SE468679B - Foerfarande och anordning foer avbraenning av sot i ett avgasfilter foer foerbraenningsmotor - Google Patents

Foerfarande och anordning foer avbraenning av sot i ett avgasfilter foer foerbraenningsmotor

Info

Publication number
SE468679B
SE468679B SE8802953A SE8802953A SE468679B SE 468679 B SE468679 B SE 468679B SE 8802953 A SE8802953 A SE 8802953A SE 8802953 A SE8802953 A SE 8802953A SE 468679 B SE468679 B SE 468679B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
filter
combustion
complexing agent
organic complexing
metal
Prior art date
Application number
SE8802953A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8802953L (sv
SE8802953D0 (sv
Inventor
H Erdmannsdoerfer
R Numrich
G Weyh
M Wagner
F Zundel
Original Assignee
Mann & Hummel Filter
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
Priority claimed from DE19883821143 external-priority patent/DE3821143A1/de
Application filed by Mann & Hummel Filter filed Critical Mann & Hummel Filter
Publication of SE8802953D0 publication Critical patent/SE8802953D0/sv
Publication of SE8802953L publication Critical patent/SE8802953L/sv
Publication of SE468679B publication Critical patent/SE468679B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/029Exhaust 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 by adding non-fuel substances to exhaust
    • F01N3/0293Exhaust 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 by adding non-fuel substances to exhaust injecting substances in exhaust stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/029Exhaust 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 by adding non-fuel substances to exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

468 679 2 »no ma: företrädesvis av boraluminiumsilikater.
Metallen som är bunden i den metallorganiska komplexföreningen och/eller återfinns på filtermaterialet utgörs företrädesvis av en övergångsmetall, särskilt järn och/eller koppar. Av dessa är koppar att föredra vid uppfinningen.
Företrädesvis används vid förfarandet enligt uppfinningen en metallorganisk komplexförening, som innehåller den organiska komplexbildaren som anjon och metallen som katjon, dvs i en saltliknande form. Emedan komplexbildaren själv utgör anjonen, och därigenom svarar för komplexsaltets laddningsutjämning, upp- träder inga andra anjoner. Detta faktum ger uppfinningen den ytterligare fördelen att inga andra miljöbelastande ämnen uppstår. Som organisk komplexbildare används företrädesvis en förening som bildar en flyktig metallorganisk komplexförening med metallen. Den exakta reaktionsmekanismen vid förbränningen av sotet på avgasfiltret är ännu inte känd, men det kan antas att den metallorganiska kom- plexföreningens flyktighet spelar en positiv roll för att sänka antändningstempe- raturen och åstadkomma en fullständig förbränning i alla punkter på filtret. Vid förfarandet enligt uppfinningen används som komplexbildare företrädesvis en fören- ing som förmår bilda en enolstruktur. Företrädesvis används B-diketoner, speciellt acetylaceton (ZA-pentandion). Vid acetylaceton domineras keto-enoltautomerin starkt av enolformen. Enolformens andel är i vätskefasen 72%, i ångfasen ända upp till 100%. Enolformen reagerar med många metaller till exvis metallacetyl- acetonater. Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen används därför koppar- (lfiacetylacetonat som metallorganisk komplexförening. i Förfarandet enligt uppfinningen kan enligt ett föredraget utförande genomföras på så sätt att metallen redan från början finns i komplexform eller oxidform, företrädesvis det senare, på avgasfiltret. Filtermedlet kan i detta syfte impreg- neras eller beläggas med metallkomplexet resp metalloxiden. Det kan därvid doppas en viss tid i en metallkomplexsuspension, t ex en kopparacetylacetonatsuspensíon, eller också kan det för utfällning av metalloxid behandlas med metallföreningar, exvis en kopparnitratlösning.
När exvis en metalloxid redan finns på filtermedlet finns det flera lämpliga sätt att genomföra förfarandet. Ett sätt är att direkt tillföra den organiska kom- plexbildaren. Denna utvecklar då tillsammans med metalloxiden direkt på eller med hjälp av filtret den för förbränningen av sotet erforderliga katalytiska verkan. ' En eventuell metallförlust, som uppträder på grund av att små mängder metalloxid följer med ut vid tillsats av större mängd av den organiska komplexbildaren, ' särskilt när flyktiga komplex bildas, kan kompenseras. Enligt ett detaljutförande av uppfinningen kan förlorad metalloxid ersättas i lämplig utsträckning. Detta kan ske genom att den organiska komplexbildaren tillsätts i kombination med den metallorganiska komplexföreningen. Företrädesvis används därvid en flytande organisk komplexbildare, så att den metallorganiska komplexföreningen kan tillföras 4 6 8 6 7 9 3 löst i komplexbildaren. På detta sätt ersätts inte endast metallförlusterna från filtermedlet, utan dessutom medför användningen av en flytande tillsats att doser- ingen kan utföras enkelt. Den doserade flytande tillsatsen och den eventuella ersättningen för metallförluster kan enligt ett annat utförande också ske genom att den organiska komplexbildaren och/eller den metallorganiska komplexföreningen tillförs i ett lösningsmedel. Företrädesvis används för detta ändamål organiska lösningsmedel, t ex alkoholer, ketoner, aromatiska kolväten, etc.
Förfarandetkan även genomföras med ett filter, vars filtermedel inte från början försetts med metalloxid. Den metallorganiska komplexföreningen kan då tillföras finfördelat i önskad mängd uppströms om filtermedlet, företrädesvis i pulverform. Pulvret avlagras då på filtermedlet, och kan sedan utveckla den avsedda verkan. Verkan blir högre ju mer finkristallint det använda pulvret är.
En siktanalys av ett typiskt, vid uppfinningen utnyttjat koppar(ll)acetylacetonat visade att ca 75% av samtliga partiklar var mindre än 80 um och 85% av samtliga partiklar var mindre än 100 um. Den vidare tillsatsen kan alternativt ske i flytande eller löst form.
Samtliga beskrivna utföranden av förfarandet utgår från att den organiska komplexbildaren och/eller den metallorganiska komplexföreningen tillsätts först efter förbränningen av drivmedlet. Efter förbränningen av drivmedlet tillsätts de ovan angivna tillsatserna för att förbränna sotet, företrädesvis i doserad mängd, uppströms från filtret, företrädesvis direkt mot avgasfiltret. Förbränningen startar företrädesvis vid temperaturer över 250°_C. Tillsatsen kan exvis ske genom att den organiska komplexbildaren och/eller den metallorganiska komplexföreningen, liksom eventuella andra tillsatser, tillförs i finfördelad form genom ett uppströms om filtermedlet placerat munstycke. Finfördelningen kan göras med användning av luft, företrädesvis tryckluft. Denna doseringsluftström kan från starten av förbränningen upprätthållas iytterligare 10 minuter, varigenom den kan bidra till att underhålla förbränningen. Den luft, företrädesvis tryckluft, som tillförs åstadkommer således en finfördelning av tillsatserna och transporterar tillsatserna till filtermedlet, varjämte den tillhandahåller syre för förbränningen.
Förfarandet kan utföras så att antingen både starten av förbränningen och den fortsatta förbränningen sker helt i avgasströmmen, eller så att åtminstone starten av förbränningen sker helt i luft, företrädesvis tryckluft. Företrädesvis utnyttjas utföringsformen vid vilken starten av förbränningen och själva förbrän- ningen sker i luft, företrädesvis tryckluft. Företrädesvis tillförs doseringsluft under ungefär lika lång tid som förbränningen varar.
Förfarandet kan dock även genomföras på så sätt att förbränningen startas genom doserad tillsats av luft, företrädesvis tryckluft, och upprätthålls genom att en, eventuellt doserad, avgasström drivs genom filtermedlet, företrädesvis med inblandning av luft. 468 679 4 Mängden tillsats som erfordras för att genomföra förfarandet beror av förfar- andestegens art och antal. Normalt räcker det med 10 till 100 mg metallkomplex och/eller komplexbildare per 100 cmz filteryta för att starta en regenereríng. Om filtermedlet exvis genomströmmas av avgas under tillsättningen av tändmedlet kan det vara nödvändigt att tillsätta större mängd organisk komplexbildare och/eller metallorganisk komplexförening. Om avgasströmmen genom filtermedlet däremot avbryts under tillsättningen kan tillsatsmängden minskas. Dessutom kan förlusten av metalloxid därvid göras väsentligt mindre.
Det har befunnits att särskilt gynnsamma resultat kan uppnås genom att filterytan delas upp och sotförbränningen görs på endast en del åt gången av den totala filterytan. Denna del av filterytan bör då inte genomströmmas av avgas när förbränningen startas. Vid detta sätt att regenerera filtret förs mindre mängd metallkomplex som ännu inte utvecklat sin katalytiska verkan och även mindre mängd metalloxid med ut av komplexbildaren.
Sotförbränningen genomförs företrädesvis på så sätt att när skillnaden mellan trycket före och efter filtret nått ett visst värde och temperaturen är tillräcklig för förbränningen tillförs den organiska komplexbildaren och/eller den metallorgan- iska komplexföreningen i finfördelad form på en del av filterytan, och startar därigenom förbränningen. Speciellt genomförs förfarandet på så sätt att filterytan _ på vilken sotet skall förbrännas avskiljs från avgasströmmen innan förbrännings- I proceduren startas. Därefter startas sotförbränningen genom att tillsatser-na tillförs.
Slutligen släpps avgaserna åter fram genom den tidigare avskilda delen av filter- ytan, företrädesvis en bestämd tid, t ex 3 till 5 min, efter starten av förbrän- ningen. Om temperaturen är tillräcklig för förbränningen kan en ytterligare del eller den återstående delen av filterytan därefter underkastas en likadan sotför- bränning som funktion av den nu rådande skillnaden mellan trycket före och efter filtret eller, företrädesvis, direkt efter renbränningen av den första delen av filterytan.
Som framgått ovan kan förfarandet genomföras med många olika kombina- tioner av förfarandesteg när filterytan är uppdelad. Om t ex filtret innehåller ett flertal filterstavar kan exvis filterstavarna regenereras en åt gången genom förbränning av sotet. Beroende på omständigheterna kan det alternativ vara mest gynnsamt att regenerera flera filterstavar samtidigt. Så stor del av filterytan kan alltid hållas tillgänglig för avgasströmmen att körningen eller förbrännings- motorns gång inte påverkas negativt. Uppfinningen innefattar således såväl de enskilda särdrag som de olika kombinationer därav som kan utnyttjas för att genomföra förfarandet.
Om tillsatsen vid den av de föredragna utföringsformerna som består i att sotet förbränns utan att filtret samtidigt genomströmmas av avgas utgörs av exvis rent kopparflflacetylacetonat åtgår det för en renbränningsomgång cirka 2 g 468 679 5 för 14 filterstavar (cirka 10 000 cmz stavyta). Detta motsvarar en mängd av cirka 20 mg kopppar(II)acetylacetonat per 100 cmz stavyta. Dessa värden tar inte hänsyn till filtermedlets tjocklek på stavarna. Om tillsatsen vid samma utföringsform i stället utgörs av ren acetylaceton tillsätts för en renbränningsomgång cirka 5 till 10 ml för 14 stavar, varvid intervallets lägre del är att föredra, emedan avgången av kopparoxid ökar med ökad acetylacetontíllsats. Denna förlust av kopparoxid kan, beroende på driftförhâllandena, uppgå till 50 mg, högst 150 mg.
Som tidigare förklarats kan denna kopparoxidförlust dock enkelt ersättas genom tillförsel av koppar(II)acetylacetonat.
Företrädesvis tillförs den organiska komplexbildaren och/eller den metallorgan- iska komplexföreningen diskontinuerlígt endast för att starta den avsedda renbrän- ningen. Det har överraskande visat sig att sotförbränningen startar effektivast om hela satsen av tillsats tillförs på en gång till filtermedlet, företrädesvis inom cirka 2 till 3 s. Redan efter en förutbestämd tid, som företrädesvis uppgår till cirka 3 till 5 min, från tillförseln av tillsatsen kan avgaserna åter släppas fram genom den del av filterytan där sotet just bringats till förbränning. Eventuellt ännu oförbränt sot fortsätter att förbrännas i avgasströmmen.
Transporten av tillsatsen till filterytan kan underlättas genom en kortvarig spolning med luft, företrädesvis tryckluft före tillsättningen. Även efter tillsätt- ningen är det gynnsamt att spola med luft, företrädesvis tryckluft. Tryckluft är det lämpligaste medlet för att tillhandahålla syre och utföra spolningen och doseringen, emedan det är ett medel som finns tillgängligt i tillräcklig mängd på alla lastbilar. I I vissa fall kan sotförbränningens kvalitet höjas ytterligare genom att luften, företrädesvis tryckluft, värms före eller under tillsättningen av tillsatsen, emedan detta ger en jämnare temperaturfördelning. I detta fall nås filtermedlet av värmd luft, företrädesvis tryckluft, tillsammans med tillsatsen.
Det kan också vara gynnsamt att sänka antändningstemperaturen ytterligare genom en tillsats av särskilda antändningshjälpämnen eller syreavgivande ämnen, t ex ammoniumnítrat, cellulosanitrat och/eller andra organiska nitroföreningar.
Medel av dessa slag tillförs dock endast i undantagsfall, när fordonets driftstill- stånd är sådant att den annars för antändning tillräckliga temperaturen inte upp- nåtts.
Det ovan beskrivna förfarandet gör det således möjligt att enkelt, skonsamt och effektivt regenerera ett sotfilter.
I motsats till fallet vid andra kända förfaranden är det vid det föreliggande förfarandet inte nödvändigt att ha kostsamma särskilda förbränningsaggregat eller elektriska anordningar. Vidare behöver anordningarna inte dimensioneras för den väsentligt högre temperaturen' vid förbränningen, utan när de drivs med utnyttjande av föreliggande förfarande får de en god livslängd. Vidare behöver föraren inte 4 I b 8C'7 u / 5 på något sätt ingripa för att starta förbränningen.
Uppfinningen innefattar även en anordning för genomförande av förfarandet.
För genomförandet av de föredragna utföringsformerna av förfarandet har filtret företrädesvis minst två åtminstone tidvis separat drivbara filterenheter. Av dessa är lämpligen åtmistone en så utförd att den kan kopplas bort från avgasströmmen medan minst en annan fortfarande är tillgänglig för förbränningsmotorns fortsatta drift. Det blir då möjligt att regenerera filtret under motorns gång även i det fall då regenereringen skall ske utan närvaro av avgas från motorn.
Anordningen är företrädesvis utförd på sådant sätt att den innefattar återled- ningar för det förbrända sotets förbränningsgaser, vilka ledningar förbinder varje filterenhet med minst en annan filterenhet. Anordningen kan i detta syfte vara uppbyggd på så sätt att återledningen är förbunden med motorns insugningssida.
Gasen som under den till cirka 3 till 5 minuter uppgående regenereringstiden strömmar genom den från avgasströmmen avskilda filterenheten (<0,5 Nma/min) leds av denna anordning till motorns insugningssida. Detta medför att i denna gasström medföljande koppar inte förs med ut av avgaserna, utan efter att ha passerat genom motorn når de inkopplade filterenheterna och avsätter sig på dessas filtermedel. Härigenom försvinner det mesta behovet av att ersätta bort- förd koppar. Koppar som förs med i förbränningsgasen som kopparacetylacetonat oxideras vid de i motorns förbränningsrum rådande reaktionsförhållandena, och når därigenom filtermedlet på de inkopplade filtren som kopparoxid.
Ett särskilt filter för att avlägsna fasta partiklar kan vara anordnat mellan filterenhetens utgångssida och motorns insug. Detta är lämpligt i det fall då koppar inte får följa med avgaserna ut, men inte heller tillåts komma in i motorn.
Konstruktionen kan också utföras så att ett gemensamt extrafilter anordnas för flera, från flera filterenheter kommande återledningar. Extrafiltrets arbetstempe- ratur hålls lägre än cirka 2000 C för att kopparacetylacetonatet skall uppträda i fast form och kunna avskiljas av filtret. Vid detta utförande är det lämpligt att tillföra ersättningskoppar till filterenheterna vid sotförbränningen.
Vid ett annat utförande av anordningen är den från en filterenhet utgående återledningen direkt ansluten till ingångssidan på en annan filterenhet. Även på detta sätt återförs bortförd koppar till filtermedlet i en i drift varande filterenhet, så att den bortförda kopparn inte släpps ut i omgivningen. Vid detta utförande är återledningen lämpligen ansluten på ett ställe på den mottagande filterenheten som i drift har ett relativt undertryck. Inga särskilda cirkulationsanordningar behövs, särskilt inte när regenereringen sker under övertryck genom tillförsel av tryckluft.
Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med ledning av ritningen, på vilken fig 1, fig 2 och fig 3 visar var sin schematiskt återgiven föredragen utföringsform_ av anordningen enligt uppfinningen. 7 468 679 Med hänsyn till överskådligheten visas endast två filterenheter. Dessa kan var och en innehålla ett flertal filterstavar. De båda filterenheterna kan vara sammanförda i ett med en skiljevägg försett, gemensamt hus, som motsvarar en normal ljuddämpare. Oftast, men inte alltid, uppgår övertrycket mot atmosfären i ett sådant hus till cirka 100 till 200 mbar när filtret är sotfyllt och till cirka 10 till 20 mbar när filtret är nyrengjort (renbränt). Uppfinningens olika särdrag kan dock utnyttjas var för sig eller i olika kombinationer även när fler än två filterenheter ingår. Antalet filterenheter är således liksom antalet filterelement valfritt.
Fig 1 visar en av tvâ filterenheter 1 bestående anordning. Vardera filter- enheten 1 har ett filtermedel 2, en tilledning 5 för avgas från motorn och en avloppsledning 6 för filtrerad avgas. Vidare har filterenheterna 1 en tilledning 3 för tryckluft, varvid tilledningen 3 dessutom är förbunden med en anordning 4 för den doserade tillförseln av tillsatserna. Från avloppsledningen 6 utgår en återledning 8, som är ansluten till motorns insugningssida. Vid avloppsledningens 6 ände finns på brukligt sätt en bakslagsklaff 7. Bakslagsklaffen 7 används för att återföra den gas som vid bortbränningen av sot strömmar genom den från avgasströmmen avskilda filterenheten 1 till motorns insugningssida, så att i denna gasström medförd koppar via motorn kan överföras till de vid tillfället i drift varande filterenheterna 1.
Den i fig 2 visade anordningen skiljer sig från fig 1 endast genom att den till motorns insugningssida gående återledningen innehåller ett _filter 9 för avskilj- ning av fasta partiklar. Konstruktionen kan alternativt göras så att filtret 9 tjänst- gör som gemensamt filter för båda de i fig 2 visade återledningarna 8. Med det extra filtret kan motorns insugningskraft utnyttjas för att filtrera ut den i gas- strömmen medförda kopparn. Även i fig 3 visas en anordning med två filterenheter av samma slag som i fig 1 och 2. I detta fall är emellertid de från filterenheterna 1 utgående åter- ledningarna 8 anslutna direkt till respektive angränsande filterenhets tilledning 5. På så sätt förs förbränningsgasströmmen med däri medförd koppar tillbaka till den angränsande, i drift varande filterenheten. På de ställen där återledning- arna 8 mynnar i tilledníngarnagâ kan de senare vara försedda med en på-ritningen icke visad strypning. Det av denna alstrade undertrycket utnyttjas för att driva på den återförda gasströmmen. i De nu följande exemplen visar föredragna utföringsexempel av förfarandet enligt uppfinningen.
Exempel 1 På en av 14 filterstavar bestående filterenhet enligt fig 1, vars filtermedel består av fibrer och är impregnerat med kopparoxid, avsätts från driften av en diesel- motor härrörande sot. När skillnaden mellan trycket före och efter filtret uppnått 46 8 679 8 ett värde av 100 till 200 mbar avskiljs filterenheten från avgasströmmen. Därefter tillsätts med hjälp av tryckluft acetylaceton i en mängd av 5 ml per 14 stavar, motsvarande en mängd av 0,05 ml per cirka 100 cmz filterstavsyta (utan hänsyn tagen :in filter-mediers skikttjeeklek). vid en temperatur över 2so° c sker da självantändning. Under förbränningen av sotet fortsätter luftströmmen genom den från avgasströmmen avskilda filterenheten. Under en regenereringstid av 3 till 5 min förs den genom filterenheten strömmande gasen på det i fig 1 visade sättet tillbaka till motorns ínsugníngssida genom en återledning. I denna gasström even- tuellt medföljande kopparacetylacetonat omvandlas i motorns (dieselmotor) för- bränningsrum till kopparoxid, som följer med avgasströmmen och avsätts på filter- medlet i de av avgasströmmen genomströmmade filterenheterna. Förfarandet kan vara helautomatiserat.
Exempel 2 Exempel 1 upprepas med en av 14 filterstavar bestående fílterenhet enligt fig 2, vars av fibrer bestående filtermedel likaså är förimpregnerat med kopparoxid. För att eventuellt medförd koppar inte skall nå motorn innehåller återledningen mellan filterenhetens utgång och motorns insug en extra filterinsats. Dennas arbetstempe- ratur hålls under cirka 200° C. Eventuellt i gasströmmen från sotförbränningen medföljande kopparacetylacetonat uppträder då i fast form och kan avskiljas av det extra filtret. För att vid detta utförande ersätta kopparförlusterna från sotfiltrets filtermedel tillförs filtermedlet när den i exempel 1 angivna tryckskíll- naden i filterenheten uppnåtts acetylaceton i en mängd av 5 ml per 14 filterstavar (0,05 ml acetylaceton per cirka 100 cm* filterstavsyta) med däri löst kopparacetyl- acetonat för att ersätta kopparförlusterna.
Vid exempel 2 kan även fast kopparacetylacetonat tillföras till filtermedlet för att starta bortbränningen av sotet. Företrädesvis används därvid kopparacetyl- acetonat med sådan kornfördelníng att cirka 75% av alla partiklar är mindre än 80 um.
Exempel 3 På en av 14 filterstavar bestående filterenhet enligt exempel 1 och 2, vars filter- medel består av fibrer och är impregnerat med kopparoxid, avsätts i en anordning enligt fig 3 från driften av en dieselmotor härrörande sot. När skillnaden mellan trycket före och efter filtret uppnått ett värde av 100 till 200 mbar avskiljs filterenheten från avgasströmmen. Därefter tillsätts med hjälp av tryckluft acetyl- aceton i en mängd av 5 ml per 14 stavar, motsvarande en mängd av 0,05 ml per cirka 100 cmz filterstavsyta. Vid en temperatur över 2500 C sker självantänd- ning. Under förbränningen av sotet fortsätter luftströmmen genom den från avgas- strömmen avskilda filterenheten. Under en regenereringstid av 3 till 5 min förs den genom filterenheten strömmande gasen direkt till ingångssidan på en andra filterenhet. I_denn_a gasström eventuellt medföljande koppar avsätts då på filter- 0s- 4 6 8 6 7 9 \ 9 medlet i en annan av de i drift varande filterenheterna, och släpps därigenom inte ut.
Vid exempel 3 kan filtermedlet kompenseras för kopparförluster genom en tillsats av i acetylaceton löst kopparacetylacetonat.
Exempel 4 På en av 14 filterstavar bestående filterenhet, som saknar åter-ledningar av i fig 1 till 3 visat slag, och vars filtermedel inte är förimpregnerat, avsätts från driften av en dieselmotor härrörande sot. När skillnaden mellan trycket före och efter filtret uppnått ett värde av 100 till 200 mbar avskiljs filter-enheten från avgasströmmen. Därefter tillsätts med hjälp av tryckluft järnacetylacetonat i en mängd av 4 g per 14 stavar, motsvarande en mängd av 40 mg per cirka 100 cmz filterstavsyta (utan hänsyn tagen till filtermedlets tjocklek). Det tillförda järnacetylacetonatet har en sådan kornfördelning att cirka 75% av partiklarna är mindre än 80 um. Vid en temperatur över 250° C sker självantändning. Exempel 4 kan också genomföras på så sätt att järnacetylacetonatet tillförs löst i acetyl- - aceton.
Efter en förbränningstid av 3 till 5 minuter kopplas tryckluften bort, och den från sot befriade filterenheten genomströmmas åter av avgaser. Viden anord- ning som består av 2 filterenheter med vardera 14 filterstavar är nu åter båda filterenheterna i drift. När därefter någon av de båda filterenheterna åter uppnår den för inledande av sotförbränningsprocessen fastställda skillnaden mellan trycket före och efter filtret genomförs en ny regenereringsprocess för denna filterenhet, medan avgaserna fortsätter att strömma genom den andra filterenheten.

Claims (20)

468 679 10 Patentkrav:
1. Förfarande för att i närvaro av minst en metall diskontinuerligt bränna bort sot som avskilts på ett värmebeständigt avgasfilter i en förbränningsmotor, företrädesvis en dieselmotor, kännetecknat av att en organisk komplexbildare som förmår bilda en komplexförening med metallen och/eller en metallorganisk komplexförening mellan metallen och den organiska komplexbildaren anbringas på avgasfiltret. I
2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att man som metall an- vänder en övergångsmetall, särskilt järn eller koppar, företrädesvis den senare.
3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av att man använder en metallorganisk komplexförening som innehåller den organiska komplexbildaren som anjon och metallen som katjon.
4. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att man använder en organisk komplexbildare som bildar en flyktig metallorganisk komplex- förening med metallen, företrädesvis en förening som förmår bilda en enolstruktur.
5. Förfarande enligt kravet 4, kännetecknat- av att man använder en organisk komplexbildare, vid vilken en enolstruktur bildas genom inställning av keton-enoltautomerin i en B-diketon. '
6. Förfarande enligt något av föregående krav, särskilt kravet 4, känneteck- nat av att man använder acetylaceton som organisk komplexbildare, varvid man företrädesvis använder kopparacetylacetonat som metallorganisk komplexför- ening.
7. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att åt- minstone en del av metallen, företrädesvis i oxídform, redan från början finns på avgasfiltret, och att förbränningen startas genom att man tillsätter den organ- iska komplexbildaren, eventuellt i kombination med den metallorganiska komplex- föreningen. , '
8. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att för- bränningen startas genlomatt den organiska komplexbildaren och/eller den metall- organiska komplexföreningen tillförs i ett organiskt lösningsmedel.
9. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att man använder en flytande organisk komplexbildare, och att den metallorganiska kom- plexföreningen företrädesvis tillförs löst i den 'organiska komplexbildarenvnär för- bränningen skall startas. I _ - -
10. '10. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av 'att den metallorganiska komplexföreningen används i puiverform och tillsätts finför- delad som pulver när förbränningen skall startas.
11. Förfarande enligt något av föregåendekrav, kännetecknat av att filterytan är uppdelad, att sotförbränningen genomförs för endast en del åt gången av den totala filterytan, och att avgasen hindras att strömma genom denna del _ vid starten av förbränningen, företrädesvis även åtminstone-underförbränningens första del. 'fl 4 6 8 6 7 9 11 _
12. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att för- bränningen startas när temperaturen är tillräcklig för förbränningen och skillnaden mellan trycket före och efter filtret nått ett visst värde, företrädesvis genom att den organiska komplexbildaren och/eller den metallorganiska komplexföreningen tillförs i finfördelad form .till en del av filterytan och därigenom startar förbrän- ningen.
13. Förfarande enligt kravet 11 eller 12, kännetecknat av att filterytan som skall brännas ren avskiljs från avgasströmmen innan förbränningen startas, och att avgasströmmen åter släpps fram genom den avskilda filterytan sedan sotförbränningen åtminstone delvis genomförts, företrädesvis efter en förutbestämd tid, speciellt efter ca 3 till 5 min. . I
14. Förfarande enligt kravet 12 eller 13, kännetccknat av att den organiska komplexbildaren och/eller den metallorganiska komplexföreningen när förbränningen skall startashtillförs inom en kort tidsperiod, företrädesvis 2 till 3 s.
15. Förfarande enligt något av kraven 11 till 14, kännetecknat av att filterytan på vilken sotet bringas att. förbrännas företrädesvis före och efter tillförseln av' den. organiska komplexbildaren och/eller den metallorganiska fören- ingen spolas med luft, företrädevis tryckluft, varvid luften resp tryckluften före- trädesvis värms-före tillförseln. I '
16. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att en ytterligare kemikalie för sänkning av antändningstemperaturen tillsätts.
17. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av föregående krav för diskontinuerlig bortbränning av sot i närvaro av minst en metall, som avskilts på ett värmebständigt avgasfilter i en förbränningsmotor, företrädesvis en diselmotor, käxmetecknad av att filtret har minst två filterenheter (1), som åtminstone tidvis kan drivas separat och regenereras oberoende av varandra, och företrädesvis kan kopplas bort från avgasstömmen samt att filtret är belagt med en organsik komplexbildare, som förmår bilda en komplexförening med metallen och/eller en metallorganisk komplexförening mellan metallen och den organiska kom plexbildaren.
18. Anordning enligt kravet 17, kännetecknad av att varje filter-enhet (1) har en återledning (8) för 'âterföring av förbränningsgaserna från det förbrända sotet, vilka ledningar var och en direkt eller indirekt leder till minst en annan filterenhet (1). 1
19. Anordning enligt kravet 18, kännetecknad av att-återledningen (8) är förbunden med motorns insugningssida, varvid företrädesvis minst ett ytterligare filter (9) är anordnat mellan filterenhetens (1) utgång och motorns-insug för att avskilja fasta partiklar. 468 679 12
20. Anordning enligt kravet 18, känneteeknad at! att åter-ledningen (8) gär direkt från en filterenhets (1) utgângssida till en annan filterenhets (1) in- gångssida (fig 3), företrädesvis till ett ställe på den senare som under drift har ett relativt undertryck.
SE8802953A 1987-09-04 1988-08-23 Foerfarande och anordning foer avbraenning av sot i ett avgasfilter foer foerbraenningsmotor SE468679B (sv)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3729667 1987-09-04
DE3735412 1987-10-20
DE19883821143 DE3821143A1 (de) 1987-09-04 1988-06-23 Verfahren und vorrichtung zum abbrennen von auf einem abgasfilter abgeschiedenem russ

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8802953D0 SE8802953D0 (sv) 1988-08-23
SE8802953L SE8802953L (sv) 1989-03-05
SE468679B true SE468679B (sv) 1993-03-01

Family

ID=27196453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8802953A SE468679B (sv) 1987-09-04 1988-08-23 Foerfarande och anordning foer avbraenning av sot i ett avgasfilter foer foerbraenningsmotor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5028405A (sv)
AR (1) AR246050A1 (sv)
BR (1) BR8804640A (sv)
ES (1) ES2008018A6 (sv)
FR (1) FR2620168B1 (sv)
GB (1) GB2209290B (sv)
IT (1) IT1224725B (sv)
MX (1) MX164007B (sv)
SE (1) SE468679B (sv)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69423857T2 (de) * 1993-12-17 2000-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abgas
US5989010A (en) 1997-09-02 1999-11-23 Thermatrix, Inc. Matrix bed for generating non-planar reaction wave fronts, and method thereof
US6003305A (en) 1997-09-02 1999-12-21 Thermatrix, Inc. Method of reducing internal combustion engine emissions, and system for same
US7441403B2 (en) * 2004-12-20 2008-10-28 Detroit Diesel Corporation Method and system for determining temperature set points in systems having particulate filters with regeneration capabilities
US7210286B2 (en) * 2004-12-20 2007-05-01 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling fuel included within exhaust gases to facilitate regeneration of a particulate filter
US7461504B2 (en) * 2004-12-21 2008-12-09 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling temperatures of exhaust gases emitted from internal combustion engine to facilitate regeneration of a particulate filter
US20060130465A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling exhaust gases emitted from an internal combustion engine
US7434388B2 (en) 2004-12-22 2008-10-14 Detroit Diesel Corporation Method and system for regeneration of a particulate filter
US7076945B2 (en) * 2004-12-22 2006-07-18 Detroit Diesel Corporation Method and system for controlling temperatures of exhaust gases emitted from an internal combustion engine to facilitate regeneration of a particulate filter

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1467023A (fr) * 1965-06-11 1967-01-27 Perfectionnements apportés aux dispositifs d'épuration catalytique des gaz d'échappement pour moteurs à combustion interne
CH535896A (fr) * 1970-06-08 1973-04-15 Maingeot Raymond Procédé pour améliorer la combustion d'un combustible et pour diminuer dans ses résidus, la proportion d'éléments nocifs
BE751648A (fr) * 1970-06-08 1970-11-16 Maingeot Raymond Procede pour ameliorer la combustion d'un combustible et pour diminuer,dans ses residus, la proportion d'elements nocifs et de pollution.
US4281512A (en) * 1979-10-30 1981-08-04 Phillips Petroleum Company Apparatus for reducing non-gaseous pollutants
DE3111228C2 (de) * 1981-03-21 1986-07-31 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg Verfahren und Vorrichtung zum Beseitigen von Ruß aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine
US4474580A (en) * 1982-03-16 1984-10-02 Mackenzie Chemical Works, Inc. Combustion fuel additives comprising metal enolates
DE3325391A1 (de) * 1983-07-14 1985-01-24 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg Verfahren zum beseitigen von russ aus den abgasen einer brennkraftmaschine
JPS60122214A (ja) * 1983-11-30 1985-06-29 Tokyo Roki Kk 内燃機関の排ガス中の黒煙除去方法及び装置
DE3436351A1 (de) * 1984-10-04 1986-04-10 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg Verfahren zum entfernen von in einem abgasfilter einer brennkraftmaschine abgeschiedenem russ
US4655037A (en) * 1984-12-24 1987-04-07 Ford Motor Company Carbon ignition temperature depressing agent and method of regenerating an automotive particulate trap utilizing said agent
DE3516360A1 (de) * 1985-05-07 1986-11-13 Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur entfernung von stickoxiden und russ aus verbrennungsabgasen von dieselmaschinen
GB2174617A (en) * 1985-05-08 1986-11-12 Ford Motor Co Catalyst arrangement for the exhaust system of an internal combustion engine
DE3538155A1 (de) * 1985-10-26 1987-04-30 Fev Forsch Energietech Verbr Verfahren zur oxidation von in russfiltersystemen abgelagerten partikeln
US4646516A (en) * 1986-05-06 1987-03-03 Ford Motor Company Catalyst arrangement for the exhaust system of an internal combustion engine
DE3717140A1 (de) * 1987-05-21 1988-12-08 Webasto Ag Fahrzeugtechnik Russfilteranlage im abgastrakt einer diesel-brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
US5028405A (en) 1991-07-02
IT8848310A0 (it) 1988-08-31
AR246050A1 (es) 1994-03-30
FR2620168B1 (fr) 1990-08-31
GB2209290A (en) 1989-05-10
ES2008018A6 (es) 1989-07-01
GB8819578D0 (en) 1988-09-21
GB2209290B (en) 1991-07-10
BR8804640A (pt) 1989-04-18
MX164007B (es) 1992-07-08
SE8802953L (sv) 1989-03-05
SE8802953D0 (sv) 1988-08-23
IT1224725B (it) 1990-10-18
FR2620168A1 (fr) 1989-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4946609A (en) Engine lubricating oil for diesel engines and process for operating a diesel engine
US9784156B2 (en) Particle filter assembly and method for cleaning a particle filter
CN102575541B (zh) 用于运行微粒滤清器的方法
SE441027B (sv) Anordning for mekanisk och katalytisk rening av dieselmotoravgaser
US6793716B2 (en) Method and installation for cleaning a particulate filter on a motor vehicle
SE468679B (sv) Foerfarande och anordning foer avbraenning av sot i ett avgasfilter foer foerbraenningsmotor
EP0072059A1 (de) Aufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgaspartikelfilter
JPS61223215A (ja) 微粒子捕集用フイルタ部材の再生方法
EP0233860B1 (de) Abgasreinigungseinrichtung
US11078819B2 (en) Method for operating a particle filter
GB2385012A (en) Cleaning an exhaust-gas purification system
US20030124031A1 (en) Process for regenerating a particulate filter and device for implementing the process
EP1026380B1 (de) Brennkraftmaschine mit einer Versorgungseinrichtung für ein Verbrennungsmedium
DE102014105039A1 (de) Strömungsgesteuerte, elektrisch unterstützte DPF-Regeneration
WO2008053105A1 (fr) Ligne d&#39;echappement d&#39;un moteur diesel et procede de regeneration d&#39;un filtre a particules
DE102006041284B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Regenerieren von durchströmten Parikelfiltern
EP0591180A1 (en) Particulate filter trap for a diesel engine
JPS59134314A (ja) デイ−ゼルエンジン排気浄化装置
DE3821143C2 (sv)
JP2006289203A (ja) 排ガス浄化材の使用方法
EP1536110A1 (en) Catalysed exhaust gas soot filter
JPH0544435A (ja) デイーゼル機関の排気浄化装置
JPS60153415A (ja) デイ−ゼル排気浄化装置
DE3328097A1 (de) Verfahren zum regenerieren eines russabbrennfilters zur reinigung von dieselmotor-abgasen
JPH086579B2 (ja) ディーゼル排ガス浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8802953-3

Effective date: 19940310

Format of ref document f/p: F