DE3930748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischung, die zum Abbrennen von Ruß geeignet ist, der auf einem Abgasfilter einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise einer Dieselbrennkraftmaschine abgeschieden ist.

Wie allgemein bekannt ist, ist der Betrieb insbesondere von Dieselmotoren mit der Emission von Rußpartikeln verbunden. Aus Gründen des Umweltschutzes ist es deshalb erforderlich, die Rußpartikel durch ein geeignetes Filtermittel aus dem Abgasstrom herauszufiltern. Geeignet hierzu sind Schichtfil­ ter bzw. Filterkerzen mit einem dreidimensionalen Schicht­ aufbau aus Fasermaterial, insbesondere Mineralfasern. Dieses Filtermittel wird jedoch während des Betriebes des Motors durch den abgeschiedenen Ruß allmählich zugesetzt, so daß immer wieder eine Regeneration des Filters nötig ist. Diese Regeneration kann während oder außerhalb des Betriebs des Dieselmotors durch die Verbrennung des Rußes vollzogen wer­ den. Dabei wird die Rußverbrennung üblicherweise durch die Zugabe bzw. das Zudosieren von geeigneten Additiven durchge­ führt, die die Zündtemperatur des Rußes herabsetzen bzw. die Rußverbrennung aufrechterhalten.

So werden gemäß der DE-OS 31 11 228 und der DE-OS 33 25 391 Kupfer(I)-Chlorid bzw. eine Mischung von Kupfer(I)-Chlorid mit Ammoniumnitrit als Additive zur Reduzierung der Zündtem­ peratur verwendet. Eine Zugabe von Kupferperchlorat als Oxi­ dationsmittel zur Rußverbrennung schlägt die DE-OS 34 36 351 vor. Die mit der Verwendung dieser chlorhaltigen Additive verbundenen Korrosions- und Umweltprobleme haben jedoch die Verwendung und Entwicklung anderer Zusatzstoffe nötig ge­ macht.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE-OS 38 21 143 beschreibt ein Verfahren zum Abbrennen von Ruß, der insbesondere auf dem Abgasfilter eines Dieselmotors abgeschieden ist, bei dem als Additiv ein zur Komplexbildung mit einem Metall fähiger organischer Komplexbildner und/oder eine metallorganische Komplexverbindung des Metalls mit dem organischen Komplex­ bildner verwendet wird. Dabei kann es sich bei dem Metall vorzugsweise um Kupfer und bei dem organischen Komplexbild­ ner insbesondere um Acetylaceton handeln. Das Kupferacetyl­ acetonat, das nach der DE-OS 38 21 143 in einer zum Ersatz des Kupfers auf dem Filter erforderlichen Menge in das Ace­ tylaceton zugegeben wird, ist beim Betrieb des Motors auf­ grund der damit verbundenen Erwärmung im Acetylaceton ge­ löst. Bei der Abkühlung des Motors, insbesondere nachts kann das Kupferacetylacetonat jedoch unter Bildung von groben Kristallen wieder aus der Lösung ausfallen. Diese Kristalle lösen sich bei einer neuerlichen Inbetriebnahme des Motors nicht immer vollständig auf. Darüber hinaus können sie zu Verstopfungen innerhalb des Dosiersystems für das Additiv führen, insbesondere zu einer Verstopfung der Dosierdüse.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die mit den Additiven des Standes der Technik verbundenen Schwierigkeiten zu über­ winden. Dabei soll jederzeit eine zuverlässige Rußverbren­ nung gewährleistet sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Mischung, die Acetylaceton und Kupfer in Form eines heterogenen Fest- Flüssig-Systems enthält, und bei der das in der Mischung vorhandene Kupfer mindestens teilweise in feinstverteilter, unlöslicher Form suspendiert in flüssigem Medium vorliegt. Das flüssige Medium besteht vorzugsweise im wesentlichen aus Acetylaceton. Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mischung ist gegeben, wenn das in der Mischung vorhandene Kupfer im wesentlichen vollständig in Form eines Salzes, insbesondere zweiwertigen Salzes, mindestens einer Carbonsäure vorliegt, wobei die Carbonsäure ggf. substituiert sein kann. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Mischung so zusammengesetzt ist, daß die kupferhaltigen Bestandteile im wesentlichen vollständig in ungelöster Form in der Mischung, insbesondere in flüssigem Medium vorhanden sind. Da die kupferhaltigen Bestandteile im flüssigen Medium zu einem gewissen Grad löslich sein können, kann ein Anteil dieser Bestandteile auch in gelöster Form in der Mischung vorliegen. Üblicherweise ist dieser Anteil im Verhältnis zu den unlöslichen Mengen gering. Die erfindungsgemäßen Mischungen vermeiden die Schwierigkeiten, die bei den Additiven des Standes der Technik auftreten. Die Form, in der die Mischung vorliegt, ist von der Temperatur der Mischung bzw. der Umgebung in weiten Grenzen unabhängig. Die feine Verteilung der Feststoffe in der Mischung bleibt aufrechterhalten, eine Vergröberung der Feststoffteilchen, insbesondere durch Temperaturschwankungen, findet nicht statt. Sie bleiben düsengängig. Die in der Mischung vorhandenen feinverteilten, unlöslichen Feststoffe machen eine zuverläs­ sige Rußverbrennung möglich. Darüber hinaus erfolgt die Ver­ brennung bei Verwendung der Salze der Carbonsäuren im we­ sentlichen rückstandsfrei.

Die erfindungsgemäße Mischung ist insbesondere unter Verwen­ dung von Acetylaceton, Kupferacetylacetonat und mindestens einer ggf. substituierten Carbonsäure hergestellt.

Die in fester Form vorliegenden Teilchen weisen bevorzugt eine Teilchengröße von größer als 10^-8 cm bis ca. 10^-3 cm und insbesondere von größer als 10^-5 bis ca. 10^-3 auf. Be­ sitzen die Teilchen eine Größe zwischen 10^-8 cm und 10^-5 cm, kann man von einer kolloiden Lösung sprechen, besitzen sie eine Größe von größer als 10^-5 cm, kann die Mischung als Suspension bezeichnet werden. Eine typische erfindungsgemäße Mischung ist schwach trüb. Üblicherweise bildet sich kein Bodensatz, und die in fester Form vorliegenden Teilchen kön­ nen mit dem bloßen Auge kaum noch erkannt werden. Durch Zu­ gabe der Carbonsäure zu einer Lösung von Kupferacetylace­ tonat in Acetylaceton können suspendierbare Teilchen mit engem Korngrößenbereich erhalten werden.

Die nach der Erfindung verwendete Carbonsäure kann eine ggf. substituierte mehrbasige, insbesondere zweibasige Carbon­ säure sein. Dabei sind gesättigte und ungesättigte Dicarbon­ säuren verwendbar. Geeignete Substituenten sind insbesondere die Hydroxygruppe, die Ketogruppe und niederes Alkyl (C₁- C₅), wobei Hydroxygruppen bevorzugt sind. Die Carbonsäure ist vorzugsweise nur aus C-, H-, und O-Atomen zusammenge­ setzt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mischung liegt dann vor, wenn die Carbon­ säure Oxalsäure ist. Ist die Carbonsäure Oxalsäure, bildet sich eine stabile Mischung, in der die kupferhaltigen Be­ standteile besonders fein verteilt sind. Dadurch ist eine solche Mischung zum Abbrennen von Ruß bevorzugt geeignet.

Der Kupfergehalt der Mischung (berechnet als Kupfer) kann zwischen 0,01 und 10 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, liegen. Dabei ist ein Kupfergehalt von 0,1 bis 1 Gew.% bevorzugt. Es ist nach der Erfindung bevorzugt, wenn im wesentlichen das gesamte in der Mischung vorhandene Kup­ fer in Form von Kupferoxalat vorliegt. Ist dies der Fall, beträgt der Kupferoxalatgehalt der Mischung bevorzugt 0,3 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.

Es ist vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Mischung unter Verwendung von im wesentlichen stöchiometrischen Mengen an Kupferacetylacetonat und Carbonsäure hergestellt ist. Dies bedeutet, daß die Mischung üblicherweise aus den gleichen molaren Mengen an Kupferacetylacetonat und Carbonsäure her­ gestellt ist. Es kann weiterhin zweckmäßig sein, einen Über­ schuß an Carbonsäure gegenüber Kupferacetylacetonat von bis zu 10 % der stöchiometrischen Menge bei der Herstellung der Mischung zu verwenden.

In Weiterbildung kann die Mischung zusätzlich einen Stabi­ lisator enthalten. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Mischung unter zusätzlicher Verwendung vorzugsweise eines die Verbrennung fördernden Additivs, insbesondere Nitrocellulose, hergestellt ist. Dabei kann die Nitrocellu­ lose gleichzeitig eine Stabilisatorwirkung für die Suspen­ sion besitzen. Die Verwendung eines Stabilisators ist vor allen Dingen dann zweckmäßig, wenn die Mischung kurzfristig oder auch über einen längeren Zeitraum niedrigen Temperatu­ ren, beispielsweise unter 0°C, ausgesetzt ist. Bei solchen Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen unterhalb von -24°C verfestigt sich das in der Mischung enthaltene Ace­ tylaceton. Bei einer späteren Temperaturerhöhung bzw. beim Auftauen der Mischung kann durch die Zugabe eines geeigneten Stabilisators, wie insbesondere Nitrocellulose, eine Ent­ mischung verhindert werden. Darüber hinaus kann die zugesetzte Nitrocellulose die Rußverbrennung unterstützen.

Als Nitrocellulose werden allgemein die Salpetersäureester der Cellulose bezeichnet. Die Nitrocellulose wird durch Ver­ esterung von Cellulose mit Salpetersäure hergestellt. Nach der Erfindung kann eine Nitrocellulose verwendet werden, deren Stickstoffgehalt zwischen 8,0 und 13,4 Gew.% Stick­ stoff beträgt. Dabei ist der Wert von 13,4 Gew.% der maxi­ male Stickstoffgehalt, der praktisch erreichbar ist. Insbe­ sondere ist eine Mischung nach der Erfindung bevorzugt, bei der der Stickstoffgehalt der Nitrocellulose zwischen 10,0 und 13,0 Gew.% beträgt. Weiter ist innerhalb dieses Bereichs die Verwendung einer Nitrocellulose, der sog. Collodiumwolle bevorzugt, die einen Stickstoffgehalt in der Regel zwischen 11,0 und 12,3 Gew.% aufweist. Die Verpuffungstemperatur der nach der Erfindung verwendbaren Nitrocellulose liegt übli­ cherweise zwischen 170 und 180°C. Die Verwendung von Collo­ diumwolle ist deshalb bevorzugt, da bei einer Nitrocellulose mit Stickstoffgehalten größer als 12,3 Gew.% besondere ge­ setzliche Sicherheitsbestimmungen erfüllt werden müssen. Dessen ungeachtet ist eine solche Nitrocellulose jedoch ohne weiteres in einer erfindungsgemäßen Mischung verwendbar.

Die Nitrocellulose ist in der Mischung zweckmäßig in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.% vorhanden. Dabei ist der Ni­ trocellulosegehalt der Mischung als trockene Nitrocellulose berechnet und auf das Gesamtgewicht der Mischung bezogen. Der bevorzugte Nitrocellulosegehalt der Mischung (berechnet als trockene Nitrocellulose) beträgt, bezogen auf das Ge­ samtgewicht der Mischung, von 1 bis 6, insbesondere von 4 bis 6 Gew.%. Ein Nitrocellulosegehalt von größer als 10 Gew.% ist weniger vorteilhaft, da eine Mischung mit die­ sem Nitrocellulosegehalt eine unerwünscht hohe Viskosität aufweisen kann.

Die Mischung kann zusätzlich geringe Mengen an Wasser ent­ halten. Diese Wassermenge kann zwischen 0 und 3 Gew.%, bezo­ gen auf das Gesamtgewicht der Mischung, betragen. Dabei kann das Wasser durch die verwendeten Chemikalien zufällig oder durch eine gezielte Zugabe in die Mischung gelangen. So kann beispielsweise die zur Herstellung der Mischung verwendete Carbonsäure in einer wasserhaltigen Form, insbesondere kri­ stallwasserhaltigen Form, eingesetzt werden, oder die verwen­ deten Stabilisatoren, wie beispielsweise die Nitrocellulose, können Restmengen an Wasser enthalten. Eine gezielte Zugabe von Wasser kann erwünscht sein, um die Viskosität der Mi­ schung zu steuern, insbesondere zu senken. So kann es nötig sein, die Viskosität der Mischung auf einen Wert kleiner als 15 cP einzustellen, um eine gute Dosierung der Mischung beim Abbrennen des Rußes zu ermöglichen. In einem solchen Fall kann die Viskosität der Mischung durch die Zugabe von Wasser auf einen Wert von beispielsweise 5 cP erniedrigt werden. Außerdem kann die Mischung noch weitere Zusatzstoffe, die die Verbrennung fördern, enthalten. Solche Zündhilfsmittel bzw. Sauerstoffspender dienen ebenfalls zum Absenken der Zündtemperatur und der Aufrechterhaltung der Verbrennung.

Die beschriebenen Mischungen eignen sich insbesondere zum Abbrennen von Ruß, der auf einem Abgasfilter einer Brenn­ kraftmaschine, vorzugsweise eines Dieselmotors, abgeschieden ist. Bei dem Abgasfilter handelt es sich dabei um ein übli­ ches, zu diesem Zweck verwendetes Abgasfilter, das bei­ spielsweise aus gewickelten Mineralfasern besteht. Die Fa­ sern können vorzugsweise aus Bor-Aluminium-Silikaten auf­ gebaut sein. Auf dem Abgasfilter kann sich beispielsweise Kupfer vorzugsweise in Form eines seiner Oxide und/oder eines Salzes einer nach der Erfindung verwendbaren Carbon­ säure befinden. Auf dem Abgasfilter wird der sich im Abgas­ strom befindende Ruß abgeschieden und vorzugsweise nach be­ stimmten Intervallen verbrannt. Der Abbrennvorgang kann ins­ besondere ab einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Druck vor und nach dem Filter und bei einer zur Verbrennung ausreichenden Temperatur eingeleitet werden. Die Einleitung der Verbrennung erfolgt vorzugsweise durch das Zugeben bzw. Zudosieren der erfindungsgemäßen Mischung. Das sich in der Mischung befindende Acetylaceton aktiviert das auf den Fasern des Abgasfilters vorhandene Kupfer und entzündet den sich dort befindenden Ruß (Kohlenstoff). Die sich in der Mischung befindenden kupferhaltigen Bestandteile, insbeson­ dere das Salz der erfindungsgemäß verwendbaren Carbonsäure, dienen dabei vorzugsweise zur Kompensation von Verlusten des sich auf dem Filtermittel befindenden Kupfers. Da beispiels­ weise Kupferacetylacetonat bereits bei einer Temperatur ab 180°C sublimiert, können Kupferverluste durch Austrag von Kupferacetylacetonat bereits vor dem Zünden der Verbrennung auftreten. Zusätzliche Kupferverluste sind auch während des Abbrennvorganges möglich. Die in der Mischung ggf. vorhan­ dene Nitrocellulose kann gleichzeitig als Stabilisator für die Mischung und zur Förderung der Verbrennung dienen.

Eine bevorzugte Mischung nach der Erfindung setzt sich ins­ besondere aus den folgenden Anteilen zusammen:

• - 0,1 bis 1 Gew.% Kupfer (berechnet als Kupfer), bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, mindestens teilweise in Form eines Salzes einer erfindungsgemäß verwendeten Carbonsäure, wobei das Kupfersalz in Form feinverteilter, unlöslicher Feststoffe in der Mischung vorliegt,
• - 2 bis 10 Gew.% Suspensionsstabilisator und/oder Verbren­ nungsadditiv, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, insbesondere Nitrocellulose,
• - 0,01 bis 3 Gew.% Wasser,
• - 0,1 bis 5 Gew.% Alkohol,
• - Rest Acetylaceton.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der Mischung. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Kupferacetylacetonat mit Acetylaceton gemischt wird und in die entstehende Lösung und/oder Suspension mindestens eine ggf. substituierte Carbonsäure sowie ggf. weitere Zu­ sätze zugegeben werden. Da die Löslichkeit des Kupfer-Car­ bonsäuresalzes vorzugsweise deutlich geringer ist als die von Kupferacetylacetonat, wandelt sich das Kupferacetylace­ tonat in das Carbonsäuresalz um. Nach einem bevorzugten Ver­ fahren wird als Carbonsäure Oxalsäure zugegeben. Durch die Zugabe von Oxalsäure wird eine besonders stabile Mischung erhalten, in der die kupferhaltigen Bestandteile sehr fein verteilt sind. Dabei kann die Oxalsäure insbesondere in einer wasserhaltigen Form wie beispielsweise als Oxalsäure- Dihydrat eingesetzt werden. Das dabei in der Mischung vor­ handene Wasser erniedrigt die Viskosität der Mischung und ermöglicht so eine besonders gute Dosierung der Mischung beim Abbrennen von Ruß. Es kann auch bevorzugt sein, daß die Mischung als im wesentlichen wasserfreie Mischung herge­ stellt wird. Dabei können dann wasserfreie Oxalsäure und andere wasserfreie Bestandteile im erfindungsgemäßen Verfah­ ren eingesetzt werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die verwendete Oxalsäure in feinkristalliner Form eingesetzt wird. Durch die Verwendung von feinkristalliner Oxalsäure kann die Feinheit der Verteilung der kupferhaltigen Bestand­ teile weiter gesteigert werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Zusatz Nitrocellulose zugegeben. Dabei kann die Nitrocellulose mindestens ein Anfeuchtungsmittel enthalten. Die Zugabe von Anfeuchtungsmitteln zur Nitrocel­ lulose ist vorgesehen, da Nitrocellulose in trockenem Zu­ stand Sprengstoffeigenschaften besitzt. Als Anfeuchtungsmit­ tel ist insbesondere ein niederer Alkohol und dabei bevor­ zugt Butanol enthalten. Die Nitrocellulose kann weiterhin Wasser enthalten, das beispielsweise aus dem Herstellungs­ prozeß der Nitrocellulose stammen kann oder der Nitrocellu­ lose als Anfeuchtungsmittel gezielt zugegeben ist. Der An­ feuchtungsgehalt der Nitrocellulose beträgt bevorzugt etwa 30 bis 40%.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren bildet sich eine stabi­ le kolloidale Lösung und/oder Suspension. Bei Vorliegen einer Suspension bleiben die ungelösten Bestandteile, vor­ zugsweise die kupferhaltigen Salze durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte in Form eines feinen Niederschlags in der Schwebe. Auch über einen längeren Zeit­ raum setzt sich kein Bodenkörper ab. Die Bildung einer sta­ bilen kolloidalen Lösung und/oder Suspension kann durch die Zugabe von Nitrocellulose unterstützt werden.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines Kup­ fersalzes einer Carbonsäure als Additiv beim Abbrennen von Ruß. Dabei kann die Carbonsäure ggf. substituiert sein, wie oben erläutert. Von den Kupfersalzen der Carbonsäuren ist Kupferoxalat bevorzugt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die ein­ zelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirk­ licht sein.

Beispiel 1

20 g feinteiliges Kupferacetylacetonat (Molekulargewicht 261,5) werden zu einem Liter Acetylaceton, entsprechend 972,8 g, zugegeben. Es bildet sich eine trübe Lösung, da sich bei Raumtemperatur nur ungefähr 10% des Kupferacetyl­ acetonats in Acetylaceton lösen. Zu der entstandenen Suspen­ sion werden anschließend 9,63 g Oxalsäure (in Form von fein­ teilig pulverisiertem Oxalsäure-Dihydrat, Molekulargewicht 126,1) und 78 g mit Butanol angefeuchtete Nitrocellulose zugegeben. Dabei entspricht die Menge von 78 g butanolfeuch­ ter Nitrocellulose einer Menge von 50 g trockener Nitrocel­ lulose und einer Menge von 28 g Butanol. Bei der verwendeten Nitrocellulose handelt es sich um eine sog. Lack- oder Col­ lodiumwolle mit einem Stickstoffgehalt zwischen 11,0 und 12,3 Gew.%. Eine solche Nitrocellulose entspricht in etwa Summenformeln zwischen C₆H₈N₂O₉ (11,11 Gew.% N) und C₆H_7,7N_2,3O_9,7 (12,23 Gew.% N). Während und nach der Zugabe der Oxalsäure und der Nitrocellulose wird die Mischung kräf­ tig gerührt. Es bildet sich eine leicht trübe Lösung, die eine grünliche Färbung zeigt. Auch bei längerem Stehenlassen bleibt die Suspension, in der die ungelösten Bestandteile sehr fein verteilt sind, stabil und es bildet sich kein Bo­ denkörper.

Unter der Voraussetzung, daß sich das Kupferacetylacetonat mit der zugegebenen Oxalsäure entsprechend der Reaktions­ gleichung

vollständig in Kupferoxalat umsetzt, ergibt sich für die Mischung die im folgenden aufgeführte Zusammensetzung:

Der Kupfergehalt der Mischung berechnet sich zu 0,45 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.

Die nach Beispiel 1 der Erfindung hergestellte Mischung ist zur Verbrennung von auf einem Abgasfilter abgeschiedenen Ruß besonders geeignet.

Beispiel 2

Entsprechend der Vorgehensweise in Beispiel 1 und unter Ver­ wendung der gleichen Substanzen werden 1 l Acetylaceton, 20 g Kupferacetylacetonat, 10,1 g Oxalsäure und 78 g mit Butanol angefeuchtete Nitrocellulose miteinander vermischt. Die zugegebene Oxalsäuremenge entspricht dabei einem Über­ schuß von ca. 5% gegenüber der Menge an Kupferacetylaceto­ nat. Es bildet sich ebenfalls eine leicht grünliche Lösung, die eine schwache Trübung aufweist.

Unter der Voraussetzung, daß die zugegebene Oxalsäure ent­ sprechend der folgenden Reaktionsgleichung

vollständig in Kupferoxalat umgewandelt wird, berechnet sich für die nach Beispiel 2 erhaltene Mischung die folgende Zu­ sammensetzung:

Der Kupfergehalt der Mischung berechnet sich zu 0,45 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.

Die erhaltene Mischung ist ebenfalls zur Verbrennung von auf einem Abgasfilter abgeschiedenen Ruß besonders gut geeignet.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die bei der Herstellung der Mischung ablaufenden Reaktionen nicht unbe­ dingt mit den in den Beispielen 1 und 2 angenommenen Reak­ tionsgleichungen übereinstimmen müssen. Die Erfindung umfaßt ausdrücklich alle Mischungen, die aus den in den Ansprüchen nach Art und Menge näher bestimmten Ausgangsstoffen herge­ stellt sind.

Beispiel 3

In Beispiel 3 ist eine Anwendungsmöglichkeit für die erfin­ dungsgemäßen Mischungen aufgezeigt.

Ein Dieselfahrzeug, insbesondere ein Dieselfahrzeug, das zur Personenbeförderung im öffentlichen Nahverkehr eingesetzt wird, weist zur Abscheidung des Rußes aus dem Abgasstrom ein Einkammer-Filter auf. Dabei ist das Filtermaterial der ein­ zelnen Filterkerzen mit Kupferoxid und/oder Kupferoxalat und/oder basischem Kupfercarbonat imprägniert bzw. beschich­ tet. Zu diesem Zweck wird das Filtermittel beispielsweise zur Abscheidung von Kupferoxid mit einer Kupfernitratlösung behandelt. Soll das Filtermittel mit Kupferoxalat impräg­ niert bzw. beschichtet werden, so wird es mit einer wäßrigen Lösung behandelt, in der sich Oxalsäure und feingemahlenes Kupfercarbonat befinden. Imprägnierungen bzw. Beschichtungen aus basischem Kupfercarbonat werden mit Hilfe einer Suspen­ sion von Kupfercarbonat in Wasser hergestellt.

Das Einkammer-Filter des Dieselfahrzeugs ist mit einer Do­ siereinrichtung versehen, die eine erfindungsgemäße Mischung wie zum Beispiel die Mischungen nach den Beispielen 1 und 2 enthalten kann. Während des Fahrbetriebs setzt sich das Fil­ termittel aufgrund des im Abgasstrom mitgeführten Rußes all­ mählich mit abgeschiedenem Ruß zu. Erreicht die Abscheidung ein bestimmtes Ausmaß bzw. ist insbesondere eine vorgegebene Druckdifferenz zwischen dem Druck vor und nach dem Filter erreicht, wird ein entsprechendes Signal an die Steuerung der Dosiereinrichtung weitergegeben. Nach Beendigung bzw. Unterbrechung des Fahrbetriebs wird bei einer Abkühlung des Filtermittels auf eine bestimmte Temperatur bzw. auf einen bestimmten Temperaturbereich (z.B. 150°C) automatisch eine Dosierung der Mischung auf das Filtermittel ausgeführt. Da­ durch, daß die Dosierung erst nach einer gewissen Abkühlung erfolgt, wird auch eine Sublimation kupferhaltiger Bestand­ teile, wie beispielsweise von Kupferacetylacetonat, vom Fil­ termittel verhindert. Wird nach einer gewissen Zeit der Fahrbetrieb wieder aufgenommen, wird bei Erreichen einer zur Verbrennung ausreichenden Temperatur die Rußverbrennung selbsttätig gezündet und unterhalten. Die Wiederaufnahme des Fahrbetriebs kann dabei nach kurzen oder längeren Wartezei­ ten, wie bereits nach kurzem Verweilen in einer Haltebucht, oder erst nach einigen Stunden, wie beispielsweise am näch­ sten Morgen, erfolgen. Voraussetzung für das Zünden der Ruß­ verbrennung ist, daß die Zündtemperatur erreicht wird. Die Rußverbrennung kann beispielsweise bei Erreichen einer Tem­ peratur von 250 bis 300°C erfolgen. Insbesondere erfolgt die Rußverbrennung bei Lastwechsel, da dann ein relativer Überschuß an Sauerstoff im Abgasstrom vorhanden ist. In Ab­ hängigkeit von den erreichbaren Temperaturen zur Zündung und von weiteren Betriebsbedingungen des Dieselfahrzeugs kann ggf. auch auf eine Zugabe von Nitrocellulose in die Mischung verzichtet werden.

Selbstverständlich sind die erfindungsgemäßen Mischungen auch für Dieselfahrzeuge geeignet, die Mehrkammerfilter zur Abscheidung des Rußes aus dem Abgasstrom aufweisen. Dann ist eine wechselweise Regeneration der einzelnen Filter während des Fahrbetriebs möglich.

Claims (23)

1. Mischung zum Abbrennen von auf einem Abgasfilter einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise einer Dieselbrennkraftmaschine, abgeschiedenem Ruß, enthaltend Acetylaceton und Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in Form eines heterogenen Fest-Flüssig-Systems vorliegt und das in der Mischung vorhandene Kupfer mindestens teilweise in feinverteilter, unlöslicher Form im flüssigen Medium suspendiert ist.

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Mischung vorhandene Kupfer im wesentlichen vollständig in Form eines Salzes mindestens einer ggf. substituierten Carbonsäure vorliegt.

3. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die kupferhaltigen Bestand­ teile im wesentlichen vollständig in ungelöster Form in der Mischung, insbesondere in flüssigem Medium vorlie­ gen.

4. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, her­ gestellt unter Verwendung von Acetylaceton, Kupferace­ tylacetonat und mindestens einer ggf. substituierten Carbonsäure.

5. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in fester Form vorliegende, insbesondere suspendierte, Teilchen eine Teilchengröße größer als 10^-8 cm bis ca. 10^-3 cm, insbesondere größer als 10^-5 cm bis ca. 10^-3 cm, besitzen.

6. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure eine ggf. substituierte mehrbasige, insbesondere zweibasige Car­ bonsäure ist.

7. Mischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure Oxalsäure ist.

8. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kupfergehalt der Mischung 0,01 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%, bezo­ gen auf das Gesamtgewicht der Mischung, beträgt.

9. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, her­ gestellt unter Verwendung von im wesentlichen stöchio­ metrischen Mengen an Kupferacetylacetonat und Carbon­ säure.

10. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, hergestellt unter Verwendung eines Überschusses an Carbonsäure ge­ genüber Kupferacetylacetonat von bis zu 10% der stö­ chiometrischen Menge.

11. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich einen Suspen­ sions-Stabilisator enthält.

12. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, her­ gestellt unter zusätzlicher Verwendung von Nitrocellu­ lose, insbesondere als Verbrennungshilfsmittel und/oder Stabilisator.

13. Mischung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoffgehalt der Nitrocellulose zwischen 8,0 und 13,4 Gew.-%, insbesondere zwischen 11,0 und 12,3 Gew.-%, beträgt.

14. Mischung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß der Nitrocellulosegehalt der Mischung (berech­ net als trockene Nitrocellulose) 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, beträgt.

15. Mischung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitrocellulosegehalt der Mischung (berechnet als trockene Nitrocellulose) von 1 bis 6, insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mi­ schung, beträgt.

16. Verfahren zur Herstellung der Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kupferacetylacetonat mit Acetylaceton gemischt wird und anschließend mindestens eine ggf. substituierte Car­ bonsäure und ggf. weitere Zusätze zugegeben werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Carbonsäure Oxalsäure zugegeben wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Zusatz Nitrocellulose zugegeben wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oxalsäure wasserhaltig ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxalsäure in feinkristalliner Form zugegeben wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Nitrocellulose mit mindestens einem Anfeuchtungsmittel, insbesondere einen niederen Alkohol, insbesondere Butanol, versetzt ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfeuchtungsgehalt der Nitrocellulose 35% beträgt.

23. Verwendung eines Kupfersalzes einer Carbonsäure, insbe­ sondere von Kupferoxalat, vorzugsweise in Form eines in einem flüssigen Medium suspendierten feinstteiligen Pulver, als Additiv beim Abbrennen von Ruß.