DE4220850C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von im wesentlichen festen Bestandteilen aus einem Abgasstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Ent­ fernen von im wesentlichen festen Bestandteilen, insbesondere Rußpartikeln, aus einem Abgasstrom eines Verbrennungsmotors durch Auswaschen der Partikel mittels einer Flüssigkeit, wo­ bei die Waschflüssigkeit von den festen Bestandteilen gerei­ nigt und in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf ge­ führt wird.

Ein derartiges Verfahren ist bereits aus der DE-OS 28 50 947 bekannt. Das Verfahren mit der dort beschriebenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Abgasstrom mittels einer feinverteilten, in einen Abgaswäscher einge­ sprühten Flüssigkeit von den festen Bestandteilen befreit wird, wobei die mit festen Bestandteilen angereicherte Flüs­ sigkeit durch eine innerhalb des geschlossenen Flüssigkeits- Kreislauf angeordnete Filtereinrichtung zum erneuten Gebrauch aufbereitet wird.

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß einerseits der Abscheidungsgrad verbesserungswürdig ist und andererseits daß bei Durchführung des Verfahrens ein kontinuierlicher Be­ trieb auf Grund des in regelmäßigen Abständen notwendigen Austausch der Filterelemente nicht möglich ist. Letztlich fallen bei diesem Verfahren daher auch ständig verschmutzte Filterelemente an, die auf teure Weise als Sondermüll ent­ sorgt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher zunächst ein Verfah­ ren zu schaffen, mit deren Hilfe eine kontinuierliche und hochwirksame Abgasreinigung möglich ist und bei der die aus dem Abgas entfernten Bestandteile in verwertbarer Form anfal­ len.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentlichen aus den Merkmalen des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 1 dadurch, daß das Abgas der Waschflüssigkeit in feinen Blasen zugeführt wird, daß die mit festen Bestandteilen angereicherte Flüssigkeit aus dem Waschbereich abgepumpt, bei gleichzeiti­ ger Kühlung des Abgasstromes verdampft und getrennt von den festen Bestandteilen kondensiert wird, und daß die festen Be­ standteile mittels der Energie des Abgasstromes getrocknet und mit Druckluft ausgeblasen werden.

Durch die Zuführung des Abgases in Form von kleinen und kleinsten Blasen in den Wäscher ergibt sich eine hervorra­ gende Durchmischung von Waschflüssigkeit und Partikel enthal­ tenden Gasblasen, so daß die Benetzung und Auswaschung eines sehr großen Partikelanteils möglich ist. Dadurch wird die Wirksamkeit der Abgasreinigung deutlich erhöht. Auf vorteil­ hafte Weise wird des weiteren die aus dem Abgaswäscher abge­ pumpte, mit festen Bestandteilen angereicherte, Flüssigkeit durch Nutzung des Wärmeinhaltes der ungereinigten Abgase ver­ dampft. Nach der Verdampfung werden die festen Bestandteile, in der Hauptsache Ruß, getrocknet, so daß dieser auf einfache Weise ausgeblasen und vom Flüssigkeitskreislauf getrennt ge­ sammelt werden kann. Der getrocknete Ruß muß jedoch keines­ falls - wie beim Stand der Technik - als Sondermüll entsorgt werden, sondern kann z. B. in der Reifenindustrie einer er­ neuten Verwertung zugeführt werden. Darüber hinaus führt die Nutzung des Wärmeinhaltes der ungereinigten Abgase zur Ver­ dampfung und Trocknung zu einer für die Einleitung in den Ab­ gaswäscher erforderlichen, deutlich niedrigeren Temperatur der Abgase.

Die Lösung der oben genannten Aufgabe ergibt sich des weiteren auch dadurch, daß das Abgas auf einer in Richtung zur Mitte des Abgaswäschers gekrümmten Bewegungsbahn in den­ selben geführt wird, als schmaler Strahl auf die Oberfläche der Waschflüssigkeit prallt und in diese eindringt, so daß eine Mischung aus Abgas und einem Teil der Flüssigkeit ent­ steht, die eine rotierende Bewegung vollzieht, daß die mit festen Bestandteilen angereicherte Flüssigkeit aus dem Wasch­ bereich abgepumpt, bei gleichzeitiger Kühlung des Abgasstro­ mes verdampft und getrennt von den festen Bestandteilen kondensiert wird, und daß die festen Bestandteile mittels der Energie des Abgasstromes getrocknet und mit Druckluft ausge­ blasen werden.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung prallen die in einem schmalen Strahl in den Abgaswäscher geführten Abgase direkt auf die Oberfläche der Waschflüssigkeit, dringen in diese ein und es ergibt sich ebenfalls eine hervorragende Durchmischung der Waschflüssigkeit mit kleinen und kleinsten Gasbläschen, so daß die festen Bestandteile der Abgase zum größten Teil benetzt und ausgewaschen werden. Durch die Rotation der Ab­ gas-/Flüssigkeitsmischung wird des weiteren der Auswaschpro­ zeß weiter verbessert, da die aufgrund der rotierenden Bewe­ gung hochgeschleuderten Flüssigkeitstropfen auf die in den Abgaswäscher eintretenden ungereinigten Abgase niederregnen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Abgas­ reinigungsverfahrens gemäß Anspruch 1 mit einem Ab­ gaswäscher, eine Einrichtung zum Abzug der mit festen Be­ standteilen angereichterten Flüssigkeit aus dem Abgaswäscher und einer Vorrichtung, in der die festen Bestandteile und die Flüssigkeit getrennt werden.

Aufgabe dieses Teils der Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung zur Ausübung des obengenannten Verfahrens zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentlichen aus den Merkmalen des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 3, nachdem der Abgaswäscher ein Abgas-Austrittsrohr mit minde­ stens einem unterhalb des Flüssigkeitsniveaus verlaufenden Rohrabschnitt aufweist, welcher mit einer Vielzahl von Boh­ rungen versehen ist, daß in bezug auf den Flüssgkeitskreis­ lauf dem Abgaswäscher mindestens ein Verdampfer nachgeordnet ist, der die Flüssigkeit verdampft sowie die festen Bestand­ teile trocknet, daß zwischen Verdampfer und dem Abgaswäscher ein gekühlter Vorratsbehälter angeordnet ist, in dem die Flüssigkeit kondensiert und daß am Verdampfer eine Ausblas­ vorrichtung vorhanden ist, die die getrockneten Bestandteile in einen Auffangbehälter transportiert.

In dieser Vorrichtung wird das ungereinigte Abgas auf vorteilhafte Weise durch eine Vielzahl von kleinen Bohrungen des unterhalb des Flüssigkeitsniveaus liegenden Rohrab­ schnitts in die Waschflüssigkeit abgegeben, so daß diese mit einer großen Anzahl von kleinen und kleinsten Gasbläschen versetzt wird. Diese Art der Einleitung des Abgases in den Abgaswäscher ermöglicht es, einen hohen Anteil der festen Partikel mit Waschflüssigkeit zu benetzen und auszuwaschen. Im Bodenbereich des Abgaswäschers wird dann die mit festen Bestandteilen angereicherte Waschflüssigkeit abgepumpt. Darüber hinaus findet in dem, dem Abgaswäscher nachgeordneten Verdampfer nicht nur eine Rückgewinnung der Reinigungsflüs­ sigkeit und eine Trennung bzw. Trocknung der festen Bestand­ teile statt, sondern mit Hilfe des Verdampfers wird außerdem auch der ungereinigte Abgasstrom auf eine Temperatur herun­ tergekühlt, die in der Regel das Einleiten der ungereinigten Abgase in den Abgaswäscher ermöglicht. Der durch Abgas-Ab­ wärme betriebene Verdampfer ermöglicht es also, die Wasch­ flüssigkeit in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf ständig wieder aufzubereiten und zum anderen die herausgewa­ schenen festen Bestandteile in einen verwertbaren Zustand zu bringen.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Vorrich­ tung zur Durchführung eines Abgasreinigungsverfahrens gemäß Anspruch 2 mit einem Abgaswäscher, einer Einrichtung zum Abzug der mit festen Bestandteilen angereicherten Flüssigkeit aus dem Abgaswäscher und einer Vorrichtung, in der die festen Be­ standteile und die Flüssigkeit getrennt werden.

Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung nach dem obengenannten Verfahren zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich im wesentlichen dadurch, daß der Abgaswäscher eine schmale, im wesentlichen die Breite des Abgaswäschers einnehmende, in Richtung zur Mitte des Abgaswäschers gekrümmt verlaufende Düse aufweist, die geringfügig oberhalb des Flüssigkeitsniveaus endet, und daß der Düse beabstandet gegenüberliegend ein kreisförmiges, vom Bereich oberhalb der Düsenöffnung bis in das Flüssig­ keitsbad reichendes Leitblech angeordnet ist, durch das der auf einer Kreisbahn austretende Abgasstrom sowie die mitge­ rissenen Flüssigkeitsteilchen in Rotation versetzbar sind, und daß in bezug auf den Flüssigkeitskreislauf dem Abgaswä­ scher mindestens ein Verdampfer nachgeordnet ist, der die Flüssigkeit verdampft sowie die festen Bestandteile trocknet, daß zwischen Verdampfer und dem Abgaswäscher ein gekühlter Vorratsbehälter angeordnet ist, in dem die Flüssigkeit kon­ densiert, und daß am Verdampfer eine Ausblaßvorrichtung vor­ handen ist, die die getrockneten Bestandteile in einen Auf­ fangbehälter transportiert.

Diese Vorrichtung ermöglicht durch die spezielle Einlei­ tung der Abgase auf einer gekrümmten Bewegungsbahn und in einem dünnen, die gesamte Breite des Abgaswäschers ausmachen­ den Strahl, wiederum eine hervorragende Durchmischung der Waschflüssigkeit mit kleinen bzw. kleinsten Abgasbläschen. Darüber hinaus wird das Abgas sowie die zum Teil mitgerissene Waschflüssigkeit bereits durch die besondere Form der Düse in Rotation versetzt, wobei das im Abgaswäscher zusätzlich ange­ ordnete halbkreisförmige Leitblech diese Rotation verstärkt. Durch die besondere Form der Abgasdüse werden zunächst die, insbesondere schweren, Partikel im Abgasstrom nach außen ver­ lagert, so daß diese bei Austritt des Abgases sofort in Kon­ takt mit der Waschflüssigkeit gelangen und ausgewaschen wer­ den. Darüber hinaus wird der Abgasstrom einschließlich der insbesondere leichteren, festen Bestandteile sowie der mitge­ rissenen Flüssigkeitstropfen durch das Leitblech in den Be­ reich oberhalb der Düsenöffnung geführt, wo das Leitblech endet und die Flüssigkeitstropfen dann auf das aus der Düsen- Austrittsöffnung austretende Abgas herabregnen. Dies hat den vorteilhaften Effekt, daß bereits kurz nach dem Austritt der Abgase aus der Düse insbesondere ein Teil der leichteren Par­ tikel aus dem Abgasstrom ausgewaschen werden. Insgesamt er­ gibt diese Art des Abgaswäschers aufgrund der hohen Durchmi­ schung von Abgas und Flüssigkeit eine sehr gute Auswaschung der festen Bestandteile.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung zweier erfindungsgemäßer Vorrichtungen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Vor­ richtung zur Abgasreinigung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Vor­ richtung zur Abgasreinigung und

Fig. 3 eine Detailzeichnung eines Steigrohres.

In den Zeichnungen ist die Vorrichtung zur Abgasreini­ gung insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.

Die Vorrichtung 10 weist einen aus einer Rohrleitung be­ stehenden Flüssigkeitskreislauf 11 und eine Abgasleitung 12 auf. Im Flüssigkeitskreislauf 11 ist in Strömungsrichtung ein Abgaswäscher 13, eine Pumpe 14, ein Verdampfer 15 sowie ein gekühlter Vorratsbehälter 16 angeordnet.

Die vom nicht dargestellten Motor kommende Abgaslei­ tung 12 ist im Bereich des Abgaskrümmers 17 in den Verdampfer 15 integriert und weist zwischen dem Abgaskrümmer 17 und ei­ ner Abgas-Eintrittsöffnung 18 des Abgaswäschers 13 einen Wär­ metauscher 19 auf.

Die ungereinigten Abgase durchströmen zunächst entspre­ chend der Pfeile A den Bereich des Abgaskrümmers 17, wobei ein Teil des Energieinhaltes der Abgase an den Verdampfer 15 bzw. die dort vorhandene Waschflüssigkeit F abgegeben wird. Danach werden die Abgase im Wärmetauscher 19, dessen Kühl­ rohre aus Rippenrohren, Rohrbündel, Wärmetauschern oder ge­ eigneten Strangpreßprofilen bestehen können, auf eine Tempe­ ratur abgekühlt, die es ermöglicht, die Abgase in den nachge­ ordneten Abgaswäscher 13 einzuleiten. Grundsätzlich ist es jedoch denkbar, daß die Abgase auch ein zusätzliches Kühlsy­ stem durchströmen.

Der Abgaswäscher 13 besteht aus einem Gehäuse 23, wel­ ches zum Teil mit der Waschflüssigkeit F gefüllt ist. Das Ge­ häuse 23 weist einen Deckel 24, der mit einer Reingas-Aus­ trittsöffnung 20 versehen ist, und eine Seitenwand 25 mit ei­ ner Abgas-Eintrittsöffnung 18 für die Abgasleitung 12 auf. An die Reingas-Austrittsöffnung 20 ist ein Steigrohr 21 ange­ schlossen, über welches die Reingase an die Umgebung abgege­ ben werden. Die Abgasleitung 12 wird nach Durchtritt durch die Seitenwand 25 parallel zur derselben senkrecht bis unter ein Flüssigkeitsniveau 26 der Waschflüssigkeit F geführt. Dann schließt sich ein 90°-Krümmer 44 an, der in einen hori­ zontal unterhalb des Flüssigkeitsniveaus 26 verlaufenden Rohrabschnitt 27 übergeht. Dieser Rohrabschnitt 27 weist in seinen Wandungen eine Vielzahl von Bohrungen 28 mit einen Durchmesser von 1-5 mm auf, wohingegen der Endbereich 29 des Rohrabschnittes 27 vollständig verschlossen ist. Seitlich und oberhalb ist der horizontale Rohrabschnitt 27 von einer ge­ häuseartigen, mit Durchbrechungen 31 versehenen, Abschirmung 30 umgeben, die z. B. aus Lochblechmatten hergestellt wird.

Das mittels der Rohrleitung 12 an den Abgaswäscher 13 herangeführte Abgas wird durch die Abgasleitung 12 bis in den horizontalen Rohrabschnitt 27 geführt und durch die Vielzahl von kleinen und kleinsten Bohrungen 28 an die den Rohrab­ schnitt 27 umgebende Waschflüssigkeit F abgegeben. Die mit den Gasbläschen austretenden festen Bestandteile können dabei zum größten Teil von der Waschflüssigkeit F benetzt und aus­ gewaschen werden. Während des Betriebs setzt sich daher eine zunehmende Anzahl der aus dem Gas ausgewaschenen festen Be­ standteile im Bereich unterhalb des horizonalen Rohrab­ schnitts 27 am Boden des Abgaswäschers 13 ab. Mit Hilfe der Pumpvorrichtung 14 kann jedoch kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit die Waschflüssigkeit F am Boden abgezogen werden. Da das Abgas über die Abgasleitung 12 mit relativ hohem Druck und großem Volumenstrom in den Abgaswäscher geleitet wird, kommt es oberhalb und seitlich des Rohrabschnitts 27 durch die austretenden Abgasblasen zu einer sehr turbulenten Strö­ mung. Damit ein Austritt von Waschflüssigkeit F mit dem Rein­ gas auf jeden Fall vermieden wird, ist der Bereich um den Rohrabschnitt 27 herum durch eine mit Durchbrechung 31 verse­ hene Abschirmung 30 umgeben. Mit Hilfe dieser Abschirmung 30 wird im wesentlichen verhindert, daß Waschflüssigkeit F in den Bereich der Reingas-Austrittsöffnung 20 gerät, wohingegen die gasförmigen Bestandteile die Abschirmung 30 mühelos durchqueren können.

Denkbar wäre es allerdings auch, zwischen dem Rohrabschnitt 27 und der Abschirmung 30 zusätzlich ein Gittergeflecht - z. B. aus Kunststoff - mit sehr geringer Maschenweite anzu­ ordnen, welches zum einen die turbulente Strömung weiter be­ ruhigen und zum anderen zu einer Verringerung der Größe der Gasbläschen führen würde.

Die gereinigten Abgase passieren die Reingas-Austrittsöffnung 20 und gelangen in das in Fig. 3 dargestellte Steigrohr 21. Das aus Aluminium bestehende, einen großen Durchmesser auf­ weisende Steigrohr 21 dient zur Entfeuchtung der Reingase. Im unteren Abschnitt des Steigrohrs 21, naheliegend der Reingas- Austrittsöffnung 20 ist ein feststehender Windflügel 32 ange­ ordnet, der die Reingasströmung in Rotation versetzt. Diese Rotation soll die Reingase in Wandberührung mit dem Alumini­ umrohr bringen und zu einem Wärmeaustausch des Gasstromes mit der Umgebung führen. Dabei werden kondensierte Flüssig­ keitströpfchen in an der Wandung des Steigrohrs 21 angeordne­ ten Rinnen 34 zum Abgaswäscher 13 zurückgeführt. Zur Verbes­ serung des Wärmeaustausches sowie der Auskondensierung der Flüssigkeitströpfchen sind darüber hinaus oberhalb des fest­ stehenden Windflügels 32 in den Strömungsquerschnitt ragende, leicht ansteigende Kondensationsbleche 33 mit integrierten Flüssigkeits-Ablaufrinnen 34 angeordnet. Letztlich ist ober­ halb der Kondensationsbleche 33 noch ein Tropfenabscheider 35 vorhanden, der mitgerissene Flüssigkeitstropfen am Austritt hindern soll.

Das Steigrohr 21 ist insgesamt auch eine Voraussetzung dafür, daß der Flüssigkeitskreislauf 11 im wesentlichen ge­ schlossen ist, weil die Flüssigkeitsverluste aufgrund des Reingas-Austritts in die Umgebung gering gehalten werden kön­ nen. Die trotzdem auftretenden Flüssigkeitsverluste werden jedoch auf jeden Fall durch die mit den ungereinigten Abgasen dem System zugeführte Feuchtigkeit ausgeglichen.

Die von der Pumpvorrichtung 14 abgezogene, mit festen Bestandteilen angereicherte Waschflüssigkeit F wird dann in den Verdampfer 15 gepumt. Aus Vereinfachungsgründen ist in Fig. 1 nur ein Verdampfer 15 dargestellt, jedoch weist die bevorzugte Ausführungsform zwei in Reihe geschaltete Verdamp­ fer auf, die abwechselnd mit der Flüssigkeit F beschickt wer­ den. Dadurch ist die kontinuierliche Verdampfung der Wasch­ flüssigkeit F bzw. Kühlung des Abgasstromes gesichert. Nach der Füllung eines Verdampfers 15 wird die Flüssigkeit F mit Hilfe der im Abgasstrom vorhandenen Energie nach und nach er­ hitzt und anschließend verdampft. Letztendlich werden auch die festen Bestandteile getrocknet. Nach dem Trocknungsprozeß können die festen Bestandteile - in der Hauptsache Ruß - mit Hilfe einer nicht dargestellten Ausblasvorrichtung aus dem Verdampfer 15 entfernt und in einem ebenfalls nicht darge­ stellten Auffangbehälter deponiert werden. Dieser Auffangbe­ hälter ist so dimensioniert, daß er nur in größeren Zeitin­ tervallen - ohne notwendige Betriebsunterbrechung - auszu­ wechseln ist.

Der im Verdampfer 15 entstehende Wasserdampf wird statt dessen über ein Steigrohr in den gekühlten Vorratsbehälter 16 geleitet, in dem es zur Kondensation des Wasserdampfes kommt. Der Vorratsbehälter 16 muß kein eigenes Kühlsystem aufweisen, sondern ist fahrtwindgekühlt. Die dort gesammelte, gereinigte Flüssigkeit kann nun je nach Bedarf über ein Ventil gesteuert an den Abgaswäscher 13 abgegeben werden.

Die Vorrichtung 10 beinhaltet darüber hinaus eine Steue­ rung 36 sowie Steuerleitungen 46, mit deren Hilfe die Pumpe 14, wie auch die Ventile 37 gesteuert werden können. Darüber hinaus werden über entsprechende, nicht dargestellte, Senso­ ren ständig die Flüssigkeitsstände im Abgaswäscher 13, in dem oder in den Verdampfern 15 sowie im Vorratsbehälter 16 kon­ trolliert. Falls ein Mindestflüssigkeitsstand unterschritten wird oder ein maximaler Flüssigkeitsstand überschritten wird, werden mit Hilfe der Steuerung 36 die entsprechenden Maßnah­ men automatisch eingeleitet.

Die in Fig. 2 dargestellte weitere Ausführungsform der Vorrichtung weist, was die Verfahrensschritte insgesamt ange­ hen, keinerlei Unterschiede zu der ersten Ausführungsform auf, wohingegen der Abgaswäscher 13 als solcher unterschied­ lich aufgebaut ist. Bei diesem Abgaswäscher 13 ist nämlich im Bereich der Abgas-Eintrittsöffnung 18 an der Seitenwand 25 eine schmale, im wesentlichen die Breite des Abgaswäschers 13 einnehmende, in Richtung zur Mitte des Abgaswäschers 13 ge­ krümmt verlaufende Düse 38 vorhanden, die geringfügig ober­ halb des Flüssigkeitsniveaus 26 endet. Des weiteren ist der Düsenaustrittsöffnung 39 in etwa gegenüberliegend ein kreis­ förmiges, ebenfalls die Breite des Abgaswäschers 13 ausma­ chendes Leitblech 40 angeordnet, dessen unterhalb des Flüs­ sigkeitsniveaus 26 befindlicher Abschnitt als Lochblech 45 ausgebildet ist. Im Bereich zwischen dem Leitblech 40 und der Reingas-Austrittsöffnung 20 ist darüber hinaus ein geringfü­ gig oberhalb des Flüssigkeitsniveaus 26 endendes Gasführungs­ blech 42 am Deckel 24 sowie an den Seitenwänden des Abgaswä­ schers 13 angeordnet. Die auf einer gekrümmten Bahn in den Innenraum des Abgaswäschers 13 geleiteten Abgase prallen zunächst auf die Waschflüssigkeit F auf, wobei sich eine in­ tensive Durchmischung ergibt. Durch das Leitblech 40 wird darüber hinaus die Rotation des Abgas-Flüssigkeitsgemisches so verstärkt, daß dieses an der Innenseite des Leitblechs 40 entlang nach oben geführt wird. Im Bereich des Endabschnittes 43 des Leitbleches, oberhalb der Düsen-Austrittsöffnung 39 ergibt sich dann eine gewisse Trennung der Gas- und Flüssig­ keitsbestandteile dadurch, daß die Flüssigkeitstropfen ein­ schließlich der in ihr gebundenen festen Bestandteile auf­ grund der Schwerkraft nach unten fallen, während sich das von den festen Bestandteilen weitgehend befreite Reingas in Rich­ tung des Pfeiles R zur Reingas-Austrittsöffnung 20 bewegt. Die herabstürzenden Wassertröpfchen regnen, bedingt durch die besondere Form des Leitbleches 40, von oben her auf die aus der Düsen-Austrittsöffnung 39 austretenden Abgase nieder. Aufgrund dieses kaskadenartigen Strömungsverlaufs einer Teil­ menge der Waschflüssigkeit F wird ein Teil der festen Be­ standteile direkt nach dem Austritt aus der Düse aus dem Ab­ gas ausgewaschen.

Die Behandlung des Reingases, wie auch der abgepumpten, mit festen Bestandteilen angereicherten Flüssigkeit, ge­ schieht dann auf die selbe Weise wie in der zuvor geschilder­ ten Vorrichtung.

Claims (23)

1. Verfahren zum Entfernen von im wesentlichen festen Bestandteilen, insbesondere Rußpartikeln, aus einem Abgas­ strom eines Verbrennungsmotors durch Auswaschen der Partikel mittels einer Flüssigkeit, wobei die Waschflüssigkeit von den festen Bestandteilen gereinigt und in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas der Waschflüssigkeit in feinen Blasen zugeführt wird, daß die mit festen Bestandteilen angereicherte Flüssig­ keit aus dem Waschbereich abgepumpt, bei gleichzeitiger Küh­ lung des Abgasstromes verdampft und getrennt von den festen Bestandteilen kondensiert wird, und daß die festen Bestand­ teile mittels der Energie des Abgasstromes getrocknet und mit Druckluft ausgeblasen werden.

2. Verfahren zum Entfernen von im wesentlichen festen Bestandteilen, insbesondere Rußpartikeln, aus einem Abgas­ strom eines Verbrennungsmotors durch Auswaschen der Partikel mittels einer Flüssigkeit, wobei die Waschflüssigkeit von den festen Bestandteilen gereinigt und in einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas auf einer in Richtung zur Mitte des Abgaswä­ schers gekrümmten Bewegungsbahn in den denselben geführt wird, als schmaler Strahl auf die Oberfläche der Waschflüs­ sigkeit prallt und in diese eindringt, so daß eine Mischung aus Abgas und einem Teil der Flüssigkeit entsteht, die eine rotierende Bewegung vollzieht, daß die mit festen Bestandtei­ len angereicherte Flüssigkeit aus dem Waschbereich abgepumpt, bei gleichzeitiger Kühlung des Abgasstromes verdampft und ge­ trennt von den festen Bestandteilen kondensiert wird, und daß die festen Bestandteile mittels der Energie des Abgasstromes getrocknet und mit Druckluft ausgeblasen werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit einem Abgaswäscher, einer Einrichtung zum Abzug der mit fe­ sten Beständteilen angereicherten Flüssigkeit aus dem Abgas­ wäscher und einer Vorrichtung, in der die festen Bestandteile und die Flüssigkeit getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaswäscher (13) ein Abgas-Austrittsrohr mit minde­ stens einem unterhalb des Flüssigkeitsniveau (26) verlaufen­ den Rohrabschnitt (27) aufweist, welcher mit einer Vielzahl von Bohrungen (28) versehen ist, daß in Bezug auf den Flüs­ sigkeitskreislauf (11) dem Abgaswäscher (13) mindestens ein Verdampfer (15) nachgeordnet ist, der die Flüssigkeit (F) verdampft sowie die festen Bestandteile trocknet, daß zwi­ schen Verdampfer (15) und dem Abgaswäscher (13) ein gekühlter Vorratsbehälter (16) angeordnet ist, in dem die Flüssigkeit (F) kondensiert und daß am Verdampfer (15) eine Ausblasvor­ richtung vorhanden ist, die die getrockneten Bestandteile in einen Auffangbehälter transportiert.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2, mit einem Abgaswäscher, einer Einrichtung zum Abzug der mit fe­ sten Bestandteilen angereicherten Flüssigkeit aus dem Abgas­ wäscher und einer Vorrichtung, in der die festen Bestandteile und die Flüssigkeit getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaswäscher (13) eine schmale, im wesentlichen die Breite des Abgaswäschers (13) einnehmende, in Richtung zur Mitte des Abgaswäschers (13) gekrümmt verlaufende Düse (38) aufweist, die geringfügig oberhalb des Flüssigkeitsniveaus (26) endet, und daß der Düse (38) beabstandet gegenüberlie­ gend ein kreisförmiges, vom Bereich oberhalb der Düsen-Aus­ trittsöffnung (39) bis in das Flüssigkeitsbad reichendes Leitblech (40) angeordnet ist, durch das der auf einer Kreis­ bahn austretende Abgasstrom sowie die mitgerissenen Flüssig­ keitsteilchen in Rotation versetzbar sind, und daß in bezug auf den Flüssigkeitskreislauf (11) dem Abgaswäscher (13) min­ destens ein Verdampfer (15) nachgeordnet ist, der die Flüs­ sigkeit (F) verdampft sowie die festen Bestandteile trocknet, daß zwischen Verdampfer (15) und dem Abgaswäscher (13) ein gekühlter Vorratsbehälter (16) angeordnet ist, in dem die Flüssigkeit (F) kondensiert und daß am Verdampfer (15) eine Ausblasvorrichtung vorhanden ist, die die getrockneten Be­ standteile in einen Auffangbehälter transportiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrungsdurchmesser oder die Anzahl, der auf dem Rohrumfang verteilten Bohrungen (28) in Richtung zum Rohrendbereich (29) zunehmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (28) einen Durchmesser von 1-5 mm aufwei­ sen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bereich des unterhalb des Flüssigkeitsnive­ aus (26) verlaufenden Rohrabschnitts (27) seitlich und ober­ halb von einer gehäuseartigen, mit Durchbrechungen (31) ver­ sehenen Abschirmung (30) umgeben ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abschirmung (30) aus Lochblechmatten gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Rohrabschnitt (27) und der Ab­ schirmung (30) ein nach Art eines Fliegengitters ausgebilde­ tes Gittergeflecht mit sehr geringer Maschenweite angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Leitblech (40) unterhalb des Flüssigkeits­ niveaus (26) als Lochblech (45) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Leitblech (40) im Bereich oberhalb der Dü­ sen-Austrittsöffnung (39) endet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen einer Reingas-Austrittsöffnung (20) und dem Leitblech (40) ein geringfügig oberhalb des Flüssigkeits­ niveaus (26) endendes Gasführungsblech (42) am Deckel (24) sowie den Seitenwänden (25) des Gaswäschers (13) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung des Flüssig­ keitsgehalts des Reingases in der Reingas-Austrittsöffnung (20) ein Steigrohr (21) angeordnet ist, durch welches die vom Gas­ strom mitgerissene bzw. auskondensierte Flüssigkeit (F) in den Abgaswäscher (13) zurückgeleitet wird.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstand im Abgaswä­ scher (13) über eine im Flüssigkeitskreislauf (11) inte­ grierte Pumpvorrichtung (14) automatisch steuerbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (15) aus zwei im Wechsel beaufschlagten Kammern ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (15) im Bereich des Abgaskrümmers (17) integriert ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Ausblasvorrichtung verbundene Auffangbehälter auswechselbar angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die gereinigte Flüssigkeit (F) aufnehmende Vorratsbehälter (16) mittels des Fahrtwindes kühlbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die ungereinigten Abgase transportierende Abgasrohr (12) im Bereich zwischen Verdamp­ fer (15) und Abgaswäscher (13) zumindest abschnittsweise als Kühlrohr ausgebildet ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlrohr Rip­ penrohre Verwendung finden.

21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der ungereinigten Abgase durch ein dem Abgaswäscher (13) zusätzlich vorgeschal­ tetes Kühlsystem herabsetzbar ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Waschflüssigkeit (F) Wasser oder Wasseremulsionen Verwendung finden.

23. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (14), das jeweilige Flüssigkeitsniveau (26) im Abgaswäscher (13), im Verdampfer (15) und im Vorratsbehälter (16) sowie die Ventile (37) mit­ tels einer zentralen Steuerung (36) automatisch regelbar sind.