DE1476507A1

DE1476507A1 - Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen einer Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE1476507A1
Application number: DE19661476507
Authority: DE
Inventors: Keith Carl D; Cunningham Charles E; Teunis Schreuders
Original assignee: Engelhard Industries Inc
Current assignee: Engelhard Industries Inc
Priority date: 1965-06-22
Filing date: 1966-06-21
Publication date: 1970-12-03
Also published as: GB1146736A; NL6607758A; CH462543A; NL151469B; US3441381A

Description

Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen einer Verbrennungskraftmaschine .

Die Erfindung bezieht eich auf die Reinigung von Abgasen von Verbrennungfikraftmaschinen und insbesondere auf eine neue und verbesserte Vorrichtung für die Reinigung von Verbrennungekraftmaechinen-Abgaaen, um brennbare, die Luft verunreinigende Bestandteile aus dießen vor ihrem Austritt in das Freie zu entfernen.

Das Problem der Reinigung der "Abgase von Verbrennungekraftmaschinen von KraftfahrBeugen, beispielsweise von Personenkraftwagen besteht seit langem. Die unverbrannten Verbrennungeprodukte aus den Verbrerinungekraftnaschi· nen von Kraftfahrzeugen, die mit Benzin betrieben werden, besondere die Kohlenwasserstoffe und die oxydierton organischen Verbindungen in den Abgasen sind in erster Linie für die ernsten Probleme, die durch

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die Luftverunreinigungen entstehen, verantwortlich, vor denen nun großstädtische Mittelpunkte dee Landes stehen. Die Abgase enthalten ferner den schädlichen Bestandteil Kohlenmonoxyd.

Kraftfahrzeuge, die teilweise oder.ganz Innerhalb abgeschlossener Bereiche, z.B. Lagerhäusern,Industrieanlagen und Bürogebäuden betrieben werden, z.B. Gabelstapler und Bodenreinigungsmaschinen, die mit Verbrennungskraftmaschinen ausgerüstet sind, welche mit Benein, Dieselöl, Propan usv. betrieben werden, sowie stationäre Anlagen, die mit Antrieb durch Verbrennungskraftmaechinen arbeiten, z.B. Pumpen und Stromerzeuger, die mit den erwähnten Brennstoffen betrieben werden, können eine Quelle ernster Luftverunreinigung innerhalb solcher abgeschlossener Bereiche wegen der in ihren Abgasen enthaltenen Produkte unvollständiger Verbrennung werden. Ferner kttnnen toiehe Fahrzeuge eine ernste Gefahr für die Personen innerhalb der abgeschlossenen Bereiche wegen des schädlichen KohlenmonoxydB in den Abgasen solcher Fahrzeuge darstellen.

In dem USA-Patent .,. (Patentanmeldung 25& 656

von 7. Februar 1963) ist eine Vorrichtung eua Reinigen

von Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen dargestellt und beschrieben. Diese Vorrichtung besitzt eine Abgaaströmungsleitung mit einem rechteckigen erweiterten Teil» in dem sich ein aufgelagerter Oxydationskatalysator be-

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findet. Der Oxydationskatalysator weist ein rechteckförmigee zusammenhängender keramisches Trägerelement nit Gaseinlaß und -Ausladenden und eine Vielzahl τοη Gasstrumungswegen oder -Kanälen auf,die eich zwischen den GaeeinlaQ- und Auslesenden des zusammenhängenden keraaiechen Trägers erstrecken. Der aufgelagerte Oxydationskatalysator hat eine geringere Breite oder einen geringeren Durchmesser als das Gehäuse, so daß Zwischenräume zwischen dem Katalysator und der Gehäusewand gebildet werden, Keramische Blöcke odrr Stopfen,die warmeisolierend und gasundurchlässig sind, sind so angeorunet, deJ sie die Zwischenräume zwischen den Seitenflächen uM den oberen und unteren Flächen des aufgelagerten Katalysator· und den entsprechenden InnenwandflKchen des erweiterten Hl« der Strüaungsleitung aur lär-iteisollerung «ad ferner ua eine Strömung τοη rohen Abgasen durch dta tana ewiechen der Patrone des aufgelagerten Katalysator« «na den •indea des erweiterten fell· der Ströeoagsleitung au verhindern, im wesentlichen gans ausfüllen. Obwohl diese Vorrichtung au aufriedenstellenden Ergebnissen bat dar Reinigung τοη Abgasen aur Beseitigung ihrer dl· Loft Terunrelnigenden Bestandteile führt, besteht noon eine Verbeeserungsmöglichteit. Die keramischen 116OkS oder Stopfen drücken mit erheblicher Kraft gegen die Oberssite und die Unterseite sowie gegen die Seitenfliohen des porösen zusammenhängenden aufgelagerten Oacydationskatalysators und es wuroe festgestellt, daß sie eine oder mehrere dieser Flächen des aufgelagerten Oxydationeka-

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talysatora durch Zerdrücken und Verformen des porösen; feuerfesten keramischen Mr eriels des Katalysatorträgers an den Trägerrandkantenteilen beschädigen, die den erwähnten Flächen benachbart aind und diese bilden, und sich manchmal sogar in die keramische Fläche des Trägers einbetten. Ferner sind die feuerfeaten keramischen Blöcke, welche eine rechteckige Form haben, nur mit einem rechteckigen oder quadratischen Gehäuse für. den aufgelagerten Oxydationskatalysator wirtschaftlich verwendbar, da die keramischen Blttoke nur sehr schwer und mit hohen Kosten in eine Ringform gebracht werden können, welches die geeignetste Form eur Verwandung mit einem syllndrlschen Gehäuse ist. ·

Sin Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten AbgasreinigungSTorrichtung sur Verwendung in Verbindung mit der Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine.

Ein weiteres ziel der Erfindung 1st die Sohaffung einer neuen und verbesserten katalytlsohen Abfasrelnlgongsrorrichtung, bei welcher vermieden wird, dal beträchtliche Mengen von rohea Abgas den Katalysator umgehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung 1st die Schaffung, eines neuartigen und verbesserten Abgaerrinlgers· der einen

Übermäßigen Wärmeverlust aus de* Katalysator und daait BAD ORIGINAL

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dat Absinken der Katalysatortemperatur unter die Reaktion et enlperatur but Umwandlung der die Luft verunreinigenden Gasbestandteile vermeidet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Abgasreinigungevorrichtung die leicht in ein· Abgasanlage eines herkömmlichen Kraftfahrseugs eingebaut «er» den kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Abgasreinigers von verhältnismäßig einfaoher und robuster Bauart.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Abgasreinigungevorriohtung, welch« «oder der wirksamen Beseitigung der luftverunreinigenden Bestandteile aus . den Abgas den Motorwirkungegrad und gegebenenfalls die, · Notwendigkeit der Einstellung des Vergasers, der Zündung usw. aneeigt.

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung eines Abgasreiniger· von β öl one r Bauart, da" er sum Einbau in einen verhältnismäßig kleinen und begrensten Bereich, »·Β· in die Afc^&sanlage eines Gabelstapler· geeignet 1st«

Ein weiter··' Ziel ist die Schaffung eine· Abga«r*iiiig«~ a

von soloher Bauart, der tür Abgaeanlagm von Qftfc»lat«pl«ni BAO ORIGINAL 009849/0212

und anderen Terhältnlsft&eig kleinen Kraftfahreeugen, die sowohl innerhalb als auch auSerhalb τοη Gebäuden betrieben werden, besonders geeignet ist.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung sdt den beillegenden Zeichnungen und ewar seigern

Flg. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgeaäfien Vorrichtung sum Reinigen τοη Abgasen τοη Verbrennungskraft maschinen;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Abgasreinlgungs-Torrichtung in teilweise auieinandergenoaswneB Zustand;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die katalytitoli· Gaareinigungseinhelt der Ab_fcasrelni gangrorTlohtüng;

Fig. 4 einen Querschnitt nach den Linien 4 - 4 in Fig.3, Fig. 5 einen Querschnitt nach den Linien 5 - 5 in Fig.3»

Fig. 6 ein weggebrochener, in rergrBBertea Mafistab dart gestellter Querschnitt eines auf eine« bus a—anhängenden porösen feuerfesten Gerippe aufgela-

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garten Oxyöationskatalysatora put Verwendung in den erfindungseeraä&en katalytleohen Gasreiniger; Flg.7 eine Seitenansicht des erfindurgsgenäfien katalytiechen Gasreinigers.teilweise weggebrochen,

Fig.β eine Längs&nsicht, teilweise Ir Schnitt, einer Abänderungt-form der erfindungsfemäßen Abgasreinigungsvorrichtung und

Fig.9 einen Schnitt nach den Linien 9 - 9 in Fig· 8.

Der in Fig. 1 dargestellte katalytieche Abgasreiniger IO ait kegelatunpffüraigen Endveraohlueteilen 12 und 1st alt einem Venturi-Ansaugrohr 22 sun Miaohan τοη Luft mit den Abgasen aus der Verbrennungskraftnaschlne durch die Verbindungeleitung 25 verbunden. Das Anaaugrohr 22 ist mit einer Luft-Einlaßleitung und mit einen Luftfilter-Flannendämpfer 24 rersehen, der nit der ElnlaQleitung 23 verbunden ist. Ferner 1st das Ansaugrohr 22 nlt einer Leitung 22 a der Abgasanlage ainea Kraftfahrzeuge, beispielsweise eines Gabelstaplers₍ verbunden. Ein Anzeigegerät 40 let duroh eine Drahtleitung 41 nit einen (nicht geneigten) herkthaaliohen Thernoelenent verbunden, das in Auslafiendteil da« katalytischen Reinigers 10 angeordnet ist.

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Wie Iig. 2-5 »eigen, besitzt der katalytische Abgasreiniger 10 ein metallisches Gehäuse Xl mit einer zylindriechen Wand, dessen Llagenabmessungen etwa 10 era (4" ) und dessen Au(?endv* ahraeeser 7»5 cm (3" )f 10 cm (4" ) oder 12,5 cm (5" ) betragen kann, sowie kegelstumpfförmige metallische EndveijchluPteile 12 und 13, die an den Gaseinla"- und AuslaRenden des Gehäuses 11 dadurch ■befestigt sind, daP sie mit den inneren Bandteilen des Gehäuses 11 an den entgegengesetzten äußeren Enden verschweißt sind.

Der kegelstumpfförmige Teil 12 ist so bemessen, daß er eine Verteilung bzw. einen Durchtritt der Abgase über den ganzen oder im wesentlichen ganzen Querschnittebereich des oberßtromeeitigen Teils des Gehäuses 11 ermöglicht, so daß sie in alle oder im wesentlichen alle Einlaßöffnungen 16 für die Gasströmungekanfile 48 eintreten, wobei diese Einlaßöffnungen 16 über den ganzen oder im wesentlichen ganzen Bereich der fläche 14 des auf

einem porösen, feuerfesten Gerippe aufgelagerten Oxydationskatalysators 15, wie in Fig. 4 gezeigt, verteilt sind.

Die Abmessungen des kegelstumpfförmigen Teil· 12 sind Torzugeweise so benessen, daß sie der Beziehung

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^ * zwischen 0,5 und einschließlich 3

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gerecht werden, wobei D der Durchmesser des breiteren

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Endes 17 des Teils 12 unmittelbar vor dem an ihm ausgebildeten Ringflansch 34 ist^der Durchmesser des schmrleren Endes 18 des kegelstumpffbrmigen Toil- 12 iet und _L die Länge des kegelstumpffbrmigen Telia 12 ist, d.h. die Länge längs seiner Hauptachse von seines breiteren Ende zu seinem schmaleren Ende oder lsngs einer zu dieser parallelen linie. Der kegelstumpfförniige Teil 13 hat ähnliche Abmessungen wie der kegelstumpfförmige Teil 12, wie gezeigt, derart, daß ein freier Durchtritt des Gases aus den GaBStrÖmungskanalauslaßoffnungen des aufgelagerten Flatingruppemetall-üxydationskatalysators 15 ohne wesentliche Rückdrücke ermöglicht wird. Lie Einla&leitung 19 besteht mit dem kegelstumpffbrmigen Teil 12, wie gezeigt, aus einem Stück und die Auslaßleitung 20 besteht mit dem kegelstumpfibrmigen Teil 13, wie gezeigt, aus einem Stück.

Das Venturi-Ansaugröhr 22, welches die Einlaßleitung 23 für die Luft aufweist und mit dem Luftfilcer-Plammendämpfer 24 ausgerüstet ist, ist mit der Einlaßleitung 19 zum Mischen von Luft mit den Abgasen von der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Das Ansaugrohr besitzt ein metallisches Gehäuse 25 beispielsw«isa mit einem AußendurchmeesFr von 5 cm (2" ) einer Länge von etwa 14,"< cm (5 5/8- ), eine metallische EinlaPdüse 26 mit e1r*Y Länge von beispi*lsweise 4,5 ca ( 1 3/4" )» eine«

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Durchmesser an ihrem schmalen Auelaßende von 2,1 ca, (13/16" ), einen Durchmesser an ihrfin breiteren Kinlaflendf von 5 cm (2" ) sowie eine AueleBdüae 27 alt einer Länge von beispielsweise Θ,"⁷ cn (3/4" ) und einem Durchmesser an ihrem schmaleren Einlaßende τοη 2,5 cm (1") sowie einem Durchmesser an ihren breiteren auslaSende von 5 cm (2^N ) . Der Abstand zwischen dem schmäleren -Auslaßende der EinlaSdÜse 26 und den breiteren Einlaßende der Auslaßdüse 27 ist beispielsweise 12,70 ma (1/2- ).

Ein Kingraur. oder Spalt 30 von im wesentlichen gleichmaßiger Breite befindet sich zwischen der Innenfläche

31 des zylindrischen Gehäuses 11 und der Außenfläche

32 des aufgelagerten Oxydationsfcatalysatorβ 15, dessen zusammenhängender feuerfester Träger zylindrisch ist und von geringerem Durchmesser als der Innendurchaesser des Gehäuses 11 ist.. Obwohl das in flg. 4, 5 und und nachfolgend mit näheren Einzelheiten beschriebene gewellte Element 33 teilweise den Haue 30 füllt, erstreckt sich dieser Raum vollständig un den auf gelagerten Oxy<iationskatalysator und um seine ganze tinge herum. Es hat sich herausgestellt, daß>beträchtliche Mengen Ton rohem Abgas durch den Ringraun 30 unter Oagehung aes Oxydationskatalysators hindurchtreten und bein Aus-

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«ritt aus dem katalytischen Reiniger 10 noch ihre luft«

verunreinigenden Bestundteile enthalten. Um diesen unerwünschten Vorgang EU vermeiden, überbrückt ein ringförmiges Element oder ein ringförmiger Flansch 34 den Spalt oder Ringraum 30 »wischen der Innenwandfläche 31 und dem ober stromseit igen Randkantenteil des ssusararaenhfcngendtn Trägers drs Oxydationskatalysators 15 am Eingang eum Ringraum 30,so daO ein· kontinuierliche Barriere um den Umfang des aufgelagerten Katalysators herum gegen eine Strömung von ungereinigtem Ab^as durch den Kaum 30 erhalten wird. Wie geeeigt, besteht der ringförmige Flansch 34 mit dem kegelstuapfftfrmlgen Teil 12 aus einem Stück und wird durch einen dünnen, sohaalen Hand oder einen Flansch von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke und Breite gebildet» der daduroh erhalten wird» dafl der innere Endteil des kegelstuapfförmigen Teils 12 ausreichend weit mir Bildung des nsoh innen geriohteten ringförmigen Elementes oder Flansches eingebogen wird, dessen Ebene sich senkrecht sur Hauptsohee des Gehfiueee Il erstreckt. Der fiingraum 30 hat eine Breite von beisplelsweise %8 ma (l/B ") und der ringförmige Flansch 34 hat eine Breite von beispielsweise 9,5 me (3/8").

Ein weiteres ringförmiges Element bsw. ein Flansch 36 überbrückt ebenfalls den Kingraum 30 an der entgegenge-

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setzten Kndfläehe des zusammenhängenden aufgelagerten Oxydationskatalysators 15 und zwischen der Innenwandfläche 31 und dem unterstroraseitig gerichteten Randkantcnteil des Katalysatorträgers, um eine kontinuierliche Barriere um den Umfang des aufgelagerten Katalysators herum zu erhalten. Der ringförmige Flansch 36 besteht mit dem kegeletumpfförmlgen Teil 13 ebenfalls aus einem Stück und ist ein dünner schmaler Flansch von im wenentlichen gleichmäßiger Dicke und Breite, der dadurch erhalten wird.daß der innere Endteil des kegelstumpf for mige η Teils 13, ähnlich wie bei der Bildung des ringförmigen Flansches 34« nach innen gebogen wird. Der ringförmige Flansch 36 hat eine ähnliche Breite wie der ringförmige Flansch 34 und die Ebene des Flansohes 36 ist im wesentlichen senkreoht but Hauptachse dee kegelsturapfför-rlgen Teils 13·

Der ringförmige Flansch 34 dient nicht nur als Sperre für die Gasströmung sondern bildet auch zusammen mit dea Kingflansch 36 zur Bildung einer Wärmeisolierung «wischen dea aufgelagerten Katalysator 15 und der metallischen «and des Gehäuses 11. Die Rittgf lausche 34 und 36 Überlappen und blockieren einen schmalen ringförmigen Randteil der EInIaQ- und AuslaSflächen des

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Oxydationskatalysators 15 gegen die Strömung des Abgases von erhöhter Temperatur, so daß ein kühlerer, ringförmiger oder »ylindrischer Teil les feuerfesten Katalysatorträger en seinem Umfangsrandteil erhalten wird. Dieser kühlere Teil dee feuerfesten Trägermaterials, das selbst ein guter Warmeisolator iet, dient als Würmeisolierungszone, um den Wärmeverlust an die Atmosphäre durch Strahlung und Leitung zu verringern. Der Raum 30, der teilweise mit dem gewellten Element 3"* gefüllt 1st, ist ebenfalls wfirraeisolierend. Infolgedessen wird die Fähigkeit des aufgelagerten Qxydationskatalysators 15 zur Aufrechterhaltung der erhöhten Temperatur, die zum katalysieren der oydativen Beseitigung der die Luft verunreinigenden Kraftstoffbestandteile aus den Gas durch' Oxydation notwendig ist, erleichtert. Die Ringflansche 34 und 36 haben ferner die Aufgabe, den aufgelagerten Oxydationskatalysator 15 innerhalb des Gehäuses 11 su sichern und BU halten. Eine Schicht 38 aus Flberfraxkitt, ein faserartiges Aluminiumsilicat, wird vorzugsweise verwendet, um die Poren an der AuSenflfiohe des aufgelagerten Oxydationskatalysators 15 abzudichten und ferner als Schutzüberzug oder Verkleidung für den Oxydationskatalysator zu dienen.

Das gewellte Element 33 umgibt eng den auf einem zusammenhängenden feuerfesten Element aufgelagerten

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Oxydatlonskatalysator 15 JLn Kontakt nit diesem und mit der Innenfläche des Gehäuses 11 zur Absorption mechanischer Stöße und zu*n Auegleich für Unterschiede in der wärmeausuehnung der metallischen Gehäusewand und des feuerfesten keramischen Trägers des Katalysators 15· Vorzugsweise ist das gewellte Element 33 ein gewellter Kaschenuraht, wie in Flg. 7 gezeigt, wegen der beträchtlich größeren Biegsamkeit und Elastizität des Maschendrahtes gegenüber einem gewellten Bleche. Der Maschendraht ergibt mehr Berührungspunkte mit dem aufgelagerten Oxydationskatalysator 15, so daß eine verbesserte Stoßdämpfung und ein verbesserter wärmedehnungsausgleich mit dem Itaschendraht erhalten wird.

Ein Thermoelement, z.B. aus Chrorael-Aluael ist la Aualaßendteil des katalytischen «einigere IO eingebaut und durch einen Thermopaardraht 41 »it dem Meßgerät 40 verbunden, das vorher durch den Hersteller geeicht worden 1st, um anzuzeigen, ob eine Nachstellung 1« Brennstof Auft- Verhältnisses erforderlich ist. Bas MeSgerlt 40 hat eine "Mager-Bech·-Skala, welche anzeigt, ob der Vergaser mager, normal oder reich •Ingestellt ist, sowie Mängel in der Zündanlage, Durch einen Blick auf das Keßgerät 40 kann sich der Fahrzeugeigentümer oder ein Mechaniker in einfacher Welse

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sofort vom Wirkungsgrad seines Motors vom Gesichtspunkt des Kraftstoffverbrauchs Ubereeugen und, falls durch das Meßgerät angezeigt.den Vergaser nachstellen oder nachstellen lassen, um das Brennetoff-Luft-Verhfeltniβ auf normal zurückzustellen. Das Meßgerät 40 kann ferner gesondert eine Katalysatoraktivitäts- oder "Aktiv"-Skala haben, so daß raech der Aktivitätsgrad des Oxydati onekatalyeat or β in Reiniger 10 in einfacher Heise durch einen Blick auf die Skala des Meßgeräts 40 nachgeprüft «erden kann, üas Meßgerät 40 wird auf die katalyse toraktivit£t dadurch geeicht, daß diese eur Teaperatur in desiehung gesetst wird.

Die erfindungsgeaäBe Reinigungsvorrichtung sdt Ausnahae des porösen, feuerfesten, auf eine« Gerippe aufgelagerten Oxydationskatalyeators ist «as eioea Bisenaetall hergestellt, kann jedooh aus anderen Metallen hergestellt werden, die hohen Temperaturen, denen sie ausgesetst sind, a.B. bis 800° C und sogar höher, standhalten können.

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«ie in Fig. 6 dargestellt, wird der aufgelagerte Oxydatiinekatalysator 15 durch ein porOses katalytisch inertes sueanBenhingendes festes feuerfestes Gerippe 45 aus Zirkon-MUllit als Trager gebildet« Das poröse

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Gerippe 45 weist in seinem Innenteil Poren 46 sowie Makroporen 47 an der Oberfläche auf, die mit GasstrÖ-raungskanelen 48, welche sich durch das Gerippe 45 erstrecken, in Verbindung stehen. Die Kanäle 48 sind, wie gezeigt, in ihrem Querschnitt im wesentlichen trapezförmig und werden durch die WeHunden 49 und im wesentlichen waagerechte Lagen 50 des Gerippes begrenzt. Ein aktiviertes, feuerfestes Ketalloxyd, z.B. Gamma-Aluminiumoxy4t wird in Form von diskontinuierlichen Auflagen 51 auf die Fläche der Gasströmungskanäle 48 sowie auf die Flächen der offenen Makroporen aufgebracht, die mit Kanälen 48 in Verbindung stehen, und das Oxydationskatalysatormetall 52, z.B. Platin,Hhodium, Palladium oder Iridium oder Kombinationen hiervon, Cr₂O,, Mn, V₂Oc» CuFe, Co oder Hl, ist auf das aktivierte feuerfeste Metalloxyd aufgebracht. Einige der katalytischen Metalle kann auch unmittelbar auf die Flächen des feuerfesten Gerippes aufgebracht werden. Die Makroporen 47 des Gerippes haben vorwiegend eine GröPe, d.h. einen durchmesser von Über 2000 Angströmeinheiten.

Der erfindungsge-räGe poröse zusammenhängende inerte, feuerfeste, auf einem Gerippe aufgelagerte Oxydationskatalysator ist durch eine gro^Re Anzahl unbehinderter

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Strömungskanäle oder -flege gekennzeichnet, die sich in der Richtung der Gasströmung erstrecken. Der aufgelagerte Katalysator befindet sich in Reiniger in der. weise, daß sein zusammenhängendes Gerippe fast den ganzen Querschnittsbereich der Keaktionszone einnimmt, wobei ein schmaler Raum zwischen ihm und der Reinigerwand vorhanden ist. In vorteilhafter Welse ist das Gerippe so geformt, da? es in die Reaktionszonr des Reinigergehäuses paflt, in welchem es angeordnet werden soll und der zusammenhängende aufgelagerte Katalysator wird in diesem mit seinen zellenförmigen Gasströmungskanälen in der Längsrichtung angeordnet, d.h« so, daß sich die Kanäle in der Richtung der Gasströmung zwischen dem Reinlgereinla? und-Auslaß erstrecken, so dafi die Gase durch die Kanäle während ihres Dnrohtritts durch den Umwandler strömen.

i)as Gerippe ist aus einem la wesentlichen chemisch und katalytisch inerten, porösen, starren, fetten und feuerfeet en Material hergestellt, das seine Vorn und Festigkeit bei hohen Temperaturen, z. B« bis 1100° C oder mehr, aufrecht erhalten kann. Ils hat

einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der niedriger als 6 χ 10~⁶ je ⁰C zwischen 3O⁰C und 7CX 1st, was für einen guten Hitzesohockbeständlgkeit

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wichtig ist. Ferner hat es eine niedrige wärmeleitfthigkeit von weniger ala 0,035 g.cal. cm (see) (ca ) ( C) Das feuerfeste Material hat eine Schüttdichte τοη etwa O_t45 bis 1,75 Gramm je ecm vorzugsweise etwa O₉5 bis 1,2 Gramm je ecm und ist unverglast und in wesentlich vOllig krystailin in der Form und unterscheidet sich durch das Fehlen einer wesentlichen kenge τοη glasigen oder amorphen Matrizen, z.b. wie sie in Porzellanmaterialien zu finden sind. Ferner hat die skelettartige Struktur eine beträchtliche zugängliche Porosität sum Unterschied von dem im wesentlichen unporösen Porzellan, das für elektrische Anwendungsfalle Verwendung findet, a.B. bei der Herstellung τοη Zündkerzen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine verhältnismäBig geringe zugängliche Porosität haben. Das zugängliche Porenvolumen ausschließlich des Volumens der GasstrOmungskanäle ist im wesentlichen größer als O₉ Ol cca je Grase der skelettartigen Struktur und beträgt vorzugsweise «wischen 0,07 und 0*3 oem/g.

Die Wände der Kanäle der erfindungsgemäBen zusammenhängen den skelettariigen Trägerstrukturen enthalten eine Vielzahl OberflKchenmaVroporen in Verbindung mit den Kanälen, um eine betrechtlich erhöhte zugängliche Katalysatoroberfläche und im wesentlichen ein Fehlen von kleinen Poren

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zur Hochteraperatur-Stabilität und -Festigkeit bu erzielen. Obwohl der Oberflfichenbereich dieser Strukturen etwa 0,001 bie 0,01 m²/g einschließlich der Kanäle betragen kann, ist der Gesaratoberflächenbereich gewöhnlich viele Male großer, so daß ein großer Teil der katalytiechen Reaktion in den großen toren stattfinden kann. Gewöhnlich beträgt der gesamte eugängliche Ober-

2 flfechenbereich des Trägers «wischen etwa 0,1 und 3 m/g, vorzugsweise zwischen 0,2 und 2,0 ■ /g. Die skelettartige Struktur hat eine Makroporcnverteilung, derart, daQ über 95 £ des Porenvolumen» aus Poren alt einer Grüße, d.h. mit einfffl Durcheeseer, der grttBer als 2000 Angetrömeinheiten ist, besteht und Yoreugsweise über 50 1* des Porenvolumfne Poren mit einer Grüße τοη Über 20 000 Angstrttmeinheiten sind.

üer geometrische oder scheinbare Oberfl&chenbereich de· Trägers einschl. der Wände der GasstrtSmungskan&le betragt oft etwa 0,5-6, vorzugsweise 1 - 2,5 %ßj\ des Trägers· Die Kanäle durch den susamaienhängenden KOrper bew. die skelettartige Struktur können eine beliebige Pom und Größe haben, die Bit der gewünschten Oberfliehe rereinbar ist und soll ausreichend gro" sein, daait ein freier Durchtritt des Gasgemisches aus Abgas und saueretoffhaltlgem Gas möglich ist. Die Kanäle sind parallel oder im

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wesentlichen parallel und erstrecken sich durch den Träger von der einen Seite zu einer entgegengesetzten Seite, wobei difse Öffnungen vorzugsweise durch dünne Wände voneinander getrennt sind, welche die Öffnungen begrenzen. Die Kanaleinlaßb'ffnungfcn sind quer über die ganze Stirnfläche oder den Querschnitt des Trägers verteilt, der dem anfän«liehen Kontakt mit dem zur Reaktion gebrachten Gas ausgesetzt ist. Die erfindungsgem&Ben bevorzugten skelettartigen Strukturen sind cue Zirkon-Mullit, Alpha-Aluminiumoxyd, Aluminiusoxyd-Siliciumoxyd-Megnesiumoxyd und Zirkonsilioat. Beispiele anderer feuerfester» kristalliner, keramischer Materialien, die anstelle der bevorzugten Materialien als Träger verwendet werden können sind Sillimanit, Magnesiumsilicate, Zirkon, Petalit, Spodumen, Cordierit, und Alurainiuooxyd-Silicate.

Das feuerfeste Metalloxyd bei der bevorzugten AusfÜhrungsforn wird auf die poröse, rusaeeenhängende 8k«- lettartigf Struktur als eine-kontinuierliche dünne Auflage ode¹- als diskontinuierliche dünne Auflagen, vorzugsweise von einer Dicke von etwa 0,01016 m (0,004* bis 0,0254 mm (0,001" ) aufgebracht.

Dieses katalytisch aktive Oxyd ist ein calciniertes feuerfestes Retalloxyd, das selbst durch eine poröse

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Struktur gekennzeichnet ist und welches ein grofiea inneres Porenvolumen und einen großen Gesamtoberfläohenbereiob besitst. Im allgemeinen beträgt der Geeaatoberfiächenbereioh des aktiven feuerfesten Metalloxyd· mindestens etwa 25 qm je Gramm, vorsugsweise mindesten· etwa 1000 qm je Gramm. Solche Oxyd· können dadurch hergestellt werden, daß die Hydratform des'Oxyds vorzugsweise durch Calcinieren, gewöhnlich hei Temperaturen von etwa 150° C bis 800° C im wesentlichen vttllig entwässert wird. Di· bevorzugten aktiven Metalloxyde enthalten falle der Gamma- oder aktivierten Aluminiumoxydfamilie, welche beispielsweise dadurch hergestellt werden können, daß ein wasserhaltiges Aluminiumoxydgel niedergeschlagen wird und dann getrocknet und oalciaiart wird, um das. Hydratwasser auszutreiben und da· aktive Gamma-Aluminiumoxyd zu erhalten. Ein besonders bevorzugtes aktiv·· feuerfestes Metalloxyd wird duroh Trocknen und CaIoinieren bei Temperaturen von etwa 300⁰C bis 800° C ein·· (temizoh·· aus wasserhaltigem Aluminiumoxyd - Vorläuferphasen enthalten, die vorwiegend als kristallines Trihydrat vorhanden sind, d.h. mehr als etwa 50 1» der Aluminiumoxydhydratgesamtmasse, vorsugsweise etwa 65 hie 95 £ einer oder mehrerer der Trihydratformen Gibbsit, Bayerit und Kordstrandit duroh Rtijntgenbeugung enthalten. i>er beträchtliche Kest drβ Hydrats vorzugsweise etwa 35 % bis 5 £ kann amorphes, wasserhaltig*s Aluminiumoxyd oder Aluminium-

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oxydmonohydrat rom Boehmit-Typ sein. i)as Calcinieren des wasserhaltigen Vorläufer-Aluminiumoxyde wird vorsugsweise so geregelt, daQ das erhaltene Gamma-Aluminiunoxyd-Monohydrat in einer Menge in einer Menge enthält, dl· la wesentlichen gleich derjenigen entspricht,welche ursprünglich im Gemisch der hohen wasserhaltigen Alnsrt ninioxydtrihydratvorläuferphasen vorhanden war. Andere geeignete aktive Oxyde sind beispielsweise aktive· oder c*l ei liiertes Berylliumoxyd, Zirkonoxyd, Magnesiuaoxyd, SilieiiM-oxyd usw. und Kombinationen τοη Metallcxxyden, wie Borexyd-Alualniumoxyd, Siliciumdioxyd-Aluminiu-ioxyd usw. Voxmgsweise setst sich das aktivierte feuerfeste Oxyd vorwiegend aus Oxyden einer oder mehrerer Metalle der Gruppen II, III und IV mit Kernladungssahlen musammen, die 40 nicht Übersteigen. Der aktive, feuerfeste Metalloxydniederschlag kann etwa 10 bis 150 Grasn Je Liter de· eusanmenhingenden Trägers, vorsugswelse etna 30 bis 120 Gramm Je Liter betragen.

Das Aufbringen des erfindungsgemaJen aktiven feuerfesten Metalloxyds auf den Träger kann.in verschiedener Weise geschehen. Ein Verfahren besteht darin, dafl der Träger in eine Salzlösung dfβ feuerfesten Metalle eingetaucht und calciniert wird ,um das SaIIi sur Oxydfom eu eerseteen. Ein mehr bevorzugtes Verfahren besteht darin, daß der Träger in eine wässerige Suspension, in-eine Dispersion oder

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wässrigen Schiana des feuerfesten Oxyds selbst eingebracht wird, getrocknet und calciniert wird. Bei diesen Verf;.hrf η können Suspensionen oder Dispersionen mit eimra Feststoffgehalt in Bereich τοη etwa 10 bis 70 Gewichtsproeent verwendet ν erden, um eine geeignete Menge eines aktiven feuerfesten Metalloxyde auf den Tr tiger in einem eineigrn Arbeitsgang aufzubringen« Um einen Katalysator mit 10 + aktiviertem Alu^lnluaoxyd auf einer Zirkon-Mullltetruktur hereustellen, werden etwa 20 bis 40 H Feststoffe in der Suspension verwendet. Der prozentuale Anteil an Feststoffen wird auf einer' Zundgewiohtbasie (ignitet νeight basis) (entrundet bei HOO⁰C ) bestimmt. Im allgemeinen warden Calcinierungstaapsraturen Innerhalb des Bereiches von etwa 150° C bis 600° C angewendet. Dir Caloinierung wird «weckeaßlg in Luft, E.B. in strömender getrockneter Luft durchgeführt oder sie kann in Kontakt mit anderen Oasen, s.d. Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Rauchgas usw. oder unUr VakuumVdingungen durchgeführt werden. Daa feuerfeste Oxyd wird auf dir Flächen der Sxelettetruktur einschließlich der Kanalflfichen und den Flflohen der an der Oberfl il ehe befindlichen Makroporen dl· mit dan kanalfltohen in Verbindung stehen, als dünne Auflagerungen mit einer Kenge von etwa 1 Ms 50 Gewlehtsprosent und vorsugsweise 5 bis 70 Gewichtsprozent beeogen auf das Gewicht der

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BAD ORiGfNAL Skelettstruktur, aufgebracht.

Die hier bevorzugten Oxydationskatalysatoren sind PIatingruppe-Uetalle, z.B. Platin, Rhodium, Palladium oder Iridium oder Kombinationen davon. Jedoch können auch andere Oxydationskatalysatoren, z.B. Cr₂, 0,, Mn, V₂Oc r Cu, Te,Co oder Ni verwendet werden. Das Aufbringen des Oxydationskatalysatormetalle oder des Oxydationskatalysator^etalloxyde auf den Skelett-Träger kann dadurch geschehen, daß der letztere mit oder ohne das aufgebrachte feuerfeste Metalloxyd In eine wßssrige Lösung eines wasserlöslichen anorganischen Salzes oder wasserlöslicher organischer Salze des besonderen Metalls bzw. der besonderen Metalle eingetaucht wird, worauf das Gemisch gerührt wird,um eine gleichmäßige Verteilung sicherzustellen und das Metall als Oxyd oder in einem anderen chemisch gebundenen Zustand, z.B. im Oxydzustand, auf die Skelettstruktur ausgefeilt werden. Das Metalloxyd kann dann reduziert werden, wenn ein Katalysator in Metallform gewünscht wird, indem das Metalloxyd mit einem reduzierend wirkenden

Gas, beispielsweise H₂ bei einer erhöhten Temperatur zwischen 100° C und 1100° C In Kontakt gebracht wird.

Die Gasetrömunu8kanäle des auf einer zusammenhängenden keramischen skelettartigen Struktur aufgelagerten Katalysators sind dünnwandige Kanäle mit einem großen

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Oberflächenbereich. Die &anäle können eine oder mehrere ▼on einer Vielfalt von Querachnlttaformen und-Grö*en aein. Die Kanäle können z.B. trapezförmig, rechteckig, quadratisch, ainuaoid oder kreisförmig aein, derart daß der Querschnitt des Trägere ein sich wiederholendes Master aufweist, das als Honigwaben, gewellte oder Gitterstruktur beschrieben werden kann. Dia Wände dar aellenfBrraigen Kanäle sind im allgemeinen von dar Mindeatdicke, die erforderlich ist, ua einen starken susajamenhängenden Körper eu bilden· Diese Wanddicke fällt gewöhnlich in den Bereich von etwa 0,05 bis 0,25 aa (0,002 bia 0,01ο"). Bei dieser Wanddicke weisen die Strukturen etwa 100 bia. 2500 od<r mehr Gaseinlaflöffnungen tUx die

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Strtfmungskanäle Je 6,45 ca (ja in. ) und eine entaprechendc Anxrhl von Casstruningakanälan,roreugeweiaa etwa 400 bia 2000 GaeeinlaßHind-Strömungskanäle je 6,45 or (je in.²) auf. Der offene Flfichenbfr<ich aoll über 60 f des gesamten Plächenbereiches betragen. Die. GrOfia und Abmessungen des erfindungsgemäßen Buaamaennängendan feuerfesten Skelett-Trägers kann sich gagabananfalla wietgehend verändern.

Die Busamnenhängenden feuerfeaten skelettförmigen Element- oder Bloek-Katalysatortr&ger, weiche die Viclaahl von unbehinderten Gasetrbnangakanälen bilden, können aua Irgendeiner der vorangehend erwähnten feuerfeaten kara-

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weitgehend

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mischen Materlallen hergestellt werden. ITIn Verfahren sur Herstellung solcher Katalysatorträger besteht darin, daß eine Suspension des pulverisierten keramischen Materials und ein organisches Bindemittel, 8.B. Qummiarabikua, Colophoniua, Acrylhftree, MethacrylatharKf, Alkylharee, Phenolharze oder ein chloriertes Paraffin auf jede Seite einer Aneahl biegsamer organischer flächenhafter Träger, r.B. Cellulose, Acetatpapier, norposi, HyIontuch oder PolyÄthylβnfolle aufgesprüht, durch Eintauchen aufgebracht oder aufgestrichen wirdρ Hehrere der so beschichteten flächenhaften Träger werden dann z.B. durch Sicken oder mehrfaches Falten gewellt und die übrlgrn beschichtet«η fliehenhaften Träger in ihrem ursprünglichen flaohen Zustand belassen. Die beschichteten gewellten und flaohen Folien werden dann abwechselnd gewellt und flaoh übereinander gelagert. Die erhaltene mehrlagig* Anordnung wird dann in einen Ofen mit einer langsamen Geschwindigkeit gebratint, um einen Bruch durch einen Hiti schock BU hindern, und* bei einer Temperatur, die reichend hoch ist, um die keramischen Teilchen an einer Busanimenhängenden Struktur su sintern. Beim Brennen werden die organischen Bindemittel durch Zersetzung und Verflüchtigung entfernt. Dieses Herstellungsverfahren ist im britischen Patent 882 484 beschrieben. Der poröse inerte ssusammenhängende feat· feuerfeste Skelettstrukturträger mit den τΐβίβη GAsstrBmungskmnalen let auch im Handel von der Minnesota Mining and manufacturing Company erhältlich.

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In Betrieb treten die Abgase aue einer Verbrennungskraftmaschine, β.B. aus einem Kolbennotor mit Fremd elindung eines Kraftfahrzeuge oder eines Gabelstaplers_t die brennbare« luf!verunreinigende Bestandteile enthalten« B.B. Kohlenwasserstoffe« oxydierte Kohlenwasserstoffe und Kohlennonoxyd alt hoher Geschwindigkeit aus der Abgasunlage aus und durch die Einlaß- und AuslaBdUsen 26 und 27 des in flg. 1 und 2 geseigten Yenturi-Ansaugrohra 22 hindurch. Dieser Durchtritt der Abgase durch die Düsen hat aur Folge, daß dieses Luft ansaugt« dia sich mit den Abgasen im Anaaugrohr 22 in ausreichender Menge vermischt« um eine Sauerstoff menge im Gemisch in der für die Verbrennung der brennbaren Beetandteile erforderliohen Menge au erhalten und vorsugsweiee in Überschuß tu der für eine solche Verbrennung «rforderliche etöchlomatrisohe Menge.

Vom Ansaugrohr 22 gelangt das Oemisoh von Abgasen und LuftLuft von erhöhter Temperatur in die Einlaß-Leitung 19 des katalytisch·» Beinigere IO in und durch die Vielsahl τοπ Strtimungekanälen 48« dl· «ich durch den aufgelagerten Oxydationskatalysator 15 erstrecken· Das Gasgemisch kommt -■it dsm Platingrupfenmetall innerhalb der Oberfläohenmakro· poren des por6s«n aufgelagerten Katalysator« 15 und ferner auf der Fläche der Struaungskanäle 48 bei einer Temperatur des aufgelagerten Katalysators von etwa 15O⁰C bis TOO⁰C in Kontakt« wodurch die brennbaren, luftverunreinigenden Be-

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etandteile au unschädlichem, gasförmigen CO₂ und HgO oxydiert werden. Die so gereinigten Gase werden dann hub dem Reiniger 10 durch die AUslaßleitung 20 entweder unmittelbar ine Freie oder in eine Endleitung sum endgültigen Austritt in die Luft abgeleitet.

Bei der Ausführung»form nach Fig. θ besteht der Abgas-Katalyeatorreiniger 50a aus drei Abschnitten, «wei nicht konischen Endabschnitten 51a und 52a, weiche Kammern 53 und 54 umechlieSen, und aus einem Mittelabschnitt 55» welcher swei zusammenhängende poröse feuerfeste, auf einer Skelettatruktur aufgelagerte Oxydationskatalysatoreinheiten 56 und 57 enthält. Die EinlaÖleitungen 58 und 59 und 60 und 61 für das roh« Abgas sind an entgegengesetsten Endteilen des Reiniger« vorgesehen und Kinlaßleitungen 62 und 63 für die Luft «ind ebenfalls an den entgegengesetsten Indteilen de« Heiniger· vorgesehen. Ringförmig« Sperrel«m«nte 64 und 65 und 66 und 67 sind an die metallische Wand 4·« Reiniger« 55 angeschweißt und dienen tür Absperrung der Ringräume 69 und 70 gegen die Strömung de« Abgas··. Gewellte Maechendrähte 71 und 72 befinden

«ich in den Ringrfttmen 69 und 70 sur Aufnahme mechanischer StöO· und sum Ausgleich für unterschied« in der Wäraeausdehnung der metallischen Gehäusewand de« Reinigers und der feuerfesten keramischen Träger der Katalysatoren 56 und Lagen 73 und 74 aus Fiberfraxkitt sind um die Katalysatoreinheiten 56 und 57 herum «wischen diesen und den gewellten

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Maechendrähten 71 und 72 vorgesehen. Sie Venturi-Ansaugrohre 76 und 77 sind an entgegengesetzten Endteilen des Reinigers sub Mischen von Luft Bit den Abgasen aus der (nicht cezeigten) Verbrennungskraftmaschine vorgesehen. Die Auslässe 78 .und 79 für die gereinigten Abgase leiten die gereinigten Gase entweder unmittelbar Ina Freie oder zu einer anderen eingeschlossenen Leitung, z.B. au einer Endleitung, sun endgültigen Austritt ins Freie ab.

In Betrieb treten die Abgase der Verbrennungekrafteaachine, welche die brennbaren, luftverunreinigenden Bestandteile enthalten, Bit hoher Geschwindigkeit aus der Abgasanlage durch Einlaßleitungen 58 und 59 und 60 und 61 und durch Venturi-Ansaugrohre 76 und 77 hinduroh, wodurch Luft in das Gemisch der Abgase durch die Einla01eitung 62 end 63 eingesaugt wird. BaB erhaltene Gasgemisch tritt durch die Strönungokanttle 80 und Θ1 in den Oxydetionskatalveatoreinheiten 36 bzw. 57 hinduroh, in welchen die brennbaren luftverunreinigenden Bestandteile zu unschädliche* 'gasförmigem CO^ und H₂O oxydiert werden. Die so gereinigten Gase treten dann in den Verzweigungsabschnitt 83 des Rainigors ein, wobei ein Teil der gereinigten Gas· durch den Auslaß 78 und der andere Teil der Gase durch den AtulsJ austritt.

Außer zur Reinigung von Abgasen aus Verbrennungskraftna-

echlnen von Kraftfahrzeugen kann die Erfindung ferner BAD ORIGINAL 009849/02 8 2

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Reinigen der Abgase auo den Verbrennungskraftaaechinen für stationäre Kraftquellen, z.B. Pumpen und Generatoren, angewendet werden,

Eine Abgasreinigungevorriohtung der vorangehend beschriebenen Art, bei welcher der katalytlBche Gasreiniger Bit dem Venturi-Ancaugrohr verbunden war, wurde in einen Gabelstapler in der Weise eingebaut, daß sie alt der Abgaeendleitung dee Staplers verbunden war. Der Gabelstapler war nit einem Continental F 162 - Motor ausgerüstet, der mit eine» unverbleiten Benzin betrieben wurde. Ein poröser, zusammenhängender feuerfester, auf einer Skelettstruktur aufgelagerter Oxydationskatalysator deeeen Träger au3 Zirkon-Mullit von zylindrischer ?ora alt einer Länge von etwa 76 an (3·) und ein·« Durohaesser von etwa 124 aa (4 7/8") bestand. In den Oaerelniger in der Weise eingesetzt, daß seine Ströaungskanäle sich In die Rlohtung der Gasströmung In dleeen voa Relnlgerabgaseinlaß zub GaeauelaS erstreckten. Der latalyeatorträger besaß etwa 200 GaestrOctmgekanllv Je 6,45 ob ° (je in. ) des Trägere, etwa 8 Gewichtsprozent aktlvier- ^ tee AlunlniuBoxyd aufgelagert auf den Fläohen der ßtrö-

^» Bungskanäle und der mit Ihnen In Verbindung stehenden ο

^> Makroporen und etwa 0,5 Gewichtsprozent Pt aufgelagert

auf das Aliuainiumoxyd (die Prozentsätze des aktivierten AluminiUffloxyds und des Pt eind auf den ge&*«tic<v Auf |e-

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lagerten Katalysator bezogen). Die Analyee der Gasproben« die oberBtroDeeitig und unterstromaeitig dea aufgelagerten Oxydationskatalysators in Oaerelnlger sowohl bei« Leerlauf ale auch bei eingestellten Dreheahlen entnommen wurde, ist nachfolgend angegeben:

	Leerlauf	pinreste^Llte Drehzahl	0,00
	ober- unter- strofflseitig	ober- unter« stromeeitig	0,00
co, f	3,54 0,00	1.34	0,00
CH₄, ppm	320 0,00	90
C₂H₄, ΐ)·>	260 0,00	250
Kohlenwasserstoffe ,

ppm 590 0,00 110 0,00

bezogen auf η-Hexan

Die in der unmittelbar voranstellenden Tabelle angegebenen Keöwerte seifen die ausgezeichneten Ergebnisse der Beseitigung der schädlichen Bestandteile aus dem Abgas« die durch die ka~ talytirche Reinigungsvorrichtung ersielt werden. Die in der IJberpchrjft in der Tabelle genannte eingestellte Drebsahl war die maximale Drehsabi In U/min, die durch «inen Begelmeobaniertue auf 2500 U/min eingestellt war·

Die erfindungsger.ä8e Torrichtung ist am beaten sum Reinigen von Abgfieen aus Verbrecnung&kraftaas feinen geeignet« die mit einem unverbleiten Kraftstoff betrieben werden« beispielsweise

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nit einem unverbleiten Benein, do die Gegenwart von feinverteiltem Blei und Bleiverbindungen in den Abgasen eu einer vorzeitigen Deaktivierung des Oxydationskatalyeatore führt. Jedoch kann die erfindungogemäße Vorrichtung gegebenenfalls auch zum Peinigen der Abgase von Verbrennungskraftmaschinen verwendet werden, die mit verbleiten Kraftstoffen betrieben werden.

Patentanaprüoh»:

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Claims

Patentana ρ r ü ο h e

1. Vorrichtung sum Reinigen von Abgasen von Verbrennungkraftmaschinen, gekennzeichnet durch

a) ein Gehäuse von beträohtlioher Länge, daa einen teilweise eingeschlossenen Baum von beträohtlioher Querschnittsflache begrenzt;

b) an den entgegengesetzten Enden des Gehäuses befestigt· Endverschlüsse.

c) einen AbgaselnlaO in den Endverechlufl cn den einen Ende dos Gehäuses und einen GasauelaO in den Kndveraohluß an dessen entgegengesetztem Ende;

d) einen auf einen suaamnenhängenden feuerfesten Elenent aufgelagerten Oxydationskatalysator, der «inen gerlageren Durohnesser als das Gehäuse hat und Innerhalb 4·· von Gehäuse eingeschlossenen Raunes wischen den Gaeeinlafl und den Gasauelaö der Endverechlüsee befestigt Ist» wobei der Katalysator besltst als Träger, eine poröse inerte zusammenhängende feste feuerfest· Skelettstruktur nit Abgaselnlässen an ihren einen Ende, Oasauslässsn an Ihren entgegengesetsten Ende und unbehinderte Gasströnungßkanäl·, die sich durch die porös β Skelettstruktur von den Qaaelnlässen su den Gasaua-

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lassen erstrecken, und einen Oxydationekataly-Bator, aufgelagert auf den Flächen der alt den Strömungskanälen und den Flächen der Kanäle in Verbindung stehenden Makroporen;

e)einen engen Raum, der zwischen des zusaamenhängen-

den aufgelagerten Oxydatlonskatalyeator und der

Gehäusewandinnenfläche begrenzt wird und

f)ein Gassperrelement, das an eines oberstromseitigen Endteil des Gehäuses befestigt ist und das einen Eintritt zu dem begrenzten Raus zwischen der Gehäueβwandinnenfläche und dem oberstromseitig gerichteten Handkantenteil dee aufgelagerten Katalysators überbrückt, ohne einen wesentlichen Teil dieses Raumes auszufüllen.

2. Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen von einer Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet duroh

a)ein zylindrisches Gehäuse von beträchtlicher Länge, das einen teilweise eingeschlossenen Raum von beträchtlicher Querschnittsfläobe begrenzt;

° b) an den entgegengesetzten Enden des Genaue·· be-

O
CD
(O

«^ festigte Endverschlüsse;
co

ο ο) einen Abgaseinlaß im End Verschluß an des einen

e> Ende des Gehäuses und einen GaeaualaB im BndrerechluS um entgegengesetzten Ende d«» 6»Häu#e·;

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d) einen auf einen sueamnenhängenden feuerfesten Element aufgelagerten Oxydatlonskatulysator, der einen geringeren Durchmesser als das Gehäuse hat und innerhalb dea vom Gehäuse eingeschlossenen Raumes wischen des Gaaeinlafi und den OaaaualaO der KndTersohlUsse befestigt iet, wobei der Katalysator besitst als Träger, eine poröse inerte susammenhängende feste, feuerfeste Skelettstruktur alt AbgaseinlMsssn, an ihrem einen Ende, mehrere Gasaualäsee an ihren entgegengesetsten Ende und unbehinderte, gleichgerichtete GasstrumungskanUle, die sich durch die poruse, skelettartige Struktur von den Gaeelnläesen su den Gasauelässen eretrekken und einen Oxydationskatalysator aufgelagert auf den Flächen der mit den 8trumungekanälen und den Pläohen der Kanäle in Terbindung stehenden Hakroporen;

e) einen engen Kaum, der «wisohen dem susammenhängenden, aufgelagerten Oxydationekatalyeator und 'der Gehäueewandinnenfläche begrentt wird;

f) ein Gassperrelement, das an einem oberetromseitigen Endteil des Oehäuses befestigt 1st, und das einen Eintritt eu dem begrensten Kaum svischen der Gehäuselnnenvandfläche und dem oberstromseltlg gerichteten Randkantenteil dea aufgelagerten Katalysators überbrückt, ohne

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ohne einen wesentlichen Teil dieses Raumes auszufüllen;

g) ein weiteree Sperrelement, das an einem unterstromeeitigen Endteil des Gehäuses befestigt ist und das einen entsprechenden Eintritt ssu dem Raum zwischen der Gehäusewandinnenfläche und dem unterstromeeitig gerichteten Randkantenteil des auferlagerten Katalysators Überbrückt,, ohne einen wesentlichen Teil dieses Raumes auszufüllen;

h) Sperrelemente, die ebenfalls den aufgelagerten Oxydationskatalysator im Gehäuse befestigen und /

i) Mittel, um Luft mit dem Abgas vor dessen Eintritt in den GaseinlaS des GehäuseVerschlusses zu vermischen.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aktiviertes Aluminiumoxyd auf die Flüchen von zugänglichen Makroporen des Kctalyeatorträgers aufgebracht ist, die mit den Gasstrumungskanälen und ferner mit den Flächen , dor Strömungelanäle in Verbindung stehen, und ein Platin* Jg| grufpenmetall eic; Oxydationskatalysator auf das aktivierte &L Aluminiumoxyd aufgelagert ist.

• Vorfiohtune nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die" an den enteetengesetzten inden des Gehäuses befestigten

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Endverschluss« nach außen konvertierende kegelstumpffb'rmige Elemente sind, deren Abmessungen am Einladend« dee Gehäuses «ich so verhalten, daß sie der Besiehunf

^ * zwischen O_t5 und einschl. 3

gerecht werden, wobei B der Durchmesser dee breiteren Endes de« kegeletumpfförmigen Elementes und d der Durchmesser de« eohnHleren Ende« des kegel stumpf förmigen SI«- _:;:;-menteo und I· die Iiüngc des kegelatuapfförmigen Teile ist, «f

5· Vorrichtung nach /^spruoh I, dadurch gekennzeichnet, dal die Oneβperre ein sit dem Endver&ohlue au« eines 8tüok bestehendes ringföralgos Element ist«

, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d*fl die Gr.eeperrelemint· Bingflaneche von in wesentlichen Dloke und Breite «ind, die mit den kefel-Kleeentcn au« eine» Stück beetehen und ^ die eich von den inneren Bndteilen der kegelituapfföniigen jälemente eo nach inn·» erstrecken, d*0 die Kbene 4ed«t derselben avr Hauptachee de« entsprechenden kegelotUMpf· T«ils im weeentliohen senkrecht ist«

7,Vorrichtung naoh Anspruch 2, dadurch gekennselehnet, 4«J die Kimiflhtun« »um Mischen you Luft «it den Abgctatn «tu Venturi-Aneaugrohr i«t« 4·« durch die Hotorgaee totitlft

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wird, üb das Einatrömen von Luft Ln dieses und das Veraischen mit den Abgasen in diesen und das Ausströmen des erhaltenen Gasgemisches aus dieses zu bewirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, welche den auf eines zusasaenhängenden feuerfesten Element aufgelagerten Oxydationskatalysator in Kontakt ait dieses und zwischen den aufgelagerten Oxydationskatalysator und der Gehäuaewandinnenfläohe zur Aufnahae τ on mechanischen Stößen und sun Ausgleich für Unter-

sohl ede in der Warne ausdehnung der Gehäusewand und des feuerfesten Katalysatorträger* eng umgeben.

9, Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aeohanisch* Anordnung zur Anfnahae von Stößen und «ua Ausgleich des Unterschiedes in der Wäraeausdehnung ein biegsamer, gewellter Maschendraht ist.

10« Vorrichtung each Anspruch 9» gekennzeichnet durch ein* porentfbdichteftie kontinuierliche lage aus eines feuerfesten listerial ewf dir Us^fsÄgsflÄd*· d*s porös*n zuibjteft^n feuerfesten trägers^*** Katalysator«, sieh der gewellt« Ma*eh«to4rsJtt über der porenab- «l«hte*4en Lage befindet.

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Ho Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ale Gassperre dienenden ringfuralgen Plansche je die jeweilige Endfläohe des aufgelagerten Oxydationekatalyeatore um einen kürten Betrag Überlappen, wodurch ein kühlerer, schmaler eylinderförniger waraeieollerender Umfangsrandteil des aufgelagerten Katalysators erhalten wird.

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