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DE233888C - - Google Patents

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DE233888C
DE233888C DENDAT233888D DE233888DA DE233888C DE 233888 C DE233888 C DE 233888C DE NDAT233888 D DENDAT233888 D DE NDAT233888D DE 233888D A DE233888D A DE 233888DA DE 233888 C DE233888 C DE 233888C
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • 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
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Description

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren und eine Einrichtung zur Entfärbung und .Cienic.lilosniachung der VcrbrcniHingsgasc von Verbrennungsmotoren, besonders bei Kraft fahrzeugen, zum Zwecke der Verhütung des äußerst lästigen Rauches und üblen Gcruches. The subject of the present invention is a method and a device for decolorizing and of internal combustion engines, especially in motor vehicles, for the purpose of prevention of the extremely annoying smoke and foul smells.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Verbrennungsgase vor deren Austritt gezwungen werden, eine oxydierende Substanz zu durchstreichen, die durch Sauerstoffabgabe die Oxydation der unvollständig verbrannten Gase zum großen Teile zu Kohlensäure und Wasserdampf bewirken, so daß dieselben die Maschine in Form farbloser und geruchloser Gase, verlassen.The essence of the invention is that the combustion gases are forced before they exit to cross out an oxidizing substance which, by releasing oxygen, inhibits the oxidation of the incompletely burned Gases cause a large part to carbonic acid and water vapor, so that the same the Machine in the form of colorless and odorless gases, leave.

Die Oxydation der Rauchgase kann durch verschiedene Mittel bewirkt werden. Auf Grund eingehender Versuche wurde es für äußerst zweckmäßig gefunden, zur Oxydation z. B. Kupferoxyd zu verwenden, über welches die Verbrennungsgase streichen und welches dabei die Verbrennungsgasc unter dem Einflüsse der denselben innewohnenden Wärme, gegebenenfalls unter Verwendung einer besonderen Wärmequelle, oxydiert. Das Kupferoxyd kann in Form von feinem Pulver angewendet werden-, und zwar in der Weise, daß man beispielsweise Asbestgewebe oder Asbestfasern mit dem Kupferoxydpulver sättigt lind dann in einem geeigneten Behälter derart in den Auspuffkanal einsetzt, daß die ausströmenden Gase das oxydierende Material gut durchdringen und mit dem Pulver innig und genügend lange Zeit in Berührung bleiben, so daß das Oxyd reduziert und die Gase oxydiert werden. Die Verwendung von Kupferoxyd bietet1"auch den Vorteil, daß das reduzierte Oxyd durch Erhitzen im Luftslrome auf geeignete Temperatur leicht regeneriert werden kann1, d. h. das erschöpfte Oxydationsmiltel kann auf einfache Weise wieder reaktionsfähig gemacht werden, was besonders bei Kraftfahrzeugen wichtig ist.The oxidation of the smoke gases can be effected by various means. On the basis of detailed experiments, it was found to be extremely useful to oxidize z. B. to use copper oxide, over which the combustion gases sweep and which oxidizes the combustion gases under the influence of the heat inherent in the same, if necessary using a special heat source. The copper oxide can be used in the form of fine powder in such a way that, for example, asbestos fabric or asbestos fibers are saturated with the copper oxide powder and then inserted into the exhaust duct in a suitable container in such a way that the gases flowing out penetrate the oxidizing material well and remain intimately in contact with the powder for a long enough time so that the oxide is reduced and the gases oxidized. The use of copper has one "also has the advantage that the reduced oxide can be easily regenerated by heating in Luftslrome to a suitable temperature 1, ie the exhausted Oxydationsmiltel can be made again reactively easily, which is especially important in motor vehicles.

An Stelle des Kupferoxyds können beliebige andere ähnlich wirkende oxydierende Stoffe verwendet .werden, wobei deren Verwendungsart sich den gegebenen Umständen anpaßt. Any other similarly acting oxidizing substances can be used in place of the copper oxide are used, the type of use being adapted to the given circumstances.

Ein besonders wirksames Oxydationsmittel erhält man durch Vermengen von Kupferoxyd (CuO), Kobaltoxyd (Co2O3) und Calciumplumbat (Cn Pb On). Ein vorteilhaftes Mengenverhältnis dieser Stoffe ist beispielsweise das folgende: 50 Teile CuO, 30 Teile Co2O3, 20 Teile Ca Pb ΟΛ. A particularly effective oxidizing agent is obtained by mixing copper oxide (CuO), cobalt oxide (Co 2 O 3 ) and calcium plumbate (Cn Pb O n ). An advantageous ratio of these substances is, for example, the following: 50 parts of CuO, 30 parts of Co 2 O 3, 20 parts of Ca Pb Ο Λ.

Das Co2 O3 wirkt hier wahrscheinlich derart, daß der heiße Sauerstoff, den die Gase aus demThe Co 2 O 3 acts here probably in such a way that the hot oxygen, the gases from the

Zylinder der Maschine mit sich führen, ozonisiert wird und dadurch einesteils die Oxydation das durch die fein verteilten Kohlenwasserstoffe zu Kupfer reduzierte Kupfcroxyd wieder oxy-Carry cylinder of the machine with you, is ozonated and thereby partly the oxidation copper hydroxide, reduced to copper by the finely divided hydrocarbons, is again oxy-

S diert und damit die Regenerierung des Kupferoxyds vorteilhaft beeinflußt, anderenteils aber die Verbrennung der Kohlenwasserstoffe selbst erleichtert. Das Ca Pb O3 gibt ebenfalls Sauerstoff gemäß der folgenden umkehrbaren Reaktion: S dated and thus has an advantageous effect on the regeneration of the copper oxide, but on the other hand facilitates the combustion of the hydrocarbons themselves. The Ca Pb O 3 also gives oxygen according to the following reversible reaction:

2 Ca Pb O3 +2 CO11 «i 2CaC0H + 2Pb0 + Oa.2 Ca Pb O 3 + 2 CO 11 «i 2CaC0 H + 2Pb0 + O a .

Die Regenerierung des Kupfcroxjrds geht demnach selbsttätig vor sich, und es ist nicht notwendig, dasselbe so häufig an der Luft auszuglühen, da die Regenerierung auf Kosten des mit den Gasen ausströmenden, sowie des im Co2 O3 und Ca Pb O3 enthaltenen Sauerstoffs vor sich geht.The regeneration of the Kupfcroxj r ds therefore takes place automatically, and it is not necessary to anneal it so often in the air, since the regeneration at the expense of that which flows out with the gases as well as that contained in Co 2 O 3 and Ca Pb O 3 Oxygen is going on.

ao Da durch die Verwendung von Asbestgeweben die Ausführung des Verfahrens sehr verteuert wird und diese infolge der geringen Festigkeit des Asbestes nur eine beschränkte Haltbarkeit besitzen, können vorteilhaft dichte und dünnfädige Geflechte aus Kupferoxyd verwendet werden, zwischen denen mit dem obigen Gemenge überzogene Asbestmasse untergebracht ist. Die Kupferoxydgewebe weiden durch Oxydation von Kupferdiahtgcweben erzeugt.ao Since the use of asbestos fabrics makes the process very expensive and this only has a limited shelf life due to the low strength of asbestos have, dense and thin-thread braids made of copper oxide can advantageously be used are placed between the asbestos mass coated with the above mixture is. The copper oxide fabrics are produced by the oxidation of copper wire mesh.

Die Ausführung des Verfahrens wird mittels einer Einrichtung vorgenommen, die auf beiliegender Zeichnung schematisch abgebildet ist. Es veranschaulicht
Fig. ι eine Endansicht des Oxydationsbehälters mit den Kiipferoxydsieben, zwischen welchen die präparierte Asbestmasse liegt,The method is carried out by means of a device which is shown schematically in the accompanying drawing. It illustrates
Fig. Ι an end view of the oxidation container with the Kiipferoxydsieben, between which the prepared asbestos mass lies,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach Linie A-B der Fig. 1,Fig. 2 is a vertical section along line AB of Fig. 1,

Fig. 3 einen wagerechten Schnitt nach Linie C-D der Fig. i.3 shows a horizontal section along line CD in FIG.

Fig. 4 ist ein Schnitt des Behälters für die Oxydationsmasse mit der scheinalisch dargestellten Mischvorrichtung.Fig. 4 is a section of the container for the oxidizing compound with the one shown in phantom Mixing device.

Ein mit dem Oxydationsmittel gefüllter Behälter 1 (Fig. 1 bis 3) wird in das Gehäuse 2 (Fig. 4) eingesetzt, der gegen Wärmeausstrahlung durch eine Isolierschicht 3 geschützt ist. Die Verbrcnnungsgase strömen durch das Rohr 4 entweder unmittelbar in das Gehäuse 2 oder in das Rohr 5 der Mischvorrichtung 6 und saugen im letzteren Falle injektorartig durch das um das Rohr 4 angeordnete Rohr 7 aus dem Motorgehäuse vorgewärmte Verdünnungsluft an, die mit den Verbrennungsgasen vermengt durch das Rohr 5 in den Mantel 2 strömen. In den das Oxydationsmittel enthaltenden Einsatzbchältcr 1 siiid zum Teile vertikale Kupferoxydgeilechte K, dann horizontale Kupferoxydgeflechte 9 und schließlich wieder vertikale Gcflechte 10 eingesetzt, die in einer Entfernung von etwa i'/jCin angeordnet sind, während die Zwischenräume mit der aus Asbestfasern, Cu O, Co2 O3 und Ca Ph O7, bestehenden Oxydationsmischung ausgefüllt, werden. Die Gase streichen in der Richtung der eingezeichneten l'feile durch die Mischung und verlassen oxydiert bzw. entfärbt und geruchlos die'Vorrichtung.A container 1 filled with the oxidizing agent (FIGS. 1 to 3) is inserted into the housing 2 (FIG. 4), which is protected against heat radiation by an insulating layer 3. The combustion gases flow through the pipe 4 either directly into the housing 2 or into the pipe 5 of the mixing device 6 and, in the latter case, suck in in the manner of an injector through the pipe 7 arranged around the pipe 4 from the engine housing, which is mixed with the combustion gases through the Flow tube 5 into jacket 2. In the insert bowl 1 containing the oxidizing agent, there are partially vertical copper oxide braids 9, then horizontal copper oxide braids 9 and finally vertical braids 10 again, which are arranged at a distance of about one-half inch, while the interstices with that of asbestos fibers, Cu O, Co 2 O 3 and Ca Ph O 7 , existing oxidation mixture, are filled. The gases sweep through the mixture in the direction of the file drawn in and leave the device in an oxidized or decolorized state and odorless.

Erfahrungsgemäß bleibt das Oxydationsmittel, wenn es in entsprechender Menge angewendet wird, etwa 60 Stunden wirkungsfähig. Der Behälter 1 wird dann herausgenommen und in umgekehrter Richtung wieder eingesetzt, worauf die Vorrichtung wieder wirkungsfähig wird, indem der aus dem Co., O3 und Ca Pb O3 frei weidende Sauerstoff jetzt die vorher reduzierten Kupferoxydsiebe wieder oxydiert. Dieses Umwechseln der Masse kann fünf- bis sechsmal wiederholt werden, so daß die Füllung etwa 250 bis 300 Stunden wirksam bleibt. Dann erst wird es notwendig, den ganzen Behälter im Luftstrom auszuglühen.Experience has shown that the oxidizing agent remains effective for about 60 hours if it is used in the appropriate amount. The container 1 is then removed and reinserted in the opposite direction, whereupon the device becomes operative again, in that the oxygen grazing freely from the Co., O 3 and Ca Pb O 3 now re-oxidizes the previously reduced copper oxide sieves. This changing of the mass can be repeated five to six times so that the filling remains effective for about 250 to 300 hours. Only then does it become necessary to burn out the entire container in the air stream.

Die Einrichtung kann auch als Schalldämpfer dienen. Die Schalldämpfung beruht derzeit bekanntlich auf einer Druckreduktion der Auspuffgase, die durch Anordnung eines Expansionsrauines erreicht wird. Im vorliegenden Falle werden zur Erreichung dieses Zweckes die eisten Kupfcroxydgeflcclite enger nebeneinander gereiht und als dichteres Geflecht bzw. Gewebe ausgebildet, damit sie einesteils dem Gasdrücke besser widerstehen und infolge der stärkeren Reibung eine Druckreduktion bewirken. Diese Druckreduktion sichert nicht nur die Vermeidung des äußerst unangenehmen Getoses, sondern auch eine leichtere Oxydation, da diese durch den geringeren Druck begünstigt wird. Die Vermeidung des bisherigen Expansionsbehällers hat auch noch den Vorteil, daß'eine Abkühlung der Gase durch Expansion und Wärmestrahlung vermieden und die Oxydation durch die höhere Temperatur begünstigt wird. Die Vorrichtung wird in der Nähe des Motors angeordnet und alle Leitungen gut isoliert.The device can also serve as a silencer. The sound attenuation is currently based known to a pressure reduction of the exhaust gases, which by the arrangement of an expansion room is achieved. In the present case, the they are closer together lined up and designed as a denser mesh or fabric, so that they on the one hand the gas pressures resist better and cause a pressure reduction due to the increased friction. These Pressure reduction not only ensures the avoidance of the extremely unpleasant noise, but also easier oxidation, as this is favored by the lower pressure. Avoiding the previous expansion tank also has the advantage that one Cooling of the gases by expansion and thermal radiation avoided and the oxidation is favored by the higher temperature. The device is placed near the engine arranged and all lines well insulated.

Die Verwendung einer in Fig. 4 veranschaulichten Vcrdünniingsvorrichtung ist nur erforderlich, wenn der' Motor eine große Umdrehungszahl und einen schlechten Kühler besitzt. In diesem Falle kann es vorkommen, daß das Schmieröl destilliert und zersetzt wird, so daß die brennbaren Stoffe im Auspuffgase no derart zunehmen, daß eine vollständige Oxydation ohne ' Verdünnung derselben nicht'■erreicht werden kann. Die Luftzufuhr kann durch einen Zentiifugahegiilator, der Umdrehungszahl des Motors entsprechend, geregelt werden.The use of a thinning device illustrated in FIG. 4 is only required if the engine has a high number of revolutions and a bad radiator. In this case, the lubricating oil may be distilled and decomposed, so that the flammable substances in the exhaust gases no increase to such an extent that complete oxidation without 'diluting the same not' ■ achieved can be. The air supply can be through a centrifugal heater, the number of revolutions of the motor accordingly.

Claims (2)

Patent-Anspruch!·::Patent claim! :: I. Verfahren zum Entfärben und Geruchlosmaclien der Verbrennungsgase von Verbrennungsmotoren, besonders bei Kraft- iao fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben vor ihrem Austritte durch Kupfer-I. Methods of decolorization and odorless maclien of the combustion gases from internal combustion engines, especially in the case of Kraft- iao vehicles, characterized in that they are replaced by copper oxytl oder andere Oxydationsmittel oxydiert ' werden. j.oxytl or other oxidizing agents oxidized ' will. j. 2.. Oxydationsniassc zur Ausführung des 1J Verfahrens gemäß Anspruch i, bestellend | aus einer auf Asbestfasern verteilten Mi- ί schung von Kupferoxyd, Kobaltoxyd und' I Calciumplumbat. ί2 .. Oxydationsniassc for carrying out the method 1 J i in accordance with claim ordering | from a mixture of copper oxide, cobalt oxide and calcium plumbate distributed on asbestos fibers. ί 3· Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch ι und 2, bestehend aus einem in den -Weg der Auspuffgase eingesetzten Behälter, der Siebe aus Kupferoxyd enthält, zwischen denen eine auf Asbestfasern verteilte Oxydationsmasse untergebracht ist. 3 · Device for carrying out the method according to claim 1 and 2, consisting of a container inserted in the path of the exhaust gases, which contains sieves made of copper oxide, between which an oxidizing compound distributed on asbestos fibers is accommodated. Hierzu 1 HInIt Zeichnungen.1 HInIt drawings. m.iN. nenntiCKi' in ι>κηm.iN. callsiCKi 'in ι> κη
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3279168A (en) * 1964-05-01 1966-10-18 Stephen G Gerlach Muffler and oxidizer means
DE1242052B (en) * 1958-07-29 1967-06-08 Wilfried Liphardt Post-combustion and filtering device for the exhaust gases from internal combustion engines
DE1300129B (en) * 1967-01-03 1969-07-31 Eugen W Dr Ing Exhaust afterburner for internal combustion engines

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