DE19826831A1 - Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number
DE19826831A1
DE19826831A1 DE1998126831 DE19826831A DE19826831A1 DE 19826831 A1 DE19826831 A1 DE 19826831A1 DE 1998126831 DE1998126831 DE 1998126831 DE 19826831 A DE19826831 A DE 19826831A DE 19826831 A1 DE19826831 A1 DE 19826831A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust gas
pollutant
contained
generated
plasma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1998126831
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Lepperhoff
Hartmut Lueders
Kirsten Hentschel
Bernhard Lueers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FEV Europe GmbH
Original Assignee
FEV Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE19815987 priority Critical
Application filed by FEV Europe GmbH filed Critical FEV Europe GmbH
Priority to DE1998126831 priority patent/DE19826831A1/de
Priority claimed from JP11099279A external-priority patent/JPH11324652A/ja
Publication of DE19826831A1 publication Critical patent/DE19826831A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409Nitrogen oxides
    • B01D53/9431Processes characterised by a specific device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0892Electric or magnetic treatment, e.g. dissociation of noxious components

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission durch reaktive Beeinflussung von Schadstoffanteilen im Abgas einer Kolbenbrennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest aus einem Teil des im Abgas enthaltenen Stickoxids (NO) durch Energieeinwirkung in Verbindung mit im Abgas noch enthaltenen Sauerstoff (O¶2¶) Stickstoffdioxid (NO¶2¶) erzeugt wird, das anschließend in wenigstens einem nachgeschalteten Schadstoffrückhaltesystem reaktiv umgesetzt wird.

Description

Die Reduzierung der Schadstoffemissionen von Kraftfahrzeugmo­ toren ist eine der wichtigsten Aufgaben der Motorenentwick­ lung. Hier steht die Verringerung der Stickoxidemissionen an erster Stelle. Da die hohen Anforderungen nicht allein über motorische Maßnahmen erzielt werden können, wie beispielswei­ se bei direkteinspritzenden Benzin-Motoren in Magerkonzep­ tion, die ebenso wie ein Dieselmotor einen hohen O2-Anteil im Abgas aufweisen, müssen zusätzlich Abgasnachbehandlungsmaß­ nahmen getroffen werden, um hier die geforderten Absenkungen der Schadstoffemissionen zu erreichen. Hinzu kommt bei Die­ selmotoren noch die Reduzierung der partikelförmigen Abgasbe­ standteile.

Zur Minderung der Stickoxidemissionen gibt es neben dem Harn­ stoff-SCR-Verfahren, bei dem ein zusätzliches Reagenz auf Harnstoffbasis dem Abgas zur Verbesserung der katalytischen Abgasnachbehandlung zugemischt wird, gegenwärtig nur noch die Möglichkeit, einen Nox-Speicher- oder Adsorbtionskatalysator einzusetzen. Bei den heutigen Nox-Speicherkatalysatoren wird das im motorischen Abgas vorhandene NO zunächst mittels eines darin enthaltenen Edelmetall-Katalysatorteils zu NO2 aufoxi­ diert. NO2 hat gegenüber NO den Vorteil, das es besser und bei deutlich niedrigeren Temperaturen von den Adsorbentien des Speicher- oder Adsorbtionskatalysators adsorbiert wird. Beispielsweise erfolgt die Adsorbtion von NO2 auf Bariumoxid (BaO) oder Bariumcarbonat (BaCO3)als Adsorbentien bereits bei Raumtemperatur.

Der Nachteil an diesem System besteht jedoch darin, daß ein extrem schwefelarmer Kraftstoff mit weniger als 10 Gew.-ppm eingesetzt werden muß. Bei Verwendung von schwefelhaltigem Kraftstoff versagt nämlich ein Speicher- oder Adsorbtionska­ talysator. Durch die Platinoxidation wird aus dem SO3 im Ab­ gas SO3 gebildet, so daß im Adsorbtionskatalysator anstelle des Bariumnitrats stabiles Bariumsulfat gebildet wird und die Adsorbtion von NO2 gehemmt wird oder gar nicht mehr erfolgen kann, denn die im Adsorbtionskatalysator eingesetzten basi­ schen Alkali- oder Erdalkalimetalle stellen zwar ausgezeich­ nete Nox-Adsorbentien dar, zeichnen sich jedoch auch durch eine hohe Neigung zur Bildung stabiler Sulfate aus. Daher werden die Adsorbentien aufgrund des im Kraftstoff enthalte­ nen Schwefels "vergiftet" und die Adsorbtionsfähigkeit wird vermindert, sofern dem nicht durch entsprechende Desulfati­ sierungsmaßnahmen entgegengewirkt wird. Eine Desulfatisie­ rung, d. h. eine thermische Zersetzung der Sulfate, ist in reduzierender Atmosphäre bei gleichzeitig hoher Temperatur grundsätzlich möglich. Auch die Speicherung von in sauer­ stoffreichem Abgas enthaltenen Stickoxiden ist mit den heute verfügbaren Nox-Speicherkatalysatoren grundsätzlich und mit hohen Wirkungsgraden in einem weiten Temperaturbereich mög­ lich, das Problem stellt jedoch die schnelle Katalysatoralte­ rung durch die beschriebene Schwefelvergiftung des Nox-Ad­ sorbermaterials dar.

Auch die Abscheidung der partikelförmigen Abgasbestandteile stellt an sich kein Problem dar. Alle bekannten Filtermate­ rialien bieten hohe Abscheidegrade. Nicht zufriedenstellend gelöst ist bis heute hingegen das Problem der Filterregenera­ tion. Mit Hilfe metallhaltiger Kraftstoffadditive, beispiels­ weise Cer, Eisen, Kupfer oder Mangan, oder durch ein Abbren­ nen nach einer Zündung mittels eines Glühdrahtes, kann die Filterregeneration im Motorbetrieb erreicht werden. Nachtei­ lig sind hier jedoch die zusätzlichen Emissionen dieser Addi­ tive, die langfristig nicht nur zur Filterverstopfung führen können, sondern die als Sekundäremission auch eine zusätzli­ che Umweltbelastung darstellen, bzw. die besondere Glühzünd­ einrichtung.

Die Partikelemission bei Dieselkraftstoffen besteht im we­ sentlichen aus Ruß, d. h. Kohlenstoff, der bekanntlich mit­ tels reaktiver Gasbestandteile wie Stickstoffdioxid, d. h. NO2, elementarem Sauerstoff, d. h. O*, Ozon, d. h. O3 sowie OH oxidiert werden kann. Man hat versucht, das im motorischen Abgas reichlich vorhandene Stickoxid NO mittels eines dem Partikelfilter vorgeschalteten stark platin-haltigen Oxidati­ onskatalysators teilweise zu NO2 aufzuoxidieren. Dieses an sich vorteilhafte Verfahren, das keine Sekundärenergie und auch keine Steuer-/Regeleinheit benötigt, ist ebenfalls nur dann mit Erfolg anwendbar, wenn ein extrem schwefelarmer Die­ selkraftstoff eingesetzt wird.

Bei Verwendung der heute üblichen schwefelhaltigen Kraftstof­ fe "versagt" dieses System, denn das entstehende SO2 bloc­ kiert die katalytisch aktiven Stellen des Katalysators, so daß SO3 gebildet wird, nicht aber das für die Regeneration des Partikelfilters erforderliche NO2, da die Selektivität von Platinkatalysatoren für die SO2-Oxidation mehr als dop­ pelt so hoch ist wie für die NO-Oxidation. Bei der Verwendung von schwefelhaltigem Kraftstoff muß daher ein anderes Verfah­ ren für die Filterregeneration mit Hilfe von NO2 gefunden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das sowohl für die Entstickung von mageren Verbren­ nungsabgasen mittels eines Speicherkatalysators als auch für die Partikelfilterregeneration einsetzbar ist und auch bei schwefelhaltigen Kraftstoffen auf Dauer funktionsfähig ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission durch reaktive Beeinflussung von Schad­ stoffanteilen im Abgas einer mit Kraftstoff auf Basis von Kohlenwasserstoffen betriebenen Kolbenbrennkraftmaschine, er­ findungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest aus einem Teil des im Abgas enthaltenen Stickoxides (NO) durch Energieein­ wirkung in Verbindung mit im Abgas noch enthaltenen Sauer­ stoff O2 reaktive Gasbestandteile in Form von Stickstoff­ dioxid (NO2), atomarem Sauerstoff (O*), Ozon (O3) und OH er­ zeugt wird, das anschließend in wenigstens einem nachgeschal­ teten Schadstoffrückhaltesystem reaktiv umgesetzt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß Energieeinwirkung auf das im Abgas enthaltene NO über ein nicht-thermisches Plasma erfolgt, durch das gleichzeitig auch reaktive Gasbestandteile wie O*, O3 und OH gebildet werden.

Bei diesem Verfahren entfällt der stark-platinhaltige Oxida­ tionskatalysator, so daß auch die Probleme der Sulfatisie­ rungsproblematik entfallen und dementsprechend auch schwefel­ haltige Kraftstoffe für den Motorbetrieb eingesetzt werden können. Ein nicht-thermisches Plasma, beispielsweise eine so­ genannte Barriereentladung, beruht auf dem Prinzip der stil­ len, dielektrisch behinderten Entladung. Bei dem Barriereent­ ladungsprinzip brennen üblicherweise zwischen zwei flächigen Elektroden, die plan oder auch zylindrisch sein können, elek­ trische Entladungen, die mit Wechselstrom im Kilohertz-Be­ reich gespeist werden. Dabei weist mindestens eine der bei­ den Elektroden eine dielektrische Schicht auf. Durch diese dielektrische Schicht wird der Transport und der Verbrauch der zugeführten elektrischen Leistung im Plasma durch den bei den verwendeten Frequenzen recht hohen Wechselstromwiderstand des Dielektrikums begrenzt. Im praktischen Betrieb lädt sich das Dielektrikum in einer Halbwelle zunächst statisch auf. Das hieraus resultierende elektrische Feld im Plasmaraum führt anschließend zur spontanen Zündung eines Plasmas, das sich aus der Oberflächenladung des Dielektrikums im Bereich einiger mm2 Oberfläche speist. Bei dem streng lokalisierten Effekt hat die Plasmaentladung die Form eines dünnen Fadens, der nach Verbrauch der Oberflächenladung nach einigen Milli­ sekunden wieder verlöscht. Makroskopisch stellt sich eine stille Entladung als Vielzahl solcher Plasmafäden dar, die in jeder Halbwelle der anregenden Spannung neu erzeugt werden. Dieses Plasma zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß es praktisch druckunabhängig, also auch bei Normal- und Über­ druck in der beschriebenen Weise brennt. Dabei liegt die Plasmadichte in den Fäden üblicherweise bei etwa 1015 Elek­ tronen pro cm3, so daß es sich um ein recht dichtes Plasma handelt. Eine progressive Zerstörung der das Plasma begren­ zenden Oberflächen wird aber durch die extrem kurze Brenndau­ er der individuellen Plasmafäden vermieden. Statt der vorste­ hend beschriebenen Barriereentladung kann das nicht-thermi­ sche Plasma auch durch eine sogenannte Corona-Entladung oder in Form sogenannter Oberflächenplasmen bewirkt werden.

Das durch den Bereich einer Energieeinwirkung in einem Plas­ mareaktor geleitete Abgas wird durch die Entladung mit Elek­ tronen "beschossen". Dies führt zur Reaktion von einigen in den Abgasen enthaltenen Komponenten miteinander. So reagiert NO + O zu NO2 + e. Der hier benötigte atomare Sauerstoff wird aus dem im Abgas vorhandenen Sauerstoff (O2). Aber auch O3 und OH werden durch verschiedene Reaktionen anderer Abgaskom­ ponenten in Bereich der Barriereentladung ebenfalls erzeugt und stehen damit als Oxidationsmittel zur Verfügung. Durch diese Einwirkung ist es möglich, das im Abgas überwiegend vorhandene NO zu NO2 aufzuoxidieren und in den nachfolgenden Schadstoffrückhaltesystemen als Oxidationsmittel reaktiv um­ zusetzen.

Der Begriff Schadstoffrückhaltesystem im Sinne dieser Erfin­ dung umfaßt sowohl einen Nox-Adsorbtionskatalysator als auch einen Partikelfilter.

Erfindungsgemäß wird somit bei der Verwendung eines Partikel­ filters als Schadstoffrückhaltesystem das erzeugte NO2 zur Oxidation der zurückgehaltenen Rußpartikel eingesetzt. Die hierbei ablaufende Reaktion ist C + 2 NO2 zu CO2 + 2 NO. Durch die anderen reaktiven Bestandteile erfolgt weiterhin eine Oxidation des Kohlenstoffs nach O* + C = CO, O3 + C = CO + O2, 2OH + C = CO + H2O. Dieser Reaktionsablauf kann nun je nach Filterkonzeption kontinuierlich oder auch diskontinuierlich ablaufen. Zweckmäßig ist es, wenn die Ruß­ belegung des Partikelfilters über eine Gegendruckmessung im Abgassystem erfaßt wird und bei Überschreiten eines vorgege­ benen Druckes der Plasmareaktor eingeschaltet und nach er­ folgtem Rußabbrand wieder abgeschaltet wird. Da man einen Dieselmotor so einstellen und betreiben kann, daß wenig NO entsteht, andererseits für den Rußabbrand nur wenig NO2 benö­ tigt wird, kann der hinter dem Partikelfilter anfallende An­ teil an NO unbehandelt mit dem Abgas abgeführt werden.

Bei der Verwendung eines NOx-Adsorbtionskatalysators als Schadstoffrückhaltesystem wird erfindungsgemäß das erzeugte NO2 gespeichert und anschließend in einer Regenerationsphase durch Reduktionsreaktionen mit reduktiven Abgasanteilen zu N2 umgesetzt.

Bei einem Adsorbtionskatalysator mit den Adsorbentien BaO und BaCO3 laufen dann für den Speichervorgang die nachstehenden Reaktion ab, die zur Speicherung des Stickoxid führen.

BaCO3 + 2NO2 → Ba(NO2)2 + CO2 + 1/2O2
BaO + 3NO → Ba(NO2)2 + 1/2N2
2BaO + 2NO + 2NO2 → Ba(NO2)2 + Ba(NO3)2

Zur Regeneration des NOx-Adsorbtions- bzw. Speicherkatalysa­ tors werden dann reduzierende Bestandteile im Abgas benötigt, beispielsweise Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2) und Koh­ lenwasserstoffe (CxHy), die dann über eine entsprechende che­ mische Reaktion die Stickstoffanteile an den Adsorbentien reduziert, so daß durch das Abgas im wesentlichen nur noch Stickstoff (N2), Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) freige­ setzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei Vorhandensein von Ruß und einem hohen NO-Anteil im Abgas nun auch gestaffelt einge­ setzt werden, wobei dann sowohl dem Partikelfilter als auch dem Adsorbtionskatalysatorsystem jeweils ein "NO2-Generator", beispielsweise in Form eines sogenannten Plasma-Reaktors vor­ geschaltet werden muß, um die jeweils notwendige Menge an NO2 zu erzeugen, die für die reaktive Umsetzungen im nachgeschal­ teten Schadstoffrückhaltesystem benötigt wird.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit Partikelfilter als Schadstoffrückhaltesystem,

Fig. 2 schematisch eine Kolbenbrennkraftma­ schine mit Adsorbtionskatalysator,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Plasma­ reaktors.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist in einer Kolbenbrennkraftma­ schine 1 eines Kraftfahrzeuges in der Abgasleitung 2 ein Plasmareaktor 3 angeordnet, dem ein Partikelfilter 4 nachge­ schaltet ist. Dem Plasmareaktor 3 kann eine Steuereinrichtung 5 zugeordnet sein, durch die der Plasmareaktor 3 periodisch eingeschaltet wird, um in entsprechenden Zeitabständen die Rußablagerungen auf dem Partikelfilter 4 "abzubrennen". Die Ansteuerung kann beispielsweise über eine Gegendruckmessung am Partikelfilter erfolgen. Sobald ein vorgegebenes Druckni­ veau vor dem Partikelfilter 4 überschritten und damit ange­ zeigt wird, daß der Partikelfilter belegt ist, wird der Plas­ mareaktor eingeschaltet und die Abbrennreaktion eingeleitet. Die Abschaltung kann druckabhängig oder auch zeitabhängig er­ folgen. Aus diese Weise ist der vom Bordnetz zu deckende elektrische Energiebedarf des Plasmareaktors nur bedarfsab­ hängig zur Verfügung zu stellen.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Kolbenbrennkraft­ maschine 1 ist in der Abgasleitung 2 ein Plasmareaktor 3 an­ geordnet, der über das Bordnetz mit elektrischer Energie ge­ speist wird. Durch die Einwirkung des nicht-thermischen Plas­ mas auf die durch den Plasmareaktor 3 hindurchgeleiteten Ab­ gase wird das Abgas in dem Bereich hinter dem Plasmareaktor mit NO2 angereichert. Bei dieser Anordnung ist als Schad­ stoffrückhaltesystem 4 ein NOx-Adsorbtionskatalysator vorge­ sehen.

Hinter dem NO-Adsorbtionskatalysator ist zweckmäßigerweise ein NO/NO2-Sensor 6 angeordnet, der auf ein Steuergerät 7 auf geschaltet ist, so daß der Plasmareaktor 3 in Abhängigkeit von dem hinter dem NOx-Adsorbtionskatalysator erfaßten Anteil an NO oder NO2 angesteuert werden kann.

In Fig. 3 ist schematisch das Funktionsprinzip des Plasma­ reaktors dargestellt. Dieser besteht im wesentlichen aus ei­ ner beispielsweise rohrförmigen ersten Elektrode 8, die auf ihrer Innenfläche mit einer geschlossenen dielektrischen Bar­ riere 9, beispielsweise aus Keramik, beschichtet ist. Als Ge­ genelektrode 10 ist auf der Innenfläche der dielektrischen Barriere 9 beispielsweise ein Drahtgitter angeordnet. Die Elektrode 8 und die Elektrode 10 stehen mit einer Wechsels­ pannungsquelle 11 in Verbindung.

Das zu behandelnde Abgas durchströmt den Plasmareaktor 3 in Richtung des Pfeiles 12. Liegt an den beiden Elektroden 8 und 10 eine Wechselspannung im Kilohertzbereich an, dann kommt es im Spaltbereich zwischen der Elektrode 10 und der dielektri­ schen Barriere 9 zur Ausbildung von dicht beieinander liegen­ den "fadenförmigen" Gasentladungen, d. h. einem nicht-thermi­ schen Plasma. Das vorbeiströmende Abgas wird im Bereich der Elektroden 10 verwirbelt und gelangt so in den Bereich der Plasmafäden, so daß die hierdurch bewirkte Energieeinwirkung auf das im Abgas vorhandene Stickoxid NO bei Anwesenheit von Sauerstoff im Abgas zur Bildung von Stickstoffdioxid, d. h. NO2 führt, das mit dem Abgas abgeführt und an den Adsorben­ tien im Adsorbationskatalysator 4 (Fig. 2) angelagert und ge­ speichert wird.

Claims (4)

1. Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission durch reaktive Beeinflussung von Schadstoffanteilen im Abgas einer Kolbenbrennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest aus einem Teil des im Abgas enthaltenen Stickoxids (NO) durch Energieeinwirkung in Verbindung mit im Abgas noch ent­ haltenen Sauerstoff (O3) reaktive Gasbestandteile in Form von Stickstoffdioxid (NO2), atomarem Sauerstoff (O*), Ozon (O3) und OH erzeugt wird, das anschließend in wenigstens einem nachgeschalteten Schadstoffrückhaltesystem reaktiv umgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung eines Partikelfilters als Schadstoffrückhalte­ system die erzeugten reaktiven Gasbestandteile zur Oxidation der zurückgehaltenen Rußpartikel eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung eines NO-Adsorbtionskatalysators als Schadstoffrückhaltesystem das erzeugte NO2 gespeichert und anschließend in einer Regenerationsphase durch Reduktionsre­ aktion mit reduktiven Abgasanteilen zu Stickstoff (N2) umge­ setzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Energieeinwirkung auf das im Abgas ent­ haltene NO und/oder O3 und/oder HC über ein nicht-thermisches Plasma erfolgt.
DE1998126831 1998-04-09 1998-06-16 Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission von Kraftfahrzeugen Withdrawn DE19826831A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19815987 1998-04-09
DE1998126831 DE19826831A1 (de) 1998-04-09 1998-06-16 Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission von Kraftfahrzeugen

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998126831 DE19826831A1 (de) 1998-04-09 1998-06-16 Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission von Kraftfahrzeugen
JP11099279A JPH11324652A (ja) 1998-04-09 1999-04-06 自動車の有害物質の放出を低減する方法
US09/288,644 US6185930B1 (en) 1998-04-09 1999-04-09 Method for reducing pollutant emission in motor vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19826831A1 true DE19826831A1 (de) 1999-10-14

Family

ID=7864148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998126831 Withdrawn DE19826831A1 (de) 1998-04-09 1998-06-16 Verfahren zur Verminderung der Schadstoffemission von Kraftfahrzeugen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19826831A1 (de)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0953375A2 (de) * 1998-04-30 1999-11-03 Degussa-Hüls Aktiengesellschaft Verfahren zur Verminderung des Stickoxidgehaltes der Abgase eines Verbrennungsmotors
WO2000021646A1 (en) * 1998-10-09 2000-04-20 Johnson Matthey Public Limited Company System and method for purifying exhaust gases
DE19945260A1 (de) * 1999-09-21 2001-03-22 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors
DE19948156A1 (de) * 1999-10-07 2001-04-12 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen des Abgases einer Brennkraftmaschine
WO2001036805A1 (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Southwest Research Institute Exhaust gas recirculation filtration system
WO2001080977A1 (de) * 2000-04-27 2001-11-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abgasen eines verbrennungsmotors
EP1172532A1 (de) * 2000-02-16 2002-01-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren zum reinigen von abgasen
WO2002042615A1 (de) 2000-11-21 2002-05-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur verminderung kohlenstoffhaltiger partikelemissionen von dieselmotoren und zugehörige anordnung
WO2003026778A1 (de) * 2001-08-31 2003-04-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur abgasnachbehandlung
DE10057862C5 (de) * 2000-11-21 2004-05-06 Siemens Ag Verfahren zur Verminderung kohlenstoffhaltiger Partikelemissionen von Dieselmotoren und zugehörige Anordnung
US6775972B2 (en) 1998-10-09 2004-08-17 Johnson Matthey Public Limited Company Purification of exhaust gases
DE10344489A1 (de) * 2003-09-24 2005-04-28 Inst Niedertemperatur Plasmaph Vorrichtung und Verfahren zur plasmagestützten Abgasreinigung
DE102007037984A1 (de) 2007-08-10 2009-02-12 Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. Verfahren zur Textilreinigung und Desinfektion mittels Plasma und Plasmaschleuse

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0953375A2 (de) * 1998-04-30 1999-11-03 Degussa-Hüls Aktiengesellschaft Verfahren zur Verminderung des Stickoxidgehaltes der Abgase eines Verbrennungsmotors
EP0953375A3 (de) * 1998-04-30 2000-03-08 Degussa-Hüls Aktiengesellschaft Verfahren zur Verminderung des Stickoxidgehaltes der Abgase eines Verbrennungsmotors
WO2000021646A1 (en) * 1998-10-09 2000-04-20 Johnson Matthey Public Limited Company System and method for purifying exhaust gases
US6775972B2 (en) 1998-10-09 2004-08-17 Johnson Matthey Public Limited Company Purification of exhaust gases
US6557340B1 (en) 1998-10-09 2003-05-06 Johnson Matthey Public Limited Company System and method for purifying exhaust gases
DE19945260A1 (de) * 1999-09-21 2001-03-22 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur gleichzeitigen Reduktion von Stickoxiden und Rußpartikeln im Abgas eines Dieselmotors
DE19948156A1 (de) * 1999-10-07 2001-04-12 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen des Abgases einer Brennkraftmaschine
WO2001036805A1 (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Southwest Research Institute Exhaust gas recirculation filtration system
US6474060B2 (en) 1999-11-17 2002-11-05 Southwest Research Institute Exhaust gas recirculation filtration system
EP1172532A1 (de) * 2000-02-16 2002-01-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren zum reinigen von abgasen
EP1172532A4 (de) * 2000-02-16 2003-05-28 Toyota Motor Co Ltd Verfahren zum reinigen von abgasen
US6769245B2 (en) 2000-02-16 2004-08-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification method
WO2001080977A1 (de) * 2000-04-27 2001-11-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abgasen eines verbrennungsmotors
DE10057862C5 (de) * 2000-11-21 2004-05-06 Siemens Ag Verfahren zur Verminderung kohlenstoffhaltiger Partikelemissionen von Dieselmotoren und zugehörige Anordnung
WO2002042615A1 (de) 2000-11-21 2002-05-30 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur verminderung kohlenstoffhaltiger partikelemissionen von dieselmotoren und zugehörige anordnung
US6938409B2 (en) 2000-11-21 2005-09-06 Siemens Aktiengesellschaft Method for reducing particle emissions containing carbon of diesel motors and corresponding system
DE10130163B4 (de) * 2000-11-21 2012-01-12 Siemens Ag Anordnung zur Verminderung kohlenstoffhaltiger Partikelemissionen von Dieselmotoren
WO2003026778A1 (de) * 2001-08-31 2003-04-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur abgasnachbehandlung
DE10344489A1 (de) * 2003-09-24 2005-04-28 Inst Niedertemperatur Plasmaph Vorrichtung und Verfahren zur plasmagestützten Abgasreinigung
DE10344489B4 (de) * 2003-09-24 2007-03-08 Institut für Niedertemperatur-Plasmaphysik e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Ausfilterung von Ruß aus Abgasen oder Aerosolen aus Abluft und zur plasmagestützten Behandlung von Abgas oder von Abluft
DE102007037984A1 (de) 2007-08-10 2009-02-12 Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. Verfahren zur Textilreinigung und Desinfektion mittels Plasma und Plasmaschleuse
WO2009021919A2 (de) 2007-08-10 2009-02-19 Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. Verfahren zur textilreinigung und desinfektion mittels plasma und plasmaschleuse
US9119892B2 (en) 2007-08-10 2015-09-01 Leibniz-Institut Fuer Plasmaforschung Und Technologie E.V. Process for textile cleaning and disinfection by means of plasma and plasma lock

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102052324B1 (ko) 황화수소 차단 기능이 있는 미립자 필터
Talebizadeh et al. The role of non-thermal plasma technique in NOx treatment: A review
JP6450540B2 (ja) リーンバーンicエンジン用排気装置
Farrauto et al. Catalytic converters: state of the art and perspectives
US6293096B1 (en) Multiple stage aftertreatment system
KR101467592B1 (ko) 열 재생가능한 일산화 질소 흡착제
DE69916312T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von verbrennungsabgasen
US6176078B1 (en) Plasma fuel processing for NOx control of lean burn engines
Shelef et al. Twenty-five years after introduction of automotive catalysts: what next?
CA2404419C (en) The plasma assisted catalytic treatment of gases
EP1154130B1 (de) Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Russpartikeln aus dem mageren Abgas eines Verbrennungsmotors
KR100496765B1 (ko) 산소 함유 배기 가스 중의 산화 유해 물질을 제거하기위한 방법 및 장치 그리고 그것에 의해 작동되는 엔진
KR100818681B1 (ko) 디젤엔진 배기가스내 NOx의 환원방법
US7163663B2 (en) Reactor for plasma assisted treatment of gaseous
US6029442A (en) Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of fuel
RU2168053C2 (ru) Способ и устройство для уменьшения вредных компонентов и загрязняющих примесей в выхлопных газах двигателя
JP5157739B2 (ja) 排ガス浄化システム及びこれを用いた排ガス浄化方法
US7074370B2 (en) Plasma assisted reactor
JP4263711B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
EP2387656B1 (de) Abgassteuerungsvorrichtung für einen verbrennungsmotor
AU747047B2 (en) Treatment of gaseous emissions
US6857265B2 (en) Diesel exhaust system including NOx-trap
CN1204960C (zh) 选择性催化还原氮氧化物的废气处理装置及其废气处理方法
US6832473B2 (en) Method and system for regenerating NOx adsorbers and/or particulate filters
US6948308B2 (en) Combatting air pollution

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee