DE2823549A1

DE2823549A1 - Katalytische gasbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2823549A1
Application number: DE19782823549
Authority: DE
Inventors: Victor Rosynsky; Alfred Stawsky
Original assignee: Engelhard Minerals and Chemicals Corp
Current assignee: Engelhard Minerals and Chemicals Corp
Priority date: 1977-05-31
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2823549C3; DD137958A5; DE2823549B2; AU3662778A; FR2392709B1; GB1595729A; US4142864A; IT7849580A0; AR216514A1; JPS53147676A; CA1127973A; AU521809B2; ES470150A1; BE867642A; BR7803465A; SE7806284L; PL207179A1; FR2392709A1

Description

iDR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF %

DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER Patentanwälte München. 3 O- MAI 1978

Postanschrift / Postal Address Fostfoch 86O1O9. BOOO München βθ

FiensanauentraSa 38 Telefon SS 38 S3 Telegramme: Chemindus Mi Telex: (O) 53389a

76-70

ENGELHARD MINERALS & CHEMICALS CORPORATION 70 Wood Avenue South, Metro Park Plaza, Iselin, N.J., V.ST.A.

Katalytisch^ Gasbehandlungsvorriclituiig

809850/0808

Die Erfindung betrifft eine katalytische Vorrichtung, die sich zur Behandlung von Gasen eignet und die Vorrichtung ist besonders brauchbar bei der Behandlung von Gasen aus Brennkraftmaschinen zwecks Verringerung der Verschmutzung der Umgebungsatmosphäre.

Gase unterschiedlicher Natur werden häufig an die Luft abgegeben oder treten als Abgas in diese über und diese Gase bringen unerwünschte Stoffe oder Verunreinigungen in die Umgebungsluft. Obgleich das Problem seit Jahren studiert wird und viele unterschiedliche Arten von Vorrichtungen zur Überwindung der Schwierigkeit vorgeschlagen worden sind, wird es zunehmend wichtig, dass eine derartige Verunreinigung so gering wie möglich gehalten wird.

Eine besondere Schwierigkeit liegt in der Eeinigung von Gasen, wie sie beispielsweise aus Brennkraftmaschinen austreten, die beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Sie Abgasprodukte der Motoren, die gewöhnlich einen Kohlenwasserstoff-Ireibstoff verbrennen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffgase, Benzin oder Dieseitreibstoff, können eine erhebliche Verunreinigung der Umgebungsluft verursachen.^ Unter den Verunreinigungen in diesen Abgasen sind Kohlenwasserstoffe und Sauerstoff enthaltende Verbindungen, wobei letztere Stickoxide und Kohlenmonoxid enthalten. Die Entfernung dieser Verunreinigungen aus den Gasen oder die Umwandlung der Verunreinigungen in weniger schädliche Stoffe ist für das Wohlbefinden unserer Gesellschaft von beträchtlicher Bedeutung.

Die US-PS 3 W 381 betrifft eine katalytische Vorrichtung, die zur Reinigung verschiedener Gase, wie beispielsweise von Abgasen, verwendet worden ist und die Vorrichtung ist besonders wirkungsvoll bei der Behandlung von Abgasen aus Brennkraftmaschinen, die Kohlenwasserstoff oder andere Brennstoffe verbrennen. Kurz gesagt, weist die Vorrichtung

- 1 809850/0808

einen Gehäuseabschnitt auf, der einen einteiligen Katalysator mit einer Anzahl von durch diesen hindurchgehenden Gasströmungskanälen oder -bahnen hat, sowie einen Gaseinlass und einen Gasauslass. Die Aussenabmessungen des katalytischen Elements, das im allgemeinen die gleiche Querschnittsform wie das Gehäuse aufweist, sind etwas kleiner als die Innenabmessungen des Gehäuses, damit ein verhältnismässig dünner Baum zwischen dem Gehäuse und dem Katalysator verbleibt und die Anordnung eines federnden Kissens um das Katalysatorelement gestattet. Um das Katalysatorelement eng ohne schädliche Einwirkung im Gehäuse zu halten, ist das federnde biegsame Element im allgemeinen unter Druck im Baum zwischen dem Gehäuse und dem Katalysator angeordnet. Das Katalysatorelement ist verhältnismässig zerbrechlich, wenn es aus einem feuerfesten, keramischen Material besteht, während das Gehäuse metallisch ist. Das biegsame Element, das das katalytische Element umgibt, dient zum Ausgleich von Unterschieden in der Dehnung oder Zusammenziehung zwischen dem katalytisehen Element und dem Gehäuse, um einen Bruch des katalytischen Elements als Folge des Auftretens derartiger Unterschiede in dem· breiten Temperaturbereich zu verhindern, dem die Vorrichtung ausgesetzt ist. Beispielsweise ändert sich die Temperatur häufig zyklisch, ausgehend von der Umgebungstemperatur, wenn die Vorrichtung nicht in Betrieb ist, auf eine Temperatur bis etwa 800° G oder mehr während des Betriebs. Das biegsame Element absorbiert ferner durch Schwingungen auftretende Stösse am Gehäuse oder katalytischen Element und verringert dadurch weiterhin die Möglichkeit eines Bruchs des Katalysators.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform nach der US-FS * 3 441 581 steht jedes Ende des katalytischen Elements in Berührung mit einem Flansch, der sich gegenüber dem Gehäuse einwärts erstreckt. Diese Flansche erstrecken sich um die Innenfläche des Gehäuses herum und überbrücken den Baum zwischen dem Gehäuse und dem Katalysatorelement. Die Flansche

überlappen einen ausreichenden Bereich an den jeweiligen Stirnseiten des Katalysatorelements,um dieses gegen eine axiale Bewegung innerhalb des Gehäuses zu halten. Es ist ferner erwünscht, dass die Flansche dazu beitragen, das behandelte Gas an einem Vorbeiströmen am Katalysatorelement zu hindern, indem jedes Ende des Raums zwischen dem Katalysatorelement und dem Gehäuse abgesperrt wird, so dass die Gase einen Durchtritt durch das Katalysatorelement nicht vermeiden können, während sie vom Einlass zum Auslass der Vorrichtung strömen.

Obgleich die Vorrichtung gemäss der US-PS 3 441 381 sich bei der Reinigung der Abgase handelsüblicher Fahrzeuge, die Brennkraftmaschinen verwenden, ausgezeichnet bewährt hat, behindern die Flansche, die die Stirnseiten des Katalysators überlappen, den Zugang des Gases zu den Strömungskanälen, die durch die einwärts liegenden Enden der Flansche abgedeckt sind. Obgleich eine derartige Überlappung nicht gross zu sein braucht, erstreckt sie sich um den äusseren Rand des Katalysatorelements, was häufig einen merklichen Prozentsatz des katalysierten Oberflächenbereichs in den blockierten Strömungskanälen an einem aktiven Einsatz hindert lind den darin befindlichen metallischen Katalysatorwerkstoff unwirksam macht. Die katalytische Metallkomponente besteht häufig aus Edelmetall, beispielsweise aus einem Platingruppemetall, und,der Teil dieses teuren Werkstoffs in den blockierten Durchtrittskanälen stellt einen wirtschaftlichen Verlust dar, wobei die sich daraus ergebende Verringerung in der Menge des zum Kontakt mit den behandelten Gasen verfügbaren Katalysators die Notwendigkeit ergeben kann, die Gesamtgrösse der Vorrichtung zu erhöhen, die während des Betriebs häufig in einem sehr begrenzten Raum untergebracht werden muss. Nichtsdestoweniger wurden derartige Flansche in vielen dieser im Verkehr befindlichen Vorrichtungen vorgesehen, da unter anderem davon ausgegangen wurde, dass die Überlappung erforderlich war, um die Enden des Katalysatorelements zur Verringerung seiner axialen Bewegung

- 3 -809850/08Q8

im Gehäuse formschlüssig zu halten, die anderenfalls zu einem mechanischen Bruch des Elements führen könnte. Ferner werden überlappende Elemente, wie beispielsweise Flansche, oder Flansche mit federnden/ stirnseitigen Dichtungen zwischen den Enden des Katalysatorelements und den Flanschen typischerweise verwendet, um eine axiale Vorspannung des Katalysatorelements in der Anordnung zu erhalten, um kleine zyklische axiale Bewegungen zu eliminieren oder zu begrenzen, die bekannterweise bauliche Schaden, axiales Extrudieren und gelegentlich ein mechanisches Versagen des Katalysatoreleraents oder der Flansche oder Dichtungen verursachen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine katalytisch^ Gasbehandlungsvorrichtung der vorausgehend erwähnten allgemeinen Bauart, gestattet jedoch den behandelten Gasen einen Zutritt im wesentlichen zum vollständigen Querschnittsbereich der Stirnseiten des Katalysatorelements und damit im wesentlichen zu allen Katalysator tragenden Strömungskanälen im Katalysatorelement, um eine wirksamere Verwendung der katalytischen Aktivität der Vorrichtung zu gestatten. Gemäss der vorliegenden Erfindung befindet sich ein Stopfenelement mindestens teilweise in dem Baum zwischen dem Katalysatorelement und seinem umgebenden Gehäuse, beispielsweise um die einander gegenüberliegenden Endabschnitte des Katalysatorelements herum angeordnet, und in einer Weise, bei der das federnde Element in Längsrichtung in dem Baum zusammengedrückt wird, um in einem merklichen Umfang die durch das federnde Element auf das Katalysatorelement ausgeübte Haltekraft zu erhöhen. Das Stopfenelement dient dabei als wesentliches Kittel, das eine axiale Bewegung des Katalysatorelements während des Betriebs verhindert. Auf das federnde Element kann eine ausreichende Druckkraft ausgeübt werden, um die Notwendigkeit zu vermeiden, Endflansche vorzusehen, die den Umfang der Stirnseiten des Katalysatorelements überlappen, so dass infolgedessen im wesentlichen alle Strömungskanäle im Katalysatorelement für die zu behandelnde Gasströmung zur Verfügung bleiben und der Kata-

809850/0808

lysator maximal ausgenützt wird. Somit wird eine axiale Bewegung des Katalysatorelements in der Hauptsache, falls nicht völlig, durch das federnde Element verhindert, das das Katalysatorelement umgibt und durch das Stopfenelement ausreichend zusammengedrückt wird, damit das federnde Element eine ausreichende Haltewirkung auf das Katalysatorelement bei im wesentlichen allen Betriebszuständen ausübt, bei denen die Vorrichtung verwendet wird. Die Beseitigung der Überlappung der Plansche an der Katalysator-Stirnseite und das resultierende vermehrte,aktive,katalytisch^ Material, das dadurch verfügbar ist, können eine Verringerung der Edelmetallbeschickung im Katalysatorelement ermöglichen, sowie eine Verringerung der Länge des Katalysatorelements und/oder des Durchmessers des gesamten Stirnbereichs für eine gegebene Anwendung. Darüberhinaus trägt das Stopfen— element im allgemeinen dazu bei, einen Durchtritt der Abgase in den Bereich zwischen dem Katalysatorelement und dem Gehäuse zu verhindern und gewährleistet dadurch, dass im wesentlichen das gesamte behandelte Gas durch das Katalysatorelement hindurchtritt.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Einzelbeschreibung, insbesondere in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Teile gleiche Bezugsziffern aufweisen; es zeigen:

I¹Xg. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe katalytische Gasbehandlungsvorrichtung, und

fig. 2 bis 10 vergrösserte Teilschnittdarstellungen des Abschnitts A-A der lig. 1, die verschiedene Ausführungsformen der Stopfenelemente darstellen, die in der erfin-' dungsgemässen katalytischen Gasbehandlungsvorrichtung verwendet werden können.

Die in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigte katalytische Gasbehandlungsvorrichtung 10

- 5 - ■ 809850/0809

enthält ein Gehäuse 12 und kegelstumpfförmige stirnseitige Abschlusselemente 14 und 16. Eine Einlassleitung 18 ist einstückig mit dem kegelstumpfförmigen Abschlusselement 14 ausgebildet und desgleichen ist eine Auslassleitung 20 einstückig mit dem kegelstumpfförmigen stirnseitigen Abschlusselement 16 geformt. Die Leitungen 18 und 20 gestatten die Verbindung der katalytisehen Gasbehandlungsvorrichtung 10 mit einer Abgasquelle, beispielsweise mit Gasen, die aus einer Brennkraftmaschine austreten. Die Abgase können mit Sauerstoff vermischt werden, beispielsweise aus einer Luftquelle oder einem anderen Eeaktionsmittel, bevor sie in die Leitung 18 eintreten.

Der Hauptabschnitt der katalytischen Gasbehandlungsvorrichtung 10 enthält ein Metallgehäuse 12, das typischerweise einen im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen kann, dessen Durchmesser in der Grössenordnung von etwa 5 bis 20 cm liegt und dessen Länge in der Grössenordnung von etwa 5 bis 30 cm liegt. Die kegelstumpfförmigen stirnseitigen Elemente 14 und 16 liegen jeweils am Gaseinlass- und Gasauslassende des Gehäuses 12 an und sind damit beispielsweise durch Schweissen verbunden. Das Gehäuse und die stirnseitigen Elemente können einen vom Kreisquerschnitt unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.

Das kegelstumpfformige stirnseitige Element 14 ist derart bemessen, dass es eine Verteilung oder den Durchtritt von Abgasen über den gesamten oder im wesentlichen den gesamten Querschnittsbereich des stromaufwärts liegenden Abschnitts des Gehäuses 12 gestattet, wodurch diese Abgase veranlasst werden, in alle oder im wesentlichen in alle Einlassöffnungen der Gasströmungskanäle 26 im einteiligen keramischen Eatalysatorelement 28 einzutreten, das innerhalb des Gehäuses 12 liegt und einen ähnlichen Querschnitt wie das Gehäuse 12, jedoch mit geringfügig kleineren Abmessungen, aufweist. Die Einlassöffnungen 24 sind über den gesamten oder im wesentlichen gesamten Bereich der Einlasstirnseite 30 des einteiligen Eatalysatorelements 28 angeordnet.

809850/0808 - 6 -

Das kegelstumpfförmige stirnseitige Element 16 weist ähnliche Abmessungen wie das kegelstumpfförmige stirnseitige Element 14 auf und hat somit derartige Abmessungen,dass es einen freien Durchtritt des Gase aus den Gasströmungskanälen 26 über die Auslassöffnungen 32 an der auslasseitigen Stirnfläche 354-des Katalysatorelements 28 'gestattet. Diese freie Gasströmung führt zu einem Austritt des Gases aus den Gasströmung skanäl en ohne Entstehung eines merklichen Rückdrucks.

Eine Schicht 43, die beispielsweise aus Fiberfax-Zement, einem faserartigen Aluminiumsilikat besteht, kann an der Aussenflache des Katalysatorelements 28 vorgesehen sein, um die Poren an der Aussenfläche des Katalysatorelements zu versiegeln und ferner als Schutzüberzug zu dienen. Ein Raum oder Spalt 36 mit im wesentlichen gleichförmiger Breite wird zwischen der Innenfläche des Gehäuses 12 und der Aussenfläche des Katalysatorelements 28 gebildet. Der Raum 36 erstreckt sich vollständig um das Katalysatorelement 28 längs der gesamten Länge desselben. Der ringförmige Raum 36 kann typischerweise eine Breite in d?r Grössenordnung von 3»2 mm aufweisen.

Ein federndes biegsames Element 42 ist im Raum 36 zwischen dem Katalysatorelement und der Innenfläche des Gehäuses angeordnet. Obgleich das Element 42 das Katalysatorelement festhält, ist die radiale Greifkraft, die sich aus der blossen Anordnung des Elements 42 zwischen dem Katalysatorelement 28 und dem Gehäuse 12 ergibt, nicht ausreichend, um eine Längsbewegung des Katalysatorelements gegenüber dem Gehäuse während des Gebrauchs der Vorrichtung zu verhindern. Das federnde Element 42 erstreckt sich^ im wesentlichen vollständig um das Katalysatorelement 28 . und in Längsrichtung längs im wesentlichen des Hauptteils der Länge des Katalysatorelements. Das federnde Element 42 ist derart aufgebaut, dass es sowohl radial als auch in Längsrichtung gegenüber dem Katalysatorelement 28 kompressibel ist. Beispielsweise kann das federnde, biegsame Element 42 aus einer gewellten

80 9 850/0808

metallischen Anordnung bestehen, die mit Löchern versehen ist, beispielsweise einem gewellten Metallgestrick gemäss der ÜS-PS 3 441 381. Obgleich andere geeignete, biegsame Werkstoffe verwendet werden können, die sowohl in radialer als auch in Längsrichtung der Vorrichtung kompressibel sind, wird eine keramische Fasermatte oder ein keramischer Fasermantel bevorzugt. Die Isoliereigenschaften eines aus einer keramischen Faser bestellenden Befestigungselements tragen dazu bei, die bei der Reaktion der behandelten Gase entstehende Wärme zurückzuhalten und die Aktxvierungstenip eraturen des Katalysators zu erzielen und beizubehalten.

Bei der Verwendung eines derartigen keramischen Faserwerkstoffs wäre die innerhalb der Vorrichtung erzeugte Temperatur bei einem Betrieb, der beispielsweise Oxidation verursacht, erheblich grosser an der Aussenflache des Katalysatorelements im Vergleich zu der an der Oberfläche des ätisseren Gehäuses erzeugten Temperatur, was auf dem thermischen Isoliervermögen des keramischen Faserwerkstoffs beruht. Der Unterschied zwischen diesen Temperaturen an den beiden Oberflächen in der Mitte der Vorrichtung wurde in der Grossenordnung von näherungsweise 316° C (600° F) ermittelt, wenn die Temperatur am Katalysator näherungsweise 648° C bis 759° C (1200° F bis 1400° F) beträgt. Dieser Temperaturunterschied kann eine unterschiedliche thermische Aasdehnung zwischen dem Gehäuse und dem Katalysatorelement erzeugen, das ein Ansteigen der Breite des Raums 36 um typischerweise etwa 0,381 mm (0,015 inch) . verursacht.' Das federnde Element wäre mühelos in der Lage, diesen Bereich bei geringer Änderung seines radialen Greifdrucks auf das Katalysatorelemejt zu füllen.

Ein stirnseitigen Element oder ein Stopfen 44- ist mindestens teilweise innerhalb des Raums 36 zwischen der Innenfläche des Gehäuses 12 und dem Umfang der stromaufwärts liegenden Stirnseite 30 des Katalysatorelements 28 angeordnet. In den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsforaen

80 9 8 5*0/0*80·

erstreckt sich der Stopfen 44 vollständig um das Katalysatorelement und bildet eine kontinuierliche Sperre um den Umfang des Katalysatorelements, um die Strömung ungereinigter Abgase in den Raum 36 zu sperren, ohne irgendwelche Einlassöffnungen 24 zu blockieren.

Ein ähnlicher Stopfen 45 ist mindestens teilweise innerhalb des Baums 36 an der Stirnseite 34- am Gasauslassende des katalytischen Elementes 28 dieses völlig umgebend angeordnet. Der Stopfen 45 stellt somit eine den Umfang des Katalysatorelements 28 umgebende, kontinuierliche Sperre dar, um die Gasströmung durch den Baum 36 zu sperren, ohne irgendwelche Auslassöffnungen 32 der Strömungskanäle 26 im Katalysatorelement 28 zu blockieren.

Während des Betriebs kann der Temperaturunterschied an den Randbereichen des Katalysatorelements, wo die Stopfen angeordnet sind, typischerweise etwa 149° C (300° P) oder etwas weniger betragen. Dieser Zustand kann eine unterschiedliche thermische Ausdehnung zwischen dem Gehäuse und dem Katalysatorelement erzeugen,die- eine Erhöhung der Breite des Raums 36 um typischerweise etwa 0,2 mm verursacht. Somit können die Stopfen 44 und 45 das Bestreben haben, die Berührung mit der Aussenf lache des Katalysatorelements 28 zu verlieren, wobei unabhängig, ob dies eintritt oder nicht, der primäre radiale Greifdruck unmittelbar durch das federnde Element auf das Katalysatorelement übertragen wird, um dieses während des Betriebs gegen eine axiale Bewegung zu halten. - ,

Während der Anordnung des Katalysatorelements 28 innerhalb des Gehäuses 12 erfährt das federnde, biegsame Element 42 eine Druckbeanspruchung zwischen der Aussenfläche des Katalysatorelements und der Innenfläche des umgebenden Gehäuses. Das Ausmass, in welchem die Stopfen 44 und 45 in Längsrichtung gegen die Mitte der Vorrichtung zu angeordnet sind, verursacht eine entsprechende Verringerung der Grosse des

809850/0803

vom federnden Element 42 eingenommenen Raums und bestimmt im allgemeinen die Grosse der von den Stopfen 44 und 45 auf das federnde Element 42 ausgeübten Druckkraft. Erfindungsgemass sind die Stopfenelemente 44 und 45 innerhalb des Baums 36 angeordnet, um das federnde Element 42 in Längsrichtung genügend zusammenzudrücken, um die radiale Greifkraft zu erhöhen und während des Betriebs eine wesentliche¹ Einrichtung zu ergeben, die das Katalysatorelement 28 gegen eine axiale Bewegung festhält. Dieses Zusammendrücken reicht zumindestens aus, das federnde Element 42 zu veranlassen, das Katalysatorelement zufriedenstellend gegen eine unerwünschte Längs- oder Axialbewegung innerhalb des Gehäuses zu halten, ohne die Verwendung von Flanschen oder einer anderen Anordnung zu erfordern, die die Stirnseiten des Katalysatorelements überlappen. Das Ausmass eines derartigen Zusammendrückens des federnden Elements 42 durch die Stopfen 44 und 45 erzeugt im allgemeinen eine Erhöhung der vom Element 42 auf das Katalysatorelement ausgeübten Greifkraft von mindestens 5 %·, bezogen auf eine derartige Kraft vor dem Zusammendrücken des federnden Elements 42 durch die Stopfen 44 und 45, wobei die Erhöhung vorzugsweise mindestens etwa 10 % beträgt.

Viele, wenn nicht alle der brauchbaren federnden Elemente haben einen solchen Aufbau, dass zumindest vor dem Zusammendrücken in Längsrichtung, beispielsweise durch die Stopfen 44 und 45, nur ein geringer Teil des Baums 36 durch das massive Material der elastischen.Elemente 42 eingenommen wird, obgleich die Aussenabmessungen des Elements 42 jenem des Baums 36 entsprechen können. Das elastische Element 42 kann innerhalb seiner Struktur somit Hohlräume aufweisen, wie dies bei Fasermatten, Drahtgestricken und dgl. zutrifft. Auf jeden Fall ist das federnde Material nach dem Zusammendrücken in Längsrichtung innerhalb eines noch kleineren Teils des Baums 36 angeordnet. Beispielsweise kann vor dem Zusammendrücken in Längsrichtung die Menge des massiven Materials je Volumeneinheit des Baums 36, die vom federnden

- 10 809850/0808

Element eingenommen wird, kleiner als etwa 10 % oder sogar kleiner als etwa 5 % sein. Das Zusammendrücken- des Elements 42 in Längsrichtung, das beispielsweise durch, das Einbringen der Stopfen 44 und 45 in die in den Zeichnungen dargestellte Lage erfolgt, erhöht die Menge des massiven Materials je Volumeneinheit des Raums 36 um mindestens 20 % und vorzugsweise mindestens 40 %, bezogen auf diese Menge vor dem Einsetzen der Stopfen. Falls erwünscht, so kann awecks Erzielung einer weiteren Greifwirkung auf das Katalysatorelement 28 das federnde Element 42 eine Länge im nicht zusammengedrückten Zustand aufweisen, die grosser als die Länge des Katalysatorelements 28 ist, so dass, wenn die Vorrichtung montiert ist, das Element 42 durch die Stopfen 44 und 45 in Längsrichtung für ein gegebenes Endvolumen des Raums 36 in einem stärkeren Umfang zusammengedrückt wird.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 2 sind die Stopfenelemente 44 und 45, von denen nur das letzere^ dargestellt ist, massive Metallanordnungen und sind mit einem Festsitz über den Rand des Katalysatorelements 28 aufgebracht. Die Pestsitzanordnung kann erzielt werden, indem die Stopfen 44 und 45 von jeder Stirnseite des Katalysatorelements 28 nach innen in den Ringraum 36 gedrückt werden. Dieses Einsetzen kann zu einem geringfügigen Äbquetschrand 49 führen, der an der Seitenfläche des Katalysatorelements entsteht und beispielsweise etwa 0,254 bis 0,76 mm radiale Tiefe aufweist. Diese Scherkante könnte ferner die Sperr- oder Stopfwirkung der Elemente 44 und 45 auf das federnde Element 42 erhöhen und kann eine geringe zu-;-sätzliche formschlüssige Halterung gegen eine axiale Bewegung des Katalysatorelements 28 bilden. - -

Die Stopfen 44 und 45 können zumindest indirekt fest mit der Innenfläche des Gehäuses verbunden sein. Die Stopfen können einmal direkt mit der Fläche verschweisst sein, beispielsweise gemäss Fig. 2 mit der Schweissnaht 50. Gemäss

- 11 809850/0808

einer in Fig. 3 gezeigten Alternative kann ein Haltering 48 vorgesehen werden, um die Stopfen an einer Bewegung gegenüber dem Gehäuse zu hindern, wobei die Innenfläche 55 des Halterings 48 radial ausserhalb des Katalysatorelements 28 angeordnet ist. Beispielsweise ist in Fig. 3 ein abgewinkelter Ring 48 mit der Innenfläche des Gehäuses 22 mittels der Schweissnaht 53 verschweisst und hält einen massiven metallischen, sich verjüngenden Stopfen 45 in seiner Lage im Baum 36. Das kleinere Ende des Stopfens 45 ragt nach innen in den Kaum 36 hinein. Die sich verjüngende Formgebung des Stopfens 45 und eines ähnlichen (nicht dargestellten) Stopfens 44 am entgegengesetzten Ende des Katalysatorelements 28 dient zum Zusammendrücken des federnden Elements 42 in Längsrichtung und zur Erhöhung der radialen Greifkraft des elastischen Elements 42 am Katalysatorelement 28 in der vorausgehend beschriebenen Weise.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen Abänderungen der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei welchen die Stopfenringe 44 und 45 aus einem zusammengepressten Drahtgewirkmaterial bestehen. Diese Art eines Stopfens hat Federeigenschaften, die bezüglich des Prozentsatzes an massivem Material im Gesamtvolumen des Ausgangsstopfens gesteuert werden können, sowie bezüglich des Ausmasses des weiteren Zusammendrückens der Stopfen während des Zusammenbaus der Vorrichtung, damit eine möglichst wirksame Zusammenarbeit mit dem primären federnden Element beim Greifen und Halten des Katalysators gegenüber einer Axialbewegung unter Erzielung der Stopfenwirkung erreicht wird. In Fig. 4 ist der Stopfen 45 aus zusammengedrücktem Drahtgewirk unmittelbar mit dem Gehäuse 12 durch eine Heftschweissung 50 verbunden. Ein Dhterlegstück 59 kann zwischen dem.Stopfen und dem Katalysator- element angeordnet werden und umgibt das letztere. Stopfen 44 und 45 (wovon der erstgenannte nicht dargestellt ist) aus zusammengedrücktem Drahtgewirk können gemäss Fig. 5-von einem Blechmantel 52 umgeben sein. Der Hantel 52 kann dazu beitragen, eine Gasströmung in den Saum 36 zu verhindern.

8Ο985Ο/"θίδβ"

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der abgewinkelte Ring 48 mit dem Gehäuse durch eine Schweissung 5.0 verbunden, um einen sich verjüngenden Stopfen 45 aus zusammengedrücktem Drahtgewirk in Druckstellung gegen das federnde Element 42 zu halten. Eine ähnliche Anordnung kann am entgegengesetzten Ende des Katalysatorelements 28 in der Vorrichtung gemäss Fig. 6 wie in allen dargestellten Ausführungsformen vorhanden sein. Ferner können unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung an den jeweiligen Enden des Katalysatorselementes 28 in einer bestimmten Vorrichtung vorgesehen werden.

Gemäss den Fig. 7 and 8 sind Stopfenringe 44 und 45 (wovon der letztgenannte dargestellt ist) aus einem Hetallring mit U-förmigen Querschnitt 53 gebildet und im Raum 36 angeordnet, um das Element 42 in Längsrichtung zusammenzudrücken, wobei die offene Seite des U-Profils in Längsrichtung vom Katalysatorelement 28 abgewandt ist. Der Krümmungsradius des Querschnitts 53 kann derart ausgewählt werden, dass die Elemente 44 und 45 die gewünschte/in Längsrichtung wirksame Druckkraft auf das federnde Element 42 ausüben. Die U-förmige Gestalt der Stopfen 44 und 45 ermöglicht ein federndes Greifverhalten in radialer Richtung und führt typischerweise zu einer öffnung bei der Anwendung hoher Temperatur. Diese Ausdehnung-tendiert dazu, Bildungsspannungen an den Stopfen zu verringern und liefert eine zusätzliche radiale Greifkraft am Katalysatorelement 28 bei den Betriebstemperaturen, bei denen die Vorrichtung verwendet wird.

Die Fig. 9 und 10 stellen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung dar, bei denen die Stopfen dünnwandige, hohle, abgeschlossene, gasgefüllte Ringe umfassen. Die Ringe 44 und 45 (wovon nur der letzte dargestellt ist) können einen beliebigen, aus mehreren Querschnittsformen gewählten Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen ovalen, kreisförmigen,

- 13 809850/0808

rechteckförmigen oder hexagonalen. Der an den Stopfen ausgeübte Gasdruck kann verändert werden, um die Ausübung einer wirksamen längsgerichteten Kraft auf das federnde Element 42 zu unterstützen. Der Anstieg im Gasdruck innerhalb des Eings infolge der hohen Betriebstemperaturen der Vorrichtung kann einen zusätzlichen radialen Greifdruck am Katalysatorelement 28 liefern, während die Stopfen ihre stirnseitige Stopfenwirkung ausüben.

Die Metallabschnitte der erfindungsgemässen Torrichtung können aus Eisen- oder Nicht-Eisenmetallen bestehen, die den hohen Temperaturen widerstehen, denen die Vorrichtung ausgesetzt ist, beispielsweise bis zu etwa 800° C und noch höher. Der gehaltene Katalysator 28 kann eine einteilige, massive, feuerfeste, keramische Skelettanordnung aus beispielsweise Cordierit als monolithische Halterung umfassen. Ein katalytisch aktives, feuerfestes Metalloxid, beispielsweise eine Gamma-Familie oder aktiviertes Aluminiumoxid, kann an der Oberfläche der GasStrömungskanäle 26 vorgesehen sein. Der katalytisch beschleunigende Metallbestandteil kann vom aktiven, feuerfesten Metalloxid getragen werden. Der katalytische Metallbestandteil kann beispielsweise ein Platingruppemetall, ein Grunämetall oder Kombinationen hiervon auf dem aktiven feuerfesten Metalloxid aufgebracht enthalten. Gemäss einer Alternative kann das katalytische Metall auch unmittelbar an den Flächen der Skelettanordnung aufgebracht sein. Der Katalysator kann eine Vielzahl von Reaktionen beschleunigen, beispielsweise Oxidation, !Reduktion oder beide solche Arten von Reaktionen.

Die einteilige Halteskelettanordnung für den Katalysatorgemäss der vorliegenden Erfindung kann im allgemeinen dahingehend charakterisiert werden, dass sie eine grosse Anzahl von Strömungskanälen oder -wegen aufweist, die sich durch die Anordnung in der allgemeinen Richtung der Gasströmung erstrecken. Der aufgebrachte Katalysator kann in der Vor-

- 14 809850/0808

richtung derart angeordnet sein, dass die einteilige Skelettanordnung des Katalysators den Hauptteil des Querschnitt sb er ei chs der Reaktionszone einnimmt, wobei der enge Raum 36 zwischen derselben und der Gehäusewand liegt. Vorteilhafterweise ist die einteilige Skelettanordnung so ausgebildet, dass sie der Form des Gehäuses entspricht, in der sie angeordnet werden soll, und der einheitlich gehaltene Katalysator ist in der Anordnung in Längsrichtung ihrer zellenförmigen Gasströmungskanäle gehalten, d. h. die Kanäle erstrecken sich in der allgemeinen Richtung des Gasstroms, so dass die Gase während ihres Durchtritts durch die Vorrichtung durch die Kanäle fliessen. Die Strömungskanäle brauchen nicht geradlinig durch die Katalysatoranordnung verlaufen und können Strömungsablenkvorrichtungen oder Spoiler enthalten.

Die Halteskelettanordnung besteht vorzugsweise aus einem im wesentlichen chemisch und katalytisch inertem, starrem, massivem Material, das seine Form und Festigkeit bei hohen Temperaturen, beispielsweise bis zu etwa 1100° C oder mehr/ beibehält. Die Halteanordnung kann einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, eine gute Beständigkeit gegen thermische Stossbeanspruchung und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Obgleich die Halteanordnung Glaskeramik sein kann, ist sie vorzugsweise unglasiert und kann im wesentlichen völlig kristalline Gestalt aufweisen und durch ;die Abwesenheit jedes merklichen Anteils an glas- oder porzellanartigen Stoffen gekennzeichnet sein. Ferner kann die Skelettanordnung Wände mit beträchtlicher zugänglicher Porosität aufweisen,, im Gegensatz zu dem im wesentlichen nicht-porösen Porzellan für elektrische Anwendungen, beispielsweise bei der Herstellung von Ziind·» kerzen, das durch eine verhältnimässig kleine zugängliche Porosität gekennzeichnet ist. Die Halteskelettanordnungen können beispielsweise einen der nachfolgenden Stoffe und mehrere hiervon umfassen: Cordierit, Cordierit-alpha-Aluminiumoxid, Zircon-Mullit, Spodumen, Aluminiumdioxid-

- 15 809850/0808

Siliciumdioxid-Magnesiumoxid, Sillimannit, Magnesiumsilikate, Zircon, Petalit, a-Aluminiumoxid und Aluminosilikate.

Die Gasströraungskanäle der einteiligen keramischen Halteskelettanordnung des Katalysators können dünnwandige Kanäle sein, die einen verhältnismässig grossen Anteil an Oberflächenbereich liefern. Die Kanäle können eine Querschnittsform und Grosse oder mehrere Querschnittsformen und-grössen aus einer Vielzahl derselben aufweisen. Die Kanäle können beispielsweise eine trapezförmige, rechteckförmige, dreieckförmige, quadratische, hexagonale, sinusförmige oder kreisförmige Querschnittsforra aufweisen, so dass die Querschnitte der Halterung ein sich wiederholendes Muster bilden, das als Honigwabenmuster, Wellen- oder Gitteranordnung beschrieben werden kann. Die Wände der zellenförmigen Kanäle haben im allgemeinen eine Stärke, die zur Erzielung eines festen einteiligen Körpers erforderlich ist und die Stärke liegt häufig im Bereich von etwa 0,051 mm bis 0,635 ram (2 bis 25 mils) oder ist noch grosser. Die Anordnung kann von etwa 8 bis 388 oder mehr Gaseinlassöffnungen für die

ρ
Strömungskanäle je cm des Querschnitts aufweisen und eine entsprechende Anzahl von GasStrömungskanälen, vorzugsweise etwa 23 bis 78 Gaseinlässe und Strömungskanäle je

cm . Der offene Bereich des Querschnitts kann mehr als 60 % der Gesamtfläche betragen. Die Grosse und Abmessungen der einteiligen Halteskelettanordnung der Erfindung können geändert werden. Die Halterung ist einteilig oder monolithisch in dem Sinne, dass ein beträchtlicher Anteil, vorzugsweise ein Hauptteil oder sogar im wesentlichen der gesamte Querschnitt, aus einer zwischen sich verbundenen Skelettanordnung oder -einheit besteht. Im allgemeinen hat eine derartige Einheit einen Querschnittsbereich von-

2
mindestens etwa 12,9 cm und vorzugsweise mindestens

ο
etwa 25,8 cm .

Bei einer Betriebsweise treten ; die Abgase einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einer mit Zünd-

- 16 809850/0808

ζ*

funken und einem hin- und herbeweglichen Kolben arbeitenden Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs oder Gabelstaplers, die brennbare, luftverunreinigende Bestandteile, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, oxidierte Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid enthalten, mit hoher Geschwindigkeit aus dem Auspuffsystem der Brennkraftmaschine aus, und zwar in Mischung mit einer Sauerstoffmenge, die für die Verbrennung der brennbaren Bestandteile erforderlich ist, und vorzugsweise über der stöchiometrischen, für diese Verbrennung erforderlichen Menge liegt. Der Sauerstoff kann in den Abgasen vorliegen, weil die Maschine mit einer mageren Treibstoffmischung arbeitet oder Sauerstoff, beispielsweise als Luft, kann den Abgasen zugegeben werden. Die Sauerstoff enthaltenden Abgase gelangen mit erhöhter Temperatur an der Einlassleitung 18 der katalytischen Gasbehandlungsvorrichtung 10 vorbei und in und durch die Vielzahl der Strömungskanäle 26, die sich durch einen von einem Träger gehaltenen Oxidationskatalysator 28 erstrecken. Die gasförmige Mischung gelangt in Berührung mit dem aktiven .Katalysatorbestandteil an und innerhalb der Strömungskanäle 26 bei einer Temperatur des gehaltenen Katalysators von typischerweise etwa 150° C bis 700° C, so dass die brennbaren, die Luft verunreinigenden Bestandteile in unschädlichere Gase, wie beispielsweise COp und HpO oxidiert werden. Die auf diese Weise gereinigten Gase gelangen von der Reinigungsvorrichtung 10 durch die Auslassleitung 20 entweder unmittelbar in die Umgebungsatmosphäre oder in ein Auspuffrohr oder eine Auspuffleitung zur anschliessenden Abgabe an die Umgebungsatmosphäre. Während dieses Vorgangs wird das Katalysatorelement verhältnismässig stationär, aber federnd, innerhalb des Gehäuses 12 durch das federnde Element 42 gehalten.

Ende der Beschreibung

- 17 809850/0808

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, gekennzeichnet durch

(a) ein einen Mantel bildendes, aus Metall bestehendes Gehäuse (12), das einen Gaseinlass und einen Gasauslass aufweist, die mit dem Mantel in Verbindung stehen,

(b) ein Katalysatorelement (28) mit gegenüber dem Mantel kleinerer Abmessung, das im Gehäuse derart angeordnet ist, dass zwischen dem Katalysatorelement (28) und der Innenfläche des Gehäuses (12) ein das Katalysatorelement umgebender Raum (36) bleibt, und das Katalyssatorelement eine einteilige keramische Skelettanordnung mit durch sie hindurchgehenden Strömungswegen umfasst,

(c) ein federndes, biegsames Element (42), das das Katalysatorelement (28) eng umschlossen hält und zwischen dem Katalysatorelement (28) und der Innenfläche des Gehäuses (12) angeordnet ist, und das gegenüber dem Katalysatorelement sowohl radial als auch in Längsrichtung zusammendrückbar ist, und

(d) mindestens ein Stopfenelement (44, 45), das zumindestens teilweise in dem genannten Raum (36) zwischen der Innenfläche des Gehäuses (12) und dem Umfang des Katalysatorelements (28) liegt, wobei das Stopfenelement

- 1 809850/0808

ORIGINAL INSPECTED

innerhalb des genannten Rauras (36) liegt, um das
federnde biegsame Element (42) in Längsrichtung ausreichend zusammenzudrücken, um das Katalysatorelement (28) während seines Betriebs gegen eine axiale Bewegung zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Element (42) ein keramisches Fasermaterial enthält.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Haltevorrichtung (55) enthält,
die den Stopfen (44, 45) an einer Bewegung gegenüber dem Gehäuse (12) hält, wobei die Innenfläche der
Haltevorrichtung radial ausserhalb der Gasstromungswege des Katalysatorelements (28) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (45) ein zusammengepresstes Drahtsieb enthält.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (45) mit einem Metallblechmantel (52) umgeben ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (45) aus massivem Metall besteht.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (45) verjüngt ausgebildet ist und
das schmälere Ende des Stopfens in den genannten Baum (36) hineinragt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (45) einen U-förmigen Querschnitt
aufweist und das offene Ende der U-Form in Längsrichtung vom Katalysatorelement (28) abgewandt ist.

- 2 809850/0809

9· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (4-5) ein dünnwandiges, hohles, abgeschlossenes, gasgefülltes Element enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Element (42) in Längsrichtung durch das Stopfenelement (44, 45) zusammengedrückt wird, um eine Menge massiven Materials je Volumeneinheit des vom elastischen Element (42) ausgefüllten Baums (36) zu ergeben, die mindestens etwa 20 % grosser als die Menge des massiven Materials vor dem in Längsrichtung erfolgenden Zusammendrücken ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammendrücken in Längsrichtung die Menge des massiven Materials je Volumeneinheit des vom federnden Element (42) eingenommenen Eaums (36) um mindestens etwa 40 % erhöht.

12. Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, gekennzeichnet durch:

(a) ein aus Metall bestehendes Gehäuse (12), das einen Mantel bildet und einen Gaseinlass und einen Gasauslass aufweist, die mit dem Mantel in Verbindung stehen,

(b) ein Katalysatorelement mit geringerer Abmessung als der Mantel, das im Gehäuse (12) derart angeordnet ist, dass ein das Katalysatorelement umgebender Raum (36) zwischen dem Katalysatorelement und der Innenfläche des Gehäuses (12) vorhanden ist, und das Katalysatorelement (28) eine einteilige keramische Skelettanordnung mit durch sie hindurchgehenden Gasströmungswegen enthält,

(c) ein federndes, biegsames Element (42) das Katalysatorelement (28) eng umschlossen hält und zwischen dem Katalysatorelement und der Innenfläche des Gehäuses

80985Ö7?§"08

/ J

"· *" 2 8? ? ζΑ9

(12) liegt, wobei das federnde Element (4-2) gegenüber dem Katalysatorelement (28) sowohl radial als auch in Längsrichtung zusammendrückbar, ist, und

(d) ein Stopfenelement (44, 45) an jeden der gegenüberliegenden Endabschnitte des Katalysatorelements (28) angeordnet ist und mindestens teilweise innerhalb des genannten Eaums (36) zwischen der Innenfläche des

Gehäuses (12) und der Aussenflache des Katalysatorelements (28) liegt, und die Stopfenelemente (44, 45) innerhalb des genannten Eaums (36) angeordnet sind, um das federnde, biegsame Element (42) in Längsrichtung ausreichend zusammenzudrücken, um das Katalysatorelement (28) während seines Betriebs gegen eine axiale Bewegung zu halten.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Element (42) ein keramisches Pasermafcerial enthält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Haltevorrichtung (55) enthält, die den Stopfen (44, 45) an einer Bewegung gegenüber dem Gehäuse (12) hindert, wobei die Innenfläche der Haltevorrichtung radial ausserhalb der Gasströmungswege des Katalysatorelements (28) liegt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (45) ein zusammengepresstes Drahtsieb enthält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Stopfen (45) von einem Metallblechmantel (52) umgeben ist.

17· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen einen U-förmigen Querschnitt auf-

- 4 809850/0808

weisen, wobei das offene Ende der U-]?orra in Längsrichtung vom Katalysatorelement (28) abgewandt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (45) dünnwandige, hohle, abgeschlossene, gasgefüllte Elemente enthalten.

19· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Element (42) in Längsrichtung durch die Stopfenelemente (44, 45) zusammengedrückt wird, um eine Menge massiven Materials je Volumeneinheit des vom elastischen Element (42) ausgefüllten Raums (36) zu ergeben, die mindestens etwa 20 % grosser als die Menge des massiven Materials vor dem in Längsrichtung erfolgenden Zusammendrücken ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

dass das Zusammendrücken in Längsrichtung die Menge des massiven Materials je Volumeneinheit des vom federnden Element (42) eingenommenen Eaums (36) um mindestens etwa 40 % erhöht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (45) aus massivem Metall bestehen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (45) verjüngt ausgebildet sind und das schmalere Ende der Stopfen in den genannten Baum (36) hineinragt.

23· Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, gekennzeichnet durch:

(a) ein einen Mantel bildendes, aus Metall bestehendes Gehäuse (12), das einen Gaseinlass und einen Gasauslasss aufweist, die mit dem Mantel in Verbindung stehen,

(b) ein Katalysatorelement (28) mit gegenüber dem Mantel

- 5 -809850/0808

kleinerer Abmessung, das im Gehäuse derart angeordnet ist, dass zwischen dem Katalysatorelement (28) und der Innenfläche des Gehäuses (12) ein das Katalysatorelement umgebender Raum (36) bleibt, und das Katalysatoreleraent eine einteilige keramische Skelettanordnung mit durch sie hindurchgehenden Strömungswegen umfasst,

(c) ein federndes, biegsames Element, das eine keramische Faser enthält und das Katalysatorelement (28) festhält und zwischen dem Katalysatorelement und der Innenfläche des Gehäuses (12) liegt, wobei das federnde Element sowohl radial als auch in Längsrichtung gegenüber dem Katalysatorelement (28) zusammendrückbar ist, und

(d) ein Stopfenelement (44, 45) an den beiden einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Katalysatorelements (28) und mindestens teilweise innerhalb des Baums (36) zwischen der Innenfläche des Gehäuses

(12) und dem Umfang des Katalysatorelements (28) liegt, und die Stopfenelemente (44, 45) ausreichend innerhalb des genannten Raums (36) liegen, um das federnde Element (42) in Längsrichtung zusammenzudrücken, um eine Menge eines massiven Materials je Volumeneinheit des vom elastischen Element (42) ausgefüllten Raums zu liefern, die mindestens etwa 20 % grosser als die genannte Menge vor dem in Längsrichtung erfolgenden Zusammendrücken ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammendrücken in Längsrichtung die Menge des massiven Materials je Volumeneinheit des vom federnden Element (42) eingenommenen Raums (36) um mindestens etwa 40 % erhöht.

25· Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Haltevorrichtung (55) enthalt,

•omeT/oYo·

um die Stopfen (44, 45) an einer Bewegung relativ zum Gehäuse (12) zu hindern, wobei die Innenfläche der
Haltevorrichtung radial ausserhalb der Gasströmungswege des Katalysatorelements (28) liegt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 23? dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (45) ein zusammengedrücktes Drahtsieb enthalten.

27· Vorrichtung nach Anspruch 231 dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (44, 45) einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und das offene Ende der U-iOrm vom Katalysatorelement (28) abgewandt ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 23 > dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (44, 45) dünnwandige, hohle, abgeschlossene gasgefüllte Elemente enthalten.

29· Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen (44, 45) aus massivem Metall bestehen.

30. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfen verjüngt ausgebildet sind und das
schmälere Ende der Stopfen in den genannten Eaum (36) hineinragt.

809850/0800 - 7 -