DE3838110A1 - Process and device for combined afterburning, denitrification and absorption of exhaust gases from diesel engines and purification of the fresh air supplied to the driver's cab - Google Patents
Process and device for combined afterburning, denitrification and absorption of exhaust gases from diesel engines and purification of the fresh air supplied to the driver's cabInfo
- Publication number
- DE3838110A1 DE3838110A1 DE3838110A DE3838110A DE3838110A1 DE 3838110 A1 DE3838110 A1 DE 3838110A1 DE 3838110 A DE3838110 A DE 3838110A DE 3838110 A DE3838110 A DE 3838110A DE 3838110 A1 DE3838110 A1 DE 3838110A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- liquid
- absorber
- catalyst
- absorption
- honeycomb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H3/00—Other air-treating devices
- B60H3/06—Filtering
- B60H3/0608—Filter arrangements in the air stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
- F01N2250/12—Combinations of different methods of purification absorption or adsorption, and catalytic conversion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/14—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
- F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit deren Hilfe sowohl die Abgase aus Dieselmotoren so gereinigt werden können, daß sie in allen Fahrzuständen des Dieselmotors einschließlich seiner Startphase eine extrem geringe Konzentration an Schadstoffen erreichen und somit die Anforderungen der modernen Abgasreinigungsvorschriften voll erfüllen, als auch die Zuluft in die Fahrerkabine so gereinigt wird, daß sie von Schad- und Geruchsstoffen in hohem Maße befreit wird.The invention relates to a method and a device, with the help of both the exhaust gases from diesel engines so can be cleaned that they in all driving conditions of the Diesel engine including its starting phase an extreme achieve low concentration of pollutants and thus the requirements of modern emission control regulations fully meet, as well as the supply air in the driver's cabin is cleaned that they from harmful and odorous substances in is exempted to a high degree.
Die besondere Wirkung des Systems bei der Dieselabgasreini gung wird dabei durch die Kombination von katalytischer Nachverbrennung, einer absorptiven Nachreinigung in einem Spezialabscheider und der Regeneration der Waschflüssigkeit in einem Strömungskühler, der auch als Desorptionseinrich tung wirkt, erreicht. Für die Zuluftreinigung werden die absorptiven Eigenschaften der Waschflüssigkeit ausgenutzt, indem die Luft durch einen hochporösen keramischen Waben körper strömt, der durch einen kontinuierlichen Waschflüs sigkeitsstrom getränkt ist.The special effect of the system in diesel exhaust gas cleaning The combination of catalytic Afterburning, an absorptive aftercleaning in one Special separator and the regeneration of the washing liquid in a flow cooler, also known as a desorption unit tion works, achieved. For the supply air cleaning, the absorptive properties of the washing liquid used, by passing the air through a highly porous ceramic honeycomb body flows through a continuous wash liquid flow is impregnated.
Bekannt ist bei der Reinigung von Abgasen von Dieselmotoren die Abscheidung von Feststoffpartikel durch Filter. Weiter hin ist bekannt, diese Abgase in einem Katalysator nachzu verbrennen. Nachteilig bei der Filterung ist die Reinigungs phase, die mit zusätzlichem Brennstoff und hoher Material belastung erkauft wird und bei dem Katalysator, daß in der Startphase auf Grund der geringen Temperatur dieser nur einen geringen Nachverbrennungseffekt aufweist.It is known in the cleaning of exhaust gases from diesel engines the separation of solid particles by filters. Next it is known to replenish these exhaust gases in a catalyst burn. The disadvantage of filtering is cleaning phase with additional fuel and high material load is bought and the catalyst that in the Start phase due to the low temperature of this only has a low afterburning effect.
In der Luftreinigung wurde nun gefunden, daß durch die Benetzung von Oberflächen mit glyzerinartigen Stoffen ein Schadstoffabsorber entsteht, der recht wirkungsvoll für alle Schadstoffe ist. Es lag deshalb nahe, dieses auch für die Abscheidung von Schadstoffen aus dem Dieselabgas zu ver suchen. Dabei wurde gefunden, daß die Schadstoffe ein schließlich des Rußes sehr intensiv in den glyzerinhaltigen Stoffen gelöst werden und der Ruß auf ein kleines Volumen seines ursprünglichen Volumens kompaktierbar ist. Damit war ein Stoff für die Abscheidung des Rußes und anderer Schad stoffkomponenten gefunden. Es stellte sich nun überraschen derweise heraus, daß zwar der Ruß mit einer solchen Einrich tung nahezu vollständig aus dem Abgas herausgelöst werden kann, die übrigen Stoffe, wie beispielsweise der Blaurauch und andere kondensierbare Stoffe, jedoch mit zunehmender Zeit nur ungenügend in dem glyzerinartigen Absorptionsmittel gelöst werden konnte, da die Absorbtionsfähigkeit abnahm, so daß sich die Wirkung dieses Stoffes schnell erschöpfte. It has now been found in air purification that the Wetting surfaces with glycerine-like substances Pollutant absorber is created, which is quite effective for everyone Is pollutants. It was therefore only natural to do this for the Separation of pollutants from the diesel exhaust search. It was found that the pollutants finally, the soot is very intense in the glycerine Substances are loosened and the soot to a small volume its original volume is compactable. That was a substance for the separation of soot and other harmful substances fabric components found. It now came as a surprise out of the fact that the soot with such a device tion can be almost completely removed from the exhaust gas can, the other substances, such as blue smoke and other condensables, but with increasing Insufficient time in the glycerine absorbent could be solved because the absorbency decreased, so that the effect of this substance was quickly exhausted.
In zahlreichen Versuchsreihen konnte nun überraschenderweise nachgewiesen werden, daß die Waschlösung in ihrer Haltbar keit auf eine Dauer von einem Jahr bzw. 30 000 km erhöht werden kann, wenn die im Absorber erwärmte Flüssigkeit in einer Belüftungseinheit mit Luft gekühlt und die kondensier baren Stoffe dabei desorbiert werden. Das dabei entstehende Kohlenwasserstoff-Luft-Gemisch führt die Wärme und die Ver unreinigungen der Flüssigkeit bis auf den Ruß ab. Die kohlenwasserstoffhaltige Luft kann mit der übrigen Verbren nungsluft dem Dieselmotor wieder zugeführt werden.Surprisingly, it has now been possible in numerous test series be demonstrated that the washing solution is stable in its speed increased to a duration of one year or 30,000 km can be when the liquid heated in the absorber in a ventilation unit cooled with air and the condensing possible substances are desorbed. The resultant Hydrocarbon-air mixture carries the heat and the Ver impurities of the liquid down to the soot. The air containing hydrocarbons can burn with the rest air can be fed back to the diesel engine.
Die systematische Suche nach einem System mit langen Revisionszeiten und hoher Leistungsfähigkeit führte schließ lich zu einer überraschenden Lösung, die aus mehreren Ele menten besteht, die in bestimmter Weise aufeinander abge stimmt sind und die Lösung des Problems in der vorgeschrie benen Weise ermöglichen, ohne daß ein Filterelement mit all seinen Nachteilen notwendig ist. Dieses ist gegenüber dem Stande der Technik ein wesentlicher Schritt, da die Filter technik und die alleinige Katalysatortechnik trotz langer Entwicklungszeiten noch kein in der Weise funktionierendes System hervorgebracht hat. Die überraschende Lösung wurde nun in folgender Kombination und neuen Elementen gefunden:The systematic search for a system with long Revision times and high performance led to close Lich to a surprising solution that consists of several Ele elements exist, which depend on each other in a certain way are correct and the solution to the problem in the prescribed benen way allow without a filter element with all its disadvantages is necessary. This is compared to that State of the art is an essential step since the filters technology and the sole catalyst technology despite long Development times are not yet functioning in this way System. The surprising solution was now found in the following combination and new elements:
- - Hochleistungswabenkatalysator mit einer Spinellaktivbe schichtung mit nachfolgendem- High performance honeycomb catalyst with a spinel active stratification with the following
- - Mäandertaschenabsorber, der mit Glyzerin oder ähnlicher Flüssigkeit durchströmt wird und- meander pocket absorber, the one with glycerin or similar Liquid is flowing through and
- - Kühl- und Belüftungseinrichtung zur Regenerierung des Glyzerins oder einer ähnlichen Flüssigkeit in Verbindung mit einem Tank.- Cooling and ventilation device to regenerate the Glycerin or a similar liquid with a tank.
Das Verfahren zeigt Fig. 1. Das dem Dieselmotor 1 entströmen de Abgas 2 gelangt in einen Katalysator 3, der sowohl die Nachverbrennung als auch die Entstickung des Rauchgases im erwärmten Zustand bewerkstelligt. Zweckmäßigerweise besteht dieser Katalysator aus einer Aktivsubstanz aus einem Lanthan-, der und Kobalt enthaltenen Spinell, der auf einer Grundsubstanz von TiO₂ mit Zumischungen von dispergiertem A1203 aufgebauten Wash-Coat aufgetragen wird.The process is shown in FIG. 1. The exhaust gas 2 escaping from the diesel engine 1 reaches a catalytic converter 3 which manages both the afterburning and the denitrification of the flue gas in the heated state. Advantageously, this catalyst consists of an active substance from a lanthanum, the and cobalt contained spinel, which is applied to a base substance of TiO₂ with admixtures of dispersed wash coat A1203.
Nach dem Durchströmen des Katalysators 3, der in dem Gehäuse 4 untergebracht ist, gelangt das Abgas 2 am Ende des Aus puffrohres 5 in dem Mäanderabsorber 6. In diesem Absorber wird die glyzerinartige Flüssigkeit 7 über eine Pumpe 8 aus einem Sammelbehälter 9 in den oberen Teil 10 des Mäanderab sorbers, der durch ein Trennblech 38 von den Mäandern 39 getrennt ist, eingeleitet. Fig. 2 zeigt in der Draufsicht einen Ausschnitt des Mäanderabsorbers 6. Durch Distanzstücke 15 werden die Mäander 39 auf richtigen Abstand voneinander gehalten. After flowing through the catalyst 3 , which is housed in the housing 4 , the exhaust gas 2 reaches the end of the exhaust pipe 5 in the meander absorber 6th In this absorber, the glycerine-like liquid 7 is introduced via a pump 8 from a collecting container 9 into the upper part 10 of the meander absorber, which is separated from the meanders 39 by a separating plate 38 . Fig. 2 shows in plan view a detail of the Mäanderabsorbers. 6 The meanders 39 are kept at the correct distance from one another by spacers 15 .
Im Trennblech 38 (siehe Fig. 3) befinden sich eine Vielzahl von Flüssigkeitsbohrungen 11, durch die die Flüssigkeit 7 von oben in die Mäandertaschen 13 des Absorbers 6 gelangt. Zur sicheren Einleitung der Flüssigkeit 7 vom oberen Teil 10 in die Mäandertaschen 13 dienen Leiteinrichtungen. Fig. 3 zeigt unterschiedliche Ausführungen solcher Leiteinrichtun gen, wie z.B ein geknickter Draht 46, oder ein Kunststoff röhrchen 40, das in die Mäandertaschen 13 einragt, oder einfach eine nach unten ausgebogene Ausstanzung 41.In the partition plate 38 (see FIG. 3) there are a large number of liquid bores 11 through which the liquid 7 enters the meandering pockets 13 of the absorber 6 from above. Guide devices are used for the safe introduction of the liquid 7 from the upper part 10 into the meandering pockets 13 . Fig. 3 shows different versions of such Leiteinrichtun conditions, such as a kinked wire 46 , or a plastic tube 40 which protrudes into the meandering pockets 13 , or simply a punched-out punched down 41st
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform des Systems. In dieser Ausführungsform wird der obere Teil 10 des Mäanderab sorbers mit den Bohrungen 11 im Trennblech 3 S durch eine Sprühdüse 36, die vor dem Absorber 6 angeordnet ist, er setzt. Fig. 4 shows another embodiment of the system. In this embodiment, the upper part 10 of the meander absorber with the holes 11 in the partition plate 3 S through a spray nozzle 36 , which is arranged in front of the absorber 6 , he sets.
Das Abgas 2 gibt durch Zentrifugalkräfte beim Durchströmen des Mäanderabsorbers 6 die festen und flüssigen Bestandteile an den Raum in den Mäandertaschen 13 ab. Dort werden die Bestandteile in der glyzerinartigen Flüssigkeit 7 aufgenom men und mit nach unten transportiert. Das untere Ende 16 der Mäandertaschen 13 taucht in das Flüssigkeitsbad 14 ein, um die Kurvenbewegungen des Fahrzeuges nicht auf die Flüssig keit übertragen zu lassen.The exhaust gas 2 releases the solid and liquid components to the space in the meandering pockets 13 by centrifugal forces when flowing through the meander absorber 6 . There, the constituents are taken up in the glycerine-like liquid 7 and transported downward. The lower end 16 of the meandering pockets 13 plunges into the liquid bath 14 in order not to let the vehicle's curve movements be transmitted to the liquid.
Fig. 1 und Fig. 4 zeigen auch das Frischluftreinigungssystem, das an den Flüssigkeitskreislauf angeschlossen ist. Die belastete Zuluft 33 strömt von außen kommend durch einen porösen keramischen Wabenkörper 25. Über eine Drossel 27 wird durch eine Bypaßleitung 26 ein Teilstrom der Flüssig keit 7 in den oberen Raum 30 des Wabenkörpergehäuses 29 geleitet. Von hier aus saugt der poröse Wabenkörper 28 die tropfenweise zugegebene Flüssigkeit 7 auf und gibt sie in den unteren Raum 31 des Wabenkörpergehäuses 29 wieder ab. Von hier aus läuft die Flüssigkeit 7 über geodätisches Gefälle durch eine Rücklaufleitung 32 auf die Saugseite der Flüssigkeitspumpe 17. Bei Berührung der Zuluft 33 mit den flüssigkeitsfeuchten Wänden des Wabenkörpers 28 werden die Schad- und Geruchsstoffe von der Flüssigkeit 7 absorbiert. Nach Durchströmen des Wabenkörpers 28 kann die gereinigte Luft 34 in die Fahrerkabine strömen. Fig. 1 and Fig. 4 also show the fresh air purification system which is connected to the liquid circuit. The loaded supply air 33 flows from the outside through a porous ceramic honeycomb body 25 . About a throttle 27 , a partial flow of liquid 7 is passed through a bypass line 26 in the upper space 30 of the honeycomb body 29 . From here, the porous honeycomb body 28 absorbs the liquid 7 added dropwise and releases it into the lower space 31 of the honeycomb body housing 29 . From here, the liquid 7 runs over a geodetic gradient through a return line 32 to the suction side of the liquid pump 17 . When the supply air 33 touches the liquid-moist walls of the honeycomb body 28 , the harmful substances and odorous substances are absorbed by the liquid 7 . After flowing through the honeycomb body 28 , the cleaned air 34 can flow into the driver's cabin.
Fig. 5 zeigt im Querschnitt den Aufbau der Zuluftreinigung. Der Wabenkörper 28 ist in einer elastischen Halterung 37 im Wabenkörpergehäuse 29 eingebettet. Die glyzerinartige Flüs sigkeit 7 kommt von oben über eine Tropfendüse 48 in den Raum 30 und sickert durch die Wabenkörperstege nach unten in den Raum 31. Fig. 5 shows in cross section the structure of the supply air purification. The honeycomb body 28 is embedded in an elastic holder 37 in the honeycomb body housing 29 . The glycerine-like liquid 7 comes from above through a drop nozzle 48 into the room 30 and seeps down through the honeycomb webs into the room 31 .
Die glyzerinartige Flüssigkeit 7 wird aus dem unteren Teil des Mäanderabsorbers 14 (siehe Fig. 1 und 4) über eine Flüs sigkeitspumpe 17 abgesaugt und in den Sammelbehälter 9 ge leitet. Dieser besitzt den Rußabscheidebehälter 19 und die Anschlüsse 20 und 21 für die Umlaufpumpe 22. The glycerine-like liquid 7 is sucked out of the lower part of the meander absorber 14 (see FIGS . 1 and 4) via a liquid pump 17 and passes into the collecting container 9 . This has the soot separation container 19 and the connections 20 and 21 for the circulation pump 22 .
Diese wird durch den Temperaturfühler 23 eingeschaltet, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht wird. Diese liegt zwischen 40 und 90°C. Oberhalb dieser Temperatur pumpt die Umlaufpumpe 22 die glyzerinartige Flüssigkeit 7 im Kreislauf, wobei die Belüftungseinrichtung 24 passiert wird. Im einfachsten Falle besteht die Belüftungseinrichtung 24 aus einer Wasserstrahlpumpe, die die Luft 25 hinter dem Motorluftfilter 42 ansaugt. Das Flüssigkeits-Luftgemisch strömt bei 21 in den Sammelbehälter 9. Hier trennt sich die mit den Kohlenwasserstoffen der glyzerinartigen Flüssigkeit anreicherte Luft von der Flüssigkeit 7. Die mit Kohlenwas serstoffen angereicherte Luft 43 strömt durch den Anschluß 44 am Sammelbehälter 9 durch den Abluftkanal 35 in den Ansaugkanal 45 des Motors 1. Dadurch wird erreicht, daß nach dem Warmlaufen des Motors 1 dieser einen kleinen Teil seiner Luft mit den unverbrannten Stoffen aus der Startphase erhält und diese im Motor 1 und nachgeschalteten Katalysator 3 sozusagen im zweiten Anlauf verbrannt werden.This is switched on by the temperature sensor 23 when a certain temperature is reached. This is between 40 and 90 ° C. Above this temperature, the circulation pump 22 pumps the glycerine-like liquid 7 in the circuit, the ventilation device 24 being passed through. In the simplest case, the ventilation device 24 consists of a water jet pump that draws in the air 25 behind the engine air filter 42 . The liquid-air mixture flows into the collecting container 9 at 21. Here the air enriched with the hydrocarbons of the glycerine-like liquid separates from the liquid 7 . The air 43 enriched with Kohlenwas flows through the connection 44 on the collecting container 9 through the exhaust air duct 35 into the intake duct 45 of the engine. 1 It is thereby achieved that after the engine 1 has warmed up, it receives a small part of its air with the unburned substances from the starting phase and these are burned in the engine 1 and the downstream catalyst 3, so to speak, in the second attempt.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel werden die Besonder heiten des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert:In a special embodiment, the special of the method according to the invention:
Rußhaltigen Abgase 2 von ca. 250 m³/h hinter dem Motor 1 durchströmen den Katalysator 3. Hier werden bei Erreichen der Betriebstemperatur von ca. 250°C alle unverbrannten Stoffe im Abgas vollständig nachverbrannt, so daß am Kataly satorende kein Ruß mehr vorhanden ist. Während des Auf wärmens in der Startphase gelangt der Ruß durch den Kataly sator 3 und dem Auspuffrohr 5 in den Mänderabsorber 6. Hier wird der Ruß bei der Durchströmung durch Zentrifugalkräfte in die Mäandertaschen 13 gedrückt und in die von oben nach unten strömende Waschflüssigkeit 7 von ca. 100 l/h aufgenom men (siehe Fig. 11). Die Abgastemperatur bei Eintritt in den Mäanderabsorber 6 liegt zwischen 150 und 250°C. Mit dem Ruß werden hier gleichzeitig weitere Schadstoffe in der Flüssigkeit 7 gelöst. Nach dem Mäanderabsorber 6 strömt das gereingte Dieselabgas ins Freie.Exhaust gases 2 containing soot of approx. 250 m³ / h behind the engine 1 flow through the catalytic converter 3 . Here, when the operating temperature of approx. 250 ° C is reached, all unburned substances in the exhaust gas are completely afterburned, so that there is no soot at the end of the catalyst. During the warming up in the start-up phase, the soot passes through the catalyst 3 and the exhaust pipe 5 into the manor absorber 6 . Here, the soot is pressed into the meandering pockets 13 during the flow through centrifugal forces and into the washing liquid 7 flowing from top to bottom of about 100 l / h (see FIG. 11). The exhaust gas temperature when entering the meander absorber 6 is between 150 and 250 ° C. With the soot, further pollutants are simultaneously dissolved in the liquid 7 here . After the meander absorber 6 , the cleaned diesel exhaust gas flows outside.
Die Waschflüssigkeit 7 von ca. 100 l/h wird über die Pumpe 8 aus dem Sammelbehälter 9 in dem oberen Teil 10 des Mäander absorbers 6 gedrückt (Fig. 1), oder durch eine Düse 36 direkt in den Abgasstrom 2 eingegeben (Fig. 4). In beiden Fällen fängt sich der Ruß in der Flüssigkeit 7, zusammen werden sie über die Mäandertaschen 13 nach unten ins Flüs sigkeitsbad 14 abgeschieden. Von hier aus wird die Suspen sion über eine Pumpe 17 in den Behälter 9 zurückgepumpt, wo sich die Flüssigkeit 7 vom Ruß separiert. Der Ruß sammelt sich im Rußabscheidekorb 19, der in Abständen von ca. 30 000 Fahrkilometer entleert werden muß.The washing liquid 7 of approx. 100 l / h is pressed via the pump 8 out of the collecting container 9 in the upper part 10 of the meander absorber 6 ( FIG. 1), or is introduced directly into the exhaust gas stream 2 through a nozzle 36 ( FIG. 4 ). In both cases, the soot traps in the liquid 7 , together they are separated over the meandering pockets 13 down into the liquid bath 14 . From here, the suspension is pumped back into the container 9 via a pump 17 , where the liquid 7 separates from the soot. The soot collects in the soot separator basket 19 , which must be emptied at intervals of approximately 30,000 kilometers.
Die Reinigung der Flüssigkeit 7 von den aufgenommenen lös baren Stoffen erfolgt in der Belüftungseinrichtung 24. Die über den Temperaturfühler 23 geregelte Pumpe 22, die bei einer Flüssigkeitstemperatur von ca. 60°C anläuft, fördert den Flüssigkeitsstrom 7 von 100 l/h durch die Be lüftungseinrichtung 24, wo er mit einem Luftstrom 25 von ca. 500 l/h, der nach Luftfilter 42 entnommen wird, vermischt wird. Die Luft entnimmt hier der Flüssigkeit 7 die verdampf baren Stoffe, die beispielsweise im Blaurauch enthalten sind. Bei 21 strömt das Gemisch zurück in den Sammelbehälter 9, wo es sich separiert, die schadstoffhaltige Abluft 43 von ca. 500 l/h strömt durch den Kanal 35 hinter den Luftfilter 42 direkt in den Luftansaugkanal 45 vor dem Motor 1. Dort werden sie in einem zweiten Durchgang durch Motor und Kata lysator 3 verbrannt. Die gereinigte Flüssigkeit 7 verbleibt im Behälter 9 und wird aufs Neue durch den Mäanderabsorber 6 gepumpt.The cleaning of the liquid 7 from the absorbed soluble substances takes place in the ventilation device 24 . The pump 22 , which is controlled by the temperature sensor 23 and starts at a liquid temperature of approx. 60 ° C., conveys the liquid flow 7 of 100 l / h through the ventilation device 24 , where it flows with an air flow 25 of approx. 500 l / h. which is removed after air filter 42 is mixed. The air takes from the liquid 7 the evaporable substances, which are contained in blue smoke, for example. At 21 , the mixture flows back into the collecting container 9 , where it separates, the polluted exhaust air 43 of approx. 500 l / h flows through the duct 35 behind the air filter 42 directly into the air intake duct 45 in front of the engine 1 . There they are burned in a second pass by the engine and catalyst 3 . The cleaned liquid 7 remains in the container 9 and is pumped again through the meander absorber 6 .
Ein Teilstrom der Flüssigkeit 7 strömt durch ein Drossel ventil 27 und eine Bypaßleitung 26 in den oberen Teil 30 des Wabenkörpergehäuses 29. Die Menge dieses Teilstromes beträgt ca. 10-20 Tropfen/min. Hier durchtränkt die Flüssigkeit 7 tropfenweise einen porösen keramischen Wabenkörper 28. Im unteren Teil 31 wird die von oben kommende Flüssigkeit aufgefangen und auf die Saugseite der Pumpe 17 geleitet. Beim Durchsatz der Flüssigkeit 7 durch die Stege des Waben körpers 28 kommt sie über die Stegwand mit der durchströmen den Zuluft 33 in Berührung. Bei diesem Kontakt entnimmt die Flüssigkeit 7 der Luft 33 die Schad- und Geruchsstoffe. Nach Durchströmung des Wabenkörpers 28 gelangt die gereinigte Luft 34 in die Fahrerkabine.A partial flow of the liquid 7 flows through a throttle valve 27 and a bypass line 26 in the upper part 30 of the honeycomb body 29th The amount of this partial flow is approx. 10-20 drops / min. Here the liquid 7 soaks a drop of a porous ceramic honeycomb body 28 . The liquid coming from above is collected in the lower part 31 and directed to the suction side of the pump 17 . When throughput of the liquid 7 through the webs of the honeycomb body 28 , it comes into contact with the flow through the supply air 33 via the web wall. During this contact, the liquid 7 removes the pollutants and odors from the air 33 . After flowing through the honeycomb body 28 , the cleaned air 34 enters the driver's cabin.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel soll die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutern.Another exemplary embodiment is the inventive Explain the device in more detail.
Die Vorrichtung besteht neben den verbindenden Rohrleitungen im wesentlichen aus einem Katalysator 3 für die Nachverbren nung, einem Mäanderabsorber 6 für die Rußabscheidung, einer Belüftungseinrichtung 24 zur Regeneration der Waschflüssig keit 7 sowie einem flüssigkeitsgetränkten Wabenkörper 28 zur Reinigung der Zuluft für die Fahrerkabine.The device consists in addition to the connecting pipes essentially from a catalyst 3 for Nachverbren voltage, a meander absorber 6 for soot separation, a ventilation device 24 for regeneration of the washing liquid speed 7 and a liquid-soaked honeycomb body 28 for cleaning the supply air for the driver's cabin.
Ein 2,4 l Dieselmotor (1) mit einer Motorleistung von ca. 60 kW erzeugt bei Vollast einen Abgasstrom (2) von ca. 280 m³iN/h. Nach dem Motor (1) liegt in Strömungsrichtung der Abgase (2) der Katalysator (3) mit einem Durchmesser von 140 mm, einer Länge von 150 mm und einem Wabenstegabstand von 1,1 mm. Nach dem Katalysator (3) liegt der Mäanderabsorber (6) mit den äußeren Maßen von 180×200×330 mm. Die Mäander bleche (39) haben eine Lichte Weite von 5 mm und eine Ampli tude von 26 mm. Die Verengung durch die Mäandertaschen (13) beträgt ca. 50%.A 2.4 l diesel engine ( 1 ) with an engine output of approx. 60 kW generates an exhaust gas flow ( 2 ) of approx. 280 m³iN / h at full load. After the engine ( 1 ) is in the flow direction of the exhaust gases ( 2 ), the catalyst ( 3 ) with a diameter of 140 mm, a length of 150 mm and a honeycomb web distance of 1.1 mm. After the catalyst ( 3 ) is the meander absorber ( 6 ) with the outer dimensions of 180 × 200 × 330 mm. The meander plates ( 39 ) have a clear width of 5 mm and an amplitude of 26 mm. The narrowing through the meander pockets ( 13 ) is approximately 50%.
Der Reinigungskreislauf für die Flüssigkeit besteht aus einer Umwälzpumpe (22) und einer Mischeinrichtung für Luft (24), gewöhnlich einer Flüssigkeitsstrahlpumpe. Alle Kompo nenten sind durch Schlauchleitungen mit der NW 20 miteinan der verbunden. The cleaning circuit for the liquid consists of a circulation pump ( 22 ) and a mixing device for air ( 24 ), usually a liquid jet pump. All components are connected to the NW 20 by hose lines.
Der Luftreinigungskreislauf besteht flüssigkeitsseitig aus einer Drossel (27) und einer Tropfendüse (48) und einem porösen Keramikkörper (28), der eine Querschnittsfläche von 150×150 mm und eine Länge von 150 mm sowie quadratische Strömungskanäle mit einer Kantenlänge von 5 mm hat. Diese Vorrichtung aus getränktem Wabenkörper und Gehäuse hat luft seitig Anschlüsse an die Frischluftleitung der Fahrerkabine und dem Frischlüfter für die Außenluftansaugung.On the liquid side, the air cleaning circuit consists of a throttle ( 27 ) and a droplet nozzle ( 48 ) and a porous ceramic body ( 28 ), which has a cross-sectional area of 150 × 150 mm and a length of 150 mm, and square flow channels with an edge length of 5 mm. This device made of impregnated honeycomb body and housing has air-side connections to the fresh air line of the driver's cab and the fresh fan for the outside air intake.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3838110A DE3838110A1 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Process and device for combined afterburning, denitrification and absorption of exhaust gases from diesel engines and purification of the fresh air supplied to the driver's cab |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3838110A DE3838110A1 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Process and device for combined afterburning, denitrification and absorption of exhaust gases from diesel engines and purification of the fresh air supplied to the driver's cab |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3838110A1 true DE3838110A1 (en) | 1990-05-17 |
Family
ID=6366869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3838110A Withdrawn DE3838110A1 (en) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Process and device for combined afterburning, denitrification and absorption of exhaust gases from diesel engines and purification of the fresh air supplied to the driver's cab |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3838110A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0627548A1 (en) * | 1993-05-31 | 1994-12-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an engine |
DE102017100318A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Sigfried Arnold | emission control system |
-
1988
- 1988-11-10 DE DE3838110A patent/DE3838110A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0627548A1 (en) * | 1993-05-31 | 1994-12-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an engine |
US5448887A (en) * | 1993-05-31 | 1995-09-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an engine |
DE102017100318A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Sigfried Arnold | emission control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3842282C2 (en) | Device for reducing the exhaust gas emission of a diesel engine | |
EP0269864B1 (en) | Filtration device with wetted filtering elements | |
DE102012220016B4 (en) | EXHAUST GAS TREATMENT SYSTEM FOR A COMBUSTION ENGINE WITH AN ELECTRICALLY HEATED NOX ADSORBER CATALYST | |
DE102006058554B4 (en) | exhaust gas purification device | |
DE602004003354T2 (en) | A PARTICLE FILTER AND NOX-ABSORBER EXHAUST SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH LUBRICANTS | |
DE69205389T2 (en) | Device for reducing nitrogen oxides in flue gases from internal combustion engines. | |
DE102012205678B4 (en) | Exhaust gas treatment system for an internal combustion engine | |
DE60037220T2 (en) | Method and device for cleaning a particle filter | |
DE60200737T2 (en) | Device for carbon particle reduction | |
DE60117379T2 (en) | REACTOR FOR EXHAUST TREATMENT | |
DE2953010T1 (en) | DEVICE FOR PURIFYING EXHAUST GAS OF DIESEL ENGINE | |
DE19629500C1 (en) | Multi-scrubber and process for the total purification of gases | |
DE60031227T2 (en) | Method for removing particles from exhaust gas | |
DE102005019819A1 (en) | filter system | |
DE2063700A1 (en) | Device and method for suppressing the escape of fuel vapors from fuel systems of internal combustion engines | |
DE102010037019A1 (en) | Emission control system for an internal combustion engine and desulfurization process for the same | |
DE60130406T2 (en) | System and method for purifying exhaust gases | |
DE102015222361A1 (en) | CATALYST FOR VEHICLE | |
DE69325188T2 (en) | CATALYTIC EXHAUST GAS PURIFICATION DEVICE AND CATALYTIC METHOD FOR EXHAUST GAS PURIFICATION | |
DD268403A1 (en) | FILTERINRICHTUNG AS A FILTERVORRICHTUNG FROM SUCH FILTEREINRICHTUNGEN | |
DE69505959T2 (en) | TREATMENT OF EXHAUST GAS FROM A FLUID BED PRESSURE REACTION SYSTEM | |
DE60125204T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TREATING A GAS STREAM | |
EP2166203B1 (en) | Device for cleaning an exhaust gas flow of a combustion engine of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle | |
DE3015483A1 (en) | SOOT TREATMENT DEVICE FOR DIESEL ENGINE | |
DE60125311T2 (en) | Device for exhaust emission control of an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |