DE3822157A1 - Verfahren zur reinigung der abgase von dieselmotoren - Google Patents

Verfahren zur reinigung der abgase von dieselmotoren

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Description

Beschreibung: Verfahren der Beladung und Regenerierung eines den chemischen und thermischen Einflüssen von Motorabgasen gegenüber resistenten, einfachen Filters und unschädliche Verbrennung der zurückgehaltenen Schadstoffpartikel im Motor selbst.
Zweck: Mit dem Verfahren sollen Rußpartikel aus den Abgasen von Motoren entfernt werden.
Stand der Technik: Bisher findet eine Entfernung von einmal während der Verbrennung entstandenem Ruß aus dem Abgas nicht statt. Diskutiert werden jedoch zur Zeit Filter im Abgas, die entweder mittels einer katalytischen Beschichtung oder durch externe Wärmezufuhr periodisch frei gebrannt werden.
Kritik am Stand der Technik: Katalytische Beschichtungen sind teuer und arbeiten unter den Bedingungen von Dieselabgasen mit den darin enthaltenen Feststoffen diskontinuierlich und nicht mit dem gewünschtem hohen Reinigungseffekt. Der Rußabbrand erfolgt unter teilweise zerstörerisch hoher Temperaturentwicklung. Die Porosität und damit die Rückhalte-Charakteristik des Filters verändert sich und der Strömungswiderstand nimmt zu. Externe Wärmezufuhr erfordert hohen technischen Aufwand.
Aufgabe: Mit diesem Verfahren sollen staubförmige Schadstoffe aus Motorabgasen zurückgehalten und unschädlich gemacht werden.
Erzielbare Vorteile: Mit geringem technischen Aufwand wird die bestimmungsgemäße Aufgabe erfüllt. Luftfilter und Abgasschalldämpfer werden in der üblichen Form nicht mehr benötigt. Die Strömungswiderstände dieser Bauteile können von der hier vorgeschlagenen Filteranlage aufgezehrt werden.
Funktionsablauf: Ein Filter wird wechselnd dem Abgasstrom und dem Verbrennungsluftstrom ausgesetzt. Dazu ist das Filter im beruhigten Abgasstrom von einer Seite so anzuströmen, daß die Rußpartikel in den Poren des Filters zurückgehalten werden. Danach wird das Filter in der nun entgegengesetzt strömenden Verbrennungsluft wieder sauber gesaugt. Mit der Verbrennungsluft gelangt der Ruß in den Motor um dort in dem anschließenden Verbrennungstakt mit verbrannt zu werden. Ein veränderter Strömungswiderstand und der steigende Luftbedarf machen ggf. eine Gemischaufladung erforderlich.
Erläuterung eines Funktionsprinzips: Abgas und Verbrennungsluft werden durch zwei Doppelrohre auf ein zylindrisches, vorzugsweise axial durchströmbares und langsam um seine Achse drehendes Filter 3) geführt. Durch die Rotation werden die einzelnen Filtersegmente kontinuierlich durch die verschiedenen, entgegengesetzt gerichteten und separat geführten Medienströme gedreht. Während ein Filterteil im Abgasstrom 1) verweilt wird es an der Seite A) mit Rußpartikeln beladen. Mit fortschreitender Drehung gelangt das beladene Filtersegment, vorbei an einer die Medienströme trennenden und abdichtenden Zwischenwand in den Bereich der Verbrennungsluft 2), welche nun aus entgegengesetzter Richtung durch die Filterporen strömt und die Rußpartikel wieder entfernt. Mit dieser Luft gelangt der Ruß in den Motor und wird dort verbrannt. Gleichzeitig wird der in der Verbrennungsluft enthaltene Straßenstaub auf der Filterseite B) aufgefangen (um später von den gereinigten Abgasen wieder ausgetrieben zu werden). (Siehe Fig. 1) .

Claims (5)

1. Verfahren zur Reinigung der Verbrennungsprozeß-Abgase von brennfähigen, staubförmigen Verbrennungsrückständen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter oder ein anderes geeignetes Materialgebilde mit feinen porigen Kanälen und einer großen spezifischen Oberfläche abwechselnd erst von einer Seite mit dem zu reinigenden Abgastrom derart durchströmt wird, daß die darin enthaltenen Rußpartikel zurückgehalten werden. Anschließend wird das Filter/Filtersegment der Verbrennungsluft ausgesetzt, wo der Ruß unter Einwirkung der nun von der anderen Filterseite zum Motor hin strömenden Verbrennungsluft wieder aus dem Filter abgesaugt und verbrannt wird. Während die Verbrennungsluft das Filter/Filtersegment durchströmt, wird gleichzeitig der Straßenstaub zurückgehalten, der später von den gereinigten Abgasen wieder ausgetrieben wird. Gleichzeitig soll mit der Einschaltung des Filters in die beiden Medienströme ein Dämpfungseffekt des Abgasschalls verbunden sein, der die üblichen Schalldämpfer ganz oder teilweise ersetzt und das Frischluftfilter überflüssig macht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Filter über entsprechenden Steuerklappen alternierend mit dem Abgas- bzw. Verbrennungsluftstrom beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter zylindrisch ausgeführt ist, um die Drehachse drehbar gelagert ist, vorzugsweise axial durchlässig ist, schräg oder verdrallt angeströmt wird oder ein derart ausgebildetes Anströmprofil hat, daß unter dem Einfluß der durchströmenden Medien ein Drehimpuls zur Drehung des Filters entsteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter ein turnusmäßig auszutauschendes Verschleißteil ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhaltesystem als Vorfilter und Grobstaubabscheider eingesetzt wird und die feinsten Partikel in einem nachgeschalteten Feinstfilter und katalytischer Beschichtung verbrannt werden.
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