DE10048511A1 - Reduction of carbon monoxide, hydrocarbons and soot particles in lean exhaust gas from internal combustion engine, by using particle filter having catalytic coating of oxygen storage component(s) and platinum group metal(s) - Google Patents
Reduction of carbon monoxide, hydrocarbons and soot particles in lean exhaust gas from internal combustion engine, by using particle filter having catalytic coating of oxygen storage component(s) and platinum group metal(s)Info
- Publication number
- DE10048511A1 DE10048511A1 DE10048511A DE10048511A DE10048511A1 DE 10048511 A1 DE10048511 A1 DE 10048511A1 DE 10048511 A DE10048511 A DE 10048511A DE 10048511 A DE10048511 A DE 10048511A DE 10048511 A1 DE10048511 A1 DE 10048511A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- filter
- particle filter
- soot
- exhaust gas
- catalytic coating
- 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.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
- F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
- F02D41/405—Multiple injections with post injections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/202—Alkali metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/204—Alkaline earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/206—Rare earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/50—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/908—O2-storage component incorporated in the catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/502—Carbon monoxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—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
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/08—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing
- F01N2430/085—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing at least a part of the injection taking place during expansion or exhaust stroke
-
- 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
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
- F01N2510/065—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction for reducing soot ignition temperature
-
- 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
- F01N2570/16—Oxygen
-
- 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
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- 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
-
- 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
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Kohlenmonoxid, Kohlenwas serstoffen und Rußpartikeln aus dem mageren Abgas eines Verbrennungsmotors unter Verwendung eines Partikelfilters.The invention relates to a method for removing carbon monoxide, carbon dioxide substances and soot particles from the lean exhaust gas of an internal combustion engine Use of a particle filter.
Partikelfilter sind in der Lage, Rußpartikel aus dem mageren Abgas von Verbrennungs motoren herauszufiltern und so deren Ausstoß in die Atmosphäre zu verhindern. Dabei finden verschiedene Filterkonzepte ihren Einsatz, wie zum Beispiel Wandflußfilter, Filter aus keramischen Fasern oder keramische oder metallische Schäume sowie Filter aus Drahtgeflechten. Damit können Filtrationsgrade von deutlich über 95% erzielt wer den.Particle filters are able to remove soot particles from the lean exhaust gas from combustion filter out motors and thus prevent their emission into the atmosphere. there various filter concepts are used, such as wall flow filters, Filters made of ceramic fibers or ceramic or metallic foams and filters from wire mesh. This enables filtration levels of well over 95% to be achieved the.
Die eigentliche Schwierigkeit besteht aber nicht in der Filtration der Rußpartikel, son dern in der Regeneration der eingesetzten Filter. Kohlenstoffruß verbrennt erst bei Temperaturen von etwa 600°C. Diese Temperaturen werden aber zum Beispiel von modernen Dieselmotoren im allgemeinen nur bei Vollast erreicht. Daher sind zusätzli che, unterstützende Maßnahmen zur Oxidation der aus dem Abgas abgetrennten Ruß partikel notwendig.The real difficulty is not the filtration of the soot particles, son in the regeneration of the filters used. Carbon black only burns at Temperatures of around 600 ° C. These temperatures are, for example, from modern diesel engines are generally only achieved at full load. Therefore are additional che, supportive measures for the oxidation of the soot separated from the exhaust gas particles necessary.
Man unterscheidet zwischen aktiven und passiven Maßnahmen: Bei den aktiven Maß nahmen wird die Temperatur des Filters beispielsweise durch eine elektrische Aufhei zung über die zur Oxidation des Rußes notwendige Temperatur angehoben. Solche Maßnahmen sind stets mit einem Kraftstoffmehrverbrauch verbunden. Bei den passiv eingreifenden Systemen wird zum Beispiel durch die Verwendung von metallorgani schen Kraftstoffadditiven wie Ferrocen oder durch eine katalytische Beschichtung des Filters die Rußzündtemperatur abgesenkt.A distinction is made between active and passive measures: With the active measure the temperature of the filter was taken, for example, by an electrical heater tion raised above the temperature required to oxidize the soot. Such Measures are always associated with additional fuel consumption. In the passive engaging systems is, for example, by using metal organi fuel additives such as ferrocene or by a catalytic coating of the Filters lowered the soot ignition temperature.
Die DE 31 41 713 A1 beschreibt eine die Rußzündtemperatur herabsetzende Beschich tung, welche als aktive Substanz Silbervanadat enthält. Eine Weiterbildung dieser Er findung wird in der DE 32 32 729 C2 beschrieben. Danach kann die die Zündtemperatur senkende Beschichtung als aktive Substanz Lithiumpentoxid, Vanadinpentoxid mit Al kalimetalloxid, ein Vanadat, ein Perrhenat oder eine Kombination dieser Substanzen enthalten. DE 31 41 713 A1 describes a coating which lowers the soot ignition temperature tion, which contains silver vanadate as the active substance. A further education of these Er The invention is described in DE 32 32 729 C2. Then the ignition temperature lowering coating as active substance lithium pentoxide, vanadium pentoxide with Al potassium metal oxide, a vanadate, a perrhenate or a combination of these substances contain.
Die DE 34 07 172 beschreibt eine Einrichtung zur Reinigung der Abgase von Diesel motoren von oxidierbaren festen, flüssigen und gasförmigen Schadstoffen. Zu diesem Zweck enthält die Einrichtung in einem Gehäuse unmittelbar oder im Abstand hinter einander Filterelemente angeordnet, wobei mindestens ein Filterelement A, welches den die Zündtemperatur des Rußes senkenden und seinen Abbrand fördernden Katalysator trägt und mindestens ein Filterelement B, welches den die Verbrennung gasförmiger Schadstoffe fördernder Katalysator trägt, einander mehrfach abwechseln.DE 34 07 172 describes a device for cleaning the exhaust gases from diesel motors of oxidizable solid, liquid and gaseous pollutants. To this Purpose contains the device in a housing directly or at a distance behind one another arranged filter elements, at least one filter element A, which the lowering the ignition temperature of the soot and promoting its combustion carries and at least one filter element B, which makes the combustion more gaseous Catalyst promoting pollutants carries, alternate several times.
Koberstein et. al. beschreiben in "Einsatz von Abgasnachbehandlungseinrichtungen" (VDI-Berichte No. 559; VDI-Verlag 1985, 275-296) ein Wandflußfilter, welches eine kombinierte Beschichtung mit Zündkatalysator auf den Kanalwänden der Gaseintritts seite und mit Oxidationskatalysator auf der Gasaustrittsseite aufweist. Die Funktion des Oxidationskatalysators ist es hierbei, die während der Filterregeneration freigesetzten Kohlenwasserstoffe zu oxidieren und damit unschädlich zu machen.Koberstein et. al. describe in "Use of exhaust gas aftertreatment devices" (VDI reports No. 559; VDI-Verlag 1985, 275-296) a wall flow filter, which a combined coating with ignition catalyst on the channel walls of the gas inlet side and with an oxidation catalyst on the gas outlet side. The function of the It is the oxidation catalyst that is released during the filter regeneration Oxidize hydrocarbons and thus render them harmless.
Die US 4,510,265 beschreibt ein selbstreinigendes Diesel-Partikelfilter. Das Filter ist mit einer Katalysatormischung aus einem Metall der Platingruppe und Silbervanadat versehen. Die Anwesenheit der Katalysatormischung verringert die Zündtemperatur der Dieselpartikel.US 4,510,265 describes a self-cleaning diesel particle filter. The filter is with a catalyst mixture of a platinum group metal and silver vanadate Mistake. The presence of the catalyst mixture reduces the ignition temperature of the Diesel particles.
Die US 4,849,399 beschreibt ebenfalls eine Katalysatorzusammensetzung zur Herabset zung der Zündtemperatur von Dieselruß. Die Zusammensetzung enthält schwefelresi stente anorganische Oxide aus der Gruppe Titanoxid, Zirkonoxid, Siliciumdioxid, Alu miniumsilicat und Aluminiumoxid sowie auf dem Oxid abgeschiedene, katalytisch akti ve Komponenten aus der Gruppe Platin, Palladium und Rhodium.US 4,849,399 also describes a catalyst composition for reducing the ignition temperature of diesel soot. The composition contains sulfur resi Stent inorganic oxides from the group titanium oxide, zirconium oxide, silicon dioxide, aluminum minium silicate and aluminum oxide as well as catalytically active on the oxide ve components from the group of platinum, palladium and rhodium.
Gemäß der US 5,100,632 kann die Zündtemperatur von Dieselruß auch mit einer Kata lysatorzusammensetzung vermindert werden, die ein Platingruppenmetall und ein Erd alkalimetall enthält. Insbesondere wird eine Katalysatorzusammensetzung aus Magne siumoxid und Platin und/oder Rhodium vorgeschlagen.According to US 5,100,632, the ignition temperature of diesel soot can also be with a cat Analyzer composition can be reduced, which is a platinum group metal and an earth contains alkali metal. In particular, a catalyst composition made of magne silicon oxide and platinum and / or rhodium are proposed.
Die US 5,758,496 beschreibt ein Partikel- und Abgasreinigungssystem, welches ein Partikelfilter enthält, dessen poröse Wände direkt mit einem katalytisch aktiven Metall zur Oxidation von Kohlenmonoxid und unverbrannten Kohlenwasserstoffen beschichtet ist. Zur Herabsetzung der Zündtemperatur des auf dem Filter abgelagerten Dieselrußes wird dem Kraftstoff ein Additiv zugesetzt. Dieses Additiv besteht aus einer Organome tallverbindung in einem flüssigen Trägermedium. Insbesondere handelt es sich bei den Organometallverbindungen um Kupfer-, Nickel- oder Ceroctoat. US 5,758,496 describes a particle and exhaust gas purification system, which one Contains particle filter, whose porous walls directly with a catalytically active metal coated for the oxidation of carbon monoxide and unburned hydrocarbons is. To reduce the ignition temperature of the diesel soot deposited on the filter an additive is added to the fuel. This additive consists of an organome tall compound in a liquid carrier medium. In particular, the Organometallic compounds around copper, nickel or ceroctoate.
Die US 5,792,436 beschreibt ein Verfahren für die Entfernung von Stickoxiden und Schwefeloxiden aus dem mageren Abgas von Verbrennungsmotoren. Hierzu werden die Abgase über eine katalysierte Falle geleitet, die eine Kombination aus einem Stickoxide und Schwefeloxide absorbierenden Material und einem Oxidationskatalysator enthält. Das absorbierende Material kann durch Erhöhen der Temperatur der Falle regeneriert werden. Zu diesem Zweck werden dem Abgasstrom während der Regenerationsphase brennbare Komponenten zugesetzt, die am Oxidationskatalysator verbrannt werden und die Temperatur der Falle auf die Desorptionstemperatur für Stickoxide und Schwe feloxide erhöhen. Geeignete Absorbermaterialien sind Oxide, Carbonate, Hydroxide oder Mischoxide von Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Lanthan sowie Oxide des Cers, Praseodyms und Oxide von Elementen mit den Atomzahlen von 22 bis 29. Der Oxidationskatalysator besteht aus wenigstens einem Platingruppenmetall. Ab sorbierendes Material und Oxidationskatalysator werden in Form einer Beschichtung zum Beispiel auf einem Wabenkörper mit parallel angeordneten, frei durchströmbaren Kanälen oder auf kugel- oder tablettenförmigen Tragkörpern aufgebracht, die in einer Schüttung angeordnet sind.US 5,792,436 describes a process for the removal of nitrogen oxides and Sulfur oxides from the lean exhaust gas of internal combustion engines. For this, the Exhaust gases passed through a catalyzed trap, which is a combination of a nitrogen oxide and contains sulfur oxide absorbing material and an oxidation catalyst. The absorbent material can be regenerated by increasing the temperature of the trap become. For this purpose, the exhaust gas flow during the regeneration phase combustible components added, which are burned on the oxidation catalyst and the temperature of the trap to the desorption temperature for nitrogen oxides and welding increase field oxides. Suitable absorber materials are oxides, carbonates, hydroxides or mixed oxides of magnesium, calcium, strontium, barium and lanthanum as well Oxides of cerium, praseodymium and oxides of elements with atomic numbers from 22 to 29. The oxidation catalyst consists of at least one platinum group metal. from sorbent material and oxidation catalyst are in the form of a coating for example on a honeycomb body with parallel, freely flowable Channels or applied to spherical or tablet-shaped support bodies, which in one Are arranged.
Die US 6,023,928 beschreibt ein Verfahren zur gleichzeitigen Verminderung der im Abgas eines Dieselmotors enthaltenen Rußpartikel, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid. Das Verfahren setzt ein mit Platin katalysiertes Partikelfilter in Kombination mit einem cerhaltigen Kraftstoffadditiv ein, um die Zündtemperatur des Rußes herabzusetzen.US 6,023,928 describes a method for simultaneous reduction in the Exhaust gas from a diesel engine contains soot particles, unburned hydrocarbons and carbon monoxide. The process uses a platinum-catalyzed particle filter Combination with a cerium-containing fuel additive to adjust the ignition temperature of the To reduce soot.
Die Absenkung der Rußzündtemperatur durch eine Rußzündbeschichtung oder durch ein Kraftstoffadditiv ist im allgemeinen nicht in der Lage, eine Regeneration des Filters auch bei niedrigen Lastpunkten zu gewährleisten, so daß heutzutage häufig eine Kom bination von aktiven und passiven Maßnahmen eingesetzt wird.The lowering of the soot ignition temperature by a soot ignition coating or by a fuel additive is generally unable to regenerate the filter to ensure even at low load points, so that nowadays a com combination of active and passive measures is used.
Besonders bewährt hat sich die Kombination eines Oxidationskatalysators in Verbin dung mit einem Partikelfilter. Dabei ist der Oxidationskatalysator vor dem Partikelfilter in der Abgasanlage angeordnet. Durch eine Nacheinspritzung oder andere motorische Maßnahmen gelangen unverbrannter Kraftstoff und Kohlenmonoxid auf den Oxida tionskatalysator und werden dort katalytisch zu Kohlendioxid und Wasser umgesetzt. Mit Hilfe der frei werdenden Reaktionswärme wird das Abgas und damit auch das nachgeschaltete Partikelfilter aufgeheizt. Ein solches System beschreibt zum Beispiel die GB 2 134 407 A. In Verbindung mit einer die Rußzündtemperatur senkenden, kata lytischen Beschichtung des Filters oder von Kraftstoffadditiven kann die Menge der Nacheinspritzung von Kraftstoff reduziert und das Filter an jedem Betriebspunkt des Motors regeneriert werden.The combination of an oxidation catalyst in verbin has proven particularly useful with a particle filter. The oxidation catalyst is in front of the particle filter arranged in the exhaust system. By post-injection or other motor Actions put unburned fuel and carbon monoxide on the oxida tion catalyst and are converted there catalytically to carbon dioxide and water. With the help of the released heat of reaction, the exhaust gas and thus that downstream particle filter heated. Such a system describes, for example GB 2 134 407 A. In connection with a kata that lowers the soot ignition temperature lytic coating of the filter or fuel additives can reduce the amount of Post-injection of fuel is reduced and the filter at every operating point of the Motors are regenerated.
Einen anderen Weg beschreitet die EP 0 341 832 B1. Sie beschreibt ein Verfahren zur Behandlung des Abgases von Schwerlastwagen. Das Abgas wird zuerst ohne Filtern über einen Oxidationskatalysator geleitet, um das in ihm enthaltene Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid zu oxidieren. Das Stickstoffdioxid enthaltende Abgas wird dann zum Verbrennen der auf einem nachgeschalteten Filter abgelagerten Partikel verwendet, wobei die Menge des Stickstoffdioxids ausreicht, um die Verbrennung der auf dem Fil ter abgelagerten Teilchen bei einer Temperatur von weniger als 400°C durchzuführen. Hiermit soll eine kontinuierliche Regeneration des Partikelfilters möglich sein, ohne daß eine periodische Nacheinspritzung von Kraftstoff zur Erhöhung der Abgastemperatur erforderlich ist.EP 0 341 832 B1 takes a different route. It describes a procedure for Treatment of exhaust gas from heavy goods vehicles. The exhaust gas is first filtered passed over an oxidation catalyst to the nitrogen monoxide contained in it to oxidize to nitrogen dioxide. The exhaust gas containing nitrogen dioxide is then used to burn the particles deposited on a downstream filter, wherein the amount of nitrogen dioxide is sufficient to the combustion of the on the Fil ter deposited particles at a temperature of less than 400 ° C. This should enable a continuous regeneration of the particle filter without a periodic post-injection of fuel to increase the exhaust gas temperature is required.
Die EP 0 835 684 A2 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung des Abgases von Kleinlast- und Personenkraftwagen. Das Abgas wird gemäß diesem Verfahren über zwei hintereinandergeschaltete Katalysatoren geführt, von denen der erste das im Abgas enthaltene Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oxidiert, welches Rußpartikel, die sich auf dem zweiten Katalysator abgelagert haben zu CO2 oxidiert.EP 0 835 684 A2 describes a method for treating the exhaust gas from light trucks and passenger cars. According to this process, the exhaust gas is passed over two series-connected catalysts, the first of which oxidizes the nitrogen monoxide contained in the exhaust gas to nitrogen dioxide, which oxidizes soot particles which have been deposited on the second catalyst to CO 2 .
Die in den beiden letzten Patentschriften beschriebenen Verfahren setzen einen hohen Anteil von Stickoxiden im unbehandelten Abgas des Dieselmotors voraus. Das ist je doch im allgemeinen nicht im ausreichenden Maße der Fall.The processes described in the last two patents set high standards Proportion of nitrogen oxides in the untreated exhaust gas of the diesel engine ahead. It is ever but generally not sufficiently so.
In einer Pressemitteilung vom 15. April 1999 wurde von PSA Peugeot Citroën für Die selmotoren ein Partikelfiltersystem mit periodischer Regeneration des Partikelfilters durch Abbrennen der auf dem Filter abgelagerten Rußpartikel vorgestellt. Die auf dem Filter abgelagerten Rußpartikel verbrennen in der Gegenwart von Sauerstoff erst bei einer Temperatur von 550°C. Um die Regeneration des Partikelfilters auch während Betriebszuständen des Dieselmotors mit Abgastemperaturen von nur 150°C (zum Bei spiel während Fahrten in der Stadt) zu gewährleisten, werden mehrere Maßnahmen ge troffen. Zum einen wird die Abgastemperatur durch aktive Maßnahmen auf 450°C er höht. Zum anderen wird dem Kraftstoff ein cerhaltiges Additiv zugesetzt, welches die natürliche Verbrennungstemperatur der Rußpartikel auf 450°C absenkt. Zur Erhöhung der Abgastemperatur auf 450°C wird während der Expansionsphase Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt. Dieser Vorgang wird im folgenden als Nacheinspritzung bezeich net. Durch die damit verbundene Nachverbrennung wird die Abgastemperatur um 200 bis 250°C angehoben. Zusätzlich erfolgt eine weitere Nachverbrennung unverbrannter Kohlenwasserstoffe, die aus der Nacheinspritzung resultieren, an einem vor dem Filter angeordneten Oxidationskatalysator. Dadurch erhöht sich die Abgastemperatur um weitere 100°C.In a press release dated April 15, 1999, PSA Peugeot Citroën for Die selmotoren a particle filter system with periodic regeneration of the particle filter presented by burning off the soot particles deposited on the filter. The one on the Soot particles deposited in the filter only burn in the presence of oxygen a temperature of 550 ° C. To the regeneration of the particle filter also during Operating conditions of the diesel engine with exhaust gas temperatures of only 150 ° C (for the game while driving in the city), several measures are taken dripped. On the one hand, the exhaust gas temperature is raised to 450 ° C by active measures increased. On the other hand, a cerium-containing additive is added to the fuel natural combustion temperature of the soot particles is reduced to 450 ° C. To increase the exhaust gas temperature to 450 ° C during the expansion phase fuel in the Injected cylinder. This process is referred to as post-injection in the following net. The associated post-combustion increases the exhaust gas temperature by 200 raised to 250 ° C. In addition, there is another afterburning of unburned ones Hydrocarbons resulting from the post-injection on one in front of the filter arranged oxidation catalyst. This increases the exhaust gas temperature by another 100 ° C.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren und Abgassystemen, die zur Absenkung der Rußzündtemperatur dem Kraftstoff ein Additiv zufügen, ist die Tatsache, daß sich das Additiv nach Regeneration des Partikelfilters in Form einer Asche, zum Beispiel Cera sche, im Filter ansammelt. Hinzu kommt eine Asche aus der Verbrennung des mit dem Abgas ausgetragenen Schmieröls (Ölasche). Cerasche und Ölasche bilden eine pulver förmige, flockige Zusammensetzung, die als Rückstand nach Verbrennung des Rußes im Filter verbleibt. Nach einer gewissen Betriebsdauer des Verbrennungsmotors können sich je nach Größe des Motors mehrere hundert Gramm der Asche im Filter ansammeln und den Abgasgegendruck erhöhen. Das Filter wird daher gewöhnlich nach einer länge ren Betriebsdauer durch Waschen mit Wasser von dieser Asche befreit.A disadvantage of the known methods and exhaust systems that reduce the Soot ignition temperature additive to the fuel is the fact that the Additive after regeneration of the particle filter in the form of an ash, for example Cera accumulated in the filter. There is also an ash from the combustion of the with the Exhausted lubricating oil (oil ash). Cerash and oil ash form a powder shaped, flaky composition that remains as a residue after burning the soot remains in the filter. After a certain period of operation of the internal combustion engine Depending on the size of the engine, several hundred grams of ash accumulate in the filter and increase the exhaust gas back pressure. The filter is therefore usually lengthened This operating time is freed from this ash by washing with water.
Vor dem Hintergrund des vorgestellten Standes der Technik ist es Aufgabe der vorlie genden Erfindung, ein Verfahren zur Verminderung von Kohlenmonoxid, Kohlenwas serstoffen und Rußpartikeln im mageren Abgas von Verbrennungsmotoren anzugeben, welches einen verminderten Energiebedarf für die Regeneration des Rußfilters aufweist und zudem das Intervall zwischen zwei Waschungen des Filters zur Entfernung von akkumulierten Aschen verlängert. Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Partikel filter für die Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren sowie ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs aus einem Dieselmotor in Kombination mit dem Partikelfilter.Against the background of the prior art presented, it is the task of the present Invention, a method for reducing carbon monoxide, kohlwas to specify materials and soot particles in the lean exhaust gas of internal combustion engines, which has a reduced energy requirement for the regeneration of the soot filter and also the interval between two washes of the filter to remove accumulated ashes extended. Further objects of the invention are a particle Filters for use in the method according to the invention and a drive unit a motor vehicle from a diesel engine in combination with the particle filter.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Verminderung von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Partikeln im mageren Abgas von Verbrennungsmotoren unter Verwendung eines Partikelfilters, wobei die Rußpartikel eine Rußzündtemperatur TZ aufweisen und das Partikelfilter von Zeit zu Zeit durch Anheben der Temperatur des Partikelfilters über die Rußzündtemperatur und Verbrennen der Rußpartikel regeneriert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Partikelfilter mit einer kataly tischen Beschichtung versehen ist, die sowohl eine die Zündtemperatur TZ des Rußes vermindernde Komponente als auch eine Komponente für die Oxidation von Kohlen monoxid und Kohlenwasserstoffen enthält, wobei die Temperatur des Filters bei Errei chen eines vorgebbaren Abgasgegendruckes durch Verbrennen von zusätzlichem Kraft stoff an der katalytischen Beschichtung auf die für die Zündung der Rußverbrennung notwendige Temperatur erhöht wird. This object is achieved by a method for reducing carbon monoxide, hydrocarbons and particles in the lean exhaust gas of internal combustion engines using a particle filter, the soot particles having a soot ignition temperature T Z and the particle filter from time to time by raising the temperature of the particle filter above the soot ignition temperature and Burning the soot particles is regenerated. The method is characterized in that the particle filter is provided with a catalytic coating, which contains both an ignition temperature T Z of the soot-reducing component and a component for the oxidation of carbon monoxide and hydrocarbons, the temperature of the filter when Errei chen a predeterminable exhaust gas back pressure is increased by burning additional fuel on the catalytic coating to the temperature required for ignition of the soot combustion.
Unter einem Partikelfilter wird im Rahmen dieser Erfindung ein feinporöser, offenpori ger Körper verstanden, der in der Lage ist, zum Beispiel die Rußpartikel im Abgas eines Dieselmotors mit einer Partikelgröße im Bereich zwischen 0,1 und 10 µm zu mehr als 80, bevorzugt mehr als 90%, mechanisch aus dem Abgasstrom herauszufiltern. Für das Verfahren eignen sich sogenannte Tiefenfilter aus keramischen Fasern oder Drahtge flechten. Es können auch keramische oder metallische Schäume eingesetzt werden, so fern damit die erforderlichen Filtrationsgrade erzielbar sind. Bevorzugt werden soge nannte Wandflußfilter eingesetzt, mit denen Filtrationsgrade über 95% erhalten werden. Wandflußfilter sind wie gewöhnliche Wabenkörper für Autoabgaskatalysatoren aufge baut. Die Filterkörper besitzen eine im allgemeinen zylindrische Gestalt und sind von einer Eintrittsstirnfläche zur Austrittsstirnfläche von Strömungskanälen für das Abgas durchzogen. Im Unterschied zu normalen Abgaskatalysatoren sind die Kanäle der Wandflußfilter an den Stirnflächen wechselseitig verstopft, so daß das Abgas bei sei nem Weg von der Eintrittsstirnfläche zur Austrittsstirnfläche gezwungen ist, die porösen Kanalwände zu durchströmen. Hierbei werden die Rußpartikel aus dem Abgasstrom herausgefiltert.Under a particle filter in the context of this invention, a fine-pored, open-pore ger understood body that is able, for example, the soot particles in the exhaust gas Diesel engine with a particle size in the range between 0.1 and 10 µm to more than 80, preferably more than 90%, to be mechanically filtered out of the exhaust gas stream. For the So-called depth filters made of ceramic fibers or wire are suitable weave. Ceramic or metallic foams can also be used far so that the required degrees of filtration can be achieved. So-called are preferred called wall flow filters used, with which degrees of filtration over 95% are obtained. Wall flow filters are set up like normal honeycomb bodies for automotive exhaust gas catalysts builds. The filter bodies have a generally cylindrical shape and are of an inlet end surface to the outlet end surface of flow channels for the exhaust gas traversed. In contrast to normal catalytic converters, the channels are the Wall flow filter on the end faces mutually clogged so that the exhaust gas is at The path from the entry face to the exit face is forced to be porous To flow through channel walls. Here, the soot particles from the exhaust gas flow filtered out.
Das Verfahren nutzt aktive und passive Maßnahmen, um den Partikelgehalt und auch die Konzentration von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid im Abgas eines Die selmotors zu vermindern. Das Verfahren teilt sich in eine Filtrationsphase und eine Re generationsphase auf, die zyklisch wiederholt werden. Während der Filtrationsphase werden die Rußpartikel aus dem Abgasstrom herausgefiltert und auf dem Filter abgela gert. Gleichzeitig werden durch die oxidative Komponente der katalytischen Beschich tung Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe zu einem Großteil zu Kohlendioxid und Wasser umgesetzt. Wegen des geringen Gehaltes des Abgases an diesen oxidierbaren Abgaskomponenten reicht die bei der Umsetzung freiwerdende Exotherme nicht aus, um das Filter auf Regenerationstemperatur zu erwärmen. Mit zunehmender Rußablage rung erhöht sich der Abgasgegendruck des Filters und beeinträchtigt die Leistung des Verbrennungsmotors. Daher muß bei Erreichen eines vorgebbaren Abgasgegendruckes die Regeneration des Filters eingeleitet werden. Hierzu wird der Kohlenwasserstoffge halt des Abgases durch Zuführung von zusätzlichem Kraftstoff erhöht. Der zusätzliche Kraftstoff verbrennt an der oxidativen Komponente der katalytischen Beschichtung und erhöht die Temperatur des Filters soweit, daß die Zündtemperatur TZ des Rußes über schritten wird und der Ruß abbrennt. Danach wird die Zuführung von zusätzlichem Kraftstoff gestoppt und die Filtrationsphase beginnt von neuem. The process uses active and passive measures to reduce the particle content and also the concentration of hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas of a diesel engine. The process is divided into a filtration phase and a regeneration phase, which are repeated cyclically. During the filtration phase, the soot particles are filtered out of the exhaust gas stream and deposited on the filter. At the same time, the oxidative component of the catalytic coating converts carbon monoxide and hydrocarbons to a large extent to carbon dioxide and water. Because of the low content of these oxidizable exhaust gas components in the exhaust gas, the exotherm released during the reaction is not sufficient to heat the filter to the regeneration temperature. With increasing soot deposition, the exhaust gas back pressure of the filter increases and impairs the performance of the internal combustion engine. Therefore, the regeneration of the filter must be initiated when a predetermined exhaust gas back pressure is reached. For this purpose the hydrocarbon content of the exhaust gas is increased by supplying additional fuel. The additional fuel burns on the oxidative component of the catalytic coating and increases the temperature of the filter to such an extent that the ignition temperature T Z of the soot is exceeded and the soot burns off. The supply of additional fuel is then stopped and the filtration phase starts again.
Durch die die Zündtemperatur des Rußes senkende Komponente der katalytischen Be schichtung des Partikelfilters wird für die Regeneration des Filters weniger zusätzlicher Kraftstoff verbraucht als ohne diese Komponente. Ein weiterer Vorteil ist die direkte Verbrennung des zusätzlichen Kraftstoffes auf dem Filter. Hierdurch wird weiterer Kraftstoff eingespart, der bei einem separaten, vor das Filter geschalteten Oxidations katalysator, notwendig wäre, um den Oxidationskatalysator selbst und den eventuell langen Abgastrakt zwischen Oxidationskatalysator und Partikelfilter auf die Regenera tionstemperatur des Filters zu erwärmen.Due to the component of the catalytic loading which lowers the ignition temperature of the soot Layering the particle filter becomes less additional for the regeneration of the filter Fuel consumes than without this component. Another advantage is the direct one Burning the additional fuel on the filter. This will make more Fuel saved by using a separate oxidation unit connected upstream of the filter would be necessary to the oxidation catalyst itself and possibly long exhaust tract between the oxidation catalytic converter and the particle filter on the Regenera heating temperature of the filter.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekann ten Verfahren, die Rußzündtemperatur durch Kraftstoffadditive herabzusetzen, ist die Tatsache, daß sich keine Asche der Additive im Filter ansammeln kann. Es findet ledig lich, wie auch bei den anderen Verfahren, eine Ablagerung von Ölasche statt. Das Wartungsintervall zur Entfernung solcher Aschen aus dem Filter durch entsprechende Spül- oder Waschvorgänge mit Wasser kann daher wesentlich gegenüber den Verfahren mit Kraftstoffadditiven verlängert werden. Wie entsprechende Versuche gezeigt haben, ist die katalytische Beschichtung des Filters gegenüber solchen Waschvorgängen be ständig.Another advantage of the invention over that known from the prior art The most common method of reducing the soot ignition temperature with fuel additives is The fact that no ash from the additives can collect in the filter. It finds single Lich, as with the other processes, oil ash is deposited instead. The Maintenance interval for removing such ashes from the filter by appropriate Rinsing or washing with water can therefore be essential compared to the process can be extended with fuel additives. As appropriate experiments have shown is the catalytic coating of the filter against such washing processes constantly.
Zur Verminderung der Zündtemperatur des Rußes enthält die katalytisch aktive Be schichtung des Filters wenigstens eine Sauerstoff speichernde Komponente und zur Oxidation von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen wenigstens eines der Platin gruppenmetalle Platin, Palladium und Rhodium, wobei die Sauerstoff speichernde Komponente wenigstens ein Material aus der Gruppe Ceroxid, Cer/Zirkon-Mischoxid und Manganoxid oder Mischungen davon aufweist. Bevorzugt wird ein mit Zirkonoxid stabilisiertes Ceroxid eingesetzt, welches 10 bis 30 Gew.-% Zirkonoxid, bezogen auf das Gesamtgewicht des stabilisierten Materials, aufweist.To reduce the ignition temperature of the soot, the catalytically active Be contains Layering the filter at least one oxygen storage component and Oxidation of carbon monoxide and hydrocarbons at least one of the platinum group metals platinum, palladium and rhodium, the oxygen-storing Component at least one material from the group cerium oxide, cerium / zirconium mixed oxide and manganese oxide or mixtures thereof. One with zirconium oxide is preferred Stabilized cerium oxide used, which is 10 to 30 wt .-% zirconium oxide, based on the total weight of the stabilized material.
Für die Erfindung sind besonders die thermisch stabilisierten, Sauerstoff speichernden Materialien gemäß der DE 197 14 707 A1 geeignet. Es handelt sich dabei um Sauerstoff speichernde Materialien mit hoher Temperaturstabilität auf der Basis von Ceroxid, die mindestens einen Stabilisator aus der Gruppe Praseodymoxid, Lanthanoxid, Yttrium oxid und Neodymoxid enthalten, wobei der oder die Stabilisatoren und gegebenenfalls Ceroxid in hochdisperser Form auf der spezifischen Oberfläche eines hochoberflächigen Trägermaterials aus der Gruppe Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Titanoxid, Siliziumdioxid, Ceroxid und Mischoxiden davon, insbesondere auf dem schon genannten Cer/Zirkon- Mischoxid, vorliegen. In particular, the thermally stabilized, oxygen-storing are for the invention Suitable materials according to DE 197 14 707 A1. It is oxygen storage materials with high temperature stability on the basis of cerium oxide, the at least one stabilizer from the group praseodymium oxide, lanthanum oxide, yttrium contain oxide and neodymium oxide, the stabilizer or stabilizers and optionally Cerium oxide in highly dispersed form on the specific surface of a high surface area Carrier material from the group aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, silicon dioxide, Cerium oxide and mixed oxides thereof, in particular on the cerium / zirconium Mixed oxide.
Es hat sich gezeigt, daß mehrkomponentige Beschichtungen des Partikelfilters synergi stische Einflüsse auf die Senkung der Rußzündtemperatur haben. Während eine Be schichtung aus Ceroxid die Rußzündtemperatur nur etwa um 30 bis 40°C herabsetzt und bei einer Beschichtung aus reinem Manganoxid kaum eine Absenkung der Zünd temperatur feststellbar ist, bewirkt eine Mischung aus Ceroxid und Manganoxid eine Absenkung der Zündtemperatur um etwa 60 bis 70°C. Bevorzugt wird dabei eine Mi schung im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 eingesetzt. Es können jedoch Mischungen mit Gewichtsverhältnissen zwischen Ceroxid und Manganoxid von 1 : 5 bis 5 : 1 verwendet werden. Eine weitere Absenkung der Zündtemperatur erhält man durch die Beimi schung eines Erdalkalimetalloxids, insbesondere von Calciumoxid. Durch eine Be schichtung aus Ceroxid, Manganoxid und Calciumoxid im Gewichtsverhältnis von 4 : 4 : 2 konnte die Zündtemperatur der Rußpartikel zum Beispiel um 110°C herabgesetzt werden.It has been shown that multi-component coatings of the particle filter synergi have an influence on the lowering of the soot ignition temperature. During a loading Layering of cerium oxide only lowers the soot ignition temperature by around 30 to 40 ° C and with a coating of pure manganese oxide, there is hardly any reduction in ignition temperature is detectable, a mixture of cerium oxide and manganese oxide causes a Lowering the ignition temperature by about 60 to 70 ° C. A Mi is preferred used in a weight ratio of 1: 1. However, mixtures with Weight ratios between cerium oxide and manganese oxide from 1: 5 to 5: 1 used become. A further reduction in the ignition temperature is obtained from the Beimi creation of an alkaline earth metal oxide, in particular calcium oxide. By a Be Layering of cerium oxide, manganese oxide and calcium oxide in a weight ratio of 4: 4: 2 the ignition temperature of the soot particles could be reduced by 110 ° C, for example become.
Zusätzlich zu den genannten Materialien kann die katalytische Beschichtung noch we nigstens ein oxidisches Trägermaterial aus der Gruppe aktives Aluminiumoxid, Silici umdioxid, Titanoxid und Zirkonoxid oder Mischoxide davon enthalten.In addition to the materials mentioned, the catalytic coating can also be used at least one oxidic support material from the group active aluminum oxide, silici contain dioxide, titanium oxide and zirconium oxide or mixed oxides thereof.
Für das Verfahren sind verschiedene Filtertypen geeignet, wie zum Beispiel Wandfluß filter, Filter aus keramischen Fasern oder keramische oder metallische Schäume sowie Filter aus Drahtgeflechten. Bevorzugt werden Wandflußfilter aus Siliciumcarbid, Cor dierit oder Natriumzirkonphosphat eingesetzt. Bei diesen Filtern wird nur die Eintritts seite mit der katalytischen Beschichtung versehen. Die Konzentration der Beschichtung liegt zwischen 20 und 150 g/l Filterkörper, während die Konzentration des oder der Platingruppenmetalle 0,5 bis 10 g/l Filterkörper beträgt.Various types of filters are suitable for the process, such as wall flow filters, filters made of ceramic fibers or ceramic or metallic foams as well Wire mesh filters. Wall flow filters made of silicon carbide, Cor dierite or sodium zirconium phosphate used. With these filters only the entrance side with the catalytic coating. The concentration of the coating is between 20 and 150 g / l filter body, while the concentration of the Platinum group metals is 0.5 to 10 g / l filter body.
Zur Einleitung der Regeneration des Partikelfilters kann der zusätzliche Kraftstoff dem Abgasstrom vor dem Partikelfilter zugefügt werden. Bevorzugt wird der für die Erwär mung des Partikelfilters benötigte zusätzliche Kraftstoff jedoch während der Expansi onsphase in die Zylinder des Verbrennungsmotors eingespritzt. Durch die in den Zylin dern ablaufende Nachverbrennung erhöht sich dabei die Abgastemperatur schon um etwa 150 bis 200°C. Bei der Nachverbrennung wird nicht der gesamte nacheingespritzte Kraftstoff verbrannt, sondern es gelangt ein gewisser Anteil unverbrannter Kohlenwas serstoffe ins Abgas und wird direkt am Filter durch die oxidativen Komponenten der katalytischen Beschichtung verbrannt.The additional fuel can be used to initiate the regeneration of the particle filter Exhaust gas flow must be added before the particle filter. It is preferred for heating Particulate filter needed additional fuel during the expansion onsphase injected into the cylinders of the internal combustion engine. By in the cylin The afterburning process already increases the exhaust gas temperature about 150 to 200 ° C. Afterburning does not result in the entire post-injection Fuel burned, but there is a certain amount of unburned coal into the exhaust gas and is directly on the filter by the oxidative components of the burned catalytic coating.
Das katalytisch beschichtete Filter ist in der Lage, einen großen Teil der vom Verbrennungsmotor emittierten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid und Wasser umzusetzen, so daß für die meisten Betriebsphasen des Verbren nungsmotors kein weiterer Katalysator zur Abgasreinigung notwendig ist. Zur weiteren Verbesserung der Umsetzungsraten für Kohlenmonoxid und für die Kohlenwasserstoffe kann dem Partikelfilter in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ein Oxidationskatalysator in motornaher Position vorgeschaltet werden, der so dimen sioniert ist, daß er bei einer Nacheinspritzung von Kraftstoff für die Regeneration des Filters nur einen kleinen Teil des Kraftstoffs konvertiert, so daß der größte Teil des zu sätzlichen Kraftstoffs auf das Filter gelangt und dort umgesetzt werden kann. Wichtige Einflußgrößen für die Auslegung dieses Oxidationskatalysators sind sein Volumen und sein Gehalt an katalytisch aktiven Komponenten. Diese beiden Einflußgrößen können vom Fachmann in einfacher Weise gemäß dem angestrebten Zweck optimiert werden.The catalytically coated filter is able to remove a large part of the Internal combustion engine emitted hydrocarbons and carbon monoxide to carbon dioxide and implement water, so that for most operating phases of burning engine no additional catalyst for exhaust gas purification is necessary. For further Improve conversion rates for carbon monoxide and hydrocarbons can the particle filter in a particularly advantageous embodiment of the method an oxidation catalytic converter in the position close to the engine, which dimen is based on the fact that it is used for the regeneration of the fuel during a post-injection Filters only convert a small portion of the fuel, so most of the fuel too additional fuel gets on the filter and can be implemented there. Important Influencing factors for the design of this oxidation catalyst are its volume and its content of catalytically active components. These two factors can can be optimized in a simple manner by a person skilled in the art according to the intended purpose.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren für die Abgasreinigung von Fahrzeu gen mit Dieselantrieb eingesetzt. Das Antriebsaggregat eines solchen Kraftfahrzeug enthält für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren einen Dieselmotor und eine Abgasreinigungsanlage mit einem Partikelfilter, wobei die Abgastemperatur des Motors zur Regeneration des Partikelfilters durch Nacheinspritzung von Kraftstoff in die Zylinder des Dieselmotors während der Expansionsphase erhöht werden kann. Das Partikelfilter dieses Antriebsaggregats ist mit der schon beschriebenen katalytischen Beschichtung versehen, die sowohl eine die Zündtemperatur TZ des Rußes vermindern de Komponente als auch eine Komponente für die Oxidation von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen enthält. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform dieses An triebsaggregats enthält einen Oxidationskatalysator in motornaher Position vor dem Partikelfilter, der so dimensioniert ist, daß er bei Nacheinspritzung von Kraftstoff nur einen kleinen Teil des Kraftstoffs umsetzt. Dieser Oxidationskatalysator wird bevorzugt vor oder kurz hinter dem Turbolader in den Abgasstrang des Dieselmotors eingefügt. Er erreicht auf Grund seiner motornahen Position sehr schnell seine Betriebstemperatur und kann so einen Teil der CO und HC-Emissionen während des Kaltstarts vermindern. Wegen seines kleinen Volumens kann er aber die während einer Regeneration des Par tikelfilters durch Nacheinspritzung zusätzlich eingebrachten und nicht vollständig ver brannten Kohlenwasserstoffe nicht mehr umsetzen, so daß der größte Teil des nachein gespritzten Kraftstoffs auf das Partikelfilter gelangt und dort durch Kontakt mit der Oxidationsfunktion der katalytischen Beschichtung verbrannt wird.The method according to the invention is preferably used for exhaust gas purification of vehicles with diesel engines. The drive unit of such a motor vehicle contains a diesel engine and an exhaust gas purification system with a particle filter for carrying out the method according to the invention, wherein the exhaust gas temperature of the engine for regeneration of the particle filter can be increased by post-injection of fuel into the cylinders of the diesel engine during the expansion phase. The particle filter of this drive unit is provided with the catalytic coating already described, which contains both a component that reduces the ignition temperature T Z of the soot and a component for the oxidation of carbon monoxide and hydrocarbons. A particularly advantageous embodiment of this drive unit contains an oxidation catalytic converter in the position close to the engine in front of the particle filter, which is dimensioned such that it converts only a small part of the fuel when fuel is subsequently injected. This oxidation catalytic converter is preferably inserted in front of or just behind the turbocharger in the exhaust line of the diesel engine. Due to its position close to the engine, it reaches its operating temperature very quickly and can thus reduce some of the CO and HC emissions during the cold start. Because of its small volume, however, it can no longer convert the hydrocarbons that are additionally introduced and not completely burnt during a regeneration of the particle filter by post-injection, so that the majority of the subsequently injected fuel reaches the particle filter and there by contact with the oxidation function of the catalytic converter Coating is burned.
Zur Herstellung der katalytischen Beschichtung des Filters werden die beschriebenen, Sauerstoff speichernden Materialien zu einer bevorzugt wäßrigen Beschichtungssuspen sion verarbeitet. Die Filter werden dann auf der späteren Eintrittsseite für das Abgas unter Anwendung bekannter Verfahren mit dieser Suspension beschichtet. Die Suspen sion wird anschließend getrocknet und calciniert. Das oder die Platingruppenmetalle können dabei schon vor Anfertigung der Beschichtungssuspension auf dem Sauerstoff speichernden Material abgeschieden werden oder in Form löslicher Vorläuferverbin dungen der wäßrigen Beschichtungssuspension zugefügt werden. Alternativ dazu kön nen die Platingruppenmetalle auch erst nach Fertigstellung der Beschichtung durch eine nachträgliche Imprägnierung mit einer Lösung der Vorläuferverbindungen in die Be schichtung eingebracht werden. Nach erfolgter Imprägnierung muß der Filterkörper erneut getrocknet und calciniert werden.To produce the catalytic coating of the filter, the described, Oxygen-storing materials to form a preferably aqueous coating suspension sion processed. The filters are then on the later entry side for the exhaust gas coated with this suspension using known methods. The Suspen sion is then dried and calcined. The platinum group metal or metals can do this even before preparing the coating suspension on the oxygen storing material are deposited or in the form of soluble precursor compound Cations of the aqueous coating suspension are added. Alternatively, the platinum group metals only after the coating has been completed by a subsequent impregnation with a solution of the precursor compounds in the Be layering. After impregnation, the filter body be dried again and calcined.
Zur weiteren Erläuterung dienen die folgenden Beispiele und Fig. 1. Fig. 1 zeigt ei nen Querschnitt durch ein Wandflußfilter (1). Das Abgas tritt an der Eintrittsstirnfläche (2) des Filters ein und an der Austrittsstirnfläche (3) wieder aus. Das Filter ist von der Eintrittsstirnfläche zur Austrittsstirnfläche von parallelen Strömungskanälen (6) und (7) für das Abgas durchzogen, die von porösen Kanalwänden (4) begrenzt werden. Die Ka näle sind wechselseitig durch Stopfen (5) verschlossen. Die Kanäle (7) sind an der Ein trittsseite und die Kanäle (6) an der Austrittsseite verschlossen. Das Abgas tritt in die Kanäle (6) ein und wird gezwungen, durch die porösen Kanalwände in die benachbarten Kanäle (7) überzutreten. Das Filter ist eintrittsseitig mit der katalytischen Beschichtung belegt, das heißt die Beschichtung (8) befindet sich auf den Kanalwänden der Kanäle (6). Die Kanalwände der Kanäle (7) weisen keine Beschichtung auf.The following examples and Fig. 1 serve for further explanation . Fig. 1 shows a cross section through a wall flow filter ( 1 ). The exhaust gas enters at the inlet end face ( 2 ) of the filter and exits again at the outlet end face ( 3 ). The filter is traversed from the inlet end surface to the outlet end surface by parallel flow channels ( 6 ) and ( 7 ) for the exhaust gas, which are delimited by porous channel walls ( 4 ). The channels are mutually closed by plugs ( 5 ). The channels ( 7 ) are closed on the entry side and the channels ( 6 ) on the exit side. The exhaust gas enters the channels ( 6 ) and is forced to pass through the porous channel walls into the adjacent channels ( 7 ). The filter is coated on the inlet side with the catalytic coating, ie the coating ( 8 ) is located on the channel walls of the channels ( 6 ). The channel walls of the channels ( 7 ) have no coating.
In den folgenden Beispielen wird die Filtereingangstemperatur gemessen. Zu diesem Zweck ist in einen Strömungskanal (7) ein Thermoelement (9) von der Gasaustrittsseite des Filters von hinten bis an einen Verschlußstopfen (5) herangeführt.The filter inlet temperature is measured in the following examples. For this purpose, a thermocouple ( 9 ) is brought into a flow channel ( 7 ) from the gas outlet side of the filter from behind to a sealing plug ( 5 ).
Es wurde die Absenkung der Rußzündtemperatur durch verschiedene, katalytische Be schichtungen untersucht. Für die Untersuchungen wurden zylindrische Wandflußfilter entsprechend Fig. 1 aus Siliciumcarbid mit einer Zelldichte (Anzahl der Strömungska näle pro Querschnittsfläche des Filters) von 31 cm-2, einer Länge von 15,2 cm und ei nem Durchmesser von 14,4 cm (Volumen ca. 2,5 l) eingesetzt.The lowering of the soot ignition temperature was investigated by means of various catalytic coatings. For the investigations, cylindrical wall flow filters according to FIG. 1 made of silicon carbide with a cell density (number of flow channels per cross-sectional area of the filter) of 31 cm -2 , a length of 15.2 cm and a diameter of 14.4 cm (volume approx . 2.5 l) used.
Die Beschichtungen enthielten Platin als oxidationsaktive Komponente. Die Beschich tungskonzentration betrug jeweils 50 g/l Filterkörper und die Platinkonzentration je weils 5,3 g/l. Es wurden Beschichtungen aus stabilisiertem Ceroxid, Calciumoxid, Manganoxid und aus den Oxidmischungen Ceroxid/Manganoxid (1 : 1) und Ceroxid/Manganoxid/Calciumoxid (4 : 4 : 2) untersucht. Die oxidischen Materialien wur den zunächst durch Imprägnieren mit Hexachloroplatinsäure mit der notwendigen Men ge Platin belegt, getrocknet und an Luft bei 500°C calciniert. Zur Beschichtung der Filterkörper wurden die katalysierten Oxidpulver in einer Menge Wasser suspendiert, die der zuvor ermittelten Wasseraufnahmekapazität der Filterkörper entsprach. Diese Suspensionen wurden sorgfältig gemahlen und dann über die Eintrittsstirnflächen der Filterkörper gegossen. Danach wurden die Filterkörper getrocknet und calciniert.The coatings contained platinum as an oxidation-active component. The Beschich tion concentration was 50 g / l filter body and the platinum concentration each because 5.3 g / l. Coatings made of stabilized cerium oxide, calcium oxide, Manganese oxide and from the oxide mixtures cerium oxide / manganese oxide (1: 1) and Cerium oxide / manganese oxide / calcium oxide (4: 4: 2) examined. The oxidic materials were the first by impregnating with hexachloroplatinic acid with the necessary men Platinum coated, dried and calcined in air at 500 ° C. To coat the Filter bodies, the catalyzed oxide powders were suspended in an amount of water, that corresponded to the previously determined water absorption capacity of the filter body. This Suspensions were carefully ground and then over the entry face of the Cast filter body. The filter bodies were then dried and calcined.
An den so präparierten Filtern wurde statt der Rußzündtemperatur die Filtereingangs temperatur bei Beginn des Rußabbrandes ermittelt. Zu diesem Zweck wurde ein Ther moelement (9, Fig. 1) von hinten in einen eingangsseitig verschlossenen Strömungs kanal bis hinter den Verschlußstopfen geschoben. Außerdem wurde der Abgasgegen druck des Filters überwacht.Instead of the soot ignition temperature, the filter inlet temperature at the start of soot burn-up was determined on the filters thus prepared. For this purpose, a thermocouple ( 9 , Fig. 1) was pushed from behind into a flow channel sealed on the inlet side behind the sealing plug. In addition, the exhaust gas back pressure of the filter was monitored.
Jedes Filter wurde zunächst an einem 2,2 l Dieselmotor (mit Direkteinspritzung) bei definierten Betriebsbedingungen mit etwa 8 g Ruß beladen. Dann wurde die Regenera tion des Filters durch Anreichern des Abgasstromes mit Kohlenwasserstoffen eingelei tet. Durch die Verbrennung dieser Kohlenwasserstoffe an der katalytischen Beschich tung des Filters stieg die Temperatur des Filters an. Gleichzeitig erhöhte sich durch die ansteigende Temperatur auch der Abgasgegendruck. Bei Erreichen einer bestimmten Filtereingangstemperatur setzte der Rußabbrand ein, was daran zu erkennen war, daß der Abgasgegendruck ein Maximum durchlief und dann auf den Wert vor Belegung des Filters mit Ruß zurückfiel. Die Filtereingangstemperatur zum Zeitpunkt des Durchlau fens des Maximums des Abgasgegendruckes wurde jeweils registriert und ist für die verschiedenen Filterbeschichtungen in der folgenden Tabelle 1 aufgelistet.Each filter was first used on a 2.2 l diesel engine (with direct injection) Load defined operating conditions with about 8 g of soot. Then the Regenera tion of the filter by enriching the exhaust gas stream with hydrocarbons tet. By burning these hydrocarbons on the catalytic coating the temperature of the filter rose. At the same time increased by the increasing temperature also the exhaust gas back pressure. When a certain one is reached The soot burn-off started at the filter inlet temperature, which could be seen from the fact that the exhaust backpressure went through a maximum and then to the value before the Filters with soot fell back. The filter inlet temperature at the time of passage fens the maximum of the exhaust gas back pressure was registered and is for the various filter coatings listed in Table 1 below.
An dem mit Pt/CeO2 belegten Filter wurde zusätzlich die Umsetzung für Kohlenmon oxid CO, Kohlenwasserstoffe HC und Stickoxide NOx sowie sein Filtrationswirkungs grad für Partikel PM in einem MVEG-Test ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die zweite Zeile von Tabelle 1 zeigt die Rohemissionen des Motors. Zeile 3 gibt die Emissionen nach Partikelfilter wieder und Zeile 4 enthält die sich daraus er rechnenden Umsetzungsgrade für diese Schadstoffe.The conversion for carbon monoxide CO, hydrocarbons HC and nitrogen oxides NOx and its filtration efficiency for PM particles were also determined in an MVEG test on the filter coated with Pt / CeO 2 . The results are shown in Table 2. The second line of Table 1 shows the engine's raw emissions. Line 3 shows the emissions by particle filter and line 4 contains the calculated degrees of implementation for these pollutants.
Mit dem gemäß der Erfindung katalysierten Partikelfilter gelingt es, sowohl Kohlen monoxid, Kohlenwasserstoffe und auch die Rußpartikel in beträchtlicher Weise zu re duzieren.With the particle filter catalyzed according to the invention it is possible to both coal monoxide, hydrocarbons and also the soot particles to a considerable extent duce.
Claims (21)
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10048511A DE10048511A1 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Reduction of carbon monoxide, hydrocarbons and soot particles in lean exhaust gas from internal combustion engine, by using particle filter having catalytic coating of oxygen storage component(s) and platinum group metal(s) |
BR0114205-4A BR0114205A (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and its use in treating poor exhaust gases |
JP2002530201A JP2004509740A (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and its use in the treatment of lean exhaust gas |
PCT/EP2001/011057 WO2002026379A1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and use thereof in treatment of lean exhaust gases |
CA002423591A CA2423591A1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and use thereof in treatment of lean exhaust gases |
KR1020037004210A KR100605005B1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and use thereof in treatment of lean exhaust gases |
EP01974290A EP1328343A1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and use thereof in treatment of lean exhaust gases |
US10/381,295 US20040065078A1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and use thereof in treatment of lean exhaust gases |
AU2001293841A AU2001293841A1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-25 | Catalytic soot filter and use thereof in treatment of lean exhaust gases |
US12/465,141 US20090285736A1 (en) | 2000-09-29 | 2009-05-13 | Catalytic Soot Filter and Use Thereof in Treatment of Lean Exhaust Gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10048511A DE10048511A1 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Reduction of carbon monoxide, hydrocarbons and soot particles in lean exhaust gas from internal combustion engine, by using particle filter having catalytic coating of oxygen storage component(s) and platinum group metal(s) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10048511A1 true DE10048511A1 (en) | 2002-04-18 |
Family
ID=7658238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10048511A Ceased DE10048511A1 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Reduction of carbon monoxide, hydrocarbons and soot particles in lean exhaust gas from internal combustion engine, by using particle filter having catalytic coating of oxygen storage component(s) and platinum group metal(s) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10048511A1 (en) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10226975A1 (en) * | 2002-06-17 | 2004-01-15 | Siemens Ag | Exhaust gas purification arrangement, for diesel engine exhaust gases, has a particulates removal filter which also functions as a urea hydrolysis catalyst to provide ammonia to a downstream selective reduction catalyst |
EP1398081A1 (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filter catalyst for purifying diesel engine exhaust gases and manufacturing method thereof |
FR2849671A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | IC engine exhaust particle filter and regeneration system has filter impregnated with oxidation catalyst for hydrocarbons and carbon monoxide in exhaust gases |
FR2849672A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Particle filter for diesel engine exhaust gases has filter medium coated or impregnated able to form oxygen reserve for soot combustion |
WO2004070178A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-08-19 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Aid system for regeneration of a particle filter for an exhaust line |
WO2004070177A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-08-19 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Aid system for regeneration of a particle filter in an exhaust line of a diesel engine |
DE10341868A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-04-07 | Härle, Hans A. | Apparatus for holding at least one exhaust gas cleaning element in a vehicle with an internal combustion engine where the holder is located so that emissions from all cylinders flow past it |
WO2006084899A1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-08-17 | Politecnico Di Torino | Method for 'in situ' deposition of micro- and nanostructured oxides on a porous support |
WO2007036351A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Fev Motorentechnik Gmbh | Method for the operation of an internal combustion engine comprising a particulate filter |
WO2008009346A1 (en) | 2006-07-15 | 2008-01-24 | Daimler Ag | Particle separator and method for regenerating a particle separator |
US7877987B2 (en) | 2007-06-15 | 2011-02-01 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Electrically heated particulate filter regeneration using hydrocarbon adsorbents |
CN101418712B (en) * | 2007-10-22 | 2011-05-11 | 通用汽车环球科技运作公司 | Electrically heated particulate filter regeneration using hydrocarbon adsorbents |
CN101418711B (en) * | 2007-10-22 | 2011-08-24 | 通用汽车环球科技运作公司 | Electrically heated particulate filter using catalyst striping |
WO2012089730A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Jens Werner Kipp | Process for cleaning particulate filters |
US8291694B2 (en) | 2007-06-15 | 2012-10-23 | GM Global Technology Operations LLC | Electrically heated particulate filter enhanced ignition strategy |
US8484953B2 (en) | 2007-06-15 | 2013-07-16 | GM Global Technology Operations LLC | Electrically heated particulate filter using catalyst striping |
EP2641651A2 (en) * | 2004-09-14 | 2013-09-25 | Engelhard Corporation | Pressure-balanced, catalyzed soot filter |
DE10361220B4 (en) * | 2003-12-24 | 2015-01-08 | Volkswagen Ag | Method of regenerating a particulate filter |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3141713A1 (en) * | 1981-10-21 | 1983-05-11 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | CATALYST FOR REDUCING THE TEMPERATURE OF DIESEL RUSS |
US4510265A (en) * | 1984-05-04 | 1985-04-09 | Engelhard Corporation | Platinum/silver vanadate catalyzed diesel exhaust particulate filter |
DE3407172A1 (en) * | 1984-02-28 | 1985-09-12 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GAS FROM DIESEL ENGINES |
US4792436A (en) * | 1987-05-08 | 1988-12-20 | Kinetics Technology International | Hydrocarbon converter furnace |
US4849399A (en) * | 1987-04-16 | 1989-07-18 | Allied-Signal Inc. | Catalyst for the reduction of the ignition temperature of diesel soot |
DE3232729C2 (en) * | 1982-09-03 | 1989-11-23 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
DE3922910A1 (en) * | 1989-07-12 | 1991-01-17 | Krebsoege Gmbh Sintermetall | Exhaust gas cleaning unit esp. for diesel engines - has filter tubes of catalytic porous sintered metal |
DE4115380A1 (en) * | 1990-05-10 | 1991-11-14 | Nissan Motor | EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM FOR COMBUSTION ENGINE |
DE4117676A1 (en) * | 1990-06-01 | 1991-12-05 | Nissan Motor | DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
US5100632A (en) * | 1984-04-23 | 1992-03-31 | Engelhard Corporation | Catalyzed diesel exhaust particulate filter |
US5758496A (en) * | 1992-09-28 | 1998-06-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Particulate and exhaust gas emission control system |
US6023928A (en) * | 1997-04-17 | 2000-02-15 | Clean Diesel Technologies, Inc. | Method for reducing emissions from a diesel engine |
-
2000
- 2000-09-29 DE DE10048511A patent/DE10048511A1/en not_active Ceased
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3141713A1 (en) * | 1981-10-21 | 1983-05-11 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | CATALYST FOR REDUCING THE TEMPERATURE OF DIESEL RUSS |
DE3232729C2 (en) * | 1982-09-03 | 1989-11-23 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
DE3407172A1 (en) * | 1984-02-28 | 1985-09-12 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GAS FROM DIESEL ENGINES |
US5100632A (en) * | 1984-04-23 | 1992-03-31 | Engelhard Corporation | Catalyzed diesel exhaust particulate filter |
US4510265A (en) * | 1984-05-04 | 1985-04-09 | Engelhard Corporation | Platinum/silver vanadate catalyzed diesel exhaust particulate filter |
US4849399A (en) * | 1987-04-16 | 1989-07-18 | Allied-Signal Inc. | Catalyst for the reduction of the ignition temperature of diesel soot |
US4792436A (en) * | 1987-05-08 | 1988-12-20 | Kinetics Technology International | Hydrocarbon converter furnace |
DE3922910A1 (en) * | 1989-07-12 | 1991-01-17 | Krebsoege Gmbh Sintermetall | Exhaust gas cleaning unit esp. for diesel engines - has filter tubes of catalytic porous sintered metal |
DE4115380A1 (en) * | 1990-05-10 | 1991-11-14 | Nissan Motor | EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM FOR COMBUSTION ENGINE |
DE4117676A1 (en) * | 1990-06-01 | 1991-12-05 | Nissan Motor | DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
US5758496A (en) * | 1992-09-28 | 1998-06-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Particulate and exhaust gas emission control system |
US6023928A (en) * | 1997-04-17 | 2000-02-15 | Clean Diesel Technologies, Inc. | Method for reducing emissions from a diesel engine |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10226975A1 (en) * | 2002-06-17 | 2004-01-15 | Siemens Ag | Exhaust gas purification arrangement, for diesel engine exhaust gases, has a particulates removal filter which also functions as a urea hydrolysis catalyst to provide ammonia to a downstream selective reduction catalyst |
US7306771B2 (en) | 2002-09-13 | 2007-12-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filter catalyst for purifying exhaust gases and its manufacturing method thereof |
EP1398081A1 (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filter catalyst for purifying diesel engine exhaust gases and manufacturing method thereof |
FR2849671A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | IC engine exhaust particle filter and regeneration system has filter impregnated with oxidation catalyst for hydrocarbons and carbon monoxide in exhaust gases |
FR2849672A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Particle filter for diesel engine exhaust gases has filter medium coated or impregnated able to form oxygen reserve for soot combustion |
WO2004070178A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-08-19 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Aid system for regeneration of a particle filter for an exhaust line |
WO2004070177A1 (en) * | 2003-01-07 | 2004-08-19 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Aid system for regeneration of a particle filter in an exhaust line of a diesel engine |
US7552585B2 (en) | 2003-01-07 | 2009-06-30 | Peugeot Citroen Automobile Sa | Aid system for regeneration of a particle filter in an exhaust line of a diesel engine |
US7328573B2 (en) | 2003-01-07 | 2008-02-12 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Aid system for regeneration of a particle filter for an exhaust line |
DE10341868A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-04-07 | Härle, Hans A. | Apparatus for holding at least one exhaust gas cleaning element in a vehicle with an internal combustion engine where the holder is located so that emissions from all cylinders flow past it |
DE10341868B4 (en) * | 2003-09-09 | 2005-12-22 | Härle, Hans A. | Device for holding at least one exhaust gas purification element |
DE10361220B4 (en) * | 2003-12-24 | 2015-01-08 | Volkswagen Ag | Method of regenerating a particulate filter |
EP3292904A1 (en) * | 2004-09-14 | 2018-03-14 | BASF Corporation | Pressure-balanced, catalyzed soot filter |
EP2641651A3 (en) * | 2004-09-14 | 2014-03-26 | Engelhard Corporation | Pressure-balanced, catalyzed soot filter |
EP2641651A2 (en) * | 2004-09-14 | 2013-09-25 | Engelhard Corporation | Pressure-balanced, catalyzed soot filter |
WO2006084899A1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-08-17 | Politecnico Di Torino | Method for 'in situ' deposition of micro- and nanostructured oxides on a porous support |
WO2007036351A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Fev Motorentechnik Gmbh | Method for the operation of an internal combustion engine comprising a particulate filter |
WO2008009346A1 (en) | 2006-07-15 | 2008-01-24 | Daimler Ag | Particle separator and method for regenerating a particle separator |
CN101435357B (en) * | 2007-06-15 | 2012-12-26 | 通用汽车环球科技运作公司 | Ignition-reinforced tactic of electric heating particulate filter |
US8291694B2 (en) | 2007-06-15 | 2012-10-23 | GM Global Technology Operations LLC | Electrically heated particulate filter enhanced ignition strategy |
US8484953B2 (en) | 2007-06-15 | 2013-07-16 | GM Global Technology Operations LLC | Electrically heated particulate filter using catalyst striping |
US7877987B2 (en) | 2007-06-15 | 2011-02-01 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Electrically heated particulate filter regeneration using hydrocarbon adsorbents |
CN101418711B (en) * | 2007-10-22 | 2011-08-24 | 通用汽车环球科技运作公司 | Electrically heated particulate filter using catalyst striping |
CN101418712B (en) * | 2007-10-22 | 2011-05-11 | 通用汽车环球科技运作公司 | Electrically heated particulate filter regeneration using hydrocarbon adsorbents |
WO2012089730A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | Jens Werner Kipp | Process for cleaning particulate filters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69902446T3 (en) | IMPROVEMENTS OF THE POLLUTION | |
DE10214343A1 (en) | Filter for removing particulates from diesel engine exhaust gas has a catalytic coating comprising barium and magnesium compounds and a platinum-group metal | |
DE602004003354T2 (en) | A PARTICLE FILTER AND NOX-ABSORBER EXHAUST SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH LUBRICANTS | |
DE102010002425B4 (en) | filter | |
EP0154145B1 (en) | Apparatus for cleaning diesel engine exhaust gases | |
EP0105113B1 (en) | Process for lowering the ignition temperature of diesel-oil soot filtered from exhaust gases of diesel engines | |
DE60020070T2 (en) | CATALYTIC HATCH FILTER WITH POROUS WALLS | |
DE60307775T2 (en) | Filter Catalyst for the purification of exhaust gases | |
DE3842282C2 (en) | Device for reducing the exhaust gas emission of a diesel engine | |
DE19923781C2 (en) | Method and device for removing soot from the exhaust gas of a diesel engine | |
EP1892396B1 (en) | Exhaust gas treatment system | |
DE10048511A1 (en) | Reduction of carbon monoxide, hydrocarbons and soot particles in lean exhaust gas from internal combustion engine, by using particle filter having catalytic coating of oxygen storage component(s) and platinum group metal(s) | |
DE102014105736A1 (en) | A spark-ignition engine and exhaust system comprising a catalyzed zoned filter substrate | |
DE10023439A1 (en) | Process for removing nitrogen oxides and soot particles from the lean exhaust gas of an internal combustion engine and exhaust gas purification system therefor | |
DE10308288A1 (en) | Process for removing nitrogen oxides from the exhaust gas of a lean-burn internal combustion engine and exhaust gas purification system therefor | |
DE102014104748A1 (en) | Filter substrate comprising a three-way catalyst. | |
DE102013207415A1 (en) | Filter substrate comprising a three-way catalyst | |
WO2009043390A2 (en) | Removal of particles from the exhaust gas of combustion engines operated with a predominantly stoichiometric air/fuel mixture | |
WO2006021337A1 (en) | Catalytically coated particle filter and method for producing the same and its use | |
DE102010056223A1 (en) | Exhaust system for a vehicle engine with spark ignition | |
DE60125530T2 (en) | DIESEL EXHAUST SYSTEM WITH NOx TRAP | |
DE3141713A1 (en) | CATALYST FOR REDUCING THE TEMPERATURE OF DIESEL RUSS | |
DE102017125192A1 (en) | Catalytic wall-flow filter with partial surface coating | |
DE60201305T2 (en) | Emission control system and method for an internal combustion engine | |
DE102015013837A1 (en) | Emission control system and emission control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: UMICORE AG & CO.KG, 63457 HANAU, DE |
|
8131 | Rejection |