DE19923781A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines DieselmotorsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors durch Oxidation des im Abgas enthaltenen Stickstoffmonoxids zu Stickstoffdioxid, Abtrennen des Rußes aus dem Abgasstrom und Oxidieren des Rußes unter Verwendung des erzeugten Stickstoffdioxids. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der beschriebene Verfahrensablauf jeweils in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen durchgeführt und der Ruß in jeder Verfahrensstufe mit einem Wirkungsgrad W zwischen 0,05 und 0,95 vom Abgasstrom abgetrennt wird, wobei jeder Verfahrensstufe eine Transmission für Ruß gemäß T = 1 - W zugeordnet werden kann und die Gesamttransmission des Verfahrens für Ruß als Produkt der Transmissionen aller Verfahrensstufen gegeben ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Ruß
aus dem Abgas eines Dieselmotors durch Oxidation des im
Abgas enthaltenen Stickstoffmonoxids zu Stickstoffdioxid,
Abtrennen des Rußes aus dem Abgasstrom und Oxidieren des
Rußes unter Verwendung des erzeugten Stickstoffdioxids. Die
Erfindung ist mit besonderem Vorteil für Dieselmotoren im
unteren Leistungsbereich bis 100 kW einsetzbar.
Die für das Jahr 2005 geplanten Grenzwerte in der EU für
Dieselfahrzeuge zielen auf die gleichzeitige Verringerung
von Stickoxid- und Rußemissionen. Die geplanten Grenzwerte
für Fahrzeuge mit einem zulässigem Gesamtgewicht unter 2,5
Tonnen betragen für Stickoxide (NOx) 0,25 g/Km und für Par
tikel 0,025 g/Km. Durch konstruktive Maßnahmen am Dieselmo
tor kann nur jeweils eine der beiden Schadstoffkomponenten
vermindert werden, während die andere gleichzeitig ver
stärkt auftritt.
So kann zum Beispiel durch Optimierung der Verbrennung die
Emission von Ruß gesenkt werden. Die hierfür notwendigen
höheren Verbrennungstemperaturen führen jedoch zu einer
verstärkten Bildung von Stickoxiden. Die Stickoxide ihrer
seits können durch Maßnahmen wie Abgasrückführung (EGR =
Exhaust Gas Recirculation) vermindert werden, was jedoch
wiederum die Emission der Partikel erhöht. Der derzeitige
Entwicklungsstand von Dieselmotoren für den genannten An
wendungsbereich stellt ein Optimum bezüglich der Emission
von Stickoxiden und Ruß dar. Die Emission der Stickoxide
liegt bei diesen Motoren im Teillastbereich unterhalb von
100 Vol.-ppm, die der Partikel bei etwa 0,5 g/Km. Der
Versuch, eine der beiden Komponenten durch motorische
Maßnahmen weiter zu verringern führt automatisch zu einer
erhöhten Emission der anderen Schadstoffkomponente.
Die geplanten Abgasgrenzwerte können daher nur durch eine
geeignete Abgasnachbehandlung eingehalten werden. Hierbei
liegt der Schwerpunkt der Bemühungen auf der Verminderung
der Emission von Ruß, da die Stickoxidemissionen moderner
Dieselmotoren den geplanten Grenzwerten schon sehr nahe
kommen.
Zur effektiven Verminderung der Emission von Ruß werden
derzeit hauptsächlich Rußfilter eingesetzt. Weit verbreitet
sind hierbei die sogenannten Wandflußfilter, die ähnlich
aufgebaut sind wie die bekannten Katalysatortragkörper in
Wabenform. Bei den Wandflußfiltern sind die den Wabenkörper
durchziehenden Strömungskanäle für das Abgas wechselseitig
verschlossen, so daß das Abgas durch die porösen Wände des
Filters strömen muß. Solche Wandflußfilter filtern bis zu
95% des Rußes aus dem Abgas heraus.
Mit zunehmender Rußbeladung nimmt der Strömungswiderstand
der Filter zu. Die Filter müssen daher durch Verbrennen des
Rußes regeneriert werden. Derzeitig übliche Verfahren zur
Rußverbrennung nutzen thermische oder katalytische Verfah
ren oder auch Additive zum Kraftstoff zur kontinuierlichen
oder zyklischen Regeneration der Partikelfilter. Zur ther
mischen Verbrennung des Rußes sind Temperaturen oberhalb
von 600°C notwendig. Durch eine katalytische Beschichtung
der Filter kann die Zündtemperatur des Rußes erheblich ab
gesenkt werden.
So beschreibt die DE 34 07 172 C2 eine Einrichtung zur Reini
gung der Abgase von Dieselmotoren, welche in einem Gehäuse
unmittelbar oder im Abstand hintereinander Filterelemente
enthält, wobei mindestens ein Filterelement A eine die
Zündtemperatur des Rußes senkende Beschichtung und min
destens ein Filterelement B eine die Verbrennung gasförmi
ger Schadstoffe fördernden Katalysator trägt und Filterele
mente A und B sich einander mehrfach abwechseln.
Die EP 341832 B1 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung
des Abgases von Schwerlastwagen. Das Abgas wird zuerst ohne
Filtern über einen Katalysator geleitet, um das in ihm ent
haltene Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid zu oxidieren.
Das Stickstoffdioxid enthaltende Abgas wird dann zum Ver
brennen der auf einem nachgeschalteten Filter abgelagerten
Partikel verwendet, wobei die Menge des Stickstoffdioxids
ausreicht, um die Verbrennung der auf dem Filter abgelager
ten Teilchen bei einer Temperatur von weniger als 400°C
durchzuführen.
Die EP 835684 A2 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung
des Abgases von Kleinlast- und Personenkraftwagen. Das Ab
gas wird gemäß diesem Verfahren über zwei hintereinanderge
schaltete Katalysatoren geführt, von denen der erste das im
Abgas enthaltene Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oxi
diert, welches Rußpartikel, die sich auf dem zweiten Kata
lysator abgelagert haben zu CO2 oxidiert, wobei Stickstoff
dioxid nachfolgender Reaktionsgleichung zu Stickstoff re
duziert wird:
2NO2+2C→2CO2+N2 (1)
Die WO 99/09307 beschreibt ein Verfahren für die Verminde
rung der Rußemission von Schwerlastwagen. Gemäß diesem Ver
fahren wird das Abgas zunächst über einen Katalysator zur
Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid und an
schließend über ein Rußfilter geleitet, auf dem der abge
schiedene Ruß kontinuierlich oxidiert wird. Ein Teil des
gereinigten Abgases wird über einen Kühler geleitet und
dann der Ansaugluft des Dieselmotors zugemischt.
Voraussetzung für das einwandfreie Funktionieren der letz
ten Verfahren ist das Vorhandensein einer ausreichenden
Menge an Stickstoffdioxid, damit eine möglichst vollständi
ge Verbrennung des im Abgas enthaltenen Rußes nach Reak
tionsgleichung (1) ablaufen kann.
Moderne Dieselmotoren für Kleinlast- und Personenwagen nut
zen jedoch zumeist eine Abgasrückführung (EGR), um die
Emission von Stickoxiden möglichst niedrig zu halten. Im
Abgas solcher Dieselmotoren werden üblicherweise weniger
als 100 Vol.-ppm an Stickoxiden beobachtet. Aufgrund der
niedrigen Abgastemperaturen (<250°C), insbesondere von Pkw-
Dieselmotoren, ist die Wirksamkeit des Verfahrens zusätz
lich eingeschränkt, da selbst mit hohen Stickoxidemissionen
keine ausreichenden Mengen an Stickstoffdioxid erzeugt wer
den können.
Die von modernen Dieselmotoren mit Abgasrückführung emit
tierten Mengen an Stickoxiden reichen in der Regel nicht
aus, um eine vollständige Rußoxidation unter allen
Betriebszuständen zu gewährleisten. Außerdem konnten die
Erfinder im Teillastbereich von Personenkraftwagen mit
Dieselmotoren keine vollständige Stickoxidreduktion gemäß
Reaktionsgleichung (1) feststellen. Von einer Abgasreini
gungsvorrichtung gemäß EP 835684 A2 wurden etwa soviel
Stickoxide emittiert wie in die Vorrichtung eintraten.
Aufgabe der folgenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfah
ren zur Verfügung zu stellen, welches ebenfalls die Rußoxi
dation mittels Stickstoffdioxid nutzt, jedoch auch bei sol
chen Dieselmotoren einsetzbar ist, die aufgrund motorischer
Maßnahmen nur eine geringe Rohemission an Stickoxiden auf
weisen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vor
richtung zur Durchführung des Verfahrens.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Entfer
nung von Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors durch Oxida
tion des im Abgas enthaltenen Stickstoffmonoxids zu Stick
stoffdioxid, Abtrennen des Rußes aus dem Abgasstrom und
Oxidieren des Rußes unter Verwendung des erzeugten Stick
stoffdioxids. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
der beschriebene Verfahrensablauf jeweils in wenigstens
zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen durchgeführt und
der Ruß in jeder Verfahrensstufe mit einem Wirkungsgrad W
zwischen 0,05 und 0,95 vom Abgasstrom abgetrennt wird,
wobei jeder Verfahrensstufe eine Transmission für Ruß gemäß
T=1-W zugeordnet werden kann und die Gesamttransmission
des Verfahrens für Ruß als Produkt der Transmissionen aller
Verfahrensstufen gegeben ist.
Als Wirkungsgrad W der Rußabtrennung wird im Rahmen dieser
Erfindung die Differenz aus der in eine Verfahrensstufe pro
Zeiteinheit eintretenden und der pro Zeiteinheit hindurch
tretenden Rußmasse, dividiert durch die pro Zeiteinheit
eintretende Rußmasse, verstanden. Dementsprechend handelt
es sich bei der Transmission einer Verfahrensstufe für Ruß
um den Quotienten aus der pro Zeiteinheit durch die Verfah
rensstufe hindurchtretenden Rußmasse zu der in die Verfah
rensstufe eintretenden Rußmasse. Der Wirkungsgrad W der
Rußabtrennung und die Rußtransmission T einer Verfahrens
stufe sind über T=1-W miteinander verknüpft.
Die Gesamttransmission Tg aller Verfahrensstufen ergibt
sich als Produkt der Transmissionen Ti aller Verfahrens
stufen:
Tg: Gesamttransmission
Ti: Transmission der i-ten Verfahrensstufe
n: Anzahl der Verfahrensstufen
Ti: Transmission der i-ten Verfahrensstufe
n: Anzahl der Verfahrensstufen
Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß die Oxidation
des Dieselrußes im Teillastbereich von Dieselmotoren über
wiegend nicht nach Reaktionsgleichung (1) abläuft, sondern
wahrscheinlich nach der folgenden Reaktionsgleichung
NO2+C→CO+NO (3)
und 2CO+O2→2CO2, (4)
da trotz Verminderung des abgetrennten Rußes kein wesent
licher Umsatz der Stickoxide gemessen werden kann.
Stickstoffdioxid wird also unter den Abgasbedingungen, wie
sie bei Teillast von Dieselmotoren vorliegen, bei der Oxi
dation von Rußpartikeln gemäß Reaktionsgleichung (3) über
wiegend nur zu Stickstoffmonoxid reduziert.
Da der geringe Gehalt des Abgases moderner Dieselmotoren an
Stickoxiden nicht für die Oxidation aller emittierten Par
tikel ausreicht, wird daher erfindungsgemäß die Abtrennung
der Rußpartikel auf mehrere Verfahrensstufen verteilt,
wobei der Wirkungsgrad der Abtrennung zwischen 0,05 und
0,95 liegt.
Die Anzahl der anzuwendenden Verfahrensstufen hängt davon
ab, welcher Bruchteil des emittierten Rußes mit den im Ab
gas enthaltenen Stickoxiden oxidiert werden kann. Da das
Verhältnis der Stickoxide zu Ruß keine Motorkonstante ist,
sondern auch von den jeweiligen Betriebsbedingungen ab
hängt, stellt die Festlegung der Anzahl der Verfahrensstu
fen einen Kompromiß dar. In der Regel sind 2 bis 4 Verfah
rensstufen ausreichend.
Erfindungsgemäß werden in jeder Verfahrensstufe maximal 50%
des eintretenden Rußes abgetrennt. Vorteilhafterweise wird
die Transmission der ersten Verfahrensstufe so gewählt, daß
die abgeschiedene Rußmenge gerade vollständig durch die zu
Stickstoffdioxid oxidierten Stickoxide des Abgases ver
brannt werden kann. Gemäß Gleichung (3) wird dabei Stick
stoffmonoxid zurückgewonnen, welches in der zweiten Verfah
rensstufe erneut zu Stickstoffdioxid oxidiert wird, um den
in der zweiten Verfahrensstufe abgeschiedenen Ruß zu oxi
dieren. Stickstoffmonoxid wird also im vorgestellten Ver
fahren als Sauerstoffüberträger verwendet. Die Oxidation
von Kohlenmonoxid nach (4) erfolgt in der jeweils folgenden
Verfahrensstufe zusammen mit der Oxidation von Stickstoff
monoxid zu Stickstoffdioxid.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Verminderung
der Rußemission auf 30 bis 5% angestrebt, das heißt die
Gesamttransmission des Verfahrens, berechnet als Produkt
der Transmissionen aller Verfahrensstufen, soll kleiner als
0,3 bis kleiner als 0,05 sein. Um eine optimale Oxidation
des Dieselrußes in allen Verfahrensstufen zu gewährleisten,
sollte in einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens
die Transmission des Dieselrußes in jeder folgenden Ver
fahrensstufe derart vermindert sein, daß die jeweils abge
trennte Rußmenge in allen Verfahrensstufen annähernd gleich
ist. Die Transmissionswerte zweier aufeinanderfolgender
Verfahrensstufen Ti und Ti+1 müssen dann der folgenden Be
ziehung gehorchen:
Die Transmission der ersten Verfahrensstufe ergibt sich in
diesem Fall zu
Die folgende Tabelle listet die Transmissionswerte in den
einzelnen Verfahrensstufen für die Fälle auf, bei denen das
Gesamtverfahren sich aus 2, 3 oder 4 Verfahrensstufen
zusammensetzt und die Gesamttransmission jeweils den Wert
0,05 aufweist.
Die Transmissionswerte der Tabelle 1 ergeben sich aus der
Forderung, daß die in allen Verfahrensstufen abgetrennten
Mengen an Ruß gleich groß sein sollen. Für die praktische
Umsetzung des Verfahrens dienen die Werte von Tabelle 1
jedoch nur als grobe Richtwerte.
Erfindungsgemäß wird in jeder Verfahrensstufe Stickstoff
monoxid zu Stickstoffdioxid oxidiert, Ruß vom Abgas abge
trennt und mit Hilfe des in der Verfahrensstufe erzeugten
Stickstoffdioxids verbrannt. Zur Oxidation von Stickstoff
monoxid wird zweckmäßigerweise ein geeigneter Katalysator
verwendet. Für die Abtrennung des Rußes vom Abgasstrom kön
nen bekannte Filter für Dieselruß eingesetzt werden.
In einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens bilden der Oxidationskatalysator für Stickstoff
monoxid und das Filter ein integrales Bauteil. Zu diesem
Zweck kann das Filter aus dem Katalysatormaterial gefertigt
sein, zum Beispiel in Form einer Schaumkeramik. Vorteilhaf
ter ist die Beschichtung eines Filters mit einer geeigneten
Katalysatorschicht. In dieser Ausführungsform des Verfah
rens finden also die Bildung von Stickstoffdioxid, die
Abtrennung des Rußes und seine Verbrennung auf dem selben
Bauteil statt und laufen zeitlich parallel zueinander ab.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens bilden der Katalysator und das Filter getrennte
Bauteile. In diesem Fall ist der Katalysator, bezogen auf
die Strömungsrichtung des Abgases, vor dem Filter angeord
net und sollte keine wesentliche Filterwirkung auf die Par
tikel des Dieselrußes ausüben. Diese Funktion kann von Ka
talysatoren in Form der bekannten Wabenkörper wahrgenommen
werden. Solche Wabenkörper haben im allgemeinen eine zylin
drische Form und werden in axialer Richtung von parallelen
Strömungskanälen für das Abgas durchzogen. Sie können ent
weder direkt aus dem Katalysatormaterial gefertigt sein und
eine sogenannten Vollkatalysator bilden, oder aus einem in
erten Tragkörper in Wabenform mit einer aufgebrachten Kata
lysatorbeschichtung bestehen.
In der zweiten Ausführungsform des Verfahrens finden die
Oxidation von Stickstoffmonoxid und die Abtrennung von Die
selruß räumlich voneinander getrennt statt. Beide Ausfüh
rungsformen können auch in beliebiger Weise miteinander
kombiniert werden. Zur Unterstützung der Rußoxidation
können zusätzliche Katalysatorkomponenten verwendet werden,
die den Rußabbrand fördern. In der ersten Ausführungsform
des Verfahrens werden diese Katalysatorkomponenten in Mi
schung mit dem Oxidationskatalysator für Stickstoffmonoxid
eingesetzt, während in der zweiten Ausführungsform des Ver
fahrens nur das Rußfilter mit diesen Katalysatorkomponenten
ausgerüstet wird.
Geeignete Katalysatoren für die Oxidation von Stickstoff
monoxid zu Stickstoffdioxid enthalten als katalytisch akti
ve Komponente bevorzugt Platin auf einem Trägermaterial wie
zum Beispiel aktives Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat, Ti
tanoxid, Zirkonoxid, Siliziumdioxid und Mischoxide dieser
Materialien. Diese Materialien sollten eine spezifische
Oberfläche (BET Oberfläche, gemessen nach DIN 66132) von
wenigstens 5 m2/g aufweisen, um eine möglichst hochdisperse
Abscheidung des Platins auf dieser Oberfläche zu ermöglich
en. Zur Stabilisierung gegenüber hohen Abgastemperaturen
können diese Materialien mit geeigneten Stabilisatoren
dotiert sein, zum Beispiel mit Lanthan- oder Bariumoxid
dotiertes γ-Aluminiumoxid. Die Konzentration des Platins
auf dem fertigen Katalysator sollte zwischen 0,5 und 5 g
pro Liter Katalysatorvolumen liegen, um eine ausreichende
Oxidation des Stickstoffmonoxids zu gewährleisten. Die für
die Herstellung eines solchen Katalysators einzusetzenden
Techniken sind dem Fachmann bekannt.
Als Filterelemente für die Verfahrensstufen eignen sich al
le bekannten Filter für Dieselruß, wobei darauf zu achten
ist, daß ihre Filterwirkung entsprechend den Anforderungen
in den verschiedenen Verfahrensstufen gewählt wird. Die
hierfür geeigneten Maßnahmen hängen vom Typ des verwendeten
Filters ab. Es eignen sich die bekannten Wandflußfilter,
Schaumkeramiken, Draht- oder Fasergeflechte, Kreuzkanalfil
ter und andere. Schaumkeramiken und Geflechte gehören zur
Klasse der sogenannten Tiefenfilter. Ihre Transmission kann
zum Beispiel in einfacher Weise durch ihre Länge in Strö
mungsrichtung des Abgases verändert werden.
Wandflußfilter bestehen aus einem porösen Wabenkörper mit
wechselseitig verschlossenen Strömungskanälen, so daß das
Abgas beim Durchströmen des Filters durch die porösen Wände
der Strömungskanäle hindurchtreten muß. Zur Änderung des
Abtrennungswirkungsgrades dieser Filter können sie mit un
terschiedlichen Porositäten hergestellt werden. Es besteht
auch die Möglichkeit, eine bestimmte Anzahl von Strömungs
kanälen als Durchgangskanäle ohne Filterwirkung auszufüh
ren, um den Abtrennungswirkungsgrad zu vermindern, bezie
hungsweise ihre Transmission zu erhöhen.
Die Filter in den verschiedenen Verfahrensstufen können
alle vom selben Filtertyp sein. Es können jedoch auch ver
schiedene Filtertypen kombiniert werden. Dies erleichtert
die Realisierung der in den verschiedenen Verfahrensstufen
erforderlichen Transmissionswerte.
Katalysatorkomponenten, die die Zündtemperatur des Rußes
herabsetzen und damit den Rußabbrand fördern werden zum
Beispiel in den deutschen Patentschriften DE 31 41 713 C2,
DE 32 32 729 C2 und DE 34 07 172 C2 beschrieben. Geeignet für
die Herabsetzung der Zündtemperatur von Dieselruß sind
gemäß diesen Schriften Vanadium enthaltende Verbindungen
wie Silber-, Lithium-, Natrium-, Kalium- und Cervanadat,
Vanadiumpentoxid und/oder Perrhenate des Kaliums oder Sil
bers.
Das Verfahren eignet sich besonders bei Fahrzeugen mit nie
drigen Rohemissionen an Stickoxiden, die schon den gesetz
lichen Vorgaben entsprechen. Nach der letzten Verfahrens
stufe können die noch vorhandenen Stickoxide daher an die
Umwelt abgegeben werden. Alternativ besteht natürlich die
Möglichkeit, eine Verfahrensstufe zur Reduktion der ver
bliebenen Stickoxide anzufügen. Gleichzeitig wird in dieser
Stufe auch die Oxidation des restlichen Kohlenmonoxids und
eventuell im Abgas noch enthaltener Kohlenwasserstoffe vor
genommen.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen drei Ausführungsformen der Vor
richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
mit jeweils drei Verfahrensstufen I, II und III.
Alle drei Figuren zeigen eine Vorrichtung aus einem Kon
vertergehäuse (1), in dem jeweils drei Behandlungseinheiten
für das Abgas angeordnet sind. Die drei Behandlungseinhei
ten entsprechen den drei Verfahrensstufen I, II und III. In
Fig. 1 werden die drei Behandlungseinheiten (2), (3) und
(4) durch Partikelfilter für Ruß gebildet, die mit einem
Katalysator für die Oxidation von Stickstoffmonoxid be
schichtet sind. Zur Verminderung der Rußemission auf unter
5% weist das erste Filter (2) gemäß Tabelle 1 eine Trans
mission von etwa 70%, das zweite Filter (3) eine Transmis
sion von etwa 55% und das dritte Filter (4) eine Transmis
sion von etwa 13% auf.
In der Vorrichtung gemäß Fig. 2 bestehen alle Behandlungs
einheiten jeweils aus einem Katalysator (5), (7) und (9) in
Wabenform und einem Filter für Dieselruß (6), (8) und (10).
Während die Katalysatoren keine nennenswerte Filterwirkung
aufweisen, müssen die Wirkungsgrade, beziehungsweise die
Transmissionswerte, der Filter gemäß Tabelle 1 gewählt wer
den.
Fig. 3 zeigt eine Kombination der Ausführungsformen von
Fig. 1 und 2. Die ersten beiden Behandlungseinheiten ent
sprechen den Behandlungseinheiten von Fig. 2. Die dritte
Behandlungseinheit wird durch ein Filterelement gemäß Fig.
1 gebildet.
In den Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 bis 3 sind die den
einzelnen Verfahrensstufen zugeordneten Behandlungseinhei
ten in einem gemeinsamen Konvertergehäuse untergebracht.
Aus zum Beispiel Gründen der räumlichen Anordnung am Kraft
fahrzeug kann für jede Behandlungseinheit ein separates
Konvertergehäuse vorgesehen werden. In bestimmten Fällen
kann es auch zweckmäßig sein, den Katalysator (5) von Fig.
2 in einem separaten Gehäuse motornah anzuordnen, um die
Abgaswärme optimal zu nutzen und somit eine bessere Rußoxi
dation zu erhalten.
Claims (18)
1. Verfahren zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines
Dieselmotors durch Oxidation des im Abgas enthaltenen
Stickstoffmonoxids zu Stickstoffdioxid, Abtrennen des
Rußes aus dem Abgasstrom und Oxidieren des Rußes unter
Verwendung des erzeugten Stickstoffdioxids,
dadurch gekennzeichnet,
daß der beschriebene Verfahrensablauf jeweils in wenig
stens zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen durch
geführt und der Ruß in jeder Verfahrensstufe mit einem
Wirkungsgrad W zwischen 0,05 und 0,95 vom Abgasstrom
abgetrennt wird, wobei jeder Verfahrensstufe eine
Transmission für Ruß gemäß T=1-W zugeordnet werden
kann und die Gesamttransmission des Verfahrens für Ruß
als Produkt der Transmissionen aller Verfahrensstufen
gegeben ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transmission für Ruß in jeder folgenden Verfah
rensstufe derart vermindert ist, daß die jeweils abge
trennte Rußmenge in allen Verfahrensstufen annähernd
gleich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Oxidation des im Abgas enthaltenen Stickstoffmon
oxids zu Stickstoffdioxid, Abtrennen und Oxidation der
Rußpartikel in wenigstens einer Verfahrensstufe an
einem Filterelement für Ruß vorgenommen wird, welches
mit einer Katalysatorbeschichtung zur Oxidation von
Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid versehen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Katalysatorbeschichtung zusätzlich den Rußab
brand fördernde Komponenten enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgas in wenigstens einer Verfahrensstufe über
einen Katalysator für die Oxidation von Stickstoffmon
oxid zu Stickstoffdioxid und anschließend über ein Fil
terelement für Ruß geleitet wird, wobei der Katalysator
im wesentlichen keine Filterwirkung auf die Rußpartikel
ausübt.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filterelement mit einer den Rußabbrand fördern
den Beschichtung versehen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Filterelemente für Ruß Wandflußfilter, Tiefen
filter oder Kreuzkanalfilter verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abgas nach Durchlaufen der Verfahrensstufen zur
Entfernung des Rußes einer weiteren Reinigungsstufe
unterworfen wird, in der die noch enthaltenen Stick
oxide und restliche Kohlenwasserstoffe und Kohlenmon
oxid entfernt werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung wenigstens zwei hintereinander an
geordnete Behandlungseinheiten aus einem Katalysator
zur Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid
und einem Filterelement zur Filtration von Dieselruß
enthält.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transmission der Filterelemente für Dieselruß
zwischen 0,5 und 0,95 beträgt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamttransmission aller Filterelemente der
Vorrichtung für Dieselruß, berechnet als Produkt der
Transmissionen aller Filterelemente, kleiner als 0,05
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transmission eines Filterelementes gegenüber
dem jeweils vorhergehenden Filterelement derart vermin
dert ist, daß die abgeschiedene Rußmenge auf allen Fil
terelementen annähernd gleich ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Behandlungseinheiten aus Katalysatoren und Fil
terelementen ein Katalysator zur Reduktion von Stick
oxiden nachgeschaltet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlungseinheiten in einem gemeinsamen Kon
vertergehäuse angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Behandlungseinheit in einem separa
ten Konvertergehäuse angeordnet ist.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung wenigstens zwei hintereinander an
geordnete Behandlungseinheiten aus einem Filterelement
für Ruß enthält, welches mit einer Katalysatorbeschich
tung zur Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoff
dioxid und mit Rußabbrand fördernden Katalysatorkompo
nenten versehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlungseinheiten in einem gemeinsamen Kon
vertergehäuse angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Behandlungseinheit in einem separa
ten Konvertergehäuse angeordnet ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19923781A DE19923781C2 (de) | 1999-05-22 | 1999-05-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors |
DE50006930T DE50006930D1 (de) | 1999-05-22 | 2000-05-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Russ aus dem Abgas eines Dieselmotors |
EP00109755A EP1055805B1 (de) | 1999-05-22 | 2000-05-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Russ aus dem Abgas eines Dieselmotors |
JP2000148696A JP2001003728A (ja) | 1999-05-22 | 2000-05-19 | ディーゼルエンジンの排気ガスからカーボンブラックを除去する方法及び装置 |
US09/576,069 US6516611B1 (en) | 1999-05-22 | 2000-05-22 | Process and device for removing soot from the exhaust gas of a diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19923781A DE19923781C2 (de) | 1999-05-22 | 1999-05-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19923781A1 true DE19923781A1 (de) | 2000-12-07 |
DE19923781C2 DE19923781C2 (de) | 2001-04-26 |
Family
ID=7909037
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19923781A Expired - Fee Related DE19923781C2 (de) | 1999-05-22 | 1999-05-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Ruß aus dem Abgas eines Dieselmotors |
DE50006930T Expired - Lifetime DE50006930D1 (de) | 1999-05-22 | 2000-05-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Russ aus dem Abgas eines Dieselmotors |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50006930T Expired - Lifetime DE50006930D1 (de) | 1999-05-22 | 2000-05-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Russ aus dem Abgas eines Dieselmotors |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6516611B1 (de) |
EP (1) | EP1055805B1 (de) |
JP (1) | JP2001003728A (de) |
DE (2) | DE19923781C2 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1251248A1 (de) | 2001-04-18 | 2002-10-23 | OMG AG & Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Russpartikeln aus dem Abgas eines Dieselmotors |
EP1540150A1 (de) * | 2002-08-09 | 2005-06-15 | Johnson Matthey Public Limited Company | Abgassystem für einen verbrennungsmotor mit magergemischverbrennung |
WO2005093229A2 (de) | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Avl List Gmbh | Abgasanlage für eine brennkraftmaschine |
WO2008043422A1 (de) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Daimler Ag | Abgasreinigungsanlage für eine brennkraftmaschine |
DE202007016125U1 (de) | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Burkhardt, Roswitha | Rußpartikelfilter mit variabel gesteuerter Rußabbrennung |
EP2129883A1 (de) | 2007-02-21 | 2009-12-09 | Umicore AG & Co. KG | Katalysatorsystem und seine verwendung |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4075292B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2008-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | パティキュレート浄化触媒 |
DE10118327A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Emitec Emissionstechnologie | Abgassystem |
EP1251249B2 (de) * | 2001-04-18 | 2010-06-30 | Umicore AG & Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Russpartikeln aus dem Abgas eines Dieselmotors |
JP2002336627A (ja) * | 2001-05-15 | 2002-11-26 | Mitsui & Co Ltd | 炭素粒子の減少装置 |
JP2002339728A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
DE10130338A1 (de) | 2001-06-26 | 2003-04-24 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Dieselrussfilter mit einem feindispers verteiltem Dieselrusskatalysator |
DE10151698A1 (de) * | 2001-10-19 | 2003-04-30 | Eberspaecher J Gmbh & Co | Abgasanlage mit Partikelfilter für einen Verbrennungsmotor |
EP1312776A3 (de) * | 2001-11-16 | 2004-05-12 | Isuzu Motors Limited | Abgasreinigungsvorrichtung |
US20050164139A1 (en) * | 2002-02-04 | 2005-07-28 | Valentine James M. | Reduced-emissions combustion utilizing multiple-component metallic combustion catalyst and lightly catalyzed diesel particulate filter |
US20050056006A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-17 | Yinyan Huang | Process for reducing diesel enigne emissions |
ES2272867T3 (es) * | 2003-09-11 | 2007-05-01 | Pankl Emission Control Systems Gmbh | Dispositivo para la eliminacion de las particulas de hollin de una corriente del gas de escape de motores de combustion interna. |
DE10357893A1 (de) | 2003-12-11 | 2005-07-07 | Deutz Ag | Oxidationskatalysator mit variabler Aktivität |
JP2007534477A (ja) * | 2004-04-26 | 2007-11-29 | ハーテーエー・アクチェンゲゼルシャフト・ザ・ハイ・スループット・イクスペリメンテイション・カンパニー | 酸素リッチな排ガスから一酸化炭素および炭化水素を同時除去するための触媒、ならびにその製造方法 |
DE102004048247A1 (de) * | 2004-10-04 | 2006-04-06 | Hte Ag The High Throughput Experimentation Company | Zeolithkatalysator für die simultane Entfernung von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen aus sauerstoffreichen Abgasen und Verfahren zu seiner Herstellung |
CN100356040C (zh) * | 2004-10-28 | 2007-12-19 | 巴斯夫催化剂(桂林)有限公司 | 金属基柴油机排气微粒捕集器、排气处理装置 |
DE102005014264A1 (de) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Abgasanlage mit einer Abgasbehandlungseinheit und einem Wärmetauscher in einer Abgasrückführleitung |
US7340888B2 (en) * | 2005-04-26 | 2008-03-11 | Donaldson Company, Inc. | Diesel particulate matter reduction system |
US7533524B2 (en) * | 2005-05-18 | 2009-05-19 | Cummins Inc. | Method and apparatus for soot filter catalyst temperature control with oxygen flow constraint |
ATE444807T1 (de) * | 2005-08-05 | 2009-10-15 | Basf Catalysts Llc | Dieselabgasartikel und katalysatorzusammensetzungen dafür |
US7797931B2 (en) | 2006-03-20 | 2010-09-21 | Ford Global Technologies, Llc | Catalyst composition for diesel particulate filter |
US7771669B2 (en) | 2006-03-20 | 2010-08-10 | Ford Global Technologies, Llc | Soot oxidation catalyst and method of making |
US7862640B2 (en) | 2006-03-21 | 2011-01-04 | Donaldson Company, Inc. | Low temperature diesel particulate matter reduction system |
JP4861766B2 (ja) * | 2006-07-20 | 2012-01-25 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
EP2070581A1 (de) | 2007-12-10 | 2009-06-17 | HTE Aktiengesellschaft The High Throughput Experimentation Company | Oxidationskatalysator mit Pt und Pd |
DE102011050788A1 (de) | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Ford Global Technologies, Llc. | Abgasnachbehandlungsvorrichtung und -verfahren für einen Ottomotor |
US9046026B2 (en) * | 2012-06-08 | 2015-06-02 | Southwest Research Institute | Particulate oxidation catalyst with dual pressure-drop sensors |
KR102177010B1 (ko) | 2020-08-28 | 2020-11-10 | 한국지질자원연구원 | 시추리그 디젤 발전기 및 선박용 디젤 엔진의 전기 집진기의 절연 시스템 및 이를 포함하는 전기 집진기 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3407172C2 (de) * | 1984-02-28 | 1986-09-04 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Einrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren |
DE3141713C2 (de) * | 1981-10-21 | 1989-09-28 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
DE3232729C2 (de) * | 1982-09-03 | 1989-11-23 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
EP0341832B1 (de) * | 1988-05-13 | 1996-01-10 | Johnson Matthey Inc. | Behandlung von Dieselabgas |
EP0835684A2 (de) * | 1996-10-11 | 1998-04-15 | Johnson Matthey Public Limited Company | Emissionskontrolle |
WO1999009307A1 (en) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Johnson Matthey Public Limited Company | Improvements in emissions control |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4849399A (en) * | 1987-04-16 | 1989-07-18 | Allied-Signal Inc. | Catalyst for the reduction of the ignition temperature of diesel soot |
EP0369163A1 (de) * | 1988-10-11 | 1990-05-23 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd., | Katalytisches Filter und Verfahren zur Entfernung von Teilchen |
GB2248560B (en) * | 1990-10-08 | 1994-11-09 | Riken Kk | Exhaust gas cleaner and method of cleaning exhaust gas |
US5290530A (en) * | 1991-05-31 | 1994-03-01 | Kabushiki Kaisha Riken | Method of cleaning exhaust gas |
US5423904A (en) * | 1993-05-28 | 1995-06-13 | Dasgupta; Sankar | Exhaust gas filter |
JP3899534B2 (ja) * | 1995-08-14 | 2007-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼル機関の排気浄化方法 |
JPH0979024A (ja) * | 1995-09-12 | 1997-03-25 | Toyota Motor Corp | ディーゼル機関の排気浄化装置 |
FR2750163B1 (fr) * | 1996-06-25 | 1998-08-07 | Teboul Daniel | Centrale de filtration electrostatique autonome incorporee dans un vehicule a moteur a explosion fonctionnant au gazole ou a l'essence |
US6038854A (en) * | 1996-08-19 | 2000-03-21 | The Regents Of The University Of California | Plasma regenerated particulate trap and NOx reduction system |
JP3690112B2 (ja) * | 1998-05-22 | 2005-08-31 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼル機関の排気浄化装置 |
FI107828B (fi) * | 1999-05-18 | 2001-10-15 | Kemira Metalkat Oy | Dieselmoottoreiden pakokaasujen puhdistusjärjestelmä ja menetelmä dieselmoottoreiden pakokaasujen puhdistamiseksi |
-
1999
- 1999-05-22 DE DE19923781A patent/DE19923781C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-09 DE DE50006930T patent/DE50006930D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-09 EP EP00109755A patent/EP1055805B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-19 JP JP2000148696A patent/JP2001003728A/ja active Pending
- 2000-05-22 US US09/576,069 patent/US6516611B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3141713C2 (de) * | 1981-10-21 | 1989-09-28 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
DE3232729C2 (de) * | 1982-09-03 | 1989-11-23 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
DE3407172C2 (de) * | 1984-02-28 | 1986-09-04 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Einrichtung zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren |
EP0341832B1 (de) * | 1988-05-13 | 1996-01-10 | Johnson Matthey Inc. | Behandlung von Dieselabgas |
EP0835684A2 (de) * | 1996-10-11 | 1998-04-15 | Johnson Matthey Public Limited Company | Emissionskontrolle |
WO1999009307A1 (en) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Johnson Matthey Public Limited Company | Improvements in emissions control |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1251248A1 (de) | 2001-04-18 | 2002-10-23 | OMG AG & Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Russpartikeln aus dem Abgas eines Dieselmotors |
EP1540150A1 (de) * | 2002-08-09 | 2005-06-15 | Johnson Matthey Public Limited Company | Abgassystem für einen verbrennungsmotor mit magergemischverbrennung |
CN100416052C (zh) * | 2002-08-09 | 2008-09-03 | 约翰逊马西有限公司 | 用于贫燃内燃机的排气系统 |
WO2005093229A2 (de) | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Avl List Gmbh | Abgasanlage für eine brennkraftmaschine |
WO2008043422A1 (de) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Daimler Ag | Abgasreinigungsanlage für eine brennkraftmaschine |
US8608835B2 (en) | 2006-10-11 | 2013-12-17 | Daimler Ag | Exhaust gas purification system for an internal combustion engine |
EP2129883A1 (de) | 2007-02-21 | 2009-12-09 | Umicore AG & Co. KG | Katalysatorsystem und seine verwendung |
DE202007016125U1 (de) | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Burkhardt, Roswitha | Rußpartikelfilter mit variabel gesteuerter Rußabbrennung |
US8529652B2 (en) | 2007-11-19 | 2013-09-10 | Roswitha Burkhardt | Soot particle filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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EP1055805A1 (de) | 2000-11-29 |
US6516611B1 (en) | 2003-02-11 |
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EP1055805B1 (de) | 2004-06-30 |
DE19923781C2 (de) | 2001-04-26 |
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