ES2199860T3 - Dispositivo con elemento calefactor para la purificacion de gases de escape. - Google Patents

Dispositivo con elemento calefactor para la purificacion de gases de escape.

Info

Publication number
ES2199860T3
ES2199860T3 ES00964101T ES00964101T ES2199860T3 ES 2199860 T3 ES2199860 T3 ES 2199860T3 ES 00964101 T ES00964101 T ES 00964101T ES 00964101 T ES00964101 T ES 00964101T ES 2199860 T3 ES2199860 T3 ES 2199860T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
honeycomb body
heating element
catalyst
honeycomb
support body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00964101T
Other languages
English (en)
Inventor
Rolf Bruck
Friedrich-Wilhelm Kaiser
Hubertus Kotthoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH filed Critical Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2199860T3 publication Critical patent/ES2199860T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

Dispositivo para la purificación de gases de escape de un motor de combustión interna (10), especialmente de un motor Diesel, con al menos un cuerpo de soporte (1) de catalizador que presenta una estructura en forma de panal de abejas que puede ser atravesado por la corriente de gas de escape, cuyo cuerpo de soporte está dispuesto en un tubo envolvente (3), con un elemento calefactor eléctrico, donde el elemento calefactor presenta en sus extremos, respectivamente, una conexión de corriente (4) y está establecida una trayectoria de corriente retorcida a través de un intersticio (5) de aislamiento eléctrico en el elemento calefactor, donde el elemento calefactor es un cuerpo de panal de abejas (2), el cuerpo de panal de abejas (2) está fijado con elementos de apoyo (6) de aislamiento eléctrico en el cuerpo de soporte (1) del catalizador y el cuerpo de panal de abejas (2) está dispuesto en la dirección de la circulación del gas de escape detrás del cuerpo de soporte (1) del catalizador, dondeel cuerpo de panel de abejas (2) tiene una primera superficie de la sección transversal y el intersticio (5) tiene una segunda superficie de la sección transversal, caracterizado porque la relación entre la primera y la segunda

Description

Dispositivo con elemento calefactor para la purificación de gases de escape.
La presente invención se refiere a un dispositivo para la purificación de gases de escape de un motor de combustión interna, especialmente de un motor Diesel, con al menos un cuerpo de soporte de catalizador que presenta una estructura en forma de panal de abejas que puede ser atravesado por la corriente de gas de escape, cuyo cuerpo de soporte está dispuesto en un tubo envolvente, con un elemento calefactor eléctrico, donde el elemento calefactor presenta en sus extremos, respectivamente, una conexión de corriente y está establecida una trayectoria de corriente retorcida a través de un intersticio de aislamiento eléctrico en el elemento calefactor.
Se conoce, por ejemplo, por el documento EP 0 783 621 un dispositivo de este tipo. También se contienen datos muy detallados en el folleto "Elektrisch Heizbarer Katalysator Emicat" de la Firma solicitante, que describe con detalle la historia del desarrollo de cuerpos de panal de abejas calentables y su estructura.
En las disposiciones conocidas se parte, en general, de que el cuerpo de panal de abejas calentable está dispuesto en la dirección de la circulación aguas arriba de un cuerpo de soporte de catalizador, para que éste se pueda calentar rápidamente, en caso necesario. En este caso, las disposiciones conocidas parten de que debe tener lugar una calefacción lo más homogénea posible, para que se mantenga pequeño el intersticio de aislamiento eléctrico y se caliente la mayor parte posible de la superficie de la sección transversal.
Por otra parte, se conoce también ya por el documento EP 0 557 309 B1 disponer un cuerpo de panal de abejas calentable detrás de un cuerpo de soporte de catalizador. En este caso, se parte del concepto de que el primer disco de una disposición de catalizador se envejece en el transcurso de la duración de vida útil a través de las altas temperaturas y otros procesos, es decir, que se perjudica su actividad catalítica, por lo que solamente se calienta una región que se encuentra más atrás. También debe compensarse de esta manera una llamada intoxicación del primer disco de la disposición de catalizador a través de determinadas porciones contenidas en el combustible.
Además, se conocen conceptos, en los que una sección transversal rellena, en principio, de una manera uniforme con capas de chapa o estructuras metálicas que se pueden calentar con electricidad es calentada de una manera irregular a través de medidas especiales, especialmente bajo la generación de determinadas zonas calientes (hot spots). Tales conceptos requieren una técnica de fabricación relativamente complicada, para crear estructuras, que tienen una resistencia eléctrica alta en determinados lugares y una resistencia eléctrica menor en otros lugares.
En el caso de cuerpos de panal de abejas que pueden ser calentados eléctricamente en instalaciones de gases de escape de motores de combustión interna, que deben calentar a otros componentes, no sólo es importante calentar un cuerpo de panal de abejas de una manera homogénea o inhomogénea a determinadas temperaturas, sino sobre todo ceder la potencia calorífica también a un componente siguiente y/o al gas de escape que circula a través del mismo.
Por ejemplo, un alambre calefactor sencillo no podría ceder calor en una medida suficiente en virtud de su superficie pequeña. Por lo tanto, para el calentamiento de un cuerpo de panal de abejas siguiente a una temperatura mínima determinada, por ejemplo para la combustión de hollín acumulado o para el encendido de una reacción catalítica, un cuerpo de panal de abejas calentable no sólo debe alcanzar él mismo la temperatura necesaria, sino que estos cuerpos deben poder cederla al gas de escape o a un cuerpo de panal de abejas siguiente.
El documento US 5 254 840 A publica un dispositivo con un cuerpo de soporte de catalizador que presenta una estructura en forma de panal de abejas y a través del cual puede circular una corriente de gases de escape, que está dispuesto en un tubo envolvente, con un elemento calefactor eléctrico, donde el elemento calefactor presenta en sus extremos, respectivamente, una conexión de corriente y está establecida una trayectoria de corriente retorcida a través de un intersticio de aislamiento eléctrico en el elemento calefactor. El elemento calefactor es un cuerpo de panal de abejas, que está fijado con elementos de apoyo de aislamiento eléctrico en el cuerpo de soporte del catalizador y que está dispuesto en la dirección de la circulación del gas de escape detrás del cuerpo de soporte del catalizador.
El cometido de la presente invención es crear un dispositivo para la purificación de gases de escape en un motor de combustión interna con un elemento calefactor que posibilita un calentamiento rápido y efectivo de un elemento siguiente, especialmente de un filtro de hollín. En este caso, la disposición debe ser mecánicamente estable y debe poder accionarse con una intensidad de la corriente que es adecuada para automóviles.
Para la solución de este cometido sirve un dispositivo con las características de la reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.
Según la invención, el dispositivo para la purificación de gases de escape presenta un cuerpo de soporte de catalizador con una estructura en forma de panal de abejas, en el que un cuerpo de panal de abejas está fijado como elemento calefactor por medio de elementos de apoyo aislantes eléctricamente. El cuerpo de panal de abejas tiene en sus extremos, respectivamente, una conexión de corriente y está formado de tal manera que establece una trayectoria de corriente retorcida. En este caso, está dispuesta en la dirección de la circulación de los gases de escape detrás del cuerpo de soporte del catalizador. El cuerpo de panal de abejas tiene una superficie grande, con lo que se garantiza una buena transmisión de calor sobre el gas de escape que circula a través del mismo. El calor generador puede ser transmitido de esta manera rápidamente sobre el gas de escape o bien sobre un componente siguiente. La potencia calefactora cedida eventualmente a través de radiación al cuerpo de soporte del catalizador dispuesto aguas arriba en la dirección de los gases de escape es cedida por éste de nuevo a los gases de escape, de manera que toda la calefacción está disponible para el componente siguiente.
El cuerpo de panal de abejas presenta una primera superficie de la sección transversal y el intersticio presenta una segunda superficie de la sección transversal, donde la relación de la primera con respecto a la segunda superficie de la sección transversal es
menor que 2.
Con preferencia, el cuerpo de panal de abejas está configurado de tal forma que la trayectoria de la corriente presenta una configuración en forma de meandro o de espiral.
En una forma de realización especialmente preferida, el intersticio es mucho mayor que en las disposiciones conocidas, como se describen especialmente en el prospecto citado anteriormente "Elektrisch Heizbarer Katalysator Emicat". En efecto, la estructura de principio en el dispositivo según la invención corresponde al "Catalizador de calefacción Serie 6" mostrado allí, pero, en primer lugar, la disposición está invertida con respecto a la dirección de la circulación y, en segundo lugar, el intersticio de aislamiento eléctrico es mucho mayor que en las formas de realización conocidas. Se prefiere especialmente una forma de realización, en la que la relación de la superficie de la sección transversal del cuerpo de panel de abejas calentable con respecto a la superficie de la sección transversal del intersticio es menor que 1. Esto significa que la anchura del intersticio es mayor que la anchura del cuerpo de panal de abejas calentable, que forma la trayectoria de la corriente retorcida.
Sin embargo, las propiedades eléctricas del elemento calefactor se pueden ajustar siempre todavía de forma discrecional. Si se parte de una dilatación típica constante del elemento calefactor en la dirección de la circulación de 5 a 20 mm, especialmente 10 mm, entonces un incremento de la anchura del intersticio significa que debe acortarse la longitud de la trayectoria de la corriente en el elemento calefactor y/o que debe reducirse el número de las capas de chapa paralelas en la trayectoria de la corriente y/o que debe reducirse el tamaño de las células en la trayectoria de la corriente. Precisamente la última de las posibilidades mencionadas permite, con la misma potencia calorífica (modificada no esencialmente la resistencia eléctrica a través de una reducción de las celdas, pero manteniendo todos los demás parámetros), aportar más potencia calorífica a corrientes parciales de los gases de escape, que pasan a través el elemento calefactor (y no a través del intersticio). Las madejas calientes que se forman de esta manera pueden calentar parcialmente un componente siguiente, lo que es especialmente favorable para el inicio de una reacción catalítica y especialmente para el encendido de hollín que se acumula en un filtro de hollín.
El intersticio en el cuerpo de panal de abejas calentable o bien puede presentar una anchura aproximadamente igual sobre su extensión, con lo que se generan corrientes parciales calientes en todas las regiones de la sección transversal, o el intersticio puede presentar una anchura que se incrementa en dirección al tubo envolvente. Este último está adaptado a la distribución típica de la circulación en un sistema de gas de escape, de manera que se puede aplicar más potencia calorífica en el interior del sistema que en las regiones exteriores.
Para evitar oscilaciones de la trayectoria de la corriente con preferencia muy estrecha según la invención, es especialmente preferido distribuir los elementos de apoyo entre el elemento calefactor y el cuerpo de soporte del catalizador a distancias aproximadamente iguales sobre la trayectoria de la
corriente.
El cuerpo de soporte del catalizador, que sirve como apoyo para el elemento calefactor, lleva típicamente un recubrimiento catalíticamente activo, que favorece la oxidación de componentes en el gas de escape, especialmente de monóxido de carbono y de hidrocarburos. También el cuerpo de panal de abejas calentable puede estar configurado con preferencia con una capa catalíticamente activa de este tipo, especialmente con una capa de acción oxidante.
De manera especialmente preferida, el cuerpo de panal de abejas calentable presenta panales de abejas más pequeños que los panales de abejas del cuerpo de soporte del catalizador. Especialmente se prefiere para el cuerpo de soporte del catalizador un número de celdas de 200 a 500 cpsi (celdas por pulgada cuadrada) y para el cuerpo de panal de abejas calentable un número de celdas de 400 a 800 cpsi. El cuerpo de panal de abejas calentable está constituido en este caso especialmente por capas alternas de chapas débilmente onduladas y fuertemente onduladas.
El dispositivo según la invención es especialmente adecuado en combinación con un filtro de hollín conectado a continuación, que puede ser especialmente también un filtro cerámico. En un filtro cerámico no se puede apoyar sin problemas un cuerpo calefactor del tipo descrito, puesto que los coeficientes de dilatación del metal y de la cerámica son demasiado diferentes. Por lo tanto, la construcción descrita de un elemento calefactor apoyado detrás de un catalizador de oxidación es especialmente adecuada para una disposición general de este tipo.
En el dibujo se representa un ejemplo de realización de la invención, que se describe en detalle a continuación. En el dibujo:
La figura 1 muestra una representación simplificada de un dispositivo catalizador con un cuerpo de panal de abejas en forma de S en la sección, y
La figura 2 muestra una representación esquemática de un sistema de gases de escape con un dispositivo según la invención.
En el ejemplo de realización de la invención mostrado en la figura 1, un cuerpo de soporte 1 de catalizador y un cuerpo de panal de abejas 2 están dispuestos en un tubo envolvente 3. El cuerpo de panal de abejas 2 sirve como elemento calefactor eléctrico con una conexión de corriente 4 respectiva en sus extremos y establece una trayectoria de corriente retorcida a través de un intersticio aislante 5. El cuerpo de panal de abejas 2 está fijado a través de elementos de apoyo 6 aislantes eléctricamente en el cuerpo de soporte 1 del catalizador. El cuerpo de panal de abejas 2 está dispuesto en la dirección de la circulación de los gases de escape detrás del cuerpo de soporte 1 del catalizador, como se deduce a partir de la figura 2. Los elementos de apoyo 6 están dispuestos distribuidos a las mismas distancias sobre la trayectoria de la corriente del cuerpo de panal de abejas 3. En el ejemplo de realización mostrado en la figura 1, como elementos de apoyo 6 están previstos pasadores metálicos con un aislamiento eléctrico no representado en la figura. Los elementos de apoyo 6 impiden las oscilaciones y los cortocircuitos eléctricos. El gas de escape que sale desde el cuerpo de soporte 1 del catalizador circula, en parte, por delante del cuerpo de panal de abejas 2 y circula, por otra parte, a través del cuerpo de panal de abejas. Esta parte es calentada a través de la superficie grande del elemento calefactor 2 y de esta manera puede calentar igualmente un componente siguiente en regiones parciales.
La figura 2 muestra la disposición de principio del dispositivo según la invención en un sistema de gases de escape de un motor de combustión interna
10. El gas de escape que sale desde el motor de combustión interna circula en primer lugar a través el cuerpo de soporte 1 del catalizador, luego a través del cuerpo de panal de abejas 2 y luego a través de un
componente 9 siguiente, especialmente un filtro de hollín. A diferencia de lo que se representa aquí, el componente siguiente puede tener también un diámetro mayor que el cuerpo de panal de abejas
calentable.
La presente invención es especialmente adecuada para la purificación de gases de escape de motores Diesel, en los que en primer lugar se hacen reaccionar componentes gaseosos oxidables y a continuación se eliminan por filtración las partículas con un filtro de partículas. La combustión de hollín acumulado debe encenderse a través de calentamiento adicional, cuando la temperatura de funcionamiento del filtro de hollín no ha alcanzado durante periodos de tiempo prolongados la temperatura necesaria para la combustión, a cuyo fin es especialmente adecuado un dispositivo según la invención. No es necesaria una calefacción totalmente homogénea, puesto que el hollín encendido en regiones parciales puede encender también regiones adyacentes. Pero también es más favorable generar corrientes parciales calientes con el empleo efectivo de corriente eléctrica que calentar de una manera homogénea toda la sección transversal de la circulación.
Lista de caracteres de referencia
1
Cuerpo de soporte del catalizador
2
Cuerpo de panal de abejas calentable
3
Tubo envolvente
4
Conexión de corriente
5
Intersticio de aislamiento eléctrico
6
Elemento de apoyo
7
Panal de abejas del cuerpo de soporte del catalizador
8
Panal de abejas del cuerpo de panal de abejas calentable
9
Otro cuerpo de panal de abejas (filtro de hollín)
10
Motor de combustión interna
B
Anchura del intersticio 5

Claims (10)

1. Dispositivo para la purificación de gases de escape de un motor de combustión interna (10), especialmente de un motor Diesel, con al menos un cuerpo de soporte (1) de catalizador que presenta una estructura en forma de panal de abejas que puede ser atravesado por la corriente de gas de escape, cuyo cuerpo de soporte está dispuesto en un tubo envolvente (3), con un elemento calefactor eléctrico, donde el elemento calefactor presenta en sus extremos, respectivamente, una conexión de corriente (4) y está establecida una trayectoria de corriente retorcida a través de un intersticio (5) de aislamiento eléctrico en el elemento calefactor, donde el elemento calefactor es un cuerpo de panal de abejas (2), el cuerpo de panal de abejas (2) está fijado con elementos de apoyo (6) de aislamiento eléctrico en el cuerpo de soporte (1) del catalizador y el cuerpo de panal de abejas (2) está dispuesto en la dirección de la circulación del gas de escape detrás del cuerpo de soporte (1) del catalizador, donde el cuerpo de panel de abejas (2) tiene una primera superficie de la sección transversal y el intersticio (5) tiene una segunda superficie de la sección transversal, caracterizado porque la relación entre la primera y la segunda superficie de la sección transversal es menor que 2.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de panal de abejas (2) está configurado de tal forma que la trayectoria de la corriente presenta una configuración en formas de meandro o en forma de espiral.
3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de la primera superficie de la sección transversal con respecto a la segunda superficie de la sección transversal es menor que 1.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el intersticio (5) presenta una anchura (B) aproximadamente uniforme sobre toda su extensión.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el intersticio (5) presenta una anchura creciente en dirección al tubo envolvente (3).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de apoyo (6) están distribuidos a distancias aproximadamente iguales sobre la trayectoria de la corriente.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo de panal de abejas (2) está provisto con una capa catalíticamente activa.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo de panal de abejas (2) presenta panales de abejas (8) más pequeños que los panales de abejas (7) del cuerpo de soporte (1) del catalizador.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cuerpo de panal de abejas (2) presenta panales de abejas (8) del mismo tamaño que el cuerpo de soporte (1) del catalizador.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está presente otro cuerpo de panal de abejas (9), especialmente un filtro de hollín, en la dirección de la circulación del gas de escape detrás del cuerpo de panal de abejas (2).
ES00964101T 1999-09-13 2000-09-01 Dispositivo con elemento calefactor para la purificacion de gases de escape. Expired - Lifetime ES2199860T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19943846A DE19943846A1 (de) 1999-09-13 1999-09-13 Vorrichtung mit Heizelement zur Abgasreinigung
DE19943846 1999-09-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2199860T3 true ES2199860T3 (es) 2004-03-01

Family

ID=7921875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00964101T Expired - Lifetime ES2199860T3 (es) 1999-09-13 2000-09-01 Dispositivo con elemento calefactor para la purificacion de gases de escape.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6513324B2 (es)
EP (1) EP1212521B1 (es)
JP (1) JP4540283B2 (es)
CN (1) CN1138054C (es)
AU (1) AU7514000A (es)
DE (2) DE19943846A1 (es)
ES (1) ES2199860T3 (es)
WO (1) WO2001020142A1 (es)

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2823253B1 (fr) * 2001-04-06 2003-08-15 Saint Gobain Ct Recherches Corps filtrant pour la filtration de particules contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
FR2823252A1 (fr) * 2001-04-06 2002-10-11 Saint Gobain Ct Recherches Corps filtrant pour la filtration de particules contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
DE10254764A1 (de) * 2002-11-22 2004-06-03 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Abgasanlage
JP3899404B2 (ja) * 2002-12-26 2007-03-28 国立大学法人東京海洋大学 排ガス中の微粒子除去装置
WO2007000591A2 (en) * 2005-06-27 2007-01-04 Smith & Nephew, Plc Antimicrobial materials
US7503422B2 (en) * 2005-12-08 2009-03-17 Induction Dynamics Llc Expandable speaker enclosure
US8057746B2 (en) 2007-05-02 2011-11-15 Acr Co., Ltd. Carrier for exhaust-gas purification and exhaust-gas purifier having the carrier
US7829048B1 (en) * 2009-08-07 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically heated catalyst control system and method
WO2011114482A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP5246337B2 (ja) * 2010-11-11 2013-07-24 トヨタ自動車株式会社 排気浄化用電気加熱型触媒
JP5617938B2 (ja) * 2011-02-14 2014-11-05 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒
CN103347592B (zh) * 2011-02-16 2015-03-18 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂
DE102011120720A1 (de) * 2011-12-12 2013-06-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Stützstift für einen elektrisch beheizbaren Wabenkörper
DE102012007020A1 (de) * 2012-04-05 2013-10-10 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Elektrischer Anschluss von mehreren Blechlagen eines elektrisch beheizbaren Wabenkörpers und zugehöriger Wabenkörper
EP2802752B1 (de) * 2012-01-13 2016-05-04 Continental Automotive GmbH Elektrisch beheizbarer wabenkörper mit mehreren mit einem anschlussstift elektrisch verbundenen blechlagen
JP5790790B2 (ja) * 2012-01-18 2015-10-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN102628388A (zh) * 2012-05-14 2012-08-08 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 电能加热燃烧碳颗粒装置的加热器
CN102628389B (zh) * 2012-05-14 2013-12-04 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 电能加热燃烧碳颗粒装置
GB2518418A (en) 2013-09-20 2015-03-25 Johnson Matthey Plc Electrically heated catalyst for a compression ignition engine
GB201405868D0 (en) 2014-04-01 2014-05-14 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst with NOx adsorber activity
DE102014115063A1 (de) 2014-10-16 2016-04-21 Continental Automotive Gmbh Tragstruktur, Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen und Verfahren zu deren Herstellung
GB2538296A (en) * 2015-05-14 2016-11-16 Gm Global Tech Operations Llc Method of operating an aftertreatment device in an automotive system
GB201517579D0 (en) 2015-10-06 2015-11-18 Johnson Matthey Plc Passive nox adsorber
GB201517580D0 (en) 2015-10-06 2015-11-18 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising a passive nox adsorber
GB201517578D0 (en) 2015-10-06 2015-11-18 Johnson Matthey Plc Passive nox adsorber
CN105464766B (zh) * 2016-01-25 2018-02-06 亿达天地环保技术股份有限公司 一种电加热金属载体的制作方法
CN106089372B (zh) * 2016-06-07 2018-11-27 亿达天地环保技术股份有限公司 电加热元件支承结构及应用该结构的汽车废气净化装置
DE102016214495A1 (de) 2016-08-04 2018-02-08 Continental Automotive Gmbh Elektrisch beheizbarer Wabenkörper zur Abgasbehandlung mit einer Mehrzahl von Heizelementen
GB201615136D0 (en) 2016-09-06 2016-10-19 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst with NOx adsorber activity
GB201615134D0 (en) 2016-09-06 2016-10-19 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst with NOx adsorber activity
CA3042226C (en) 2016-10-31 2024-02-13 Watlow Electric Manufacturing Company High power density insulated exhaust heating system
DE102017203546B4 (de) 2017-03-03 2023-08-03 Vitesco Technologies GmbH Katalysator mit elektrisch beheizbarer Heizscheibe
JP6793068B2 (ja) 2017-03-15 2020-12-02 日本碍子株式会社 ハニカム構造体
GB2561834A (en) 2017-04-24 2018-10-31 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
WO2019002181A1 (de) 2017-06-27 2019-01-03 Elringklinger Ag Heizsystem und verfahren zu dessen herstellung
DE102018104602A1 (de) * 2018-02-28 2019-08-29 Elringklinger Ag Heizsystem und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102017210839A1 (de) 2017-06-27 2018-12-27 Elringklinger Ag Heizsystem
DE102017216470A1 (de) * 2017-09-18 2019-03-21 Continental Automotive Gmbh Elektrisch beheizbare Heizscheibe für die Abgasnachbehandlung
US10711674B2 (en) * 2017-10-20 2020-07-14 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber catalyst
DE102018104601A1 (de) 2018-02-28 2019-08-29 Elringklinger Ag Heizsystem und dessen Verwendung
JP7154139B2 (ja) * 2018-03-20 2022-10-17 日本碍子株式会社 流体加熱部品、流体加熱部品複合体、及び流体加熱部品の製造方法
GB2572396A (en) 2018-03-28 2019-10-02 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
DE102018117049A1 (de) 2018-07-13 2020-01-16 Elringklinger Ag Fluidleitung
DE102018217174B4 (de) * 2018-10-08 2020-07-09 Vitesco Technologies GmbH Elektrisch beheizter Abgaskatalysator und Verfahren zum Betreiben eines elektrisch beheizten Abgaskatalysators
DE102018217244A1 (de) 2018-10-09 2020-04-09 Continental Automotive Gmbh Elektrisch beheizbare Heizscheibe
DE102018217569A1 (de) * 2018-10-15 2019-11-07 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum elektrischen Aufheizen von Komponenten einer Abgasnachbehandlungsanlage einer Verbrennungskraftmaschine
GB201819416D0 (en) 2018-11-29 2019-01-16 Johnson Matthey Plc Method
IT201800020548A1 (it) * 2018-12-20 2020-06-20 Fpt Motorenforschung Ag Metodo e dispositivo per riscaldare almeno una porzione di un dispositivo di post trattamento (ats) di gas esausto di un motore a combustione interna
GB201903006D0 (en) 2019-03-06 2019-04-17 Johnson Matthey Plc Lean nox trap catalyst
GB201904232D0 (en) 2019-03-27 2019-05-08 Johnson Matthey Plc Apparatus, vehicle and method
FR3096075B1 (fr) * 2019-05-17 2022-09-02 Faurecia Systemes Dechappement Dispositif de purification des gaz d’échappement d’un véhicule, procédé de fabrication, ligne d’échappement et véhicule correspondants
CN110206622B (zh) * 2019-06-04 2021-07-27 亿达天地环保技术股份有限公司 双层套管结构电加热废气处理装置
DE102019209304B4 (de) * 2019-06-26 2021-03-25 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung
JP2022540686A (ja) 2019-08-08 2022-09-16 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 車両用圧縮点火エンジンと電気加熱可能要素を備える排ガス制御装置とを備えるシステム
FR3102507B1 (fr) * 2019-10-28 2021-11-19 Faurecia Systemes Dechappement Dispositif de chauffage de gaz d’échappement, ligne d’échappement et véhicule associés
DE102019216779B4 (de) 2019-10-30 2022-08-11 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Betreiben eines im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgasreinigungssystems und Abgasreinigungssystem
US11808191B2 (en) 2019-12-09 2023-11-07 Vitesco Technologies GmbH Apparatus for exhaust gas aftertreatment having an annular heated disc
US11230953B2 (en) 2020-03-18 2022-01-25 Vitesco Technologies GmbH Electrically heatable heating disk for exhaust gas aftertreatment
US20210301702A1 (en) 2020-03-31 2021-09-30 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust gas joule heater
FR3111386B1 (fr) * 2020-06-15 2022-06-10 Vitesco Technologies Dispositif de chauffage électrique de catalyseur de gaz d’échappement
DE202020104976U1 (de) * 2020-08-28 2020-10-06 Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg Elektrisches Heizaggregat zum Einschalten in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine sowie damit ausgerüstetes Abgasreinigungsaggregat
DE102021205533A1 (de) 2020-11-27 2022-06-02 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen Beheizen eines Abgaskatalysators
DE202021102620U1 (de) * 2020-11-30 2021-07-23 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Heizvorrichtung für ein Abgassystem und Abgassystem
DE102020215753B4 (de) * 2020-12-11 2022-07-21 Vitesco Technologies GmbH Keramische Heizscheibe als Heizelement
EP4052787A1 (en) 2021-03-02 2022-09-07 Johnson Matthey Public Limited Company Nox storage material
DE102021202901B4 (de) * 2021-03-24 2022-10-27 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung und Verfahren zum Herstellen dieser
US11577200B1 (en) 2021-04-16 2023-02-14 Ina Acquisition Corp. VOC mitigation in cured in place pipe installation
WO2022229604A1 (en) 2021-04-26 2022-11-03 Johnson Matthey Public Limited Company PASSIVE NOx ADSORBER
DE102021118935A1 (de) 2021-07-22 2023-01-26 Vitesco Technologies GmbH Batteriemanagement-Verfahren und Batteriemanagement-System für eine Bordnetz-Batterie eines Hybrid-Kraftfahrzeugs
DE102022209924A1 (de) 2022-09-21 2024-03-21 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Aufheizen eines Abgaskatalysators

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2997805B2 (ja) * 1989-02-27 2000-01-11 京セラ株式会社 ハニカムヒータおよびこれを用いた排気ガス浄化装置
DE4035971A1 (de) 1990-11-12 1992-05-14 Emitec Emissionstechnologie Beheizbare katalysatoranordnung fuer die abgasreinigung von verbrennungsmotoren
US5254840A (en) * 1991-12-12 1993-10-19 Corning Incorporated Mounting for metal honeycomb structures
US5554342A (en) * 1991-12-20 1996-09-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical heating type catalytic device
JP2830562B2 (ja) * 1991-12-20 1998-12-02 松下電器産業株式会社 高周波発熱体
JPH05272326A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Ngk Spark Plug Co Ltd 排気パティキュレートトラップ装置
US5422082A (en) * 1992-04-20 1995-06-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrically heatable catalytic converter
JPH06254413A (ja) * 1993-03-01 1994-09-13 Ngk Insulators Ltd 乱流穴を有するハニカム体
DE4434673A1 (de) 1994-09-28 1996-04-04 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch beheizbarer Katalysator
US5632961A (en) * 1995-01-10 1997-05-27 W. R. Grace & Co.-Conn. Reinforcing web for a multicellular converter
JPH08273805A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Ngk Insulators Ltd 通電発熱可能なハニカム体
US5768889A (en) 1995-09-22 1998-06-23 Emitec Gesellschaft Fuer Emissions-Technologie Mbh Device for catalytically converting exhaust gases in an exhaust system
JP3327753B2 (ja) * 1995-11-01 2002-09-24 三菱重工業株式会社 排気ガス黒煙除去装置
JPH09151728A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Toyota Motor Corp デュアル式ディーゼル排ガス浄化装置
FR2771449B1 (fr) * 1997-11-24 2000-02-04 Ecia Equip Composants Ind Auto Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a particules

Also Published As

Publication number Publication date
DE50002285D1 (de) 2003-06-26
CN1373830A (zh) 2002-10-09
US6513324B2 (en) 2003-02-04
JP4540283B2 (ja) 2010-09-08
AU7514000A (en) 2001-04-17
DE19943846A1 (de) 2001-03-15
EP1212521A1 (de) 2002-06-12
JP2003509620A (ja) 2003-03-11
US20020092298A1 (en) 2002-07-18
EP1212521B1 (de) 2003-05-21
CN1138054C (zh) 2004-02-11
WO2001020142A1 (de) 2001-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2199860T3 (es) Dispositivo con elemento calefactor para la purificacion de gases de escape.
ES2400442T3 (es) Cuerpo de panal de abejas calentable de varias fases
JP5316707B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP7254887B2 (ja) 排ガス加熱ユニット
JP6142144B2 (ja) 加熱装置
JP3334898B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JPH07189661A (ja) 固体触媒の加熱を促進させる方法
JP2001050508A (ja) 気化機能付触媒燃焼装置
US10100691B2 (en) Electrically heated catalyst
KR19990013605A (ko) 연소장치
JP2009275559A (ja) 電気加熱式触媒装置
JP2005221202A (ja) 触媒燃焼装置
JP6079716B2 (ja) 通電加熱式触媒装置
JP5625796B2 (ja) 電気加熱式触媒
JPH0933007A (ja) 燃焼装置
JPH1182979A (ja) 脱臭装置および脱臭方法
JP2008045435A (ja) 電気加熱触媒装置
JP2016186229A (ja) 排気ガス浄化装置
KR20090129139A (ko) 탄소 섬유를 이용한 발열체 및 이를 적용한 보일러
JPH0719035A (ja) 部分加熱式触媒コンバータ
JP2001065815A (ja) 燃焼装置
JP3260898B2 (ja) 通電加熱式触媒コンバータ
JPH07197808A (ja) 排気ガス浄化用電気加熱式触媒装置
JPH06137522A (ja) 触媒燃焼装置
JPH05237396A (ja) 通電加熱可能な金属担体触媒装置