespalten und überwiegend oder vollständig in Gasform mit der Verdampfung der eingebrachten Flüssigkeit/des Granulates ausgetragen werden. Nach Abkühlung des gesamten Filters unter den Siedepunkt der Flüssigkeit bzw. des Granulates wird der Motor neu gestartet und Filter/Katalysator auf Betriebstemperatur gebracht.For this purpose, a liquid or a granulate, which may be provided with additives, is introduced into the filter. The introduction can by a blasting process by means of a carrier gas, for. B. compressed air to which the liquid or the granules are added, are made, with the supply of liquid also by a spray process without the support of a carrier gas or by a casting process. Characteristic of the effect of the liquid / granules is the predominantly gaseous splitting of the existing soot / ash layers in conjunction with the surface coating of the filter, and a boiling point below 180 ° at least for the main component. For the purpose of cleaning / regeneration, the filter / catalyst is first heated in the vehicle by the engine operation to a temperature above the boiling point of the liquid to be introduced or of the granulate to be introduced. Thereafter, the liquid or granules is introduced as quickly as possible into the filter / catalyst, preferably by means of spraying. The introduction of the liquid / granules into the filter / catalyst can take place from the engine side and / or from the exhaust side. By introducing the liquid or granules, the applied surfaces initially cool, thereby preventing a complete sudden evaporation. This results in a sufficient exposure time of the liquid or of the granules until the residual heat from the filter body brings the temperature of the liquid / granules back above the boiling point and leads to evaporation / evaporation. It has surprisingly been found in experiments, the existing in the filter soot / ash particles are split during this process in conjunction with the special surface coating of the filter and predominantly or completely discharged in gaseous form with the evaporation of the introduced liquid / granules. After the entire filter has cooled below the boiling point of the liquid or of the granulate, the engine is restarted and the filter / catalyst is brought to operating temperature.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

EURO 5 [0001]
EURO 6 [0001]

Claims

Process for cleaning surface-coated diesel exhaust particulate filters / catalysts 1 in the vehicle or the machine preferably after switching off the engine, characterized by the introduction of a in connection with the surface coating of the filter 1 soot / ash-releasing liquid or a granulate to which additives can also be added in the previously heated by the vehicle operation at least over the boiling point of the introduced liquid or granules filter 1 by jet / spray or casting method, wherein the boiling point of at least the main component of the introduced liquid / granules is less than 180 °. The introduction of the liquid or the granules takes place for a short time, that only the wetted filter surfaces 2 so cool down that it does not come to a sudden evaporation and the filter surfaces 2 and thus the liquid or the granules by the residual heat of the filter body 1 be heated again above the boiling point. This heating above the boiling point of the introduced liquid / granules in connection with the properties of the surface coating of the filter 1 causes a splitting of the soot / ash particles and the transition of the particles into a predominantly gaseous state, which thus simultaneously from the filter or catalyst 1 be discharged.

Process for cleaning surface-coated diesel exhaust gas particulate filters or catalysts 1 according to claim 1, characterized in that the supply 5 liquid / granulate over the exhaust 3 , or via the connection point 7 preferably by means of a feeder 4 via the metering device 6 takes place, wherein the amount to be supplied according to the filter size of the filter to be cleaned 1 is defined and at least 0.50% of the total volume of the filter 1 is.

Process for cleaning surface-coated particle filters or catalysts 1 , characterized in that the liquid or the granules is heated prior to introduction, to an excessive cooling of the filter surfaces 2 to avoid

Process for cleaning particle filters or catalysts 1 , characterized in that when introducing the liquid or the granules by jet or spray process, the carrier gas used is previously heated to a temperature below the boiling point of the liquid or the granules used to excessive cooling of the filter surfaces 2 to avoid

Process for cleaning surface-coated diesel exhaust gas particulate filters or catalysts 1 according to claim 1 + 4, characterized in that in the filter or catalyst 1 Contaminated residual contaminants are burned or ejected by the subsequent recommissioning of the vehicle or the machine

Process for cleaning surface-coated diesel exhaust gas particulate filters or catalysts 1 according to claim 1-4, characterized in that a suction device 8th upstream, against the jet / spray direction of the liquid / granules behind the filter 1 is attached to prevent the escape of flow into the engine compartment or the atmosphere