DE102009013260A1 - Device for selective catalytic nitrogen oxide reduction in waste gases containing oxygen, of internal combustion engine of motor vehicle, has heater heating fluid line upstream to injection position up to sediments decomposition temperature - Google Patents

Device for selective catalytic nitrogen oxide reduction in waste gases containing oxygen, of internal combustion engine of motor vehicle, has heater heating fluid line upstream to injection position up to sediments decomposition temperature Download PDF

Info

Publication number
DE102009013260A1
DE102009013260A1 DE102009013260A DE102009013260A DE102009013260A1 DE 102009013260 A1 DE102009013260 A1 DE 102009013260A1 DE 102009013260 A DE102009013260 A DE 102009013260A DE 102009013260 A DE102009013260 A DE 102009013260A DE 102009013260 A1 DE102009013260 A1 DE 102009013260A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluid line
ammonia
exhaust pipe
upstream
sediments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102009013260A
Other languages
German (de)
Inventor
Joachim Moser
Martin Kaufmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102009013260A priority Critical patent/DE102009013260A1/en
Publication of DE102009013260A1 publication Critical patent/DE102009013260A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

The device (1) has a fluid line (2) for inserting ammonia into an injection position (4) of an exhaust gas line (3) upstream to a reduction catalyst (6). A heater (10) heats the fluid line upstream to the injection position up to a decomposition temperature of sediments in the fluid line. The fluid line is vertically arranged along a partial region of length extension adjacent to the gas line. The sediments comprise ammonium carbonate. The heater heats a non-return valve (9), which is arranged in the fluid line and releases flow direction of the ammonia in a direction towards the gas line.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen NOx Reduktion in sauerstoffhaltigem Abgas mittels gasförmigem Ammoniak und einem Reduktionskatalysator, mit einer Fluidleitung zur Einbringung von Ammoniak in eine Eindüsstelle einer Abgasleitung stromaufwärts des Reduktionskatalysators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a selective catalytic device NOx reduction in oxygen-containing exhaust gas by means of gaseous ammonia and a reduction catalyst, with a fluid line for introduction of ammonia into an injection point of an exhaust pipe upstream of the Reduction catalyst according to the preamble of claim 1.

Brennkraftmaschinen, die nach dem Prinzip des Magermotors betrieben werden, werden mit Luftüberschuss betrieben und in den sauerstoffhaltigen Abgasen von diesen Brennkraftmaschinen finden sich Stickoxide wieder, die mittels einer selektiven katalytischen Reduktion entfernt werden können, wobei zu diesem Zweck Ammoniak als selektives und effizientes Reduktionsmittel eingesetzt wird. Die Reduktion findet dabei in einem so genannten SCR Katalysator statt, dem Ammoniak zur Reduktion zugeführt wird.Internal combustion engines, which are operated on the principle of lean-burn engine, are with excess air operated and in the oxygen-containing exhaust gases from these internal combustion engines are found again nitrogen oxides, which by means of a selective catalytic Reduction can be removed, for this purpose Ammonia used as a selective and efficient reducing agent becomes. The reduction takes place in a so-called SCR catalyst instead, the ammonia is fed to the reduction.

Bei bekannten Systemen wird Ammoniak durch Hydrolyse aus wässrigem Harnstoff gewonnen, indem der Harnstoff verdampft und über einen Katalysator zur Bildung von Ammoniak geleitet wird.at ammonia is known by aqueous hydrolysis from aqueous Urea won by the urea evaporates and over a catalyst is passed to form ammonia.

Anhand der DE 19728343 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden bekannt geworden, nach dem Ammoniak nicht aus wässrigem Harnstoff gewonnen wird, sondern an einem Metallsalz in der Form von beispielsweise Strontiumchlorid gebunden vorliegt und in einem Behälter bereitgehalten wird, der im Fahrzeug mitgeführt wird und zur Freigabe des Ammoniaks beheizt wird.Based on DE 19728343 C1 For example, there have been known a method and apparatus for selective catalytic reduction of nitrogen oxides, according to which ammonia is not recovered from aqueous urea but is bound to a metal salt in the form of, for example, strontium chloride and is kept in a container carried in the vehicle and is heated to release the ammonia.

Das Ammoniak wird dabei über eine Fluidleitung zu einer Eindüsstelle in der Abgasleitung vor dem Reduktionskatalysator geführt. Stromabwärts der Eindüsstelle mischt sich das Ammoniak mit dem Abgas und tritt dann in den Reduktionskatalysator ein, in dem dann die Stickoxide reduziert werden.The Ammonia is thereby via a fluid line to a Eindüsstelle guided in the exhaust pipe before the reduction catalyst. Downstream of the injection point, this mixes Ammonia with the exhaust gas and then enters the reduction catalyst, in which then the nitrogen oxides are reduced.

In der Fluidleitung kann ein Ventil vorgesehen sein, welches die Einleitung von Ammoniak in die Fluidleitung ermöglicht oder unterbindet. In der Fluidleitung oder auch Dosierleitung kommt es zu Druckschwankungen und Pulsationen, die zu einer Rückströmung von Abgas aus der Abgasleitung in die Dosierleitung führen.In the fluid line may be provided a valve which initiates of ammonia in the fluid line allows or prevents. In the fluid line or dosing line there are pressure fluctuations and pulsations leading to a backflow of Lead exhaust gas from the exhaust pipe into the dosing line.

Im Abgas befindet sich Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid, so dass es auch zu Rückströmung dieser Bestandteile in die Dosierleitung kommt. Aufgrund der Anwesenheit von Ammoniak und Kohlenstoffdioxid sowie Wasserdampf kommt es zur Bildung von Ammoniumcarbonat, welches eine Kristallstruktur besitzt und sich in der Form eines weißen Pulvers in der Dosierleitung absetzt.in the Exhaust gas is water vapor and carbon dioxide, so it also to backflow of these components in the Dosing line comes. Due to the presence of ammonia and carbon dioxide as well as water vapor it comes to the formation of ammonium carbonate, which has a crystal structure and is in the shape of a white Powder settles in the dosing line.

Die Darstellung von Ammoniumcarbonat in der Dosierleitung kann dazu führen, dass sich diese zusetzt und verstopft, so dass letztlich kein Ammoniak mehr zur Stickoxidreduktion in dem Reduktionskatalysator zur Verfügung steht.The Representation of ammonium carbonate in the dosing line can do so cause these to become clogged and clogged, so that ultimately no more ammonia for nitrogen oxide reduction in the reduction catalyst is available.

Der vorliegenden Erfindung liegt zur Beseitigung dieses Problems die Aufgabe zu Grunde, die Vorrichtung zur selektiven katalytischen NOx Reduktion derart weiterzubilden, dass in der Fluidleitung auftretende Ablagerungen beseitigt werden können.Of the present invention is to eliminate this problem the Task underlying the device for selective catalytic NOx reduction in such a way that occurring in the fluid line Deposits can be eliminated.

Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.The Invention has the solution to this problem in the claim 1 specified characteristics. Advantageous embodiments thereof are described in the further claims.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung vor zur selektiven katalytischen NOx Reduktion in sauerstoffhaltigem Abgas mittels gasförmigem Ammoniak und einem Reduktionskatalysator, mit einer Fluidleitung zur Einbringung von Ammoniak in eine Eindüsstelle einer Abgasleitung stromaufwärts des Reduktionskatalysators, wobei die Vorrichtung Mittel besitzt zur Aufheizung der Fluidleitung stromaufwärts der Eindüsstelle bis mindestens auf eine Zersetzungstemperatur von in der Fluidleitung auftretenden Ablagerungen.The The invention provides a device for selective catalytic NOx reduction in oxygen-containing exhaust gas by means of gaseous Ammonia and a reduction catalyst, with a fluid line to Introduction of ammonia into an injection point of an exhaust pipe upstream of the reduction catalyst, wherein the device Means has for heating the fluid line upstream the injection point to at least a decomposition temperature of deposits occurring in the fluid line.

Bei den Ablagerungen handelt es sich ganz allgemein um Substanzen, die sich aus dem zugemischten Ammoniak und Bestandteilen im Abgas bilden können, beispielsweise Ammoniumcarbonat, welches sich als Pulver an der Wand der Dosierleitung abgelagert. Wiederholte Ablagerungen führen zur Bildung eines Pulverkuchens, der den Durchlassquerschnitt der Dosierleitung allmählich verschließt, bis letztlich kein Ammoniak mehr durch die Dosierleitung hindurch treten kann.at The deposits are generally substances that form from the admixed ammonia and constituents in the exhaust gas can, for example, ammonium carbonate, which as Powder deposited on the wall of the dosing line. Repeated deposits lead to the formation of a powder cake, the passage cross-section gradually closes the dosing line until Finally, no more ammonia to pass through the dosing can.

Nach der Erfindung ist nun eine Vorrichtung zur Reduktion von Stickoxiden vorgesehen, die Mittel aufweist, die die Fluidleitung stromaufwärts der Eindüsstelle bis mindestens auf eine Zersetzungstemperatur von diesen in der Fluidleitung auftretenden Ablagerungen aufheizen können. Durch die Beheizung der Fluidleitung wird erreicht, dass sich die Ablagerungen zersetzen, im Falle von Ammoniumcarbonat die Ablagerungen also zerfallen in Ammoniak, Kohlenstoffdioxid und Wasser.To The invention is now a device for the reduction of nitrogen oxides provided, the means comprising the fluid line upstream the injection point to at least a decomposition temperature from these deposits in the fluid line heat up can. By heating the fluid line is achieved that the deposits decompose, in the case of ammonium carbonate The deposits thus decompose into ammonia, carbon dioxide and Water.

Das in der Fluidleitung in Richtung zur Abgasleitung geführte Ammoniak nimmt diese Zersetzungsprodukte dann in Strömungsrichtung mit, also wieder in Richtung zur Abgasleitung hin, so dass das Problem des sich Anhäufens von Ablagerungen in der Dosierleitung vermieden ist.The guided in the fluid line in the direction of the exhaust pipe Ammonia then takes these decomposition products in the flow direction with, so back towards the exhaust pipe, so the problem the accumulation of deposits in the dosing line is avoided.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Mittel die Fluidleitung bis zu einem Bereich stromaufwärts der Eindüsstelle aufheizen, an dem die Bildung von Ablagerungen zumindest weit gehend beendet ist, also Ablagerungen zumindest weit gehend nicht mehr beobachtet werden können. Die Bildung von Ablagerungen in der Dosierleitung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Eindüsstelle ab, so dass es ausreichend ist, dass die Mittel die Fluidleitung nur bis etwa in diesem Bereich der Dosierleitung zuzüglich eines optionalen Sicherheitsabstands aufheizen. Die Stelle, bis zu der mit einem wesentlichen Aufbau von Ammoniumcarbonat in der Dosierleitung zu rechnen ist, kann empirisch durch Beobachtung ermittelt werden.To In a further development of the invention, it is provided that the funds the fluid line up to an area upstream of the Heat up the injection point, where the formation of deposits at least largely finished, so deposits at least far can no longer be observed. The education Deposits in the dosing line increases with increasing distance from the injection point, so it is sufficient that the means the fluid line only to about this area of the dosing plus an optional safety distance. The site, up to that with a substantial build up of ammonium carbonate in The dosing line is to be calculated empirically by observation be determined.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Mittel die Fluidleitung stromaufwärts der Eindüsstelle bis zu einer die Fluidleitung entgegen der Strömungsrichtung des Ammoniaks in Richtung zur Abgasleitung verschließenden Ventileinrichtung aufheizen. Es ist also nach der Erfindung auch vorgesehen, dass sich in der Dosierleitung eine Ventileinrichtung befindet, die eine Rückströmung von Abgas aus der Abgasleitung in die Dosierleitung nur bis zum Bereich der Ventileinrichtung gestattet und eine weitere Rückströmung dadurch verhindert wird, dass die Ventileinrichtung beispielsweise aufgrund der Rückströmung von Abgas in die Dosierleitung automatisch verschlossen wird, es sich also bei der Ventileinrichtung um ein Rückschlagventil handeln kann.To In a further development of the invention, it is provided that the funds the fluid line upstream of the injection point up to one the fluid line against the flow direction of the ammonia closing in the direction of the exhaust pipe Heat valve device. It is also according to the invention provided that in the dosing a valve device is located, which is a backflow of exhaust the exhaust pipe in the dosing only to the area of the valve device allowed and a further backflow thereby prevents the valve device, for example due to the return flow of exhaust gas into the dosing line is automatically closed, so it is at the valve device can act around a check valve.

Die zur Beheizung der Dosierleitung vorgesehenen Mittel können bei einer solchen Ausführungsform auch die Ventileinrichtung auf eine Temperatur aufheizen, die mindestens der Zersetzungstemperatur der Ablagerungen entspricht. Die Ventileinrichtung selbst bleibt auf diese Weise auch frei von Ablagerungen.The means provided for heating the dosing line in such an embodiment, the valve device to a temperature at least the decomposition temperature corresponds to the deposits. The valve device itself remains in this way also free of deposits.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch vorgesehen, dass in der Dosierleitung eine Ventileinrichtung zur Dosierung von Ammoniak vorgesehen ist, so dass die Mittel auch zur Beheizung dieser Ventileinrichtung ausgebildet sein können.To a development of the invention it is also envisaged that in the dosing a valve device for dosing of ammonia is provided, so that the means also for heating this valve device can be trained.

Die Mittel können ganz allgemein eine Heizeinrichtung aufweisen, die mittels elektrischer Energie beheizbar ist, die beispielsweise aus dem Bordspannungsnetz eines Kraftfahrzeugs stammt, in dem die Vorrichtung angeordnet ist.The Means can generally have a heating device, which is heated by means of electrical energy, for example comes from the on-board voltage network of a motor vehicle, in which the Device is arranged.

Nach einer Ausführungsform können die Mittel auch mittels Wärme aus einem Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine beheizbar sein, also die Dosierleitung über beispielsweise eine Kühlmittel der Brennkraftmaschine führende Fluidleitung beheizt werden kann.To According to one embodiment, the means can also by means of Heat from a cooling circuit of an internal combustion engine be heated, so the dosing over example leading a coolant of the internal combustion engine Fluid line can be heated.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch vorgesehen, dass die Mittel mittels Wärme aus der Abgasleitung selbst beheizbar sind. Zu diesem Zweck kann für eine Wärmeübertragung aus der heißen Abgasleitung auf die Dosierleitung Sorge getragen werden.To a development of the invention, it is also contemplated that the Means by means of heat from the exhaust pipe itself heated are. For this purpose can for a heat transfer from the hot exhaust pipe on the dosing care be worn.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch vorgesehen, dass die Fluidleitung zumindest entlang eines Teilbereichs ihrer Längserstreckung benachbart zur Abgasleitung weit gehend vertikal verlaufend angeordnet ist. Eine solche Anordnung besitzt den Vorteil, dass in dem vertikal verlaufenden Teilstück der Dosierleitung gebildete Ablagerungen über die Schwerkraft und beim Betrieb der Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug mit den dort unvermeidbaren Erschütterungen in Richtung zur Abgasleitung hin abtransportiert werden.To a development of the invention, it is also contemplated that the Fluid line adjacent at least along a portion of its longitudinal extent is arranged largely vertically extending to the exhaust pipe. Such an arrangement has the advantage that in the vertical extending portion of the dosing over deposits formed the gravity and the operation of the device in a motor vehicle with the unavoidable vibrations in the direction there be transported away to the exhaust pipe.

Wenn es gewünscht sein sollte, dass die Fluidleitung über in der Abgasleitung vorhandene Wärme aufgeheizt wird, kann nach einer Weiterbildung der Erfindung die Fluidleitung zumindest entlang eines Teilbereichs ihrer Längserstreckung weit gehend parallel zur Abgasleitung angeordnet sein, so dass es zur Wärmeübertragung von der heißen Abgasleitung auf die Fluidleitung kommt.If It should be desired that the fluid line over in the exhaust pipe existing heat is heated, can according to a development of the invention, the fluid line at least along a portion of its longitudinal extent far be arranged parallel to the exhaust pipe, so that it Heat transfer from the hot exhaust pipe on the fluid line comes.

Schließlich ist es im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, dass die Mittel zum Aufheizen der Fluidleitung auf eine Temperatur von mindestens 58 Grad Celsius ausgebildet sind. Bei dieser Temperatur zerfällt in der Dosierleitung vorhandenes Ammoniumcarbonat vollständig in Ammoniak, Kohlenstoffdioxid und Wasser und kann von der Ammoniakströmung in Richtung zur Abgasleitung hin mitgeführt werden.After all it is also provided in the context of the invention that the means for heating the fluid line to a temperature of at least 58 degrees Celsius are formed. At this temperature decomposes in the dosing line existing ammonium carbonate completely in ammonia, carbon dioxide and water and may be from the ammonia flow be carried in the direction of the exhaust pipe.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing explained. This shows in the single figure a schematic Representation of an embodiment of the invention Contraption.

Die Vorrichtung 1 zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden weist eine Fluidleitung 2 auf, über die Ammoniak in einer gasförmigen Phase aus einem nicht näher dargestellten Speicherbehälter in Richtung zu einer Abgasleitung 3 transportiert werden kann.The device 1 for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides has a fluid line 2 on, via the ammonia in a gaseous phase from a storage container not shown in the direction of an exhaust pipe 3 can be transported.

Die Abgasleitung 3 besitzt eine Eindüsstelle 4, an der die Fluidleitung 2 in die Ab gasleitung 3 einmündet und an der demgemäß Ammoniak in einen Abgasstrom eingemischt wird, der in der Figur anhand des Pfeils 5 dargestellt ist.The exhaust pipe 3 has an injection point 4 at the fluid line 2 in the gas line 3 opens and at the ammonia is thus mixed into an exhaust gas stream, in the figure by the arrow 5 is shown.

Von dort tritt das Gemisch aus Abgas und Ammoniak in einen Reduktionskatalysator 6 ein, in welchem die im Abgasstrom enthaltenen Stickoxide reduziert werden.From there, the mixture of exhaust gas and ammonia enters a reduction catalyst 6 in which the nitrogen oxides contained in the exhaust stream are reduced.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist sowohl stromaufwärts des Reduktionskatalysators ein NOx-Sensor 7 als auch stromabwärts des Reduktionskatalysators ein weiterer NOx-Sensor 8 vorgesehen, mit dem die jeweilige Konzentration an Stickoxiden im Abgas gemessen werden kann, um die Zufuhrrate von Ammoniak in den Abgaskatalysator 6 entsprechend einstellen zu können.In the illustrated embodiment, both upstream of the reduction catalyst is a NOx sensor 7 as well as downstream of the reduction catalyst another NOx sensor 8th provided, with which the respective concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas can be measured to the rate of supply of ammonia in the catalytic converter 6 to adjust accordingly.

Über unvermeidbare Druckschwankungen in der Fluidleitung 2 kommt es im Bereich der Eindüsstelle 4 zu Rückströmungen an Abgas aus der Abgasleitung 3 in die Fluidleitung 2. Dadurch kann sich im Bereich zwischen der Eindüsstelle 4 und einem bei der dargestellten Ausführungsform in der Fluidleitung 2 vorgesehenen Rückschlagventil 9 Ammoniumcarbonat bilden, welches die Fluidleitung 2 allmählich zusetzt und schließlich dazu führen würde, dass kein Ammoniak mehr durch die Fluidleitung 2 zur Abgasleitung 3 transportiert werden kann.Over unavoidable pressure fluctuations in the fluid line 2 it comes in the area of the injection point 4 to backflows of exhaust gas from the exhaust pipe 3 in the fluid line 2 , This may result in the area between the injection point 4 and one in the illustrated embodiment in the fluid line 2 provided check valve 9 Ammonium carbonate form, which is the fluid line 2 gradually added and eventually would cause no more ammonia through the fluid line 2 to the exhaust pipe 3 can be transported.

Um hier Abhilfe zu schaffen, besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 lediglich schematisch dargestellte Mittel 10 zur Beheizung der Fluidleitung 2 in dem Bereich, der für die Bildung von Ammoniumcarbonat anfällig ist.To remedy this situation, the device according to the invention has 1 only schematically illustrated means 10 for heating the fluid line 2 in the region susceptible to the formation of ammonium carbonate.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist dies der Bereich zwischen der Eindüsstelle 4 und dem Rückschlagventil 9, welches ein weiteres Eindringen von Kohlenstoffdioxid und Wasser aus dem Abgas in Richtung stromaufwärts der Fluidleitung 2 verhindert.In the illustrated embodiment, this is the area between the injection site 4 and the check valve 9 , which further penetration of carbon dioxide and water from the exhaust gas in the direction upstream of the fluid line 2 prevented.

Da sich aber in dem gesamten Bereich der Fluidleitung 2, den die genannten Bestandteile aus dem Abgas erreichen können, Ammoniak befindet, kann sich hier auch Ammoniumcarbonat bilden. Aus diesem Grund ist bei der dargestellten Ausführungsform der Bereich zwischen der Eindüsstelle 4 und einem Teilbereich stromaufwärts des Rückschlagventils 9 mit den Mitteln 10 versehen, über die dieser Bereich so über die Zufuhr von Wärmeenergie aufgeheizt werden kann, dass sich das Ammoniumcarbonat zersetzt und zwar in Ammoniak, Wasser und Kohlenstoffdioxid.But because in the entire area of the fluid line 2 , which can reach the said components from the exhaust gas, ammonia, here can also form ammonium carbonate. For this reason, in the illustrated embodiment, the area between the injection point 4 and a portion upstream of the check valve 9 with the means 10 over which this area can be heated by the supply of heat energy that the ammonium carbonate decomposes in ammonia, water and carbon dioxide.

Die in der Fluidleitung 2 in Richtung zur Abgasleitung 3 stattfindende Ammoniakströmung kann dann diese zersetzten Partikel in Richtung zur Abgasleitung 3 mitnehmen und somit der Einleitung in den Reduktionskatalysator 6 zuführen. Die Anhäufung von Ammoniumcarbonat in dem Bereich der Fluidleitung 2, der hierfür anfällig ist, wird auf diese Weise vermieden. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln 10 um eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung, mit der der beheizte Bereich auf eine Temperatur von mindestens 58 Grad Celsius aufgeheizt werden kann, da es bei dieser Temperatur zum Zerfall von Ammoniumcarbonat kommt. Es kann sich hier beispielsweise um eine die Fluidleitung und das Rückschlagventil einschließende Heizwendel handeln.The in the fluid line 2 towards the exhaust pipe 3 then taking ammonia flow can then these decomposed particles in the direction of the exhaust pipe 3 take along and thus the introduction into the reduction catalyst 6 respectively. The accumulation of ammonium carbonate in the area of the fluid line 2 which is susceptible to this is avoided in this way. In the illustrated embodiment, the means are 10 to an electrically operated heater, with which the heated area can be heated to a temperature of at least 58 degrees Celsius, since it comes at this temperature to the decomposition of ammonium carbonate. This may be, for example, a heating coil enclosing the fluid line and the check valve.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung macht es daher möglich, die Ablagerung von Ammoniumcarbonat in der Dosierleitung oder Fluidleitung 2 zu vermeiden.The device according to the invention therefore makes it possible to deposit ammonium carbonate in the metering line or fluid line 2 to avoid.

Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.Regarding not explained in detail above Features of the invention is otherwise expressly to the claims and the drawing.

11
Vorrichtungcontraption
22
Fluidleitungfluid line
33
Abgasleitungexhaust pipe
44
EindüsstelleEindüsstelle
55
Pfeilarrow
66
Reduktionskatalysatorreduction catalyst
77
NOx-SensorNOx sensor
88th
NOx-SensorNOx sensor
99
Rückschlagventilcheck valve
1010
Mittel, HeizeinrichtungMedium, heater

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19728343 C1 [0004] - DE 19728343 C1 [0004]

Claims (10)

Vorrichtung zur selektiven katalytischen NOx Reduktion in sauerstoffhaltigem Abgas mittels gasförmigem Ammoniak und einem Reduktionskatalysator (6), mit einer Fluidleitung (2) zur Einbringung von Ammoniak in eine Eindüsstelle (4) einer Abgasleitung (3) stromaufwärts des Reduktionskatalysators (6), gekennzeichnet durch Mittel (10) zur Aufheizung der Fluidleitung (2) stromaufwärts der Eindüsstelle (4) bis mindestens auf eine Zersetzungstemperatur von in der Fluidleitung (2) auftretenden Ablagerungen.Device for selective catalytic NOx reduction in oxygen-containing exhaust gas by means of gaseous ammonia and a reduction catalyst ( 6 ), with a fluid line ( 2 ) for the introduction of ammonia into an injection point ( 4 ) an exhaust pipe ( 3 ) upstream of the reduction catalyst ( 6 ), characterized by means ( 10 ) for heating the fluid line ( 2 ) upstream of the injection point ( 4 ) to at least a decomposition temperature of in the fluid line ( 2 ) occurring deposits. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) die Fluidleitung (2) bis zu einem Bereich stromaufwärts der Eindüsstelle (4) aufheizen, an dem die Bildung von Ablagerungen weitgehend beendet ist.Device according to claim 1, characterized in that the means ( 10 ) the fluid line ( 2 ) to an area upstream of the injection point ( 4 ) on which the formation of deposits is largely completed. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) die Fluidleitung (2) stromaufwärts der Eindüsstelle (4) bis zu einer die Fluidleitung (2) entgegen der Strömungsrichtung des Ammoniaks in Richtung zur Abgasleitung (3) verschließenden Ventileinrichtung (9) aufheizen.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 10 ) the fluid line ( 2 ) upstream of the injection point ( 4 ) to one the fluid line ( 2 ) counter to the flow direction of the ammonia in the direction of the exhaust pipe ( 3 ) closing valve device ( 9 ) Warm up. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) eine in der Fluidleitung (2) angeordnete und die Strömungsrichtung des Ammoniaks in Richtung zur Abgasleitung freigebende Ventileinrichtung aufheizen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 10 ) one in the fluid line ( 2 ) and heat the flow direction of the ammonia in the direction of the exhaust pipe releasing valve means. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) mittels elektrischer Energie beheizbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 10 ) can be heated by means of electrical energy. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) mittels Wärme aus einem Kühlkreislauf einer Brennkraftma schine beheizbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 10 ) are heated by means of heat from a cooling circuit of a Brennkraftma machine. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) mittels Wärme aus der Abgasleitung beheizbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 10 ) are heatable by means of heat from the exhaust pipe. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (2) zumindest entlang eines Teilbereichs ihrer Längserstreckung benachbart zur Abgasleitung (3) weitgehend vertikal verlaufend angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid line ( 2 ) at least along a portion of its longitudinal extent adjacent to the exhaust pipe ( 3 ) is arranged largely vertically. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (2) zumindest entlang eines Teilbereichs ihrer Längserstreckung weitgehend parallel zur Abgasleitung (3) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid line ( 2 ) at least along a portion of its longitudinal extent substantially parallel to the exhaust pipe ( 3 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagerungen Ammoniumcarbonat umfassen und die Mittel (10) zum Aufheizen der Fluidleitung (2) auf eine Temperatur von mindestens 58 Grad Celsius ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deposits comprise ammonium carbonate and the means ( 10 ) for heating the fluid line ( 2 ) are formed to a temperature of at least 58 degrees Celsius.
DE102009013260A 2009-03-14 2009-03-14 Device for selective catalytic nitrogen oxide reduction in waste gases containing oxygen, of internal combustion engine of motor vehicle, has heater heating fluid line upstream to injection position up to sediments decomposition temperature Ceased DE102009013260A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009013260A DE102009013260A1 (en) 2009-03-14 2009-03-14 Device for selective catalytic nitrogen oxide reduction in waste gases containing oxygen, of internal combustion engine of motor vehicle, has heater heating fluid line upstream to injection position up to sediments decomposition temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009013260A DE102009013260A1 (en) 2009-03-14 2009-03-14 Device for selective catalytic nitrogen oxide reduction in waste gases containing oxygen, of internal combustion engine of motor vehicle, has heater heating fluid line upstream to injection position up to sediments decomposition temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009013260A1 true DE102009013260A1 (en) 2010-09-16

Family

ID=42557993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009013260A Ceased DE102009013260A1 (en) 2009-03-14 2009-03-14 Device for selective catalytic nitrogen oxide reduction in waste gases containing oxygen, of internal combustion engine of motor vehicle, has heater heating fluid line upstream to injection position up to sediments decomposition temperature

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009013260A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012150395A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line and vehicle fitted with this line
FR2974847A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for diesel engine of thermal vehicle, has tube supporting snap-on element, and non-return valve for preventing increase of particles toward reservoir, and heat resistor placed around valve for heating valve
FR2974849A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for diesel engine of thermal vehicle, has tube fixed by one of its ends at pipe, and non-return valve preventing increase of particles toward reservoir, where tube portion is placed in fiber insulation along pipe
FR2974848A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for use with nitrogen oxide selective catalytic reduction system in diesel engine of thermal vehicle, has non-return valve preventing increase of particles toward reservoir, and heat exchanger placed around valve to heat valve
FR2974850A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for diesel vehicle, has tube for supplying reducing agent from reservoir to exhaust pipe, and non-return valve for preventing return of particles toward reservoir, where tube portion between ends of tube extends along pipe
EP2573348A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-27 Peugeot Citroën Automobiles Sa Arrangement for supplying a reducing gas in the exhaust line of a combustion engine
FR2989419A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa System for injecting gas reagent in exhaust line of thermal engine of car, has pipe whose one portion is equipped in vicinity of exhaust line with valve, where two valves are jointly controlled by control unit
FR3087836A1 (en) * 2018-10-26 2020-05-01 Faurecia Systemes D'echappement INJECTOR FOR INJECTING A GASEOUS REDUCING AGENT INTO AN EXHAUST GAS STREAM, COMPRISING AT LEAST ONE ANTI-REFLUX DEVICE

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4432577A1 (en) * 1994-09-13 1996-03-14 Siemens Ag Assembly for introduction of liq. into selective catalytic redn. assembly
DE19728343C1 (en) 1997-07-03 1999-04-15 Bosch Gmbh Robert Method and device for selective catalytic NOx reduction
WO1999056858A2 (en) * 1998-04-30 1999-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for catalytic reduction of nitrogen oxide
DE102004050763A1 (en) * 2004-10-16 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Improved treatment of auxiliaries for NOx reduction
DE102006060314A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Robert Bosch Gmbh Device for conveying fluid media at low temperatures
DE102008001161A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Device for accommodating e.g. ammonium carbonate, in generator in diesel engine of diesel fuel operated vehicle, has line guiding gas to catalyst and is tempered and/or heated, and container that is provided with two chambers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4432577A1 (en) * 1994-09-13 1996-03-14 Siemens Ag Assembly for introduction of liq. into selective catalytic redn. assembly
DE19728343C1 (en) 1997-07-03 1999-04-15 Bosch Gmbh Robert Method and device for selective catalytic NOx reduction
WO1999056858A2 (en) * 1998-04-30 1999-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for catalytic reduction of nitrogen oxide
DE102004050763A1 (en) * 2004-10-16 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Improved treatment of auxiliaries for NOx reduction
DE102006060314A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Robert Bosch Gmbh Device for conveying fluid media at low temperatures
DE102008001161A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Device for accommodating e.g. ammonium carbonate, in generator in diesel engine of diesel fuel operated vehicle, has line guiding gas to catalyst and is tempered and/or heated, and container that is provided with two chambers

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012150395A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line and vehicle fitted with this line
FR2974847A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for diesel engine of thermal vehicle, has tube supporting snap-on element, and non-return valve for preventing increase of particles toward reservoir, and heat resistor placed around valve for heating valve
FR2974849A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for diesel engine of thermal vehicle, has tube fixed by one of its ends at pipe, and non-return valve preventing increase of particles toward reservoir, where tube portion is placed in fiber insulation along pipe
FR2974848A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for use with nitrogen oxide selective catalytic reduction system in diesel engine of thermal vehicle, has non-return valve preventing increase of particles toward reservoir, and heat exchanger placed around valve to heat valve
FR2974850A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Exhaust line for diesel vehicle, has tube for supplying reducing agent from reservoir to exhaust pipe, and non-return valve for preventing return of particles toward reservoir, where tube portion between ends of tube extends along pipe
EP2573348A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-27 Peugeot Citroën Automobiles Sa Arrangement for supplying a reducing gas in the exhaust line of a combustion engine
FR2980520A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa DEVICE FOR SUPPLYING AN EXHAUST DUCT OF A GASEOUS REDUCER COMBUSTION ENGINE
FR2989419A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa System for injecting gas reagent in exhaust line of thermal engine of car, has pipe whose one portion is equipped in vicinity of exhaust line with valve, where two valves are jointly controlled by control unit
FR3087836A1 (en) * 2018-10-26 2020-05-01 Faurecia Systemes D'echappement INJECTOR FOR INJECTING A GASEOUS REDUCING AGENT INTO AN EXHAUST GAS STREAM, COMPRISING AT LEAST ONE ANTI-REFLUX DEVICE
CN111102044A (en) * 2018-10-26 2020-05-05 富尔西亚排气系统公司 Injector for injecting a gaseous reducing agent into an exhaust gas flow
US11111835B2 (en) 2018-10-26 2021-09-07 Faurecia Systemes D'echappement Injector for injecting a gaseous reducing agent into an exhaust gas stream, comprising at least one anti-backflow device
CN111102044B (en) * 2018-10-26 2021-11-09 富尔西亚排气系统公司 Injector for injecting a gaseous reducing agent into an exhaust gas flow

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009013260A1 (en) Device for selective catalytic nitrogen oxide reduction in waste gases containing oxygen, of internal combustion engine of motor vehicle, has heater heating fluid line upstream to injection position up to sediments decomposition temperature
EP2907564B1 (en) Method for cleaning diesel engine exhaust gases
DE102009003293B4 (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
EP1008732B1 (en) Apparatus and method for after-treatment of exhaust gases of a lean burn internal combustion engine
DE19827678B4 (en) Emission control system for removing exhaust gases from combustion units
DE102014103678B4 (en) COMPACT EXHAUST TREATMENT SYSTEM FOR A DIESEL ENGINE
DE102009042087B4 (en) Exhaust gas purifier and cleaning system and method of operating same
DE102012006448B4 (en) Method for use in connection with an exhaust aftertreatment system
DE102009046370A1 (en) Method and arrangement for exhaust gas recirculation in an internal combustion engine
DE102015012736A1 (en) Method for operating an exhaust aftertreatment system
DE102014111310B4 (en) Exhaust mixer with integrated heating device
DE102014019427A1 (en) Process for cleaning diesel engine exhaust gases
DE102009038835A1 (en) Exhaust-gas cleaning system for reduction of pollutants in exhaust gases of internal-combustion engine, has exhaust strand, in which exhaust gas outlet of internal combustion engine
DE102007044610A1 (en) Method for detecting the minimum opening time of a reducing agent supply device in an exhaust aftertreatment system with an SCR catalyst
WO2019068851A1 (en) Method for operating an exhaust gas post treatment system of a diesel engine and exhaust gas post treatment system
DE102009035304C5 (en) System for purifying exhaust gas
DE102007034316A1 (en) Reducing agent i.e. aqueous urea solution, inserting component for use in exhaust gas line, has device provided for producing gas flow that flows over wall of supply nozzle additional to reducing agent flow
DE102014002750A1 (en) decomposition chamber
DE102013106205A1 (en) Exhaust gas purification device for an internal combustion engine
DE102015108896B4 (en) Exhaust aftertreatment system and associated operating procedure
DE102019102343A1 (en) EXHAUST NOx REDUCTION BY USING AN IMPROVED DEF
DE102016218710A1 (en) Method for emptying an exhaust aftertreatment device
DE102007056202A1 (en) Exhaust after-treatment device for an internal combustion engine and method for the after-treatment of exhaust gases of an internal combustion engine
EP1859131B1 (en) Method for exhaust gas treatment for diesel engines or similar and device for carrying out said method
DE102017106757A1 (en) System and method for exhaust treatment of combustion devices

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final