DE2913580A1 - Diesel engine exhaust gas decontamination system - passes cooled gas repeatedly through cooled condensate, dissolving contaminants - Google Patents
Diesel engine exhaust gas decontamination system - passes cooled gas repeatedly through cooled condensate, dissolving contaminantsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Entgiftung der Abgase eines Process for detoxifying the exhaust of a
Dieselmotors sowie Abgasreiniger für ein solches Verfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entgiftung der Abgase eines Dieselmotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Abgasreiniger für ein solches Verfahren. Diesel engine and exhaust gas purifier for such a method The invention relates to a method for detoxifying the exhaust gases of a diesel engine according to the preamble of claim 1 and an exhaust gas cleaner for such a method.
In der deutschen Patentanmeldung P 27 44 615.7-13 wurde vorgeschlagen, zum Entgiften der Abgase und Nutzbarmachen der Abwärme eines als Antrieb für eine Heizungs-Wärmepumpenanlage benutzten Dieselmotors die Motorabgase zunächst durch Abgabe eines Teils ihres Wärmeinhalts an den Heizungskreislauf und dann durch Trennwand-Wärmetausch mit einem als Wärmequelle für den Verdampfer der Wärmepumpenanlage dienenden Wasserspeicher, dem auch Wärme durch umgebende Wärmequellen zugeführt wird und der auf einem niedrigen Temperaturniveau nahe 00 C steht, zu kühlen. Eine Wärmepumpenanlage mit einem solchen auf einem niedrigen Temperaturniveau nahe 0° C stehenden Wasserspeicher ist in der DE-AS 26 34 233 beschrieben, auf die zur näheren Erläuterung dieser Wärmepumpenanlage verwiesen wird. Durch den Trennwand-Wärmetausch der Motorabgase mit dem Wasserspeicher erfolgt eine drastische Abkühlung dieser Motorabgase bis auf etwa 5 bis 200C, wodurch die kondensierbaren Anteile in den Motorabgasen kondensieren und Schadstoffe im gebildeten Kondensat gelöst werden. In the German patent application P 27 44 615.7-13 it was proposed to detoxify the exhaust gases and make the waste heat usable as a drive for one Heating heat pump systems used the diesel engine to initially pass through the engine exhaust gases Release of part of their heat content to the heating circuit and then through partition wall heat exchange with a water storage tank serving as a heat source for the evaporator of the heat pump system, which is also supplied with heat from surrounding heat sources and which is at a low level Temperature level is close to 00 C to cool. A heat pump system with one of these at a low temperature level near 0 ° C standing water storage is in the DE-AS 26 34 233 described on the for a more detailed explanation of this heat pump system is referred. Through the partition wall heat exchange of the engine exhaust gases with the water storage tank there is a drastic cooling of these engine exhaust gases down to about 5 to 200C, whereby the condensable fractions in the engine exhaust condense and pollutants in the formed condensate can be dissolved.
Eine Abgasreinigung in Verbindung mit einem Kraftfahrzeugmotor ist aus der DE-OS 21 49 506 bekannt. Die hier vorgesehene Abgasreinigung beruht auf dem Prinzip der plötzlichen adiabatischen Volumenvergrößerung der Motorabgase zwecks Herabsetzung der Abgastemperatur auf den kritischen Punkt, um Kondensieren der im Motorabas enthaltenen Wasserpartikel an den als Kern dienenden feinen Rußteilchen und in Lösunggehen anderer giftiger Abgasbestandteile zu bewirken. Exhaust gas cleaning in connection with a motor vehicle engine is from DE-OS 21 49 506 known. The exhaust gas cleaning provided here is based on the principle of the sudden adiabatic increase in volume of the engine exhaust gases for the purpose Reduction of the exhaust gas temperature to the critical point in order to condense the im Motorabas contain water particles on the fine soot particles serving as the core and dissolving other toxic exhaust gas components.
Nach der Zeitschrift "Öl + Gasfeuerung" 12/1976, Seite 676, erfolgt bei einem als Antrieb ftjr eine IIeizungs-Wärmepumpenanlage benutzten Dieselmotor die Abgasreinigung dadurch, daß die Mo-torabgase durch den Feuchtigkeitsnebel einesthassen Abgaswäschers" geschickt werden, damit Schadstoffe in den Abgasen im Feuchtigkeitsnebel in Lösung gehen. According to the magazine "Öl + Gasfeuerung" 12/1976, page 676, takes place in a diesel engine used to drive a heating / heat pump system the exhaust gas purification by the fact that the engine exhaust gases hate through the moisture mist Exhaust gas scrubber "are sent so that pollutants in the exhaust gases in the moisture mist go into solution.
Die beschriebenen Verfahren zur Abgasreinigung arbeiten insofern noch unvollkommen, als die in den Motorabgasen enthaltenen Sclladstoffe nicht in der angestrebten Vollständigkeit in gebildetem Abgaskondensat bzw. in dem Feuchtigkeitsnebel niedergeschlagen werden. The described methods for exhaust gas cleaning work in this respect still imperfect when the pollutants contained in the engine exhaust gases are not in the desired completeness in the exhaust gas condensate formed or in the moisture mist get knocked down.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entgiftung der Abgase eines Dieselmotors weiter zu Der bessern und insbesondere Ruß- und Teerpartikel sowie sonstige Schadstoffe in den Motorabgasen im wesentlichen vollständig niederzuschlagen. The present invention is based on the object of detoxification the exhaust gases of a diesel engine continue to improve and especially soot and tar particles as well as other pollutants in the engine exhaust gases substantially completely precipitate.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäßen mit dem Verfahren nach Anspruch 1 bzw. mit einem Abgasreiniger nach Anspruch 6 gelöst. Weiterbildung:en der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. This object is achieved according to the invention with the method according to claim 1 or solved with an exhaust gas cleaner according to claim 6. Further development: s of the invention are described in the subclaims.
Nach der Erfindung werden beispielsweise bei einem als Antrieb für eine Heizung-Wärmepumpenanlage benutzten Dieselmotor gemäß deutscher Patentanmeldung P 27 44 615.7 die durch den Trennwand-Wärmetausch mit dem Wasserspeicher gekühlten Motorabgase einer anschliessenden Wäsche unterzogen. Hierzu werden die Motorabgase durch zumindest einen hermetisch verschlossenen Behälter geleistet, in dem sich Abgaskondensat ansammelt. Die Motorabgase werden unterhalb des Flüssigkeitsspiegels eingeleitet und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ab zogen. Solange das Abgaskondensat in dem Behälter im wesentlichen "klares" Wasser ist, bleibt nur wenig Ruß in diesem hängen, da die "fetten" Hußteilchen und Wasser sich gegenseitig abs-tossen. Die Folge ist, daß die Motorabgase zu- nächst noch einen ziemlich hohen Rußgehalt haben. Im Gegensatz zum Verhältnis von Wasser zu Ruß haben aber die Rußteilchen untereinander eine sehr gute Haftung, so daß, wenn sich im Laufe der Zeit das anfänglich klare Wasser mit Rußteilchen anreichert, die immer größer werdende Rußkonzentration dafür sorgt, daß wiederum ein immer größerer Anteil der in den durchströmenden Motorabgasen enthaltenen Rußpartikel an den schon im Wasser befindlichen Rußmengen anhaftet. Auf diese Weise wird beim Überschreiten einer "kritischen" Menge von bereits im Wasser enthaltenen Rußteilchen das Niederschlagen der nachströmenden Rußteilchen so vollkommen erfolgen, daß im wesentlichen kein Ruß mehr in den so gereinigten Motorabgasen enthalten bleibt. Auch sonstige in den Motorabgasen enthaltenen Schad stoffe werden bei weiterem Fortschreiten des Vorgangs im wesentlichen vollständig durch die Wäsche niedergeschlagen werden. According to the invention, for example, as a drive for a heating-heat pump system used diesel engine according to German patent application P 27 44 615.7 those cooled by the partition wall heat exchange with the water storage tank Subsequent scrubbing of engine exhaust gases. This is done by the engine exhaust done by at least one hermetically sealed container in which Accumulates exhaust condensate. The engine exhaust gases are below the liquid level initiated and withdrawn from above the liquid level. As long as the exhaust condensate If there is essentially "clear" water in the container, little soot will remain in it hang, because the "fat" particles of hosing and water rush off each other. the The result is that the engine exhaust next a pretty high one Have soot content. In contrast to the ratio of water to soot, however, the soot particles have each other a very good adhesion, so that if over time this is initially clear water enriched with soot particles, the increasing soot concentration ensures that, in turn, an ever larger proportion of the engine exhaust gases flowing through it contained soot particles adheres to the amount of soot already in the water. In this way, when a "critical" amount of already im Soot particles contained in water cause the following soot particles to precipitate done so perfectly that there is essentially no soot left in the cleaned Engine exhaust remains contained. Also other damage contained in the engine exhaust substances become essentially complete as the process proceeds being knocked down by the laundry.
Um das mit Schadstoffen angereicherte Abgaskondensat in die gemeindliche Kanalisation abführen zu können, kann es zweckmäßig sein, insbesondere den piI-Wert des Abgaskondensatszu messen und zu steuern, indem beispielsweise in den Reinigungsbehälter Kalksteinbrocken eingegeben oder sonstige Neutralisierungschemikalien zugeleitet werden. To get the exhaust gas condensate enriched with pollutants into the municipality To be able to discharge the sewerage system, it can be useful, especially the piI value to measure and control the exhaust gas condensate, for example in the cleaning tank Lumps of limestone entered or other neutralizing chemicals fed in will.
Die durch den Wasserspeicher der Wärmepumpenanlage gekühlten Motorabgase sollen durch den nachgeschalteten Abgasreiniger nicht wieder erwärmt werden, um das Niederschlagen der kondensierbaren Anteile und sonstiger Schadstoffe in den Motorabgasen nicht zu beeinträchtigen. S5 ist deshalb vorteilhaft, den Reinigungsbehälter in kühler Umgebung aufzustellen, zweckmäßig in unmittelbarer Nachbarschaft des auf einem niedrigen Temperaturniveau nahe 0°C befindlichen Wasserspeichers. The engine exhaust gases cooled by the water storage tank of the heat pump system should not be reheated by the downstream exhaust gas cleaner in order to the precipitation of the condensable components and other pollutants in the Not affecting engine exhaust. S5 is therefore advantageous to use the cleaning container set up in a cool environment, expediently in the immediate vicinity of the at a low temperature level close to 0 ° C.
Eine Verbesserung der Reinigungswirkung läßt sich erzielen, wenn anstelle eines einzigen eine Reihe hintereinandergeschalteter Reinigungsbehälter vorgesehen wird. Die äeweils oberhalb des- Flüssigkeitsspiels eines vorherigen Behälters abgezogenen Motorabgase werden unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des nachfolgenden Reinigungsbehälters eingeleitet. An improvement in the cleaning effect can be achieved if instead of a single one, a series of cleaning containers connected in series is provided. The each above the fluid clearance of a Engine exhaust gases drawn off from the previous container are below the liquid level of the subsequent cleaning tank initiated.
Lediglich beim letzten Behälter kann es zweckmäßig sein, die Motorabgase oberhalb des Flüssigkeitsspiegels zuzuführen, damit nicht durch Aufwühlen des Abgaskondensatserneut Schadstoffe austreten können. Die einzelnen Reinigungsbehälter sind durch Überläufe untereinander verbunden, wobei der Überlauf des letzten Reinigungsbehälters zur Kanalisation führt.Only in the case of the last container can it be useful, the engine exhaust gases to be added above the liquid level so that the exhaust gas condensate is not stirred up again Pollutants can escape. The individual cleaning containers are due to overflows connected to each other, with the overflow of the last cleaning tank for Sewerage leads.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgasreinigers in Verwendung mit einem als Antrieb für eine Heizungs-Wärmepumpenanlage benutzten Dieselmotors nach deutscher Patentanmeldung P 27 44 615.7 wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnung näher beschrieben, die eine schematische Darstellung eines solchen Abgasreinigers zeigt. An embodiment of an exhaust gas cleaner according to the invention in Use with a diesel engine used to drive a heating heat pump system according to German patent application P 27 44 615.7 is attached below with reference to The drawing is described in more detail, which is a schematic representation of such an exhaust gas cleaner shows.
Der dargestellte Abgasreiniger setzt sich aus drei hintereinander geschalteten Reinigungsbehältern 1,2 und 3 zusammen. Die Reinigungsbehälter sind durch Überläufe 4 und 5 miteinander verbunden, während ein Überlauf 6 vom letzten Behälter 3 zur gemeindlichen Kanalisation 7 führt. Der Überlauf 6 des letzten Reinigungsbehälters 3 mündet nahe dem Behälterboden und mit seiner höchsten Stelle 6' liegt er oberhalb der Überläufe 4 und 5 der vorherigen Reinigungsbehälter 1 bzw. 2, so daß der Flüssigkeitsspiegel des Abgaskondensats in den Reinigungsbehältern oberhalb der Einmündungsöffnung der Überläufe 4, 5 liegt und damit keine Motorabgase im Kurzschluß entweichen können. The exhaust gas cleaner shown consists of three in a row switched cleaning tanks 1, 2 and 3 together. The cleaning containers are connected by overflows 4 and 5, while an overflow 6 from the last Container 3 leads to municipal sewer system 7. The overflow 6 of the last cleaning container 3 opens near the bottom of the container and its highest point 6 'is above it the overflows 4 and 5 of the previous cleaning tank 1 and 2, respectively, so that the liquid level of the exhaust gas condensate in the cleaning container above the opening of the Overflows 4, 5 and so no engine exhaust gases can escape in the short circuit.
Eine Motorabgasleitung 8, die durch den auf einem niedrigen Temperaturniveau nahe 0°C stehenden Wasserspeicher 9 der (nicht dargeste1lte Wärmepumpenanlage verlegt ist, führt in den ersten Reinigungsbehälter 1, wo sie unterhalb des slüssigkeitsspiegels 10 nahe dem Bebälterboden 11 mündet. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 10 nahe dem Behälterdeckel 12 dieses ersten Reinigungsbehälters 1 mündet eine Motorabgas-Abführleitung 13, die zur Motorabgas-Zuführleitung 24 des zweiten Behälters 2 wird. Diese Zuführleitung 14 mündet wiederum unterhalb des Flüssigkeitsspiegels s 15 nahe dem Behälterboden 16. Die Motorabgas-Abführleitun ig 17 des zweiten Behälters 2 schließt nahe dem Behälterdeckel 13 an und mündet als Motorabgas-Zuführleitung 19 in den dritten Behälter 3 dicht über der Flüssigkeitsoberfläche 20. Aus dem dritten SE3ehälter 3 werden die fast vollständig gereinigten Motorabgase durch die nahe dem Behälterdeckel 21 mündende Abgasleitung 22 ins Freie abgegeben. An engine exhaust pipe 8, which by the at a low temperature level near 0 ° C water storage tank 9 of the (not shown heat pump system) relocated is, leads into the first cleaning container 1, where it is below the liquid level 10 opens near the container bottom 11. Above the liquid level 10 near the Container lid 12 this first cleaning container 1 opens a Engine exhaust gas discharge line 13 leading to the engine exhaust gas supply line 24 of the second container 2 will. This feed line 14 in turn opens below the liquid level s 15 near the container bottom 16. The engine exhaust gas discharge line 17 of the second container 2 connects close to the container cover 13 and opens out as an engine exhaust gas feed line 19 into the third container 3 just above the liquid surface 20. From the third SE3ehälters 3 are the almost completely cleaned engine exhaust gases by the close the container lid 21 discharged exhaust pipe 22 into the open.
Durch die t-iederscll } e von Schadstoffen wird das Abgaskondensat in den Behältern 1,2 und 3 sauer, weshalb zu Neutrali sati ons zwecken in die Behälter Kalksteinbrocken 23 eingegeben werden. Um das mit niedergeschlagenen Schadstoffen angereicherte Abgaskondensat unbedenklich in die Kanalisation 7 abführen zu können, kann es auch notwendig werden, weitere Zusatzstoffe z.B. durch einen ventilgesteuerten Zufluß 25 am Behälter 1 einzugeben. Die Dosierung der Zusatzstoffe erfolgt vorteilhaft durch eine insbesondere auf den pH-Wert des Abgaskondensats im letzten Behälter . ansprechende Meßelektrode 24. The exhaust gas condensate is created by the lowering of pollutants in the containers 1, 2 and 3 acidic, which is why for neutralization purposes in the containers Limestone chunks 23 are entered. About that with precipitated pollutants to be able to safely discharge enriched exhaust gas condensate into the sewer system 7, It may also be necessary to add further additives, e.g. by means of a valve-controlled Enter inflow 25 on container 1. The dosage of the additives is advantageous by one in particular on the pH value of the exhaust gas condensate in the last container . responsive measuring electrode 24.
Claims (12)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OAP | Request for examination filed | ||
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8131 | Rejection |