Diesel Particle Filter with Diesel Stand-still Combustion Chamber

Hier sehen Sie den Stillstandbrenner in Aktion.

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PHYSITRON DPX Dieselpartikelfilter mit katalytischer Oxidation.

Mit der Maus können Sie den Dieselpartikelfilter drehen.

Der DPX-Filter ist eine patentierte Technologie und ein eingetragenes Warenzeichen der Engelhard Corp. USA.

Funktionsprinzip und Technik

Das Funktionsprinzip eines „Wall flow“ Partikelfilters ist (Bild 1) am Beispiel eines Keramik-Monolithen mit wechselseitig verschlossenen Kanälen dargestellt.

  Bild 1: „Wall flow“ Prinzip  

Das einströmende Rohabgas wird gezwungen, durch die porösen Wände des Eingangskanals

hindurch in einen benachbarten Kanal (Ausgangskanal) zu strömen, der in den Abgasstrang mündet. Die Partikel selbst lagern sich an der Oberfläche der Kanäle und innerhalb der porösen Wände ab.

  Bild 2: 100 cpsi Cordierit-Filterstruktur

Der Engelhard DPX^TM -Dieselpartikelfilter ist ein katalytisch beschichteter Filter aus Cordierit (Bild 2), der von dem PHYSITRON-Technologiepartner Engelhard/BASF unter der Warenbezeichnung DPX hergestellt wird. Hierdurch wird eine Senkung der Ruß-Oxidationstemperatur von 600°C auf ca. 250°C herbeigeführt. Die Filter basieren auf einer monolithischen Keramikwabe, die mit einem patentierten Coating aus Edelmetallen und Seltenen Erden versehen ist.

Der Dieselruß kann anstatt mit Sauerstoff auch mit Stickstoffdioxid (NO₂) in Gegenwart eines Katalysators verbrannt werden. Dieser Verbrennungsvorgang läuft schon ab etwa 230° C ab, damit wird die Grenze der Filterregeneration noch weiter nach unten verschoben. Allerdings muss der “Brennstoff” NO₂ im Abgasstrom durch Oxidation von NO erst erzeugt werden. Bei unserer Regenerationsstrategie (Bild 3), geschieht das in einem Oxidationskatalysator, der dem Filter vorgeschaltet ist. Im Dieselpartikelfilter kehrt sich der Vorgang um (das NO₂ reagiert mit dem Ruß), wobei der im Dieselpartikelfilter eingelagerte Ruß kontinuierlich abgebrannt wird. Daher der Name „Continuous Regeneration Trap“ (CRT), also ein sich kontinuierlich regenerierender Filter. Dieser Effekt wird auch als passive Regeneration bezeichnet.

Die DPX-Dieselpartikelfilter mit BASF Technologie (ehemals Engelhard) sind von Abgastemperatur und Einsatzbedingungen der Maschine abhängig. Ein geeignetes Einsatzprofil, d.h. ein Abgastemperaturfenster von 250°C > 50% der Betriebszeit bei DPX-1 (ohne Vorfilter) oder 230°C > 35% Betriebszeit bei DPX-2 (mit Vorfilterfilter) muss erreicht werden, um die sichere und vollständige Oxidation des Rußes zu gewährleisten.

Schematische Darstellung - Dieselpartikelfilter DPX-2 mit Vorfilter

Vorteile

• rein passives Dieselpartikelfilter-System ohne Bedienaufwand
• selbstständige Regeneration ab 230°C
• große Einsatzbreite
• einfache Regeneration im Fahrbetrieb,
• sehr gute Filter-Eigenschaften

Einsatz

• geeignet für alle Maschinen ab 18kW bis 500kW
• setzt schwefelfreien Kraftstoff voraus
• Voraussetzung für das Funktionieren sind ein bestimmtes Temperaturfenster zwischen 230°C und 450°C sowie ein bestimmtes Mengenverhältnis von NO₂ gegenüber Kohlenstoff (12:1). Im Gegensatz zur aktiven Regeneration benötigt die Reaktion keine zusätzliche Energie

Spezielles

• VERT geprüft und zertifiziert
• Anforderung nach TRGS554 in Deutschland erfüllt
• geprüft durch das Schweizerische Bundesamt für Umwelt BAFU und durch die Suva für die Nachrüstung von Dieselmotoren empfohlen

(Bild VERT-Zertifikat)

Forschung und Entwicklung

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