DE102014018211A1 - Process for exhaust aftertreatment - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Abgasnachbehandlung von eine Brennkraftmaschine (10) verlassendem Abgas (11), wobei das Abgas (11) derart über einen Rotationspartikelfilter (12) geführt wird, dass ein in den Abgasstrom hineingedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums vom Abgas (11) durchströmt wird, und dass ein aus dem Abgasstrom herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums nicht vom Abgas (11) durchströmt wird, wobei der aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums innerhalb des Rotationspartikelfilters (12) zunächst in einer ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (14) des Rotationspartikelfilters (12) unter Oxidation von Ruß im Filtermedium regeneriert wird, dass anschließend an diese Regeneration in einer zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (15) des Rotationspartikelfilters (12) aus dem aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums Asche entfernt wird, und dass anschließend an die Regeneration und Ascheentfernung der aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums in den Abgasstrom hineingedreht wird.A method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine (10) exiting exhaust (11), wherein the exhaust gas (11) is guided over a rotary particle filter (12) such that a part of the filter medium which is screwed into the exhaust gas flow is passed through by the exhaust gas (11), and that a part or section of the filter medium which has been turned out of the exhaust gas flow is not flowed through by the exhaust gas, the part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas flow inside the rotary particle filter (12) initially in a first sub-chamber (14) lying outside the exhaust gas flow of the rotary particle filter (12) is regenerated with oxidation of soot in the filter medium, that after this regeneration in a second outside of the exhaust gas flow sub-chamber (15) of the rotary particle filter (12) is removed from the untwisted from the exhaust stream portion or portion of the filter medium ash; and that subsequently to the Re generation and ash removal turned out of the exhaust stream portion or portion of the filter medium is screwed into the exhaust stream.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung.The invention relates to a method for exhaust aftertreatment.

Aus der Praxis sind Verfahren zur Abgasnachbehandlung des Abgases von Brennkraftmaschinen bekannt, die einen Partikelfilter und mindestens eine in Strömungsrichtung des Abgases gesehen stromaufwärts des Partikelfilters angeordnete Abgasnachbehandlungsbaugruppe nutzen. Unter dem Begriff Partikelfilter sollen sowohl konventionelle Partikelfilter verstanden werden, die ein vom Abgas durchströmtes Filtermedium aufweisen, als auch Partikelabscheider, bei welchen ein als Abscheidestruktur dienendes Filtermedium vom Abgas umströmt ist.From practice, methods for exhaust aftertreatment of the exhaust gas of internal combustion engines are known, which use a particulate filter and at least one upstream of the particulate filter disposed in the flow direction of the exhaust gas disposed exhaust aftertreatment assembly. The term particulate filter should be understood as meaning both conventional particulate filters which have a filter medium through which the exhaust gas flows, and also particulate separators in which the exhaust gas flows around a filter medium serving as a precipitation structure.

Bei einer in Strömungsrichtung des Abgases gesehen stromaufwärts des Partikelfilters positionierten Abgasnachbehandlungsbaugruppe handelt es sich insbesondere um einen Oxidationskatalysator zur Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO) in Stickstoffdioxid (NO2).An exhaust aftertreatment assembly positioned upstream of the particulate filter in the flow direction of the exhaust gas is, in particular, an oxidation catalyst for the oxidation of nitrogen monoxide (NO) into nitrogen dioxide (NO 2 ).

Dann, wenn in Strömungsrichtung des Abgasstroms gesehen stromaufwärts des Partikelfilters ein Oxidationskatalysator zur Oxidation von NO in NO2 positioniert ist, wird im Oxidationskatalysator NO mit Hilfe des im Abgasstrom enthaltenen Restsauerstoffs O2 zu NO2 gemäß folgender Gleichung oxidiert: 2NO + O2 → 2NO2 Then, when seen in the flow direction of the exhaust gas stream is positioned upstream of the particulate filter, an oxidation catalyst for oxidising NO to NO 2, 2 is oxidized to NO 2 by the following equation in the oxidation catalyst NO with the aid of the residual oxygen O contained in the exhaust gas stream: 2NO + O 2 → 2NO 2

Bei dieser Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid liegt bei hohen Temperaturen das Gleichgewicht der Oxidationsreaktion auf der Seite von Stickstoffmonoxid. Das hat zur Folge, dass bei hohen Temperaturen der erzielbare Anteil an Stickstoffdioxid stark begrenzt ist.In this oxidation of nitrogen monoxide to nitrogen dioxide, at high temperatures, the equilibrium of the oxidation reaction is on the side of nitrogen monoxide. This has the consequence that at high temperatures, the recoverable amount of nitrogen dioxide is severely limited.

Im Partikelfilter wird das im Oxidationskatalysator gewonnene Stickstoffdioxid mit sich im Partikelfilter sammelnden kohlenstoffhaltigen Partikeln, sogenanntem Ruß, zu Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2), Stickstoff (N2) und Stickstoffmonoxid (NO) umgesetzt. Hierbei erfolgt im Sinne einer passiven Regeneration des Partikelfilters eine kontinuierliche Entfernung der im Partikelfilter angelagerten, kohlenstoffhaltigen Feinstoffpartikel bzw. des Rußes, wobei diese Umsetzung nach folgenden Gleichungen erfolgt: 2NO2 + C → 2NO + CO2 NO2 + C → NO + CO 2C + 2NO2 → N2 + 2CO2 In the particulate filter, the nitrogen dioxide obtained in the oxidation catalyst is reacted with carbonaceous particles collecting in the particulate filter, so-called soot, to form carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ) and nitrogen monoxide (NO). In this case, in the sense of a passive regeneration of the particulate filter, a continuous removal of the carbon-containing particulate matter or carbon black deposited in the particulate filter takes place, this conversion taking place according to the following equations: 2NO 2 + C → 2NO + CO 2 NO 2 + C → NO + CO 2C + 2NO 2 → N 2 + 2CO 2

Dann, wenn mit einer solchen passiven Regeneration des Partikelfilters keine vollständige Umwandlung der im Partikelfilter eingelagerten, kohlenstoffhaltigen Feinstoffpartikel bzw. des Rußes erfolgen kann, steigt der Kohlenstoffanteil bzw. Rußanteil im Partikelfilter, wobei ein Partikelfilter mit einem von Abgas durchströmten Filtermedium dann zur Verstopfung neigt, wodurch letztendlich ein sogenannter Abgasgegendruck an einer dem Abgasnachbehandlungssystem vorgelagerten Brennkraftmaschine steigt. Ein steigender Abgasgegendruck an der Brennkraftmaschine mindert die Leistung der Brennkraftmaschine und verursacht einen erhöhten Kraftstoffverbrauch. Um einen Anstieg der kohlenstoffhaltigen Feinstoffpartikel bzw. des Rußes im Partikelfilter zu vermeiden, ist es aus der Praxis bereits bekannt, das von Abgas durchströmte Filtermedium eines Partikelfilter mit einer katalytischen Beschichtung zu versehen. Dabei kommen vorzugsweise platinhaltige Beschichtungen zum Einsatz. Die Verwendung solcher Partikelfilter mit katalytischer Beschichtung kann jedoch die Ladung des Partikelfilters mit kohlenstoffhaltigen Feinstoffpartikeln, also mit Ruß, nur in unzureichendem Maße verhindern.Then, if with such a passive regeneration of the particulate filter, a complete conversion of carbon particulate matter stored in the particulate filter or the soot can not occur, the carbon content or soot content increases in the particulate filter, with a particulate filter with a filter medium flowed through by exhaust gas then tends to block, whereby ultimately a so-called exhaust back pressure rises on an upstream of the exhaust aftertreatment system internal combustion engine. An increasing exhaust back pressure on the internal combustion engine reduces the performance of the internal combustion engine and causes increased fuel consumption. In order to avoid an increase of the carbon-containing fines particles or of the soot in the particle filter, it is already known from practice to provide the filter medium of a particle filter, through which exhaust gas flows, with a catalytic coating. In this case, platinum-containing coatings are preferably used. However, the use of such particle filters with catalytic coating can prevent the charge of the particulate filter with carbonaceous particulate matter, ie soot, to an insufficient extent.

Ferner ist es aus der Praxis zur Reduzierung der Beladung eines von Abgas durchströmte Filtermediums eines Partikelfilters mit Ruß bekannt, eine aktive Regeneration des Filtermediums einzusetzen. Bei einer solchen aktiven Regeneration wird die Abgastemperatur aktiv angehoben, um über eine exotherme Reaktion bzw. Oxidation der Kohlenwasserstoffe kohlenstoffhaltige Feinstoffpartikel bzw. Rußpartikel, die sich im Filtermedium angesammelt haben, abzubrennen. Das Abbrennen des Kohlenstoffs mit Hilfe von Sauerstoff in einem Partikelfilter erfolgt dabei nach folgender Gleichung: C + O2 → CO2 Furthermore, it is known from practice to reduce the loading of an exhaust gas-flowed through the filter medium of a particulate filter with soot to use an active regeneration of the filter medium. In such active regeneration, the exhaust gas temperature is actively raised in order to burn off carbon-containing fines particles or soot particles which have accumulated in the filter medium via an exothermic reaction or oxidation of the hydrocarbons. The burning off of the carbon with the help of oxygen in a particle filter takes place according to the following equation: C + O 2 → CO 2

Bei einer aktiven Regeneration durch Abbrennen der Rußpartikel kann sich im Partikelfilter ein starker Temperaturanstieg bis zu 1000°C ausbilden. Bei einem derart starken Temperaturanstieg kann es zu einer Schädigung des Partikelfilters kommen.In an active regeneration by burning off the soot particles, a strong rise in temperature up to 1000 ° C can form in the particulate filter. With such a strong increase in temperature can lead to damage of the particulate filter.

Aus der US 5,013,340 ist ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung von eine Brennkraftmaschine verlassendem Abgas unter Verwendung eines Rotationspartikelfilters bekannt, wobei ein in den Abgasstrom hineingedrehter Teil bzw. Abschnitt des Filtermedium des Rotationspartikelfilters von Abas durchströmt wird, und wobei ein aus dem Abgasstrom herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums des Rotationspartikelfilters nicht vom Abas sondern zur Reinigung des Filtermediums von Druckluft durchströmt wird.From the US 5,013,340 a method for the exhaust aftertreatment of an internal combustion engine exiting exhaust gas using a rotary particle filter is known, wherein a turned into the exhaust stream or portion of the filter medium of the rotary particle filter is traversed by Abas, and wherein a rotated out of the exhaust stream portion or portion of the filter medium of the rotary particle filter not From the Abas but to clean the filter medium is flowed through by compressed air.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zur Abgasnachbehandlung zu schaffen.On this basis, the present invention has the object to provide a novel method for exhaust aftertreatment.

Diese Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt durch ein Verfahren zur Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 1 gelöst. This object is achieved according to a first aspect by a method for the exhaust aftertreatment system according to claim 1.

Nach dem ersten Aspekt der Erfindung wird ein aus dem Abgasstrom herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums, während der in den Abgasstrom hingedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums von Agas durchströmt ist, innerhalb des Rotationspartikelfilters zunächst in einer ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters unter Oxidation von Ruß im Filtermedium regeneriert, wobei anschließend an diese Regeneration in einer zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters aus dem jeweiligen aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums Asche entfernt wird, und wobei anschließend an die Regeneration und Ascheentfernung der jeweilige aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums in den Abgasstrom hineingedreht wird.According to the first aspect of the invention, a part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas flow, while the part or section of the filter medium that has been turned into the exhaust gas stream flows through Agas, is first oxidized within the rotary particle filter in a first sub-chamber of the rotary particle filter outside of the exhaust gas flow regenerated by soot in the filter medium, which is followed by this regeneration in a second outside of the exhaust gas flow sub-chamber of the rotary particle filter from the respective out of the exhaust stream twisted portion or portion of the filter medium ash removed, and wherein subsequent to the regeneration and ash removal of the respective from the exhaust stream twisted part or portion of the filter medium is screwed into the exhaust stream.

Mit dem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, in einem Rotationspartikelfilter parallel zur Abgasreinigung unter Verwendung des in den Abgasstrom hineingedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums, den aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums einer Regeneration durch Oxidation von Ruß sowie anschließend einer Ascheentfernung zu unterziehen. Die Regeneration des aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums durch Oxidation erfolgt dabei in einer ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters, wobei die Ascheentfernung in einer zweiten, außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters erfolgt.The first aspect of the present invention proposes for the first time, in a rotary particle filter parallel to the exhaust gas purification using the part or section of the filter medium turned into the exhaust gas flow, the part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas stream, a regeneration by oxidation of carbon black and then a To undergo ash removal. The regeneration of the rotated out of the exhaust stream portion or portion of the filter medium by oxidation takes place in a first outside the exhaust gas flow sub-chamber of the rotary particle filter, wherein the ash removal takes place in a second, lying outside the exhaust gas flow sub-chamber of the rotary particle filter.

Es werden demnach zumindest drei Teilkammern des Rotationspartikelfilters parallel genutzt, nämlich eine in der Abgasströmung liegende Teilkammer des Rotationspartikelfilters zur Abgasreinigung, sowie zwei außerhalb der Abgasströmung liegende Teilkammern des Rotationspartikelfilters zur Regeneration und Ascheentfernung. Parallel zur Abgasreinigung wird demnach das Filtermedium des Rotationspartikelfilters abschnittsweise bzw. sektionsweise regeneriert und von Asche befreit werden. Dies erlaubt eine besonders vorteilhafte Abgasnachbehandlung.Accordingly, at least three partial chambers of the rotary particle filter are used in parallel, namely a partial chamber of the rotary particle filter for exhaust gas purification located in the exhaust gas flow and two partial chambers of the rotary particle filter for regeneration and ash removal located outside the exhaust gas flow. Accordingly, in parallel to the exhaust gas purification, the filter medium of the rotary particle filter is regenerated in sections or sections and freed from ash. This allows a particularly advantageous exhaust aftertreatment.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts der Erfindung wird der aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums anschließend an die Regeneration sowie Ascheentfernung und vor dem Hineindrehen in das Abgasstrom in einer dritten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilter erhitzt, um einen sich bei der Ascheentfernung einstellenden Temperaturabfall des Filtermediums zu kompensieren.According to an advantageous further development of the first aspect of the invention, the part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas stream is heated in the exhaust gas stream in a third sub-chamber of the rotary particle filter outside the exhaust gas flow to regenerate and remove ashes and before turning into the exhaust gas stream Ash removal adjusting temperature drop of the filter medium to compensate.

Mit dieser vorteilhaften Weiterbildung kann vermieden werden, dass sich infolge eines sich bei der Ascheentfernung einstellenden Temperaturabfalls des Filtermediums nachfolgend, wenn der entsprechende Teil oder Abschnitt des Filtermediums wieder von Abgas durchströmt wird, ein abgasseitiger Temperaturabfall ausbildet, welcher die Effektivität der Abgasnachbehandlung in dem Rotationspartikelfilter nachgeordneten Abgasnachbehandlungsbaugruppen, wie zum Beispiel in Katalysatoren, beeinträchtigt.With this advantageous development it can be avoided that, as a result of a temperature drop of the filter medium occurring during the ash removal, when exhaust gas flows through the corresponding part or section of the filter medium, an exhaust gas-side temperature drop is formed, which subordinates the effectiveness of the exhaust gas aftertreatment in the rotary particle filter Exhaust aftertreatment assemblies, such as in catalysts impaired.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts der Erfindung wird ein in den Abgasstrom hineingedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums zur Regeneration aus dem Abgasstrom heraus gedreht und in die ersten außerhalb der Abgasströmung liegende Teilkammer des Rotationspartikelfilters hineingedreht, wobei anschließend an die Regeneration zur Ascheentfernung dieser Abschnitt bzw. Teil des Filtermediums aus der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters herausgedreht und in die zweite außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters, die strömungsseitig von der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer desselben getrennt ist, hineingedreht wird, und wobei anschließend an die Ascheentfernung dieser Abschnitt bzw. Teil des Filtermediums aus der zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters herausgedreht und entweder unmittelbar oder mittelbar über die dritte außerhalb der Abgasströmung liegende Teilkammer des Rotationspartikelfilters, die strömungsseitig von der zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer desselben getrennt ist, in die Abgasströmung hineingedreht wird. Hierdurch kann auf besonders vorteilhafte Art und Weise das Filtermedium des Rotationspartikelfilters durch Oxidation von Ruß einer Regeneration sowie einer Ascheentfernung unterzogen werden.According to a further advantageous development of the first aspect of the invention, a part or section of the filter medium that has been turned into the exhaust gas flow is rotated out of the exhaust gas flow for regeneration and screwed into the first sub-chamber of the rotary particle filter outside the exhaust gas flow, this section then following the regeneration for ash removal or part of the filter medium out of the first out of the exhaust flow sub-chamber of the rotary particle filter and rotated into the second lying outside the exhaust flow sub-chamber of the rotary particle filter, which is on the flow side of the first part of the exhaust gas flow outside thereof, is rotated, and wherein subsequently to the Ash removal of this section or part of the filter medium from the second located outside the exhaust gas flow sub-chamber of the rotary particle filter and either directly or indirectly via the third located outside the exhaust gas flow sub-chamber of the rotary particle filter, which is the same on the flow side separated from the second part of the exhaust gas flow, it is screwed into the exhaust gas flow. As a result, the filter medium of the rotary particle filter can be subjected to regeneration and ash removal by oxidation of carbon black in a particularly advantageous manner.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts der Erfindung wird die Regeneration als aktive Regeneration unter Erhitzung des aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums durchgeführt wird, wobei zur Erhitzung des aktiv zu regenerierenden Teils oder Abschnitts des Filtermediums dasselbe in der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer von erhitzter Luft durchströmt wird. Vorzugsweise wird hierbei mit einem stromabwärts des Rotationspartikelfilters positionierten Sensor der Sauerstoffgehalt stromabwärts des Rotationspartikelfilters und gegebenenfalls mit einem stromaufwärts des Rotationspartikelfilters positionierten Sensor der Sauerstoffgehalt stromaufwärts des Rotationspartikelfilters gemessen wird, wobei auf Grundlage des von dem oder jedem Sensor gemessenen Sauerstoffgehalts eine Beladung des Rotationspartikelfilters mit Ruß und/oder ein Temperaturanstieg des Rotationspartikelfilters in Folge des Regeneration und/oder eine Geschwindigkeit der Regeneration bestimmt wird, und wobei auf Grundlage des von dem oder jedem Sensor gemessenen Sauerstoffgehalts die aktive Regeneration geregelt wird. Hierdurch lässt sich die aktive Regeneration im Rotationspartikelfilter besonders vorteilhaft realisieren, nämlich eine Regelung der aktiven Regeneration unter Vermeidung zu hoher Temperaturen und damit einer Beschädigungsgefahr für den Rotationspartikelfilter.According to a further advantageous development of the first aspect of the invention, the regeneration is carried out as active regeneration by heating the part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas flow, wherein for heating the actively regenerated part or section of the filter medium the same in the first outside of the exhaust gas flow lying sub-chamber is flowed through by heated air. Preferably, with a sensor positioned downstream of the rotary particle filter, the oxygen content is positioned downstream of the rotary particle filter and optionally with an upstream of the rotary particle filter Sensor, the oxygen content is measured upstream of the rotary particle filter, wherein on the basis of the oxygen content measured by the or each sensor, a loading of the rotary particle filter with soot and / or a temperature increase of the rotary particle filter due to the regeneration and / or a speed of regeneration is determined, and wherein Based on the oxygen content measured by the or each sensor, the active regeneration is regulated. As a result, the active regeneration in the rotary particle filter can be realized particularly advantageously, namely a regulation of the active regeneration while avoiding too high temperatures and thus a risk of damage to the rotary particle filter.

Nach einem zweiten Aspekt wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Abgasnachbehandlungssystem nach Anspruch 8 gelöst.According to a second aspect, this object is achieved by a method for exhaust aftertreatment system according to claim 8.

Nach dem zweiten Aspekt wird eine Brennkraftmaschine verlassendes Abgas derart über einen Rotationspartikelfilter geführt wird, dass ein in dem Abgasstrom hineingedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums vom Abas umströmt wird, und ein aus dem Abgasstrom herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums nicht vom Abas umströmt wird, wobei der aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums aus einer außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters entfernt und außerhalb des Rotationspartikelfilters von Ruß und der Asche befreit wird, anschließend in die außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters zurückgeführt und wieder in den Abgasstrom hineingedreht wird. Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, in einem Rotationspartikelfilter von Abgas umströmtes Filtermedium zu nutzen, welches dann, wenn dasselbe aus dem Abgasstrom herausgedreht ist, aus dem Rotationspartikelfilter entfernt wird, um außerhalb des Rotationspartikelfilters das Filtermedium von Ruß und Asche zu befreien. Auch hiermit ist eine besonders effektive Nachbehandlung möglich.According to the second aspect, an exhaust gas leaving an internal combustion engine is passed over a rotary particle filter, that flows around a portion of the filter medium or in the exhaust gas flow from the Abas, and an untwisted from the exhaust stream portion or portion of the filter medium is not flowed around by the Abas, wherein the part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas stream is removed from a partial chamber of the rotary particle filter which is outside the exhaust gas flow and freed of soot and ash outside the rotary particle filter, then returned to the partial chamber of the rotary particle filter which is outside the exhaust gas flow and is again screwed into the exhaust gas flow , According to the second aspect of the invention, it is proposed for the first time to use filter medium surrounded by exhaust gas in a rotary particle filter which, when it has been removed from the exhaust gas flow, is removed from the rotary particle filter in order to free the filter medium from soot and ash outside the rotary particle filter. Again, a particularly effective treatment is possible.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung ist es möglich, parallel zur Behandlung des aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums auch den in den Abgasstrom hineingedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums zu behandeln, um so aus dem den in den Abgasstrom hineingedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums innerhalb des Rotationspartikelfilters im Sinne einer Regeneration Ruß zu entfernen. Hierzu wird vorzugsweise in einem stromaufwärts des Rotationspartikelfilters angeordneten Oxidationskatalysator SO2 in SO3 oxidiert, wobei das SO3 und/oder ausgefallenes H2SO4 der Oxidation von Ruß im Rotationspartikelfilter an dem in den Abgasstrom hineingedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums dient, und wobei im Oxidationskatalysator als Aktivkomponente zur Oxidation von SO2 in SO3 zumindest Vanadium mit einem Anteil von mehr als 5%, bevorzugt vor mehr als 7%, besonders bevorzugt mehr als 9%, und vorzugsweise zusätzlich Kalium und/oder Natrium und/oder Eisen und/oder Cer und/oder Cäsium und/oder Oxide dieser Elemente genutzt wird, wobei im Oxidationskatalysator als Grundmaterial Titanoxid und/oder Siliziumoxid vorzugsweise stabilisiert durch Wolframoxid genutzt wird.According to an advantageous development of the first aspect and the second aspect of the invention, it is possible to treat in parallel to the treatment of the rotated out of the exhaust stream portion or portion of the filter medium and the screwed into the exhaust stream portion or portion of the filter medium, so as from the in To remove the exhaust gas flow part or portion of the filter medium within the rotary particle filter in the sense of regeneration soot. For this purpose, it is preferable to oxidize SO 2 in SO 3 in an oxidation catalyst SO 2 arranged upstream of the rotary particle filter, the SO 3 and / or precipitated H 2 SO 4 serving to oxidize soot in the rotary particle filter on the part or section of the filter medium screwed into the exhaust gas flow, and in the oxidation catalyst as the active component for the oxidation of SO 2 in SO 3 at least vanadium in a proportion of more than 5%, preferably more than 7%, more preferably more than 9%, and preferably additionally potassium and / or sodium and / or iron and / or cerium and / or cesium and / or oxides of these elements is used, being used in the oxidation catalyst as the base material titanium oxide and / or silica preferably stabilized by tungsten oxide.

Zum SO2-Oxidationskatalysator kann ein NO-Oxidationskatalysator parallel geschaltet sein.For the SO 2 oxidation catalyst, a NO oxidation catalyst may be connected in parallel.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1: ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasnachbehandlung nach dem ersten Aspekt der Erfindung; 1 a block diagram illustrating a first variant of the inventive method for exhaust aftertreatment according to the first aspect of the invention;

2: einen Querschnitt durch den Rotationspartikelfilter der 1; 2 : a cross section through the rotary particle filter the 1 ;

3: ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasnachbehandlung nach dem ersten Aspekt der Erfindung; 3 : is a block diagram to illustrate a second variant of the method according to the invention for exhaust gas aftertreatment according to the first aspect of the invention;

4: einen Querschnitt durch den Rotationspartikelfilter der 3; 4 : a cross section through the rotary particle filter the 3 ;

5: ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasnachbehandlung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung; 5 a block diagram illustrating a first variant of the inventive method for exhaust aftertreatment according to the second aspect of the invention;

6: einen Querschnitt durch den Rotationspartikelfilter der 5; 6 : a cross section through the rotary particle filter the 5 ;

7: ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasnachbehandlung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung; und 7 a block diagram illustrating a second variant of the inventive method for exhaust aftertreatment according to the second aspect of the invention; and

8: ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abgasnachbehandlung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. 8th : is a block diagram to illustrate a third variant of the inventive method for exhaust aftertreatment according to the second aspect of the invention.

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Abgasnachbehandlung von einer Brennkraftmaschine verlassendem Abgas. Insbesondere kommt die Erfindung bei mit Luftüberschuss betriebenen Großbrennkraftmaschinen zum Einsatz, so zum Beispiel bei Schiffsdieselbrennkraftmaschinen.The invention relates to a method for exhaust aftertreatment of exhaust gas leaving an internal combustion engine. In particular, the invention is operated with excess air Large internal combustion engines are used, for example in marine diesel engines.

Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird nachfolgend ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Abgasnachbehandlung von eine Brennkraftmaschine 10 verlassendem Abgas 11 nach einem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben. So zeigt 1 eine Brennkraftmaschine 10, wobei die Brennkraftmaschine 10 verlassendes Abgas 11 über einen Rotationspartikelfilter 12 zur Abgasnachbehandlung geführt wird.With reference to 1 and 2 Below is an inventive method for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine 10 leaving exhaust 11 described according to a first aspect of the invention. So shows 1 an internal combustion engine 10 , wherein the internal combustion engine 10 leaving exhaust 11 via a rotary particle filter 12 for exhaust aftertreatment is performed.

Der Rotationspartikelfilter 12 umfasst ein Filtermedium, welches von Abgas durchströmt wird. Dabei ist ein erster Abschnitt bzw. ein erster Teil des Filtermediums in den Abgasstrom hineingedreht und wird von Abgas durchströmt, wobei ein zweiter Teil bzw. ein zweiter Abschnitt des Filtermediums aus dem Abgas herausgedreht ist und nicht von Abgas durchströmt wird.The rotary particle filter 12 comprises a filter medium, which is flowed through by exhaust gas. In this case, a first portion or a first part of the filter medium is screwed into the exhaust gas stream and is flowed through by exhaust gas, wherein a second part or a second portion of the filter medium is rotated out of the exhaust gas and is not flowed through by exhaust gas.

Der von Abgas durchströmte und demnach in den Abgasstrom hineingedrehte Abschnitt bzw. Teil des Filtermediums ist in einer Teilkammer 13 des Rotationspartikelfilters 12 positioniert, die von Abgas durchströmt wird.The section or part of the filter medium through which exhaust gas flows and thus into the exhaust gas flow is in a partial chamber 13 of the rotary particle filter 12 positioned, which is traversed by exhaust gas.

Der aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums wird innerhalb des Rotationspartikelfilters 12 zunächst in einer ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 des Rotationspartikelfilters 12 unter Oxidation von Ruß im Filtermedium regeneriert, wobei anschließend an diese Regeneration des Filtermediums dieser aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums in einer zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 15 des Rotationspartikelfilters 12 von Asche befreit wird, indem Asche aus diesem Teil oder Abschnitt des Filtermediums entfernt wird.The part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas stream becomes inside the rotary particle filter 12 initially in a first outside the exhaust gas flow sub-chamber 14 of the rotary particle filter 12 regenerated under oxidation of soot in the filter medium, wherein subsequent to this regeneration of the filter medium of this rotated out of the exhaust stream portion or portion of the filter medium in a second outside of the exhaust gas flow sub-chamber 15 of the rotary particle filter 12 ash is removed by removing ash from that part or portion of the filter media.

Anschließend an die Regeneration dieses Teils oder Abschnitts des Filtermediums in der ersten Teilkammer 14 und an die Ascheentfernung aus diesem Teil oder Abschnitt des Filtermediums in der zweiten Teilkammer 15 kann dieser Teil oder Abschnitt des Filtermediums anschließend wieder in den Abgasstrom hineingedreht werden. Die Drehbewegung des Filtermediums ist in 2 durch einen Pfeil 16 visualisiert.Following the regeneration of this part or section of the filter medium in the first sub-chamber 14 and to the ash removal from this part or portion of the filter medium in the second sub-chamber 15 This part or section of the filter medium can then be screwed back into the exhaust stream again. The rotational movement of the filter medium is in 2 through an arrow 16 visualized.

Das unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebene Verfahren zur Abgasnachbehandlung nutzt demnach mindestens drei Teilkammern des Rotationspartikelfilters 12, nämlich eine in der Abgasströmung liegende Teilkammer 13 sowie die beiden außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammern 14 und 15, wobei das Filtermedium durch Drehen desselben im Sinne des Pfeils 16 sektionsweise bzw. abschnittsweise von der Teilkammer 13 in die Teilkammer 14, von der Teilkammer 14 in die Teilkammer 15 und nachfolgend von der Teilkammer 15 wieder in die Teilkammer 13 verlagert werden kann, um so parallel zur Abgasnachbehandlung in der Teilkammer 13 seriell die Regeneration in der Teilkammer 14 und die Ascheentfernung in der Teilkammer 15 vorzunehmen.With reference to 1 and 2 Accordingly, the exhaust aftertreatment process described uses at least three subchambers of the rotary particle filter 12 that is, a partial chamber located in the exhaust gas flow 13 as well as the two subchambers located outside the exhaust gas flow 14 and 15 , wherein the filter medium by rotating the same in the direction of the arrow 16 Sectionwise or sections of the sub-chamber 13 in the sub-chamber 14 , from the sub-chamber 14 in the sub-chamber 15 and subsequently from the sub-chamber 15 back to the compartment 13 can be shifted so as to parallel to the exhaust aftertreatment in the sub-chamber 13 serial regeneration in the sub-chamber 14 and the ash removal in the compartment 15 make.

Die sektionsweise bzw. abschnittsweise Regeneration des dem Abgasstrom herausgedrehten Filtermediums in der Teilkammer 14 des Rotationspartikelfilters 12 wird vorzugsweise als aktive Regeneration und der Erhitzung des aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums durchgeführt, wozu zur Erhitzung des aktiv zur regenerierenden Teils oder Abschnitts des Filtermediums derselbe in der außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 des Rotationspartikelfilters 12 von erhitzter Luft 17 durchströmt wird, die zum Beispiel mit Hilfe einer nicht gezeigten Heizeinrichtung auf eine definierte Temperatur erhitzt werden kann, um so den aktiv zur regenerierenden Teils oder Abschnitts des Filtermediums für die aktive Regeneration auf eine definierte Prozesstemperatur zu erhitzen.The section-by-section or partial regeneration of the filter medium turned out of the exhaust gas flow in the sub-chamber 14 of the rotary particle filter 12 is preferably carried out as an active regeneration and the heating of the portion of the filter medium turned out of the exhaust gas flow, for which purpose the heating of the actively regenerating part or portion of the filter medium is in the sub-chamber located outside the exhaust gas flow 14 of the rotary particle filter 12 from heated air 17 is flowed through, which can be heated to a defined temperature, for example by means of a heater, not shown, so as to actively heat the regenerating part or portion of the filter medium for active regeneration to a defined process temperature.

Im Anschluss an die vorzugsweise aktive Regeneration eines aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums in der Teilkammer 14 des Rotationspartikelfilters 12 wird der regenerierte Teil oder Abschnitt des Filtermediums nach Überführen desselben in die Teilkammer 15 des Rotationspartikelfilters 12 in der Teilkammer 15 einer Ascheentfernung unterzogen, indem aus dem zuvor regenerierten Teil oder Abschnitt des Filtermedium Asche entfernt wird, wozu das dieser Teil oder Abschnitt des Filtermediums vorzugsweise von einem Lösungsmittel 18 durchströmt wird.Following the preferably active regeneration of a part or section of the filter medium in the sub-chamber which has been turned out of the exhaust-gas stream 14 of the rotary particle filter 12 becomes the regenerated part or portion of the filter medium after transferring it into the sub-chamber 15 of the rotary particle filter 12 in the sub-chamber 15 is subjected to ash removal by removing ash from the previously regenerated part or section of the filter medium, to which this part or portion of the filter medium is preferably removed from a solvent 18 is flowed through.

Bei diesem Lösungsmittel 18 kann es sich zum Beispiel um Wasser oder Schwefelsäure handeln.With this solvent 18 it can be, for example, water or sulfuric acid.

Sind sulfathaltige Ascheablagerungen aus dem Filtermedium des Rotationspartikelfilters 12 zu entfernen, so kann als Lösungsmittel eine natriumcarbonathaltige Lösung durch den Teil oder Abschnitt des Filtermediums, welcher sich in der Teilkammer 15 des Rotationspartikelfilters 12 befindet, geführt werden. Hierbei bildet sich wasserlösliches Natriumsulfat, welches ausgewaschen werden kann. Die sich ggf. bildenden Carbonate aus den Aschebestandteilen sind wasserlöslich und können zum Beispiel mit Hilfe einer Säure, wie zum Beispiel mit Hilfe von CaSO4, in Lösung gebracht und ausgewaschen werden. Das Reaktionsprodukt CaCl2 ist gut wasserlöslich und kann einfach mit Wasser aus dem Filtermedium ausgewaschen werden. Bespielhaft für CaSO4 erfolgt dies wie folgt: CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 Are sulfate-containing ash deposits from the filter medium of the rotary particle filter 12 As a solvent, a solution containing sodium carbonate through the part or section of the filter medium, which is in the sub-chamber 15 of the rotary particle filter 12 is to be guided. This forms water-soluble sodium sulfate, which can be washed out. The possibly forming carbonates from the ash constituents are water-soluble and can be brought into solution and washed out with the aid of an acid, for example with the aid of CaSO 4 , for example. The reaction product CaCl 2 is readily soluble in water and can easily be washed out with water from the filter medium. As an example for CaSO 4 , this is done as follows: CaSO 4 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + Na 2 SO 4 CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

Nach dem ersten Aspekts der Erfindung wird zur Abgasnachbehandlung ein Rotationspartikelfilter genutzt, der mindestens drei Teilkammern aufweist, wobei eine erste Teilkammer 13 des Rotationspartikelfilters 12 bzw. in diese erste Teilkammer 13 hineingedrehtes Filtermedium von Abgas durchströmt wird, und wobei ein aus dieser Teilkammer 13 und demnach aus der Abgasströmung herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums in einer ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 einer Regeneration durch Oxidation von Ruß und nachfolgend in einer weiteren außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 15 einer Ascheentfernung unterzogen wird.According to the first aspect of the invention, a rotary particle filter is used for exhaust aftertreatment, which has at least three sub-chambers, wherein a first sub-chamber 13 of the rotary particle filter 12 or in this first sub-chamber 13 Exhaust gas flows through the filter medium that is screwed in, and one of these partial chambers 13 and therefore part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas flow in a first sub-chamber located outside the exhaust gas flow 14 a regeneration by oxidation of soot and subsequently in a further outside the exhaust gas flow sub-chamber 15 is subjected to an ash removal.

In den Abgasstrom hineingedrehtes Filtermedium wird demnach zur Regeneration aus dem Abgasstrom und damit der Teilkammer 13 herausgedreht und zunächst in die erste außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 des Partikelfilters 12 hineingedreht, um in dieser Teilkammer 14 regeneriert zu werden, wobei anschließend an die Regeneration in der außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 des Rotationspartikelfilters 12 der entsprechende Teil oder Abschnitt des Filtermediums aus der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 des Rotationspartikelfilters 12 herausgedreht und in die zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 15 des Rotationspartikelfilters hineingedreht wird, um in dieser Teilkammer 15, die von der Teilkammer 14 strömungsseitig getrennt ist, die Ascheentfernung vorzunehmen.Accordingly, filter medium screwed into the exhaust gas flow is regenerated from the exhaust gas flow and thus the partial chamber 13 turned out and first in the first outside of the exhaust gas flow sub-chamber 14 of the particulate filter 12 screwed in to get into this subchamber 14 to be regenerated, wherein subsequent to the regeneration in the lying outside of the exhaust gas flow subchamber 14 of the rotary particle filter 12 the corresponding part or section of the filter medium from the first sub-chamber located outside of the exhaust gas flow 14 of the rotary particle filter 12 turned out and in the second outside of the exhaust flow sub-chamber 15 of the rotary particle filter is turned to in this sub-chamber 15 coming from the sub-chamber 14 is separated on the flow side, to carry out the ash removal.

Vorteilhafte Weiterbildungen des unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebenen Verfahrens zur Abgasnachbehandlung nach dem ersten Aspekt der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben, wobei in 3 und 4 für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet werden wie in 1 und 2. Daher wird zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen hinsichtlich dieser in 3 und 4 identischen Baugruppen auf die diesbezüglichen Ausführungen zu 1 und 2 verwiesen.Advantageous developments of the reference to 1 and 2 described exhaust gas aftertreatment method according to the first aspect of the invention are described below with reference to 3 and 4 described, in 3 and 4 for same components, the same reference numbers are used as in 1 and 2 , Therefore, to avoid unnecessary repetition regarding this in 3 and 4 identical assemblies to the relevant versions 1 and 2 directed.

Ein erster Unterschied der 3 und 4 im Vergleich zu den 1 und 2 besteht darin, dass in 3 und 4 der Rotationspartikelfilter 12 neben den beiden außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammern 14 und 15 eine weitere außerhalb der Abgasströmung liegende Teilkammer 19 umfasst, wobei derjenige Abschnitt bzw. Teil des Filtermediums, welcher sich in dieser dritten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 19 befindet, im Anschluss an die Ascheentfernung und vor dem Hineindrehen in die von Abgas durchströmte Teilkammer 13 und demnach vor dem Hineindrehen in die Abgasströmung innerhalb der Teilkammer 19 erhitzt wird, um einen sich bei der Ascheentfernung einstellenden Temperaturabfall des Filtermediums zu kompensieren. Dies wird in 3 dadurch bewerkstelligt, dass die erhitzte Luft 17, die zur aktiven Regeneration in der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 des Partikelfilters 12 über das in demselben befindliche Filtermedium geführt wird, zurückgeführt und anschließend über die Teilkammer 19 bzw. das in der Teilkammer 19 befindliche Filtermedium geführt wird, um dasselbe zu erhitzen. Hierdurch kann vermieden werden, dass dann, wenn einer Regeneration und Ascheentfernung unterzogenes Filtermedium nachfolgend in die Abgasströmung hineingedreht wird, das Abgas an demselben abgekühlt wird, wodurch gewährleistet werden kann, dass ggf. stromabwärts des Rotationspartikelfilters 12 positionierte weitere Abgasnachbehandlungsbaugruppen bei optimaler Prozesstemperatur des Abgases betrieben werden können.A first difference of 3 and 4 in comparison to the 1 and 2 is that in 3 and 4 the rotary particle filter 12 in addition to the two sub-chambers located outside the exhaust gas flow 14 and 15 another sub-chamber located outside the exhaust gas flow 19 comprising, wherein that portion or part of the filter medium, which is located in this third outside of the exhaust gas flow partial chamber 19 is located, following the ash removal and before screwing into the exhaust gas flow through the sub-chamber 13 and therefore before screwing into the exhaust gas flow within the sub-chamber 19 is heated to compensate for an adjusting in the ash removal temperature drop of the filter medium. This will be in 3 by doing that the heated air 17 , which are for active regeneration in the first out of the exhaust flow sub-chamber 14 of the particulate filter 12 is guided over the filter medium located in the same, returned and then over the sub-chamber 19 or in the sub-chamber 19 is guided filter medium to heat the same. In this way it can be avoided that when a filter medium subjected to regeneration and ash removal is subsequently screwed into the exhaust gas flow, the exhaust gas is cooled at the same, which can ensure that, if necessary, downstream of the rotary particle filter 12 positioned further exhaust aftertreatment assemblies can be operated at optimum process temperature of the exhaust gas.

Ein weiterer Unterschied des Ausführungsbeispiels der 3 und 4 gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 besteht darin, dass in 3 und 4 sowohl stromaufwärts des Rotationspartikelfilters 12 als auch stromabwärts desselben jeweils ein Sensor 20 bzw. 21 vorhanden ist, mit Hilfe derer stromaufwärts und stromabwärts des Rotationspartikelfilters 12, nämlich stromaufwärts und stromabwärts der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer 14 des Rotationspartikelfilters 12, der Sauerstoffgehalt in der zur aktiven Regeneration über die erste Teilkammer 14 geführten Luft gemessen werden kann.Another difference of the embodiment of 3 and 4 compared to the embodiment of the 1 and 2 is that in 3 and 4 both upstream of the rotary particle filter 12 as well as downstream of each a sensor 20 respectively. 21 is present, with the aid of those upstream and downstream of the rotary particle filter 12 namely, upstream and downstream of the first sub-chamber located outside the exhaust gas flow 14 of the rotary particle filter 12 , the oxygen content in the active regeneration over the first sub-chamber 14 guided air can be measured.

Auf Grundlage des von den Sensoren 20, 21 erfassten Sauerstoffgehalts kann eine Beladung des jeweiligen zu regenerierenden Teils oder Abschnitts des Filtermediums des Rotationspartikelfilters 12 mit Ruß vor der Regeneration und/oder ein Temperaturanstieg infolge der Regeneration und/oder eine Geschwindigkeit der Regeneration bestimmt werden, um zum Beispiel dann, wenn ein zu hoher Temperaturanstieg infolge der Regeneration erkannt wird, die aktive Regeneration zu regeln, insbesondere durch Beeinflussung der Heizeinrichtung, die der Erhitzung der zur aktiven Regeneration genutzten Luft dient.Based on the from the sensors 20 . 21 detected oxygen content may be a loading of the respective part or portion to be regenerated of the filter medium of the rotary particle filter 12 with soot before regeneration and / or a temperature increase due to the regeneration and / or a speed of regeneration are determined, for example, if too high a temperature increase due to the regeneration is detected, to regulate the active regeneration, in particular by influencing the heating device which serves to heat the air used for active regeneration.

Aus dem Sauerstoffgehalt stromabwärts des Rotationspartikelfilters 12, der vom Sensor 21 gemessen wird, sowie zusätzlich aus dem Sauerstoffgehalt stromaufwärts des Rotationspartikelfilters 12, der vom Sensor 20 erfasst wird, kann die abgebrannte Rußmenge nach folgender Gleichung bestimmt werden: C + O2 → CO2 From the oxygen content downstream of the rotary particle filter 12 , the sensor 21 is measured, and additionally from the oxygen content upstream of the rotary particle filter 12 , the sensor 20 the amount of soot burned off can be determined according to the following equation: C + O 2 → CO 2

Hierbei entspricht jedes verbrannte Sauerstoffmolekül einem Kohlestoffmolekül. Durch Integration über der Zeit kann so die Beladung des jeweiligen zu regenerierenden Teils oder Abschnitts des Filtermediums des Rotationspartikelfilters 12 mit Ruß vor dem Rußabbrand bestimmt werden. Each oxygen molecule burned corresponds to one carbon molecule. By integration over time, the loading of the respective part or section of the filter medium of the rotary particle filter to be regenerated can be so 12 be determined with soot before Rußabbrand.

Der Temperaturanstieg infolge des Rußabbrands kann nach folgender Gleichung bestimmt werden: ΔT = mc·Huc/Δt·d/dt(m)·α wobei ΔT dem Temperaturanstieg infolge des Rußabbrands entspricht, mc der Beladung des jeweiligen zu regenerierenden Teils oder Abschnitts des Filtermediums mit Ruß vor dem Rußabbrand entspricht, Huc dem Heizwert des Rußes entspricht, Δt der Dauer des Rußabbrands entspricht, d/dt(m) dem Luftmassenstrom entspricht, und α der Wärmekapazität der Luft entspricht.The temperature rise due to Rußabbrands can be determined according to the following equation: ΔT = m c × Hu c / Δt × d / dt (m) × α where ΔT corresponds to the temperature rise due to the soot burnup, m c corresponds to the loading of the respective part or section of the filter medium to be regenerated with soot before soot burn off, Hu c corresponds to the calorific value of the soot, Δt corresponds to the soot burn time, d / dt (m) corresponds to the air mass flow, and α corresponds to the heat capacity of the air.

Stromaufwärts des Rotationspartikelfilters 12 kann ein nicht gezeigter Oxidationskatalysator zur Oxidation von NO in NO2 positioniert sein, um dem in der Teilkammer 13 und demnach dem in der Abgasströmung befindlichen Teil oder Abschnitt des Filtermediums zur passiven Regeneration NO2 bereitzustellen. Hierbei wird der NO2-Anteil zum Gesamt-NOx-Anteil vorzugsweise so eingestellt, dass der NO2-Anteil am Gesamt-NOx-Anteil bei mehr als 10%, bevorzugt bei mehr als 20%, besonders bevorzugt bei mehr als 50% liegt, um eine optimale passive Regeneration des Filtermediums innerhalb der Teilkammer 13 und Verwendung von NO2 zu gewährleisten. Der gewünschte NO2-Anteil am Gesamt-NOx-Anteil kann durch den NO-Oxidationskatalysator eingestellt werden, ggf. unterstützt durch eine Absenkung der Verbrennungstemperatur in der Brennkraftmaschine.Upstream of the rotary particle filter 12 For example, an oxidation catalyst (not shown) for oxidizing NO to NO 2 may be positioned to be in the subchamber 13 and thus provide NO 2 to the part or section of the passive regeneration filter medium in the exhaust gas flow. In this case, the NO 2 fraction relative to the total NO x fraction is preferably set such that the NO 2 fraction in the total NO x fraction is more than 10%, preferably more than 20%, particularly preferably more than 50% % lies to an optimal passive regeneration of the filter medium within the sub-chamber 13 and use of NO 2 . The desired NO 2 content of the total NO x fraction can be adjusted by the NO oxidation catalyst, possibly assisted by a lowering of the combustion temperature in the internal combustion engine.

Im Ausführungsbeispiel der 3 und 4 ist stromaufwärts des Rotationspartikelfilters 12 ein Oxidationskatalysator 22 zur Oxidation von SO2 in SO3 positioniert, wobei das im Oxidationskatalysator 22 erzeugtes SO2 und/oder ausfallendes H2SO4 genutzt werden kann, um in dem von Abgas durchströmten Filtermedium innerhalb der Teilkammer 13 des Rotationspartikelfilters 12 Ruß zu oxidieren. SO3 + O → CO + SO2 2SO3 + O → CO2 + 2SO2 In the embodiment of 3 and 4 is upstream of the rotary particle filter 12 an oxidation catalyst 22 for the oxidation of SO 2 in SO 3 , wherein the oxidation in the catalyst 22 produced SO 2 and / or precipitating H 2 SO 4 can be used to in the exhaust gas flowed through the filter medium within the sub-chamber 13 of the rotary particle filter 12 To oxidize soot. SO 3 + O → CO + SO 2 2SO 3 + O → CO 2 + 2SO 2

Als Aktivkomponente zur Oxidation von SO2 in SO3 wird im Oxidationskatalysator 22 zumindest Vanadium mit einem Anteil von mehr als 5%, bevorzugt von mehr als 7%, besonders bevorzugt von mehr als 9%, genutzt, wobei als zusätzliche Aktivkomponenten zur Oxidation von SO2 in SO3 ggf. Kalium und/oder Natrium und/oder Eisen und/oder Cer und/oder Cäsium und/oder Oxide dieser Elemente genutzt werden können. Im Oxidationskatalysator 22 wird als Grundmaterial Titanoxid oder Siliziumoxid, vorzugsweise stabilisiert durch Wolframoxid, genutzt, um SO2 in SO3 zu oxidieren.As an active component for the oxidation of SO 2 in SO 3 is in the oxidation catalyst 22 at least vanadium in a proportion of more than 5%, preferably of more than 7%, more preferably of more than 9% used, wherein as additional active components for the oxidation of SO 2 in SO 3 optionally potassium and / or sodium and / or Iron and / or cerium and / or cesium and / or oxides of these elements can be used. In the oxidation catalyst 22 For example, titanium oxide or silicon oxide, preferably stabilized by tungsten oxide, is used as the base material to oxidize SO 2 in SO 3 .

Dann, wenn stromaufwärts des Rotationspartikelfilters 12 ein Oxidationskatalysator 22 zur Oxidation von SO2 in SO3 vorhanden ist, wird im Bereich des Rotationspartikelfilters 12 vorzugsweise ein Massenverhältnis zwischen SO3 und Ruß von mindestens 7:1, bevorzugt von mindestens 12:1, besonders bevorzugt von mindestens 16:1, eingestellt.Then, if upstream of the rotary particle filter 12 an oxidation catalyst 22 for the oxidation of SO 2 in SO 3 , is in the range of the rotary particle filter 12 preferably a mass ratio between SO 3 and carbon black of at least 7: 1, preferably of at least 12: 1, more preferably of at least 16: 1, set.

In den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 sind die Durchströmungsrichtungen der Teilkammern 13 bis 15, 19 vorzugsweise alle gleichsinnig bzw. identisch, also nicht gegenläufig. Dies kann 1, 3 durch die Orientierung der eine Strömungsrichtung von Abgas, Luft und Lösungsmittel repräsentierenden Pfeile entnommen werden.In the embodiments of the 1 to 4 are the flow directions of the sub-chambers 13 to 15 . 19 preferably all in the same direction or identical, ie not in opposite directions. This can 1 . 3 are taken by the orientation of the flow direction of exhaust, air and solvent representing arrows.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben, wobei in 5 eine Brennkraftmaschine 30 gezeigt ist, deren Abgas 31 über einen Rotationspartikelfilter 32 zur Abgasnachbehandlung geführt wird. Der Rotationspartikelfilter 32 nimmt dabei ein Filtermedium auf, welches in Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 nicht von Abgas durchströmt, sondern vielmehr von Abgas umströmt wird. Bei diesem Filtermedium handelt es sich vorzugsweise um ein Granulat, wobei sich bei der Abgasnachbehandlung am Granulat Ruß und Asche bzw. Reaktionsprodukte von Ruß und Asche ablagern.An embodiment of a method according to a second aspect of the present invention will be described below with reference to FIG 5 and 6 described, in 5 an internal combustion engine 30 is shown, the exhaust gas 31 via a rotary particle filter 32 for exhaust aftertreatment is performed. The rotary particle filter 32 takes on a filter medium, which in contrast to the embodiments of the 1 to 4 Does not flow through exhaust gas, but rather is flowed around by exhaust gas. This filter medium is preferably a granulate, with soot and ash or reaction products of soot and ash depositing in the exhaust gas aftertreatment on the granules.

Der Rotationspartikelfilter 32 verfügt gemäß 6 über zwei Teilkammern 33, 34, nämlich eine im Abgasstrom befindliche Teilkammer 33 und eine außerhalb des Abgasstroms befindliche Teilkammer 34. Filtermedium, welches sich in der Teilkammer 33 befindet, wird von Abgas umströmt, wohingegen Filtermedium, welches sich in der Teilkammer 34 befindet, nicht von Abgas umströmt wird. Das Filtermedium kann im Sinne des Pfeils 35 von der ersten Teilkammer 33 des Rotationspartikelfilters 32 in die zweite Teilkammer 34 des Rotationspartikelfilters 32 hineingedreht und demnach aus der Abgasströmung herausgedreht werden, ebenso kann Filtermedium aus der zweiten Teilkammer 34 des Rotationspartikelfilters 32 in die erste Teilkammer 33 des Rotationspartikelfilters 32 überführt und demnach in den Abgasstrom hineingedreht werden.The rotary particle filter 32 according to 6 over two subchambers 33 . 34 , namely a partial chamber located in the exhaust gas flow 33 and a sub-chamber located outside the exhaust stream 34 , Filter medium, which is in the sub-chamber 33 Exhaust gas flows around, whereas filter medium, which is located in the partial chamber, is located 34 is located, is not surrounded by exhaust gas. The filter medium can be in the direction of the arrow 35 from the first compartment 33 of the rotary particle filter 32 into the second compartment 34 of the rotary particle filter 32 screwed in and therefore be rotated out of the exhaust gas flow, as well as filter medium from the second sub-chamber 34 of the rotary particle filter 32 into the first compartment 33 of the rotary particle filter 32 be transferred and therefore screwed into the exhaust stream.

Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird Filtermedium, welches an in der Teilkammer 33 des Rotationspartikelfilters 32 von Abgas umströmt ist, dann, wenn dasselbe in die Teilkammer 34 des Rotationspartikelfilters 32 verlagert wurde und demnach aus der Abgasströmung herausgedreht wurde, aus der Teilkammer 34 des Rotationspartikelfilters 32 entfernt und einer Trenneinrichtung 36 zugeführt. Der Pfeil 37 in 5 visualisiert das Entfernen von Filtermedium bzw. Granulat aus der Teilkammer 34 des Rotationspartikelfilters 32 und das Überführen desselben in die Trenneinrichtung 36.According to the second aspect of the invention is filter medium, which in the sub-chamber 33 of the rotary particle filter 32 is surrounded by exhaust gas, then, if the same in the sub-chamber 34 of the rotary particle filter 32 was shifted and therefore was turned out of the exhaust flow, from the sub-chamber 34 of the rotary particle filter 32 removed and a separator 36 fed. The arrow 37 in 5 Visualizes the removal of filter medium or granules from the sub-chamber 34 of the rotary particle filter 32 and transferring it to the separator 36 ,

In der Trenneinrichtung 36 wird vom Filtermedium, bei welchem es sich vorzugsweise um Granulat handelt, Ruß und Asche entfernt, insbesondere durch einen mechanischen Schälvorgang, so zum Beispiel mit Hilfe einer als Trommelschäler ausgebildeten Trenneinrichtung 36, um nachfolgend gereinigtes Granulat im Sinne des Pfeils 38 wieder dem Rotationspartikelfilter 32, nämlich der zweiten Teilkammer 34 desselben, zuzuführen und nachfolgend wieder im Sinne des Pfeils 35 in die Teilkammer 33 und damit den Abgasstrom hineinzudrehen. Ruß- und Aschepartikel und/oder Reaktionsprodukte der Ruß- und Aschepartikel mit dem Granulat, die in der Trenneinrichtung 36 vom Granulat getrennt wurden, werden im Sinne des Pfeils 39 von der Trenneinrichtung 36 abgeführt.In the separator 36 the filter medium, which is preferably granules, removes soot and ash, in particular by a mechanical peeling process, for example with the aid of a separator designed as a drum peeler 36 to subsequently purified granules in the direction of the arrow 38 again the rotary particle filter 32 namely, the second sub-chamber 34 the same, and subsequently again in the direction of the arrow 35 in the sub-chamber 33 and turn the exhaust gas flow into it. Soot and ash particles and / or reaction products of soot and ash particles with the granules which are in the separator 36 were separated from the granules are in the direction of the arrow 39 from the separator 36 dissipated.

7 verdeutlicht eine Weiterbildung des unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschriebenen Verfahrens, wobei in 7 in Übereinstimmung zur 3 stromaufwärts des Rotationspartikelfilters 12 ein Oxidationskatalysator 22 zur Oxidation von SO2 in SO3 positioniert ist, wobei das durch den Oxidationskatalysator 22 erzeugte SO2 und/oder ausgefallenes H2SO4 der Oxidation von Ruß unmittelbar im Rotationspartikelfilter 32 dient, also in demjenigen Filtermedium, welches sich in der von Abgas durchströmten Teilkammer 33 des Rotationspartikelfilters 32 befindet. 7 clarifies a further education with reference to 5 and 6 described method, wherein in 7 in accordance to 3 upstream of the rotary particle filter 12 an oxidation catalyst 22 For the oxidation of SO 2 in SO 3 is positioned, which by the oxidation catalyst 22 produced SO 2 and / or precipitated H 2 SO 4 of the oxidation of soot directly in the rotary particle filter 32 serves, that is, in that filter medium, which is located in the exhaust gas flow through the partial chamber 33 of the rotary particle filter 32 located.

Dabei wird wiederum im Oxidationskatalysator 22 als Aktivkomponente zur Oxidation von SO2 in SO3 zumindest Vanadium, vorzugsweise zusätzlich Kalium und/oder Natrium und/oder Eisen und/oder Cer und/oder Cäsium und/oder Oxide dieser Elemente genutzt, im Oxidationskatalysator 22 als Grundmaterial Titanoxid oder Siliziumoxid, vorzugsweise stabilisiert durch Wolframoxid, genutzt wird.This is again in the oxidation catalyst 22 used as the active component for the oxidation of SO 2 in SO 3 at least vanadium, preferably additionally potassium and / or sodium and / or iron and / or cerium and / or cesium and / or oxides of these elements, in the oxidation catalyst 22 the base material is titanium oxide or silicon oxide, preferably stabilized by tungsten oxide.

Dabei beträgt der Vanadiumanteil mindestens 5%, besonders bevorzugt mindestens 7%, besonders bevorzugt mindestens 9%, wobei stromabwärts des Oxidationskatalysators 22 im Bereich des Rotationspartikelfilters 32, nämlich im Bereich der Teilkammer 33 desselben, ein Massenverhältnis zwischen SO3 und Ruß von mindestens 7:1, bevorzugt von mindestens 12:1, besonders bevorzugt von mindestens 16:1, eingestellt wird. In der Variante der 7 erfolgt demnach einerseits eine Oxidation von Ruß im Rotationspartikelfilter 32, nämlich innerhalb der von Abgas durchströmten Teilkammer 33 desselben, andererseits wird vom Filtermedium außerhalb des Rotationspartikelfilters 32 in der Trenneinrichtung 36 Ruß entfernt.In this case, the vanadium content is at least 5%, more preferably at least 7%, particularly preferably at least 9%, wherein downstream of the oxidation catalyst 22 in the area of the rotary particle filter 32 , namely in the area of the sub-chamber 33 the same, a mass ratio between SO 3 and carbon black of at least 7: 1, preferably of at least 12: 1, more preferably of at least 16: 1, is set. In the variant of 7 Accordingly, on the one hand, oxidation of soot takes place in the rotary particle filter 32 , namely within the sub-chamber through which exhaust gas flows 33 the same, on the other hand, the filter medium outside the rotary particle filter 32 in the separator 36 Soot removed.

8 zeigt eine Weiterbildung des Verfahrens der 7, bei welchem stromaufwärts des Rotationspartikelfilters 32 nicht nur der Oxidationskatalysator 22, welcher der Oxidation von SO2 in SO3 dient, angeordnet ist, sondern vielmehr darüber hinaus ein weiterer Oxidationskatalysator 40, welcher der Oxidation von NO in NO2 dient. Diese beide Oxidationskatalysatoren 22, 40 sind parallel zueinander geschaltet, wobei jeder der Oxidationskatalysatoren 22 und 40 über Absperrventile 41 von Abgasstrom abgesperrt bzw. getrennt werden kann. Wird stark schwefelhaltiger Kraftstoff in der Brennkraftmaschine 30 genutzt, so wird der Abgasstrom über den Oxidationskatalysator 22 zur Oxidation von SO2 in SO3 geführt und der NO-Oxidationskatalysator 40 wird über die Ventil 41 vom Abgasstrom getrennt. Hierdurch wird der NO-Oxidationskatalysator 40, welcher der Oxidation von NO in NO2 dient, schwefelfrei gehalten. Wird hingegen ein relativ schwach schwefelhaltiger Kraftstoff genutzt, so kann der SO2-Oxidationskatalysator 22 durch Schließen der entsprechenden Ventile 41 vom Abgasstrom getrennt werden und das Abgas wird über den NO-Oxidationskatalysator 40 zur Oxidation von NO in NO2 geführt. Die Variante der 8 eignet sich insbesondere zum Einsatz bei Marinemotoren, die einerseits mit stark schwefelhaltigem Kraftstoff und andererseits mit schwach schwefelhaltigem Kraftstoff betrieben werden. 8th shows a development of the method of 7 in which upstream of the rotary particle filter 32 not just the oxidation catalyst 22 which serves to oxidize SO 2 in SO 3 , but moreover is another oxidation catalyst 40 which serves to oxidise NO to NO 2 . These two oxidation catalysts 22 . 40 are connected in parallel with each other, each of the oxidation catalysts 22 and 40 via shut-off valves 41 Can be shut off or separated from exhaust gas flow. Will high sulfur fuel in the engine 30 used, then the exhaust gas flow over the oxidation catalyst 22 led to the oxidation of SO 2 in SO 3 and the NO oxidation catalyst 40 will be over the valve 41 separated from the exhaust gas flow. As a result, the NO oxidation catalyst 40 , which serves the oxidation of NO in NO 2 , kept sulfur-free. If, however, a relatively weak sulfur-containing fuel is used, the SO 2 oxidation catalyst can be used 22 by closing the corresponding valves 41 be separated from the exhaust stream and the exhaust gas is via the NO oxidation catalyst 40 led to the oxidation of NO in NO 2 . The variant of 8th is particularly suitable for use in marine engines, which are operated on the one hand with highly sulfur-containing fuel and on the other hand with low-sulfur fuel.

Eine Alternative zur 8 hierzu besteht darin, auf die Absperrventile 41 zu verzichten und den Oxidationskatalysator 40 nach einem Betrieb mit stark schwefelhaltigem Kraftstoff dadurch einsatzfähig zu machen, dass die Abgastemperatur angehoben wird und damit im Oxidationskatalysator 40 Schwefel desorbiert wird. Die Variante mit den Absperrventilen 41 ist jedoch bevorzugt, da dann nach einem Betrieb der Brennkraftmaschine 1 mit schwefelhaltigem Kraftstoff der Oxidationskatalysator 40 anschließend sofort einsatzbereit ist.An alternative to 8th this is, on the shut-off valves 41 to dispense and the oxidation catalyst 40 to be able to be used after operation with a fuel containing a high sulfur content in such a way that the exhaust gas temperature is raised and thus in the oxidation catalytic converter 40 Sulfur is desorbed. The variant with the shut-off valves 41 However, it is preferred because then after operation of the internal combustion engine 1 with sulfur-containing fuel, the oxidation catalyst 40 then immediately ready for use.

Als Granulat kann im Rotationspartikelfilter 32 kataytisch inaktives Granulat genutzt werden. Hierbei kommt insbesondere Granulat aus Cordierit, Granit, Korund, Aluminiumoxid oder aus metallischen Werkstoffen zum Einsatz. Durch eine Umlenkung der Ruß- und Aschepartikel im Rotationspartikelfilter 32 werden die Ruß- und Aschepartikel durch Impaktion und/oder Diffusion und/oder Interzeption am kataytisch inaktiven Granulat abgeschieden. Vorzugsweise wird katalytisch aktives Granulat genutzt. In diesem Fall können Bestandteile des Abgases mit dem Granulat im Rotationspartikelfilter 32 reagieren.As granules can in the rotary particle filter 32 kataytisch inactive granules are used. Granules of cordierite, granite, corundum, aluminum oxide or metallic materials are used in particular. By deflecting the soot and ash particles in the rotary particle filter 32 The soot and ash particles are deposited by impaction and / or diffusion and / or interception on the catalytically inactive granules. Preferably, catalytically active granules are used. In this case, components of the exhaust gas with the granules in the rotary particle filter 32 react.

Dann, wenn katalytisch aktives Granulat genutzt wird, kommt als Trenneinrichtung 36 vorzugsweise ein Trommelschäler zum Einsatz. Dann, wenn katalytisch inaktives Granulat genutzt wird, kann als Trenneinrichtung 36 auch ein Trommelsieb, ein Rüttelsieb, ein Mühle oder eine Wacheinrichtung, die Wasser als Wachmedium, zur Reinigung des Granulats genutzt werden. Then, when catalytically active granules are used, comes as a separator 36 preferably a drum peeler used. Then, if catalytically inactive granules is used, can as a separator 36 Also a drum screen, a vibrating screen, a mill or a watch device, the water used as a wax medium, to clean the granules.

Der Rotationspartikelfilter 32 kann mehrstufig ausgeführt ist. In dem Rotationspartikelfilter 32 zu reinigendes Abgas durchströmt dann zuerst eine erste Stufe und im Anschluss hieran eine zweite Stufe des Rotationspartikelfilters 32. Beide Stufen des Rotationspartikelfilters 32 können dann wie oben beschreiben ausgebildet sein und sind seriell hintereinander geschaltet. Im Bereich jeder der Stufen ist das Granulat aus der Abgasströmung heraus drehbar, außerhalb der Stufe des Rotationspartikelfilters 32 in einer Trenneinrichtung 36 von ruß und Asche befreibar und anschließend wieder der jeweiligen Stufe des Rotationspartikelfilters 32 zuführbar.The rotary particle filter 32 can be multi-level. In the rotary particle filter 32 Exhaust gas to be purified then flows first through a first stage and subsequently to a second stage of the rotary particle filter 32 , Both stages of the rotary particle filter 32 can then be designed as described above and are connected in series one behind the other. In the area of each of the stages, the granules are rotatable out of the exhaust gas flow, outside the stage of the rotary particle filter 32 in a separator 36 released from soot and ash and then again the respective stage of the rotary particle filter 32 fed.

Dann, wenn wie in 2 gezeigt, der Rotationspartikelfilter 32 mehrstufig ausgeführt ist, weicht vorzugsweise in den einzelnen Stufen des Rotationspartikelfilters 32 die chemische Zusammensetzung des Granulats und/oder die Größe des Granulats voneinander ab.Then, if like in 2 shown, the rotary particle filter 32 executed in several stages, preferably deviates in the individual stages of the rotary particle filter 32 the chemical composition of the granules and / or the size of the granules from each other.

Es kann auch vanadiumhaltiger Kraftstoff zum Betrieb der Brennkraftmaschine 30 genutzt werden. In diesem Fall wird Vanadiumoxid auf der auf der Oberfläche des Granulats abgeschieden, wodurch in der Teilkammer 33 des Rotationspartikelfilter 32 Ruß und SO2 oxidiert werden kann.It can also vanadium-containing fuel for operating the internal combustion engine 30 be used. In this case, vanadium oxide is deposited on the on the surface of the granules, whereby in the sub-chamber 33 of the rotary particle filter 32 Soot and SO 2 can be oxidized.

Die obigen Verfahren können auch bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen genutzt werden. Ein SO2-Oxidationskatalysator ist dann vorteilhaft stromaufwärts einer Turbine des Abgasturboladers positioniert, um durch die stromaufwärts der Turbine herrschenden Drücke und Temperaturen die Oxidation von SO2 in SO3 zu begünstigen.The above methods can also be used in supercharged internal combustion engines. An SO 2 oxidation catalyst is then advantageously positioned upstream of a turbine of the exhaust gas turbocharger to promote the oxidation of SO 2 in SO 3 by the pressures and temperatures prevailing upstream of the turbine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1111
Abgasexhaust
1212
Rotationspartikelfilterrotation particle filter
1313
Teilkammermember chamber
1414
Teilkammermember chamber
1515
Teilkammermember chamber
1616
Drehrichtungdirection of rotation
1717
Luftair
1818
Lösungsmittelsolvent
1919
Teilkammermember chamber
2020
Sensorsensor
2121
Sensorsensor
2222
Oxidationskatalysatoroxidation catalyst
3030
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
3131
Abgasexhaust
3232
Rotationspartikelfilterrotation particle filter
3333
Teilkammermember chamber
3434
Teilkammermember chamber
3535
Drehrichtungdirection of rotation
3636
TrenneirichtungSeparation Eirich Tung
3737
Granulatgranules
3838
Granulatgranules
3939
Ruß/AscheSoot / ash
4040
Oxidationskatalysatoroxidation catalyst
4141
AbsperrvenilAbsperrvenil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5013340 [0010] US 5013340 [0010]

Claims (12)

Verfahren zur Abgasnachbehandlung von eine Brennkraftmaschine (10) verlassendem Abgas (11), wobei das Abgas (11) derart über einen Rotationspartikelfilter (12) geführt wird, dass ein in den Abgasstrom hineingedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums vom Abgas (11) durchströmt wird, und dass ein aus dem Abgasstrom herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums nicht vom Abgas (11) durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Abgasstrom herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums innerhalb des Rotationspartikelfilters (12) zunächst in einer ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (14) des Rotationspartikelfilters (12) unter Oxidation von Ruß im Filtermedium regeneriert wird, dass anschließend an diese Regeneration in einer zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (15) des Rotationspartikelfilters (12) aus dem jeweiligen aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums Asche entfernt wird, und dass anschließend an die Regeneration und Ascheentfernung der jeweilige aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums in den Abgasstrom hineingedreht wird.Process for the exhaust aftertreatment of an internal combustion engine ( 10 ) leaving exhaust gas ( 11 ), the exhaust gas ( 11 ) via a rotary particle filter ( 12 ), a part or section of the filter medium which is screwed into the exhaust gas stream is separated from the exhaust gas ( 11 ) is flowed through, and that a rotated out of the exhaust stream part or portion of the filter medium is not from the exhaust gas ( 11 ) is flowed through, characterized in that a rotated out of the exhaust stream part or portion of the filter medium within the rotary particle filter ( 12 ) first in a first outside the exhaust gas flow sub-chamber ( 14 ) of the rotary particle filter ( 12 ) is regenerated under oxidation of soot in the filter medium, that after this regeneration in a second outside of the exhaust gas flow sub-chamber ( 15 ) of the rotary particle filter ( 12 ) is removed from the respective part of the filter medium removed from the exhaust gas stream or ash, and that after the regeneration and ash removal, the respective part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas stream is screwed into the exhaust gas stream. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeneration als aktive Regeneration unter Erhitzung des jeweiligen aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums durchgeführt wird, wobei zur Erhitzung des jeweiligen aktiv zu regenerierenden Teils oder Abschnitts des Filtermediums derselbe in der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (14) des Rotationspartikelfilters (12) von Luft (17) durchströmt wird, die vorzugsweise mit einer Heizeinrichtung erhitzt wird.A method according to claim 1, characterized in that the regeneration is carried out as an active regeneration by heating the respective part or portion of the filter medium turned out of the exhaust stream, wherein for heating the respective active part or portion of the filter medium to be actively regenerated in the first outside of the exhaust gas flow lying partial chamber ( 14 ) of the rotary particle filter ( 12 ) of air ( 17 ) is flowed through, which is preferably heated with a heater. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ascheentfernung der jeweilige aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums in der zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (15) des Rotationspartikelfilters (12) von einem Lösungsmittel (18) durchströmt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that for ash removal, the respective portion of the filter medium which has been turned out of the exhaust gas stream or in the second sub-chamber located outside the exhaust gas flow (US Pat. 15 ) of the rotary particle filter ( 12 ) of a solvent ( 18 ) is flowed through. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums anschließend an die Regeneration sowie Ascheentfernung und vor dem Hineindrehen in das Abgasstrom in einer dritten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (19) des Rotationspartikelfilters (12) erhitzt wird, um einen sich bei der Ascheentfernung einstellenden Temperaturabfall des Filtermediums zu kompensieren.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the respective turned out of the exhaust stream portion or portion of the filter medium subsequent to the regeneration and ash removal and before screwing into the exhaust stream in a third outside of the exhaust gas flow sub-chamber ( 19 ) of the rotary particle filter ( 12 ) is heated to compensate for a drop in temperature of the filter medium as the ash is removed. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zur aktiven Regeneration in der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer des Rotationspartikelfilters (12) über den jeweiligen Teil oder Abschnitt des Filtermediums geführte, erhitzte Luft (17) zurückgeführt und zur Kompensierung des sich bei der Ascheentfernung einstellenden Temperaturabfalls des Filtermediums in der dritten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (19) des Rotationspartikelfilters (12) erneut über den jeweiligen Teil oder Abschnitt des Filtermediums geführt wird.A method according to claim 2 and 4, characterized in that the active regeneration in the first lying outside of the exhaust gas flow partial chamber of the rotary particle filter ( 12 ) via the respective part or section of the filter medium guided, heated air ( 17 ) and for compensating for the temperature drop of the filter medium which occurs during the ash removal in the third sub-chamber located outside the exhaust gas flow (US Pat. 19 ) of the rotary particle filter ( 12 ) is again passed over the respective part or section of the filter medium. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein in den Abgasstrom hineingedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermedium zur Regeneration aus dem Abgasstrom heraus gedreht und in die ersten außerhalb der Abgasströmung liegende Teilkammer (14) des Rotationspartikelfilters (12) hineingedreht wird, dass anschließend an die Regeneration zur Ascheentfernung dieser Abschnitt bzw. Teil des Filtermediums aus der ersten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (14) des Rotationspartikelfilters (12) herausgedreht und in die zweite außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (15) des Rotationspartikelfilters (12), die strömungsseitig von der ersten Teilkammer (14) desselben getrennt ist, hineingedreht wird, und dass anschließend an die Ascheentfernung dieser Abschnitt bzw. Teil des Filtermediums aus der zweiten außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (15) des Rotationspartikelfilters (12) herausgedreht und entweder unmittelbar oder mittelbar über die dritte außerhalb der Abgasströmung liegende Teilkammer (19) des Rotationspartikelfilters (12), die strömungsseitig von der zweiten Teilkammer (15) desselben getrennt ist, in die Abgasströmung hineingedreht wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a rotated into the exhaust gas flow part or portion of the filter medium for regeneration out of the exhaust stream and into the first outside of the exhaust gas flow sub-chamber ( 14 ) of the rotary particle filter ( 12 ) is turned in, that following the regeneration for ash removal of this section or part of the filter medium from the first out of the exhaust gas flow sub-chamber ( 14 ) of the rotary particle filter ( 12 ) and into the second partial chamber (outside of the exhaust gas flow) ( 15 ) of the rotary particle filter ( 12 ), the flow side of the first partial chamber ( 14 ) of the same is separated, is rotated, and that subsequent to the ash removal of this portion or part of the filter medium from the second out of the exhaust gas flow sub-chamber ( 15 ) of the rotary particle filter ( 12 ) and either directly or indirectly via the third sub-chamber lying outside the exhaust gas flow ( 19 ) of the rotary particle filter ( 12 ), the flow side of the second sub-chamber ( 15 ) thereof is separated, is screwed into the exhaust gas flow. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regeneration des aus dem Abgasstrom herausgedrehten Teils oder Abschnitts des Filtermediums mit einem in Strömungsrichtung gesehen stromabwärts des Rotationspartikelfilters (12) positionierten Sensor (21) der Sauerstoffgehalt stromabwärts des Rotationspartikelfilters (12) und gegebenenfalls mit einem in Strömungsrichtung gesehen stromaufwärts des Rotationspartikelfilters (12) positionierten Sensor (20) der Sauerstoffgehalt stromaufwärts des Rotationspartikelfilters (12) gemessen wird, und dass auf Grundlage des von dem Sensor oder den Sensoren gemessenen Sauerstoffgehalts eine Beladung des Rotationspartikelfilters (12) mit Ruß vor der Regeneration und/oder ein Temperaturanstieg des Rotationspartikelfilters (12) in Folge des Regeneration und/oder eine Geschwindigkeit der Regeneration bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the regeneration of the rotated out of the exhaust stream portion or portion of the filter medium with a downstream seen in the flow direction of the rotary particle filter ( 12 ) positioned sensor ( 21 ) the oxygen content downstream of the rotary particle filter ( 12 ) and optionally with a flow direction seen upstream of the rotary particle filter ( 12 ) positioned sensor ( 20 ) the oxygen content upstream of the rotary particle filter ( 12 ) and that, based on the oxygen content measured by the sensor or the sensors, a loading of the rotary particle filter ( 12 ) with soot before regeneration and / or a temperature rise of the rotary particle filter ( 12 ) is determined as a result of the regeneration and / or a speed of regeneration. Verfahren zur Abgasnachbehandlung von eine Brennkraftmaschine (30) verlassendem Abgas (31), wobei das Abgas (31) derart über einen Rotationspartikelfilter (32) geführt wird, dass ein in dem Abgasstrom hineingedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums vom Abas (31) umströmt wird, und ein aus dem Abgasstrom herausgedrehter Teil oder Abschnitt des Filtermediums nicht vom Abas (31) umströmt wird, wobei der aus dem Abgasstrom herausgedrehte Teil oder Abschnitt des Filtermediums aus einer außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (34) des Rotationspartikelfilters (32) entfernt und außerhalb des Rotationspartikelfilters (32) von Ruß und der Asche befreit wird, anschließend in die außerhalb der Abgasströmung liegenden Teilkammer (34) des Rotationspartikelfilters (32) zurückgeführt und wieder in den Abgasstrom hineingedreht wird.Process for the exhaust aftertreatment of an internal combustion engine ( 30 ) leaving exhaust gas ( 31 ), the exhaust gas ( 31 ) via a rotary particle filter ( 32 ), that one in the Exhaust gas flowed-in part or section of the filter medium from the Abas ( 31 ), and a part or section of the filter medium which has been turned out of the exhaust gas stream and not from the Abas ( 31 ), whereby the part or section of the filter medium turned out of the exhaust gas stream flows from a sub-chamber located outside the exhaust gas flow (US Pat. 34 ) of the rotary particle filter ( 32 ) and outside the rotary particle filter ( 32 ) is freed of soot and ash, then into the outside of the exhaust gas flow sub-chamber ( 34 ) of the rotary particle filter ( 32 ) is returned and screwed back into the exhaust stream. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als vom Abgas umströmtes Filtermedium ein Granulat genutzt wird, wobei außerhalb des Rotationspartikelfilter (32) über eine Trenneinrichtung (36) das Granulat von Ruß- und Aschepartikeln und/oder von Reaktionsprodukten der Ruß- und Aschepartikel mit dem Granulat getrennt wird, und wobei gereinigtes Granulat dem Rotationspartikelfilter (32) wieder zugeführt wird.A method according to claim 8, characterized in that as the exhaust gas flowing around the filter medium, a granulate is used, wherein outside the rotary particle filter ( 32 ) via a separating device ( 36 ) the granules of soot and ash particles and / or reaction products of the carbon black and ash particles is separated with the granules, and wherein purified granules the rotary particle filter ( 32 ) is returned. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Rotationspartikelfilters (12, 32) in einem Oxidationskatalysator (22) SO2 in SO3 oxidiert wird, wobei das SO3 und/oder ausgefallenes H2SO4 der Oxidation von Ruß im Rotationspartikelfilter (12, 32) an dem in den Abgasstrom hineingedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums dient, und wobei im Oxidationskatalysator (22) als Aktivkomponente zur Oxidation von SO2 in SO3 zumindest Vanadium mit einem Anteil von mehr als 5%, bevorzugt vor mehr als 7%, besonders bevorzugt mehr als 9%, und vorzugsweise zusätzlich Kalium und/oder Natrium und/oder Eisen und/oder Cer und/oder Cäsium und/oder Oxide dieser Elemente genutzt wird, wobei im Oxidationskatalysator als Grundmaterial Titanoxid und/oder Siliziumoxid vorzugsweise stabilisiert durch Wolframoxid genutzt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that upstream of the rotary particle filter ( 12 . 32 ) in an oxidation catalyst ( 22 ) SO 2 is oxidized in SO 3 , wherein the SO 3 and / or precipitated H 2 SO 4 of the oxidation of soot in the rotary particle filter ( 12 . 32 ) is used at the part or section of the filter medium which is screwed into the exhaust gas flow, and wherein in the oxidation catalytic converter ( 22 ) as the active component for the oxidation of SO 2 in SO 3 at least vanadium in a proportion of more than 5%, preferably more than 7%, more preferably more than 9%, and preferably additionally potassium and / or sodium and / or iron and / or cerium and / or cesium and / or oxides of these elements is used, wherein in the oxidation catalyst as the base material titanium oxide and / or silicon oxide is preferably used stabilized by tungsten oxide. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Oxidationskatalysators (22) im Bereich des Rotationspartikelfilters ein Massenverhältnis zwischen SO3 und Ruß von mindestens 7:1, bevorzugt von mindestens 12:1, besonders bevorzugt von mindestens 16:1, eingestellt wird.Process according to claim 10, characterized in that downstream of the oxidation catalyst ( 22 ) in the region of the rotary particle filter, a mass ratio between SO 3 and carbon black of at least 7: 1, preferably of at least 12: 1, more preferably of at least 16: 1, is set. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Rotationspartikelfilters (12, 32) in einem Oxidationskatalysator (40) NO in NO2 oxidiert wird, wobei das NO2 der Oxidation von Ruß im Rotationspartikelfilter (12, 32) an dem in den Abgasstrom hineingedrehten Teil oder Abschnitt des Filtermediums dient, und wobei der Oxidationskatalysator (40) zur Oxidation von NO in NO2 parallel zum Oxidationskatalysator (22) zur Oxidation von SO2 in SO3 geschaltet ist, und wobei beide Oxidationskatalysatoren (40, 22) über Absperrventile (41) vom Abgasstrom trennbar sind.A method according to claim 10 or 11, characterized in that upstream of the rotary particle filter ( 12 . 32 ) in an oxidation catalyst ( 40 NO is oxidized to NO 2 , the NO 2 of the oxidation of soot in the rotary particle filter ( 12 . 32 ) is used on the part or section of the filter medium which is screwed into the exhaust gas flow, and in which the oxidation catalytic converter ( 40 ) for the oxidation of NO in NO 2 parallel to the oxidation catalyst ( 22 ) for the oxidation of SO 2 in SO 3 , and wherein both oxidation catalysts ( 40 . 22 ) via shut-off valves ( 41 ) are separable from the exhaust stream.
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