ES2272867T3 - Dispositivo para la eliminacion de las particulas de hollin de una corriente del gas de escape de motores de combustion interna. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la eliminación de partículas de hollín de una corriente del gas de escape de un motor de combustión interna en un módulo (1), mediante la oxidación con dióxido de nitrógeno NO2 de las partículas de hollín atrapadas temporalmente en una espuma metálica sin recubrir (3) o en una espuma metálica recubierta (4), en el que el dióxido de nitrógeno se produce por la oxidación del monóxido de nitrógeno NO presente en el gas de escape en una espuma metálica anterior (2), de poros abiertos y recubierta con metales nobles, en función de la velocidad de la corriente del gas de escape, a una temperatura superior a aproximadamente 200°C, caracterizado porque se prevén al menos dos espumas metálicas de poros abiertos recubiertas con metales nobles (2), las cuales están antepuestas en cada caso a una espuma metálica sin recubrir (3) o en cada caso a una espuma metálica recubierta (4), en que las espumas metálicas (2, 3, 4) están dispuestas adyacentes entre sí.

Description

Dispositivo para la eliminación de las partículas de hollín de una corriente del gas de escape de motores de combustión interna.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la eliminación de partículas de hollín de una corriente del gas de escape de motores de combustión interna en un módulo (1), mediante la oxidación con dióxido de nitrógeno (NO_{2}) de las partículas de hollín atrapadas temporalmente, en el que el dióxido de nitrógeno se produce por la oxidación en un catalizador del monóxido de nitrógeno (NO) presente en el gas de escape, en función de la velocidad de la corriente del gas de escape, a una temperatura superior a aproximadamente 200°C.

Para la reducción de la emisión de partículas de hollín, las medidas que afectan meramente al motor para el cumplimiento de los límites de emisión, cada vez más estrictos a nivel mundial, como por ejemplo, EURO IV/EURO V o ULEV/SULEV, para motores de combustión interna que funcionan con combustible, sólo podrían conseguirse con un coste económico no justificable. Por tanto, se utilizan, tanto hoy en día como también en el futuro, los denominados equipos de tratamiento posterior del gas de escape.

A este respecto se distingue básicamente entre dos procedimientos para el tratamiento posterior del gas de escape que se concentran, por un lado, en la minimización de las emisiones de NO_{x}, que aquí se mencionan sólo marginalmente, como por ejemplo, los sistemas de catalizadores RCS y los catalizadores de almacenamiento de NO_{x} y, por otro lado, en la minimización de la emisión de partículas de hollín.

Por consiguiente, mediante el empleo de un equipo adecuado de tratamiento posterior del gas de escape para automóviles en combinación con medidas que afectan al motor, es posible cumplir con las estrictas prescripciones en cuanto a la emisión de partículas de hollín y a la emisión de NO_{x}.

Así por ejemplo, con equipos de filtrado clásicos como, por ejemplo, los filtros cerámicos de flujo de pared, pueden conseguirse ya hoy en día grados de separación superiores al 95%, en cuanto a las partículas de hollín que aquí interesan. Sin embargo, en estos equipos, por la acumulación de las partículas de hollín y de las cenizas de los aditivos del aceite de motor, se produce con el tiempo un aumento indeseado de la contrapresión del motor que, por otra parte, conduce a un aumento del consumo de combustible. Por esta razón, los equipos de filtrado de este tipo han de desmontarse y limpiarse completamente con regularidad.

Las variantes más desarrolladas de los filtros de este tipo tienen en cuenta las desventajas mencionadas de los equipos de filtrado en uso, en el sentido de que estos equipos presentan un recubrimiento catalítico en la superficie del filtro. Mediante un recubrimiento de este tipo como componente activo, se reduce considerablemente la temperatura de combustión de las partículas de hollín.

La reducción de la temperatura de combustión de las partículas de hollín tiene gran importancia en el sentido de que los gases de escape emitidos por los motores de combustión interna de nuevo desarrollo están cada vez menos calientes. Para equipos de filtrado sin un recubrimiento catalítico de la superficie del filtro, la temperatura de combustión de las partículas de hollín es aproximadamente de 580° a 600°C. No obstante, también en las variantes de este tipo de equipos de filtrado se mantiene aún la dificultad especial de la eliminación de las cenizas filtradas.

Otro enfoque para solucionar la eliminación del hollín acumulado en el filtro viene representado por la regeneración inducida térmicamente. Para ello, el equipo de filtrado se lleva a la temperatura necesaria para la oxidación de las partículas de hollín, por ejemplo, con un quemador o eléctricamente. Un procedimiento semejante tiene lugar evidentemente a costa del balance energético total del motor de combustión interna.

Otra posibilidad para la eliminación continua de las partículas de hollín filtradas consiste en eliminar dichas partículas del sustrato filtrante mediante la inyección de un aditivo que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín. Un enfoque de solución semejante tampoco representa una solución especialmente adecuada, porque los mismos aditivos añadidos contribuyen a la formación de cenizas.

Otros enfoques de solución se ocupan, por otra parte, de la oxidación con NO_{2} de las partículas de hollín
filtradas.

Del documento EP 341832 B1 se desprende un procedimiento para el tratamiento posterior del gas de escape de camiones pesados. En este procedimiento, el gas de escape se dirige primeramente a través un catalizador sin efecto filtrante, para oxidar a dióxido de nitrógeno el monóxido de nitrógeno contenido en dicho gas de escape. El gas de escape que contiene dióxido de nitrógeno se usa entonces para la combustión de las partículas de hollín recogidas en un filtro dispuesto corriente abajo. A este respecto, la cantidad de óxido de nitrógeno es suficiente para permitir la combustión de las partículas de hollín filtradas por debajo de 400°C.

Además, del documento EP 835684 A2 se conoce un procedimiento para el tratamiento posterior del gas de escape de furgonetas y turismos. Según el procedimiento indicado, el gas de escape se dirige a través de dos catalizadores dispuestos sucesivamente. En el primer catalizador, el monóxido de carbono contenido en el gas de escape se oxida a dióxido de nitrógeno. Después, en el segundo catalizador dispuesto corriente abajo, que actúa como filtro, las partículas de hollín recogidas se almacenan y, a una temperatura de aproximadamente 250°C, se oxidan parcialmente según la ecuación (1) a dióxido de carbono CO_{2} y el dióxido de nitrógeno NO_{2} se reduce a nitrógeno:

(1)2NO_{2} + 2C \rightarrow 2CO_{2} + N_{2}

Por consiguiente, en el procedimiento conocido, las partículas de hollín filtradas se queman sin el uso de un quemador o de un calentador eléctrico, es decir, se oxidan. A este respecto, el primer catalizador usado se compone de un monolito de flujo alveolar, recubierto con un catalizador de oxidación.

El documento EP 1065352 A da a conocer dos espumas metálicas adyacentes entre sí. La espuma metálica corriente arriba oxida el NO a NO_{2} para la oxidación del hollín en el filtro de partículas situado a continuación.

Del documento DE 3407172 C2 se conoce un dispositivo para el tratamiento posterior del gas de escape de motores diesel, que contiene una serie de elementos filtrantes a diferentes distancias entre sí en una carcasa. A este respecto, al menos un elemento filtrante A presenta un recubrimiento que reduce la temperatura de combustión del hollín. Además existe al menos un elemento filtrante B que contiene un catalizador de apoyo de la combustión de sustancias gaseosas perjudiciales.

El documento JP 09079024 A da a conocer un acoplamiento en serie de varias espumas metálicas, que funcionan como filtros de partículas, en el que las espumas metálicas están parcialmente distanciadas entre sí y el filtro de espuma metálica corriente abajo presenta un recubrimiento con un catalizador de oxidación para oxidar NO a NO_{2}.

Del documento WO 99/09307 se conoce un procedimiento para la reducción de la emisión de hollín de camiones de gran tonelaje. En el procedimiento indicado, el gas de escape se dirige a través de un catalizador para la oxidación del monóxido de nitrógeno a dióxido de nitrógeno y después, como es habitual, a la oxidación del hollín recogido en un filtro de hollín. En el procedimiento indicado resulta novedoso el hecho de que una parte del gas de escape purificado se dirija después a través de un radiador de refrigeración y se mezcla con el aire de aspiración del motor diesel.

Los procedimientos conocidos para el tratamiento posterior de los gases de escape generados por motores de combustión interna presentan aún la desventaja de que, en cada caso, se usan dispositivos de filtrado que, a pesar de todas las demás medidas auxiliares previstas, conllevan el peligro de obstruirse en algún momento.

El objetivo de la presente invención ha de verse en la obtención de un dispositivo de tratamiento posterior del gas de escape generado por motores de combustión interna operado como un sistema permanentemente abierto que, como equipo autorregenerativo a bordo, esté permanentemente abierto y trabaje esencialmente sin los dispositivos de filtrado de otro modo habituales y, con ello, evite una obstrucción del equipo de tratamiento posterior del gas de escape, así como simultáneamente alcance un tratamiento posterior efectivo del gas de escape ocasionado, sobre todo en cuanto a la eliminación de las partículas de hollín del gas de escape generado por motores de combustión interna por tratar.

Según la invención, el objetivo se consigue en un dispositivo genérico mediante las características de la reivindicación independiente 1. Otras configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas.

A este respecto, ha resultado especialmente ventajoso que las partículas de hollín presentes en los gases de escape generados por motores de combustión interna sean atrapadas en principio temporalmente con ayuda de una espuma metálica de poros abiertos, recubierta o sin recubrir, basada en una aleación de FeCr. Las partículas de hollín se oxidan, es decir, se queman entonces a través de la denominada catálisis en fase gaseosa, según las ecuaciones (2) y (3), con el dióxido de nitrógeno NO_{2} generado en una espuma metálica de poros abiertos recubierta con metales nobles
anterior:

(2)NO_{2} + C \rightarrow CO + NO

(3)2CO + O_{2} \rightarrow 2CO_{2}

El monóxido de nitrógeno NO producido según la ecuación (2) reacciona de nuevo, en al menos otra espuma metálica de poros abiertos recubierta con metales nobles dispuesta adyacente a la primera espuma metálica recubierta o sin recubrir, a dióxido de nitrógeno NO_{2}, el cual está de nuevo disponible para la oxidación de partículas de hollín en al menos otra espuma metálica recubierta o sin recubrir dispuesta adyacente a la anterior, de modo que puede hablarse de una utilización múltiple del monóxido de nitrógeno, que ocasiona un aumento persistente del dióxido de nitrógeno NO_{2} necesario para la reducción de las partículas de hollín y generado en la espuma metálica anterior y en la otra espuma metálica recubierta con metales nobles.

La espuma metálica se caracteriza por una alta resistencia térmica a la oxidación, alta resistencia a los choques térmicos, alta resistencia a la corrosión, en especial frente a ácido sulfúrico diluido, y resistencia mecánica.

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A este respecto, la espuma metálica recubierta con metales nobles está recubierta con al menos un metal noble del grupo de Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt o una mezcla de estos metales nobles.

Además, la espuma metálica recubierta o sin recubrir está recubierta ventajosamente con un compuesto que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín, en lo que preferentemente se usa ortovanadato de cerio (CeVO_{4}).

Ha resultado especialmente ventajoso que las espumas metálicas recubiertas tampoco son inhibidas por las cenizas de los aditivos de los aceites de motor, ya que tales cenizas pueden atravesar las espumas metálicas y se purgan por soplado, de modo que el dispositivo preferido, como un módulo autorregenerativo, se mantiene permanentemente abierto.

La espuma metálica que se emplea según la invención, cuya geometría puede elegirse casi libremente, puede prepararse por dos procedimientos distintos. Un procedimiento se basa en la impregnación de un precursor de espuma de PU con una denominada lechada, que contiene partículas metálicas esféricas con una distribución de tamaños de partícula exactamente definida, y un proceso de sinterización posterior. El otro procedimiento consiste en un procedimiento convencional de microfusión.

Una ventaja especial de la espuma metálica de poros abiertos usada, en contraste con los filtros de flujo de pared, consiste en especial en la geometría celular desordenada que permite, en los trayectos más cortos, un mezclado tridimensional, es decir, un mezclado turbulento del gas de escape. Con ello se eleva la eficiencia del dispositivo catalizador y se evita la obstrucción.

Preferentemente, la espuma metálica está formada con una densidad relativa en el intervalo del 2 al 20%, en lo que la espuma metálica conduce la electricidad. Además, la espuma metálica está equipada preferentemente con un número de poros determinado, que se halla en un intervalo de 1,2 y 31,5 poros por centímetro.

El recubrimiento de metales nobles sobre la espuma metálica se aplica preferentemente de forma directa o por impregnación de una capa de recubrimiento (washcoat) con un metal noble del grupo de Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt o una mezcla de estos metales nobles a una concentración de 1,0 g a 2,5 g de metal noble por litro de espuma metálica. Un catalizador así formado es un catalizador de oxidación que, dependiendo de la velocidad de la corriente, oxida evidentemente también hidrocarburos (HC), incluyendo los hidrocarburos pesados (SOF), a partir de aproximadamente 200°C y monóxido de carbono (CO) a partir de aproximadamente 150°C.

Además, para el dispositivo se prevén preferentemente espumas metálicas con un recubrimiento de Ce(III)VO_{4} (ortovanadato de cerio), un compuesto catalíticamente activo, que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín. Un catalizador semejante reduce por contacto directo la temperatura de combustión de las partículas de hollín a aproximadamente 360°C, de modo que se habla de una denominada catálisis en fase sólida.

A este respecto, el compuesto para la reducción de la temperatura de combustión de las partículas de hollín, ortovanadato de cerio, se aplica ventajosamente sobre la espuma metálica por un procedimiento de plasma, un procedimiento de capa de recubrimiento o un procedimiento sol-gel, a una concentración de 1,0 g a 25 g de CeVO_{4} por litro de espuma metálica.

A este respecto, la disposición de las espumas metálicas recubiertas con metales nobles, así como de las espumas metálicas recubiertas y/o sin recubrir en el módulo catalizador es de modo que se prevén al menos dos espumas metálicas de poros abiertos recubiertas con metales nobles, las cuales están antepuestas en cada caso a una espuma metálica sin recubrir o recubierta. Preferentemente, sin embargo, el dispositivo deberá componerse de al menos una espuma metálica recubierta con un metal noble. Mediante la variación del número de poros y/o de la densidad relativa de la espuma metálica se consigue alcanzar de forma ventajosa una regeneración continua a lo largo del módulo catalizador del gas de escape que se va a tratar.

A este respecto, el número de poros de las espumas metálicas en la dirección de la corriente de gas de escape es variable. Sin embargo, el número de poros de las espumas metálicas aumenta preferentemente corriente abajo. No hay ninguna distancia entre cada una o entre todas las espumas metálicas, se encuentran dispuestas adyacentes entre
sí.

Además, de forma especialmente ventajosa las espumas metálicas pueden montarse firmemente adheridas en una carcasa metálica, y esto preferentemente por soldadura, ya que las espumas metálicas usadas, como ya se ha mencionado, son compuestos metálicos. Con ello, al usar una unión de adherencia puede renunciarse al empleo de las matrices de fibras cerámicas, extremadamente preocupantes toxicológicamente, que se usan de forma habitual, por ejemplo, en los filtros cerámicos.

Una configuración especial del dispositivo según la invención consiste en que las espumas metálicas se incorporan en el módulo metálico con una matriz de soporte.

Además, un módulo puede construirse de forma ventajosa de modo que esté compuesto por varios módulos formados de manera similar o formados de manera diferente. A este respecto, los módulos se colocan preferentemente paralelos a la corriente de gas de escape, concretamente, según las exigencias en cada caso, de dos módulos iguales o diferentes o de tres módulos iguales o diferentes y de forma semejante.

Otras ventajas de la invención se explican con más detalle a continuación mediante los ejemplos de realización representados en los dibujos. Se muestran:

Figura 1, una representación esquemática a escala reducida de un ejemplo de realización de un dispositivo para la eliminación de las partículas de hollín generadas por motores de combustión interna según la invención;

Figura 2, sin ser objeto de la invención, una representación esquemática a escala reducida de otro ejemplo de realización de un dispositivo para la eliminación de las partículas de hollín generadas por motores de combustión interna según la invención;

Figura 3, una representación esquemática a escala reducida de otro ejemplo de realización de un dispositivo para la eliminación de las partículas de hollín generadas por motores de combustión interna según la invención;

Figura 4, una representación esquemática a escala reducida de una realización de un dispositivo para la eliminación de las partículas de hollín generadas por motores de combustión interna según la invención, a partir de dos módulos según el ejemplo de realización de la figura 1 dispuestos paralelamente y

Figura 5, una sección a escala reducida a lo largo del corte A-B según la figura 4.

En la figura 1 se representa un módulo 1 atravesado por una corriente de gas de escape en el que las espumas metálicas 2, 3 están dispuestas alternando sucesivamente. A este respecto, las espumas metálicas están alternativamente recubiertas con un metal noble del grupo de Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt o una mezcla de estos metales nobles, o sin recubrir. Las espumas metálicas recubiertas 2 están en cada caso dispuestas corriente arriba en la corriente de gas de escape respecto a las espumas metálicas sin recubrir 3, que en cada caso atrapan las partículas de hollín temporalmente.

Otra disposición de las espumas metálicas 2, 3, es decir, la intercalación de las espumas metálicas sin recubrir 3 en cada caso corriente arriba en la corriente de gas de escape respecto a las espumas metálicas recubiertas 2, no es objeto de la invención.

La figura 2, que no es objeto de la invención, muestra el módulo 1 en el que sólo se encuentran dispuestas espumas metálicas recubiertas con metales nobles 2, que por sí mismas atrapan temporalmente las partículas de hollín.

El ejemplo de realización según la figura 3 muestra el módulo 1 en el que se encuentran dispuestas alternativamente espumas metálicas recubiertas con metales nobles 2 y espumas metálicas recubiertas con un compuesto que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín 4. A este respecto, las espumas metálicas recubiertas con metales nobles 2 están dispuestas en cada caso corriente arriba en la corriente de gas de escape respecto a las espumas metálicas recubiertas con un compuesto que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín 4, que en cada caso atrapan temporalmente las partículas de hollín.

Otra disposición de las espumas metálicas 2, 4, es decir, la intercalación de las espumas metálicas recubiertas con un compuesto que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín 4 en cada caso corriente arriba en la corriente de gas de escape respecto a las espumas metálicas recubiertas con metales nobles 2, no es objeto de la invención.

En la realización formada de esta manera, el hollín atrapado se oxida adicionalmente por contacto directo con el recubrimiento de efecto catalizador aplicado superficialmente. A este respecto, el recubrimiento aplicado se compone de un compuesto de almacenamiento de oxígeno como, por ejemplo ortovanadato de cerio, Ce(III)VO_{4}.

En la figura 4 se representa otro ejemplo de realización con un módulo conjunto 5, construido a partir de dos módulos 1' según el ejemplo de realización de la figura 1 dispuestos paralelamente, en el que, sin embargo, se suprimen el área cónica de entrada para el gas de escape y el área cónica de salida para el gas de escape. En una realización semejante, la corriente de gas de escape atraviesa en cada caso los módulos 1' dispuestos paralelamente como se ha indicado en relación con la figura 1. A este respecto, las espumas metálicas 2, 3 están alternativamente recubiertas con un metal noble del grupo de Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt o una mezcla de estos metales nobles o sin recubrir. Ventajosamente, las espumas metálicas recubiertas 2 están dispuestas en cada caso corriente arriba en la corriente de gas de escape respecto a las espumas metálicas sin recubrir 3.

Otra disposición de las espumas metálicas 2, 3, es decir, la intercalación de las espumas metálicas sin recubrir 3 en cada caso corriente arriba en la corriente de gas de escape respecto a las espumas metálicas recubiertas 2, no es objeto de la invención.

Además, no sólo se prevén dos módulos 1' dispuestos paralelamente en el módulo conjunto 5, sino que, según las exigencias establecidas, pueden colocarse también ventajosamente varios módulos 1' en el módulo conjunto 5 para aumentar la eficiencia.

La figura 5 muestra una sección a través del módulo conjunto 5 representado en la figura 4 a lo largo de la línea de corte A-B, en el que en cada caso un módulo 1' se coloca paralelo a la corriente de gas de escape y es atravesado por dicha corriente de gas de escape.

La disposición paralela y el número de módulos 1' en el módulo conjunto 5 puede ajustarse de forma casi discrecional a la potencia del motor correspondiente. A este respecto puede tenerse en cuenta ventajosamente la eficiencia requerida en cuanto a la eliminación de las partículas de hollín de la corriente del gas de escape generado por motores de combustión interna, a saber, a través del tipo de recubrimiento de metales nobles o carga de metales nobles, de la superficie geométrica de la espuma metálica y del número de las espumas metálicas recubiertas.

Así, por ejemplo, han podido alcanzarse reducciones de las emisiones de partículas de hollín de aproximadamente el 85% al 90%, sin superar a este respecto los límites admisibles exigidos de dióxido de nitrógeno.

Adicionalmente, la eficiencia de la reducción de la emisión de partículas de hollín puede aumentarse aún más mediante una regeneración inducida térmicamente, como puede conseguirse, por ejemplo, con un quemador o un acoplamiento de energía eléctrica mediante un calentamiento por resistencia.

La regeneración inducida térmicamente puede tener lugar también mediante la oxidación de combustible inyectado posteriormente en el motor de combustión interna, una denominada inyección posterior, mediante la que la temperatura del gas de escape puede elevarse en principio desde aproximadamente 150 a 200°C hasta aproximadamente 400°C.

Adicionalmente, mediante la oxidación en la espuma metálica recubierta con metales nobles o en el catalizador de oxidación de los hidrocarburos (CH) generados persistentemente por los motores, se consigue elevar la temperatura en el módulo aproximadamente otros 200°C, hasta la temperatura final de aproximadamente 600°C requerida para la combustión de las partículas de hollín.

Claims (18)

1. Dispositivo para la eliminación de partículas de hollín de una corriente del gas de escape de un motor de combustión interna en un módulo (1), mediante la oxidación con dióxido de nitrógeno NO_{2} de las partículas de hollín atrapadas temporalmente en una espuma metálica sin recubrir (3) o en una espuma metálica recubierta (4), en el que el dióxido de nitrógeno se produce por la oxidación del monóxido de nitrógeno NO presente en el gas de escape en una espuma metálica anterior (2), de poros abiertos y recubierta con metales nobles, en función de la velocidad de la corriente del gas de escape, a una temperatura superior a aproximadamente 200°C, caracterizado porque se prevén al menos dos espumas metálicas de poros abiertos recubiertas con metales nobles (2), las cuales están antepuestas en cada caso a una espuma metálica sin recubrir (3) o en cada caso a una espuma metálica recubierta (4), en que las espumas metálicas (2, 3, 4) están dispuestas adyacentes entre sí.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las espumas metálicas (2, 3, 4) se componen de una aleación de FeCr.

3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la espuma metálica de poros abiertos recubierta con metales nobles (2) está recubierta al menos con un metal noble del grupo de Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt o una mezcla de estos metales nobles.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la espuma metálica recubierta (4) está recubierta con un compuesto que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque la espuma metálica recubierta (4) está recubierta con el compuesto que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín de ortovanadato de cerio (CeVO_{4}).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el módulo (1) está formado como un módulo abierto autorregenerativo.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las espumas metálicas (2, 3, 4) se fabrican por un procedimiento de sinterización de polvo o por un procedimiento de microfusión.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las espumas metálicas (2, 3, 4) están formadas con una geometría celular irregular que ocasiona una corriente tridimensional con una función de
mezclado.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las espumas metálicas (2, 3, 4) están formadas con una densidad relativa en el intervalo del 2 al 20%.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las espumas metálicas (2, 3, 4) están formadas con un número de poros en un intervalo de 3 a 80 ppi.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la espuma metálica de poros abiertos recubierta con metales nobles (2) se recubre directamente o por impregnación de una capa de recubrimiento con un metal noble del grupo de Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt o una mezcla de estos metales nobles, a una concentración de 1,0 g a 2,5 g de metal noble por litro de espuma metálica.

12. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el compuesto que reduce la temperatura de combustión de las partículas de hollín, ortovanadato de cerio, se aplica sobre la espuma metálica recubierta (4) por un procedimiento de plasma, un procedimiento de impregnación o un procedimiento sol-gel a una concentración de 1,0 g a 25 g de CeVO_{4} por litro de espuma metálica.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el número de poros de las espumas metálicas (2, 3, 4) varía en la dirección de la corriente de gas de escape.

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque el número de poros de las espumas metálicas (2, 3, 4) aumenta en la dirección de la corriente de gas de escape.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque las espumas metálicas (2, 3, 4) se incorporan firmemente adheridas en el módulo metálico (1) por un proceso de soldadura.

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque las espumas metálicas (2, 3, 4) se alojan en el módulo metálico (1) con una matriz de soporte.

17. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque un módulo conjunto (5) está formado por varios módulos (1) de construcción similar o por módulos de construcción diferente.

18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque los varios módulos (1) de construcción similar o los módulos de construcción diferente se encuentran dispuestos en el módulo conjunto (5) paralelamente a la corriente de gas de escape.