BIFUNCTIONAL FILTER FOR THE TREATMENT OF WASTE GAS

Abstract: 1. Bifunctional filter for the treatment of exhaust gases, in particular exhaust gases from diesel engines, by purifying the exhaust gases of solid particles by filtration and of gaseous harmful substances by catalytic treatment, comprising inlet and outlet chambers (4, 5) for the exhaust gases with the chambers (4, 5) separated from each other by walls (2) which consist of ceramic material and are permeable to gas but impermeable to particles, characterized in that only the sides of the walls (2) facing the outlet chambers (5) are coated with catalytically active material (6).

Description: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben und insbesondere einen bifunktionalen keramischen Filter zur Verfügung zu stellen, bei dem die Verstopfung durch Sulfatpartikel vermieden werden kann und der sich selbsttätig regeneriert. Die Lösung der Aufgabe gelingt durch einen im Hauptanspruch beschriebenen bifunktionalen Filter. Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass Ein- und Austrittsräume ein System aus einseitig geschlossenen Röhren bilden, wobei jeder Eintrittsraum mit zumindestens einem Austrittsraum gasdurchlässig verbunden ist. Vorteilhaft ist dabei, wenn die Längsachsen der Röhren im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Besonders hohe Abgasdurchsätze können erreicht werden, wenn die Ein- und Austrittsräume benachbart angeordnet sind und die gasdurchlässigen Trennwände von den Röhren gemeinsamen Mantelflächen gebildet werden. Die katalytische Behandlung kann mit allen bekannten, zur Abgasbehandlung verwendbaren Katalysatoren erfolgen. Gemäss der Ausführung des Erfindungsgegenstandes findet diese Behandlung nach der Filtrationsstufe statt. Dazu ist der Katalysator als Beschichtung auf der dem Austrittsraum zugewandten Seite der gasdurchlässigen Trennwand aufgebracht. Dabei umfasst der Begriff "Aufbringen" Ubliche technische Verfahren, wie z.B. Beschichten mit dem Katalysator oder katalysatorhaltigen Massen, Imprägnieren der Oberflächenschichten der Trennwand u.s.w. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf die Einlassseite des erfindungsgemässen Filters und Fig. 2 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Filter. Wie in den Zeichnungen zu erkennen, wird der Filter aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Röhren 1 gebildet, die im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisen. Trennwände 2 zwischen den Röhren 1 werden - abgesehen vom äusseren Randbereich durch benachbarten Röhren 1 gemeinsame Mantelflächen aus gasdurchlässigem, jedoch partikel undurchlässigem keramischen Material gebildet. Derartige Körper sind auf dem Gebiet der Katalyse unter dem Begriff monolithische Katalysatorkörper bekannt. Jede Röhre 1 ist an einem Ende durch einen gasundurchlässigen Keramikpfropfen 3 verschlossen, wobei im Fall des dargestellten Filters mit quadratischem Röhrenquerschnitt jeweils benachbarte Röhren an ihren gegenüberliegenden Enden verschlossen sind. Die Draufsicht auf die Ein- (bzw. Auslass-)-Seite des Filters zeigt dann das in Fig. 1 erkennbare Schachbrett-Muster. Falls anstelle des dargestellten Körpers mit quadratischem Röhrenquerschnitt solche mit 6-eckigem oder rundem Röhrenquerschnitt, die ebenfalls bekannt sind, verwendet werden, werden benachbarte Röhrenschichten an ihren gegenüberliegenden Enden verschlossen. Durch das Verschliessen der Röhren 1 an ihren gegen überliegenden Enden entstehen Eintrittsräume 4 und Aus trittsräume 5, die miteinander über die Mantelflächen 2 in gasdurchlässiger, aber partikelundurchlässiger Verbindung stehen. Wie in dem Ausschnitt A angedeutet ist, ist auf die den Eintrittsräumen 5 zugewandte Mantelfläche der Röhren 1 eine katalytisch aktive Beschichtung 6 aufgebracht. Das Abgas nimmt beim Durchströmen des Filters den durch die Pfeile angedeuteten Weg und wird an den Trennwänden 2 zunächst durch Filtration von Partikeln befreit und nach Durchströmen der Trennwände in der kataly- tisch aktiven Beschichtung 6 katalytisch behandelt.

Claims: Patentansprüche 1. Bifunktionaler Filter zur Behandlung von Abgasen, insbesondere dieselmotorischen Abgasen, durch Reinigung der Abgase von Feststoffpartikeln durch Filtration und von gasförmigen Schadstoffen durch katalytische Behandlung, dadurch gekennzeichnet, dass im Filter Ein- und Austrittsräume (4, 5) für die Abgase mit die Räume (4, 5) voneinander trennenden, aus keramischem Material bestehenden, gasdurchlässigen, aber partikelundurchlässigen Wänden (2) ausgebildet sind, die auf den den Austrittsräumen (5) zugewandten Seiten mit katalytisch aktivem Material (6) beschichtet sind. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ein- und Austrittsräume (4, 5) ein System aus einseitig geschlossenen Röhren (1) bilden, wobei jeder Eintrittsraum (4) mit zumindestens einem Austrittsraum (5) gasdurchlässig verbunden (2) ist. 3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ein- und Austrittsräume (4, 5) benachbart angeordnet und über gemeinsame, gasdurchlässige Röhrenmantelflächen (2) verbunden sind. 4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen der Röhren (1) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. 5. Filter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Austrittsraum (5) bildenden Röhren (1) auf der vom Abgas zuerst angeströmten Seite verschlossen sind, die den Eintrittsraum (4) bildenden Röhren dagegen auf der entgegengesetzten Seite. 6. Verfahren zur Behandlung von Abgasen, insbesondere dieselmotorischen Abgasen, dadurch gekennzeichnet, dass man einen bifunktionalen Filter gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5 verwendet.

Inventors: WOLSING, WILHELM, DIPL.-ING.
Applicants: ENGELHARD KALI-CHEMIE AUTOCAT GMBH
Application year: 1982
Main classification: B01D53
IPC codes: B01D46, F01N3, B01D53, B01D39, F02B3