WO1992006768A1 - Process and device for purifying exhaust gases - Google Patents

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WO1992006768A1
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for carrying out the method for cleaning exhaust gases, in particular for the filtering removal of soot particles from the exhaust gases of diesel internal combustion engines and building heating systems, the exhaust gas being passed through a special filter material which is resistant to high temperatures and is in a filter space is located, which is surrounded on the outside by a gas-permeable covering, preferably also made of high-temperature resistant material, through which the cleaned exhaust gas exits.
  • Catalysts are required to be in the exhaust gases
  • Diesel vehicles have also been criticized for a number of years after it was suspected that the soot particles contained in the exhaust gas of these vehicles could be carcinogenic.
  • a catalyst which only relates to the oxidation of CO and hydrocarbons is disclosed in DE-OS 21 55 338.
  • It can contain lanthanum and rare earths, strontium, barium, nickel, cobalt, iron, zinc, copper, ruthenium, osmium, titanium, molybdenum, tungsten, niobium, manganese, vanadium, tantalum and the like. a. contain .
  • DE-OS 23 03 695 discloses an oxidation catalyst which contains manganese oxide and platinum and / or palladium.
  • Catalysts which only serve to reduce NO are disclosed in DE-OS 21 33 271. They consist of manganese oxide, palladium and iron oxide or nickel, cobalt, copper, zinc or cerium oxide on an annealed aluminum oxide support.
  • DE-OS 21 40 852 also discloses a reduction catalyst which consists of palladium and rhodium on an annealed support.
  • DE-OS 21 58 877 discloses a two-bed system consisting of a reduction and an oxidation bed.
  • Reduction catalysts are rhodium, iridium or palladium.
  • the reduction catalyst in DE-OS 23 55 418 is nickel / copper.
  • a catalyst for the simultaneous removal of NO x , hydrocarbons and carbon monoxide is disclosed in DE-OS 29 28 249.
  • a catalyst is used, the cerium,
  • Nickel. Carrier is a shockproof, weakly porous
  • the active metals are selected from the group consisting of the of pollutants of pollutants.
  • DE-OS 32 223 500 discloses a catalyst which consists of rhodium, palladium, cerium oxide and iron oxide on aluminum oxide as a carrier.
  • DE-OS 33 25 292 discloses a catalyst made of iron, nickel and cobalt on ceramic
  • Aluminum oxide or titanium oxide are Aluminum oxide or titanium oxide.
  • DE-OS 25 19 609 a device for separating soot is described with a pleated filter in which the initiator and
  • the soot area burns down.
  • DE-OS 30 17 784 describes a soot filter made of porous ceramic which has a heating coil embedded in it which is connected to the filter.
  • DE-OS 30 24 539 discloses a device for
  • Eliminate soot from exhaust gases essentially consists of a filter, which according to the example given consists of SiO 2 fibers.
  • the deposited soot is burned off by microwaves, wall elements on the clean gas side being arranged on the filter, which are impermeable to microwaves.
  • Soot filter also disclosed from SiO 2 fibers, wherein
  • the filter consists of spun quartz glass or ceramic fibers or of open-pore foam ceramic or fine oxide ceramic granulate.
  • An essential inventive feature is the combustion of the soot deposited on the filter by using the electrical conductivity of the carbon black.
  • DE-OS 23 53 346 also describes a method and a device for removing combustible, particulate substances from exhaust gases from internal combustion engines.
  • the filter is placed as close as possible behind the engine.
  • soot filters consist of a ceramic block, which is produced by injection molding and contains very many channels, the channels into which
  • Exhaust gas flows in and is closed on the outlet side, so that the exhaust gas has to pass through the thin walls of the channels, which Cornng Glass Works wrapped ceramic bodies are technically used as soot filters.
  • the sensitivity of the material is increased due to crystallization processes in the ceramic material, in particular when regenerating by burning, whereby embrittlement also occurs.
  • Daimler-Benz is testing a soot filter for trucks that contains copper oxide as a combustion catalyst, with additional acetvlacetone being injected. 20,000 DM are estimated for such a device
  • the applicant has now found a solution to the problem described, characterized in that the exhaust gas is passed through a filter material containing 30-99.8% by weight, preferably 50-95% by weight, of Al 2 O 3 and 0, 2-70% by weight, preferably 5-50% by weight of SiO 2 or SiO 2 + ZrO 2 contains that the ZrO 2 content 0.05-75 %
  • the total amount of SiO 2 + ZrO 2 can be such that the density of the material is 0.01-1.5 g / cm 3 , preferably 0.03-
  • the present invention further relates to a device for cleaning exhaust gases, in particular for the filtering removal of soot particles from the exhaust gases of diesel internal combustion engines and building heating systems, which has a space into which the exhaust gas to be cleaned is introduced, which is open on the input side and closed on the output side and a room in which there is high-temperature resistant filter material, characterized in that a gas-permeable covering is arranged around the filter material, that the filter material 30-99.8% by weight, preferably 50-95% by weight Al 2 O 3 , and 0.2-70 wt .-%, preferably 5-50 wt .-% SiO 2 or SiO 2 + ZrO 2 contains and that the ZrO 2 portion 0.05-75 wt .-% of the sum of the SiO 2 +
  • ZrO 2 amount can be and that the density of the material
  • the filter material can also be used very effectively to remove carbon monoxide, hydrocarbons and NO x from exhaust gases, in particular from Internal combustion engines are used when it is
  • oxidation catalyst for removing carbon monoxide preferably contains at least one catalyst from the group on the surface: oxidation catalyst for removing carbon monoxide, oxidation catalyst for removing hydrocarbons, oxidation catalyst for removing carbon monoxide and hydrocarbons, reduction catalyst for removing NO x from exhaust gases.
  • Hydrogen catalyzed can remove about 90% of the hydrocarbons and CO and about 83% of the NO x .
  • the exhaust gas is generally passed over the surface of the material carrying the catalyst.
  • very complex structures are used to enlarge the catalyst surface and to redirect the exhaust gas in order to bring about intimate contact between the catalyst and the exhaust gas .
  • DE-OS 31 16 967 discloses a metallic winding body. According to DE-OS 27 59 559 corrugated, coated metal strips are used or in DE-OS 29 05 241 and DE-OS 29 47 694 one
  • catalysts are in finely divided form on and / or in the filter material according to the invention with its specific
  • the filter is directed.
  • the catalyst can also be located in and on the surface of the filter material itself. Due to its uniform structure of only low density and the device according to the invention, there is an extremely intimate contact between exhaust gas and catalyst material
  • the material according to the invention is used shortly after the internal combustion engine is started up
  • CO, NO x , hydrocarbons and soot can be achieved.
  • a further advantage of the method according to the invention or the device according to the invention is the result that the removal of catalyst from the material according to the invention is significantly less than with catalysts which are located on surfaces according to the prior art, in particular when the catalysts are in the filter material itself is incorporated.
  • Catalysts are applied to or in the material, because there are very many processes for this
  • the filters according to the invention are for removing the
  • Pollutants NO x , carbon monoxide and hydrocarbons as well as soot are ideally suited because they completely separate the soot and build up only very little pressure, allow intimate contact between the pollutants and the catalyst, can be brought quickly to the temperature of the full activity of the catalyst and during the separation process soot can be brought to the combustion temperature of the soot very quickly with only a small amount of heat and the removal of catalyst is also very low.
  • the present invention accordingly leads to previously unachieved properties of methods and devices for removing pollutants from exhaust gases.
  • the filter material is also possible to pretreat the filter material in such a way that it can be regenerated or. Removing the soot deposited on the filter does not require the use of burners and heaters. This is achieved in that the filter material is preferably pretreated with a soluble iron compound in such a way that the iron compound is sprayed onto the filter material in dissolved form.
  • other treatment methods are also possible according to the invention, such as, for example, immersing the filter material in a dilute solution of the iron compound.
  • the material is then thermally treated at a temperature at which the material dries or
  • the temperature can be varied within wide limits, for example from room temperature to 2000 ° C. Stoving can take place according to the invention, but is not required.
  • the filter material treated with the solvent can be used after the solvent has largely or completely evaporated use directly in the device according to the invention.
  • Boiling point such as the lower alcohols and ketones and their mixtures.
  • ethers, cyclic compounds containing heteroatoms, aromatics and numerous others can also be used.
  • All soluble iron compounds can be used according to the invention.
  • Organic iron compounds are e.g. B. Ferrocene, iron acetylacetonate, iron acetates and many others. Preference is given to ferrocene and derivatives, which can be dissolved, for example, in methanol.
  • the pretreatment described leads to the fact that when a certain counterpressure is reached when the filter or the device according to the invention is operated, the soot burns off automatically without any further action. The back pressure goes back to the outlet pressure or up to the vicinity of the outlet pressure. Then the back pressure builds up again, followed by another burning of the soot. So far, the applicant has not noticed a decrease in this burning cycle even after burning over 100 times.
  • FIG. 1 shows a filter and / or catalyst device in cross section
  • FIG. 2 shows one in longitudinal section
  • Figure 3 shows a further filter and / or catalyst device.
  • Figure 4 also shows an example of a filter and / or catalyst device.
  • Figures 5-7 show the pressure build-up depending on the flow time and the filter construction.
  • FIG. 8 shows a further arrangement according to the invention.
  • Mullite is a preferred constituent in the filter material according to the invention, particularly in the range of high temperatures up to 2000 ° C. It can be present in any proportion. Preferred are 20-100% by weight, more preferred
  • the material can also contain amorphous components.
  • the filter material is preferably used in fiber form, but it can also have numerous other configurations, such as, for example, granulate form, mat form, woven form, cloth form and others, the latter forms also
  • yarns can also be made from the material according to the invention with reinforcements on the inside such as glass fibers or inconel.
  • the fibers used in the invention can be made in various ways, e.g.
  • the fibers can be produced, for example, by mixing the starting material into a slurry in the presence of an organic or inorganic binder, the oxides used preferably being in a gel-like composition.
  • the fibers are drawn from the slurry, annealed after being pulled and then fired at at least 1 400 ° C, but below
  • Another method of production can be such that alumina and silicon dioxide are melted in an arc furnace and the melt mixture is poured into threads or threads are drawn from the melt, which are then refined into fibers.
  • the density of the material is important. It is 0.01-1.5
  • g / cm 3 preferably 0.03-1 g / cm 3 and particularly preferably 0.06-0.5 g / cm 3 .
  • the filter device according to the invention is preferably tubular.
  • the exhaust gas is introduced into a space which is located inside the device, preferably arranged centrally, e.g. as a tubular space with, for example, a round or oval cross section, the entire filter device also being able to have a round or oval cross section, but this is not absolutely necessary.
  • Other cross sections can also be used according to the invention, such as e.g. rectangular, square, irregular, trapezoidal, etc.
  • the central room is preferably
  • the diameter of the room is generally 1-30 cm.
  • the room is delimited to the outside by a dimensionally stable wall that is gas-permeable.
  • the wall consists of a sheet provided with openings, such as a perforated sheet or a wire basket.
  • the material can be steel, stainless steel, copper or another metal or alloy.
  • the wall can also consist of ceramic material or other dimensionally stable, temperature-resistant materials. Around the wall there is a room in which the actual filter material is located.
  • Filter material can also be embedded in other temperature-resistant materials, for example gas-permeable metal or ceramic body or metal fibers.
  • the fibers of the filter material according to the invention are preferably arranged in a tangled position. However, they can also be mat-like, cotton-like, fleece-like, layer-by-layer, vacuum-shaped or shaped or arranged differently, and they can also be directional.
  • a covering is arranged around the filter material, which is preferably fabric-like.
  • the casing preferably also consists of the filter material according to the invention. However, it can also consist of other high-temperature resistant materials. It is known to the person skilled in the art that numerous materials have high-temperature resistant properties, e.g. Aluminum silicates in general, aluminum silicates with a high proportion of aluminum oxide, chromium oxides, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, iron oxides, silicates such as alkaline earth silicates, titanium oxide, boron oxide, aluminum borosilicates, natural silicates such as rock formers, clays, clays, carbides, manganese oxides, germanium oxide and rare earth oxides Combinations of the materials mentioned.
  • Aluminum silicates in general, aluminum silicates with a high proportion of aluminum oxide, chromium oxides, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, iron oxides, silicates such as alkaline earth silicates, titanium oxide, boron
  • the fabric-like sheath is gas-permeable, so that the exhaust gas can flow through and can flow out cleaned.
  • the filter device is located in a muffler-like device, which is usually made of sheet steel or stainless steel sheet and is open on the output side. Between the steel sheet and the casing, rib-like or other holders or steel wool, ceramic material or the like can be arranged to fix the filter device, so that a space is present through which the cleaned exhaust gas can flow to the outlet of the silencer-like container.
  • the filter device in the container has a strong sound-absorbing effect, so that an additional silencer is generally not necessary.
  • a solid, gas-permeable wall such as, for example, a perforated plate or a wire cage, is generally arranged around the fabric-like covering.
  • the covering which is preferably fabric-like, prevents the passage of even the smallest fiber particles in the ⁇ range, despite the very good permeability for the cleaned gas.
  • the exhaust gas can also flow from the outside inwards in the manner according to the invention. However, the flow path from the inside to the outside is preferred according to the invention.
  • wet mat can be used.
  • a high temperature resistant mat in water-wet condition from
  • Such a mat can be 30-75, for example
  • the permeability to the exhaust gases can be increased by driving an inert gas stream under pressure through the mat before use. The effect of driving with N 2 is shown by the following
  • the length, wall thickness and inner diameter of the filter tubes can vary within wide limits depending on the motor type.
  • the devices according to the invention can have lengths of a few centimeters to the order of magnitude of meters. Usual lengths are 15-80 cm
  • Filter walls can be a few millimeters to many cm thick.
  • the motor vehicle specialist has a wide range here to select these values from the points of view which are important to him. It must be taken into account here that the density of the material used according to the invention and the wall thickness of the filter can complement one another.
  • customary filter wall thicknesses are approx. 5-300, preferably 10-150 mm, in the case of the high densities these thicknesses may be undershot and in the case of the low densities these thicknesses may be exceeded.
  • the largest of these filters consists of a ceramic block 38 cm long and 38 cm in diameter. It contains approximately 17,000 channels in one direction, which are open on the input side and just as many channels, which are closed on the input side and open on the output side.
  • the channels have an approximately square shape with a side length of approximately 0.2 mm.
  • the exhaust gas flows through the very thin, porous walls of the input channels into the output channels.
  • the full filtering effect of the channels which in the case of the filters available on the market, depending on the type, is between 65 and 95% of the soot present in the exhaust gas, is only achieved after at least 1 hour of operation, since enough soot is then deposited to be used as a filter to act.
  • the back pressure increases depending on the filter type
  • filter materials with a density of 0.06-0.5 can be very cheap according to the invention.
  • the arrangement and number of filter tubes, shape, wall thickness, diameter and length of the filter tubes can be adapted to the respective vehicle type.
  • the externally closed areas of the filter device according to the invention can be conventional
  • the fabric-like covering can also be closed by sewing.
  • the filter material apparently act in conjunction with the arrangement according to the invention in which the filter material is in direct contact with the
  • the filter according to the invention can not only be used for cleaning engine exhaust gases, it also gives good results when used for cleaning exhaust gases from building heating systems. However, it is advantageous here to press the heating exhaust gas through the filter by means of a fan.
  • the filter device according to the invention was heated to 2000 ° C. with a burner and then cooled to room temperature. The results are summarized in the following table.
  • (2) is the centrally located space for introducing the exhaust gas to be cleaned.
  • (3) is a perforated plate attached between this and the filter bottom.
  • (4) represents the envelope.
  • (5) is the outer space through which the cleaned exhaust gas flows out.
  • (6) is a gas-permeable, supporting wall around the casing (4).
  • (7) is the silencer-like casing.
  • FIG. 2 shows an example of a device according to the invention in longitudinal section.
  • the exhaust gas to be cleaned enters the room (2), flows through the gas-permeable wall (3) and enters the
  • the exhaust gas to be cleaned flows into the room (2) through which
  • the covering is sewn like sacks.
  • Around the wrapper is the
  • Support wall (6) arranged. At (9) is the sheath (4)
  • Figure 4 represents one of an inner and an outer
  • the exhaust gas to be filtered enters through (7) the space (4) between the inner and outer filter.
  • the filtered exhaust gas exits the filter arrangement from room (1) via (8) and outside via (9).
  • (2) and (6) are cloth-like materials that prevent the removal of the finest fiber particles.
  • (10) represents the housing around the filter assembly.
  • the filter consists only of an envelope (4) surrounded by a gas-permeable support plate (6).
  • the exhaust gas to be cleaned enters the interior (2).
  • Curve (a) shows a relatively quick build-up of pressure.
  • a counter pressure of 110 mbar is already achieved after 2 hours.
  • FIG. 6 shows a filter which consists of an inner space (2) into which the exhaust gas to be cleaned enters, a gas-permeable solid wall (3), the actual filter space (1), which contains the filter material according to the invention, the casing ( 4), to which the filter material lies directly and the outer, supporting, gas-permeable wall (6).
  • Curve (b) shows that the back pressure rises only very slowly and then rises less. After 2 hours of driving, the back pressure is only approx. 40 mbar.
  • FIG. 7 shows a filter in which a gas-permeable perforated plate (8) is located between the filter material and the casing 4).
  • Curve (c) shows the surprising effect of this changed structure, although the pressure increase is less than in curve (a), but much stronger than in
  • (2) represents the passage of the exhaust gas through the filter zone and casing.
  • (3) is the filter space in which the filter material is located.
  • (4) is the wrapper.
  • (5) is the space through which the cleaned exhaust gas flows out.
  • (6) represents the direction of the exhaust gas flowing out.
  • (7) is the closed space on the outlet side into which the exhaust gas to be cleaned flows.
  • the arrangement represents an arrangement in which the filter zone and the envelope have a rectangular shape.

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Abstract

The invention concerns a process for purifying exhaust gases, in particular for the removal by filtration of carbon particles from exhaust gases produced by diesel engines and by heating installations in buildings, as well as a device for carrying out this process. The exhaust gases are passed through a special high-temperature-resistant filter material disposed in a filter chamber surrounded by a gas-permeable sheath, preferably also made of high-temperature-resistant material, through which the purified gas emerges.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung  Method and device for cleaning
von Abgasen  of exhaust gases
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Reinigung von Abgasen, insbesondere zum filtrierenden Entfernen von Russpartikeln aus den Abgasen von Dieselbrennkraftmaschinen und Gebäudeheizungsanlagen,wobei das Abgas durch ein spezielles Filtermaterial geleitet wird, das hochtemperaturbeständig ist und sich in einem Filterraum befindet, der nach aussen von einer gasdurchlässigen Umhüllung,vorzugsweise ebenfalls aus hechtemperaturbeständigem Material umgeben ist, durch die das gereinigte Ab- gas austritt. The present invention relates to a method and a device for carrying out the method for cleaning exhaust gases, in particular for the filtering removal of soot particles from the exhaust gases of diesel internal combustion engines and building heating systems, the exhaust gas being passed through a special filter material which is resistant to high temperatures and is in a filter space is located, which is surrounded on the outside by a gas-permeable covering, preferably also made of high-temperature resistant material, through which the cleaned exhaust gas exits.
Das zunehmende Umweitbewusstsein hat schon seit langem, so z.B. in den Vereinigten Staaten von Amerika seit 1978, dazu geführt, dass für Kraftfahrzeuge mit Otto-MotorenThe increasing environmental awareness has been around for a long time, e.g. In the United States of America since 1978, that has led to automobiles with Otto engines
Katalysatoren vorgeschrieben werden, um in den Abgasen dieCatalysts are required to be in the exhaust gases
Emissionen an Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und NOx zu minimieren. Minimize emissions of hydrocarbons, carbon monoxide and NO x .
Seit einigen Jahren sind auch Dieselfahrzeuge unter Kritik geraten, nachdem der Verdacht geäussert wurde, dass die im Abgas dieser Fahrzeuge enthaltenen Russpartikel möglicherweise krebserregend sind.  Diesel vehicles have also been criticized for a number of years after it was suspected that the soot particles contained in the exhaust gas of these vehicles could be carcinogenic.
Zahlreiche Fahrzeughersteller und andere Fachleute haben sich daher während der letzten Jahre intensiv mit Lösungsmöglichkeiten befasst,die Emissien von Russpartikeln zu vermeiden bzw. zu vermindern. Hierzu werden Filter im Abgasstrom angebracht, auf denen sich die Russpartikel ablagern. Als Folge der Ablagerung steigt der Gegendruck im Abgas- strom an und hiermit auch der Verbrauch an das Abgas erzeugendem Brennstoff bzw. Kraftstoff.  Numerous vehicle manufacturers and other experts have therefore intensively dealt with possible solutions over the past few years to avoid or reduce the emissions of soot particles. For this purpose, filters are installed in the exhaust gas flow, on which the soot particles are deposited. As a result of the deposition, the back pressure in the exhaust gas flow increases, and with it the consumption of the fuel or fuel producing the exhaust gas.
Es ist daher erforderlich, nach Aufbau eines bestimmten Gegendrucks den Abgasfilter zu regenerieren, d.h. den abgelagerten Russ zu entfernen. Dies geschieht durch It is therefore necessary to regenerate the exhaust gas filter, ie the to remove deposited soot. This happens through
Abbrennen des Russes mit elektrischen Beheizungen oder durch mit Kraftstoff oder Gas gespeiste Brenner. Burning of the soot with electrical heating or with burners fed with fuel or gas.
Es sind zahlreiche Schutzrechte bekannt,welche die Numerous property rights are known, which the
Entfernung von Russ , Kohlenmonoxid , Kohlenwasserstoffen und NOx betreffen. Nur ein Teil des Standes der Technik kann daher im folgenden Abschnitt zitiert werden. Remove soot, carbon monoxide, hydrocarbons and NO x . Only part of the prior art can therefore be cited in the following section.
Ein Katalysator, der nur die Oxidation von CO und Kohlenwasserstoffen betrifft, ist in DE-OS 21 55 338 offenbart. A catalyst which only relates to the oxidation of CO and hydrocarbons is disclosed in DE-OS 21 55 338.
Er kann Lanthan und seltene Erden,Strontium,Barium,Nickel, Kobalt , Eisen , Zink , Kupfer , Ruthenium , Osmium , Titan , Molybdän , Wolfram , Niob , Mangan , Vanadium , Tantal u . a . enthalten . It can contain lanthanum and rare earths, strontium, barium, nickel, cobalt, iron, zinc, copper, ruthenium, osmium, titanium, molybdenum, tungsten, niobium, manganese, vanadium, tantalum and the like. a. contain .
Die DE-OS 23 03 695 offenbart einen Oxidationskatalysator, der Manganoxid und Platin und/oder Palladium enthält. DE-OS 23 03 695 discloses an oxidation catalyst which contains manganese oxide and platinum and / or palladium.
Katalysatoren,die nur zur Reduktion von NO dienen, sind in der DE-OS 21 33 271 offenbart.Sie bestehen aus Manganoxid, Palladium und Eisenoxid oder Nickel-, Kobalt-, Kupfer-, Zink- oder Ceroxid auf einem geglühten Aluminiumoxidträger. Catalysts which only serve to reduce NO are disclosed in DE-OS 21 33 271. They consist of manganese oxide, palladium and iron oxide or nickel, cobalt, copper, zinc or cerium oxide on an annealed aluminum oxide support.
Auch die DE-OS 21 40 852 offenbart einen Reduktionskatalysator, der aus Palladium und Rhodium auf einem geglühten Träger besteht.  DE-OS 21 40 852 also discloses a reduction catalyst which consists of palladium and rhodium on an annealed support.
Die DE-OS 21 58 877 offenbart ein Zweibett-System bestehend aus einem Reduktions- und einem Oxidationsbett . Reduktionskatalysatoren sind Rhodium, Iridium oder Palladium.  DE-OS 21 58 877 discloses a two-bed system consisting of a reduction and an oxidation bed. Reduction catalysts are rhodium, iridium or palladium.
Der Reduktionskatalysator in DE-OS 23 55 418 ist Nickel/ Kupfer. The reduction catalyst in DE-OS 23 55 418 is nickel / copper.
Ein Katalysator zur gleichzeitigen Entfernung von NOx, Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid ist in DE-OS 29 28 249 offenbart.Es wird ein Katalysator verwendet, der Cer, A catalyst for the simultaneous removal of NO x , hydrocarbons and carbon monoxide is disclosed in DE-OS 29 28 249. A catalyst is used, the cerium,
Lanthan , Rhodium, Platin, Palladium und Phosphor auf einem feuerfesten anorganischen Träger enthält. Contains lanthanum, rhodium, platinum, palladium and phosphorus on a refractory inorganic support.
Nach DE-OS 23 06 395 und DE-OS 24 16 753 besteht ein solcher Katalysator aus einem Metall aus der Gruppe According to DE-OS 23 06 395 and DE-OS 24 16 753 there is a such a catalyst from a metal from the group
Ruthenium, Rhodium, Palladium und Platin und einem Metall aus der Gruppe Aluminium , Titan , Chrom , Mangan , Kobalt , Ruthenium, rhodium, palladium and platinum and a metal from the group aluminum, titanium, chromium, manganese, cobalt,
Nickel. Träger ist ein stossfestes, schwach poröses, Nickel. Carrier is a shockproof, weakly porous,
keramischesMaterial. ceramic material.
Auch in der DE-OS 26 02 286 ist ein Katalysator offen-bart,der die gleichzeitige Reduktion und Oxidatioh  Also in DE-OS 26 02 286 a catalyst is open-bart, the simultaneous reduction and Oxidatioh
von Schadstoffen ermöglicht.Die aktiven Metalle sind of pollutants. The active metals are
Palladium, Platin , Ceroxid, Zirkonoxid und Nickeloxid . Palladium, platinum, cerium oxide, zirconium oxide and nickel oxide.
Die DE-OS 32 223 500 offenbart einen Katalysator, der aus Rhodium, Palladium, Ceroxid und Eisenoxid auf Aluminiumoxid als Träger besteht.  DE-OS 32 223 500 discloses a catalyst which consists of rhodium, palladium, cerium oxide and iron oxide on aluminum oxide as a carrier.
Schiiesslich offenbart die DE-OS 33 25 292 einen Katalysator aus Eisen, Nickel und Kobalt auf Keramik aus  Finally, DE-OS 33 25 292 discloses a catalyst made of iron, nickel and cobalt on ceramic
Aluminumoxid oder Titanoxid. Aluminum oxide or titanium oxide.
Patente bzw.Patentanmeldungen und Veröffentlichungen, welche die Entfernung von Russ betreffen, sellen im  Patents and patent applications and publications relating to the removal of soot are sold in the
folgenden Abschnitt kurz beschrieben werden. the following section.
In der DE-OS 25 19 609 ist eine Vorrichtung zum Abtrennen von Russ beschrieben mit einem gefalteten Filter, in dem sich an mehreren Stellen Initiaizünder und In DE-OS 25 19 609 a device for separating soot is described with a pleated filter in which the initiator and
Temperaturfühler befinden. Durch Differenzdruckmessung vor und hinter dem Filter wird an einer bestimmten Temperature sensors. By measuring the differential pressure upstream and downstream of the filter, a specific measurement is made
Stelle die Zündung in Gang gesetzt, sodass in diesem Set the ignition in motion so that in this
Bereich der Russ abbrennt. The soot area burns down.
Da es sich bei den hier verwendeten Filtern um Materialien handelt von nur begrenzter thermischer Belastbarkeit, wird durch die oben genannten Temperaturfühler bei  Since the filters used here are materials with only limited thermal load capacity, the temperature sensors mentioned above are used for
Erreichen einer bestimmten Temperatur ein By-pass geöffnet, sodass ein Teil des Abgases ungefiltert abströmt. When a bypass is reached at a certain temperature, part of the exhaust gas flows out unfiltered.
In der DE-OS 30 17 784 wird ein Russfilter aus poröser Keramik beschriebenen dem eine Heizspirale eingelassen ist, die mit dem Filter in Verbindung steht. DE-OS 30 17 784 describes a soot filter made of porous ceramic which has a heating coil embedded in it which is connected to the filter.
Die DE-OS 30 24 539 offenbart eine Vorrichtung zum DE-OS 30 24 539 discloses a device for
Beseitigen von Russ aus Abgasen,die im wesentlichen aus einem Filter besteht, der gemäss angegebenem Beispiel aus SiO2-Fasern besteht.Das Abbrennen des abgelagerten Russes erfolgt durch Mikrowellen,wobei Wandelemente reingasseitig am Filter angeordnet sind,die für Mikrowellen undurchlässig sind.Eliminate soot from exhaust gases, essentially consists of a filter, which according to the example given consists of SiO 2 fibers. The deposited soot is burned off by microwaves, wall elements on the clean gas side being arranged on the filter, which are impermeable to microwaves.
Vom gleichen Anmelder wird in der DE-OS 31 11 228 ein From the same applicant is in DE-OS 31 11 228
Russfilter ebenfalls aus SiO2-Fasern offenbart,wobei Soot filter also disclosed from SiO 2 fibers, wherein
nach Beladung der abgeschiedene Russ mit Hilfe, eines after loading the separated soot with the help of one
pulverförmigen oder flüssigen Russentfernungsmittels zum Verbrennen gebracht wird.Als ein solches Mittel wird Kupfer- (I)-chlorid genannt.Diese Erfindung bemüht sich um die powdery or liquid soot removing agent for burning. As such an agent is called copper (I) chloride. This invention endeavors to
Lösung der Aufgabenstellung, die Temperatur zum Verbrennen des abgeschiedenen Russes auf 600ºC zu senken. Solution to the task of lowering the temperature for burning the separated soot to 600ºC.
Ein weiteres Verfahren zur Abtrennung und Verbrennung des abgetrennten Russes wird in der DE-OS 36 22 623 beschrieben.Das Filter besteht aus gesponnenen Quarzglasoder Keramikfasern oder aus offenporiger Schaumkeramik oder feinem Oxidkeramikgranulat.Wesentliches erfinderisches Merkmal ist die Verbrennung des am Filter abgelagerten Russes durch Nutzung der elektrischen Leitfähigkeit des Russes. Another process for the separation and combustion of the separated soot is described in DE-OS 36 22 623. The filter consists of spun quartz glass or ceramic fibers or of open-pore foam ceramic or fine oxide ceramic granulate. An essential inventive feature is the combustion of the soot deposited on the filter by using the electrical conductivity of the carbon black.
Auch die DE-OS 23 53 346 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von brennbaren,teilchen- förmigen Stoffen aus Abgasen von Verbrennungsmotoren.  DE-OS 23 53 346 also describes a method and a device for removing combustible, particulate substances from exhaust gases from internal combustion engines.
Um genügend hohe Abgastemperaturen zu erhalten,wird der Filter möglichst dicht hinter dem Motor angebracht. In order to obtain sufficiently high exhaust gas temperatures, the filter is placed as close as possible behind the engine.
In den Europäischen Patenten EP-B-0 089 751 und 0 089 756 werden Russfilter beschrieben, die aus einem Keramikblock bestehen,der durch Spritzguss hergestellt wird und sehr zahlreiche Kanäle enthält,wobei die Kanäle in die das In the European patents EP-B-0 089 751 and 0 089 756 soot filters are described, which consist of a ceramic block, which is produced by injection molding and contains very many channels, the channels into which
Abgas einströmt, ausgangsseitig geschlossen sind,sodass das Abgas durch die dünnen Wandungen der Kanälae hindurchtreten muss.Diese von Cornng Glass Works ent- wickelten Keramikkörper werden technisch als Russfilter eingesetzt. Exhaust gas flows in and is closed on the outlet side, so that the exhaust gas has to pass through the thin walls of the channels, which Cornng Glass Works wrapped ceramic bodies are technically used as soot filters.
Da die Kanalwandungen sehr dünn sind, treten leicht  Since the channel walls are very thin, they are easy to walk on
Rissbildung und Gegendruck auf,wobei ungefiltertes Cracking and back pressure on, being unfiltered
Abgas austritt.Die Materialempfindlichkeit wird erhöht, durch Kristallisationsvorgänge im Keramikmaterial, insbesondere beim Regenerieren durch Abbrennen,wobei zusätzlich Versprödung auftritt. The sensitivity of the material is increased due to crystallization processes in the ceramic material, in particular when regenerating by burning, whereby embrittlement also occurs.
Hiermit im Zusammenhang ist von grossem Interesse, dass von Daimler-Benz ein Russfilter für LKW 's erprobt wird, der Kupferoxid als Verbrennungskatalysator enthält, wobei zusätzlich Acetvlaceton eingespritzt wird.Für eine solche Vorrichtung werden 20.000 DM veranschlagt  In connection with this, it is of great interest that Daimler-Benz is testing a soot filter for trucks that contains copper oxide as a combustion catalyst, with additional acetvlacetone being injected. 20,000 DM are estimated for such a device
(Auto,Motor, Sport; Januar 1989). (Auto, Motor, Sport; January 1989).
In "Auto-Zeitung",März 1989,S.84,werden Entwicklungsarbeiten von VW beschrieben, bei denen ein Russfilter aus Keramikmaterial eingesetzt wird und als Verbrenn- ungεkatalysator dem Kraftstoff eine lösliche Eisenverbindung zugemischt wird.  In "Auto-Zeitung", March 1989, p.84, development work by VW is described in which a soot filter made of ceramic material is used and a soluble iron compound is added to the fuel as a combustion catalyst.
Hierbei ist zu bedenken, dass bei kontinuierlicher Zuführung eines Oxidationskatalvsators das Oxidationsmittel selbst emittiert werden kann oder dass durch unvollständige Verbrennung von Verbrennungshilfsmitteln  It should be borne in mind here that if an oxidation catalyst is fed in continuously, the oxidizing agent itself can be emitted or that incomplete combustion of combustion aids
unerwünschte Emissionen auftreten. unwanted emissions occur.
Der geschilderte Stand der Technik macht deutlich,dass der Fachmann noch weit von einer technisch und wirtschaftlich optimalen Regeneration von mit Russ belad- enen Abgasfiltern entfernt ist.  The described state of the art makes it clear that the person skilled in the art is still far from technically and economically optimal regeneration of exhaust gas filters loaded with soot.
Überraschend hat nunmehr die Anmelderin eine Lösung der geschilderten Aufgabenstellung gefunden, dadurch gekennzeichnet,dass das Abgas durch ein Filtermaterial geleitet wird,das 30-99,8 Gew. -%, bevorzugt 50-95 Gew.-% Al2O3 und 0,2- 70 Gew. -%, bevorzugt 5-50 Gew.-% SiO2 oder SiO2+ZrO2 enthält, dass der ZrO2-Anteil 0,05- 75 Gew.-% der Summe der SiO2+ZrO2-Menge betragen kann,dass die Dichte des Materials 0,01-1,5 g/cm3 ,bevorzugt 0,03-Surprisingly, the applicant has now found a solution to the problem described, characterized in that the exhaust gas is passed through a filter material containing 30-99.8% by weight, preferably 50-95% by weight, of Al 2 O 3 and 0, 2-70% by weight, preferably 5-50% by weight of SiO 2 or SiO 2 + ZrO 2 contains that the ZrO 2 content 0.05-75 % By weight of the total amount of SiO 2 + ZrO 2 can be such that the density of the material is 0.01-1.5 g / cm 3 , preferably 0.03-
1 g/cm 3 und besonders bevorzugt 0,06-05 g/cm3 beträgt und dass das Abgas nach Durchströmen des Filtermaterials durch eine dieses umgebende, SiO2 und Al2O3 enthaltende, gasdurchlässige Umhüllung strömt. 1 g / cm 3 and particularly preferably 0.06-05 g / cm 3 and that the exhaust gas flows after flowing through the filter material through a gas-permeable envelope surrounding it and containing SiO 2 and Al 2 O 3 .
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen, insbesondere zum filtrierenden Entfernen von Russpartikeln aus den Abgasen von Diesel- brennkraftmaschinen und Gebäudeheizungsanlagen,die einen Raum besitzt, in den das zu reinigende Abgas eingeleitet wird,der eingangsseitig offen und ausgangsseitig geschlossen ist und einen Raum in dem sich hochtemperaturbeständiges Filterm aterial befindet, dadurch gekennzeichnet, dass um das Filtermaterial eine gasdurchlässige Umhüllung angeordnet ist,dass das Filtermaterial 30- 99,8 Gew. -%, bevorzugt 50-95 Gew.-% Al2O3, und 0,2-70 Gew.-%, bevorzugt 5-50 Gew.-% SiO2 oder SiO2+ZrO2 enthält und dass der ZrO2-Anteil 0,05-75 Gew.-% der Summe der SiO2+The present invention further relates to a device for cleaning exhaust gases, in particular for the filtering removal of soot particles from the exhaust gases of diesel internal combustion engines and building heating systems, which has a space into which the exhaust gas to be cleaned is introduced, which is open on the input side and closed on the output side and a room in which there is high-temperature resistant filter material, characterized in that a gas-permeable covering is arranged around the filter material, that the filter material 30-99.8% by weight, preferably 50-95% by weight Al 2 O 3 , and 0.2-70 wt .-%, preferably 5-50 wt .-% SiO 2 or SiO 2 + ZrO 2 contains and that the ZrO 2 portion 0.05-75 wt .-% of the sum of the SiO 2 +
ZrO2-Menge betragen kann und dass die Dichte des MaterialsZrO 2 amount can be and that the density of the material
0,01-1,5 g/cm 3, bevorzugt 0,03-1 g/cm3 und besonders bevor- zugt 0,06-0,5 g/cm3 beträgt. 0.01-1.5 g / cm 3 , preferably 0.03-1 g / cm 3 and particularly preferably 0.06-0.5 g / cm 3 .
Die Anmelderin hat ferner gefunden, dass das erfindungs- gemässe Ergebnis auch dann erhalten wird,wenn das Filtermaterial zusätzlich zu Al2O3,SiO2 bzw. ZrO2 > 0-10 Gew.-% von wenigstens einem Metall- oder Halbmetalloxid aus der Gruppe Alkalioxide , Erdalkalioxide , Galliumoxid , Indiumoxid , Thalliumoxid, Boroxid , Germaniumoxid , Z innoxid , Bleioxid , Phosphoroxid, Arsenoxid , Antimonoxid , Wismutoxid, Selenoxid, Telluroxid und Oxide der Nebengruppenelemente des Periodensystems, bevorzugt aus der Gruppe Fe2O3,TiO2,Cr2O3,Manganoxid, seltene Erdoxid(e) enthält, wobei sich die Gesamtmenge aller Komponenten zu jeweils 100% ergänzt. The applicant has also found that the result according to the invention is also obtained if the filter material in addition to Al 2 O 3 , SiO 2 or ZrO 2 > 0-10% by weight of at least one metal or semimetal oxide from the Group alkali oxides, alkaline earth oxides, gallium oxide, indium oxide, thallium oxide, boron oxide, germanium oxide, tin oxide, lead oxide, phosphorus oxide, arsenic oxide, antimony oxide, bismuth oxide, selenium oxide, tellurium oxide and oxides of the sub-group elements of the periodic table, preferably from the group Fe 2 O 3 , TiO 2 , Contains Cr 2 O 3 , manganese oxide, rare earth oxide (s), whereby the total amount of all components is 100% complementary.
Erfindungsgemäss kann das Filtermaterial auch in sehr wirkungsvoller Weise zur Entfernung von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und NOx aus Abgasen, insbesondere von Verbrennungskraftmaschinen verwendet werden,wenn es According to the invention, the filter material can also be used very effectively to remove carbon monoxide, hydrocarbons and NO x from exhaust gases, in particular from Internal combustion engines are used when it is
bevorzugt auf der Oberfläche wenigstens einen Katalysator aus der Gruppe:Oxidationskatalysator zur Entfernung von Kohlenmonoxid , Oxidationskatalysator zur Entfernung von Kohlenwasserstoffen, Oxidationskatalysator zur Entfernung von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen, Reduktions- katalysator zur Entfernung von NOx aus Abgasen enthält. preferably contains at least one catalyst from the group on the surface: oxidation catalyst for removing carbon monoxide, oxidation catalyst for removing hydrocarbons, oxidation catalyst for removing carbon monoxide and hydrocarbons, reduction catalyst for removing NO x from exhaust gases.
Es ist allgemein bekannt,dass die sog. ungeregelten Abgaskatalysatoren im Falle von Otto-Motoren ca. 50% der Schadstoffe NOx ,CO und Kohlenwasserstoffe entfernen. Sogenannte geregelte Dreiwegekatalysatoren, in denen mit Hilfe einer Sonde die erforderliche Sauerstoffzufuhr geregelt wird und die aus einem Katalysatorsystem bestehen, das sowohl dieIt is generally known that the so-called uncontrolled exhaust gas catalysts remove approximately 50% of the pollutants NO x , CO and hydrocarbons in the case of Otto engines. So-called regulated three-way catalytic converters, in which the required oxygen supply is regulated with the aid of a probe and which consist of a catalytic converter system which both
Reduktion von NOx als auch die Oxidation von CO und Kohlen-Reduction of NO x as well as the oxidation of CO and coal
Wasserstoffen katalysiert, können etwa 90% der Kohlenwasserstoffe und des CO sowie ca. 83% des NOx entfernen.Hydrogen catalyzed can remove about 90% of the hydrocarbons and CO and about 83% of the NO x .
Grosse Probleme bestehen noch immer bei dem Anfahren mir kalten Katalysatoren. Bei niederen Temperaturen wird die volle Aktivität des Katalysators nicht erreicht.Erst bei Temperaturen,wie sie sich nach längerem Fahrbetrieb einstellen, können auch bis zu 91% der Schadstoffe entfernt werden.Es ist daher von grosser Bedeutung, dass der Katalysator schnell auf Betriebstemperatur kommt. Durch die zeitweise geringe Aktivität des kalten Katalysators gelangen noch immer relativ grosse Mengen an Schadstoffen in die Atmosphäre.Big problems still exist when starting with cold catalysts. At low temperatures, the full activity of the catalytic converter is not achieved. Only at temperatures such as those which arise after long driving operation can up to 91% of the pollutants be removed. It is therefore very important that the catalytic converter quickly reaches operating temperature. Due to the temporarily low activity of the cold catalyst, relatively large amounts of pollutants still get into the atmosphere.
Bei den Katalysatoren des Standes der Technik wird das Abgas im allgemeinen über die Oberfläche des den Katalysator tragenden Materials geleitet.Es werden daher zum Teil sehr aufwendige Konstruktionen verwendet zur Vergrösserung der Katalysatoroberfläche und zur Umlenkung des Abgases, um einen innigen Kontakt zwischen Katalysator und Abgas herbeizuführen. So wird beispielsweise in der DE-OS 31 16 967 ein metallischer Wickelkörper offenbart. Nach DE-OS 27 59 559 werden gewellte, beschichtete Metallbänder verwendet oder in DE-OS 29 05 241 und DE-OS 29 47 694 wird eine In the case of the catalysts of the prior art, the exhaust gas is generally passed over the surface of the material carrying the catalyst. In some cases, very complex structures are used to enlarge the catalyst surface and to redirect the exhaust gas in order to bring about intimate contact between the catalyst and the exhaust gas . For example, DE-OS 31 16 967 discloses a metallic winding body. According to DE-OS 27 59 559 corrugated, coated metal strips are used or in DE-OS 29 05 241 and DE-OS 29 47 694 one
Kombination von gewickelten Wabenkörpern und glatten Combination of wound honeycomb bodies and smooth
Metallbändern verwendet, die mit Katalysator beschichtet sind. Gemäss vorliegender Erfindung werden die Katalysatoren in fein verteilter Form auf und/oder in dem erfind- ungsgemässen Filtermaterial mit seiner spezifischen Metal strips are used, which are coated with catalyst. According to the present invention, the catalysts are in finely divided form on and / or in the filter material according to the invention with its specific
Struktur eingebracht,wobei das Abgas vollständig durch Structure introduced, the exhaust gas completely through
den Filter geleitet wird . Der Katalysator kann sich auch in und an der Oberfläche des Filtermaterials selbst befinden.Durch seine gleichmässige Struktur von nur geringer Dichte und die erfindungsgemässe Vorrichtung wird ein äusserst inniger Kontakt zwischen Abgas und Katalysatormaterial the filter is directed. The catalyst can also be located in and on the surface of the filter material itself. Due to its uniform structure of only low density and the device according to the invention, there is an extremely intimate contact between exhaust gas and catalyst material
herbeigeführt.Mit dem erfindungsgemässen Material werden schon kurz nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine The material according to the invention is used shortly after the internal combustion engine is started up
die volle Aktivität des Katalysators und damit hohe Umsätze der Schadstoffe erreicht, sodass erfindungsgemäss the full activity of the catalyst and thus high sales of the pollutants reached, so that according to the invention
insgesamt eine weitgehende Entfernung der Schadstoffe overall, extensive removal of the pollutants
CO,NOx, Kohlenwasserstoffe und Russ erzielt werden kann. CO, NO x , hydrocarbons and soot can be achieved.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, bzw. der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das Ergebnis, dass der Abtrag an Katalysator von dem erfindungsgemässen Material wesentlich geringer ist als bei Katalysatoren, die sich auf Oberflächen gemäss dem Stand der Technik befinden, insbesondere dann,wenn die Katalysatoren in das Filtermaterial selbst eingearbeitet sind.  A further advantage of the method according to the invention or the device according to the invention is the result that the removal of catalyst from the material according to the invention is significantly less than with catalysts which are located on surfaces according to the prior art, in particular when the catalysts are in the filter material itself is incorporated.
Es soll hier nicht weiter erläutert werden, wie solche  It is not to be further explained here how such
Katalysatoren auf oder in dem Material auf- bzw. eingebracht werden,da hierfür sehr zahlreiche Verfahren dem Catalysts are applied to or in the material, because there are very many processes for this
Fachmann zugänglich sind und ohne weiteres im Rahmen der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.Erfindungsgemäss können alle Reduktions- und Oxidationskata- lysatoren bzw. deren Kombinationen verwendet werden. Zahlreiche Beispiele, sie sind jedoch keineswegs limitierend, Are accessible to a person skilled in the art and can be used without further ado within the scope of the present invention. According to the invention, all reduction and oxidation catalysts or their combinations can be used. Numerous examples, but they are by no means limiting,
da der Stand der Technik hier nicht vollständig wiedergegeben werden kann, sind im beschriebenen Stand der Technik angegeben. Es handelt sich beispielsweise,ohne dass diese Aufzählung vollständig ist,um folgende Elemente, deren Verbindungen und, sonstige Verbindungen: Ruthenium, Rhodium, since the prior art cannot be reproduced here in full, the described prior art are specified. For example, without this list being complete, the following elements, their compounds and, other compounds: ruthenium, rhodium,
Osmium , Iridium , Platin, Palladium , Vanadium, Chrom , Mangan , Zinn , Kobalt , Nickel Molybdän , Wolfram , Niob , Tantal , seltene Erden sowie um Vanadate , Chromate , Chromite , Manganate , Manganite , Stannate , Molybdate , Wolframate , Niobate , Tantalate , Verbindungen von Fe, Co, Ni, Cr,Mn, Cu, Zn,Ag, Cd, seltene Erden und zahlreiche andere Verbindungen,wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Osmium, iridium, platinum, palladium, vanadium, chrome, manganese, tin, cobalt, nickel molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, rare earths as well as vanadates, chromates, chromites, manganates, manganites, stannates, molybdates, tungstates, niobates, tantalates , Compounds of Fe, Co, Ni, Cr, Mn, Cu, Zn, Ag, Cd, rare earths and numerous other compounds as are known from the prior art.
Die erfindungsgemässen Filter sind für die Entfernung derThe filters according to the invention are for removing the
Schadstoffe NOx, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe sowie von Russ hervorragend geeignet, da sie den Russ vollständig und mit nur sehr geringen Druckaufbau abtrennen, einen innigen Kontakt zwischen Schadstoffen und Katalysator ermöglichen, schnell auf die Temperatur der vollen Aktivität des Katalysators gebracht werden können und beim Abtrennvorgang von Russ mir nur geringem Wärmeaufwand sehr schnell auf Verbrennungstemperatur des Russes gebracht werden können und zudem der Abtrag von Katalysator sehr gering ist. Die vorliegende Erfindung führt demgemäss zu bisher unerreichten Eigenschaften von Verfahren und Vorrichtungen zur Entfernung von Schadstoffen aus Abgasen. Pollutants NO x , carbon monoxide and hydrocarbons as well as soot are ideally suited because they completely separate the soot and build up only very little pressure, allow intimate contact between the pollutants and the catalyst, can be brought quickly to the temperature of the full activity of the catalyst and during the separation process soot can be brought to the combustion temperature of the soot very quickly with only a small amount of heat and the removal of catalyst is also very low. The present invention accordingly leads to previously unachieved properties of methods and devices for removing pollutants from exhaust gases.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich,das Filtermaterial auf eine solche Weise vorzubehandeln,dass zum Regenerieren,bzw. Entfernen des auf dem Filter abgelagerten Russes ein Einsatz von Brennern und Heizvorrichtungen nicht erforderlich ist. Dies wird dadurch erreicht,dass das Filtermaterial mit einer löslichen Eisenverbindung bevorzugt in der Weise vorbehandelt wird, dass die Eisenverbindung in gelöster Form auf das Filtermaterial aufgesprüht wird. Jedoch auch andere Behandlungsmethoden sind erfindungsgemäss möglich,wie beispielsweise das Eintauchen des Filter- materials in eine verdünnte Lösung der Eisenverbindung.  According to the present invention, it is also possible to pretreat the filter material in such a way that it can be regenerated or. Removing the soot deposited on the filter does not require the use of burners and heaters. This is achieved in that the filter material is preferably pretreated with a soluble iron compound in such a way that the iron compound is sprayed onto the filter material in dissolved form. However, other treatment methods are also possible according to the invention, such as, for example, immersing the filter material in a dilute solution of the iron compound.
Anschliessend wird das Material thermisch behandelt bei einer Temperatur, bei der das Material trocknet bzw. The material is then thermally treated at a temperature at which the material dries or
das Lösungsmittel verdampft.Hierbei ist die Temperatur in weiten Grenzen variierbar, beispielsweise von Raumtemperatur bis 2000°C.Ein Einbrennen kann erfindungsge- mäss erfolgen, ist jedoch nicht erforderlieh.Man kann beispielsweise das mit dem Lösungsmittel behandelte Filtermaterial nach weitgehendem bis vollständigem Verdampfen des Lösungsmittels direkt in der erfindungsgemässen Vorrichtung einsetzen. the temperature can be varied within wide limits, for example from room temperature to 2000 ° C. Stoving can take place according to the invention, but is not required. For example, the filter material treated with the solvent can be used after the solvent has largely or completely evaporated use directly in the device according to the invention.
Alle Lösungsmittel sind geeignet, bevorzugt sind jedoch im Falle wasserlöslicher Eisenverbindungen,wie FeSO4, Grünsalz , FeCl2 , Fe (NO3 ) 2 und anderen Wasser , bei organischen Eisenverbindungen solche mit relativ niederem All solvents are suitable, but in the case of water-soluble iron compounds such as FeSO 4 , green salt, FeCl 2 , Fe (NO 3 ) 2 and other water, preference is given to those with relatively low water in the case of organic iron compounds
Siedepunkt, wie die niedrigen Alkohole und Ketone und deren Gemische . Jedoch auch Ether, cyclische, Heteroatome enthaltende Verbindungen, Aromaten und zahlreiche andere sind einsetzbar.Alle löslichen Eisenverbindungen sind erfindungsgemäss einsetzbar . Organische Eisenverbindungen sind z . B . Ferrocen, Eisenacetylacetonat , Eisenacetate und zahlreiche andere . Bevorzugt ist Ferrocen und Derivate, die beispielsweise in Methanol gelöst werden können.Die beschriebene Vorbehandlung führt dazu, dass bei Erreichen eines bestimmten Gegendrucks bei Betrieb des erfindungs- gemässen Filters bzw. der Vorrichtung das Abbrennen abgelagerten Russes von selbst eintritt ohne weitere Mass- nahme.Der Gegendruck geht hierbei wieder auf den Aus- gangsdruck bzw. bis in die Nähe des Ausgangsdrucks zurück . Anschliessend baut sich wieder der Gegendruck auf, gefolgt von erneutem Abbrennen des Russes. Bisher konnte die Anmelderin auch bei über einhundertmaligem Abbrennen kein Nachlassen dieses Abbrenncyclus feststellen. Boiling point, such as the lower alcohols and ketones and their mixtures. However, ethers, cyclic compounds containing heteroatoms, aromatics and numerous others can also be used. All soluble iron compounds can be used according to the invention. Organic iron compounds are e.g. B. Ferrocene, iron acetylacetonate, iron acetates and many others. Preference is given to ferrocene and derivatives, which can be dissolved, for example, in methanol. The pretreatment described leads to the fact that when a certain counterpressure is reached when the filter or the device according to the invention is operated, the soot burns off automatically without any further action. The back pressure goes back to the outlet pressure or up to the vicinity of the outlet pressure. Then the back pressure builds up again, followed by another burning of the soot. So far, the applicant has not noticed a decrease in this burning cycle even after burning over 100 times.
In den Figuren ist die Erfindung beispielhaft erläutert. Figur 1 stellt eine Filter-und/oder Katalysatorvorrichtung im Querschnitt, Figur 2 eine solche im Längsschnitt dar. Figur 3 stellt eine weitere Filter- und/oder Katalysatorvorrichtung dar. The invention is explained by way of example in the figures. FIG. 1 shows a filter and / or catalyst device in cross section, FIG. 2 shows one in longitudinal section. Figure 3 shows a further filter and / or catalyst device.
Figur 4 stellt ebenfalls beispielhaft eine Filter- und/oder Katalysatorvorrichtung dar.  Figure 4 also shows an example of a filter and / or catalyst device.
Die Figuren 5-7 stellen den Druckaufbau in Abhängigkeit von der Durchflusszeit und der Filterkonstruktion dar.  Figures 5-7 show the pressure build-up depending on the flow time and the filter construction.
Figur 8 stellt eine weitere erfindungsgemässe Anordnung dar Mullit ist insbesondere im Bereich hoher Temperaturen bis 2000°C ein bevorzugter Bestandteil im erfindungs- gemässen Filtermaterial.Er kann mit jedem Anteil vorliegen. Bevorzugt sind 20-100 Gew. -%,noch mehr bevorzugt sind  FIG. 8 shows a further arrangement according to the invention. Mullite is a preferred constituent in the filter material according to the invention, particularly in the range of high temperatures up to 2000 ° C. It can be present in any proportion. Preferred are 20-100% by weight, more preferred
60-100 Gew. -5 und besonders bevorzugt sind 80-100 Gew.-%. Bei hohen Temperaturen bis 2000°C ist ferner erfindungsgemäss polykristallines bzw. überwiegend poly- kristallines Material bevorzugt,das auch bei Temperaturen bis 2000ºC nicht rekristallisiert. 60-100 wt. -5 and particularly preferred are 80-100 wt.%. At high temperatures up to 2000 ° C., polycrystalline or predominantly polycrystalline material which does not recrystallize even at temperatures up to 2000 ° C. is also preferred according to the invention.
Zur Herabsetzung der Sprödigkeit kann das Material jedoch auch amorphe Anteile enthalten.  However, to reduce brittleness, the material can also contain amorphous components.
Das Filtermaterial wird bevorzugt in Faserform eingesetzt, es kann jedoch auch zahlreiche andere Ausbildungen haben, wie beispielsweise Granulatform, Mattenform , Gewebeform , Tuchform und andere,wobei die letzteren Formen auch  The filter material is preferably used in fiber form, but it can also have numerous other configurations, such as, for example, granulate form, mat form, woven form, cloth form and others, the latter forms also
aus Garnen hergestellt sein können,die aus dem erfind- ungsgemässen Material auch mit Verstärkungen im Inneren wie Glasfasern oder Inconel hergestellt sein können. can be made from yarns that can also be made from the material according to the invention with reinforcements on the inside such as glass fibers or inconel.
Die Fasern,die erfindungsgemäss verwendet werden,können auf verschiedene Weise hergestellt werden, wie z.B. The fibers used in the invention can be made in various ways, e.g.
durch Umwandlung von Primärfasern durch temperieren by converting primary fibers through tempering
oder durch Extrusions-Sinter-Verfahren oder Spinn- Sinter-Verfahren. Eine Herstellungsweise der Fasern kann beispielsweise so erfolgen , dass das Ausgangsmaterial zu einem Brei gemischt wird in Gegenwart eines organischen oder anorganischen Bindemittels,wobei sich die eingesetzten Oxide bevorzugt in einem gelartigen Zusatnd befinden.Aus dem Brei werden die Fasern gezogen, nach dem Ziehen getempert und anschliessend bei mindestens 1 400°C gebrannt , jedoch unterhalb or by extrusion-sintering processes or spin-sintering processes. The fibers can be produced, for example, by mixing the starting material into a slurry in the presence of an organic or inorganic binder, the oxides used preferably being in a gel-like composition. The fibers are drawn from the slurry, annealed after being pulled and then fired at at least 1 400 ° C, but below
2000°C. 2000 ° C.
Eine andere Herstellungsweise kann so erfolgen, dass Tonerde und Siliziumdioxid in einem Lichtbogenofen geschmolzen werden und die Schmelzmischung zu Fäden gegossen wird oder aus der Schmelze Fäden gezogen werden, die dann zu Fasern verfeinert werden.  Another method of production can be such that alumina and silicon dioxide are melted in an arc furnace and the melt mixture is poured into threads or threads are drawn from the melt, which are then refined into fibers.
Die angegebenen Methoden sind beispielhaft anzusehen, jedoch nicht limitierend. The methods given are to be regarded as examples, but are not limiting.
In Verbindung mit der spezifischen Struktur des erfindungsgemäss verwendeten Materials ist die Dichte, des Materials von Bedeutung. Sie liegt bei 0,01-1,5 In connection with the specific structure of the material used according to the invention, the density of the material is important. It is 0.01-1.5
g/cm3, bevorzugt bei 0,03-1 g/cm3 und besonders bevorzugt bei 0,06-0,5 g/cm3. g / cm 3 , preferably 0.03-1 g / cm 3 and particularly preferably 0.06-0.5 g / cm 3 .
Die erfindungsgemässe Filtervorrichtung ist bevorzugt röhrenförmig . Das Abgas wird in einen Raum eingeleitet, der sich im Innern der Vorrichtung, bevorzugt zentral angeordnet, befindet, z.B. als röhrenförmiger Raum mitbeispielsweise rundem oder ovalem Querschnitt,wobei die gesamte Filtervorrichtung ebenfalls einen runden oder ovalen Querschnitt besitzen kann.Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.Auch andere Querschnitte sind erfindungsgemäss brauchbar, wie z.B. rechteckige, vier¬eckige, unregelmässige, trapezförmige u.a.  The filter device according to the invention is preferably tubular. The exhaust gas is introduced into a space which is located inside the device, preferably arranged centrally, e.g. as a tubular space with, for example, a round or oval cross section, the entire filter device also being able to have a round or oval cross section, but this is not absolutely necessary. Other cross sections can also be used according to the invention, such as e.g. rectangular, square, irregular, trapezoidal, etc.
Bei dem zentralen Raum handelt es sich bevorzugt um The central room is preferably
einen Leerraum, der eingangsseitig offen und ausgangsseitig geschlossen ist.. Er kann auch Einbauten enthalten. Der Durchmesser des Raumes liegt im allgemeinen bei 1-30 cm. Der Raum ist nach aussen durch eine formfeste Wandung abgegrenzt, die gasdurchlässig ist . Bevorzugt an empty space that is open on the input side and closed on the output side. It can also contain internals. The diameter of the room is generally 1-30 cm. The room is delimited to the outside by a dimensionally stable wall that is gas-permeable. Prefers
besteht die Wandung aus einem mit Öffnungen versehenen Blech,wie beispielsweise einem Lochblech oder aus einem Drahtkorb. Das Material kann Stahl, Edelstahl, Kupfer oder ein anderes Metall oder eine andere Legierung sein. Die Wandung kann erfindungsgemäss ferner aus keramischem Material oder anderen formfesten, temperaturbeständigen Materialien bestehen . Um die Wandung ist ein Raum angeordnet, in dem sich das eigentliche Filtermaterial befindet. the wall consists of a sheet provided with openings, such as a perforated sheet or a wire basket. The material can be steel, stainless steel, copper or another metal or alloy. According to the invention, the wall can also consist of ceramic material or other dimensionally stable, temperature-resistant materials. Around the wall there is a room in which the actual filter material is located.
Das zu reinigende Abgas muss demgemäss durch den Accordingly, the exhaust gas to be cleaned must pass through the
zentralen Raum, dann durch die Wandung und anschliessend durch das eigentliche Filtermaterial fliessen. In dem flow through the central room, then through the wall and then through the actual filter material. By doing
Filtermaterial können auch andere temperaturbeständige Materialien eingebettet sein, wie beispielsweise gasdurchlässige Metall- oder Keramikkörper oder Metallfasern. Filter material can also be embedded in other temperature-resistant materials, for example gas-permeable metal or ceramic body or metal fibers.
Die Fasern des erfindungsgemässen Filtermaterials sind bevorzugt in Wirrlage angeordnet. Sie können aber auch mattenartig , watteartig, vliesartig , schichtweise , vakuum- geformt oder anders geformt oder angeordnet sein, wobei sie auch gerichtet sein können.  The fibers of the filter material according to the invention are preferably arranged in a tangled position. However, they can also be mat-like, cotton-like, fleece-like, layer-by-layer, vacuum-shaped or shaped or arranged differently, and they can also be directional.
Um das Filtermaterial herum ist eine Umhüllung angeordnet die bevorzugt gewebeartig ist . Die Umhüllung besteht vorzugsweise ebenfalls aus dem erfindungsgemässen Filtermaterial. Sie kann jedoch auch aus anderen hochtemperatur- beständigen Materialien bestehen.Es ist dem Fachmann bekannt,dass zahlreiche Materialien hochtemperaturbeständige Eigenschaften haben,wie z.B. Aluminiumsilikate allgemein, Aluminiumsilikate mit hohem Aluminiumoxidanteil , Chromoxide , Siliziumdioxid , Aluminumoxid , Z irkonoxid , Eisenoxide , Silikate wie Erdalkalisilikate , Titanoxid , Boroxid, Alumini um- borosilikate , natürliche Silikate wie Gesteinsbildner , Tone , Tonerden, Karbide , Manganoxide , Germaniumoxid, seltene Erdoxide und Kombinationen der genannten Materialien.  A covering is arranged around the filter material, which is preferably fabric-like. The casing preferably also consists of the filter material according to the invention. However, it can also consist of other high-temperature resistant materials. It is known to the person skilled in the art that numerous materials have high-temperature resistant properties, e.g. Aluminum silicates in general, aluminum silicates with a high proportion of aluminum oxide, chromium oxides, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, iron oxides, silicates such as alkaline earth silicates, titanium oxide, boron oxide, aluminum borosilicates, natural silicates such as rock formers, clays, clays, carbides, manganese oxides, germanium oxide and rare earth oxides Combinations of the materials mentioned.
Die gewebeartige Umhüllung ist gasdurchlässig, sodass das Abgas hindurchströmen und gereinigt abströmen kann. Die Filtervorrichtung befindet sich in einer schalldämpferartigen Vorrichtung,die üblicherweise behälterartig aus Stahlblech oder Edelstahlblech angefertigt ist und aus- gangsseitig offen ist.Zwischen Stahlblech und Umhüllung können zur Fixierung der Filtervorrichtung rippenartige oder sonstige Halterungen oder Stahlwolle, Keramikmaterial oder dergleichen angeordnet sein, sodass ein Raum vorhanden ist, durch den das gereinigte Abgas zum Ausgang des schalldämpferartigen Behälters strömen kann. Die Filtervorrichtung in dem Behälter hat stark schalldämpfende Wirkung, sodass sich im allgemeinen ein zusätzlicher Schalldämpfer erübrigt. Um die gewebeartige Umhüllung ist im allgemeinen eine feste, gasdurchlässige Wandung angeordnet, wie z.B. ein Lochblech oder ein Drahtkäfig. The fabric-like sheath is gas-permeable, so that the exhaust gas can flow through and can flow out cleaned. The filter device is located in a muffler-like device, which is usually made of sheet steel or stainless steel sheet and is open on the output side. Between the steel sheet and the casing, rib-like or other holders or steel wool, ceramic material or the like can be arranged to fix the filter device, so that a space is present through which the cleaned exhaust gas can flow to the outlet of the silencer-like container. The filter device in the container has a strong sound-absorbing effect, so that an additional silencer is generally not necessary. A solid, gas-permeable wall, such as, for example, a perforated plate or a wire cage, is generally arranged around the fabric-like covering.
Die Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass ein besonders geringer Druckaufbau während des Filterbetriebs beobachtet wird, wenn das Filtermaterial direkt an der Umhüllung anliegt, wenn sich also keine beispielsweise gitterartige oder lochblechartige Wandung zwischen Filtermaterial und Umhüllung befindet.Dies ist in den Figuren 5-7 dargestellt .  The investigations by the applicant have shown that a particularly low pressure build-up is observed during filter operation if the filter material is in direct contact with the casing, i.e. if there is no, for example, a grid-like or perforated sheet-like wall between the filter material and casing. This is shown in FIGS. 5-7 shown.
Die Umhüllung, die bevorzugt gewebeartig ist,verhindert trotz sehr guter Durchlässigkeit für das gereinigte Gas den Durchtritt auch kleinster Faserteilchen im μ-Bereich. Grundsätzlich kann das Abgas auch in der erfindungsgemässen Weise von aussen nach innen strömen. Der Strömungsweg von innen nach aussen ist jedoch erfindungsgemäss bevorzugt.  The covering, which is preferably fabric-like, prevents the passage of even the smallest fiber particles in the μ range, despite the very good permeability for the cleaned gas. In principle, the exhaust gas can also flow from the outside inwards in the manner according to the invention. However, the flow path from the inside to the outside is preferred according to the invention.
Als Umhüllung kann auch mit Vorteil eine sogenannte A so-called
Nassmatte eingesetzt werden. Hierbei wird eine hochtemperaturfeste Matte in wassernassem Zustand vom Wet mat can be used. Here, a high temperature resistant mat in water-wet condition from
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formen. Eine solche Matte kann beispielsweise 30-75 to form. Such a mat can be 30-75, for example
Gew.-% Al2O3 und und 25-70 Gew.-% SiO2 neben kleinen Wt .-% Al 2 O 3 and and 25-70 wt .-% SiO 2 in addition to small
Mengen an anderen Oxiden wie beispielsweise ZrO2, Amounts of other oxides such as ZrO 2 ,
Fe2O3 und Na2O enthalten. Sie kann zumindest überwiegend aus Mullit bestehen. Die Durchlässigkiet für die Abgase lässt sich erhöhen, wenn man vor Gebrauch durch die Matte einen Inertgasstrom unter Druck fährt. Die Wirkung der Fahrweise mit N2 zeigen folgende Fe 2 O 3 and Na 2 O included. It can consist at least predominantly of mullite. The permeability to the exhaust gases can be increased by driving an inert gas stream under pressure through the mat before use. The effect of driving with N 2 is shown by the following
Ergebnisse: Results:
a, die nasse Matte wurde 5 Minuten mit 2 bar N2 a, the wet mat was exposed to 2 bar N 2 for 5 minutes
durchfahren und bei 150°C getrocknet.  drive through and dried at 150 ° C.
Gegendruckdifferenz: 3m mbar  Back pressure difference: 3m mbar
b, die nasse Matte wurde 15 Minuten mit 2,5 bar b, the wet mat was at 2.5 bar for 15 minutes
N2 durchfahren und bei 150°C getrocknet. Drive through N 2 and dry at 150 ° C.
Gegendruckdifferenz: 20 mbar.  Back pressure difference: 20 mbar.
c, die nasse Matte wurde 45 Minuten mit 3 bar N2 c, the wet mat was treated with 3 bar N 2 for 45 minutes
durchfahren und bei 150°C getrocknet.  drive through and dried at 150 ° C.
Gegendruckdifferenz: 10 mbar.  Back pressure difference: 10 mbar.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Durchlässigkeit der Matte ohne Austritt von Feinstpartikeln durch The results show that the permeability of the mat is not affected by the emergence of fine particles
die Vorbehandlung wesentlich verbessern lässt.  can significantly improve the pretreatment.
Aufgrund der erfindungsgemässen Vorrichtung muss das Because of the device according to the invention, the
Abgas vollständig durch den Filter hindurchtreten. Pass exhaust gas completely through the filter.
Länge,Wanddicke und Innendurchmesser der Filterröhren können je nach Motortyp in weiten Grenzen variieren. The length, wall thickness and inner diameter of the filter tubes can vary within wide limits depending on the motor type.
In Abhängigkeit von der Motorstärke können grössere oder auch mehrere Filter eingesetzt werden. Depending on the motor strength, larger or multiple filters can be used.
Die erfindungsgemässen Vorrichtungen können Längen von einigen Zentimetern bis zur Grössenordnung von Metern besitzen. Übliche Längen liegen bei 15-80 cm.Auch die The devices according to the invention can have lengths of a few centimeters to the order of magnitude of meters. Usual lengths are 15-80 cm
Durchmesser der Zufluss- und Abflussräume und die Diameter of the inflow and outflow spaces and the
Filterwände können wenige Millimeter bis viele cm stark sein. Hier hat der Kraftfahrzeugfachmann einen breiten Raum, nach für ihn wichtigen Gesichtspunkten diese Werte auszuwählen.Es ist hierbei zu berücksichtigen,dass sich die Dichte des erfindungsgemäss eingesetzten Materials und die Wandstärke des Filters ergänzen können. Filter walls can be a few millimeters to many cm thick. The motor vehicle specialist has a wide range here to select these values from the points of view which are important to him. It must be taken into account here that the density of the material used according to the invention and the wall thickness of the filter can complement one another.
Bei den erfindungsgemässen Filtermaterialdichten liegen übliche Filterwanddicken bei ca.5-300, bevorzugt 10-150 mm, wobei im Falle der hohen Dichten diese Dicken unterschritten und im Falle der niederen Dichten diese Dicken überschritten werden können. With the filter material densities according to the invention, customary filter wall thicknesses are approx. 5-300, preferably 10-150 mm, in the case of the high densities these thicknesses may be undershot and in the case of the low densities these thicknesses may be exceeded.
Dichte und Wandstärke sind nicht nur von besonderer  Density and wall thickness are not only special
Bedeutung dafür, dass der Russ im Abgas unmittelbar nach Starten des Motors vollständig aufgefangen wird, sondern auch bezüglich des sehr wichtigen durch den Filter verursachten Druckaufbaus. Bekanntlich verursacht zu nehmender Druck motorausgangsseitig vor dem Filter zunehmenden Kraftstoffverbrauch. This means that the soot is completely caught in the exhaust gas immediately after starting the engine, but also with regard to the very important pressure build-up caused by the filter. As is known, increasing pressure on the engine outlet side causes increasing fuel consumption in front of the filter.
Das besonders vorteilhafte Verhalten des erfindunsgemässen Filters, dass nämlich sofort die vollständige Filtration nach Inbetriebnahme erreicht wird, zeigt ein Vergleich mit dem technisch angewendeten Russfilter von Corning Glass Works.  A comparison with the technically used soot filter from Corning Glass Works shows the particularly advantageous behavior of the filter according to the invention, namely that complete filtration is achieved immediately after commissioning.
Der grösste dieser Filter besteht aus einem Keramikblock von 38 cm Länge und einem Durchmesser von ebenfalls 38 cm. Er enthält in einer Richtung ca. 17.000 Kanäle, die eingangsseitig offen sind und ebensoviele Kanäle, die eingangseitig geschlossen und ausgangsseitig offen sind.Die Kanäle haben eine etwa quadratische Form mit einer Seitenlänge von ca. 0,2 mm. Das Abgas fliesst durch die sehr dünnen, porösen Wände der Eingangskanäle in die Ausgangskanäle. Die volle Filtrierwirkung der Kanäle, sie liegt bei den auf dem Markt erhältlichen Filtern je nach Typ zwischen 65 bis 95% des im Abgas vorhandenen Russes,wird erst nach mindestens 1 Stunde Betriebszeit erreicht,da dann genügend Russ abgelagert ist, um selbst zusätzlich als Filter zu wirken.  The largest of these filters consists of a ceramic block 38 cm long and 38 cm in diameter. It contains approximately 17,000 channels in one direction, which are open on the input side and just as many channels, which are closed on the input side and open on the output side. The channels have an approximately square shape with a side length of approximately 0.2 mm. The exhaust gas flows through the very thin, porous walls of the input channels into the output channels. The full filtering effect of the channels, which in the case of the filters available on the market, depending on the type, is between 65 and 95% of the soot present in the exhaust gas, is only achieved after at least 1 hour of operation, since enough soot is then deposited to be used as a filter to act.
Der Gegendruck steigt je nach Filtertyp bereits nach  The back pressure increases depending on the filter type
1,5-4 Stunden auf 130-150 mbar an. 1.5-4 hours at 130-150 mbar.
Da die Kanalwandungen sehr dünn sind, tritt leicht Since the channel walls are very thin, it occurs easily
Rissbildung auf, sodass ungefiltertes Abgas austritt. Ferner treten Rekristallisationsvorgänge unter Versprödung des Materials auf. Diese Nachteile des Standes der Technik werden durch die vorliegende Erfindung überwunden. Crack formation, so that unfiltered exhaust gas emerges. Furthermore, recrystallization processes occur with embrittlement of the material. These disadvantages of the prior art are overcome by the present invention.
Bei genügender Wandstärke können erfindungsgemäss Filtermaterialien mit einer Dichte von 0,06-0,5 sehr günstig sein.Grundsätzlich können Anordnung und Anzahl der Filterröhren, Form, Wandstärke , Durchmesser und Länge der Filterröhren dem jeweiligen Fahrzeugtyp angepasst werden.  With sufficient wall thickness, filter materials with a density of 0.06-0.5 can be very cheap according to the invention. Basically, the arrangement and number of filter tubes, shape, wall thickness, diameter and length of the filter tubes can be adapted to the respective vehicle type.
Die nach aussen geschlossenen Bereiche der erfindungsgemässen Filtervorrichtung können auf konventionelle The externally closed areas of the filter device according to the invention can be conventional
Weise mit Deckeln, Platten und dergleichen verschlossen sein.Erfindungsgemäss kann die gewebeartige Umhüllung auch durch Vernähung geschlossen sein. Be closed with lids, plates and the like. According to the invention, the fabric-like covering can also be closed by sewing.
Die Bedeutung der vorliegenden Erfindung wird deutlich durch vom Technischen Überwachungsverein Rheinland in Köln-Porz am 14.-17.August 1990 durchgeführte Messungen. Als Kraftfahrzeug wurde ein PKW vom Typ Daimler-Benz 190D, Baujahr 1986 mit einem km-Stand von 106.162 eingesetzt.Der Durchgang von Russ durch den Filter betrug 0,009 g/km.Dieser Wert wurde sofort nach dem Start des Motors erreicht.Das Fasermaterial enthielt nur 20 Gew.-% Mullit.Die Vorrichtung entsprach der in Figur 1 dargestellten. The importance of the present invention is made clear by measurements carried out by the Rhineland Technical Monitoring Association in Cologne-Porz on August 14-17, 1990. As a motor vehicle, a car of the type Daimler-Benz 190D, built in 1986 with a mileage of 106,162 was used. The passage of soot through the filter was 0.009 g / km. This value was reached immediately after the engine was started. The fiber material contained only 20% by weight mullite. The device corresponded to that shown in FIG.
Bei einem Vergleichstest mit einem aus der Schmelze gezogenen Faserfilter wurde dieser Wert nicht ganz erreicht.Durch die erfindungsgemässe Anordnung wurde jedoch auch der sehr gute Wert von 0,012 g/km erreicht. Vergleichsmessungen mit Russfiltern des Standes der  This value was not quite achieved in a comparative test with a fiber filter drawn from the melt. However, the arrangement according to the invention also achieved the very good value of 0.012 g / km. Comparative measurements with soot filters of the prior art
Technik ergeben Werte von 0,08-0,09 g/km. Technology result in values of 0.08-0.09 g / km.
Das Ergebnis zeigt, dass nicht nur die US-Norm von The result shows that not only the US standard of
0,124 g/km, sondern auch die derzeitig strengste Norm des Staates Kalifornien in USA von 0,05 g/km weit unterschritten wird. 0.124 g / km, but also the currently strictest standard of the state of California in the USA of 0.05 g / km.
Es war für den Fachmann völlig unvorhersehbar und überraschend,dass eine relativ dünne Lage des erfindungs- gemässen Filtermaterials in der erfindungsgemässen It was completely unpredictable and surprising for the person skilled in the art that a relatively thin layer of the according filter material in the inventive
Anordnung die Ergebnisse der Russfilter des Standes der Technik um eine 10er-Potenz verbessern würde. Arrangement would improve the results of the soot filter of the prior art by a power of 10.
Offenbar wirken erfindungsgemäss das Filtermaterial in Verbindung mit der erfindungsgemässen Anordnung,bei der das Filtermaterial in direktem Kontakt ist mit der According to the invention, the filter material apparently act in conjunction with the arrangement according to the invention in which the filter material is in direct contact with the
Umhüllung und in Verbindung mit der Dichte des erfindungsgemässen Materials in einer synergistischen Weise zusammen, dass insbesondere Russpartikel mit ihren Wrapping and in connection with the density of the material according to the invention in a synergistic manner that in particular soot particles with their
spezifischen Eigenschaften in besonders günstiger Weise gebunden werden. specific properties are bound in a particularly favorable manner.
Es ist allgemein bekannt, dass trotz der Wirtschaftlichkeit der Dieselfahrzeuge die Russemission ein schwerwiegender Nachteil ist.Diese Situation wird durch die vorliegende Erfindung sprunghaft verbessert, wobei die Herstellungsart der Fasern und die erfindungsgemässe Anordnung, insbesondere das Aufliegen des Filtermaterials auf der Umhüllung sowie die Dichte des Filtermaterials eine wesentliche Rolle spielen.  It is generally known that, despite the economy of diesel vehicles, the soot emission is a serious disadvantage. This situation is improved by the present invention by leaps and bounds, the type of production of the fibers and the arrangement according to the invention, in particular the filter material lying on the casing and the density of the Filter material play an essential role.
Zur Bestimmung des sehr wichtigen Kriteriums des Druckanstiegs während des Fahrbetriebs eines Dieselmotors wurde das oben genannte Fahrzeug unter Vollast zwei  To determine the very important criterion of the pressure increase during the driving operation of a diesel engine, the above-mentioned vehicle was under full load two
Stunden gefahren. Es konnte nur ein geringer Druckanstieg gemessen werden. Es wurde kein Anstieg des CO-Gehalts im Abgas während dieser Fahrperiode festgestellt. Dies bedeutet, dass kein höherer Kraftstoffverbrauch aufgetreten ist. Zum Vergleich wurde mit einem Filter wie sie zur Zeit von Dritten in Testläufen eingesetzt werden, die gleiche Fahrzeit gefahren. Nach 2-stündigem Fahrbetrieb war der Gegendruck um 160 mbar angestiegen. Driven for hours. Only a slight increase in pressure could be measured. No increase in the CO content in the exhaust gas was found during this driving period. This means that no higher fuel consumption has occurred. For comparison, the same driving time was used with a filter as currently used by third parties in test runs. After 2 hours of driving, the back pressure had increased by 160 mbar.
In einem weiteren Vergleichstest wurde die erfindungsgemässe Vorrichtung eingesetzt, jedoch wurde zwischen dem faserartigen Filtermaterial und der Umhüllung ein hochdurchlässiges Lochblech angeordnet.Nach 2 Stunden Fahrzeit war der Gegendruck um 60 mbar angestiegen. Dieses Ergebnis zeigt eindeutig, dass durch das unmittelbare Anliegen des Filtermaterials an der Umhüllung, in diesem Falle gewebeartig, eine Filtration und eine In a further comparison test, the device according to the invention was used, but a highly permeable perforated plate was arranged between the fibrous filter material and the casing. After 2 hours of driving, the back pressure had increased by 60 mbar. This result clearly shows that due to the direct contact of the filter material with the casing, in this case tissue-like, one filtration and one
Strömung eintreten, die den Druckanstieg im Filter Flow entering the pressure increase in the filter
minimieren. minimize.
Der erfindungsgemässe Filter lässt sich nicht nur zur Reinigung von Motorabgasen einsetzen, sondern er liefert ebenso gute Ergebnisse bei dem Einsatz zur Reinigung von Abgasen von Gebäudeheizungsanlagen.Hierbei ist es jedoch von Vorteil, durch einen Ventilator das Heizungsabgas durch den Filter zu drücken.  The filter according to the invention can not only be used for cleaning engine exhaust gases, it also gives good results when used for cleaning exhaust gases from building heating systems. However, it is advantageous here to press the heating exhaust gas through the filter by means of a fan.
Zur Ermittlung der thermischen Stabilität des in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Filtermaterials wurde der Einfluss von Mullit untersucht.Hierzu wurde mit einem Brenner die erfindungsgemässe Filtervorrichtung auf 2000ºC erhitzt und anschliessend auf Raumtemperatur abgekühlt. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengestellt. To determine the thermal stability of the filter material used in the present invention, the influence of mullite was investigated. The filter device according to the invention was heated to 2000 ° C. with a burner and then cooled to room temperature. The results are summarized in the following table.
Figure imgf000023_0001
Mit Hilfe der Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert .
Figure imgf000023_0001
The present invention is explained in more detail with the aid of the figures.
Figur 1 Figure 1
In Figur 1 wird der Filterbereich durch (1) dargestellt. In Figure 1, the filter area is represented by (1).
(2) ist der zentral angeordnete Raum zum Einleiten des zureinigenden Abgases. (3) ist ein zwischen diesem und dem Filterraun angebrachtes Lochblech. (4) stellt die Umhüllung dar. (5) ist der äussere Raum, durch den das gereinigte Abgas abströmt. (2) is the centrally located space for introducing the exhaust gas to be cleaned. (3) is a perforated plate attached between this and the filter bottom. (4) represents the envelope. (5) is the outer space through which the cleaned exhaust gas flows out.
(6) ist eine gasdurchlässige, stützende Wand um Umhüllung (4).  (6) is a gas-permeable, supporting wall around the casing (4).
(7) ist die schalldämpferartige Ummantelung.  (7) is the silencer-like casing.
Figur 2 Figure 2
In Figur 2 ist beispielhaft eine erfindungsgemässe Vorrichtung im Längsschnitt dargestellt. FIG. 2 shows an example of a device according to the invention in longitudinal section.
Das zu reinigende Abgas tritt in den Raum (2) ein, durchströmt die gasdurchlässige Wandung (3) und gelangt in den  The exhaust gas to be cleaned enters the room (2), flows through the gas-permeable wall (3) and enters the
Filterraum (1) und tritt dann durch die Umhüllung (4) und Filter space (1) and then passes through the casing (4) and
die stützende Wandung (6) . the supporting wall (6).
Figur 3 Figure 3
Das zu reinigende Abgas strömt in den Raum (2), durch die The exhaust gas to be cleaned flows into the room (2) through which
gasdurchlässige Wandung (3) in den Filterraum (1) .Die Umhüllung ist sackartig vernäht. Um die Umhüllung ist die gas-permeable wall (3) in the filter chamber (1). The covering is sewn like sacks. Around the wrapper is the
Stützwandung (6) angeordnet.Bei (9) ist die Umhüllung (4) Support wall (6) arranged. At (9) is the sheath (4)
an dem Einleitrohr (10) dicht, jedoch lösbar befestigt. on the inlet pipe (10) tight, but releasably attached.
Figur 4 Figure 4
Figur 4 stellt eine aus einem inneren und einem äusseren Figure 4 represents one of an inner and an outer
Filter bestehende Filteranordnung dar. (3) und (5) sind Filters existing filter arrangement. (3) and (5) are
inneres und äusseres Filter.Das zu filtrierende Abgas tritt durch (7) in den Zwischenraum (4) zwischen innerem und äusserem Filter ein. Das gefilterte Abgas tritt aus Raum (1) über (8) und aussen über .(9) aus der Filteranordnung aus. (2) und (6) sind tuchartige Materialien, die den Abtrag feinster Faserpartikel verhindern. (10) stellt das Gehäuse um die Filteranordnung dar. inner and outer filter. The exhaust gas to be filtered enters through (7) the space (4) between the inner and outer filter. The filtered exhaust gas exits the filter arrangement from room (1) via (8) and outside via (9). (2) and (6) are cloth-like materials that prevent the removal of the finest fiber particles. (10) represents the housing around the filter assembly.
Figuren 5-7 Figures 5-7
In Figur 5 besteht der Filter nur aus einer von einem gasdurchlässigen Stützblech (6) umgebenen Umhüllung (4). Das zu reinigende Abgas tritt in den Innenraum (2) ein. In FIG. 5, the filter consists only of an envelope (4) surrounded by a gas-permeable support plate (6). The exhaust gas to be cleaned enters the interior (2).
Die Kurve (a) zeigt einen relativ schnellen Druckaufbau. Curve (a) shows a relatively quick build-up of pressure.
So wirdbereits nach 2 Stunden ein Gegendruck von 110 mbar erreicht. A counter pressure of 110 mbar is already achieved after 2 hours.
In Figur 6 ist ein Filter dargestellt, der aus einem inneren Raum (2) besteht, in den das zu reinigende Abgas eintritt, einer gasdurchlässigen festen Wandung (3), dem eigentlichen Filterraum (1) ,der das erfindungsgemässe Filtermaterial enthält, der Umhüllung (4), an welche das Filtermaterial direkt anliegt und der äusseren, stützenden, gasdurchlässigen Wandung (6). FIG. 6 shows a filter which consists of an inner space (2) into which the exhaust gas to be cleaned enters, a gas-permeable solid wall (3), the actual filter space (1), which contains the filter material according to the invention, the casing ( 4), to which the filter material lies directly and the outer, supporting, gas-permeable wall (6).
Die Kurve (b) zeigt, dass der Gegendruck nur sehr langsam ansteigt und dann nochweniger ansteigt. So beträgt nach 2 Stunden Fahrzeit der Gegendruck nur ca. 40 mbar. Curve (b) shows that the back pressure rises only very slowly and then rises less. After 2 hours of driving, the back pressure is only approx. 40 mbar.
In Figur (7) ist ein Filter dargestellt, in dem sich zwischen dem Filtermaterial und der Umhüllung 4) ein gasdurchlässiges Lochblech (8) befindet. FIG. 7 shows a filter in which a gas-permeable perforated plate (8) is located between the filter material and the casing 4).
Die Kurve (c) zeigt den überraschenden Effekt dieses geänderten Aufbaus.Der Druckanstieg ist zwar geringer als in Kurve (a), jedoch wesentlich stärker als in Curve (c) shows the surprising effect of this changed structure, although the pressure increase is less than in curve (a), but much stronger than in
Kurve (b).So liegt nach 2 Stunden der Gegendruck bei 60 mbar. Curve (b) .After 2 hours the back pressure is 60 mbar.
In den Figuren 5-7 bestand die Umhüllung aus In Figures 5-7, the wrapper consisted of
gewebeartigem,hochtemperaturbeständigem Material mit 80 Gew.-% Mullit. fabric-like, high temperature resistant material with 80% by weight mullite.
Figur 8 Figure 8
In Figur 8 kennzeichnet (1) das zu In Figure 8 (1) indicates that
reinigende Abgas. (2) stellt den Durchtritt des Abgases durch Filterzone und Umhüllung dar. (3) ist der Filterraum, in dem sich das Filtermaterial befindet. cleaning exhaust gas. (2) represents the passage of the exhaust gas through the filter zone and casing. (3) is the filter space in which the filter material is located.
(4) ist die Umhüllung. (5) ist der Raum, durch den das gereinigte Abgas abströmt. (6) stellt die Richtung des abströmenden Abgases dar. (7) ist der ausgangsseitig geschlossene Raum, in den das zu reinigende Abgas einströmt.  (4) is the wrapper. (5) is the space through which the cleaned exhaust gas flows out. (6) represents the direction of the exhaust gas flowing out. (7) is the closed space on the outlet side into which the exhaust gas to be cleaned flows.
Die Anordnung stellt im Unterschied zu den Figuren 1-4 eine Anordnung dar, in der Filterzone und Umhüllung rechteckige Form haben.  In contrast to FIGS. 1-4, the arrangement represents an arrangement in which the filter zone and the envelope have a rectangular shape.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Reinigung von Abgasen, insbesondere zum 1. Process for cleaning exhaust gases, in particular for
filtriernden Entfernen von Russpartikeln aus den Abgasen von Dieselbrennkraftmaschinen und Gebäudeheizungsanlagen dadurch gekennzeichnet,dass das Abgas durch ein Filtermaterial geleitet wird, das 30-99,8 Gew.-%, bevorzugt 50- 95 Gew.-% Al2O3 und 0,2-70 Gew. -%,bevorzugt 5-50 Gew.-% SiO2 oder SiO2+ZrO2 enthält, dass der ZrO2-Anteil 0,05-filtering removal of soot particles from the exhaust gases of diesel internal combustion engines and building heating systems, characterized in that the exhaust gas is passed through a filter material containing 30-99.8% by weight, preferably 50-95% by weight Al 2 O 3 and 0.2 -70% by weight, preferably 5-50% by weight of SiO 2 or SiO 2 + ZrO 2 contains that the ZrO 2 content 0.05
75 Gew.-% der Summe der SiO2+ZrO2-Menge betragen kann, das die Dichte des Materials 0,01-1,5 g/cm3 ,bevorzugt 0,03-75 wt .-% of the sum of the SiO 2 + ZrO 2 amount can be that the density of the material 0.01-1.5 g / cm 3 , preferably 0.03-
1 g/cm3 und besonders bevorzugt 0,06-0,5 g/cm3 beträgt und dass das Abgas nach Durchströmen des Filtermaterials durch eine dieses umgebende,SiO2 und Al2O3 enthaltende, gasdurchlässige Umhüllung strömt. 1 g / cm 3 and particularly preferably 0.06-0.5 g / cm 3 and that the exhaust gas after flowing through the filter material flows through a gas-permeable envelope surrounding it and containing SiO 2 and Al 2 O 3 .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Abgas durch ein Filtermaterial geleitet wird, in dem das Al2O3 und SiO2 zu 20-100%, bevorzugt zu 60-100% und besonders bevorzugt zu 80-100% vorliegen. 2. The method according to claim 1, characterized in that the exhaust gas is passed through a filter material in which the Al 2 O 3 and SiO 2 are 20-100%, preferably 60-100% and particularly preferably 80-100% .
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeich net, dass das Abgas durch ein Filtermaterial geleitet wird das 0-10 Gew.-% von wenigstens einem Metall- und/oder Halbmetalloxid aus der Gruppe Alkalioxide,Erdalkalioxide, Galliumoxid, Indiumoxid , Thalliumoxid , Boroxid , Germaniumoxid Z innoxid , Bleioxid , Phosphoroxid, Arsenoxid , Antimonoxid , Wismutoxid, Selenoxid , Telluroxid und Oxide der Nebengruppen des Periodensystems, bevorzugt aus der Gruppe FeO,Fe2O3, Fe3O 4 , TiO2 , Cr2O3 , Manganoxide , seltene Erdoxide enthält, wobei sich die Gesamtmenge aller Komponenten zu jeweils 100% ergänzt. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the exhaust gas is passed through a filter material that 0-10 wt .-% of at least one metal and / or semimetal oxide from the group alkali oxides, alkaline earth oxides, gallium oxide, indium oxide, Thallium oxide, boron oxide, germanium oxide tin oxide, lead oxide, phosphorus oxide, arsenic oxide, antimony oxide, bismuth oxide, selenium oxide, tellurium oxide and oxides of the subgroups of the periodic table, preferably from the group FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , TiO 2 , Cr 2 O 3 , contains manganese oxides, rare earth oxides, whereby the total amount of all components is 100% complementary.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3,dadurch gekennzeichnet, dass man das zu reinigende Abgas in einen Raum leitet,der eingangsseitig offen, ausgangsseitig geschlossen und an der Wandung zwischen Eingang und Ausgang gasdurchlässig ist. 4. The method according to claims 1-3, characterized in that the exhaust gas to be cleaned is passed into a room which is open on the input side, closed on the output side and on the wall between the entrance and exit is gas-permeable.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4,dadurch gekennzeichnet,dass das Abgas durch einen Raum geleitet wird, in dem sich faserartiges, hochtemperaturbeständiges Filter- material befindet.  5. The method according to claims 1-4, characterized in that the exhaust gas is passed through a room in which there is fibrous, high temperature resistant filter material.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5,dadurch gekennzeichnet,dass das zu reinigende Abgas durch ein Filtermaterial geleitet wird,das bevorzugt auf der Oberfläche, wenigstens einen Katalysator aus der Gruppe:Oxidationskatalysator zur Entfernung von Kohlenmonoxid aus Abgasen, Oxidationskatalysator zur Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus Abgasen, Oxidationskatalysator zur Entfernung von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen und Reduktionskatalysator zur Entfernung von NOX aus Abgasen enthält. 6. The method according to claims 1-5, characterized in that the exhaust gas to be cleaned is passed through a filter material, which preferably on the surface, at least one catalyst from the group: oxidation catalyst for removing carbon monoxide from exhaust gases, oxidation catalyst for removing hydrocarbons from exhaust gases, contains an oxidation catalyst for removing carbon monoxide and hydrocarbons and a reduction catalyst for removing NO x from exhaust gases.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6,dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Abgas durch ein Filtermaterial geleitet wird, das mit einer löslichen Eisenverbindung vorbehandelt wurde.  7. The method according to claims 1-6, characterized in that the exhaust gas to be cleaned is passed through a filter material which has been pretreated with a soluble iron compound.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet,dass das Abgas durch eine gasdurchlässige Umhüllung strömt,die aus hochtemperaturbeständigem Material besteht und bevorzugt Mullit enthält.  8. The method according to claims 1-7, characterized in that the exhaust gas flows through a gas-permeable envelope, which consists of high temperature resistant material and preferably contains mullite.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1-8,dadurch gekennzeich- net,dass das Abgas durch eine mattenartige, gasdurchlässige Umhüllung geleitet wird.  9. The method according to claims 1-8, characterized in that the exhaust gas is passed through a mat-like, gas-permeable covering.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1-9,dadurch gekennzeichnet,dass das Abgas durch eine mattenartige,durch Durchströmen mit Inertgas unter Druck vorbehandelte , gasdurchlässige Umhüllung geleitet wird.  10. The method according to claims 1-9, characterized in that the exhaust gas is passed through a mat-like, gas-permeable casing pretreated by flowing through it with inert gas under pressure.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1-10,dadurch gekennzeich- zeichnet,dass das Abgas durch ein in Wirrläge angeordnetes Filtermaterial geleitet wird. 11. The method according to claims 1-10, characterized in that the exhaust gas is passed through a filter material arranged in turbulence.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet,dass das Abgas durch ein Filtermaterial geleitet wird, das an der Umhüllung direkt anliegt. 12. The method according to claims 1-11, characterized in that the exhaust gas is passed through a filter material which bears directly on the casing.
13. Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen, insbesondere zum filtrierenden Entfernen von Russpartikeln aus den Abgasen von Dieselbrennkraftmaschinen und Gebäudeheizungsanlagen, die einen Raum besitzt, in den das zu reinigende Abgas eingeleitet wird,der eingansseitig offen, ausgangsseitig geschlossen ist und an der Wandung zwischen Eingang und Ausgang gasdurchlässig ist und einen Raum, in dem sich hoch- temperaturbeständiges Filtermaterial befindet,dadurch gekennzeichnet, dass um das Filtermaterial eine gasdurchlässige, Al2O3 und SiO2 enthaltende Umhüllung angeordnet ist, dass das Filtermaterial 30- 99,8 Gew. -%, bevorzugt 50-95 Gew.-% Al2O3 und 0,2- 70 Gew.-%, bevorzugt 5-50 Gew.-% SiO2, oder SiO2+ ZrO2 enthält, dass der ZrO2-Anteil 0,05-75 Gew.-% der Summe der SiO2+ZrO2-Menge betragen kann,dass die13. Device for cleaning exhaust gases, in particular for the filtering removal of soot particles from the exhaust gases of diesel internal combustion engines and building heating systems, which has a space into which the exhaust gas to be cleaned is introduced, which is open on the inlet side, closed on the outlet side and on the wall between the inlet and Output is gas-permeable and a room in which there is high-temperature-resistant filter material, characterized in that a gas-permeable covering containing Al 2 O 3 and SiO 2 is arranged around the filter material, that the filter material 30-99.8% by weight. , preferably 50-95% by weight of Al 2 O 3 and 0.2-70% by weight, preferably 5-50% by weight of SiO 2 , or SiO 2 + ZrO 2 contains that the ZrO 2 content is 0 , 05-75% by weight of the sum of the SiO 2 + ZrO 2 amount can be that the
Dichte des Materials 0,01-1,5 g/cm3 , bevorzugt 0,03-Density of the material 0.01-1.5 g / cm 3 , preferably 0.03-
1 g/cm3 und besonders bevorzugt 0,06-0,5 g/cm3 beträgt. 1 g / cm 3 and particularly preferably 0.06-0.5 g / cm 3 .
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Al2O3 und SiO2 zu 20-100 Gew.-%, bevorzugt zu 60-100 Gew.-% und besonders bevorzugt zu 80-100 Gew.-% als Mullit vorliegen. 14. The device according to claim 13, characterized in that the Al 2 O 3 and SiO 2 to 20-100 wt .-%, preferably to 60-100 wt .-% and particularly preferably to 80-100 wt .-% as mullite available.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial 0-10 Gew.-% von wenigstens einem Metall- und/oder Halbmetalloxid aus der Gruppe:Alkalioxide,Erdalkalioxide, Galliumoxid , Indiumoxid, Thalliumoxid , Boroxid , Germaniumoxid , Zinnoxid , Bleioxid , Phosphoroxid , Arsenoxid , Antimonoxid, Wismutoxid , Selenoxid , Telluroxid und Oxide der Nebengruppen des Periodensystems, bevorzugt aus der Gruppe:FeO, Fe2O3, Fe3O4, Cr2O3, Manganoxide, seltene Erdoxide enthält,wobei sich die Gesamtmenge aller Komponenten jeweils zu 100% ergänzt. 15. Device according to claims 13 and 14, characterized in that the filter material 0-10 wt .-% of at least one metal and / or semimetal oxide from the group: alkali oxides, alkaline earth oxides, gallium oxide, indium oxide, thallium oxide, boron oxide, germanium oxide, Tin oxide, lead oxide, phosphorus oxide, arsenic oxide, antimony oxide, bismuth oxide, selenium oxide, tellurium oxide and oxides of the subgroups of the periodic table, preferably from the group: FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Cr 2 O 3 , Contains manganese oxides, rare earth oxides, whereby the total amount of all components is 100% complementary.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial faserartig und hochtemperaturbeständig ist.  16. The device according to claims 13-15, characterized in that the filter material is fibrous and resistant to high temperatures.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-16, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial bevorzugt auf der Oberfläche, wenigstens einen Katalysator aus der  17. Device according to claims 13-16, characterized in that the filter material preferably on the surface, at least one catalyst from the
Gruppe:Oxidationskatalysator zur Entfernung von  Group: Oxidation catalyst for the removal of
Kohlenmonoxid aus Abgasen, Ox.-Katal. zur Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus Abgasen, Oxidationskatalysator zur Entfernung von Kohlenmonoxid und Kohlen- wasserstoffen aus Abgasen, Reduktionskatalysator zur Entfernung von NOX aus Abgasen enthält. Carbon monoxide from exhaust gases, Ox.-Katal. for removing hydrocarbons from exhaust gases, oxidation catalyst for removing carbon monoxide and hydrocarbons from exhaust gases, reduction catalyst for removing NO x from exhaust gases.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-17, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial mit einer löslichen Eisenverbindung vorbehandelt ist.  18. Device according to claims 13-17, characterized in that the filter material is pretreated with a soluble iron compound.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-18, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdurchlässige Umhüllung aus hochtemperaturbeständigem Material besteht und bevorzugt Mullit enthält.  19. Device according to claims 13-18, characterized in that the gas-permeable covering consists of high-temperature resistant material and preferably contains mullite.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-19, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdurchlässige Umhüllung mattenartig ist.  20. Device according to claims 13-19, characterized in that the gas-permeable covering is mat-like.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-20, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdurchlässige Umhüllung durch Durchströmen von Inertgas unter Druck,vorbehandelt ist.  21. Device according to claims 13-20, characterized in that the gas-permeable casing is pretreated by flowing inert gas under pressure.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-21, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial in Wirrläge angeordnet ist.  22. Device according to claims 13-21, characterized in that the filter material is arranged in tangled layers.
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13-22, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial an der Umhüllung direkt anliegt.  23. Device according to claims 13-22, characterized in that the filter material lies directly on the casing.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0571655A2 (en) * 1992-04-27 1993-12-01 N.E. Chemcat Corporation Catalyst for purification of exhaust gas
GB2275429A (en) * 1993-02-25 1994-08-31 Sumitomo Chemical Co Exhaust gas filter element
EP0717177A3 (en) * 1994-11-16 1996-07-03 Isuzu Ceramics Res Inst
US8163377B2 (en) 2005-11-10 2012-04-24 The Morgan Crucible Company Plc High temperature resistant fibres

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396565A (en) * 1980-08-21 1983-08-02 Nippon Soken, Inc. Method for producing a filter
US4436538A (en) * 1981-04-22 1984-03-13 Nippon Soken, Inc. Filter for cleaning exhaust gases from diesel engine
US4456457A (en) * 1981-04-28 1984-06-26 Nippon Soken, Inc. Exhaust gas cleaning device for diesel engine
EP0277012A1 (en) * 1987-01-28 1988-08-03 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic honeycomb filter for purifying exhaust gases
DE3720963A1 (en) * 1987-06-25 1989-01-05 Metallgesellschaft Ag Process and apparatus for separating off the ash from the gas arising in the combustion of coal
WO1989003720A1 (en) * 1987-10-23 1989-05-05 Massachusetts Institute Of Technology Methods and devices for gas cleaning

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396565A (en) * 1980-08-21 1983-08-02 Nippon Soken, Inc. Method for producing a filter
US4436538A (en) * 1981-04-22 1984-03-13 Nippon Soken, Inc. Filter for cleaning exhaust gases from diesel engine
US4456457A (en) * 1981-04-28 1984-06-26 Nippon Soken, Inc. Exhaust gas cleaning device for diesel engine
EP0277012A1 (en) * 1987-01-28 1988-08-03 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic honeycomb filter for purifying exhaust gases
DE3720963A1 (en) * 1987-06-25 1989-01-05 Metallgesellschaft Ag Process and apparatus for separating off the ash from the gas arising in the combustion of coal
WO1989003720A1 (en) * 1987-10-23 1989-05-05 Massachusetts Institute Of Technology Methods and devices for gas cleaning

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0571655A2 (en) * 1992-04-27 1993-12-01 N.E. Chemcat Corporation Catalyst for purification of exhaust gas
EP0571655A3 (en) * 1992-04-27 1994-04-20 N E Chemcat Corp
GB2275429A (en) * 1993-02-25 1994-08-31 Sumitomo Chemical Co Exhaust gas filter element
US5472468A (en) * 1993-02-25 1995-12-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Exhaust gas filter element
GB2275429B (en) * 1993-02-25 1997-07-16 Sumitomo Chemical Co Exhaust gas filter element
EP0717177A3 (en) * 1994-11-16 1996-07-03 Isuzu Ceramics Res Inst
US5611831A (en) * 1994-11-16 1997-03-18 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Diesel particulate filter apparatus
US8163377B2 (en) 2005-11-10 2012-04-24 The Morgan Crucible Company Plc High temperature resistant fibres

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