DE102013113297B4

DE102013113297B4 - Verfahren zum Behandeln eines Abgases

Info

Publication number: DE102013113297B4
Application number: DE102013113297.9A
Authority: DE
Inventors: Chang H. Kim; Steven J. Schmieg; Eugene V. Gonze; Michael J. Paratore
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2019-09-12
Anticipated expiration: 2033-12-03
Also published as: US9376948B2; DE102013113297A1; US20150000253A1

Abstract

Verfahren zum Behandeln eines Abgases, das von einem Verbrennungsmotor (14) eines Fahrzeugs (16) erzeugt wird, wobei das Verfahren umfasst, dass:
das Abgas durch einen ersten Reaktor (32) für nichtthermisches Plasma gefördert wird, der benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem Verbrennungsmotor (14) des Fahrzeugs (16) angeordnet ist, wobei das Abgas Stickstoffmonoxid aufweist und zwischen:
einem ersten Zustand (40), bei dem das Abgas eine Kaltstarttemperatur besitzt, die kleiner als oder gleich 150°C ist; und
einem zweiten Zustand (42), bei dem das Abgas eine Betriebstemperatur besitzt, die größer als 150°C ist, überführbar ist;
ausschließlich während des ersten Zustandes (40) mit dem ersten Reaktor (32) nichtthermisches Plasma erzeugt wird und das Abgas mit dem nichtthermischen Plasma in Kontakt gebracht wird, wodurch das Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oxidiert wird und ein erstes Abflussgas gebildet wird, das Stickstoffdioxid aufweist;
das erste Abflussgas durch einen zweiten Reaktor (34) gefördert wird, der einen Dieseloxidationskatalysator aufweist und benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem ersten Reaktor (32) angeordnet ist;
gleichzeitig zum Fördern das Stickstoffdioxid in dem zweiten Reaktor (34) während ausschließlich des ersten Zustandes gespeichert wird; und
nach dem Speichern das Stickstoffdioxid von dem zweiten Reaktor (34) während ausschließlich des zweiten Zustandes freigesetzt wird, wobei das nichtthermische Plasma während des zweiten Zustandes (42) nicht mehr erzeugt wird;
wobei während ausschließlich dem zweiten Zustand (42) das Abgas durch den ersten Reaktor (32) gefördert wird, um ein erwärmtes Abgas zu bilden, das Stickstoffmonoxid aufweist und frei von Stickstoffdioxid ist,
wobei während ausschließlich dem zweiten Zustand (42) das erwärmte Abgas und der Dieseloxidationskatalysator (34) in Kontakt gebracht werden, wodurch das Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oxidiert und ein zweites Abflussgas gebildet wird, das während ausschließlich dem zweiten Zustand (42) durch einen dritten Reaktor (36), der einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion aufweist und benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem zweiten Reaktor (34) angeordnet ist, gefördert wird und mit diesem in Kontakt gebracht wird, wodurch das Stickstoffmonoxid und das Stickstoffdioxid zu Stickstoffgas reduziert werden und ein drittes Abflussgas gebildet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren zum Behandeln eines Abgases, das von einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs erzeugt wird.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren, wie Dieselmotoren, benzinbetriebene Motoren oder andere mager verbrennende Motoren können bei Luft/Kraftstoff-Massenverhältnissen betrieben werden, die höher als stöchiometrisch sind. Derartige Motoren umfassen allgemein mehrere Kolben, die jeweils in einem jeweiligen Zylinder angeordnet sind, in welchem Luft und Kraftstoff sequentiell zur Verbrennung eingeführt werden. Die Verbrennung erzeugt ein Abgas, das kontinuierlich von dem Verbrennungsmotor durch einen Abgaskrümmer an eine Abgasleitung zum schließlichen Austrag an die Umgebung ausgestoßen werden kann.
Da derartige Motoren bei Luft/Kraftstoff-Massenverhältnissen, die höher als stöchiometrisch sind, betrieben werden können, kann das resultierende Abgas eine vergleichsweise höhere Menge an Sauerstoff, Wasser und Stickoxiden (NO_x), z.B. Stickstoffmonoxid (NO) und/oder Stickstoffdioxid (NO₂) aufweisen, als das Abgas eines Verbrennungsmotors, der bei einem anderen Luft/Kraftstoff-Massenverhältnis betrieben wird.
Aus der JP 2004-181 418 A ist beispielsweise ein Verfahren bekannt geworden, bei dem Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid mittels Plasma oxidiert und in einem Speicher gespeichert wird, aus dem es anschließend an die Kaltstartphase desorbiert wird.
Ferner geht aus der DE 100 09 730 A1 ein Abgasbehandlungssystem mit einem Plasmareaktor und einem Oxidationskatalysator hervor, der Platin enthält, wobei bei einem Motorstart der Plasmareaktor aktiviert wird, so dass langlebige oxidative Radikale und reaktive teiloxidierte Schadstoffprodukte produziert werden, die dann auf den Katalysator einwirken. Weiteren Stand der Technik bilden die WO 2008/ 047 170 A1 und FR 2 970 298 A1 .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von diesem Stand der Technik dafür zu sorgen, dass die Abgasbehandlung verbessert wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren, das das erste Abflussgas und der Dieseloxidationskatalysator in Kontakt gebracht werden, um dadurch ein Zwischen-Abflussgas zu bilden. Das Verfahren umfasst auch, dass das Zwischen-Abflussgas durch einen dritten Reaktor gefördert wird. Der dritte Reaktor umfasst einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion und ist benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem zweiten Reaktor angeordnet. Ferner umfasst gleichzeitig zu dem Fördern des Zwischen-Abflussgases das Verfahren ein Speichern des Stickstoffdioxids in dem dritten Reaktor während ausschließlich des ersten Zustandes. Nach dem Speichern des Stickstoffdioxids in dem zweiten Reaktor und dem dritten Reaktor umfasst das Verfahren ein Freisetzen des Stickstoffdioxids von dem zweiten Reaktor und dem dritten Reaktor während ausschließlich des zweiten Zustandes. Ferner umfasst das Verfahren ein Reduzieren des Stickstoffmonoxids und Stickstoffdioxids zu Stickstoffgas und einen Austrag von Stickstoffgas von dem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs.
Ein Fahrzeug weist einen Verbrennungsmotor auf, der zur Erzeugung des Abgases während des Betriebs konfiguriert ist. Das Fahrzeug weist auch den ersten Reaktor auf, der benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem Verbrennungsmotor angeordnet ist. Der erste Reaktor weist das nichtthermische Plasma auf und ist zur Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid während ausschließlich des ersten Zustandes konfiguriert. Das Fahrzeug weist ferner ein erstes Abflussgas auf, das im Wesentlichen frei von Stickstoffmonoxid ist, Stickstoffdioxid aufweist und von dem ersten Reaktor während des ersten Zustandes förderbar ist. Das Fahrzeug weist auch ein erwärmtes Abgas auf, das Stickstoffmonoxid aufweist, im Wesentlichen frei von Stickstoffdioxid ist und von dem ersten Reaktor während des zweiten Zustandes förderbar ist. Zusätzlich weist das Fahrzeug einen zweiten Reaktor auf, der benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem ersten Reaktor angeordnet ist. Der zweite Reaktor weist einen Dieseloxidationskatalysator auf und ist zur Oxidation des Stickstoffmonoxids zu Stickstoffdioxid während ausschließlich des zweiten Zustandes konfiguriert. Das Fahrzeug weist auch Stickstoffdioxid auf, das in dem zweiten Reaktor während ausschließlich des ersten Zustandes gespeichert ist.
Figurenliste

1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Behandeln eines Abgases, das von einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs erzeugt wird; und
2 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs, das betreibbar ist, um das Abgas für das Verfahren von 1 zu erzeugen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bezug nehmend auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, ist ein Verfahren 10 zum Behandeln eines Abgases 12, das von einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs (2) erzeugt wird, allgemein in 1 gezeigt, und ein Fahrzeug 16, das betreibbar ist, um das Abgas 12 zu erzeugen, ist allgemein in 2 gezeigt. Das Verfahren 10 kann für Fahrzeuge 16 nützlich sein, die einen Verbrennungsmotor 14 aufweisen, der bei Luft/Kraftstoff-Massenverhältnissen, die größer als stöchiometrisch sind, betreibbar ist, d.h. mit Luft-Kraftstoff-Gemischen betreibbar ist, die vergleichsweise mehr Luft als Kraftstoff aufweisen, wie Kompressionszündungsmotoren mit Direkteinspritzung, Dieselmotoren und andere mager verbrennende Motoren. Das Verfahren 10 kann insbesondere für derartige Verbrennungsmotoren 14 nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 14 nützlich sein, d.h. wenn der Verbrennungsmotor 14 vor einem Start des Verbrennungsmotors 14 nicht betrieben worden ist und/oder wenn eine Betriebstemperatur des Abgases 12 geringer als etwa 150°C ist.
Bezug nehmend auf 2 kann der Verbrennungsmotor 14 des Fahrzeugs das Abgas 12 während der Verbrennung erzeugen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 16 ein dieselmotorbetriebener offener Leichtlastkraftwagen sein und/oder kann als ein Fahrzeug mit äußerst geringen Emissionen (SULEV von engl.: „super ultra low emission vehicle“) klassifiziert sein. Während des Betriebs kann der Verbrennungsmotor 14 mit Dieselkraftstoff, der in einem Kraftstofftank 18 gespeichert ist, beliefert werden, und kann Leistung durch ein Getriebe 20 und einen Endantrieb 22 an ein oder mehrere Räder 24 des Fahrzeugs 16 übertragen. Insbesondere kann der Verbrennungsmotor 14 eine Mehrzahl von Kolben (nicht gezeigt) aufweisen, die jeweils für eine Hubbewegung in einem jeweiligen Zylinder (nicht gezeigt) während der Verbrennung eines Gemisches aus Luft und Kraftstoff in jedem jeweiligen Zylinder konfiguriert sind. Das Abgas 12 kann ein Nebenprodukt einer derartigen Verbrennung sein, und das Abgas 12 kann in der Richtung des Pfeiles 26 von dem Abgaskrümmer 28 in eine Abgasleitung 30 zur Behandlung und zum schließlichen Austrag in die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 16 strömen. Dies bedeutet, das Abgas 12, das den Abgaskrümmer 28 des Verbrennungsmotors 14 verlässt, kann durch die Abgasleitung 30 und durch einen oder mehrere Reaktoren 32, 34, 36 und/oder Filter 38 gefördert oder geleitet werden, bevor es von einem Endteil der Abgasleitung 30 an die Atmosphäre freigesetzt wird.
Erneut Bezug nehmend auf 2 kann das Abgas 12 den Abgaskrümmer 28 des Verbrennungsmotors 14 verlassen. Eine Zusammensetzung des Abgases 12 kann eine Funktion des Typs von kompressionszündbarem Kraftstoff sein, z.B. Dieselkraftstoff, ein Luft/Kraftstoff-Massenverhältnis, z.B. etwa 17 : 1 und eine Verbrennungseffizienz des Gemisches von Luft und Kraftstoff in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors 14. Allgemein kann das Abgas 12 ein Gemisch aus Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, unvollständig verbrannten Kohlenwasserstoffen, Sauerstoff, Wasser, Stickstoff und Stickoxiden (NO_x), wie Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂) aufweisen. Eine repräsentative Zusammensetzung des Abgases 12 kann etwa 10 volumenbezogene Teile Sauerstoff, etwa 6 volumenbezogene Teile Kohlendioxid, etwa 5 volumenbezogene Teile Wasser, etwa 0,1 volumenbezogene Teile Kohlenmonoxid, etwa 180 volumenbezogene Teile pro Million (von engl.: „parts per million“) Kohlenwasserstoffen, etwa 235 volumenbezogene Teile pro Million Stickoxiden (NO_x) und den Rest Stickstoff auf Grundlage von 100 volumenbezogenen Teilen des Abgases 12 aufweisen. Zusätzlich kann das Abgas 12 eine Mehrzahl kohlenstoffreicher Partikel und/oder Schwefeldioxid aufweisen.
Daher kann mit fortgesetztem Bezug auf 2 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 14 das Abgas 12 Stickstoffmonoxid (NO) aufweisen und kann zwischen einem ersten Zustand (allgemein mit 40 in 1 gezeigt), bei dem das Abgas 12 eine Kaltstarttemperatur besitzt, die kleiner als oder gleich etwa 150°C ist, und einem zweiten Zustand (allgemein bei 42 in 1 gezeigt) überführbar sein, bei dem das Abgas 12 eine Betriebstemperatur besitzt, die größer als etwa 150°C ist. Beispielsweise kann bei einem anfänglichen Start des Verbrennungsmotors 14 das Abgas 12 vergleichsweise kühler als die Betriebstemperatur des Abgases 12 sein, nachdem der Verbrennungsmotor 14 beispielsweise für etwa 500 Sekunden betrieben worden ist. Umgekehrt kann, nachdem der Verbrennungsmotor 14 nach einer anfänglichen Aufwärmperiode betrieben worden ist, die Betriebstemperatur größer als oder gleich etwa 150°C, z.B. zwischen etwa 150°C bis etwa 600°C, sein. Auch können Komponenten des Fahrzeugs 16, die vergleichsweise näher an dem Verbrennungsmotor 14 entlang der Abgasleitung 30 angeordnet sind, von der Kaltstarttemperatur auf die Betriebstemperatur schneller aufwärmen, als Komponenten des Fahrzeugs 16, die vergleichsweise weiter weg von dem Verbrennungsmotor 14 entlang der Abgasleitung 30 angeordnet sind.
Nun Bezug nehmend auf 1 weist das Verfahren 10 ein Fördern 44 des Abgases 12 durch einen ersten Reaktor 32 (2) auf. Der erste Reaktor 32 weist ein nichtthermisches Plasma auf und ist benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem Verbrennungsmotor 14 des Fahrzeugs angeordnet (2). Dies bedeutet, dass, wie am besten in 2 gezeigt ist und wie mit Bezug auf die Strömung von Abgas 12 in der Richtung des Pfeiles 26 beschrieben ist, der erste Reaktor 32 stromabwärts des Verbrennungsmotors 14 des Fahrzeugs angeordnet sein kann und direkt benachbart dem Verbrennungsmotor 14 angeordnet sein kann. Beispielsweise kann der erste Reaktor 32 von dem Abgaskrümmer 28 des Verbrennungsmotors 14 um etwa 5 cm bis etwa 50 cm beabstandet sein, und das Abgas 12 kann direkt von dem Abgaskrümmer 28 des Verbrennungsmotors 14 durch die Abgasleitung 30 zu dem ersten Reaktor 32 während des Betriebs des Verbrennungsmotors 14 gefördert werden.
Der erste Reaktor 32 (2) weist das nichtthermische Plasma auf und ist zur Oxidation des Stickstoffmonoxids (NO) des Abgases 12 zu Stickstoffdioxid (NO₂) während ausschließlich des ersten Zustandes 40 (1) konfiguriert, wie nachfolgend detaillierter erläutert ist. Dies bedeutet, dass der erste Reaktor 32 das Abgas 12 behandeln oder konditionieren kann, wenn das Abgas 12 eine Kaltstarttemperatur von kleiner als oder gleich etwa 150°C besitzt oder bis das Abgas 12 auf die Betriebstemperatur erwärmt ist. Wie hier verwendet, betrifft die Terminologie „nichtthermisches Plasma“ ein Plasma, das in keinem thermodynamischen Gleichgewicht steht. Das nichtthermische Plasma kann ein Gemisch aus freien Radikalen, Ionen und Elektronen aufweisen, die die Ionisierung des Abgases 12 bewirken können, wenn das Abgas 12 durch den ersten Reaktor 32 gefördert wird.
Der erste Reaktor 32 kann einen beliebiger Reaktor für nichtthermisches Plasma sein, wie ein Glühentladungsreaktor, ein Hochfrequenzentladungsreaktor, ein Reaktor mit gepulster Korona, ein Entladungsreaktor mit dielektrischer Barriere, ein Reaktor mit elektrifiziertem gepacktem Bett, ein Oberflächenentladungsreaktor und dergleichen. Während des ersten Zustandes 40 (1) kann der erste Reaktor 32 mit einer Leistungsversorgung verbunden sein und kann das nichtthermische Plasma erzeugen. Das nichtthermische Plasma kann beispielsweise durch elektrische Felder, Elektronenstrahlen, Bestrahlung mit elektromagnetischer Energie und dergleichen erzeugt werden. Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das nichtthermische Plasma des ersten Reaktors 32 durch ein elektrisches Feld erzeugt werden. Beispielsweise kann das nichtthermische Plasma durch ein elektrisches Hochspannungsfeld erzeugt werden, z.B. etwa 20 Kilovolt pro Zentimeter, das sich einer Durchbruchspannung für das Abgas 12 annähert.
Bei einem anderen Beispiel kann der erste Reaktor 32 ein Reaktor mit Koronaentladung sein, und das elektrische Feld kann ungleichförmig sein. Beispielsweise kann ein kleiner Draht (nicht gezeigt) entlang einer Länge des ersten Reaktors 32 angeordnet sein, und das elektrische Feld kann an dem Draht stark sein, wobei es mit zunehmender Distanz von dem Draht rapide abfällt und vor einem Erreichen einer Wand des ersten Reaktors 32 erlischt.
Bei einem noch weiteren Beispiel kann der erste Reaktor 32 ein Reaktor mit gepacktem Bett sein, und ein Volumen zwischen Elektroden des Reaktors mit gepacktem Bett kann mit einem dielektrischen Material, wie Perlen, gepackt sein. Somit kann das elektrische Feld an dem dielektrischen Material auf Grundlage einer Differenz der dielektrischen Konstanten des dielektrischen Materials und des Abgases 12 konzentriert sein. Das dielektrische Material kann beispielsweise Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Titan, Keramik oder Kombinationen daraus sein. Beispielsweise kann der erste Reaktor 32 mit Zirkoniumdioxidperlen und/oder Aluminiumoxidperlen gepackt sein, die zunächst mit Gamma-Aluminiumoxid beschichtet sind.
Mit fortgesetztem Bezug auf 1 weist das Verfahren 10 auch während des ersten Zustandes 40 auf, dass das Abgas 12 und das nichtthermische Plasma in Kontakt 46 gebracht werden, wodurch das Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) oxidiert wird und ein erstes Abflussgas 48 gebildet wird. Das erste Abflussgas 48 weist Stickstoffdioxid (NO₂) auf und kann von dem ersten Reaktor 32 (2) durch die Abgasleitung 30 (2) ausstoßbar, austragbar oder förderbar sein. Genauer kann das erste Abflussgas 48 im Wesentlichen frei von Stickstoffmonoxid (NO) sein und kann von dem ersten Reaktor 32 während des ersten Zustandes 40 förderbar sein.
Ohne, dass beabsichtigt ist, auf eine Theorie beschränkt zu sein, kann die Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) in dem ersten Reaktor 32 wie folgt fortschreiten. Wenn ausreichend Kohlenwasserstoffe in dem Abgas 12 vorhanden sind, das Wasser und Stickstoffmonoxid (NO) enthält, kann die durch nichtthermisches Plasma unterstützte Umwandlung von Stickstoffmonoxid (NO) durch Sauerstoff, Wasser und Kohlenwasserstoffkomponenten des Abgases 12 dominiert sein. Es können sich Sauerstoff- und Hydroxylradikale in dem nichtthermischen Plasma und der Entladung durch Elektronenstoßdissoziation von Sauerstoff und Wasser bilden. Die Sauerstoff- und Hydroxylradikale können schnell mit den Kohlenwasserstoffen reagieren, um teilweise oxidierte Kohlenwasserstoffradikale zu erzeugen. Die teilweise oxidierten Kohlenwasserstoffradikale können weiter mit Sauerstoff reagieren, um Peroxylradikale (HO₂) zu erzielen, die dann bevorzugt mit Stickstoffmonoxid (NO) reagieren können, um Stickstoffdioxid (NO₂) zu bilden. Somit kann das nichtthermische Plasma zur Oxidation des Stickstoffmonoxids (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) während ausschließlich des ersten Zustandes 40 konfiguriert sein, wie nachfolgend detaillierter erläutert ist.
Erneut Bezug nehmend auf 1 weist das Verfahren 10 auch auf, dass, nachdem das Abgas 12 und das nichtthermische Plasma in Kontakt 46 gebracht worden sind, das erste Abflussgas 48 durch einen zweiten Reaktor 34 (2) gefördert 144 wird. Der zweite Reaktor 34 weist einen Dieseloxidationskatalysator auf, ist benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem ersten Reaktor 32 (2) angeordnet und ist zur Oxidation des Stickstoffmonoxids (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 konfiguriert. Dies bedeutet, der zweite Reaktor 34 kann stromabwärts des ersten Reaktors 32 angeordnet sein. Anders gesagt kann der erste Reaktor 32 unmittelbar stromabwärts des Verbrennungsmotors 14 und stromaufwärts des zweiten Reaktors 34 angeordnet sein, so dass der erste Reaktor 32 zwischen dem Verbrennungsmotor 14 und dem zweiten Reaktor 34 angeordnet ist. Wie am besten in 2 gezeigt ist, brauchen keine weiteren Reaktoren zwischen dem ersten Reaktor 32 und dem zweiten Reaktor 34 entlang der Abgasleitung 30 angeordnet zu sein. Somit können der erste Reaktor 32 und der zweite Reaktor 34 in direkter Fluidkommunikation miteinander stehen.
Der Dieseloxidationskatalysator des zweiten Reaktors 34 (2) kann ein beliebiger geeigneter Oxidationskatalysator sein, der zur Oxidation des Stickstoffmonoxids (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 konfiguriert ist. Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Dieseloxidationskatalysator ein Gemisch aus einer Mehrzahl von Partikeln aus einem oder mehreren Platingruppenmetallen (oben dargestellt) sein, die auf Aluminiumoxid mit hoher Oberfläche abgeschieden sind. Der Dieseloxidationskatalysator kann nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und jegliches Stickstoffmonoxid (NO) oxidieren, die in dem ersten Abflussgas 48 oder einem Zwischen-Abflussgas 52 (2) vorhanden sind, wie nachfolgend detaillierter dargestellt ist. Jedoch sei angemerkt, dass der zweite Reaktor 34 das Stickstoffdioxid (NO₂) während des ersten Zustandes 40 temporär speichern kann, in welchem das Abgas 12 die Kaltstarttemperatur von kleiner als oder gleich etwa 150°C aufweist, d.h. bis das Abgas 12 auf die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C aufgewärmt ist. Ferner kann das erste Abflussgas 48, das von dem ersten Reaktor 32 während des ersten Zustandes 40 ausgestoßen wird, im Wesentlichen frei von Stickstoffmonoxid (NO) sein, da das nichtthermische Plasma des ersten Reaktors 32 jegliches Stickstoffmonoxid (NO), das in dem Abgas 12 während des ersten Zustandes 40 vorhanden ist, oxidieren kann. Daher kann das erste Abflussgas 48 durch den zweiten Reaktor 34 zur Behandlung von nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid strömen.
Mit fortgesetztem Bezug auf 1 weist das Verfahren 10 auch gleichzeitig zum Fördern 144 ein Speichern 50 des Stickstoffdioxids (NO₂) in dem zweiten Reaktor 34 (2) während ausschließlich des ersten Zustandes 40 auf. Dies bedeutet, das Stickstoffdioxid (NO₂) kann in dem zweiten Reaktor 34 gespeichert werden, während das Abgas 12 die Kaltstarttemperatur von kleiner als oder gleich etwa 150°C besitzt, d.h. während das Abgas 12 nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 14 (2) auf die Betriebstemperatur aufwärmt. Daher kann der zweite Reaktor 32 das Stickstoffdioxid (NO₂) während Perioden von temporär oder relativ geringer Abgastemperatur bei der Vorbereitung zum weiteren Erwärmen stromabwärtiger Komponenten speichern. Dies bedeutet, das nichtthermische Plasma oxidiert nur das Stickstoffmonoxid (NO) des Abgases 12, bis das Abgas 12 die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C besitzt. Nachdem das Abgas 12 die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C besitzt, wie nachfolgend detaillierter erläutert ist, kann das Abgas 12 durch den ersten Reaktor 32 strömen, und der erste Reaktor 32 braucht nicht zur Behandlung des Abgases 12 bis zu dem nächsten Kaltstart des Verbrennungsmotors 14 erforderlich zu sein.
Das Verfahren 10 (1) weist auch nach einem Speichern 50 des Stickstoffdioxids (NO₂) ein Freisetzen 54 des Stickstoffdioxids (NO₂) von dem zweiten Reaktor 34 (2) während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 auf, d.h. nachdem das Abgas 12 auf die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C erwärmt ist. Dies bedeutet, sobald das Abgas 12, der erste Reaktor 32 und der zweite Reaktor 34 (2) auf die Betriebstemperatur erwärmt sind, die zur weiteren Behandlung des Abgases 12 ausreichend ist, das von dem Verbrennungsmotor 14 (1) erzeugt ist, kann das Stickstoffdioxid (NO₂), das temporär in dem zweiten Reaktor 34 gespeichert ist, von dem zweiten Reaktor 34 freigesetzt werden. Das nichtthermische Plasma wird während des zweiten Zustandes 42 nicht mehr erzeugt, und der zweite Reaktor 34 kann das gespeicherte Stickstoffdioxid (NO₂) freisetzen.
Das Verfahren 10 kann ferner während ausschließlich des ersten Zustandes 40 umfassen, dass das erste Abflussgas 48 und der Dieseloxidationskatalysator in Kontakt 146 gebracht werden, um dadurch das Zwischen-Abflussgas 52 zu bilden, das von dem zweiten Reaktor 34 austragbar ist. Dies bedeutet, dass während des ersten Zustandes 40, wenn das Abgas 12 durch den ersten Reaktor 32 (2) gelangt, das nichtthermische Plasma das Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) oxidieren kann, wie oben dargestellt ist. Anschließend wird, wenn das erste Abflussgas 48 den ersten Reaktor 32 verlässt und durch den zweiten Reaktor 34 (2) gefördert wird, das Stickstoffdioxid (NO₂) in dem zweiten Reaktor 34 gespeichert. Der Dieseloxidationskatalysator des zweiten Reaktors 34 kann auch jegliche nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenmonoxid behandeln, wie oben dargestellt ist. Somit braucht das Zwischen-Abflussgas 52, das den zweiten Reaktor 34 verlässt, kein Stickstoffdioxid (NO₂) aufzuweisen oder kann vergleichsweise geringere Mengen an Stickstoffdioxid (NO₂) als das erste Abflussgas 48 aufweisen. Beispielsweise kann das Zwischen-Abflussgas 52 im Wesentlichen frei von Stickstoffdioxid (NO₂) sein.
Zusätzlich kann erneut Bezug nehmend auf die 1 und 2 das Verfahren 10 ferner ein Reduzieren 60 von Stickstoffdioxid (NO₂) und Stickstoffmonoxid (NO) zu Stickstoffgas (N₂) aufweisen. Dies bedeutet, das Verfahren 10 kann ein Umwandeln 62 des Stickstoffmonoxids (NO) und des Stickstoffdioxids (NO₂) zu Stickstoffgas (N₂) und ein Austragen 64 des Stickstoffgases (N₂) von dem Verbrennungsmotor 14 des Fahrzeugs aufweisen.
Genauer kann, wie mit Bezug auf 1 beschrieben ist, das Verfahren 10 während ausschließlich des ersten Zustandes 40 ein Fördern 244 des Zwischen-Abflussgases 52 durch einen dritten Reaktor 36 (2) aufweisen, der einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion aufweist, benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem zweiten Reaktor 34 steht und zur Reduzierung des Stickstoffdioxids (NO₂) und Stickstoffmonoxids (NO) zu Stickstoffgas (N₂) während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 konfiguriert ist. Dies bedeutet, der dritte Reaktor 36 kann stromabwärts des zweiten Reaktors 34 angeordnet sein. Anders gesagt kann der zweite Reaktor 34 unmittelbar stromabwärts des ersten Reaktors 32 und stromaufwärts des dritten Reaktors 36 angeordnet sein, so dass der zweite Reaktor 34 zwischen dem ersten Reaktor 32 und dem dritten Reaktor 36 entlang des Pfades der Abgasleitung 30 zwischen dem Verbrennungsmotor 14 und der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs 16 angeordnet ist. Wie am besten in 2 gezeigt ist, brauchen keine weiteren Reaktoren zwischen dem zweiten Reaktor 34 und dem dritten Reaktor 36 entlang der Abgasleitung 30 angeordnet zu sein. Somit können der zweite Reaktor 34 und der dritte Reaktor 36 in direkter Fluidkommunikation miteinander stehen.
Erneut Bezug nehmend auf 1 kann das Verfahren 10 ferner gleichzeitig zum Fördern 244 des Zwischen-Abflussgases 52 ein Speichern 150 von Stickstoffdioxid (NO₂) in dem dritten Reaktor 36 (2) während ausschließlich des ersten Zustandes 40 aufweisen. Dies bedeutet, das Stickstoffdioxid (NO₂) kann in dem dritten Reaktor 36 gespeichert werden, während das Abgas 12 die Kaltstarttemperatur von kleiner als oder gleich etwa 150°C besitzt, d.h. während das Abgas 12 nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 14 (2) auf die Betriebstemperatur aufwärmt. Daher kann der dritte Reaktor 36 das Stickstoffdioxid (NO₂) während Perioden einer temporär oder relativ geringen Abgastemperatur in Vorbereitung zur weiteren Erwärmung stromabwärtiger Komponenten speichern. Dies bedeutet, dass nichtthermische Plasma oxidiert nur das Stickstoffmonoxid (NO) des Abgases 12, bis das Abgas 12 die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C besitzt. Nachdem das Abgas 12 die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C besitzt, wie nachfolgend detaillierter erläutert ist, kann das Abgas 12 durch den ersten Reaktor 32 (1) strömen, und der erste Reaktor 32 braucht zur Behandlung des Abgases 12 bis zu dem nächsten Kaltstart des Verbrennungsmotors 14 nicht notwendig zu sein.
Das Verfahren 10 (1) weist auch nach einem Speichern 150 des Stickstoffdioxids (NO₂) in dem zweiten Reaktor 34 (2) und dem dritten Reaktor 36 (2) ein Freisetzen 154 des Stickstoffdioxids (NO₂) von dem dritten Reaktor 36 während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 auf, d.h. nachdem das Abgas 12 auf die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C erwärmt ist. Dies bedeutet, dass, sobald das Abgas 12, der erste Reaktor 32 (2), der zweite Reaktor 34 und der dritte Reaktor 36 auf die Betriebstemperatur erwärmt worden sind, die zur weiteren Behandlung des Abgases 12, das von dem Verbrennungsmotor 14 ( 1) erzeugt wird, ausreichend ist, das Stickstoffdioxid (NO₂), das temporär in dem dritten Reaktor 36 gespeichert ist, von dem dritten Reaktor 36 freigesetzt werden kann. Das nichtthermische Plasma wird während des zweiten Zustandes 42 nicht mehr erzeugt und der dritte Reaktor 36 kann das gespeicherte Stickstoffdioxid (NO₂) freisetzen.
Erneut Bezug nehmend auf 2 kann das Fahrzeug 16 auch eine Einspritzeinrichtung 66 aufweisen, die stromabwärts des zweiten Reaktors 34 und zwischen dem zweiten Reaktor 34 und dem dritten Reaktor 36 angeordnet ist. Die Einspritzeinrichtung 66 kann zum Einspritzen eines Gasstroms, z.B. eines zweiten Abflussgases 58, wie nachfolgend detaillierter dargestellt ist, mit einer geeigneten Menge an Reduktionsmittelmaterial, wie Harnstoff, Ammoniak, einem Gemisch aus Kohlenwasserstoffbrennstoff oder einem Alkohol, wie Ethanol, konfiguriert sein. Beispielsweise kann der Harnstoff dem zweiten Abflussgas 58 über die Einspritzeinrichtung 66 hinzugefügt werden und kann mit dem Wasser in dem zweiten Abflussgas 58 reagieren, um Ammoniak zu bilden.
Der Katalysator für selektive katalytische Reduktion des dritten Reaktors 36 ( 2) kann gemäß dem gewählten Reduktionsmittelmaterial ausgewählt werden. Beispielsweise weisen geeignete Katalysatoren für selektive katalytische Reduktion zur Verwendung mit Ammoniak als dem Reduktionsmittelmaterial eisensubstituierte Zeolithe und kupfersubstituierte Zeolithe auf. Zeolithe, d.h. poröse kristalline Materialien auf Alumosilikatbasis, können durch Ionentausch modifiziert werden, um beispielsweise Kupfer oder Eisen zu enthalten. Alternativ können Platingruppenmetalle oder andere Metalle, wie Silber, das als kleine Partikel auf vergleichsweise größeren Partikeln eines Keramikmaterials getragen ist, wie Aluminiumoxid oder Titandioxid, ebenfalls als der Katalysator für selektive katalytische Reduktion geeignet sein. Bei einem anderen nicht beschränkenden Beispiel kann der Katalysator für selektive katalytische Reduktion Basismetalle, wie Vanadium und/oder Wolfram, die auf einer Mehrzahl keramischer Trägerpartikel getragen sind, aufweisen. Der Katalysator für selektive katalytische Reduktion kann am besten reduzieren, wenn mehr als etwa 50 volumenbezogene Teile Stickstoffmonoxid (NO) aufgrund von 100 volumenbezogenen Teilen des den Abgaskrümmer 28 verlassenden Abgases 12 beispielsweise durch den Dieseloxdiationskatalysator des ersten Reaktors 32 zu Stickstoffdioxid (NO₂) oxidiert worden sind. Ferner kann der dritte Reaktor 36 allgemein am effizientesten arbeiten, wenn sowohl der Dieseloxidationskatalysator des zweiten Reaktors 34 (2) als auch der Katalysator für selektive katalytische Reduktion des dritten Reaktors 36 auf die Betriebstemperatur, d.h. größer als etwa 150°C erwärmt worden sind. Daher wird anstatt zuzulassen, dass nicht oxidiertes und nicht reduziertes Stickstoffmonoxid (NO) und/oder Stickstoffdioxid (NO₂) durch den zweiten Reaktor 34 und den dritten Reaktor 36 während eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors 14 gelangen, d.h. wenn das Abgas 12 die Kaltstarttemperatur von kleiner als oder gleich etwa 150°C aufweist, das nicht thermische Plasma des ersten Reaktors 32 das Stickstoffmonoxid (NO) des Abgases 12 oxidieren, und das resultierende Stickstoffdioxid (NO₂) wird in dem zweiten Reaktor 34 und dem dritten Reaktor 36 gespeichert, bis das Abgas 12 auf die Betriebstemperatur erwärmt ist.
Dies bedeutet mit fortgesetztem Bezug auf 2, dass beim Kaltstart des Verbrennungsmotors 14 der Dieseloxidationskatalysator und der Katalysator für selektive katalytische Reduktion in dem zweiten Reaktor 34 bzw. dem dritten Reaktor 36 oftmals von einer Umgebungstemperatur auf die Betriebstemperatur durch das Abgas 12 erhitzt werden müssen. Da es erwünscht ist, während aller Stufen eines Betriebs des Verbrennungsmotors 14, einschließlich einer Periode, wenn die Reaktoren 32, 34, 36 durch das Abgas 12 nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors 14 erwärmt werden, den größten Teil des Kohlenmonoxids und nicht verbrannter Kohlenwasserstoffe in dem Abgas 12 zu Kohlendioxid und Wasser umzuwandeln und den größten Teil der Stickoxide (NO_x) zu Stickstoffgas (N₂) umzuwandeln, minimiert eine Umwandlung des Stickstoffmonoxids (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) und ein Speichern 50, 150 (1) des Stickstoffdioxids (NO₂) in dem zweiten Reaktor 34 und dem dritten Reaktor 36 eine Emission von nicht behandeltem oder nicht umgewandeltem Stickstoffmonoxid (NO) von den Endabschnitten der Abgasleitung 30, während der Dieseloxidationskatalysator und der Katalysator für selektive katalytische Reduktion auf die Betriebstemperatur aufwärmen.
Somit kann erneut Bezug nehmend auf 1 das Verfahren 10 ferner ausschließlich während des zweiten Zustandes 42 ein Fördern 44 des Abgases 12 durch den ersten Reaktor 32 (2) aufweisen, um ein aufgewärmtes Abgas 56 zu bilden, das Stickstoffmonoxid (NO) aufweist und im Wesentlichen frei von Stickstoffdioxid (NO₂) ist. Dies bedeutet, dass während des zweiten Zustandes 42 das nicht thermische Plasma das Stickstoffmonoxid (NO) möglicherweise nicht zu Stickstoffdioxid (NO₂) umwandeln kann und das erwärmte Abgas 56, das von dem ersten Reaktor 32 ausgetragen wird, Stickstoffmonoxid (NO) aufweisen kann. Das erwärmte Abgas 56 kann die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C aufweisen und kann von dem ersten Reaktor 32 (2) während des zweiten Zustandes 42 förderbar sein.
Erneut Bezug nehmend auf 1 kann das Verfahren 10 ferner während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 umfassen, dass das erwärmte Abgas 56 und der Dieseloxidationskatalysator in Kontakt 246 gebracht werden, wodurch das Stickmonoxid (NO) zu Stickstoffdioxid (NO₂) oxidiert wird und das zweite Abflussgas 58 gebildet wird. Dies bedeutet, wie oben dargestellt ist, dass der Dieseloxidationskatalysator mit dem erwärmten Abgas 56 in Kontakt treten und das Stickstoffmonoxid (NO) oxidieren kann. Somit kann das zweite Abflussgas 58 Stickstoffdioxid (NO₂) aufweisen, kann vergleichsweise kleinere Mengen an Stickstoffmonoxid (NO) aufweisen, als das erwärmte Abgas 56, und kann von dem zweiten Reaktor 34 (2) zu dem dritten Reaktor 36 (2) während des zweiten Zustandes 42 förderbar sein. Insbesondere kann der Dieseloxidationskatalysator allmählich eine Oxidation von Kohlenmonoxid, nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickstoffmonoxid (NO) beginnen. Daher kann, wenn der zweite Reaktor 34 die Betriebstemperatur, d.h. größer als etwa 150°C, erreicht, der Dieseloxidationskatalysator des zweiten Reaktors 34 die Oxidationsfunktion des ersten Reaktors 32 übernehmen (2). Ferner kann während des zweiten Zustandes 42, d.h. sobald wie das Abgas 12 die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C erreicht hat, das vorher gespeicherte Stickstoffdioxid (NO₂), das von dem zweiten Reaktor 34 (2) freigesetzt wird, sich mit dem zweiten Abflussgas 58, das aus dem nun betriebsfähigen zweiten Reaktor 34 strömt, kombinieren.
Zusätzlich kann mit fortgesetztem Bezug auf 1 das Verfahren 10 ferner während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 umfassen, dass das zweite Abflussgas 58 durch den dritten Reaktor 36 (2) gefördert 344 wird. Daher kann das Verfahren 10 ferner umfassen, dass das zweite Abflussgas 58 und der Katalysator für gewählte katalytische Reduktion in Kontakt 346 treten, wodurch Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂) zu Stickstoffgas (N₂) reduziert werden und ein drittes Abflussgas 68 gebildet wird. Dies bedeutet, dass, sobald das gespeicherte Stickstoffdioxid (NO₂) von dem zweiten Reaktor 34 (2) und dem dritten Reaktor 36 (2) während des zweiten Zustandes 42 (1) freigesetzt worden sind, d.h. sobald das Abgas 12 die Betriebstemperatur von größer als etwa 150°C aufweist, der Katalysator für selektive katalytische Reduktion mit dem zweiten Abflussgas 58 in Kontakt treten und das Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂) reduzieren kann. Somit kann das dritte Abflussgas 68 von dem dritten Reaktor 36 (2) während des zweiten Zustandes 42 förderbar sein und kann im Wesentlichen frei von Stickstoffdioxid (NO₂), im Wesentlichen frei von Stickstoffmonoxid (NO) sein und kann Stickstoffgas (N₂) aufweisen.
Beispielsweise kann, ohne dass es beabsichtigt ist, durch eine Theorie beschränkt zu sein, der Katalysator für selektive katalytische Reduktion des dritten Reaktors 36 (2) jegliches Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂), die in dem zweiten Abflussgas 58 vorhanden sind, zu Stickstoffgas (N₂) reduzieren. Genauer kann der Katalysator für selektive katalytische Reduktion Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂) über Reaktion mit Ammoniak (NH₃) reduzieren, um Ammoniumnitrit (NH₄NO₂) zu bilden, das sich dann zersetzen kann, um Stickstoffgas (N₂) und Wasser (H₂O) zu bilden. Daher kann, wie oben dargestellt ist, das Verfahren 10 ein Reduzieren 60 des Stickmonoxids (NO) und Stickstoffdioxids (NO₂) zu Stickstoffgas (N₂) aufweisen.
Erneut Bezug nehmend auf die 1 und 2 kann das Verfahren 10 (1) ferner während ausschließlich des zweiten Zustandes 42 ein Fördern 444 (1) des dritten Abflussgases 68 durch einen Filter 38 (2) aufweisen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 16 (2) den Filter 38 so aufweisen, dass er benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem dritten Reaktor 36 angeordnet ist. Der Filter 38 kann ein Dieselpartikelfilter sein, der derart konfiguriert ist, Partikelmaterial von dem dritten Abflussgas 68 vor einem Austrag des dritten Abflussgases 68 an die Atmosphäre zu entfernen.
Daher kann das Verfahren 10 (1) ferner ein Austragen 64 (1) des Stickstoffgases (N₂) von dem Verbrennungsmotor 14 des Fahrzeugs (2) aufweisen. Umgekehrt braucht Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂) während des ersten Zustandes 40 (1) oder während des zweiten Zustandes 42 (1) nicht von dem Verbrennungsmotor 14 des Fahrzeugs ausgetragen zu werden. Stattdessen kann, da während des ersten Zustandes 40 das nicht thermische Plasma das Stickstoffmonoxid (NO) des Abgases 12 oxidiert und das resultierende Stickstoffdioxid (NO₂) in dem zweiten Reaktor 34 und dem dritten Reaktor 36 gespeichert wird, Stickstoffgas (N₂) anstatt von Stickstoffmonoxid (NO) und/oder Stickstoffdioxid (NO₂) von dem Verbrennungsmotor 14 ausgetragen werden.
Wie am besten mit Bezug auf 2 beschrieben ist, weist das Fahrzeug 16 daher den Verbrennungsmotor 14, den ersten Reaktor 32, der benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem Verbrennungsmotor 14 angeordnet ist, und den zweiten Reaktor auf, der benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem ersten Reaktor 32 angeordnet ist. Ferner umfasst das Fahrzeug 16 Stickstoffdioxid (NO₂), das in dem zweiten Reaktor 34 und dem dritten Reaktor 36 während ausschließlich des ersten Zustandes 40 (1) gespeichert ist; das erste Abflussgas 48, das im Wesentlichen frei von Stickstoffmonoxid (NO) ist, weist Stickstoffdioxid (NO₂) auf und ist von dem ersten Reaktor 32 während des ersten Zustandes 40 (1) förderbar; und das erwärmte Abgas 56, das Stickstoffmonoxid (NO) aufweist, ist im Wesentlichen frei von Stickstoffdioxid (NO₂) und ist von dem ersten Reaktor 32 während des zweiten Zustandes 42 (1) förderbar.

Claims

Verfahren zum Behandeln eines Abgases, das von einem Verbrennungsmotor (14) eines Fahrzeugs (16) erzeugt wird, wobei das Verfahren umfasst, dass: das Abgas durch einen ersten Reaktor (32) für nichtthermisches Plasma gefördert wird, der benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem Verbrennungsmotor (14) des Fahrzeugs (16) angeordnet ist, wobei das Abgas Stickstoffmonoxid aufweist und zwischen: einem ersten Zustand (40), bei dem das Abgas eine Kaltstarttemperatur besitzt, die kleiner als oder gleich 150°C ist; und einem zweiten Zustand (42), bei dem das Abgas eine Betriebstemperatur besitzt, die größer als 150°C ist, überführbar ist; ausschließlich während des ersten Zustandes (40) mit dem ersten Reaktor (32) nichtthermisches Plasma erzeugt wird und das Abgas mit dem nichtthermischen Plasma in Kontakt gebracht wird, wodurch das Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oxidiert wird und ein erstes Abflussgas gebildet wird, das Stickstoffdioxid aufweist; das erste Abflussgas durch einen zweiten Reaktor (34) gefördert wird, der einen Dieseloxidationskatalysator aufweist und benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem ersten Reaktor (32) angeordnet ist; gleichzeitig zum Fördern das Stickstoffdioxid in dem zweiten Reaktor (34) während ausschließlich des ersten Zustandes gespeichert wird; und nach dem Speichern das Stickstoffdioxid von dem zweiten Reaktor (34) während ausschließlich des zweiten Zustandes freigesetzt wird, wobei das nichtthermische Plasma während des zweiten Zustandes (42) nicht mehr erzeugt wird; wobei während ausschließlich dem zweiten Zustand (42) das Abgas durch den ersten Reaktor (32) gefördert wird, um ein erwärmtes Abgas zu bilden, das Stickstoffmonoxid aufweist und frei von Stickstoffdioxid ist, wobei während ausschließlich dem zweiten Zustand (42) das erwärmte Abgas und der Dieseloxidationskatalysator (34) in Kontakt gebracht werden, wodurch das Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oxidiert und ein zweites Abflussgas gebildet wird, das während ausschließlich dem zweiten Zustand (42) durch einen dritten Reaktor (36), der einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion aufweist und benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem zweiten Reaktor (34) angeordnet ist, gefördert wird und mit diesem in Kontakt gebracht wird, wodurch das Stickstoffmonoxid und das Stickstoffdioxid zu Stickstoffgas reduziert werden und ein drittes Abflussgas gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass während ausschließlich des ersten Zustandes (40) das erste Abflussgas und der Dieseloxidationskatalysator (34) in Kontakt gebracht werden, wodurch ein Zwischen-Abflussgas gebildet wird, das von dem zweiten Reaktor (34) austragbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend, dass während ausschließlich des ersten Zustandes (40) das Zwischen-Abflussgas durch einen dritten Reaktor (36) gefördert wird, der einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion aufweist und benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem zweiten Reaktor (34) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend, dass gleichzeitig zum Fördern des Zwischen-Abflussgases das Stickstoffdioxid in dem dritten Reaktor (36) während ausschließlich des ersten Zustandes gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend, dass nach dem Speichern des Stickstoffdioxids in dem dritten Reaktor (36) das Stickstoffdioxid von dem dritten Reaktor (36) während ausschließlich des zweiten Zustandes (42) freigesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass während ausschließlich des zweiten Zustandes (42) das dritte Abflussgas durch einen Filter (38) gefördert wird, der benachbart zu und in Fluidkommunikation mit dem dritten Reaktor (36) angeordnet ist.