DE2221793C3 - Process for exhaust gas purification - Google Patents

Process for exhaust gas purification

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DE2221793C3 DE19722221793 DE2221793A DE2221793C3 DE 2221793 C3 DE2221793 C3 DE 2221793C3 DE 19722221793 DE19722221793 DE 19722221793 DE 2221793 A DE2221793 A DE 2221793A DE 2221793 C3 DE2221793 C3 DE 2221793C3
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Description

sauerstoff enthaltendes Gas in einer solchen Menge ^geführt wird, daß dessen Temperatur auf mindestens 34O0C erhöht wird, ohne daß der Kohlenmonoxidinteil im Abgas unter die stöchiometrische Menge der darin befindlichen Stickoxide absinkt.is fed oxygen-containing gas in an amount such ^ that its temperature is raised to at least 34O 0 C without the Kohlenmonoxidinteil in the exhaust gas under a stoichiometric amount of the nitrogen oxides contained therein to drop.

Gemäß der erfindungsgemäßen Lehre wird daher dem von der Verbsennungsmaschine abgegebenen Abgas Luft in einer so ausreichenden Menge zugeführt, daß Teilmengen der Gehalte an Kohlenmonoxid und Wasserstoff oxydiert werden, ohne daß jedoch der Kohlenmonoxidanteil unter die stöchiometrische Menge der im Abgas befindlichen Stickoxide absinkt. Mit anderen Worten schlägt die Erfindung die Durchführung einer limitierten Oxydation vor der Stufe zur katalytischen Reduzierung der Stickoxide vor. Infolge der Durchführung dieser limitierten Oxydation werden im wesentlichen zwei Vorteile erreicht, ohne daß sich die Ausgangsposition für die Durchführung der nachfolgenden Reaktionsstufen, insbesondere der Reduktionsstufe, in irgendeiner Weise verschlechtert. Durch die Vornahme der limitierten Oxydation kann die Temperatur des Abgases auf einen für die Wirksamkeit der Katalysatoren in der Reduktionsstufe geeigneten Wert (mindestens 840°C) gebracht werden, so daß äußere Heizmittel und Heizeinrichtungen entfallen können. Darüber hinaus werden in der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, das heißt bei der limitierten Oxydation, Teilmengen des im Abgas befindlichen Wasserstoffes oxydiert, so daß sich dieser Wasserstoff in der Reduktionsstufe nicht mehr mit Stickoxiden zu Ammoniak umwandeln kann, wie es bei den bekannten Zweistufenverfahren der Fall ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich daher ein verbesserter Wirkungsgrad erzielen. Zum Stand der Technik sei noch auf die DT-OS 20 62 056 hingewiesen, in der allgemein beschrieben ist, daß katalytische Oxydationsreaktionen (CO + ι; O2 -> CO2) nach vorherigem Beimischen von Sekundärluft durchgeführt werden. Darüber hinaus geht aus dieser Veröffentlichung hervor, daß katalytische Reduzierungen (NO, NO2 etc.) in sauerstofffreier Atmosphäre durchgeführt werden. Es wird jedoch in keiner Weise die Lehre vermittelt, daß auch katalytische Reduzierungen nach vorherigem Beimischen von Sekundärluft durchgeführt werden können. Vielmehr ist in dieser Veröffentlichung ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sich das dort beschriebene Oxydationsverfahren von dem bekannten Reduktionsverfahren gerade dadurch unterscheidet, daß es nicht in sauerstofffreier Atmosphäre wie dieses durchgeführt wird.According to the teaching of the invention, the exhaust gas emitted by the combustion engine is therefore supplied with air in sufficient quantity that partial amounts of the carbon monoxide and hydrogen contents are oxidized without, however, the carbon monoxide content falling below the stoichiometric amount of nitrogen oxides in the exhaust gas. In other words, the invention proposes the implementation of a limited oxidation before the stage for the catalytic reduction of the nitrogen oxides. As a result of carrying out this limited oxidation, essentially two advantages are achieved without the starting position for carrying out the subsequent reaction stages, in particular the reduction stage, deteriorating in any way. By performing the limited oxidation, the temperature of the exhaust gas can be brought to a value suitable for the effectiveness of the catalysts in the reduction stage (at least 840 ° C.), so that external heating means and heating devices can be dispensed with. In addition, in the first stage of the process according to the invention, that is, in the limited oxidation, partial amounts of the hydrogen in the exhaust gas are oxidized so that this hydrogen can no longer be converted to ammonia with nitrogen oxides in the reduction stage, as is the case with the known two-stage process of Case is. With the method according to the invention, an improved degree of efficiency can therefore be achieved. Regarding the state of the art, reference is also made to DT-OS 20 62 056, in which it is generally described that catalytic oxidation reactions (CO + ι; O 2 -> CO 2 ) are carried out after prior admixing of secondary air. In addition, this publication shows that catalytic reductions (NO, NO 2, etc.) are carried out in an oxygen-free atmosphere. However, the teaching is in no way conveyed that catalytic reductions can also be carried out after prior admixing of secondary air. Rather, it is expressly pointed out in this publication that the oxidation process described there differs from the known reduction process precisely in that it is not carried out in an oxygen-free atmosphere like this one.

Es ist auch bereits schon vorgeschlagen worden (deutsche Patentanmeldung P 22 42 588.3), den vom Motor abgegebenen Abgasen Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas beizumischen und danach die entstandene Gasmischung der Reihe nach in ein Wasserstoff oxydierendes Katalysatorbett, ein Stickoxid reduzierendes Katalysatorbett und ein Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoffe oxydierendes Katalysatorbett einzuführen. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß abgesehen von der Beimischung des sauerstoffhaltigen Gases sämtliche Verfahrensstufen insbesondere auch die zur Oxydation von H2, katalytisch ablaufen, während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich die Reduktion der Stickoxide katalytisch vorgenommen wird. Zweckmäßigerweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dem Abgas in den Oxydationsstufen vor und nach der Reduzierung der Stickoxide Luft zugeführt.It has also already been proposed (German patent application P 22 42 588.3) to add oxygen or an oxygen-containing gas to the exhaust gases emitted by the engine and then to transfer the resulting gas mixture one after the other into a hydrogen-oxidizing catalyst bed, a nitrogen oxide-reducing catalyst bed and a carbon monoxide and Introduce hydrocarbons oxidizing catalyst bed. This process differs from the process according to the invention in that, apart from the admixture of the oxygen-containing gas, all process stages, in particular those for the oxidation of H 2 , take place catalytically, while in the process according to the invention only the reduction of nitrogen oxides is carried out catalytically. In the method according to the invention, air is expediently supplied to the exhaust gas in the oxidation stages before and after the reduction of the nitrogen oxides.

Was die Reduktionsstufe anbetrifft, so können dieAs far as the reduction stage is concerned, the

als Katalysatoren geeigneten Materialien in verschiedenster Weise in der Vorrichtung, in der die Reduzierung der Stickoxide durchgeführt wird, angeordnet sein. Als für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet hat sich dabei eine Aus-materials suitable as catalysts in various ways in the device in which the Reduction of nitrogen oxides is carried out, be arranged. As for the method according to the invention Particularly suitable has been an apprenticeship

führungsform erwiesen, bei der der Katalysator auf den Innenflächen dieser Vorrichtung vorgesehen ist. Vorteilhafterweise werden dabei als katalytisch aktive Metalle Kupfer, Nickel, Eisen, Chrom oder deren Mischungen verwendet. In weiterer AusgestaltungProven guide form in which the catalyst is provided on the inner surfaces of this device. Advantageously, copper, nickel, iron, chromium or theirs are used as catalytically active metals Mixtures used. In further development

der Erfindung kommen mit Kupfer überzogene Siebgewebe aus Edelstahllegierungen als Katalysatoranordnungen zur Verwendung.of the invention come with copper-coated screen meshes made of stainless steel alloys as catalyst arrangements for use.

Zur besseren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient die nachfolgende detaillierte Be-To better illustrate the method according to the invention, the following detailed description serves

Schreibung in Verbindung mit den Figuren, von denen Fig. 1 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt,Notation in connection with the figures, of which Fig. 1 is a flow chart of the invention Procedure shows

F i g. 2 schematisch eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete VorrichtungF i g. 2 schematically shows a device suitable for carrying out the method according to the invention

as zeigt,as shows

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2 zeigt,3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 2 shows

F i g. 4 eine graphische Darstellung der am Abgasrohr festgestellten Verminderung der in den Einlaß des Nachverbrennungsreaktors eintretenden Stickoxide in Abhängigkeit von der in der ersten Verfahrensstufe zugeführten Luftmenge und des Gehaltes an Sauerstoff und Kohlenmonoxid in dem dem Nachverbrennungsreaktor zugeführten Abgas ist, wie dies im nachfolgenden Beispiel 2 beschrieben ist, undF i g. Fig. 4 is a graph showing the decrease in inlet pressure observed on the exhaust pipe of the post-combustion reactor entering nitrogen oxides depending on the in the first process stage supplied amount of air and the content of oxygen and carbon monoxide in the post-combustion reactor supplied exhaust gas is as described in Example 2 below, and

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Luftzuflußgeschwindigkeit zu den Stufen 1 und 3 des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wie dies nachfolgend in Beispiel 3 beschrieben ist.Figure 5 is a graph of air flow rate for steps 1 and 3 of the method according to the invention is dependent on the vehicle speed, as shown below in Example 3 is described.

In dem in Fig. 1 dargestellten Fließschema ist veranschaulicht, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Abgas aus einer unvollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoff-Brennstoffen der Reihe nach drei Verfahrensstufen durchläuft und dann als gereinigtes Abgas austritt. In der Verfahrensstufe 1 wird ein sauerstoffenthaltendes Gas zugeführt, und zwar in einer so ausreichenden Menge, daß eine limitierte Oxydation der in dem Abgas vorhandenen oxydierbaren Bestandteile bewirkt wird.The flow diagram shown in FIG. 1 illustrates that in the process according to the invention an exhaust gas from an incomplete combustion of hydrocarbon fuels of the Runs through series of three process stages and then emerges as purified exhaust gas. In procedural stage 1 an oxygen-containing gas is supplied, and in such a sufficient amount that a limited Oxidation of the oxidizable constituents present in the exhaust gas is effected.

In der Verfahrensstufe 2 wird dieses teilweise oxydierte Abgas einer chemischen Reduktion unterworfen, wobei katalytisch gearbeitet wird. In der Verfahrensstufe 3 wird das aus der zweiten Stufe kommende behandelte Abgas mit einem sauerstoffenthaltenden Gas zusammengebracht, und es wird eine weitere Oxydation vorgenommen, bei der die noch in dem behandelten Gas verbliebenen oxydierbaren Bestandteile vollständig entfernt werden oder 60 deren Gehalt in dem Gas weiter vermindert wird.In process stage 2, this partially oxidized exhaust gas is subjected to a chemical reduction, where catalytic work is carried out. In process stage 3, this becomes the second stage incoming treated exhaust gas is brought together with an oxygen-containing gas, and it is carried out a further oxidation in which the oxidizable substances still remaining in the treated gas Components are completely removed or 60 whose content in the gas is further reduced.

In den F i g. 2 und 3 ist eine für die Durchführung des erfindungsgernäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung dargestellt. Es ist eine Verbrennungskraftmaschine 10 vom Typ eines Kolbenmotors gezeigt, 65 die einen Zylinderblock 11 und einen Zylinderkopf aufweist. Neben dem Zylinderkopf 12 ist ein hohler länglicher Rohrreaktor 13 angeordnet, der ein Flanschblech 14 und eine Mehrzahl von Rohren 15,16 und 17,In the F i g. 2 and 3 is a device suitable for carrying out the method according to the invention shown. An internal combustion engine 10 of the type of a piston engine is shown, 65 which has a cylinder block 11 and a cylinder head. Next to the cylinder head 12 is a hollow one elongated tubular reactor 13 is arranged, which has a flange plate 14 and a plurality of tubes 15, 16 and 17,

mit denen der Reaktor 13 mit dem Flanschblech 14 sätze 31 und/oder auf den inneren Oberflächen des verbunden ist, aufweist. Reaktors 18 als Oberzug vorhanden sein. Das Luft-with which the reactor 13 with the flange plate 14 sets 31 and / or on the inner surfaces of the is connected, has. Reactor 18 may be present as a cover. The air-

Das Flanschblech 14 ist in geeigneter Weise (nicht zuführungsrohr 26 reiehl: in das von dem Rohrgezeigt) an dem Zylinderkopf 12 befestigt. Von dem außenmantel 27 umschlossene Gehäuse des Reaktors Zylinderkopf 12 wird Abgas aus den vier Zylindern, 5 18 herein und ist an einer Stelle nahe den Plattendie angedeutet sind, dem Rohrreaktor 13 zugeführt. einsätzen 31 stromabwärts hinter diesen angeordnet. Fig. 2 zeigt eine Seite einer V-8-Maschine. Eine Derjenige Teil32 des Rohres26, der innerhalb des entsprechende Anordnung von Rohrreaktor 13, von dem Rohraußenmantel 27 umschlossenen Ge-Flanschblech 14 und Rohrleitungen 15, 16 und 17 häuses sitzt, besteht aus einem perforierten oder befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des io porösem Material, so daß die Luft sich innerhalb Motors. dieses Gehäuses verteilen kann.The flange plate 14 is in a suitable manner (not feed pipe 26 reiehl: in that shown by the pipe) attached to the cylinder head 12. Housing of the reactor enclosed by the outer jacket 27 Cylinder head 12 is exhaust gas from the four cylinders, 5 in 18 and is at a point near the plates die are indicated, fed to the tubular reactor 13. Inserts 31 arranged downstream behind these. Figure 2 shows one side of a V-8 engine. One that part32 of the tube26 that is inside the Corresponding arrangement of tubular reactor 13, Ge flange sheet enclosed by the outer tube jacket 27 14 and pipes 15, 16 and 17 housing sits, consists of a perforated or is on the opposite side of the io porous material so that the air is inside Engine. this housing can distribute.

Wie man der Darstellung entnehmen kann, hat der Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-As can be seen from the illustration, when carrying out the inventive method

Rohrreaktor 13 im allgemeinen eine zylindrische fahrens gelangt aus dem Rohrreaktor 13 ausströmen-Form, und das Abgas strömt durch die Rohrleitungen des Abgas durch das Verbindungsrohr 19 in den 15, 16 und 17 in eine von diesem Reaktor 13 um- 15 Nachverbrennungsreaktor 18. Innerhalb des Reschlossene innere Zone I. In einem im Abstand von aktors 18 strömt das Gas durch die Platteneinsätze 31. dem Rohrreaktor 13 angeordneten Bereich ist ein Dabei findet die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Nachverbrennungsreaktor 18 angeordnet. Verfahrens, d. h. die chemische Reduktion statt. InTubular reactor 13 generally a cylindrical drive comes out of the tubular reactor 13 flow-out form, and the exhaust gas flows through the piping of the exhaust gas through the connecting pipe 19 into the 15, 16 and 17 in one of this reactor 13 around 15 post-combustion reactor 18. Inside the closed inner zone I. The gas flows through the plate inserts 31 at a distance from the actuator 18. The area arranged in the tubular reactor 13 is an area where the second stage of the invention takes place Afterburning reactor 18 arranged. Procedure, d. H. chemical reduction takes place. In

Der Rohrreaktor 13 ist über ein Verbindungs- F i g. 3 ist eine solche, insgesamt als chemische Rerohr 19 mit dem Nachverbrennungsreaktor 18 ver- »0 duktionszone II bezeichnete Anordnung veranschaubunden. licht, in der die chemische Reduktion vorgenommenThe tubular reactor 13 is via a connection F i g. 3 is such, altogether as a chemical tube 19 with the afterburning reactor 18 reduction zone II shown arrangement. light in which the chemical reduction is carried out

Über eine motorgetriebene Luftpumpe 9 wird Luft wird. Der Hauptanteil der chemischen Reduktion eingebracht, und diese strömt durch ein Hauptluft- erfolgt nahe oder innerhalb eines von den mehreren zuführungsrohr 20 in und durch eine Mehrzahl von Platteneinsätzen 31 begrenzten Bereiches, jedoch kann abgezweigten Luftzuleitungsrohren 21, 22, 23 und 24 35 ein Teil der chemischen Reduktion auch schon stromin die Rohre 15, 16 und 17, wobei durch das Zu- aufwärts vor den Platteneinsätzen 31 stattfinden. Das leitungsrohr 21 Luft dem Rohr 15, durch die Zu- Gas strömt durch die Platteneinsätze 31 hindurch, leitungsrohre 22 und 23 Luft dem Rohr 16 und durch tritt aus diesen heraus und wird kurz hinter der das Zuleitungsrohr 24 Luft dem Rohr 17 zugeführt Austrittsstelle mit durch das perforierte Rohrende 32 wird. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen 30 des Luftzuführungsrohrs 26 eingeführter Luft ver-Verfahrens tritt die Luft aus den Zuleitungsrohren 21, mischt. Die eingeführte Luft vermischt sich mit dem 22, 23 und 24 in die Rohre 15, 16 und 17 ein und ausströmenden Abgas. Damit beginnt die dritte Ververmischt sich darin mit den heißen Abgasen aus den fahrensstufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. Zylindern der Maschine. Dies ist die erste Stufe des die Oxydation. Die Oxydation erfolgt im wesenterfindungsgemäßen Verfahrens, und es wird erfin- 35 liehen nahe am und stromabwärts von dem perfodungsgemäß dabei eine teilweise Oxydation bewirkt. rierten Rohrende 32 innerhalb des Reaktors 18. Die teilweise Oxydation erfolgt vorwiegend in der Dieser Bereich ist insgesamt als Zone III bezeichnet, inneren Zone I des Rohrreaktors 13, wenngleich In einem gewissen Ausmaß geht die Oxydation auch auch schon ein Teil dieser limitierten Oxydation auf noch stromabwärts dahinter weiter, so daß ein Teil dem vorangehenden Weg innerhalb der Rohre 15, 40 der Oxydation innerhalb des Ausströmrohres 30 16 und 17 sowie auch hinter dem Reaktor, beispiels- erfolgt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren tritt dann weise innerhalb des Verbindungsrohrs 19 und in der aus dem Ausströmrohr 30 ein gereinigtes Abgas aus. Verbrennungskammer 33 stattfindet. In der nachfolgenden Tabelle ist die Zusammen-Air is generated via a motor-driven air pump 9. The main part of the chemical reduction introduced, and this flows through a main air takes place near or within one of the several supply pipe 20 in and through a plurality of plate inserts 31 limited area, however, can branched air supply pipes 21, 22, 23 and 24 35 a part of the chemical reduction also already stromin the tubes 15, 16 and 17, whereby due to the upward take place in front of the plate inserts 31. The line pipe 21 air to the pipe 15 through which gas flows through the plate inserts 31, Line pipes 22 and 23 air the pipe 16 and through comes out of this and is just behind the the supply pipe 24 air is fed to the pipe 17 with the exit point through the perforated pipe end 32 will. When carrying out the air supply method according to the invention introduced into the air supply pipe 26 If the air emerges from the supply pipes 21, it mixes. The introduced air mixes with the 22, 23 and 24 exhaust gas flowing into and out of pipes 15, 16 and 17. This is the beginning of the third intermingling in it with the hot exhaust gases from the driving stage of the method according to the invention, d. H. Cylinders of the machine. This is the first stage of the oxidation. The oxidation takes place essentially according to the invention Method, and it is invented near and downstream of the perfusion according to causing partial oxidation. ured pipe end 32 within reactor 18. The partial oxidation takes place predominantly in this area is designated as zone III, inner zone I of the tubular reactor 13, although to a certain extent the oxidation also goes also part of this limited oxidation on still further downstream behind it, so that part the previous path within the tubes 15, 40 of the oxidation within the outflow tube 30 16 and 17 and also behind the reactor, for example. In the method according to the invention then occurs show a purified exhaust gas within the connecting pipe 19 and in the outflow pipe 30. Combustion chamber 33 takes place. The table below shows the composition

Mittels der Luftzuführpumpe 9 wird Luft angesaugt setzung eines typischen Abgases vor und nach der und durch ein Luftzuführrohr 26 dem Nachver- 45 erfindungsgemäß vorgenommenen limitierten Oxybrennungsreaktor 18 zugeführt. Der Reaktor 18 ist dation dargestellt. Diese Zahlenwerte resultieren von zylinderförmig ausgebildet und mit einem Rohr- einem Abgas, das bei der Verbrennung eines Luty außenmantel 27 versehen. An dem Einströmende des Benzin-Gemisches mit einem Gew.-Verhaltnis vor Reaktors 18 wird behandeltes Abgas aus der Zone I, 10,1 zu 1 im stationären Betrieb einer Vcrbrennungsdas durch das Verbindungsrohr 19 zugeleitet wird, 50 kraftmaschine entstand.By means of the air supply pump 9, air is drawn in with a typical exhaust gas before and after the and through an air supply pipe 26 to the post-combustion 45 carried out according to the invention limited oxy-combustion reactor 18 supplied. The reactor 18 is shown dation. These numerical values result from Cylindrical design and with a pipe an exhaust gas that is generated during the combustion of a Luty outer jacket 27 is provided. At the inflow end of the gasoline mixture with a weight ratio Reactor 18 is treated exhaust gas from zone I, 10.1 to 1 in steady-state operation of a combustion gas is fed through the connecting pipe 19, 50 engine arose.

in den Reaktor 18 eingeführt. Dieses Einströmende Was die zweite Stufe oder Reduktionsstufe anintroduced into reactor 18. This inflowing what is the second stage or reduction stage

ist mit einer Endplatte 28 verschlossen, abgesehen betrifft, so sind für die Zwecke der vorliegenden Er von der durch das Verbindungsrohr 19 zum Re- findung als Katalysatoren insbesondere Metalle um aktorl8 gebildeten öffnung. Das Ausströmende des Metalloxide sowie Legierungen und Gemische voi Reaktors 18 ist mit einer Verschlußplatte 29 ver- 55 diesen der Gruppen I-B und IV bis VIII des Periodi schlossen, die sich um die von dem Ausströmrohr 30 sehen Systems geeignet, die auf einen Träger auf gebildete öffnung herum erstreckt. gebracht sein oder ohne Trägermaterial vorliegeiis closed with an end plate 28, apart from concerns, so are for the purposes of the present He from that through the connecting pipe 19 to the invention as catalysts, in particular metals Aktorl8 formed opening. The outflow of the metal oxide as well as alloys and mixtures of voi Reactor 18 is fitted with a closure plate 29 of these groups I-B and IV to VIII of the Periodi closed around the system suitable to see from the exhaust pipe 30, which is based on a support formed opening extends around. be brought or be present without carrier material

Im Reaktor 18 ist eine Vielzahl von Plattenein- können.In the reactor 18 is a plurality of plates can.

Sätzen 31 angeordnet. In der dargestellten Ausfüh- Edelstahllegierungen sind ebenfalls geeignete KatsSets 31 arranged. In the embodiment shown, stainless steel alloys are also suitable catalysts

rungsform sind diese perforierten oder aus porösem 60 lysatoren für die Zwecke der vorliegenden Erfindunj Material oder dergleichen bestehenden Plattenein- beispielsweise Kräuselfasern aus Monel400, Siet sätze 31 innerhalb des durch den Rohraußenmantel 27 gewebe aus Monel 400, Siebgewebe aus Inconel 6(X umschlossenen Gehäuses angeordnet, erstrecken sich Siebgewebe aus Edelstahl 304 SS (S. 16, Tabelle : bis zur Berührung mit dem Rohraußenmantel 27 SAE Handbook, Teil 1), Siebgewebe aus Inconel 6C rechtwinklig zu diesem und sind daran mittels nicht 65 mit Kupftrbeschichtung, Siebgewebe aus Edelstal gezeigter Einrichtungen befestigt. Wenn ein spezieller 304 SS mit Kupferbeschichtung, Siebgewebe ai Katalysator verwendet wird, z. B. Kupfer, dann kann Edelstahl 330 SS (S. 16, Tabelle 1, SAE Handboo der Katalysator auf der Oberfläche der Plattenein- Teil 1) mit und ohne Kupferbeschichtung.These perforated or porous analyzers are used for the purposes of the present invention Material or the like existing Plattenein- for example crimped fibers from Monel400, Siet sets 31 within the fabric made of Monel 400 through the pipe outer jacket 27, screen fabric made of Inconel 6 (X arranged in an enclosed housing, screen meshes made of stainless steel 304 SS extend (p. 16, table: up to contact with the pipe outer jacket 27 SAE Handbook, Part 1), screen mesh made of Inconel 6C at right angles to this and are attached to it by means of not 65 with copper coating, sieve mesh made of Edelstal shown facilities attached. If a special 304 SS with copper clad, screen mesh ai Catalyst is used, e.g. B. copper, then stainless steel 330 SS (p. 16, table 1, SAE Handboo the catalyst on the surface of the plate part 1) with and without copper coating.

Tabelle
Gehalt
table
salary
7
I
im Abgas
7th
I.
in the exhaust
NONO
(ppm)(ppm)
HCHC
(ppm)(ppm)
COCO H1 H 1
(ppm)(ppm)
N1 N 1 88th CoCo
COCO
(ppm)(ppm)
93
71
93
71
2560
9—39
2560
9-39
10,9
15,6
10.9
15.6
31800
9600
31800
9600
78,1
81,3
78.1
81.3
Temperaturtemperature
(0C)( 0 C)
1.
2.
1.
2.
84 000
21000
84,000
21000
638
995
638
995

1. = vor der limitierten Oxydation1. = before the limited oxidation

2. = nach der limitierten Oxydation')2. = after the limited oxidation ')

a) Unkorrigiert hinsichtlich der Verdünnung, die infolge der durch die zugeführte Luft bewirkten Volumenzunahme des Abgases vorlag. Die angegebenen Werte, ausgenommen für N1, müssen, wenn vergleichbaren Mengen erhalten werden sollen, mit 1,14 multipiziert werden. Alle Werte trocken. a ) Uncorrected with regard to the dilution that occurred as a result of the increase in volume of the exhaust gas caused by the air supplied. The values given, with the exception of N 1 , must be multiplied by 1.14 if comparable quantities are to be obtained. All values dry.

Zusätzlich dazu lassen sich beim erfindungsge- Vorstehend sind verschiedene Legierungen erwähnt,In addition, various alloys can be mentioned above in the case of the invention,

mäßen Verfahren auch zusammengesetzte Kataly- ao deren Zusammensetzungen in der nachfolgendenAccording to the method, composite catalysts also have their compositions in the following

satoren verwenden, die aus mit Kupferoxid, Kupfer Tabelle Ia aufgeführt sind: oder Platin beschichteten Glasfasern bestehen.Use capacitors that are listed from with copper oxide, copper table Ia: or platinum-coated glass fibers.

Tabelle Ia*)Table Ia *) Legierung C Ni S Fe Si Cr Cu MnAlloy C Ni S Fe Si Cr Cu Mn

Inconel 600Inconel 600 0,150.15 7272 0,0150.015 1010 0,500.50 1616 0,50.5 1,01.0 Monel 400Monel 400 0,300.30 6666 0,0240.024 2,52.5 0,500.50 - Restrest 2,02.0 330 SS330 pp 0,050.05 3535 0,0150.015 4343 1,251.25 1919th - 1,51.5 304SS304SS 0,080.08 1010 0,0300.030 Restrest 1,001.00 1919th - 2,02.0

*) Alle Teile in Gew.-%.*) All parts in% by weight.

In der nachstehenden Tabelle II ist die Zusammen- stufe, und nach der zweiten Verfahrensstufe auf setzung eines Abgases nach der limitierten Oxydation, geführt,
das heißt vor dem Eintritt in die zweite Verfahrens-
The following table II shows the stage and, after the second process stage, the formation of an exhaust gas after the limited oxidation,
i.e. before entering the second procedural

Tabelle
Gehalt
table
salary
II
in dem
II
by doing
Abgas·)Exhaust·) HCHC
(ppm)(ppm)
CO1 CO 1
(%)(%)
O,O,
(%)(%)
H,H,
(ppm)(ppm)
N1 N 1
(%)(%)
H,0
(%)
H, 0
(%)
NH,NH,
(ppm)(ppm)
Temp.Temp.
(0C)( 0 C)
COCO
(ppm)(ppm)
NONO
(ppm)(ppm)
9—39
12
9-39
12th
15,6
15,2
15.6
15.2
1,3
0,8
1.3
0.8
9600
3900
9600
3900
81,3
82,0
81.3
82.0
11,0
13,1
11.0
13.1
0,5
1,6
0.5
1.6
995
1010
995
1010
1.
2.
1.
2.
21000
14 000
21000
14,000
71
5
71
5

1. = Beim Eintritt in die zweite Verfahrensstufe**)1. = When entering the second procedural stage **)

2. = Nach dem Austritt aus der zweiten Verfahrensstufe··)2. = After leaving the second process stage ··)

·) Aus der unvollstlndigen Verbrennung von Kohlenwasser-Brennstoff und nach limitierter Oxydation in der ersten Verfahre·) From the incomplete combustion of hydrocarbon fuel and after limited oxidation in the first process stufe.step.

··) Unkorrigiert hinsichtlich der Verdünnung, die infolge der in der ersten Verfahrensstufe zugefUhrten Luft und dadurch beding Volumenzunahme vorUf. Um die Vergleichsmengen zu erhalten, muB, ausgenommen für Stickstoff und Sauerstoff, mit 1 multipliziert werden. Alle Werte trocken, ausgenommen H1O.··) Uncorrected with regard to the dilution that occurs as a result of the air supplied in the first process stage and the resulting increase in volume. In order to obtain the comparison quantities, except for nitrogen and oxygen, it must be multiplied by 1. All values dry, with the exception of H 1 O.

Schließlich ist in der folgenden Tabelle III die an der in der dritten Stufe Luft eingeblasen wi Zusammensetzung eines limitiert oxydierten und sowie an einer Stelle in Strömungsrichtung hin chemisch reduzierten Abgases kurz vor der Stelle, dem Lufteintritt angegeben.Finally, in Table III below, the air blown in in the third stage is shown Composition of a limited oxidized and as well as at one point in the direction of flow chemically reduced exhaust gas just before the point, the air inlet indicated.

Tabelle IIITable III

Gehalt in dem Abgas*)Content in the exhaust gas *)

CO NO HC CO, 0, H, N, Temp,CO NO HC CO, 0, H, N, Temp,

(ppm) (ppm) (ppm) (%) (%) (ppm) (%) (0C)(ppm) (ppm) (ppm) (%) (%) (ppm) (%) ( 0 C)

Beim Eintritt in die 3. 14 000 5 12 15,2 0,8 3900 82,0 1010When entering the 3rd 14,000 5 12 15.2 0.8 3900 82.0 1010

Verfahrensstufea)Process stage a )

Am Abgasrohrauslaßb) 32 12 0 14,5 4,1 700 81,5 865At the exhaust pipe outletb) 32 12 0 14.5 4.1 700 81.5 865

*) Aus der unvollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen nach der ersten und nach der zweiten Verfahrensstufe.*) From the incomplete combustion of hydrocarbons after the first and after the second process stage.

a) Unkorrigiert hinsichtlich der Verdünnung, die infolge der in der ersten Verfahrensstufe zugeführten Luft und dadurch bedingte Volumenzunahme vorlag. Um die Vergleichsmengen zu erhalten, muß, ausgenommen für Stickstoff und Sauerstoff, mit 1,14 multipliziert werden. Alle Werte in dieser Tabelle sind Trockenwerte. a ) Uncorrected with regard to the dilution that occurred as a result of the air supplied in the first process stage and the resulting increase in volume. In order to obtain the comparison quantities, except for nitrogen and oxygen, it must be multiplied by 1.14. All values in this table are dry values.

b) Unkorrigierte Werte hinsichtlich der Verdünnung, die infolge der in der ersten und dritten Verfahrensstufe zugeführten Luft bedingten Verdünnung vorlag. Um die Vergleichsmengen zu erhalten, muß, ausgenommen für Stickstoff und Sauerstoff, mit 1,3 multipliziert werden. b ) Uncorrected values with regard to the dilution that was present as a result of the dilution caused by the air supplied in the first and third process stage. In order to obtain the comparison quantities, except for nitrogen and oxygen, it must be multiplied by 1.3.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in 2% bis 3% Kohlenmomoxid und weniger als etwaIn the process of the present invention, about 2% to 3% carbon monoxide and less than about

a daß 8Πυ«Κ verwendeten Materialien etwa 98%, der Kohlenwasserstoffgehalt um etwaa that 8 Πυ «Κ materials used about 98%, the hydrocarbon content by about

hl kt Die erfindungsgemäß verwendeten 99% und der Gehalt an Stickoxiden um etwa 90/0 hl kt The 99% used according to the invention and the content of nitrogen oxides around 90/0

körnen voAnfuTdes Verfahrens heruntergesetzt. Praktisch die gesamte Kohlenwasser-can be reduced at the beginning of the procedure. Virtually all of the hydrocarbon

w yt Irrten iedoch irteine solche vorherige Akti- stoffabnahme wurde in der ersten Verfahrensstufe akt.viertwerden edochistemesocn s ^ ^ ^ ^^ ^ KoM n0Xld.w y t erred iedoch irteine such prior activated material was decrease in the first process stage akt.v ie rtwerden edochistemesocn s ^ ^ ^ ^^ ^ CoM n0Xld.

^Funktion aufnehmen kurz nachdem abnähme erfolgte in der ersten Verfahrensstufe, e.ne^ Take up the function shortly after the decrease took place in the first procedural stage, e.ne

SJ Ga aus dSer ten Verfah-n^tufe die zweite zusätzliche geringe Abnahme wurde in de;.zweitenSJ Ga from the first process-n ^ stage the second additional small decrease was in de; .second

t Λ JinfP Prn-icht Verfahrensstufe erreicht, und die restliche Abnahme t Λ JinfP Prn-icht process stage reached, and the remaining acceptance

Es isr^ckmTßig in dem in der zweiten Ver- von Kohlenmonoxid erfolgte in der dritten Verfahrensstufe verwendeten Nachverbrennungsreaktor 4° fahrensstufe. Einsatzstücke oder dergleichen Widerstandsstucke
^zusehen. Damit wird die Kontaktfläche für das B e ι s ρ . e 1 1
It i s r ^ ckmTßig driving step in the place in the second comparison of carbon monoxide used in the third process stage Nachverbrennungsreaktor 4 °. Insert pieces or similar resistance pieces
^ watch. This becomes the contact area for the B e ι s ρ. e 1 1

?^£ Es wurde ein Fahrzeug mit einer 250 CID-Maschine ? ^ £ It became a vehicle with a 250 CID engine

Zn fnnteKontakt mit der Oberfläche des 45 eingesetzt. Das Fahrzeug besaß ein automatisches Z n fifth contact with the surface of the 45 is used. The vehicle had an automatic

Ma ils S. NonSerweise sind jedoch kleinere Getriebe, eine maschinengetriebene Luftpumpe undMa ils S. NonSusually, however, are smaller gears, a machine-driven air pump and

Katalvsatoroberflächenbereiche bei dem erfindungs- einen Vergaser von 0,32 m2.Catalyst surface areas in the carburetor according to the invention of 0.32 m 2 .

«mäße! Verfahre? ausreichend, um die gewünschte Um entsprechende Versuchsdaten zu erhalten«Should! Proceed? sufficient to obtain the desired test data

EraiSÄ« OehaUe. an Stickoxiden zu erreichen. wurde mit indolenfreien Kraftstoffen gefahren undEraiSÄ «OehaUe. to achieve nitrogen oxides. was driven with indole-free fuels and

Wenn iedöch die Katalysatoren um mehrere 100" 50 ein Testzyklus (Federal Register, Vol. 33, No. 108If, however, the catalysts are tested by several 100 "50 a test cycle (Federal Register, Vol. 33, No. 108

SJr «fahre? werden, ist eine Ausweitung der 4. Juni 1968) durchgeführt. Der barometrische DruckSJr «drive? is carried out an expansion of June 4, 1968). The barometric pressure

SStoiSStoerf nierlich. zur Prüfzeit betrug 75,68 cm Hg. Die Umgebung- SStoiSStoerf nierlich. at the time of testing was 75.68 cm Hg.

Was sdS ch die dritte Verfahrensstufe anbe- temperatur vor und nach der Prüfung betrug; 22 S C.What sdS ch the third procedural stage was before and after the test; 22 S C.

im L ZZn die bevorzugten Mengen für das dort Im Leerlauf in der Kälte betrug die Drehzahl 2000UpIvIIn the L ZZn the preferred quantities for the there In idle in the cold the speed was 2000UpIvI

en«führ£^ 5» Ulld im Leerlauf in der WärmC 750 UpM. D.c Em-en «lead £ ^ 5» Ulld idling in the heat C 750 rpm. Dc Em-

0 8- und Machen der stöchiometrischcn Menge für stellung betrug 12" BTC bei 900 UpM ohne Saug08- and making the stoichiometric amount for position was 12 "BTC at 900 rpm with no suction

Sie vo lständTg Oxydation der verbliebenen oxydier- luftverbesserung Beim Leerlauf ohne LüfternYou complete oxidation of the remaining oxygenation air improvement when idling without fans

Siren Bestandteile Besonders vorteilhaft isl es, mit spritzung betrug der Kohlenmonoxidgehalt in denSiren Ingredients Isl it is particularly beneficial to have the carbon monoxide content in the spray

M neen zu arSSen, die zwischen dem 1- und 1 ,Sfachen Auspuffabgas 3,9 VoI, %. Die Analyse des Abgas«M neen to arSSes that are between 1 and 1 times the exhaust gas 3.9 vol%. The analysis of the exhaust gas «

1 7k !,!„mf-trkrhen Mence ließen 60 aus dem Aogasrohr wurde mittels nicht strcucnae1 7k!,! “Mf-trkrhen Mence let 60 out of the aogas pipe was by means of not strcucnae

^ntteTl^Vwf^^™ -8eset2tc inf-rot-Ana.ysen-Geräte durchgeführt; gemäß den ^ ntteTl ^ Vwf ^^ ™ -8 eset2tc inf-rot-Ana.ysen-devices carried out; according to the

MM« an LuTt entspricht im übrigen einer solchen Testzyklus wurden die für jeden Zyklus gemesseneMM «an LuTt corresponds to the rest of such a test cycle, which were measured for each cycle

MenTe die es ermöglicht, daß ein Abgas nach der Rohdaten korrigiert und dann für jeden Zyklus diMenTe which enables an exhaust gas to be corrected according to the raw data and then di for each cycle

^1 tier'ten Oxydation wenigstens etwa 1% Kohlen- Werte für die Kohlenwasserstoff-, Kohlenmonoxid^ 1 zier'ten oxidation at least about 1% carbon values for the hydrocarbon, carbon monoxide

Γη oxid oder weniger als 5% Sauerstoff enthält. 65 und St.ckoxid-Konzentrationen summiert. In laContains Γη oxide or less than 5% oxygen. 6 5 and St. Oxide concentrations totaled. In la

Für eine besonders zweckmäßige Arbeitsweise in der belle IV sind die Werte Zyklus für Zyklus und deFor a particularly useful way of working in the belle IV, the values are cycle for cycle and de

Tweit en Verfahrensstufe sollte das limitiert oxydierte summierte Endwert für diese Basis-Versuche aulIn the second process stage, the limited oxidized totalized final value for these basic experiments should be used

Abgas, das darin behandelt wird, wenigstens etwa geführt.Exhaust gas that is treated therein, at least approximately guided.

Tabelle IV
Basis-Daten
Table IV
Basic data

Korrigierte DatenCorrected data

Zyklus HC NO COHC NO CO cycle

(ppm) (ppm) (%)(ppm) (ppm) (%)

11 25,7025.70 43,1943.19 0,400.40 22 12,7312.73 58,6758.67 0,180.18 33 11,6111.61 62,1462.14 0,090.09 44th 12,6112.61 75.9675.96 0,090.09 55 (nicht ab(not from gelesen)had read) 66th 50,0150.01 323,08323.08 0,350.35 77th 31,9631.96 215,15215.15 0,330.33 Summe derSum of 144,63144.63 778,18778.18 1,451.45 ZyklenCycles 1—71-7 1,67 g/1.67 g / 1,79 g/1.79 g / 31,40 g/31.40 g / 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km

Nachdem die zuvor aufgeführten Basis-Daten für Vergleichszwecke erhalten worden waren, wurde das Fahrzeug wie folgt zusätzlich modifiziert". In den Zylinderköpfen wurden Auskleidungen angebracht, um die Wärme-Retention zu unterstützen; die Vergaser-Hauptdüsen und die Leerlaufdüsen wurden vergrößert. Die Auspuffrohre und der Rest des fabrikmäßig installierten Auspuff-Systems wurden entfernt und durch einen für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Einbau ersetzt. Dieser Einbau bestand für jede Seite der Maschine aus einem Rohrreaktor für einen Teil der in der ersten Verfahrensstufe erfolgenden limitierten Oxydation, der verbunden war mit einem Nachverbrennungsreaktor ähnlich der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform zur Durchführung der zweiten Verfahrensstufe, der chemischen Reduktion, sowie der nachfolgenden dritten Verfahrensstufe, der Oxydation. Der Nachverbrennungsreaktor war seinerseits mit einem Auspuffrohr verbunden. Die Rohrreaktoren besaßen ein rohrförmiges Profil und enthielten eine 0,079 cm starke innere Hülle aus Edelstahl 330 SS (SAE Handbook, Teil 1, S. 16, Tabelle 1) mit einem Durchmesser von 7,62 cm. Die innere Hülle war durch vier Rohre aus Edelstahl 330 SS an vier Ausgänge auf jeder Seite der Maschine angeschlossen, und dabei waren zwei dieser Zuführungsrohre an der zylindrischen Fläche der inneren Hülle angebracht, und die zwei anderen Zuführungsrohre setzten je an den Enden des zylindrischen Reaktors an. Die zylindrische Hülle jedes der Rohrreaktoren umschloß ein Volumen von annähernd 150 cm3, und die Gesamtoberfläche in jedem Reaktor betrug annähernd 980 cm*. In jedem Auspuffkanal der Maschine war ein Luft-Injektionsrohr vorgesehen und gegen das Auspuffventil gerichtet. Das Auslaßrohr aus dem Reaktor war als Verlängerung eines der Endzuleitungsrohre ausgebildet, Die Reaktoren waren von außen mit drei Lagen im Handel erhältlicher SiIiciumdioxid-Aluminiumoxid-lsolierung isoliert. Ein 0.045 cm dickes Blech aus Edelstahl 304 SS (SAE-Handbook, Teil 1, S. 16, Tabelle 1) war außen um die Isolierung, die den zylindrischen Teil des Rohrreaktors umgab, herumgewickelt, und die Leitungsrohre waren zusätzlich mit einer Isolierung versehen. Die Nachverbrennungsreaktoren waren Ovale mit Durchmessern von 8 cm und 16 cm und einer Länge von 30 cm. Sie bestanden aus 0,079 cm dickem Edelstahl 330 SS. Darin angeordnet und im rechten Winkel zur Fließrichtung des Abgases befanden sich fünf Katalysatorplatteneinsätze. Jeder Einsatz bestand aus zwölf Schichten von mit Kupfer überzogenem Draht. Unmittelbar stromabwärts von diesen Platteneinsätzen ragten zwei Lufteinlaßrohre durch die Seitenwand in den Reaktor herein, und die Auslaßöffnungen der Rohre waren in der Mitte des Reaktors angeordnet. Das Auslaßrohr des Rohrreaktors war mit dem stromaufwärts gelegenen Ende des Nachverbrennungsreaktors verbunden. Ein Auslaßrohr ragte aus dem Auslaßende des Nachverbrennungsreaktors heraus und war mit einem Auspuffrohr verbunden. Auch die Nachverbrennungsreaktoren waren mit drei Schichten Isolationsmaterial versehen und wiesen eine Außenumwickelung aus 0,045 cm dickem Edelstahl 304 SS auf. Alle Verbindungen und das Auspuffrohr über eine Länge von etwa 0,9 rr stromabwärts vom Nachverbrennungsreaktor warer mit der zuvor erwähnten Siliciumdioxid-Aluminium oxid-lsolierung ausgestattet. Das Abgasrohr war se von Aufhängern gehalten, daß Wärmeexpansion er folgen konnte.After the basic data listed above had been obtained for comparison purposes, the vehicle was additionally modified as follows: "Liners were installed in the cylinder heads to aid in heat retention; the main and idle jets were enlarged. The exhaust pipes and the remainder of the factory installed exhaust system was removed and replaced with a fitting suitable for carrying out the process of the present invention, this fitting consisting of a tubular reactor for each side of the machine for some of the limited oxidation associated with the first process stage an afterburning reactor similar to the embodiment shown in Figures 2 and 3 for carrying out the second process stage, chemical reduction, and the subsequent third process stage, oxidation ear-shaped profile and contained a 0.079 cm thick inner shell made of stainless steel 330 SS (SAE Handbook, Part 1, p. 16, Table 1) with a diameter of 7.62 cm. The inner shell was connected to four outlets on each side of the machine by four 330 SS tubes, two of which were attached to the cylindrical surface of the inner shell and the other two were attached to the ends of the cylindrical reactor . The cylindrical shell of each of the tubular reactors enclosed a volume of approximately 150 cm 3 , and the total surface area in each reactor was approximately 980 cm *. An air injection tube was provided in each exhaust duct of the machine and directed towards the exhaust valve. The outlet tube from the reactor was designed as an extension of one of the end feed tubes. The reactors were externally insulated with three layers of commercially available silica-alumina insulation. A 0.045 cm thick sheet of stainless steel 304 SS (SAE Handbook, Part 1, p. 16, Table 1) was wrapped around the outside of the insulation that surrounded the cylindrical part of the tubular reactor, and the line pipes were additionally provided with insulation. The post-combustion reactors were ovals with diameters of 8 cm and 16 cm and a length of 30 cm. They consisted of 330 SS stainless steel 0.079 cm thick. Arranged in them and at right angles to the direction of flow of the exhaust gas were five catalyst plate inserts. Each insert consisted of twelve layers of copper-clad wire. Immediately downstream of these plate inserts, two air inlet tubes protruded through the side wall into the reactor, and the outlet openings of the tubes were located in the center of the reactor. The outlet tube of the tubular reactor was connected to the upstream end of the post-combustion reactor. An exhaust pipe protruded from the outlet end of the reburning reactor and was connected to an exhaust pipe. The afterburning reactors were also provided with three layers of insulation material and had an outer wrapping of 0.045 cm thick stainless steel 304 SS. All connections and the exhaust pipe over a length of about 0.9 mm downstream of the post-combustion reactor were equipped with the aforementioned silica-alumina insulation. The exhaust pipe was held in place by hangers so that heat expansion could be followed.

Das so modifizierte und ausgerüstete Fahrzeug wurde dann mit indolenfreiem Kraftstoff gefahren und es wurden die Untersuchungen nach dem zuvo erwähnten Testzyklus durchgeführt. Die Einstellun war auf 0° BTC bei 620 UpM justiert, ohne Sauglufl verbesserung. Während der ersten annähernd 6 Sekundeii des Zyklus erfolgte Luftinjektion nur a den Auspuffkanälen. Im Leerlauf betrug der Köhler monoxid-Gehalt des Auspuffgases etwa 9%, und b< hoher Dauergeschwindigkeit lag er bei etwa 7—8', (diese Werte wurden beobachtet, wenn an keineThe vehicle modified and equipped in this way was then driven with indole-free fuel and the tests were carried out according to the test cycle mentioned above. The setting was adjusted to 0 ° BTC at 620 rpm, with no suction air improvement. During the first approximately 6 seconds of the cycle, air was injected only into the exhaust ducts. When idling, the Kohler monoxide content of the exhaust gas was about 9%, and at high cruising speed it was about 7-8 '(these values were observed when none

Stelle Luft eingeführt wurde). Der barometrische Druck zur Zeit der Prüfung betrug 75,58 cm Hg. Die Umgebungstemperatur beim Anlaufen des Versuches betrug 22,8° C und zu Ende des Versuches 23,9° C. Die Analyse des aus dem Abgasrohr austretenden Abgases wurde mittels Infrarotgerät vorgenommen. Die gemäß dem Test gemessenen Rohdaten wurden für jede Form jedes Zyklus korrigiert, und dann wurden für jeden Zyklus dieKonzentrationen für Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickoxide summiert. In Tabelle V sind die Werte Zyklus für Zyklus sowie die summierten Gesamtwerte zusammengestellt. Place air was introduced). The barometric pressure at the time of the test was 75.58 cm Hg. The ambient temperature at the start of the experiment was 22.8 ° C. and at the end of the experiment 23.9 ° C. The analysis of the exhaust gas emerging from the exhaust pipe was carried out using an infrared device. The raw data measured according to the test were corrected for each shape of each cycle, and then the concentrations for hydrocarbon, carbon monoxide and nitrogen oxides for each cycle summed up. Table V shows the values cycle by cycle as well as the summed up total values.

Tabelle V
Prüfwerte
Table V
Test values

Korrigierte WerteCorrected values Zyklen HC NO COCycles HC NO CO

(ppm) (ppm) (%)(ppm) (ppm) (%)

geben nur eine stabilisierte Arbeitsweise wieder, unter Ausschluß der anfänglichen Zeitspanne des Warmwerdens. only reproduce a stabilized mode of operation, excluding the initial period of warming up.

Tabelle VI
Prüfwerte
Table VI
Test values

Zyklen Korrigierte WerteCycles Corrected values

HC NO COHC NO CO

(ppm) (ppm) (%)(ppm) (ppm) (%)

11 1,171.17 3,903.90 0,070.07 22 0,000.00 3,383.38 0,000.00 33 0,000.00 2,102.10 0,000.00 44th 0,000.00 2,512.51 0,000.00 55 (nicht(not abgelesen)read) 66th 0,000.00 7,317.31 0,000.00 77th 0,000.00 7,107.10 0,000.00 Summe derSum of 1,171.17 26,3126.31 0,070.07 Zyklen 1—7Cycles 1-7 0,01 g/0.01 g / 0,05 g/0.05 g / 1,42 g/1.42 g / 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km

11 0,950.95 5,665.66 0,040.04 22 0,000.00 3,893.89 0,000.00 33 0,000.00 3,403.40 0,000.00 44th O1Cl'O 1 Cl ' 2,682.68 0,000.00 55 (nicht(not abgelesen)read) 66th 0,000.00 5,875.87 0,000.00 77th 0,000.00 9,039.03 0,000.00 Summe derSum of 0,950.95 30,5330.53 0,050.05 Zyklen 1—7Cycles 1-7 0,01 g/0.01 g / 0,06 g/0.06 g / 0,95 g/0.95 g / 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km Tabelle VIITable VII

35 Beobachtete mittlere Temperaturen (0C) in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 35 Observed mean temperatures ( 0 C) in the device according to the invention

Versuch Test 1 Meßstelle linke Seite Nr.*)Attempt test 1 Measurement point on the left No.*)

Test 2 rechte Seite linke Seite rechte SeiteTest 2 right side left side right side

960960

932932

954954

910910

Es wurde der zuvor beschriebene Versuch gemäß dem Testzyklus mit demselben Fahrzeug, das wie zuvor beschrieben für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens modifiziert worden war, wiederholt. Dabei wurden folgende Versuchsänderungen vorgenommen: Die Geschwindigkeit im Leerlauf in der Kälte betrug 1500UpM; die Einstellung wurde 2,uf 5° BTC bei 620 UpM festgesetzt, ohne Saugluft-Verbesserung; während der ersten 75 Sekunden des Tests erfolgte die Luftinjektion nur an den Auspuffkanälen; der barometrische Druck zur Zeit des Versuches lag bei 75,68 cm Hg, und die Umgebungstemperatur bei Beginn des Versuches betrug 22,20C und am Ende des Versuches 23,3°C. Die bei dieser Untersuchung ermittelten Daten sind in Tabelle VI aufgeführt.The test described above was repeated in accordance with the test cycle with the same vehicle which had been modified as described above for the purposes of the method according to the invention. The following test changes were made: the idling speed in the cold was 1500 rpm; the setting was fixed at 2.0 ° BTC at 620 rpm with no suction air enhancement; During the first 75 seconds of the test, air was only injected into the exhaust ports; the barometric pressure at the time of the experiment was 75.68 cm Hg, and the ambient temperature at the start of the experiment was 22.2 0 C and at the end of the experiment, 23.3 ° C. The data obtained from this study are shown in Table VI.

Die Temperaturmessungen während der zuvor beschriebenen beiden Untersuchungen wurden mit Thermoelementen, die an verschiedenen Stellen der Vorrichtung für die Zwecke dieser Erfindung installiert waren, durchgeführt. In der nachfolgenden Tabelle VII sind die Daten dieser Temperaturmessungen veranschaulicht. Die angegebenen Temperaturen sind näherungsweise Mitteltemperaturen, wie sie während des Fahrzyklus beobachtet wurden undThe temperature measurements during the previously Both examinations described were with Thermocouples installed in various locations on the device for the purposes of this invention were carried out. Table VII below shows the data for these temperature measurements illustrated. The temperatures given are approximate mean temperatures like them were observed during the driving cycle and

22 10661066 10661066 10431043 10381038 33 904904 966966 893893 921921

·) Einsatzstellen der Thermoelemente:·) Where the thermocouples are used:

1. In Linie mit einem Auspuffkanal nahe dem Mittelpunkt des Rohrreaktors.1. In line with an exhaust duct near the center of the tubular reactor.

2. Etwa in der Mitte der Platteneinsätze in dem Nachverbrennungsreaktor.2. Approximately in the middle of the plate inserts in the post-combustion reactor.

3. Stromabwärts von den Platteneinsätzen im Nachverbrennungsreaktor.3. Downstream of the plate inserts in the post-combustion reactor.

Zu Vergleichszwecken sind in Tabelle VIII die Ergebnisse aus der Basisprüfung und die Ergebnisse aus den beiden Versuchen mit für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignetem Einbau veranschaulicht. Alle Daten wurden gemäß dem Testzyklus an dem Fahrzeug mit einer 250 CID-Maschine erhalten.For comparison purposes, Table VIII shows the results from the baseline test and the results illustrated from the two experiments with installation suitable for the purposes of the present invention. All data were according to the test cycle on the vehicle with a 250 CID machine receive.

Ein Vergleich der in der nachstehenden Tabelle VIII angegebenen Daten zeigt deutlich die ausgezeichnete Reinigung, die das Abgas durch die Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten hatA comparison of the data given in Table VIII below clearly shows the excellent Purification that the exhaust gas has received through the treatment according to the method according to the invention

Fabelle VIIITable VIII

Basis-Emissions- Emissionswerte beim erfindungsgemäßenBase emission values in the case of the invention

werte Verfahrenworthy procedures

1. Versuch 2. Versuch1st attempt 2nd attempt

HC l,67g/l,6km
NO 1,79 g/l, 6 km
CO31,40g/l,6km
HC l, 67g / l, 6km
NO 1.79 g / l, 6 km
CO31.40g / l, 6km

0,01 g/1,6 km
0,05 g/1,6 km
1,42 g/1,6 km
0.01 g / 1.6 km
0.05 g / 1.6 km
1.42 g / 1.6 km

Beispiel 2Example 2

0,01 g/1,6 km
0,06 g/1,6 km 0,95 g/1,6 km
0.01 g / 1.6 km
0.06 g / 1.6 km 0.95 g / 1.6 km

Zur Gewinnung von Basisdaten für Vergleichszwecke wurde eine an ein Dynamometer angeschlossene 400-ClD V-8-Maschine wie folgt gefahren: Es wurde indolenfreier Kraftstoff benutzt. Die Drosselklappe wurde so eingestellt, daß die Maschine bei 1300 UpM Drehzahl einen Unterdruck von 40,7 cm Hg in dem Mischrohr aufwies. Die Leistungsabgabe betrug etwa 12,2PS. Der Luftzufluß zu dem Vergaser betrug 1,32 m3 je Minute, und der Kraftstoff-Zufluß betrug 0,111 kg/Min, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis 14,6 zu 1 war. Unter diesen Arbeitsbedingungen wurden die folgenden stabilisierten Abgas-Temperaturen (CC) festgestellt:To obtain basic data for comparison purposes, a 400-ClD V-8 machine connected to a dynamometer was run as follows: Indole-free fuel was used. The throttle valve was adjusted so that the machine had a vacuum of 40.7 cm Hg in the mixing tube at 1300 rpm. The power output was about 12.2HP. The air flow to the carburetor was 1.32 m 3 per minute and the fuel flow was 0.111 kg / min so that the air-fuel ratio was 14.6 to 1. The following stabilized exhaust gas temperatures ( C C) were determined under these working conditions:

Tabelle IXTable IX

StelleJob

Abgastemperatur, 0CExhaust gas temperature, 0 C

ίο Am Auspuffkanal 586ίο On exhaust duct 586

0,9 m stromabwärts vom Auspuffrohr 5000.9 m downstream of the exhaust pipe 500

Kurz vor dem Auspuffeinlaß 386Just before the exhaust inlet 386

0,6 m stromabwärts vom Auspuff- 3040.6 m downstream of exhaust 304

auslaßoutlet

Repräsentative Basisdaten, die durch Mitteilung der Rohdaten und Umrechnung der Feuchtgas-Konzentrationen zu Trockengais-Werten, mit Ausao nähme von Wasser, für die verschiedenen Bestandteile des aus dem Abgasrohr unter den vorstehenden Arbeitsbedingungen ausströmenden Abgases erhalten wurden, sind in Tabelle X wiedergegeben.Representative basic data obtained by communicating the raw data and converting the wet gas concentrations to dry gas values, with Ausao taking from water, for the various components of the exhaust gas flowing out of the exhaust pipe under the above working conditions are shown in Table X.

Tabelle XTable X

Konzentrationen der Bestandteile inConcentrations of the components in NO HCNO HC dem Basis-Abgasthe base exhaust gas O,O, H,H, N,N, H2OH 2 O NH,NH, COCO (ppm) (ppm)(ppm) (ppm) CO1 CO 1 (%)(%) (ppm)(ppm) (%)(%) (%)(%) (ppm)(ppm) (ppm)(ppm) (%)(%)

460460

240240

14,814.8

12001200

81,581.5

12,212.2

2,22.2

Die gleiche 400-CID-Maschine wurde dann wie folgt modifiziert: Kopfverkleidungen wurden an dem Zylinderkopf angebracht; der Durchmesser der Hauptkraftstoffdüsen wurde von 0,15 cm auf 0,18 cm vergrößert; die öffnungen an dem Leerlaufgemisch-Einstellschrauben wurden auf einen Durchmesser von 0,185 cm vergrößert; die öffnungen der Leerlaufrohre wurden auf 0,13 cm Durchmesser vergrößert, und es wurde ein Unterdruckrohr vor der Drosselklappe installiert. Eine dünne Blechplatte wurde installiert, um den Übergang des Abgases von einer Zylinderseite zu der anderen zu blockieren. Die Einstellung wurde von 10° BTC auf 4° BTC bei 635 UpM festgesetzt. Der Leerlauf wurde so eingestellt, daß der Kohlenmonoxid-Gehalt in dem unbehandelten Abgas von etwa 0,5% auf etwa 9,5% anstieg. Es wurde eine zusätzliche Luftzuleitung vorgesehen, mit der sich eine genaue und geregelte Zuführung von Luft vornehmen ließ. Geeignete Geräie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden auf einer Seite der Maschine eingebaut. Zu diesen für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens installierten geeigneten Geräten gehörte ein Rohrreaktor für die in der ersten Verfahrensstufe durchzuführende limitierte Oxydation, der in Verbindung stand mit einem Nachverbrennungsreaktor, der zur Durchführung der chemischen Reduktion in der zweiten Verfahrensstufe und der darauffolgenden Oxydation in der dritten Verfahrensstufe diente. Der Nachverbrennungsreaktor war seinerseits mit einem Auspuffrohr verbunden, an das ein üblicher Auspuff angeschlossen war, und mit diesem wiederum war ein etwa 0,9 m langes Abgasrohr verbunden.The same 400-CID machine was then modified as follows: Head covers were attached to the Cylinder head attached; the diameter of the main fuel nozzles has been increased from 0.15 cm to 0.18 cm; the openings on the idle mixture adjustment screw were enlarged to a diameter of 0.185 cm; the openings of the idle pipes were enlarged to 0.13 cm in diameter, and there was a vacuum tube in front of the Throttle installed. A thin sheet of metal was installed to prevent the passage of the exhaust gas from one cylinder side to block the other. The setting was from 10 ° BTC to 4 ° BTC at 635 rpm. The idle was adjusted so that the carbon monoxide content in the untreated Exhaust gas increased from about 0.5% to about 9.5%. An additional air supply line was provided, with which a precise and regulated supply of air could be made. Suitable devices to carry out the method according to the invention were installed on one side of the machine. to these suitable devices installed for the purposes of the method according to the invention belonged to one Tube reactor for the limited oxidation to be carried out in the first process stage, which is connected to stood with an afterburning reactor that was used to carry out the chemical reduction in the second procedural stage and the subsequent one Oxidation was used in the third process stage. The post-combustion reactor was in turn with connected to an exhaust pipe to which a conventional exhaust was connected, and with this in turn an approximately 0.9 m long exhaust pipe was connected.

In diesem Beispiel wurde ein Rohrreaktor und ein Nachverbrennungsreaktor benutzt, die hinsichtlich Konstruktion und Abmessungen denjenigen sehr ähnlich waren, die im vorangehenden Beispiel 1 Verwendung gefunden hatten.In this example, a tubular reactor and an afterburning reactor were used, which with regard to Construction and dimensions were very similar to those used in Example 1 above had found.

Die hauptsächlichen Unterschiede gegenüber de: im Beispiel 1 verwendeten Einrichtung waren folgende Der benutzte Rohrreaktor hatte eine Länge, die an nähernd derjenigen der entfernten Auspuffrohre ent sprach, er wies Endabschlußplatten auf und hatte ei; zylindrisches Profil. Es gingen Flansche ab, mit dene der Rohrreaktor an der Maschine befestigt werde konnte. Der Rohrreaktor hatte ein Volumen vo annähernd 1800 cm3, eine innere Oberfläche vo annähernd 1230 cm1 und einen zum Boden gericht« und am rückwärtigen Teil des Rohrreaktors angeon neten Auslaß; der Nachverbrennungsreaktor enthie fünf Platteneinsätze, die in der Mitte darin und ii rechten Winkel zur Strömungsrichtung des AbgaseThe main differences compared to the: in Example 1 device used were as follows: The tubular reactor used had a length which corresponded to that of the removed exhaust pipes, it had end plates and had egg; cylindrical profile. There were flanges with which the tubular reactor could be attached to the machine. The tubular reactor had a volume of approximately 1800 cm 3 , an internal surface of approximately 1230 cm 1 and an outlet facing the bottom and at the rear of the tubular reactor; the post-combustion reactor contained five plate inserts, which were in the middle and at right angles to the direction of flow of the exhaust gas

7M 614/19S7M 614 / 19S

YlYl

angeordnet waren. Jeder Platteneinsatz bestand aus vier versetzt angeordneten Schichte! ms Streckmetall (0,32 X 0,48 cm öffnungen in 0. ■> cm dickem Edelstahl 330 SS), das mit einem dünnen Überzug aus Kupfer versehen worden war.were arranged. Each plate insert consisted of four staggered layers! ms expanded metal (0.32 X 0.48 cm openings in 0. ■> cm thick stainless steel 330 SS), which had been provided with a thin coating of copper.

Die so modifizierte und ausgerüstete 400-CID-Maschine, die an ein Dynamometer angeschlossen war, wurde mit indolenfreiem Kraftstoff gefahren. Die Drosselklappeneinstellung wurde so vorgenommen, daß die Maschine bei einer Drehzahl von 1300 UpM mit einem Unterdruck in dem Vergaserrohr von 45,72 cm Hg arbeitete. Die Leistung betrug etwa 12,2 PS und war ähnlich wie bei dei unmittelbar vorausgegangenen Untersuchung zur Ermittlung der Basis-Daten, etwa einer Dauergeschwindigkeit von 51,5km/Std. äquivalent. Es wurden 1,08 m3/M'n· Luft am Vergasereinlaß gemessen, und der Kraftstoffzufluß betrug 0,130 kg/Min., so daß das Luft/ Kraftstoff-Verhältnis bei 10,1 zu 1 lag. Durch die beiden Lufteinlaßrohre wurden 0,18 m3/Min. Luft ao in den Nachverbrennungsreaktor eingeleitet. Unter diesen Arbeitsbedingungen wurden die folgenden stabilisierten Abgastemperaturen (0C) notiert:The thus modified and equipped 400-CID machine, which was connected to a dynamometer, was run on indole-free fuel. The throttle adjustment was made so that the engine was operating at 1300 RPM with a vacuum in the carburetor tube of 45.72 cm Hg. The power was about 12.2 HP and was similar to the immediately preceding investigation to determine the basic data, about a continuous speed of 51.5 km / h. equivalent to. 1.08 m 3 / M ' n · air was measured at the carburetor inlet and the fuel flow was 0.130 kg / min. So that the air / fuel ratio was 10.1 to 1. Through the two air inlet pipes 0.18 m 3 / min. Air ao introduced into the post-combustion reactor. Under these working conditions, the following stabilized exhaust gas temperatures ( 0 C) were noted:

Tabelle XIITable XII Tabelle XITable XI

StelleJob

Temperatur des Ab3ases°CTemperature of the exhaust gas ° C

Nahe dem Auspuffkanal (etwa 5cm 750Near the exhaust duct (about 5cm 750

stromabwärts von einem Lufteinlaß) Am Einlaß im Nachverbrennungs- 995 reaktordownstream of an air inlet) At the inlet in the afterburning 995 reactor

Iη der Mitte der Platteneinsätze
Nahe dem Lufteinlaß im Nach-
Iη the center of the plate inserts
Near the air inlet in the night

verbrennungsreaktorcombustion reactor

0,9 m stromabwärts vom Nach-' verbrennungsreaktor0.9 m downstream of the post-combustion reactor

Am AuspuffeingangAt the exhaust inlet

Am Abgasrohr, 0,6 m vom AuspuffOn the exhaust pipe, 0.6 m from the exhaust

Die angegebenen Daten wurden durch Mittelung der Rohwerte und Umrechnung von Feuchtgaskonzentrationen auf Trockengaswerte, ausgenommen für Wasser, für die verschiedenen Bestandteile des unter den zuvor beschriebenen Bedingungen behandelten aus dem Abgasrohr austretenden Abgas gewonnen, und zwar wie folgt:The data given were obtained by averaging the raw values and converting humid gas concentrations on dry gas values, with the exception of water, for the various components of the recovered exhaust gas exiting the exhaust pipe treated under the conditions described above, as follows:

975 933975 933

864864

714 528714 528

Konzentrationen der Bestandteile in dem Abgas „ n N concentrations of the components in the exhaust gas "

CO NO HC CO4 O8 H1 N, H,OCO NO HC CO 4 O 8 H 1 N, H, O

(ppm) (ppm) (ppm) (%) (°/„) (ppm) (/.) <Z°>(ppm) (ppm) (ppm) (%) (° / „) (ppm) ( /.) <Z °>

4040

0,50.5

13,113.1

4,0 600 4.0 600

81,081.0

11,011.0

0,50.5

Ein Vergleich dieser Daten mit den aus dem Basis-Abgas erhaltenen Daten des Beispiels 2 läßt deutlich erkennen, daß die Anteile an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Stickoxiden in dem Abgas durch die Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gänzlich eliminiert und/oder vermindert werden konnten.A comparison of these data with the data of Example 2 obtained from the base exhaust gas makes it clear recognize that the proportions of hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides in the exhaust gas through the treatment according to the method according to the invention can be completely eliminated and / or reduced could.

Bei den in Beispiel 2 aufgeführten analytischen Daten handelt es sich um Mittelwerte. Die Analysenmethode für die verschiedenen Bestandteile des Abgases war folgende: Stickoxide mittels Infrarot-Gerät, einige der Werte wurden durch Chemilumineszens-Methoden bestätigt; HC mittels eines Flammen-Ionisations-Detektors; Kohlendioxid durch Infrarot-Gerät unter Strömung und mittels eines Massenspektrometer für in Behälter gesammelte Proben; Sauerstoff mittels eines polarographischen Analysators und mittels Massenspektrometer; Wasserstoff mittels Massenspektrometer; Stickstoff mittels Massenspektrometer und chromatographischer Methoden; Wasser mittels Methode 4 aus dem Federal Register Bd. 36, NoI 247, Seite 24 887, 23. Dezember 1971; und NH3 durch chemische Naßverfahren, einschließlich der Kjeldahl-Stickstoff-Bestimmung.The analytical data listed in Example 2 are mean values. The method of analysis for the various components of the exhaust gas was as follows: nitrogen oxides using an infrared device, some of the values were confirmed using chemiluminescent methods; HC using a flame ionization detector; Carbon dioxide by streaming infrared device and by means of a mass spectrometer for samples collected in containers; Oxygen by means of a polarographic analyzer and by means of a mass spectrometer; Hydrogen using a mass spectrometer; Nitrogen by mass spectrometer and chromatographic methods; Water using Method 4 of Federal Register Vol. 36, NoI 247, page 24 887, December 23, 1971; and NH 3 by wet chemical methods including Kjeldahl nitrogen determination.

In Fig. 4 sind graphisch einige der Daten veranschaulicht, die bei der in diesem Beispiel beschriebenen Betätigung der Maschine beim stationären Arbeiten derselben unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewonnen worden sind. In dem Diagramm A ist die Abhängigkeit der prozentualen Abnahme des Gehaltes an Stickoxiden an dem Auslaßrohr zu dem Gehalt an Stickoxiden beim Eintritt in den Nachverbrennungsreaktor 18 der Fig. 2 und als Funktion der Menge an in die erste Verfahrensstufe, Zone I, eingeführter Luft veranschaulicht. Auf der Abszisse ist die eingeführte Luftmenge und auf der Ordinate das Verhältnis der prozentualen NO-Abnahmewerte aufgetragen. Im Diagramm B ist das Verhältnis der prozentualen Abnahme des Stickoxid-Gehaltes an dem Abgasrohr zu dem Stickoxidgehalt beim Eintritt in den Reaktor 18 als Funktion des Sauerstoffgehaltes des Abgases beim Eintritt in den Nachverbrennungsreaktor veranschaulicht. Auf der Abszisse ist der prozentuale Sauerstoffgehalt beim Eintritt in den Reaktor 18 aufgetragen und auf der Ordinate wiederum das Verhältnis der prozentualen NO-Abnahmewerte. Diagramm C zeigt den Zusammenhang zwischen der prozentualen Abnahme des NO-Gehaltes an dem Abgasrohr zu dem Stickoxidgehalt beim Eintritt in den Reaktor 18 als Funktion des Kohlenmonoxid-Gehaltes in dem Abgas beim Eintritt in den Reaktor. Wiederum ist auf dei Abszisse der Prozentgehalt an CO und auf der Ordinate das Verhältnis der prozentualen Abnahme ar NO aufgetragen.Fig. 4 graphically illustrates some of the data that in the case of the operation of the machine described in this example when the machine is stationary Works of the same have been obtained using the method according to the invention. By doing Diagram A is the dependence of the percentage decrease in the content of nitrogen oxides at the outlet pipe to the content of nitrogen oxides on entry into the post-combustion reactor 18 of FIGS. 2 and as a function of the amount of air introduced into the first process stage, Zone I. on the abscissa is the amount of air introduced and the ordinate is the ratio of the percentage NO decrease values applied. Diagram B shows the ratio of the percentage decrease in nitrogen oxide content on the exhaust pipe to the nitrogen oxide content when entering the reactor 18 as a function the oxygen content of the exhaust gas upon entry into the post-combustion reactor. on the abscissa is the percentage oxygen content on entry into the reactor 18 and plotted on the ordinate in turn shows the ratio of the percentage NO decrease values. Diagram C shows the Relationship between the percentage decrease in the NO content in the exhaust pipe and the nitrogen oxide content upon entry into the reactor 18 as a function of the carbon monoxide content in the exhaust gas when entering the reactor. Again on the abscissa is the percentage of CO and on the ordinate the ratio of the percentage decrease ar NO is plotted.

Für den Betrieb der Maschine im stationärer Zustand unter Anwendung des erfindungsgemäßer Verfahrens ist aus Diagramm A zu erkennen, dai die Menge an eingebrachter Luft für die limitiertf Oxydation in der ersten Verfahrensstufe bedeutsam ist und 5,5 -f 0,028 m3 je Minute nicht übersteiger sollte, damit eine wenigstens 50%ige Abnahme dei Konzentration an Stickoxiden erreicht wird. In ahn· licher Weise erkennt man aus dem Diagramm B daß der Sauerstoffgehalt eines limitiert oxydierter Abgases, das in den Nachverbrennungsreaktor ein geführt wird, 1,75% nicht übersteigen sollte, dami eine wenigstens 50%ige Abnahme der Konzentrator an Stickoxiden erreicht wird. Aus Diagramm C ist zi erkennen, daß der Kohlenmonoxidgehalt des limitier oxydierten Abgases, das in den Nachverbrennungs reaktor eingeführt wird, nicht geringer als etw£ 0,75% sein sollte, damit eine wenigstens 50%ig< Abnahme der Konzentration an NO erreicht wird Aus diesen graphischen Darstellungen ist ersichtlich daß an dem Abgasrohr keine prozentuale Abnahm«For the operation of the machine in a steady state using the method according to the invention it can be seen from diagram A that the amount of air introduced is important for the limited oxidation in the first process stage and should not exceed 5.5 -0.028 m 3 per minute so that at least a 50% decrease in the concentration of nitrogen oxides is achieved. In a similar way, it can be seen from diagram B that the oxygen content of a limited oxidized exhaust gas which is introduced into the post-combustion reactor should not exceed 1.75%, so that an at least 50% decrease in the concentrator of nitrogen oxides is achieved. From diagram C it can be seen that the carbon monoxide content of the limited oxidized exhaust gas that is introduced into the post-combustion reactor should not be less than about 0.75%, so that an at least 50% decrease in the concentration of NO is achieved These graphs show that there is no percentage decrease in the exhaust pipe.

ier Konzentration an Stickoxiden resultiert, statt lessen eine Zunahme beobachtet wird, wenn die in ier ersten Verfahrensstufe zugeführte Luftmenge etwa 5,5 + 0,028 m3 je Minute übersteigt, der Sauerstoffgehalt in dem Abgas 2,5% übersteigt und der Gehalt m Kohlenmonoxid in dem Abgas niedriger als etwa D,47% ist, wenn dieses in den Nachverbrennungsreaktor eingeleitet wird.ier concentration of nitrogen oxides results, instead of an increase being observed when the amount of air supplied in ier first process stage exceeds about 5.5 + 0.028 m 3 per minute, the oxygen content in the exhaust gas exceeds 2.5% and the content m carbon monoxide in the Exhaust gas is lower than about D.47% when this is introduced into the post-combustion reactor.

Beispiel 3Example 3

Ein 1972er Pontiac-Catalina-Automobil mit einer fabrikmäßig eingebauten 400-CID V-8-Maschine mit einem 0,32-m3-Vergaser und einem automatischen Getriebe wurde wie folgt modifiziert: in jedem Auspuffkanal wurde eine Ausfütterung angebracht; es wurde eine maschinengetriebene Luftpumpe installiert; der fabrikmäßig eingebaute Vergaser wurde durch einen ein fetteres Luft/Kraftstoff-Gemisch liefernden Vergaser ersetzt; die fabrikmäßig angebrachten Auspuffrohre und das übrige Auspuffsystem wurden entfernt und durch ein für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes System ersetzt. Dieses System wies für jede Seite der Maschine einen Rohrreaktor mit kleinem Volumen für die limitierte Oxydation in der ersten Verfahrensstufe auf, der in Verbindung stand mit einem Nachverbrennungsreaktor, der zur Durchführung der chemischen Reduktion in der zweiten Verfahrensstufe und der darauffolgenden Oxydation in der dritten Verfahrensstufe diente.A 1972 Pontiac Catalina automobile with a factory-fitted 400-CID V-8 engine with a 0.32m 3 carburetor and automatic transmission was modified as follows: a liner was placed in each exhaust duct; a machine-driven air pump was installed; the factory-fitted carburetor has been replaced with a richer air / fuel mixture; the factory-fitted exhaust pipes and the remaining exhaust system were removed and replaced with a system suitable for carrying out the method according to the invention. For each side of the machine, this system had a tubular reactor with a small volume for the limited oxidation in the first process stage, which was in connection with an afterburning reactor, which was used to carry out the chemical reduction in the second process stage and the subsequent oxidation in the third process stage .

Die Rohrreaktoren bestanden je aus 0,079 cm dickem Edelstahl 330 SS und besaßen eine etwa 47 cm lance innere Hülle, die ein hufförmiges Profil hatte und durch Endplatten verschlossen war. Jeder Rohrreaktor besaß ein Volumen von annähernd 1639 cm3 und eine innere Oberfläche von annähernd 1095 cm2. Die Rohrreaktoren waren mit Flansche und »durchgesteckten« Befestigungsmitteln versehen, mit denen die Rohrreaktoren anstelle der üblichen Auspuffrohre direkt an der Maschine befestigt werden konnten. Ein Auslaßrohr war so angeordnet, daß es zum Boden hin gerichtet war und am Ende eines jeden Rohrreaktors saß. Die Rohrreaktoren waren von außen mit drei Schichten eines Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Isoliermaterials versehen, das mit einem 0,079 cm dicken Hüllblech aus Edelstahl 330 SS umwickelt war. Der Auslaß an jedem der Rohrreaktoren war mit dem Einlaßende eiris Nachverbrennungsreaktors verbunden. Jeder Nachverbrennungsreaktor war als ovale Hülle mit Durchmesser von 8,9 cm und 17,15 cm. und 35,56 cm Länge aus 0,079 cm starkem Edelstahl 330 SS hergestellt. In einem Abstand von etwa 1I3 der Reaktorlänge vom Reaktoreinlaß waren fünf Katalysator-Einsatzplatten, die je aus zwölf Schichten eines mit Kupfer überzogenen Drahtsiebgewebes bestanden, im rechten Winkel zur Strömungsrichtung des Abgases eingebaut. Die Auflässe von zwei Lufteinlaßrohren, die durch die Seitenwand des Reaktors eingeführt waren, wurden in der Mitte des Reaktors unmittelbar stromabwärts von der letzten Katalysator-Einsatzplatte angeordnet. Vom anderen Ende des Reaktors ging ein Auslaßrohr ab, das an ein Auspuffrohr angeschlossen war. Das Auspuffrohr seinerseits war mit einem üblichen Auspuff verbunden, an dem ein Abgasrohr saß. Die Nachverbrennungsreaktoren waren mit drei Schichten Isoliermaterial umwickelt, und die äußere Abdeckung bestand aus Edelstahl 304 SS. Auch die Verbindungen zwischen den Rohrreaktoren und den Nachverbrennungsreaktoren waren mit einer dreischichtigen Isolierung und einer äußeren Umwicklung mit Aluminiumfolie versehen. Es waren Luftzuführrohre von der Luftpumpe zu den Lufteinlässen in den Auspuffkanälen der Maschine und zu dem in die Nachverbrennungsreaktoren führenden Lufteinlaßrohr vorhanden.
Das so modifizierte und ausgerüstete Fahrzeug wurde
The tubular reactors each consisted of 330 SS stainless steel 0.079 cm thick and had an inner shell about 47 cm in length, which had a hoof-shaped profile and was closed by end plates. Each tubular reactor had a volume of approximately 1639 cm 3 and an internal surface area of approximately 1095 cm 2 . The tubular reactors were provided with flanges and "pushed through" fasteners with which the tubular reactors could be attached directly to the machine instead of the usual exhaust pipes. An outlet tube was arranged so that it faced the floor and sat at the end of each tubular reactor. The outside of the tubular reactors was provided with three layers of a silica-alumina insulating material wrapped in a 0.079 cm thick cladding sheet made of 330 SS stainless steel. The outlet on each of the tubular reactors was connected to the inlet end of the post-combustion reactor. Each post-combustion reactor was an oval shell measuring 8.9 cm and 17.15 cm in diameter. and 35.56 cm in length are made from 0.079 cm thick 330 SS stainless steel. At a distance of about 1 l 3 the length of the reactor from the reactor inlet, five catalyst insert plates, each consisting of twelve layers of copper-coated wire mesh, were installed at right angles to the direction of flow of the exhaust gas. The outlets of two air inlet tubes inserted through the side wall of the reactor were placed in the center of the reactor immediately downstream from the last catalyst insert plate. From the other end of the reactor there was an outlet pipe which was connected to an exhaust pipe. The exhaust pipe, in turn, was connected to a conventional exhaust pipe on which an exhaust pipe was attached. The post-combustion reactors were wrapped with three layers of insulating material and the outer cover was made of 304 SS stainless steel. The connections between the tubular reactors and the post-combustion reactors were also provided with three-layer insulation and an outer wrapping of aluminum foil. There were air supply pipes from the air pump to the air inlets in the exhaust ducts of the engine and to the air inlet pipe leading into the post-combustion reactors.
The vehicle thus modified and equipped was

ίο dann mit indolenfreiem Kraftstoff gefahren und dem vorstehendem Testzyklus unterworfen. Der Choke wurde von Hand eingestellt. Die Grundeinstellung war auf 4° BTC bei 720 UpM gesetzt. Es wurde für annähernd die ersten 120 Sekunden des Prüfzyklus keine Saugluft benutzt, sondern während dieser Periode die Saugluft gedrosselt. Die Drehzahl der Maschine betrug im Leerlauf in der Kälte 1300 UpM und lag beim Leerlauf in der Wärme bei 600 UpM. Die Luftzuführgeschwindigkeiten zu den Luftzu-ίο then drove with indole-free fuel and the subjected to the above test cycle. The choke was adjusted by hand. The basic setting was set at 4 ° BTC at 720 rpm. It was made for No suction air is used for approximately the first 120 seconds of the test cycle, but rather during this Period the suction air is throttled. The speed of the machine was 1300 rpm when idling in the cold and was 600 rpm when idling in the heat. The air supply speeds to the air supply

ao führungen im Strömungskanal und die Luftzuführgeschwindigkeiten zu den beiden Lufteinführungsrohren im Nachverbrennungsreaktor sind in Fig. 5 veranschaulicht. Die Zuflußmengen geben die gesamte Luftzuführung für die Verfahrensstufen 1 und 3 aufao guides in the flow channel and the air supply speeds to the two air inlet pipes in the post-combustion reactor are shown in FIG. 5 illustrated. The inflow quantities give up the entire air supply for process stages 1 and 3

as beiden Seiten an. Der barometrische Druck zu Beginn des Versuches betrug 75 cm Hg. Die Umgebungstemperatur betrug zu Beginn des Versuches 24,4° C und am Ende des Versuches 25°C. Die Analyse des aus dem Abgasrohr austretenden Abgas wurde mittels Infrarot-Gerät vorgenommen. Entsprechend dem Test wurden die gemessenen Rohdaten für jede Form jedes Zyklus korrigiert und die Werte für die Konzentrationen Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickoxid für jeden Zyklus summiert. In Tabelle XlII sind die Werte für jeden Zyklus und die als Summe aller Zyklen sich ergebenden Werte zusammengestellt.on both sides. The barometric pressure at the beginning of the experiment was 75 cm Hg. The ambient temperature at the beginning of the experiment was 24.4 ° C and at the end of the experiment 25 ° C. The analysis of the exhaust gas emerging from the exhaust pipe was carried out using Infrared device made. According to the test, the measured raw data for each shape were each Cycle corrected and the values for the concentrations hydrocarbon, carbon monoxide and Nitric oxide totaled for each cycle. In Table XIII are the values for each cycle and those as the sum of all Cycles resulting values compiled.

Tabelle XIlI
Konzentrationen
Table XIlI
Concentrations

Zyklen Korrigierte WerteCycles Corrected values

HC NO COHC NO CO

(ppm) (ppm) (%)(ppm) (ppm) (%)

A C A C 5050 66th 0,180.18 5,185.18 0,020.02 45 2 45 2 77th 0,000.00 0,000.00 0,000.00 33 Summe derSum of 0,000.00 0,000.00 0,000.00 44th 55 Zyklen 1—755 cycles 1—7 0,000.00 0,470.47 0,000.00 55 (nicht(not abgelesen)read) 0,000.00 8,288.28 0,000.00 0,000.00 4,424.42 0,000.00 0,180.18 18,3518.35 0,020.02 0,00 g/0.00 g / 0,05 g/0.05 g / 0,59 g/0.59 g / 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km 1,6 km1.6 km

Beispiel 4Example 4

Eine 303-CID V-8-Maschine wurde mit einer für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ähnlich der in den vorstehenden Beispielen benutzten ausgerüstet. Sechs Nachverbrennungsreaktoren wurden zusammengebaut, die sich nur dadurch unterschieden, daß in drei Reaktoren Einsätze aus 330 SS-Streckmetall mit dünner Kupferbeschichtung und in drei Reaktoren Einsätze aus 330 SS-Streckmetall ohne KupferbeschichtungA 303-CID V-8 machine was equipped with one for performing the method of the invention suitable device similar to that used in the previous examples. Six post-combustion reactors were assembled, which differed only in that in three reactors Inserts made of 330 SS expanded metal with a thin copper coating and inserts in three reactors made of 330 SS expanded metal without copper coating

vorhanden waren. Bei der Versuchsdurchführung war eine Seite der V-8-Maschine mit einem Reaktor, der mit einem dünnen Kupferüberzug versehene Einsätze besaß, und die andere Seite mit einem Reaktor ohne Kupferüberzug auf den Einsätzen ausgerüstet. Die 307-CI D-Maschine war auf einem Prüf-Fahrgestell installiert und wurde gemäß dem Testzyklus gefahren. Nach der Prüfung wurden die Konzentrationen an HC, Kohlenmonoxid und Stickoxiden mittels NDIR-Instrumentation gemessen. Für jedes der drei Paare der Nachverbrennungsreaktoren wurden diese Versuche wiederholt. Jedes Paar, das so untersucht worden war, wurde dann von der 307-CID-Maschine entfernt und an einer 400-CID-Maschine angebracht, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem bestimmten Kraftstoff, der noch beschrieben wird, während einer Zeitdauer von 100 Stunden unter stationären Bedingungen bei 2500 UpM mit einem 25,4 cm Hg Rohrvakuum gefahren wurde. Nach denwere present. When conducting the experiment, one side of the V-8 engine was with a reactor, the had inserts provided with a thin copper coating, and the other side with a reactor without Equipped with copper plating on the inserts. The 307-CI D machine was on a test truck installed and driven according to the test cycle. After the test, the concentrations were increased HC, carbon monoxide and nitrogen oxides measured using NDIR instrumentation. For each of the three pairs These experiments were repeated in the post-combustion reactors. Every couple so investigated was then removed from the 307-CID machine and attached to a 400-CID machine, according to the method according to the invention with a specific fuel, which will be described below is, for a period of 100 hours under stationary conditions at 2500 rpm with a 25.4 cm Hg tube vacuum was operated. After the

Tabelle XVTable XV

100 Stunden des Arbeitens im stationären Zustand gemäß den angegebenen Bedingungen wurde jedes Reaktorenpaar von der 400-CID-Maschine entfernl und erneut auf der 307-CID-Maschine auf dem zuvoi beschriebenen Fahrgestell-Dynamometer geprüft. Die Emissionswerte an HC, Kohlenmonoxid, Stickoxiden wurden erneut festgestellt und mit denjenigen Werter verglichen, die an denselben Reaktoren vor dei lOOstündigen Prüfung mit dem speziellen Kraftstofl100 hours of steady-state work according to the specified conditions became each Reactor pair removed from the 400-CID machine and again on the 307-CID machine on the zuvoi chassis dynamometer described. The emission values of HC, carbon monoxide, nitrogen oxides were determined again and compared with those values that were used in the same reactors before dei 100-hour test with the special fuel

ίο erhalten worden waren.ίο had been received.

Die beschriebene Prüfung wurde an drei Reaktorpaaren vervollständigt; jedes Paar wurde während 100 Stunden mit verschiedene Mengen von Tetraäthylblei enthaltenden Kraftstoffen geprüft. Die erhaltenen Prüfwerte sind in der Tabelle XV zusammengestellt. Die angegebenen Werte sind Durchschnittswerte von zwei Tests an denselben Reaktorpaaren. Die Charakteristiken für die verwendeten Kraftstoffe sind in Tabelle XVI zusammengestellt.The test described was completed on three pairs of reactors; every couple was during Tested for 100 hours with various amounts of fuels containing tetraethyl lead. The received Test values are compiled in Table XV. The stated values are average values of two tests on the same pairs of reactors. The characteristics for the fuels used are summarized in Table XVI.

Gehalt ιSalary ι NONO Indolen-Indole IAIA COCO Einsätze ohne KupferInserts without copper NONO IndolenIndoles COCO des behandelten Abgases (g/1,6 km)of treated exhaust gas (g / 1.6 km) 0,040.04 freifree 0,890.89 HCHC 0,050.05 3030th 0,630.63 Einsätze mit KupferüberzugInserts with copper plating 0,030.03 (a)(a) 1,331.33 0,010.01 0,030.03 (C)(C) 0,770.77 HCHC 0,030.03 97,797.7 0,910.91 0,010.01 0,030.03 104,2104.2 0,680.68 Vor 100 Std. Prüfung») 0,01Before 100 hours of testing ») 0.01 0,010.01 87,887.8 0,360.36 0,010.01 0,040.04 95,395.3 0,470.47 Nach 100 Std. Prüfung») 0,04After 100 hours of testing ») 0.04 - 58,758.7 - 0,010.01 58,758.7 Vor 100 Std. 0,01100 hours ago 0.01 0,050.05 0,7440.744 0,560.56 - 0,060.06 0,7440.744 0,340.34 Nach 100 Std. Prüfung1») 0,01After 100 hours of testing 1 ») 0.01 «) Kraftstoff ohne Bleigehalt; b) mit niedrigem;«) Fuel without lead content; b ) with low; 8,458.45 0,010.01 c) mit hohem Bleigehalt. c ) with high lead content. 8,558.55 Vor 100 Std. —100 hours ago - Tabelle XVITable XVI 9191 9090 Nach 100 Std. Prüfung0) 0,01After 100 hours of testing 0 ) 0.01 IndolenIndoles 127127 55 127127 181181 (b)(b) 182182 Test-OktanTest octane 215215 Q9,9 Q 9.9 215215 Motor-OktanEngine octane 240240 90,590.5 241241 API-DichteAPI density 298298 58,358.3 296296 Spezifische DichteSpecific density 401401 0,74550.7455 401401 Reid-DampfdruckReid vapor pressure 9898 8,508.50 9898 Destillation AnfangsDistillation initially 11 9090 11 siedepunktboiling point 11 11 10%10% 0,0630.063 128128 3,1713.171 30%30% 600+600+ 183183 600+600+ 50%50% 216216 70%70% 0,0160.016 240240 0,0050.005 90%90% 2,702.70 303303 2,752.75 EndpunktEnd point 402402 % Zurückgewonnen% Recovered 5,755.75 9898 5,805.80 % Rückstand% Residue Acidität des Rückstands erlaubtResidue acidity allowed 11 erlaubtpermitted % Verlust% Loss Korrosioncorrosion 11 IAIA Pb (gje 3,785 Liter)Pb (3.785 liters each) 0,5600.560 OxydationsstabilitätOxidation stability 600 +600 + (Min.)(Min.) Schwefel (Gew.- %)Sulfur (wt%) 0,0140.014 20%Destillations-20% distillation 2,802.80 KocffizientCo-efficient RVP-KoeffizientRVP coefficient 5,705.70 erlaubtpermitted IAIA Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (5)

<s duktionsmitteln fördert, unterhalb einem Volumen-Patentansprüche: prozent gehalten werden. In jedem Falle wird der Zusatz von Sauerstoff oder eines freien Sauerstoff<s duktionsmittel promotes, below a volume claims: percent to be kept. In any case, the addition of oxygen or a free oxygen 1. Verfahren zur Verminderung des Anteils enthaltenden Gases vor der Reduktionsstufe als nachan Kohlenmonoxid, Kohlen Wasserstoffen, Wasser- 5 teilig angesehen.1. Method for reducing the proportion of gas containing before the reduction stage than after Carbon monoxide, hydrocarbons, water - 5 parts viewed. stoff .und Stickoxiden in einem von einer mit Auch aus der US-PS 35 65 574 geht die Lehre hervor,substance. and nitrogen oxides in one of one with Also from US-PS 35 65 574 the teaching emerges, einem Kohlenwasserstoff-Brennstoff betriebenen zur Reinigung der Abgase ein Zweistufenverfahren Verbrennungskraftmaschine abgegebenen Abgas, in Anwendung zu bringen, bei dem in der ersten bei dem das Abgas einer Behandlung zur kata- Stufe die im Abgas enthaltenen Stickoxide reduziert lytischen Reduzierung der Stickoxide und an- io und in der zweiten Stufe die im Abgas enthaltenen schließend einer Behandlung zur nicht kataly- oxydierbaren Bestandteile im Gemisch mit Luft bzw. tischen Oxydation der restlichen in dem Abgas Sauerstoff oxydiert werden. Dabei soll der vom Ververbüiebenen oxydierbaren Bestandteile unter- brennungsmotor kommende Abgasstrom nur sehr zogen wird, dadurch gekennzeichnet, geringe Mengen an freiem Sauerstoff enthalten und daß dem von der Verbrennungskraftmaschine 15 ohne Zuführung von Sauerstoff oder Luft mit dem abgegebenen Abgas vor der Behandlung zur Redu- Katalysator zur Reduktion der Stickoxide in Bezierung der Stickoxide ein Sauerstoff enthaltendes rührung gebracht werden.a hydrocarbon fuel operated a two-stage process to clean the exhaust gases Internal combustion engine emitted exhaust gas to bring into use in the first in which the exhaust gas of a treatment to the kata stage reduces the nitrogen oxides contained in the exhaust gas lytic reduction of nitrogen oxides and an- io and in the second stage those contained in the exhaust gas then a treatment for non-catalyzable constituents mixed with air or table oxidation of the remaining oxygen in the exhaust gas. In doing so, the one from the verbalized The exhaust gas stream coming from the internal combustion engine is only very oxidizable is drawn, characterized in that they contain small amounts of free oxygen and that that of the internal combustion engine 15 without the supply of oxygen or air with the emitted exhaust gas before treatment for the reduction catalyst for the reduction of nitrogen oxides in Bezierung the nitrogen oxides are brought to a stirring containing oxygen. Gas in einer solchen Menge zugeführt wird, daß Ein. entsprechend arbeitendes reines Zweistufen-Gas is supplied in such an amount that one. correspondingly working pure two-stage dessen Temperatur auf mindestens 840°C erhöht verfahren, bei dem in einer ersten Stufe unter Zugabe wird, ohne daß der Kohlenmonoxidanteil im so von Luft in einer Flammenreaktion die oxydierbaren Abgas unter die stöchiometrische Menge der darin Bestandteile des Abgases verbrannt und in einer befindlichen Stickoxide absinkt. zweiten Stufe die Reaktion vervollständigt wird, in-the temperature of which is increased to at least 840 ° C, in which in a first stage with addition becomes oxidizable without the carbon monoxide content in the air in a flame reaction Exhaust gas is burned below the stoichiometric amount of the constituents of the exhaust gas and in one the nitrogen oxides present drops. second stage the reaction is completed, in- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- dem die Abgase der ersten Stufe über einen Katakennzeichnet, daß dem Abgas in den Oxydations- lysator geleitet werden, der eine Reduktion der Stickstufen vor und nach der Reduzierung der Stick- 35 oxide herbeiführt, sowie ggf. die Oxydation des oxide Luft zugeführt wird. Kohlenmonoxides zu Kohlendioxid vervollständigt,2. The method according to claim 1, characterized in that the exhaust gases from the first stage are identified via a catalytic converter, that the exhaust gas is fed into the oxidation analyzer, which reduces the stick levels brings about before and after the reduction of nitrogen oxides, and possibly the oxidation of the oxide air is supplied. Carbon monoxide completed to carbon dioxide, 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ist aus der US-PS 32 20 179 bekannt. Das in dieser kennzeichnet, daß der Katalysator auf den Innen- Veröffentlichung beschriebene Verfahren unterflachen der Vorrichtung, in der die Reduzierung scheidet sich von den vorstehend erwähnten lediglich der Stickoxide durchgeführt wird, aufgebracht 30 dadurch, daß die Reduktion und Oxydation nicht wird. nacheinander vorgenommen werden, sondern alter-3. The method according to claim 1, characterized in that US Pat. No. 3,220,179 is known. That in this Indicates that the catalyst underflatten the process described on the indoor publication the device in which the reduction differs from those mentioned above only the nitrogen oxide is carried out, applied 30 in that the reduction and oxidation are not will. be carried out one after the other, but age- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch nierend je nach dem Sauerstoffgehalt des Abgases gekennzeichnet, daß als katalytisch aktive Metalle entweder unter Sauerstoffzufuhr vorwiegend oxydiert Kupfer, Nickel, Eisen, Chrom oder deren Mi- (Flammenoxydation in der ersten Stufe und kataschungen verwendet werden. 35 lytische Restoxydation in der zweiten Stufe) oder ohne4. The method according to claim 1 or 3, characterized depending on the oxygen content of the exhaust gas characterized in that the catalytically active metals either oxidize predominantly with the addition of oxygen Copper, nickel, iron, chromium or their Mi- (flame oxidation in the first stage and cataschungen be used. 35 lytic residual oxidation in the second stage) or without 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch Sauerstoffzufuhr vorwiegend katalytisch reduziert gekennzeichnet, daß mit Kupfer überzogene Sieb- wird (zweite Stufe).5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the supply of oxygen is predominantly reduced catalytically characterized in that sieve is coated with copper (second stage). gewebe aus Edelstahllegierungen als Katalysator- Diese bekannten Zweistufenverfahren weisen be-fabric made of stainless steel alloys as a catalyst- These well-known two-stage processes prove anordnungen vorgesehen werden. züglich der Entfernung der Stickoxide aus dem Abgasarrangements are provided. plus the removal of nitrogen oxides from the exhaust gas 40 einen relativ schlechten Wirkungsgrad auf. Diese Tatsache läßt sich darauf zurückführen, daß sich40 has a relatively poor efficiency. This fact can be attributed to the fact that in der Reduktionsstufe Wasserstoff mit den Stickoxiden zu Ammoniak verbindet, der in der auf die Reduktionsstufe folgenden Oxydationsstufe wieder 45 in Stickoxide übergeführt wird. Je nach der vorhan-In the reduction stage, hydrogen combines with the nitrogen oxides to form ammonia, which in the Reduction stage following oxidation stage again 45 is converted into nitrogen oxides. Depending on the Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermin- denen Wasserstoffmenge kann daher bei diesen bederung des Anteils an Kohlenmonoxid, Kohlen- kannten Verfahren immer ein bestimmter Teil der Wasserstoffen, Wasserstoff und Stickoxiden in einem Stickoxide nicht zu unschädlichem Na reduziert werden, von einer mit einem Kohlenwasserstoff-Brennstoff Darüber hinaus müssen in der Reduktionsstufe sehr betriebenen Verbrennungskraftmaschine abgegebenen 50 hohe Temperaturen zur Verfügung stehen, denn es Abgas, bei dem das Abgas einer Behandlung zur wird bei einem Katalysator mit bestimmter Zusammenkatalytischen Reduzierung der Stickoxide und an- Setzung im allgemeinen ein um so stärkerer Grad schließend einer Behandlung zur nicht katalytischen der NOx-Verringerung erzielt, je höher die Tempe-Oxydation der restlichen in dem Abgas verbliebenen ratur des Abgases ist. In bestimmten Fällen müssen oxydierbaren Bestandteile unterzogen wird. 55 daher äußere Heizmittel und Heizeinrichtungen ein-The invention relates to a process for Vermin- which amount of hydrogen can therefore in these the proportion of carbon monoxide, carbon bederung known processes always a certain part are the hydrocarbons, hydrogen, and nitrogen oxides is not reduced in a nitrogen oxides into harmless N a, of a with a hydrocarbon -Fuel In addition, in the reduction stage very operated internal combustion engine must be available at high temperatures, because it is exhaust gas in which the exhaust gas is treated with a catalytic converter with a certain co-catalytic reduction of nitrogen oxides and an- generally a stronger one Closing degree of a treatment for the non-catalytic reduction of NO x achieved, the higher the temperature of the oxidation of the remaining temperature of the exhaust gas in the exhaust gas. In certain cases it must be subjected to oxidizable components. 55 therefore include external heating means and heating devices Aus der DT-OS 21 40 495 ist es bekannt, die Reini- gesetzt werden, um eine für die Wirksamkeit der gung der Abgase mittels eines derartigen Zweistufen- Katalysatoren geeignete Temperatur zu erreichen. Verfahrens durchzuführen, gemäß dem in einer ersten Naturgemäß bringen die vorstehend aufgezeigten Stufe die im Abgas enthaltenen Stickoxide reduziert Nachteile einen relativ niedrigen Wirkungsgrad der und in einer zweiten Stufe die im Abgas enthaltenen 60 bekannten Zweistufenverfahren mit sich, oxydierbaren Bestandteile im Gemisch mit Luft oxy- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einFrom DT-OS 21 40 495 it is known that the cleaners are set in order to ensure the effectiveness of the supply of the exhaust gases to achieve a suitable temperature by means of such a two-stage catalytic converter. To carry out the method according to the first nature of the above-mentioned Stage the nitrogen oxides contained in the exhaust gas reduces a relatively low efficiency of the disadvantages and in a second stage the 60 known two-stage processes contained in the exhaust gas, oxidizable constituents mixed with air oxy- The invention is based on the object of a diert werden. Aus dieser Veröffentlichung geht des Verfahren zur Abgasreinigung zur Verfügung zu weiteren hervor, daß eine zu hohe Sauerstoffkonzen- stellen, das sich durch einen besseren Wirkungsgrad tration im Abgas die Wirksamkeit der Katalysatoren auszeichnet als bekannte derartige Verfahren, zur Reduzierung der Stickoxide erniedrigt. Diese 65 Diese Aufgabe wird bei einem eingangs genannten Konzentration soll daher durch Inkontaktbringen des Verfahren dadurch gelöst, daß dem von der VerAbgases mit einem Katalysator, der die Reaktion des brennungskraftmaschine abgegebenen Abgas vor der Sauerstoffs mit den in den Abgasen enthaltenen Re- Behandlung zur Reduzierung der Stickoxide einbe dated. The method for exhaust gas cleaning is available from this publication It also shows that an excessively high oxygen concentration results in a better degree of efficiency tration in the exhaust gas distinguishes the effectiveness of the catalysts than known processes of this type, lowered to reduce nitrogen oxides. This 65 This task is mentioned at the beginning Concentration should therefore be achieved by bringing the process into contact by removing the exhaust gas with a catalytic converter, the reaction of the internal combustion engine emitted exhaust gas before Oxygen with the re-treatment contained in the exhaust gases to reduce nitrogen oxides
DE19722221793 1972-04-13 1972-05-04 Process for exhaust gas purification Expired DE2221793C3 (en)

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DE2221793A1 DE2221793A1 (en) 1973-10-25
DE2221793B2 DE2221793B2 (en) 1977-03-17
DE2221793C3 true DE2221793C3 (en) 1977-11-03

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