DE2356787A1

DE2356787A1 - Abgasreiniger

Info

Publication number: DE2356787A1
Application number: DE2356787A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Miura; Yasuhiro Shidahara
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1973-11-14
Filing date: 1973-11-14
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2356787B2

Description

Patentanwalt J^ ^f ^C^^/^ Dipl.-Phys. 2356787

5 Köln · Friesenstpaße 84 . Telefon 21 41 95

Cam Hohenzollernrlng)

13. November 1973 Iö/Bü Ϊ-.1-10642Μ

TOTO KOGIO COi^PANY LIMIIED
o. 6047» Aza-Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima, Japan.

Abgasreiniger

Die Erfindung betrifft einen Abgasreiniger für innere Brennkraft maschinen«. Es ist bekannt, daß in den Abgasen von Automotoren und inneren Brennkraftmaschinen giftige, bzw, schädliche Gase, allgemein nachfolgend als JffOx bezeichnet, vorhanden sind, wie Kohlenmonoxyd, Kohlenwasserstoffe und Stickoxyde. Es ist bekanntj Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines Wärmetauschers (Thermoreaktors) oder eines katalytischen Reinigers zu beseitigen, welche das Abgas nochmals bei hoher l'emperatur verbrennen. Wenn es auch nicht möglich ist, die Stickoxyde durch den thermischen Reaktor, sondern durch den katalytischen Reaktor zu beseitigen, so wird bekanntlich doch nicht ein hoher Reinigungsgrad erreicht, sondern es verbleiben Stickoxyde in dem Abgas, welche den fotochemischen Smog verursachen.

Zwar ist bereits vorgeschlagen worden, die Stickoxyde aus dem Abgas mit Hilfe eines Katalysators zu beseitigen, der Stickoxyde in Stickstoff und Sauerstoff zerlegt und die Stickoxyde mit Kohlenmonoxyd, Kohlenwasserstoffen und Wasserstoffen im Auspuff-

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gas reagieren lässt. Das bekannte Verfahren ist jedoch insofern

nachteilig, als eine übermäßig große Menge an Katalysator erforderlich wird, da die Reaktionsgeschwindigkeit niedrig ist. Dieses Verfahren ist somit nur begrenzt anwendbar, wenn große Abgasmengen gereinigt werden sollen, z.B. solche von Automobilmotoren. Ferner ist das bekannte Verfahren insofern nachteilig, als es mit ihm unmöglich ist, Stickoxyde zu beseitigen, da der im Auspuffgas vorhandene Sauerstoff eine Reaktion zwischen Stickoxyden und Kohlenmonoxyden verhindert.

Das Reinigen der Motorabgase, bzw, die Verringerung des Motorbrennstoff-Verbrauches stellen heute ein vorrangiges Problem dar, um die umweit sauber zu halten, aber auch um Brennstoffkrisen entgegenzuwirken. Wenn das vom Motor anzusaugende Gasgemisch aufgrund des entsprechenden AnteilVerhältnisses Brennstoff-Luft mager wird, z.B. wenn das Brennstoff - Luftverhältnis höher als 15 ist, um auf diese Weise den Brennstoffverbrauch zu verringern, bleiben große Mengen von Sauerstoffmolekülen im Abgas enthalten, und seine Reinigung von Stickoxyden wird erschwert.

Welche Arten von Reaktionen im Abgas-Katalysator entstehen, wird durch folgende Versuche geprüft:

Zusammensetzung des Abgases :

CO 2 fo

Kohlenwasserstoffe 0,04 %

Stickoxyde 0,1 %

CO₂ 10 %

H₂ 1 %

509820/063 5.

O₂ 0-2 °/

H₂O 10 %

U₂ Rest

Der Reinigungsgrad hinsichtlich CO, Kohlenwasserstoffen und Stickoxyden wird dadurch gemessen, daß das Abgas durch einen teuren Metallkatalysator bei 400⁰G bei einer Geschwindigkeit von 30.000H im Raum geführt wird. Der Reinigungsgrad ist in Pig· 1 gezeigt, wobei das Reinigungsverhältnis der .bestandteile im Abgas, verursacht durch ihre Oxydation oder Reduktion, auf der Ordinate gezeigt wird, während das chemische ■Valenzverhältnis des Sauerstoffes auf der Abszisse dargestellt wird. Das chemische Valenzverhältnis des Sauerstoffes wird bestimmt als eine Größe, welche der Sauerstoff menge entspricht, die erforderlich ist, um vollständig ein Mol CO im Auspuffgas zu verbrennen. In der Praxis wird das chemische Valenzverhältnis von Sauerstoff als 1,0 angegeben, wenn 0,5 Mol Sauerstoffgas erforderlich ist, um vollständig das 1 Mol CO-Gas enthaltende Abgas zu verbrennen. Umso größer das chemische Valenzverhältnis wird, umso mehr verringert sich die Sauerstoffmenge. Folglich, wenn der Sauerstoffgehalt in dem zusammengesetzten Abgas 0 f> beträgt, beträgt das chemische Valenzverhältnis des Sauerstoffes O ; und wenn der Sauerstoffgehalt 2 fi beträgt, beträgt das chemische Valenzverhältnis 2.

Aus der graphischen Darstellung der Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Wirkungsgrad hinsichtlich Reinigung der Stickoxyde hoch ist, wenn das chemische Valenzverhältnis niedriger als 0,6 liegt, und dieser Reinigungsgrad verringert sich steil, wenn

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das chemische Valenzverhältnis größer als 0,6 ist. Beträgt

das chemische Valenzverhältnis 1,0, so wird der Wirkungsgrad

zur Reinigung der Kohlenmonoxyde, der Kohlenwasserstoffe und

der Stickoxyde etwa 80 %.

Aus diesen Versuchsergebnissen kann abgeleitet werden, daß der im Abgas vorhandene Kohlenmonoxyd zuerst mit dem Sauerstoff reagiert, und daß der Sauerstoff, wenn von ihm nur wenig im Abgas vorhanden ist, völlig aufgebraucht wird, um einen Teil der Kohlenmonoxyde zu oxydieren, und dann reagieren die Stickoxyde mit dem verbleibenden Kohlenmonoxyd, um Stickstoff und Kohlendioxyd, als Gase, zu bilden. Ist aber eine hinreichend große Menge an Sauerstoff im Auspuffgas vorhanden, oxydiert der Sauerstoff vollständig das Kohlenmonoxyd und die Kohlenwasserstoffe. Mittlerweile hat das Kohlenmonoxyd nicht mit den Stickoxyden, wegen des Vorhandenseins von Sauerstoff, reagiert und die Stickoxyde werden nur kaum gereinigt.

Aus vorstehenden Versuchsergebnissen und Überlegungen kann abgeleitet werden, daß wenn Abgase durch den Katalysatorreiniger oder den thermischen Reaktor geführt sind, nach Entfernung von Sauerstoff vom Auspuffgas und nach seiner Umwandlung in ein reduzierendes Gas, die Stickoxyde aus dem Auspuffgas entfernt werden können.

Die Erfindung betrifft ein Abgasreinigungs-System, um molekularen Sauerstoff in Auspuffgas zu beseitigen und danach die Stickoxyde zu reinigen. Hierbei sollen die Sauerstoffmoleküle in ein reduzierendes Gas umgewandelt werden.

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Ferner betrifft die Erfindung ein Abgasreinigungs-System, wobei im Gasauspuffteil des Motors eine ent'oxydierende Vorrichtung vorhanden ist, welche zunächst den molekularen Sauerstoff im Abgas - der vom Motor erzeugt wird - entfernt und dann das Abgas in ein reduzierendes Gas umwandelt, und daß eine Reinigungseinrichtung in Reihe bzw. hinter der entoxydierenden Torrichtung vorhanden ist, wobei die Reinigungseinrichtung das entoxydierte Auspuffgas von der entoxydierenden Torrichtung empfängt und die Stickoxyde im Auspuffgas abmagert.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Abgasreinigungs-System vorgeschlagen, wobei nachfolgende .Bauteile in Reihe bzw. hintereinander angeordnet sind; der Motor (bzw. sein Auspuffkrümmer odgl.), dann die entoxydierende Torrichtung, um Sauerstoffmoleküle aus dem Auspuffgas zu entfernen, um diese in ein reduzierendes Gas umzuwandeln, ferner eine Reinigungseinrichtung, um das entoxydierte Gas aufzunehmen und die,in diesem Gas vorhandenen Stickoxyde zu reinigen und eine zweite Reinigungseinrichtung, um die Kohlenmonoxyde und Kohlenwasserstoffe zu reinigen.

Ferner betrifft die Erfindung ein Abgasreinigungs-System, wobei folgende bauteile hintereinander bzw. in Reihe angeordnet sind: der Motor (bzw. sein Auspuffkrümmer odgl.;, die entoxydierende Torrichtung, die R inigungseinrichtung für Stickoxyde und die Reinigungseinrichtung für Kohlenmonoxyde und Kohlenwasserstoffe, wobei die Sauerstoffmoleküle, die durch die entoxydierende Torrichtung aus dem Auspuffgas entfernt sind, dem Ansaugteil des Motors oder der Reinigungseinrichtung zur Reinigung von Kohlenmonoxyden und Kohlenwasserstoffen, zugeführt wird.

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Ferner wird erfindungsgemäß ein Abgasreinigungs-System vorgeschlagen, wobei eine deoxyduarende Vorrichtung, um auf elektrochemischem Wege die Sauerstoffmoleküle aus dem Auspuffgas mit Hilfe eines fest angeordneten, bzw. ortsfesten Elektrolytteiles, am Auspuff teil des Motors angeordnet, wobei das von der entoxyd3a?enden Vorrichtung abgehende entoxydierte Gas in die Reinigungseinrichtung für Reinigung von Stickoxyden eingeführt wird.

Ferner betrifft die Erfindung ein Abgasreinigungs-System, wobei die Menge, des aus dem Auspuffgas durch die entoxydierende Vorrichtung entfernten Sauerstoffes überwacht bzw. auf einen vorbestimmten Pegel eingeregelt wird, derart, um den Wirkungsgrad der Reinigung an Stickoxyden, dem Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffen in den nachfolgenden Reinigungseinrichtungen zu erhöhen.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung, die die .Beziehung zwischen dem chemischen Valenzverhältnis des Sauerstoffes und des Reinigungswirkungsgrades an JsiOx, CO und Kohlenwasserstoffen zeigt,

Fig. 2 einen Aufriß im vertikalen Schnitt einer elektrolytischen, entoxydierenden Vorrichtung.

Fig. 3 einen Schnitt durch die elektrolytisehe, entoxydierende Torrichtung gemäß Fig. 2 nach linie Ili-ilx.

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt eines Blektrolytröhrchens ·

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Fig. 5 einen Aufriß im Schnitt einer anderen elektrolytischen deoxydierenden Vorrichtung.

Fig. 6 einen Querschnitt der elektrolytischen, entoxydierenden Torrichtung gemäß Pig. 5, nach Schnitt
Yl-TI und

. Figuren 7, 8 und 9 zeigen verschiedene Verbindungen bzw. Anordnungen der elektrolytischen, entoxydierenden Torrichtung und den Abgasreinigungseinrichtungen gemäß Erfindung.

Wie bereits in anderem Zusammenhang angegeben, muß das chemische Valenz verhältnis von Sauerstoff auf einem Wert unterhalb von 0,6 gehalten werden, um Stickoxyde im Auspuffgas zu reduzieren und zu entfernen, jedoch ändert sich die Sauerstoffmenge im Auspuffgas mit den Betriebsbedingungen des Motors
oder mit anderen Bedingungen.

Dementsprechend dient die elektroly tische, entoxydierende
Torrichtung vor allem dazu, das Auspuffgas zu entfernen und die verbleibende Sauerstoff menge auf vorbestimmtem Pegel zu halten.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße,elektrolytische, entoxydierende Torrichtung, wird nun anhand der Figuren 2-4 erläutert:
Ein Paar von Ablenkplatten, Leitblechen odgl. 4,4 ist im■
Zylinder 3 vorgesehen, der einen Einlaß 1 für das Auspuffgas und einen Auslaß 2 für das Auspuffgas hat. Eine Mehrzahl von elektrolysierenden Röhrchen 5 sind parallel zur Achse des Zylinders 3 angeordnet, und die beiden Enden jeder der elektrolysierenden Röhrchen 5 werden durch die Leitbleche 4 gehalten und sind zum Einlaß 1 und zum Auslaß 2 geöffnet. Zwischen den

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Leitplatten 4,4 ist eine Sauerstoffkammer 6 im Zylinder 3 gebildet, welche diese elektrolysierenden Röhrchen 5 enthält, während ein Säuerstoffauslaß 7 im Zylinder 3 vorhanden ist und dieser Auslaß mit der Säuerstoffkammer 6 in Verbindung steht.

Jedes der elektrolysierenden Röhrchen 5 wird dadurch hergestellt, daß die äußere bzw. innere. Oberfläche eines Rohres 8, das aus festem, elektrolytischen Werkstoff besteht und die Eigenschaften eines lonenleiters hat, mit einer porösen und leitenden Metallschicht 9 bzw· 10 beschichtet wird.

Die Innenschicht 9 und die Außenschicht 10 sind mit einer Energiequelle 11, z.ß. mit einer Kathode bzw. Anode verbundene Die porösen und leitenden inneren und äußeren Metallschichten 9 bzw. 10 dienen dazu, die Sauerstoffmoleküle in der Zwischenschicht (interface; zwischen dem Sauerstoff enthaltenden Gas, dem festen Elektrolyten und der Elektrode zu ionisieren, als auch dazu, Sauerstoffionen den Sauerstoffmolekülen bzw. Molekeln zuzuführen.

Der feste Elektrolyt ist ein Pestkörper bzw, eine feste Verbindung mit der Eigenschaft des lonenleiters bei vorbestimmten erhöhten Temperaturen, und besteht aus bzw. enthält ZrO₂-OaO, I¹IiO₂-I₂O₂, ZrO₂-Y₂O₂ und 'JhO₂-CaO. Das zum .Beschichten der inneren und äußeren Oberflächen des Rohres 8 verwendete Metall muß leitend, aber auch widerstandsfähig gegen Korrosion und thermische Einwirkungen sein und kann aus Platin, Wickel, rostfreiem Stahl und/oder Kobalt bestehen.

Dieses iyietall wird schichtartig auf der inneren und oberen

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Fläche des Röhrchens 8 in Form eines porösen .Belages bzw. einer Schicht aufgetragen. .Beispielsweise wird eine Mischung von Platinpulver in der Korngröße 200 und ein Oberflächenaktivator zunächst auf die innere und obere Fläche des Röhrchens 8 aufgetragen und dann werden diese Schichten zwei Stunden lang bei einer Semperatur von 1000⁰C erwärmt, um das Platinpulver zu sintern. Enthält die mischung leicht oxydierendes Metallpulver, so werden die Terfahrensschritte des Ueheizens und des Sinterns in der Atmosphäre eines tragen (,inerten; Gases ausgeführt. Ein anderes bevorzugtes .Beschichtungsverfahren besteht darin, die innere und äußere Oberfläche des Röhrchens mit porösem Nickel zu plattieren.

Die elektrolytische Entoxydierungsvorrichtung arbeitet folgendermaßen :

Wenn Sauerstoff, welcher das über Einlaß 1 zugeführte Auspuffgas enthält, durch die elektrolysierenden Röhrchen 5 strömt, wird dieser im Auspuffgas vorhandene Sauerstoff in einem Zwischenbereich zwischen der inneren porösen Metallschicht 9 und der Innenfläche des Röhrchens 8 aus dem festen Elektrolyten absorbiert, in diesem Zwischenbereich aktiviert und in Sauerstoff ionen umgewandelt. Elektrolytröhrchen 8, welches ein 'feil der elektrolysierenden Röhrchen 5 ist, bewirkt viele Leerstellen hinsichtlich der Sauerstoffionen und zeigt die lonenleitfähigkeit aufgrund der Erwärmung durch das Auspuffgas, während die Sauerstoffionen der Kathode durch diesen Elektrolyten wandern, um zur Anode zu gelangen oder zur äußeren porösen Metallschicht 10 und tauchen hier in das Sauerstoffgas hinein. Deshalb wandert der, im Auspuffgas vorhandene Sauerstoff durch das elektrolysie-

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rende Röhrchen 5 in Eorm von Sauers toff ionen, wird in der Sauerstoffkamraer 6 gesammelt und über den Sauerstoffauslaß 7 nach außen ausgestoßen. Mittlerweile ist das, von Sauerstoff befreite Auspuffgas seinerseits in die Reinigungseinrichtungen für Stickoxyde, Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxyde eingeführt, de nach Einzelfall, braucht das Elektrolysierröhrchen nicht zylindrische 3?orm haben, sondern kann auch Plattenform besitzen, wie anhand Fig. 5 und 6 dargestellt. In diesem .Beispiel ist eine Mehrzahl von wellenförmig ausgebildeten Elektrolysier-Platten 13 nach Art von Stangen parallel angeordnet und diese werden durch ein Paar von leitblechen odgl. 12, 12a gehalten. Eine Oxydationskammer 6a ist zwischen der Stirnwand eines üehälters 3a und einer Seite des Leitbleches 15 ausgeformt und hat einen Kanal 14 für den Sauer Stoffdurchgang. An einer Seitenwand des .Behälters 3a ist ein Sauers toffauslaß 7a vorgesehen, dede der zum Elektrolysier en dienenden Platten 13 ist dadurch hergestellt, daß poröse Schichten 13b, 13c eines leitenden Metalls auf den oberen und hinteren Oberflächen eines Pestkörperelektrolyten 13a niedergeschlagen wurden. Eine Kathode der Spannungsquelle 11 . steht mit der Metallschicht 13b in Verbindung, welche in Berührung mit dem Auspuffgas gebracht ist, während eine Anode mit der Metallschicht 13c in Verbindung steht, welche ihrerseits mit dem Sauerstoffkanal 14 in Verbindung steht. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, aus die gesamte Oberfläche, der, dem Elektrolysieren dienenden Platten 13 vergrößert und somit der Wirkungsgrad des Entoxydierens verbessert wird.

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Die Höhe der Gleichstromspannung, die an den,zum Elektrolysieren dienenden Röhrchen toder Platten) anliegt, beträgt nicht mehr als 12 V, und der, im Auspuffgas vorhandene Sauerstoff wird bei einer solchen Spannung wirksam entfernt, und dies gestattet., die Stickoxyde in der nachfolgenden Reinigungseinrichtung .vollständig zu reinigen, übersteigt die Spannung 12 Y, entzieht die entoxydierende Torrichtung Sauerstoff dem Auspuffgas und wandelt ihn in ein Reduktionsgas um und bewirkt den Zerfall der Stickoxyde in Stickstoff und Sauerstoff, und zwar zu einem gewissen Grad. «Jedoch dient die entoxydierende Torrichtung hauptsächlich dazu, Sauerstoff dem Auspuffgas zu entziehen und weniger dazu, die Stickoxyde zu reinigen. Insbesondere ist die entoxydierende Torrichtung nicht befähigt, in dem, vom Motor kommenden Auspuffgas die Stickoxyde vollständig in Stickstoff und Sauerstoff zu zerlegen, da ein großer Anteil an Auspuffgas mit hoher Geschwindigkeit ausströmt. Deshalb wird erfindungsgemäß so verfahren, daß man dem Auspuffgas Sauerstoff entzieht und, als ersten Arbeitsschritt, diesen in ein reduzierendes Gas überführt, während ein vollständiges Reinigen der Stickoxyde mit Hilfe des Katalysators oder der Reinigungseinrichtungen in einer zweiten Arbeitsstufe durchgeführt wird.

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Der durch die elektrolysierende entoxydierende Vorrichtung abgetrennte Sauerstoff kann in die atmosphärische Luft abgegeben werden und kann als Sekundärluft Verwendung finden, um Kohlenmono xyde, Kohlenwasserstoff und ähnliche unverbrannte giftige Bestandteile des Auspuffgases zu entfernen, oder kann auch dem Ansaugstutzen zugeführt werden.

Erfindungsgemäß wird das vom Motor kommende Auspuffgas behandelt um jien Sauerstoff zu entfernen, und dies erfolgt mit Hilfe der elektrolytischen, entoxydierenden Vorrichtung, um das Auspuffgas in ein leicht zu reinigendes bzw. zu reduzierendes Gas umzuwandeln, und dann wird das so vorbehandelte Auspuffgas der
Reinigungseinrichtung für Stickoxyde zugeführt.

Dementsprechend können die Stickoxyde in dem Auspuffgas leicht und wirksam mit Hilfe der Reinigungseinrichtung gereinigt werden.

Außerdem können die Stickoxyde, Kohlenmonoxyd und die Kohlenwasserstoffe gleichzeitig dadurch entfernt werden, daß man die Sauerstoffmenge, welche durch die entoxydierende Vorrichtung
entfernt werden soll, überwacht bzw. bestimmt, obgleich die
beiden letzteren üblicherweise entfernt werden, nachdem Stickoxyde gereinigt wurden. Ein üblicher katalytischer Reiniger
oder ein thermischer Reaktor kann verwendet werden, um das
Kohlenmonoxyd, die Kohlenwasserstoffe und die Stickoxyde zu
reinigen, da die Zusammensetzung des Auspuffgases durch die entoxydierende Vorrichtung überwacht

Erfindungsgemäß können die elektrolytische entoxydierende Vorrichtung, die Reinigungseinrichtung und die Einrichtung zur
Verwendung des abgetrennten Sauerstoffes verschiedenerweise
miteinander verbunden bzw. kombiniert werden, vergl. Figuren
7-9. In diesen Figuren 7-9 ist eine entoxydierende Vorrichtung Do, eine katalytische Reinigungseinrichtung für Stickoxyde Nc,

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ein thermischer Reaktor Nt für Stickoxyde und dann eine katalytische Reinigungseinrichtung oder ein thermischer Reaktor CO.HC für Kohlenmonoxyde oder Kohlenwasserstoffe gezeigt, ferner ein katalytischer Reiniger für StickoxydeN.CO.HC, der gleichfalls ein Reiniger für Kohlenmonoxyde und Kohlenwasserstoffe ist, und ferner eine Pumpe AP, welche Sekundärluft zuführt.

Beispiel 1

Gemäß Fig. 7 wird die der elektrolytischen,entoxydierenden Vorrichtung Do zugeführte Spannung niedriger als 12 V gehalten und das chemische Valenzverhältnis des Sauerstoffes in dem Auspuffgas, welche von der elektrolytischen, entoxydierenden Vorrichtung Do zu dem katalytischen ReinigerNc für Stickoxyde fließt, wurde mit weniger als 0,6 bestimmt bzw. verwendet. Jn dem katalytischen Reiniger Nc treten Stickoxyde in Reaktion mit Kohlenmonoxyden, welche in Stickstoff und Kohlendioxyd verfallen sollen, und fließen dann durch den katalytischen Reiniger Nc zusammen mit dem restlichen Kohlenmonoxyd und restlichen Kohlenwasserstoffen. Dieses nach außen abgeleitete Gas bzw. Auspuffgas wurde mit Sekundärluft gemischt und in dem Reiniger CO.HC behandelt, um Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffe zu beseitigen. Der aus dem Auspuffgas abgetrennte Sauerstoff in der elektrolytischen,entoxydierenden Vorrichtung Do wurde mit Sekundärluft gemischt.

Beispiel 2

An die elektrolytisch^, entoxydierende Vorrichtung Do wurde eine Spannung von 12 V, vergl. Fig. 8, angelegt, und das chemische Valenzverhältnis des Sauerstoffes in dem Auspuffgas, welches von der entoxydierenden Vorrichtung Do zu dem katalyti-: sehen Reiniger N,Co.HC fließt,betrug bzw. wurde bestimmt als 1,0.

In diesem Beispiel wurden Stickoxyde, Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffe gleichzeitig mit Hilfe des katalytischen Reinigers , wie in der grafischen Darstellung Fig. 1 gezeigt,

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entfernt. Der aus dem Auspuffgas der elektrolytisches deoxydierenden Vorrichtung Do getrennte Sauerstoff wurde einem Ansaugstutzen der inneren Brennkraftmaschine E zugeführt.

Beispiel 3

Die an die elektrolytische, entoxydierende Vorrichtung Do,
Fig. 9» angelegte Spannung betrug weniger als 12 V, und der
Sauerstoff wurde in der entoxydierenden Vorrichtung Do vollständig vom Auspuffgas abgetrennt. Der abgetrennte Sauerstoff wude
in die atmosphärische Umgebungsluft abgeführt. Der thermische
Reaktor wurde als Reiniger für Stickoxyde verwendet und in ihm

reagierten Stickoxyde mit einem Teil der Kohlenmonoxyde bei einer 500 C überschreitenden Temperatur, und sie wurden in Kohlendioxyd und Stickstoff zerlegt· Nachfolgend wurde das Kohlenmonoxyd und. d±e Kohlenwasserstoffe durch den katalytischen Reiniger oder den thermischen Reaktor gereinigt, und das als Folge hiervon vorliegende, aber ungiftige Auspuffgas wurde in die atmosphärische Umgebungsluft gestoßen.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß durch das erfindungsgemäße
Abga sreinigungs system der Sauerstoffgehalt in dem Auspuffgas
auf bzw. unter einen vorbestimmten niedrigen Werf oder fast auf den Wert Null verringert wird, wodurch der Wirkungsgrad für die Reinigung der Stickoxyde in dem Auspuffgas beachtlich verbessert wird. Deshalb hat der erfindungsgemäße Abgasreiniger einen hohen Wirkungsgrad, wenn er zur Abgasreinigung bei inneren Brennkraftmaschinen eingesetzt wird.

Wenn auch der Erfindungsgegenstand anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und bevorzugter Zeichnungen vorstehend erläutert ist, ist es doch verständlich, daß, je nach Einzelfall, verschiedene Abänderungen im Rahmen der erfinderischen Lehre möglich sind.

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Claims

-45·

TOYO KOGYO COMPANY LTD. No. 6o47
Aza-shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun,
Hiroshima, Japan

Iö/schü,

PATENTANSPRÜCHE

1. Abga sreinigungs sys tem für innere Brennkraftmaschinen, insbesondere zur Reinigung der Stickstoffoxyde durch Zersetzen der letzteren, dadurch gekennzeichnet, daß eine entoxydierende oder sauerstoffabziehende Vorrichtung (Do,5,6,7»9>10,11) im Abgasteil des Motors vorhanden ist, durch den Sauerstoff dem Auspuffgas entzogen wird, und daß ferner eine Gasreinigungseinrichtung (Nc,Nt) im Abgasteil des Motors hinter der entoxydierenden Vorrichtung (Do) vorhanden ist und durch diese Vorrichtung (Nc, Nt) die Stickstoffoxyde gereinigt bzw. zersetzt werden.

2. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entoxydierende Vorrichtung (Do) eine elektrolytisch entoxydierende Vorrichtung ist.

3. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffauslaß (7) der entoxydierenden Vorrichtung (Do) über mindestens eine Gasleitung mit dem Ansaugteil des Motors in Verbindung steht.

k, Abgasreinigungssystem nach einem der vorstehenden Ansprü-

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ehe, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgasteil des Motors eine bzw. eine weitere, Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffe dem Abgas entziehende bzw. das Abgas hinsichtlich dieser Bestandteile reinigende Einrichtung (CO.HC) vorhanden ist, und daß der Motor (e) die entoxydierende Vorrichtung (Do), die die Stickoxyde abziehende bzw. reinigende Einrichtung (Nc, Nt) und die weitere Einrichtung zur Reinigung hinsichtlich der Kohlenmonoxyde (CO.TIC) hintereinander, insbesondere in dieser Reihenfolge hintereinander angeordnet sind.

5. Abgasreinigungssystem nach. Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung für Stickstoffoxyde (Nc, Nt) und die weitere Reinigungseinrichtung für Kohlenmonoxyde zu einer Einheit zusammengefaßt sind.

6. Abgasreinigungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch h oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung oder dergleichen vorhanden ist, um Frischluft den Einrichtungen zur Reinigung von Kohlenmonoxyden zuzuführen, und das ferner eine Gasleitung oder dergleichen vorhanden ist, um den von der ent ox}rdierenden Vorrichtung (DoJ abgegebenen Sauerstoff der Reinigungseinrichtung für Kohlenmonoxyd zuzuführen, und daß hierbei Motor, die entoxydierende Vorrichtung, die Reinigungsvorrichtung für die Stickoxyde und die Reinigungseinrichtung für Kohlenmonoxyd hintereinander angeordnet sind.

7. Abgasreinigungssystem nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung für Kohlenmonoxyde ein thermischer Reaktor ist.

8. Abgasreinigungssystem nach Anspruch '+, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung für Stickoxyde eine mit einem Katalysator arbeitende Reinigungseinrichtung ist.

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