DE102006000401A1 - Exhaust gas cleaning device for reducing nitrogen oxides in a vehicle engine exhaust gas comprises an exhaust gas passage, a nitrogen oxide cleaning and a reducing agent delivery unit - Google Patents

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Abstract

Exhaust gas cleaning device comprises an exhaust gas passage (31, 32, 33) through which exhaust gas passes from an engine (60), a nitrogen oxide cleaning catalyst (40) arranged in a part of the exhaust gas passage and a reducing agent delivery unit (10) for adding a reducing agent into an exhaust gas passage. An independent claim is also included for an exhaust gas cleaning method using the above cleaning device. Preferred Features: The reducing agent delivery unit uses exhaust gas heat as the heat for removing components having high reduction capability from a mixture consisting of a fuel for the engine. A unit (20) introduces the mixture from a mixture tank (50) to the reducing agent removal device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Geräte und Verfahren zum Reinigen (Reduzieren) von Stickoxiden in einem Abgas, das von einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs oder dergleichen ausgelassen wird.The The invention relates to devices and method for purifying (reducing) nitrogen oxides in one Exhaust gas from an internal combustion engine of a vehicle or the like is omitted.

Eine Dieselmaschine oder eine Benzinmaschine mit magerer Verbrennung erreicht eine verbesserte Kraftstoffsparsamkeit, weil Kraftstoff in einer sauerstoffreichen Atmosphäre verbrannt wird. Anders gesagt kann die Emissionsmenge von CO2 reduziert werden. Jedoch hat ein Abgas von der Dieselmaschine oder der Brennkraftmaschine mit magerer Verbrennung nachteilhafter Weise eine relativ große Menge an Stickoxiden.A lean-burn diesel engine or gasoline engine achieves improved fuel economy because fuel is burned in an oxygen-rich atmosphere. In other words, the emission amount of CO 2 can be reduced. However, an exhaust gas from the diesel engine or the lean burn engine disadvantageously has a relatively large amount of nitrogen oxides.

Die JP 2004-27881 A offenbart ein Reinigungsverfahren zum Reinigen (Reduzieren) der Stickoxide, bei dem dem Abgas eine kleine Menge von Kohlenwasserstoff (HC) derart zugeführt wird, dass das Abgas, das als ein fettes Gas dient, zusammen mit den Stickoxiden einem Katalysator zum Reinigen (Reduzieren) von Stickoxiden zugeführt wird. Dann wird das Abgas reduziert und gereinigt.The JP 2004-27881 A discloses a cleaning method for cleaning (reducing) the nitrogen oxides, in which the exhaust gas is a small amount of hydrocarbon (HC) fed in such a way is that the exhaust gas, which serves as a rich gas, along with the nitrogen oxides a catalyst for cleaning (reducing) of Fed nitrogen oxides becomes. Then the exhaust gas is reduced and cleaned.

Hier dient ein Kraftstoff für die Dieselmaschine und dergleichen als eine Quelle des HC. Der Kraftstoff für die Dieselmaschine ist im Allgemeinen ein Leichtöl und es wurde bekannt, dass Leichtöl verschiedene HCs aufweist, wie beispielsweise ein HC, das die Stickoxide effektiv reduziert (eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit; beispielsweise n-Paraffin), und ein HC, das eine geringere Reduktionsleistungsfähigkeit aufweist. Die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und andere Komponenten haben verschiedene Reduktions-/Reinigungsfähigkeiten zum Reduzieren/Reinigen der Stickoxide. Daher, wenn eine Komponente mit einer niedrigen Reduktionsfähigkeit verwendet wird, kann deren Aufbringmenge erhöht werden. Dies kann nachteilhafter Weise zu einer Verminderung der Kraftstoffsparsamkeit führen. Ebenso gibt es einen Bedarf, ein Gerät zum Abtrennen der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit in dem Kraftstoff, wie beispielsweise das Leichtöl, zu vereinfachen.Here serves a fuel for the diesel engine and the like as a source of HC. The fuel for the Diesel engine is generally a light oil and it has been known that light oil has different HCs, such as an HC, the nitrogen oxides effectively reduced (a component with high reducing ability; for example, n-paraffin), and an HC which has a lower reduction performance having. The component with high reducing ability and other components have various reduction / purification abilities for reducing / purifying the nitrogen oxides. Therefore, if a component with a low reducing capability is used, the application rate can be increased. This can disadvantageously lead to a reduction in fuel economy. As well There is a need to have a device for Separating the component with high reducing ability in the fuel, such as light oil, to simplify.

Die Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Nachteile gemacht. Somit ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Gerät und ein Verfahren zum Reinigen eines Abgases vorzusehen, wobei das Gerät und das Verfahren eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit bei Kohlenwasserstoffen eines Kraftstoffs abtrennen und die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit dem Abgas zuführen.The The invention was made in view of the above disadvantages. Thus, it is an object of the invention to provide an apparatus and method for cleaning to provide an exhaust gas, wherein the device and the method, a component with high reducing ability at hydrocarbons of a fuel and the component with high reducing ability to the exhaust gas.

Um das Ziel der Erfindung zu erreichen, ist ein Abgasreinigungsgerät vorgesehen, das einen Abgasdurchgang, einen Stickoxidreinigungskatalysator und eine Reduktionsmittelzugabeeinrichtung aufweist. Ein Abgas einer Brennkraftmaschine strömt durch den Abgasdurchgang. Der Stickoxidreinigungskatalysator liegt in einem Teil des Abgasdurchgangs, wobei der Stickoxidreinigungskatalysator Stickoxide in dem Abgas mittels einem Reduktionsmittel reinigt. Die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung gibt das Reduktionsmittel in den Abgasdurchgang zu, wobei diese an einer in einer Abgasströmungsrichtung stromaufwärtigen Seite des Stickoxidreinigungskatalysators liegt. Die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung hat eine Reduktionsmittelabtrenneinrichtung zum Abtrennen einer Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von einem Gemisch, das die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente aufweist, durch Verwenden einer Wärme. Die abgetrennte Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit, die durch die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung abgetrennt wurde, dient als das Reduktionsmittel.Around to achieve the object of the invention, an emission control device is provided, the one exhaust passage, a nitrogen oxide purification catalyst and having a reducing agent addition means. An exhaust of a Internal combustion engine flows through the exhaust passage. The nitrogen oxide purification catalyst is in a part of the exhaust passage, wherein the nitrogen oxide purification catalyst nitrogen oxides cleaned in the exhaust gas by means of a reducing agent. The reductant addition device gives the reducing agent in the exhaust passage, which at a in an exhaust gas flow direction upstream Side of the nitrogen oxide purification catalyst is located. The reductant addition means has a Reduktionsmittelabtrenneinrichtung for separating a Highly reducing component from a mixture containing the component with high reducing power and at least one other component, by using a Warmth. The separated component with high reducing power passing through the reducing agent separator was separated, serves as the reducing agent.

Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ist ebenfalls ein Abgasreinigungsverfahren vorgesehen. Bei diesem Verfahren wird ein Gemisch, das eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente hat, einer Seite einer Abtrennmembran eingeführt, wobei die Abtrennmembran eine Pore mit selektiver Durchdringung aufweist, die es der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit in dem Gemisch, die eine relativ kleine Molekülgröße hat, selektiv ermöglicht, die Pore mit selektiver Durchdringung zu durchdringen. Ein Abgas wird derart mit einer anderen Seite der Abtrennmembran in Berührung gebracht, dass die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von dem Gemisch abgetrennt wird und die abgetrennte Reduktionskomponente dem Abgas beigemengt wird.Around to achieve the object of the invention An exhaust gas purification method is also provided. In this Process becomes a mixture containing a component with high reducing ability and at least one other component, one side of a separation membrane introduced, wherein the separation membrane has a pore with selective penetration, that of the component with high reducing power in the mixture, the has a relatively small molecule size, selectively enables to penetrate the pore with selective penetration. An exhaust is thus brought into contact with another side of the separation membrane, that the component having high reducing ability is separated from the mixture is added and the separated reduction component to the exhaust gas becomes.

Um die Ziel der Erfindung zu erreichen, ist auch ein Abgasreinigungsverfahren vorgesehen. Bei diesem Verfahren wird ein Gemisch, das eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente aufweist, einer Seite einer Abtrennmembran eingeführt, wobei es die Abtrennmembran der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit in dem Gemisch selektiv ermöglicht, durch die Abtrennmembran zu dringen. Ein Gas mit hoher Temperatur wird mit einer anderen Seite der Abtrennmembran derart in Berührung gebracht, dass die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von dem Gemisch abgetrennt wird und die abgetrennte Reduktionskomponente dem Gas mit hoher Temperatur beigemengt wird.Around Achieving the object of the invention is also an exhaust gas purification process intended. In this process, a mixture that is a component with high reducing ability and at least one other component, one side of a Separation membrane introduced, wherein it is the separation membrane of the high reduction ability component selectively allowed in the mixture to penetrate the separation membrane. A high temperature gas will contacted with another side of the separation membrane in such a way, that the component having high reducing ability is separated from the mixture is and the separated reduction component of the gas with high Temperature is added.

Die Erfindung, zusammen mit deren zusätzlichen Zielen, wird am Besten von der folgenden Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen:The invention, together with its additional It is best understood from the following description, the appended claims and the appended drawings, in which:

1 eine schematische Darstellung ist, die einen Aufbau eines Abgasreinigungsgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 1 is a schematic diagram showing a structure of an exhaust gas purification device according to a first embodiment;

2 eine schematische Darstellung eines Aussehens einer Reduktionsmittelzugabeanordnung ist; 2 Figure 3 is a schematic representation of an appearance of a reductant addition assembly;

3 eine schematische Darstellung eines Aussehens einer Reduktionsmittelabtrennanordnung ist, die innerhalb der Reduktionsmittelzugabeanordnung vorgesehen ist; 3 Figure 3 is a schematic representation of an appearance of a reductant separation assembly provided within the reductant addition assembly;

4 eine schematische Schnittansicht der Reduktionsmittelabtrennanordnung ist, die deren inneren Aufbau zeigt; 4 Fig. 12 is a schematic sectional view of the reducing agent separating assembly, showing its internal structure;

5 eine vergrößerte schematische Schnittansicht eines Teils der in 4 gezeigten Reduktionsmittelabtrennanordnung ist; 5 an enlarged schematic sectional view of a part of in 4 shown reducing agent separation arrangement;

6 eine weiter vergrößerte schematische Schnittansicht eines Teils der in 5 gezeigten vergrößerten Ansicht ist; 6 a further enlarged schematic sectional view of part of the in 5 shown enlarged view;

7 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern des Abgasreinigungsgeräts des ersten Ausführungsbeispiels zeigt; 7 Fig. 10 is a flowchart showing a method of controlling the exhaust gas purifying apparatus of the first embodiment;

8 eine schematische Schnittansicht einer Abwandlung der Reduktionsmittelabtrennanordnung des ersten Ausführungsbeispiels ist, wobei die Abwandlung einen vergrößerten Abtrennmembranbereich aufweist; und 8th Fig. 12 is a schematic sectional view of a modification of the reducing agent separation arrangement of the first embodiment, the modification having an enlarged separation membrane area; and

9 eine schematische Darstellung ist, die einen Aufbau eines Abgasreinigungsgeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. 9 is a schematic diagram showing a structure of an exhaust gas purification device according to a second embodiment.

(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)

Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Ein Abgasreinigungsgerät des Ausführungsbeispiels reinigt ein Abgas von einer Dieselmaschine, die als eine Brennkraftmaschine dient. Wie es in 1 gezeigt ist, hat das Abgasreinigungsgerät des Ausführungsbeispiels Abgasdurchgänge 31, 32, 33, einen Katalysator zum Reinigen (Reduzieren) von Stickoxiden 40 und eine Reduktionsmittelzugabeanordnung (Reduktionsmittelzugabeeinrichtung) 10. Das Abgas von der Dieselmaschine 60 durchströmt die Abgasdurchgänge 31, 32, 33. Der Stickoxidreinigungskatalysator 40 ist in dem Abgasdurchgang vorgesehen. Die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 ist zwischen den Abgasdurchgängen 31, 32, und anders gesagt, zwischen der Maschine 60 und dem Stickoxidreinigungskatalysator 40 vorgesehen (d.h., die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 ist in dem Abgasdurchgang an einer stromaufwärtigen Seite von dem Stickoxidreinigungskatalysator 40 vorgesehen). Sowohl der Stickoxidreinigungskatalysator 40, als auch die Reduktionszugabeanordnung 10 bilden einen Teil des Abgasdurchgangs.The first embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. An exhaust gas purifying apparatus of the embodiment purifies an exhaust gas from a diesel engine serving as an internal combustion engine. As it is in 1 is shown, the exhaust gas purification device of the embodiment exhaust passages 31 . 32 . 33 , a catalyst for purifying (reducing) nitrogen oxides 40 and a reducing agent adding means (reducing agent adding means) 10 , The exhaust from the diesel engine 60 flows through the exhaust gas passages 31 . 32 . 33 , The nitrogen oxide purification catalyst 40 is provided in the exhaust passage. The reducing agent adding device 10 is between the exhaust gas passages 31 . 32 , and in other words, between the machine 60 and the nitrogen oxide purification catalyst 40 (ie, the reductant acceptor assembly 10 is in the exhaust passage at an upstream side of the nitrogen oxide purifying catalyst 40 intended). Both the nitrogen oxide purification catalyst 40 , as well as the reduction addition arrangement 10 form part of the exhaust passage.

Die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 hat eine Kraftstoffeinführöffnung 111 und eine Restölwiedergewinnungsöffnung 131 (siehe 2). Die Kraftstoffeinführöffnung 111 führt einem Inneren der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 ein Leichtöl zu (Kraftstoff für die Brennkraftmaschine), das als ein Gemisch dient. Auch wird ein Restöl, das ein Rest des Leichtöls ist und erzeugt wird, nachdem eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von dem Leichtöl abgetrennt wurde, durch die Restölwiedergewinnungsöffnung 131 ausgelassen und wiedergewonnen. Ein Kraftstoffzuführdurchgang 21 ist mit der Kraftstoffeinführöffnung 111 der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 verbunden. Das Leichtöl wird durch eine Pumpe (Gemischzuführeinrichtung) 20 von einem Kraftstofftank (Gemischtank) 50 durch den Kraftstoffzuführdurchgang 21 der Kraftstoffeinführöffnung 111 zugeführt.The reducing agent adding device 10 has a Kraftstoffeinführöffnung 111 and a residual oil recovery port 131 (please refer 2 ). The Kraftstoffeinführöffnung 111 leads to an interior of the reducing agent adding device 10 a light oil (fuel for the internal combustion engine) serving as a mixture. Also, a residual oil, which is a residue of the light oil produced after a high-reduction-ability component has been separated from the light oil, is passed through the residual oil recovery port 131 hilarious and regained. A fuel supply passage 21 is with the Kraftstoffeinführöffnung 111 the reductant acceptor assembly 10 connected. The light oil is pumped by a (mixture supply) 20 from a fuel tank (mixed tank) 50 through the fuel supply passage 21 the Kraftstoffeinführöffnung 111 fed.

Die Restölwiedergewinnungsöffnung 131 der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 ist durch einen Restölwiedergewinnungsdurchgang 22 derart mit dem Kraftstofftank 50 verbunden, dass der Rest des Leichtöls beim Abtrennen der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit durch die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 in dem Kraftstofftank 50 wiedergewonnen wird. Der Restölwiedergewinnungsdurchgang 22 kann einen Regler derart aufweisen, dass ein Druck des Leichtöls bei der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 gleich oder über einem vorbestimmten Druck gehalten wird. Wenn der Druck des Leichtöls bei der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 erhöht wird, wird erwartet, dass eine Menge der abgetrennten Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit erhöht werden kann.The residual oil recovery opening 131 the reductant acceptor assembly 10 is through a residual oil recovery passage 22 such with the fuel tank 50 connected to the remainder of the light oil in separating the component with high reducing power by the reducing agent addition arrangement 10 in the fuel tank 50 is recovered. The residual oil recovery passage 22 may comprise a regulator such that a pressure of the light oil in the reducing agent addition assembly 10 is kept equal to or above a predetermined pressure. When the light oil pressure at the reductant feed assembly 10 is increased, it is expected that an amount of the separated component with high reducing ability can be increased.

Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 70 steuert eine Leichtölauslassmenge durch die Pumpe 20. Anders gesagt steuert die ECU 70 eine Menge des Leichtöls, die der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 zugeführt wird. Die ECU 70 ist mit einem Temperatursensor 71 und einem Stickoxidsensor (NOx-Sensor) 72 verbunden. Der Temperatursensor 71 ist bei dem Abgasdurchgang 31 vorgesehen, um eine Temperatur des Abgases zu messen, das in die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 strömt. Der NOx-Sensor 72 misst Konzentrationen von Stickoxiden, die von dem Stickoxidreinigungskatalysator 40 ausgelassen werden. Die ECU 70 ist mit verschiedenen Sensoren zum Messen verschiedener Arten von physikalischen Größen verbunden, obwohl detaillierte Erklärungen von diesen ausgelassen werden.An electronic control unit (ECU) 70 controls a light oil outlet through the pump 20 , In other words, the ECU controls 70 an amount of light oil, that of the reducing agent acceptor 10 is supplied. The ECU 70 is with a temperature sensor 71 and a nitrogen oxide sensor (NOx sensor) 72 connected. The temperature sensor 71 is at the exhaust passage 31 provided to measure a temperature of the exhaust gas entering the reducing agent addition assembly 10 flows. The NOx sensor 72 measures levels of nitrogen oxides released by the nitrogen oxide purification catalyst 40 be left out. The ECU 70 is with different sensors for measuring various types of physical quantities, although detailed explanations thereof are omitted.

Die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 hat ein Körperbauteil und ein Reduktionsmittelabtrennbauteil (eine Reduktionsmittelabtrenneinrichtung), wie es in den 2, 3 gezeigt ist. Ein Teil des Abgasdurchgangs ist vergrößert, um das Körperbauteil auszubilden, und das Reduktionsmittelabtrennbauteil ist in dem Körperbauteil platziert. Das Reduktionsmittelabtrennbauteil hat Abtrenneinrichtungen (hohle Abtrenneinrichtungen) 12, die die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von dem Leichtöl abtrennen. Jede Abtrenneinrichtung 12 ist ein im Allgemeinen zylindrisches rohrförmiges Bauteil, das einen Stützkörper 122 und eine Abtrennmembran 121 aufweist. Der Stützkörper 122 ist ein rohrförmiges Bauteil, das durch einen rostfreien porösen Körper oder einen Mullit gebildet wird (d.h., der Stützkörper 122 hat ein gegenüber dem Abgas oder dem Gas mit hoher Temperatur physisch und chemisch beständiges Material). Die Abtrennmembran 121 ist an einer inneren Wand des Stützkörpers 122 ausgebildet und hat ein Silikat, das eine Art Zeolith ist. Der Zeolith wird verwendet, weil ein Porendurchmesser des Zeoliths leicht durch Herstellungsbedingungen und seine Zusammensetzung gesteuert werden kann. Der Porendurchmesser der Abtrennmembran 121 wird zwischen 0,39 nm und 0,57 nm gesteuert, genauer gesagt auf ungefähr 0,55 nm, und ein Molekularsieb kann alternativ an Stelle des Silikats als die Abtrennmembran 121 dienen.The reducing agent adding device 10 has a body member and a reducing agent separating member (a reducing agent separating means) as shown in FIGS 2 . 3 is shown. A part of the exhaust passage is enlarged to form the body member, and the reducing agent separating member is placed in the body member. The reducing agent separating component has separating devices (hollow separating devices) 12 which separate the component with high reducing ability from the light oil. Each separation device 12 is a generally cylindrical tubular member which is a support body 122 and a separation membrane 121 having. The supporting body 122 is a tubular member formed by a stainless porous body or a mullite (ie, the supporting body 122 has a material which is physically and chemically resistant to the exhaust gas or high-temperature gas). The separation membrane 121 is on an inner wall of the support body 122 formed and has a silicate, which is a kind of zeolite. The zeolite is used because a pore diameter of the zeolite can be easily controlled by production conditions and its composition. The pore diameter of the separation membrane 121 is controlled between 0.39 nm and 0.57 nm, more specifically about 0.55 nm, and a molecular sieve may alternatively be substituted for the silicate as the separation membrane 121 serve.

Die Abtrenneinrichtung 12 trennt durch Verwenden des an der inneren Wand der Abtrenneinrichtung 12 ausgebildeten Silikats ein n-Paraffin von dem Leichtöl ab, das innerhalb der Abtrenneinrichtung 12 strömt. Besonders ist ein Molekulardurchmesser des n-Paraffins in etwa 0,38 nm, so dass das n-Paraffin durch die Abtrennmembran 121 dringen kann. Jedoch kann eine aromatische Komponente, deren molekularer Durchmesser in etwa 0,58 nm ist, nicht durch die Abtrennmembran 121 dringen. Basierend auf der vorstehenden Tatsache, kann das Abtrennen des n-Paraffins erreicht werden. Genauer gesagt kann daher jede Membran alternativ als die Abtrennmembran 121 dienen, solange es die Membran Molekülen mit dem molekularen Durchmesser von 0,38 nm oder weniger ermöglicht, durch die Membran zu dringen, es aber den Molekülen mit dem molekularen Durchmesser von 0,58 nm oder mehr nicht ermöglicht, durchzudringen.The separating device 12 separates by using the on the inner wall of the separator 12 formed n-paraffin from the light oil that is within the separator 12 flows. In particular, a molecular diameter of the n-paraffin is about 0.38 nm, so that the n-paraffin through the separation membrane 121 can penetrate. However, an aromatic component whose molecular diameter is about 0.58 nm can not pass through the separation membrane 121 penetrate. Based on the above fact, the separation of the n-paraffin can be achieved. More specifically, therefore, each membrane may alternatively be referred to as the separation membrane 121 As long as the membrane allows molecules with the molecular diameter of 0.38 nm or less to penetrate through the membrane, it does not allow the molecules with the molecular diameter of 0.58 nm or more to penetrate.

Die Abtrenneinrichtungen 12 sind derart vorgesehen, dass eine Längsrichtung jeder Abtrenneinrichtung 12 parallel zu einer Strömungsrichtung des Abgases liegt, und dass die Abtrenneinrichtungen 12 in vier auf fünf Reihen angeordnet sind. Ein Ende jeder Abtrenneinrichtung 12 ist mit einer Verbindung 112 verbunden, die mit der Kraftstoffeinführöffnung 111 verbunden ist. Ein anderes Ende jeder Abtrenneinrichtung 12 ist mit einer Verbindung 132 verbunden, die mit der Restölwiedergewinnungsöffnung 131 verbunden ist. Das Leichtöl, das durch die Kraftstoffeinführöffnung 111 eingeführt wird, strömt durch die Verbindung 112, die 20 Abtrenneinrichtungen 12, die Verbindung 132 und die Restölwiedergewinnungsöffnung 131 in dieser Abfolge.The separation devices 12 are provided such that a longitudinal direction of each separating device 12 is parallel to a flow direction of the exhaust gas, and that the separation means 12 arranged in four to five rows. One end of each separation device 12 is with a connection 112 connected to the Kraftstoffeinführöffnung 111 connected is. Another end of each separator 12 is connected to a connection 132 connected to the residual oil recovery port 131 connected is. The light oil passing through the fuel inlet 111 is introduced, flows through the connection 112 , the 20 separation devices 12 , the connection 132 and the residual oil recovery opening 131 in this sequence.

Das heißt, wie es in 4 gezeigt ist, fließt bei der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 der Kraftstoff in die Abtrenneinrichtungen 12, nachdem der Kraftstoff durch die Kraftstoffeinführöffnung 111 und die Verbindung 112 geströmt ist. Dann verläuft ein Durchgang derart, dass das Restöl durch die Verbindung 132 strömt und das Restöl durch die Restölwiedergewinnungsöffnung 131 wiedergewonnen wird.That is, as it is in 4 is shown flowing in the reductant addition assembly 10 the fuel in the separation devices 12 After the fuel through the Kraftstoffeinführöffnung 111 and the connection 112 has flowed. Then a passage is such that the residual oil through the connection 132 streams and the residual oil through the residual oil recovery port 131 is recovered.

Der Stickoxidreinigungskatalysator 40 reduziert und reinigt die Stickoxide durch Verwenden von Reaktionen der Komponenten mit hoher Reduktionsfähigkeit, wie beispielsweise n-Paraffin, die dem Abgas beigemengt werden. Der Katalysator ist jedoch nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt, sondern kann andere Katalysatoren aufweisen, die durch ein geeignetes Substrat (keramisches Substrat, metallisches Substrat) getragen werden. Die anderen Katalysatoren haben beispielsweise einen Zeolithkatalysator mit selektiver Reduktion, einen Aluminiumkatalysator mit selektiver Reduktion, einen Pt-Ba-Katalysator mit selektiver Reduktion und einen Pt-Dreiwegekatalysator.The nitrogen oxide purification catalyst 40 reduces and purifies the nitrogen oxides by using reactions of the components with high reducing ability, such as n-paraffin, which are added to the exhaust gas. However, the catalyst is not limited to the following examples, but may have other catalysts supported by a suitable substrate (ceramic substrate, metallic substrate). The other catalysts include, for example, a selective reduction zeolite catalyst, a selective reduction aluminum catalyst, a selective reduction Pt-Ba catalyst, and a Pt three-way catalyst.

Wirkungen werden beschrieben werden. Das Abgasreinigungsgerät des Ausführungsbeispiels übt die folgenden Effekte aus, weil das Abgasreinigungsgerät wie vorstehend aufgebaut ist. Anders gesagt wird das Leichtöl in dem Kraftstofftank 50 durch die Pumpe 20 durch den Kraftstoffzuführdurchgang 21 der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 zugeführt. Das Leichtöl, das der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 zugeführt wird, wird dem Reduktionsmittelabtrennbauteil durch die Kraftstoffeinführöffnung 111 eingeführt.Effects will be described. The exhaust gas purifying apparatus of the embodiment exerts the following effects because the exhaust gas purifying apparatus is constructed as above. In other words, the light oil becomes in the fuel tank 50 through the pump 20 through the fuel supply passage 21 the reductant acceptor assembly 10 fed. The light oil, that of the reducing agent adding device 10 is supplied to the reducing agent separating member through the Kraftstoffeinführöffnung 111 introduced.

Dann erreicht das Leichtöl die Abtrenneinrichtungen 12 durch die Kraftstoffeinführöffnung 111 und die Verbindung 112. In den Abtrenneinrichtungen 12 werden die Komponenten mit hoher Reaktionsfähigkeit, deren molekularen Größen klein sind, durch die Abtrennmembran 121 zu dem Abgasdurchgang ausgegeben. Die Abtrennmembran 121 kann das n-Paraffin wirksam abtrennen, indem sie es dem Leichtöl (n-Paraffin) ermöglicht, durch die Abtrennmembran 121 zu dringen. Im Allgemeinen kann das n-Paraffin verdampft werden, indem die Temperatur des n-Paraffins erhöht wird, so dass sie höher als ein Siedepunkt ist, oder indem der Druck des n-Paraffins reduziert wird. Jedoch benötigt das vorstehende Druckverminderungsverfahren eine groß angelegte Einrichtung und auch eine große Menge an Energie. Um beispielsweise einen Siedepunkt eines n-Heptans von 98,4°C bei einem normalen Druck (1,0 atm) auf einen Bereich zwischen einer normalen Temperatur und 50°C zu vermindern, muss der Druck des n-Heptans auf in etwa 0,1 bis 0,2 atm verringert werden. Daher wird bei dem Ausführungsbeispiel das Temperaturerhöhungsverfahren durch Verwenden einer Abwärme des Abgases verwendet. Hier ist die Abtrennmembran 121 aus einem kompatiblen Material hergestellt, das wahlweise mit dem n-Paraffin (der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit) kompatibel ist. Somit versammelt sich das n-Paraffin in Richtung der Abtrennmembran 121 und dringt durch die Poren der Abtrennmembran und deshalb wird die selektive Abtrennung des n-Paraffins erleichtert.Then the light oil reaches the separation devices 12 through the Kraftstoffeinführöffnung 111 and the connection 112 , In the separation devices 12 For example, the high-reactivity components whose molecular sizes are small are separated by the separation membrane 121 output to the exhaust passage. The separation membrane 121 can effectively separate the n-paraffin by allowing the light oil (n-paraffin) through the separation membrane 121 to penetrate. In general, the n-paraffin can be vaporized by raising the temperature of the n-paraffin to be higher than a boiling point, or by increasing the pressure of the n-paraffin is reduced. However, the above pressure reducing method requires a large-scale device and also a large amount of power. For example, to reduce a boiling point of n-heptane of 98.4 ° C at a normal pressure (1.0 atm) to a range between a normal temperature and 50 ° C, the pressure of n-heptane must be set to about 0, 1 to 0.2 atm are reduced. Therefore, in the embodiment, the temperature increasing method is used by using waste heat of the exhaust gas. Here is the separation membrane 121 made of a compatible material which is optionally compatible with the n-paraffin (the high reduction component). Thus, the n-paraffin gathers in the direction of the separation membrane 121 and penetrates through the pores of the separation membrane and therefore the selective separation of the n-paraffin is facilitated.

Die Abtrennmembran ist vorzugsweise so dünn wie möglich, solange die Abtrennmembran die erforderliche Abtrennleistung erreichen kann. In diesem Fall ist es wünschenswert, zumindest einen ersten Stützkörper und einen zweiten Stützkörper aufzuweisen, um die Festigkeit der Abtrennmembran 121 zu erhöhen. Der erste Stützkörper stützt eine Seite der Abtrennmembran 121 und der zweite Stützkörper stützt eine gegenüberliegende (andere) Seite der Abtrennmembran 121.The separation membrane is preferably as thin as possible as long as the separation membrane can achieve the required separation performance. In this case, it is desirable to have at least a first support body and a second support body to increase the strength of the separation membrane 121 to increase. The first support body supports one side of the separation membrane 121 and the second support body supports an opposite (other) side of the separation membrane 121 ,

Die Abtrennmembran 121 wird durch die Wärme des Abgases direkt durch das Abgas oder indirekt durch den Stützkörper 122 erhitzt, so dass die Temperatur der Abtrennmembran 121 erhöht wird. Auf diese Weise kann die Wärme des Abgases effizient genutzt werden. Somit wird das Leichtöl (n-Paraffin), das in die Abtrennmembran 121 eindringt oder die Fläche der Abtrennmembran 121 berührt, erhitzt, um verdampft zu werden. Dann kann nur das n-Paraffin, das durch die Poren der Abtrennmembran 121 dringen kann, abgetrennt werden. Infolgedessen wird nur das n-Paraffin als die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit dem Abgas beigemengt. Eine Abtrenngeschwindigkeit zum Abtrennen der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit durch die Abtrennmembran 121 kann durch Erhöhen zugehöriger Parameter gefördert werden (beispielsweise einen Abtrennmembranbereich, einen Konzentrationsunterschied der Komponenten mit hoher Reduktionsfähigkeit zwischen beiden Seiten der Abtrennmembran 121, einen dazwischen liegenden Druckunterschied der Komponenten mit hoher Reduktionsfähigkeit, einer Temperatur der Abtrennmembran 121). Hier hängt der Konzentrationsunterschied der Komponenten mit hoher Reduktionsfähigkeit zwischen beiden Seiten der Abtrennmembran 121 von einer Zuführmenge des Leichtöls zu einer Seite der Abtrennmembran 121 ab.The separation membrane 121 is due to the heat of the exhaust gas directly through the exhaust gas or indirectly through the support body 122 heated so that the temperature of the separation membrane 121 is increased. In this way, the heat of the exhaust gas can be used efficiently. Thus, the light oil (n-paraffin) that enters the separation membrane 121 penetrates or the surface of the separation membrane 121 touched, heated to be evaporated. Then only the n-paraffin that passes through the pores of the separation membrane 121 can penetrate, be separated. As a result, only the n-paraffin as the high-reduction-ability component is added to the exhaust gas. A separation rate for separating the component having high reducing ability by the separation membrane 121 may be promoted by increasing associated parameters (for example, a separation membrane region, a difference in concentration of the high reduction-ability components between both sides of the separation membrane 121 , an intermediate pressure difference of the components with high reducing ability, a temperature of the separation membrane 121 ). Here, the concentration difference of the components with high reducing ability depends on both sides of the separation membrane 121 from a supply amount of the light oil to a side of the separation membrane 121 from.

Somit kann das n-Paraffin wirksam dem Abgas selektiv beigemengt werden. In diesem Punkt unterscheidet sich die Erfindung von der herkömmlichen Technik, die in der JP 2004-27881 A offenbart ist, bei der die gesamten Komponenten in dem Kraftstoff dem Abgas beigemengt (zugeführt) werden, ohne Rücksicht auf die Reduktionsfähigkeit jeder Komponente in dem Kraftstoff.Consequently The n-paraffin can be effectively added to the exhaust gas selectively. In this point, the invention differs from the conventional one Technique disclosed in JP 2004-27881 A, in which the entire Components in the fuel are added to the exhaust gas (supplied), without consideration on the ability to reduce every component in the fuel.

Zurückkehrend zu der Erfindung ist, wie es in den 5, 6 gezeigt ist, ein Durchmesser jeder Pore des Stützkörpers 122 merklich größer als ein Durchmesser jeder Pore der Abtrennmembran 121. Daher trennt hauptsächlich die Abtrennmembran 121 das n-Paraffin von dem Leichtöl ab. Der Stützkörper 122 liegt an einer Berührungsseite der Abtrenneinrichtung 12, die das Abgas direkt so berührt, dass die Poren der Abtrennmembran 121 davor beschränkt werden, durch Feststoffe in dem Abgas verstopft zu werden. Daher ermöglicht dies, die Abtrennleistungsfähigkeit der Abtrennmembran 121 für eine lange Zeit beizubehalten.Returning to the invention is, as in the 5 . 6 is shown, a diameter of each pore of the support body 122 significantly larger than a diameter of each pore of the separation membrane 121 , Therefore, mainly separates the separation membrane 121 the n-paraffin from the light oil. The supporting body 122 is located on a contact side of the separating device 12 that directly touches the exhaust gas so that the pores of the separation membrane 121 be restricted from being clogged by solids in the exhaust gas. Therefore, this enables the separation performance of the separation membrane 121 to maintain for a long time.

Das Restöl des Leichtöls nach der Abtrennung des n-Paraffins strömt durch die Abtrenneinrichtung 12 und wird durch die Verbindung 132, die Restölwiedergewinnungsöffnung 131 und den Restölwiedergewinnungsdurchgang 22 in den Kraftstofftank rückgewonnen. Somit kann das Restöl wirksam als der Kraftstoff für die Brennkraftmaschine verwendet werden, was der Originalverwendungszweck des Leichtöls ist.The residual oil of the light oil after the separation of the n-paraffin flows through the separating device 12 and is through the connection 132 , the residual oil recovery opening 131 and the residual oil recovery passage 22 recovered in the fuel tank. Thus, the residual oil can be effectively used as the fuel for the internal combustion engine, which is the original use of the light oil.

Bei dem vorstehenden Aufbau ist es vorteilhaft, dass die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit dem Abgas rasch beigemengt werden kann.at In the above construction, it is preferable that the component with high reducing ability The exhaust gas can be added quickly.

Ein Steuerverfahren des Abgasreinigungsgeräts wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden. Die Steuerung des Gerätes wird durch die ECU 70 ausgeführt. Die ECU 70 steuert das Gerät basierend auf Informationen, die durch den Temperatursensor 71 und den NOx-Sensor 72 zugeführt werden, und auch basierend auf einem Betriebszustand der Dieselmaschine 60 (beispielsweise einer Drehzahl, einer Kraftstoffeinspritzmenge). Hier fühlt der Temperatursensor 71 die Temperatur des Abgases und der NOx-Sensor 72 fühlt die Konzentration des NOx in dem Abgas.A control method of the exhaust gas purifying apparatus will be described with reference to FIG 7 to be discribed. The control of the device is controlled by the ECU 70 executed. The ECU 70 controls the device based on information provided by the temperature sensor 71 and the NOx sensor 72 supplied, and also based on an operating condition of the diesel engine 60 (For example, a rotational speed, a fuel injection amount). This is where the temperature sensor feels 71 the temperature of the exhaust gas and the NOx sensor 72 Feel the concentration of NOx in the exhaust.

Nachdem die Maschine bei Schritt S1 gestartet wurde, misst der Temperatursensor 71 bei Schritt S2 die Abgastemperatur. Bei Schritt S3 wird bestimmt, ob die gemessene Temperatur gleich oder größer als die Siedetemperatur des Leichtöls ist (insbesondere die Siedetemperatur des n-Paraffins in dem Leichtöl, das als die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit dient). Wenn die Abgastemperatur keine Verdampfungstemperatur ist, die es dem Leichtöl ermöglicht, zu verdampfen (d.h., wenn die Abgastemperatur niedriger als der Siedepunkt des Leichtöls ist), geht die Steuerung zurück zu Schritt S2. Wenn die Abgastemperatur die Verdampfungstemperatur ist, fährt die Steuerung bei einem nächsten Schritt fort.After the machine is started at step S1, the temperature sensor measures 71 at step S2, the exhaust gas temperature. At step S3, it is determined whether the measured temperature is equal to or higher than the boiling temperature of the light oil (specifically, the boiling temperature of the n-paraffin in the light oil serving as the high-reduction-ability component). If the exhaust gas temperature is not an evaporation temperature that allows the light oil to evaporate (ie, if the Exhaust gas temperature is lower than the boiling point of the light oil), the control goes back to step S2. If the exhaust gas temperature is the evaporating temperature, the control proceeds to a next step.

Wenn die Abgastemperatur die Verdampfungstemperatur ist, wird bei Schritt S4 die Maschinendrehzahl gemessen und die Kraftstoffeinspritzmengeninformation wird bei Schritt S5 erhalten. Basierend auf der vorstehenden Information werden eine Abgasemissionsmenge und die NOx-Konzentration in dem Abgas geschätzt, so dass bei Schritt S6 eine NOx-Emissionsmenge geschätzt wird. Die NOx-Konzentration kann anstelle eines Schätzens der NOx-Konzentration basierend auf dem Betriebszustand alternativ durch einen NOx-Sensor wirklich gemessen werden, der in dem Abgasdurchgang 31 montiert sein kann. Auch kann die NOx-Emissionsmenge alternativ basierend auf einer entsprechenden Beziehung geschätzt werden, die durch ein vorausgehendes Experiment berechnet wird.If the exhaust gas temperature is the evaporation temperature, the engine speed is measured at step S4, and the fuel injection amount information is obtained at step S5. Based on the above information, an exhaust emission amount and the NOx concentration in the exhaust gas are estimated, so that a NOx emission amount is estimated at step S6. Alternatively, instead of estimating the NOx concentration based on the operating state, the NOx concentration may be actually measured by a NOx sensor included in the exhaust passage 31 can be mounted. Also, the NOx emission amount may alternatively be estimated based on a corresponding relationship calculated by a preliminary experiment.

Bei Schritt S7 wird dementsprechend eine benötigte Menge des Reduktionsmittels zum Reduzieren und Reinigen der geschätzten NOx-Emissionsmenge berechnet. Bei Schritt S8 wird eine Auslassmenge durch die Pumpe 20 derart bestimmt, dass dem Abgas die berechnete Menge an Reduktionsmittel beigemengt werden kann. Eine entsprechende Beziehung zwischen der Auslassmenge des Leichtöls durch die Pumpe 20 und der Zuführmenge des Reduktionsmittels zu dem Abgas kann, basierend auf dem vorausgehenden Experiment, derart berechnet werden, dass die Auslassmenge des Leichtöls bestimmt werden kann.Accordingly, at step S7, a required amount of the reducing agent for reducing and purifying the estimated amount of NOx emission is calculated. At step S8, an exhaust amount is made by the pump 20 determined such that the exhaust gas, the calculated amount of reducing agent can be added. A corresponding relationship between the discharge amount of the light oil by the pump 20 and the supply amount of the reducing agent to the exhaust gas can be calculated based on the foregoing experiment so that the discharge amount of the light oil can be determined.

Bei Schritt S9 wird die Pumpe 20 basierend auf der vorstehend bestimmten Auslassmenge betrieben und daher kann das Leichtöl, das eine große Menge des n-Paraffins aufweist, in die Abtrenneinrichtung 12 zugeführt werden. Infolgedessen wird eine Menge des n-Paraffins, die durch die Abtrennmembran 121 abgetrennt werden kann, erhöht, und deshalb wird die n-Paraffinmenge, die dem Abgas beigemengt wird, erhöht. Das zugegebene n-Paraffin reagiert bei dem Stickoxidreinigungskatalysator 40 mit den Stickoxiden in dem Abgas, so dass die Stickoxide reduziert und gereinigt werden.At step S9, the pump becomes 20 operated based on the above-determined discharge amount, and therefore, the light oil having a large amount of n-paraffin, in the separator 12 be supplied. As a result, an amount of n-paraffin passing through the separation membrane 121 is increased, and therefore the amount of n-paraffin added to the exhaust gas is increased. The added n-paraffin reacts with the nitrogen oxide purification catalyst 40 with the nitrogen oxides in the exhaust gas, so that the nitrogen oxides are reduced and purified.

Dann wird bei Schritt S10 die NOx-Konzentration bei dem Abgasdurchgang 33 gemessen, der an einer stromabwärtigen Seite des Stickoxidreinigungskatalysators 40 liegt. Wenn bei Schritt S11 bestimmt wird, dass die NOx-Konzentration gleich oder weniger als ein vorbestimmter Wert ist, kehrt die Steuerung zu Schritt S2 zurück, um die Steuerung von Anfang an fortzusetzen. Wenn die NOx-Konzentration nicht gleich dem oder weniger als der vorbestimmte Wert ist, wird bei Schritt S12 die Auslassmenge durch die Pumpe 20 höhergesetzt. Dann kehrt die Steuerung zu Schritt S9 zurück, um die Pumpe 20 basierend auf der erhöhten Auslassmenge zu betätigen.Then, at step S10, the NOx concentration at the exhaust passage becomes 33 measured at a downstream side of the nitrogen oxide purification catalyst 40 lies. If it is determined at step S11 that the NOx concentration is equal to or less than a predetermined value, the control returns to step S2 to continue the control from the beginning. When the NOx concentration is not equal to or less than the predetermined value, the discharge amount is made by the pump at step S12 20 set higher. Then, control returns to step S9 to the pump 20 based on the increased outlet volume.

Es sollte beachtet werden, dass wenn die Auslassmenge von der Pumpe 20 bei Schritt S12 erhöht wird, es bevorzugt ist, dass die entsprechende Beziehung zwischen der Auslassmenge des Leichtöls und der Zuführmenge des Reduktionsmittels, die Beziehung, die bei Schritt S8 zum Bestimmen der Auslassmenge von der Pumpe 20 verwendet wird, entsprechend verändert werden kann. Beispielsweise kann die entsprechende Beziehung zwischen der Auslassmenge und der Zuführmenge des Reduktionsmittels durch Ändern eines Korrekturwerts zum Korrigieren der entsprechenden Beziehung abgeändert werden. Bei einem Fall, bei dem die entsprechende Beziehung abgeändert wird, wird auch ein Verarbeitungsschritt zum Reduzieren der Auslassmenge benötigt. Beispielsweise kann es Schritte geben, die beschrieben werden können als „wenn eine Steuerung mit einem Schritt S12 (Schritt S2) ab einem Schritt S11 bei n oder mehreren Malen in Abfolge fortfährt, dann erhöhe (reduziere) die Auslassmenge von der Pumpe 20 um eine vorbestimmte Menge".It should be noted that when the discharge amount from the pump 20 is increased at step S12, it is preferable that the corresponding relationship between the discharge amount of the light oil and the supply amount of the reducing agent, the relationship that in step S8 for determining the discharge amount from the pump 20 is used, can be changed accordingly. For example, the corresponding relationship between the discharge amount and the supply amount of the reducing agent may be changed by changing a correction value for correcting the corresponding relationship. In a case where the corresponding relationship is changed, a processing step for reducing the discharge amount is also required. For example, there may be steps that can be described as "when a control proceeds to a step S12 (step S2) after a step S11 at n or more times in sequence, then increase (reduce) the discharge amount from the pump 20 by a predetermined amount ".

Eine erste Abwandlung des Ausführungsbeispiels wird beschrieben werden. Ein Abgasreinigungsgerät der Abwandlung hat den gleichen Aufbau und wird durch das gleiche Steuerverfahren betrieben, wie das vorstehende Ausführungsbeispiel, mit Ausnahme dessen, dass die Abtrennmembran und der Stützkörper der Abtrenneinrichtung in umgekehrter Richtung angeordnet sind. Genauer gesagt ist die Abtrennmembran 121 der Abtrenneinrichtung 12 an einer äußeren Umfangsfläche des Stützkörpers 122 ausgebildet. Wegen dem vorstehenden Aufbau berührt die Abtrennmembran direkt das Abgas, so dass die Temperatur der Abtrennmembran der Abgastemperatur rasch folgen kann. Dadurch kann die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit rasch abgetrennt werden. Hier, bei einem Fall, bei dem die Abtrennmembran 121 dicker gemacht werden kann oder ein Material der Abtrennmembran 121 so abgeändert werden kann, dass die Festigkeit der Membran 121 erhöht werden kann, ist der Stützkörper nicht wesentlich.A first modification of the embodiment will be described. An exhaust gas purifying apparatus of the modification has the same structure and is operated by the same control method as the above embodiment, except that the separation membrane and the support body of the separation device are arranged in the reverse direction. More specifically, the separation membrane 121 the separating device 12 on an outer peripheral surface of the support body 122 educated. Because of the above construction, the separation membrane directly contacts the exhaust gas, so that the temperature of the separation membrane can quickly follow the exhaust gas temperature. Thereby, the high reduction ability component can be separated quickly. Here, in a case where the separation membrane 121 can be made thicker or a material of the separation membrane 121 can be modified so that the strength of the membrane 121 can be increased, the support body is not essential.

Auch kann aufgrund einiger Gründe zum Erleichtern der Herstellung der Durchgang für die Abgasströmung als der Durchgang für die Leichtölströmung verwendet werden und der Durchgang der Leichtölströmung kann bei der Reduktionsmittelzugabeanordnung für die Abgasströmung verwendet werden. Auch, wie es in 8 gezeigt ist, kann die Abtrennmembran 121 alternativ in einer derartigen Form mit einem Vorsprung und einer Ausnehmung ausgebildet werden (beispielsweise einer Wellenform, einer Vertiefungsform), dass ein Kontaktbereich vergrößert wird. Dadurch kann eine Abtrenneffizienz verbessert werden.Also, for some reasons to facilitate manufacture, the passage for the exhaust gas flow may be used as the passage for the light oil flow, and the passage of the light oil flow may be used in the exhaust gas flow reducing agent addition arrangement. Also, as it is in 8th shown, the separation membrane 121 alternatively be formed in such a form with a projection and a recess (for example, a waves shape, a dimple shape) that a contact area is increased. Thereby, a separation efficiency can be improved.

Ferner kann bei dem Fall, bei dem der Stützkörper 122 an der Berührungsseite der Abtrenneinrichtung liegt, die das Abgas berührt, ein Katalysator mit selektiver Reduktion, der zum Reduzieren der Stickoxide verwendet wird, durch den Stützkörper 122 derart getragen werden, dass der Stützkörper auch als der Stickoxidreinigungskatalysator dient.Further, in the case where the support body 122 At the contact side of the separator, which contacts the exhaust gas, is a selective reduction catalyst used to reduce the nitrogen oxides by the support body 122 be worn so that the support body also serves as the nitrogen oxide purification catalyst.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel beschreibt ein Beispiel, bei dem ein als Kraftstoff dienendes Leichtöl in die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 der Dieselmaschine eingeführt wird. Wenn es bei einer Benzinmaschine mit magerer Verbrennung angewendet wird, kann ein als Kraftstoff dienendes Benzin in die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 eingeführt werden.The above embodiment describes an example in which a light oil serving as fuel enters the reducing agent adding device 10 the diesel engine is introduced. When applied to a lean burn gasoline engine, a gasoline serving as fuel may enter the reductant feed assembly 10 be introduced.

Eine zweite Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels wird beschrieben werden. Alkohol, Alkoholkraftstoff und Naturgas können alternativ als das Gemisch von zwei oder mehreren Komponenten (das heißt, die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente) verwendet werden, anstelle eines Verwendens des Kraftstoffs für die Brennkraftmaschine, wie beispielsweise das Leichtöl.A Second modification of the first embodiment will be described become. Alcohol, alcohol fuel and natural gas can alternatively as the mixture of two or more components (that is, the Highly reducing component and at least one other component) may be used instead using the fuel for the internal combustion engine, such as for example, the light oil.

(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment

Ein Abgasreinigungsgerät eines zweiten Ausführungsbeispiels reinigt das Abgas von der Dieselmaschine, die als die Brennkraftmaschine dient. Das Abgasreinigungsgerät des Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben werden. Einige gleiche Komponenten in 9, die gleiche Wirkungen ausüben, wie die Komponenten des Abgasreinigungsgeräts des ersten Ausführungsbeispiels, werden mit den gleichen Bezugszeichen angezeigt.An exhaust gas purifying apparatus of a second embodiment cleans the exhaust gas from the diesel engine serving as the internal combustion engine. The exhaust gas purifier of the embodiment will be described with reference to FIG 9 to be discribed. Some same components in 9 , which exert the same effects as the components of the exhaust gas purifying apparatus of the first embodiment, are indicated by the same reference numerals.

Wie es in 9 gezeigt ist, hat das Abgasreinigungsgerät des Ausführungsbeispiels Abgasdurchgänge 33, 34, den Stickoxidreinigungskatalysator (Stickoxidreduktionskatalysator) 40 und die Reduktionsmittelzugabeanordnung (Reduktionsmittelzugabeeinrichtung) 10. Das Abgas von der Dieselmaschine 60 strömt durch die Abgasdurchgänge 33, 34. Der Stickoxidreinigungskatalysator 40 ist in den Abgasdurchgängen 33, 34 vorgesehen. Die Reduktionsmittelzugabeanordnung 11 ist derart mit Reduktionsmittelzugabedurchgängen 11, 13 verbunden, dass ein Gas in den Abgasdurchgang 34 ausgelassen wird, der zwischen der Maschine 60 und dem Stickoxidreinigungskatalysator 40 liegt (das heißt, das Gas wird in den Abgasdurchgang 34 ausgelassen (zugeführt), der an einer stromaufwärtigen Seite des Stickoxidreinigungskatalysators 40 liegt). Sowohl der Stickoxidreinigungskatalysator 40, als auch die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 bilden einen Teil des Abgasdurchgangs.As it is in 9 is shown, the exhaust gas purification device of the embodiment exhaust passages 33 . 34 , the nitrogen oxide purification catalyst (nitrogen oxide reduction catalyst) 40 and the reducing agent adding means (reducing agent adding means) 10 , The exhaust from the diesel engine 60 flows through the exhaust gas passages 33 . 34 , The nitrogen oxide purification catalyst 40 is in the exhaust gas passages 33 . 34 intended. The reducing agent adding device 11 is so with reductant addition passages 11 . 13 connected to a gas in the exhaust passage 34 is left out, between the machine 60 and the nitrogen oxide purification catalyst 40 lies (that is, the gas is in the exhaust passage 34 discharged (supplied) at an upstream side of the nitrogen oxide purification catalyst 40 lies). Both the nitrogen oxide purification catalyst 40 , as well as the reducing agent adding device 10 form part of the exhaust passage.

Luft, die durch einen Ventilator 82 und einen Radiator 81 strömt, wird in die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 zugeführt. Ein Zuführdurchgang für eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit hat die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10, die Reduktionsmittelzugabedurchgänge 11, 13 und einen Rückströmungskontrollmechanismus 14, der montiert ist, um das Abgas zu beschränken, von dem Abgasdurchgang rückwärts zu der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 zu strömen. Ein Kühlmittel von der Dieselmaschine 60 zirkuliert durch Kühlmitteldurchgänge 83, 84 in den Radiator 81.Air coming through a fan 82 and a radiator 81 flows into the reducing agent adding device 10 fed. A supply passage for a high-reduction-ability component has the reducing agent addition means 10 , the reducing agent addition passages 11 . 13 and a backflow control mechanism 14 mounted to restrict the exhaust from the exhaust passageway back to the reductant addition assembly 10 to stream. A coolant from the diesel engine 60 circulates through coolant passages 83 . 84 in the radiator 81 ,

Weitere Erklärungen von Elementen, wie beispielsweise der Pumpe 20, der Stickoxidreinigungskatalysator 40, der Kraftstofftank 50, die Dieselmaschine 60, die ECU 70 und Peripherievorrichtungen von diesen, von denen alle mit den gleichen Bezugszeichen wie denen des ersten Ausführungsbeispiels bezeichnet sind, werden ausgelassen, weil die Elemente im Allgemeinen denen gleich sind, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.Further explanations of elements, such as the pump 20 , the nitrogen oxide purification catalyst 40 , the fuel tank 50 , the diesel engine 60 , the ECU 70 and peripheral devices thereof, all of which are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, are omitted because the elements are generally the same as those described in the first embodiment.

Ein allgemeiner Aufbau der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, die die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit in dem Kraftstoff durch Verwenden der Abtrennmembran abtrennt, ist grundsätzlich gleich zu dem bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Jedoch dient die erhitzte Luft als Gas mit hoher Temperatur, das in Berührung mit einer Seite der Abtrennmembran gebracht wird. Hier strömt die erhitzte Luft durch den Radiator 81 und wird deshalb durch die Abwärme der Dieselmaschine 60 erhitzt.A general construction of the reducing agent acceptor 10 in the second embodiment, which separates the high-reduction-ability component in the fuel by using the separation membrane, is basically the same as that in the first embodiment. However, the heated air serves as a high-temperature gas brought into contact with one side of the separation membrane. Here, the heated air flows through the radiator 81 and is therefore due to the waste heat of the diesel engine 60 heated.

Wirkungen werden beschrieben. Das Abgasreinigungsgerät des Ausführungsbeispiels kann aufgrund der vorstehenden Struktur die gleichen Wirkungen erzielen, wie das Abgasreinigungsgerät des ersten Ausführungsbeispiels. Verschiedene Punkte, die sich von denen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden, werden detailliert beschrieben werden.effects will be described. The exhaust gas purifier of the embodiment may be due to the above structure achieve the same effects as the exhaust gas purifying apparatus of the first Embodiment. Various points different from those of the first embodiment will be described in detail.

Die in der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 vorgesehene Abtrennmembran wird durch die Wärme des Gases mit hoher Temperatur erhitzt, das von dem Radiator 81 erhitzt wird. Dadurch wird die Temperatur der Abtrennmembran derart erhöht, dass nur das n-Paraffin, das als die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit dient, von dem Leichtöl abgetrennt werden kann. Nach der Abtrennung strömt die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit zusammen mit der Strömung des Hochtemperaturgases in den Abgasdurchgang. Selbst wenn ein Druck in dem Abgasdurchgang größer als ein Druck in dem Zuführdurchgang für eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit (Reduktionsmittelzugabedurchgang) 11, 13 wird, beschränkt hier der Rückströmungskontrollmechanismus 14, dass das Abgas in die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 und den Radiator 81 strömt. Somit wird ein unbehandeltes Abgas, das nicht gereinigt wurde, nicht austreten.The in the reducing agent addition arrangement 10 provided separation membrane is heated by the heat of the gas at high temperature, that of the radiator 81 is heated. Thereby, the temperature of the separation membrane is increased so that only the n-paraffin serving as the high-reduction-ability component can be separated from the light oil. After the separation, the high-reduction-ability component flows into the exhaust gas passage along with the flow of the high-temperature gas. Even if one Pressure in the exhaust passage greater than a pressure in the high-reduction-component delivery passage (reducing agent addition passage) 11 . 13 is limited, here the backflow control mechanism 14 in that the exhaust gas enters the reducing agent addition arrangement 10 and the radiator 81 flows. Thus, an untreated exhaust that has not been cleaned will not leak out.

Das Abgasreinigungsgerät des Ausführungsbeispiels begrenzt Einflüsse durch das Abgas (beispielsweise ein Verstopfen der Abtrennmembran aufgrund von Feststoffen in dem Abgas), weil die Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 eingeschränkt ist, das Abgas direkt zu berühren.The exhaust gas purifying apparatus of the embodiment limits influences by the exhaust gas (for example, clogging of the separation membrane due to solids in the exhaust gas) because the reducing agent addition means 10 is restricted, the exhaust gas to touch directly.

Eine erste Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels wird beschrieben werden. Ein Gas (Luft), das durch den nachfolgenden Mechanismus erhitzt wird, kann alternativ anstelle der Luft verwendet werden, die durch den Radiator 81 strömt, um als das Hochtemperaturgas zu dienen, das der Reduktionsmittelzugabeanordnung 10 zugeführt wird.A first modification of the second embodiment will be described. A gas (air) which is heated by the following mechanism may alternatively be used in place of the air passing through the radiator 81 to serve as the high temperature gas, that of the reducing agent adding device 10 is supplied.

Beispielsweise wird alternativ eine Luft als das Hochtemperaturgas verwendet, die durch die Abgasdurchgänge 33, 34 erhitzt wird, durch die das Abgas von der Dieselmaschine 60 strömt. Die Luft kann derart mit einem Äußeren der Abgasdurchgänge 33, 34 in Berührung gebracht werden, dass die Luft erhitzt wird.For example, an air is alternatively used as the high-temperature gas passing through the exhaust gas passages 33 . 34 is heated by the exhaust gas from the diesel engine 60 flows. The air can be so with an exterior of the exhaust gas passages 33 . 34 be contacted, that the air is heated.

Auch kann anstelle eines Verwendens des Hochtemperaturgases alternativ die Abtrennmembran selbst durch beispielsweise ein Verfahren erhitzt werden, bei dem die Wärme von dem Abgas zu der Abtrennmembran geleitet werden kann. Dann strömt ein Gas mit normaler Temperatur (möglicherweise das Gas mit hoher Temperatur) durch die erwärmte Abtrennmembran, so dass die Komponenten mit hoher Reduktionsfähigkeit abgetrennt und in das Gas zugeführt werden können.Also may alternatively instead of using the high temperature gas the separation membrane itself are heated by, for example, a process, where the heat can be passed from the exhaust gas to the separation membrane. Then a gas flows with normal temperature (possibly that High-temperature gas) through the heated separation membrane, allowing the components with high reducing ability and separated in the Gas supplied can be.

Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen werden den Fachleuten leicht einfallen. Die Erfindung in ihren breiteren Bezeichnungen ist deshalb nicht auf die speziellen Details, das repräsentative Gerät und beschriebene und gezeigte darstellende Beispiele beschränkt.additional Advantages and modifications will come easy to the experts. The invention in its broader terms is therefore not on the special details, the representative device and described and limited illustrative examples shown.

Das hier beschriebene Abgasreinigungsgerät hat einen Abgasdurchgang (31, 32, 33), einen Stickoxidreinigungskatalysator (40) und eine Reduktionsmittelzugabeanordnung (10). Ein Abgas von der Brennkraftmaschine (60) strömt durch die Abgasdurchgänge (31, 32, 33). Ein Stickoxidreinigungskatalysator (40) liegt in irgendeinem Teil des Abgasdurchgangs (31, 32) und reinigt durch Verwenden eines Reduktionsmittels Stickoxide in dem Abgas. Eine Reduktionsmittelzugabeanordnung (10), die an einer stromaufwärtigen Seite des Stickoxidreinigungskatalysators (40) liegt, gibt das Reduktionsmittel in den Abgasdurchgang (32, 34). Die Reduktionsmittelzugabeanordnung (10) hat ein Reduktionsmittelabtrennbauteil zum Abtrennen einer Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von einem Gemisch, das die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente aufweist, durch Verwenden einer Wärme. Die abgetrennte Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit, die durch die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung abgetrennt wird, dient als das Reduktionsmittel.The exhaust gas purification device described here has an exhaust gas passage ( 31 . 32 . 33 ), a nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ) and a reductant addition assembly ( 10 ). An exhaust gas from the internal combustion engine ( 60 ) flows through the exhaust gas passages ( 31 . 32 . 33 ). A nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ) lies in any part of the exhaust passage ( 31 . 32 ) and purifies nitrogen oxides in the exhaust gas by using a reducing agent. A reductant acceptor ( 10 ) located at an upstream side of the nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ), the reducing agent is in the exhaust passage ( 32 . 34 ). The reducing agent addition device ( 10 ) has a reducing agent separating member for separating a high-reduction-ability component from a mixture having the high-reducing-ability component and at least one other component by using heat. The separated high-reduction component separated by the reducing agent separating means serves as the reducing agent.

Claims (21)

Abgasreinigungsgerät mit: einem Abgasdurchgang (31, 32, 33), durch den ein Abgas von einer Brennkraftmaschine (60) strömt; einem Stickoxidreinigungskatalysator (40), der in einem Teil des Abgasdurchgangs (31, 32) liegt, wobei der Stickoxidreinigungskatalysator (40) durch Verwenden eines Reduktionsmittels Stickoxide in dem Abgas reinigt; und einer Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (10) zum Zugeben des Reduktionsmittels in den Abgasdurchgang (32, 34), wobei diese in einer Abgasströmungsrichtung an einer stromaufwärtigen Seite des Stickoxidreinigungskatalysators (40) liegt, wobei: die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (10) eine Reduktionsmittelabtrenneinrichtung zum Abtrennen einer Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von einem Gemisch, das die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente aufweist, durch Verwenden einer Wärme hat; und die abgetrennte Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit, die durch die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung abgetrennt ist, als das Reduktionsmittel dient.Exhaust gas purification device with: an exhaust gas passage ( 31 . 32 . 33 ), through which an exhaust gas from an internal combustion engine ( 60 ) flows; a nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ) located in a part of the exhaust passage ( 31 . 32 ), wherein the nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ) purifies nitrogen oxides in the exhaust gas by using a reducing agent; and a reducing agent addition device ( 10 ) for adding the reducing agent into the exhaust gas passage ( 32 . 34 ) in an exhaust gas flow direction on an upstream side of the nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ), wherein: the reductant addition means ( 10 ) a reducing agent separating means for separating a high-reduction-ability component from a mixture having the high-reducing-ability component and at least one other component by using heat; and the separated high-reduction-ability component separated by the reducing agent-separating means serves as the reducing agent. Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (10), durch Verwenden einer Abgaswärme als die Wärme, die Komponenten mit hoher Reduktionsfähigkeit aus dem Gemisch abtrennt.An exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein said reducing agent adding means ( 10 ) by utilizing an exhaust heat as the heat separating components with high reducing ability from the mixture. Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Gemisch einen Kraftstoff für die Brennkraftmaschine (60) umfasst.An exhaust gas purifying apparatus according to claim 1 or 2, wherein the mixture is a fuel for the internal combustion engine ( 60 ). Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 3, das ferner aufweist: eine Gemischzuführeinrichtung (20) zum Zuführen des Gemischs von einem Gemischtank (50), der das Gemisch speichert, zu der Reduktionsmittelabtrenneinrichtung; und eine Gemischrezirkulationseinrichtung (22) zum Rezirkulieren eines Rests zu dem Gemischtank (50), wobei der Rest erzeugt wird, nachdem die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit durch die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung von dem Gemisch abgetrennt wurde.An exhaust gas purifying apparatus according to claim 3, further comprising: a mixture supply device ( 20 ) for feeding the mixture from a mixed tank ( 50 ) storing the mixture to the reducing agent separating means; and a mixture recirculation device ( 22 for recirculating a residue to the mixed tank ( 50 ), the remainder being generated after the high reduction component by the Reducing agent separator was separated from the mixture. Abgasreinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung eine Abtrennmembran (121) aufweist, die die Komponente mit einer hohen Reduktionsfähigkeit bei einem Zustand von dem Gemisch abtrennt, bei dem das Gemisch in Berührung mit einer Seite der Abtrennmembran (121) gebracht wird und ein Hochtemperaturgas mit einer anderen Seite der Abtrennmembran (121) gebracht wird.An exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the reducing agent separating means comprises a separation membrane ( 121 ) which separates the high-reducing-ability component from the mixture in a state where the mixture is in contact with one side of the separation membrane ( 121 ) and a high-temperature gas with another side of the separation membrane ( 121 ) is brought. Abgasreinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung eine Abtrennmembran (121) aufweist, die die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit bei einem Zustand von dem Gemisch abtrennt, bei dem das Gemisch in Berührung mit einer Seite der Abtrennmembran (121) gebracht wird und das Abgas mit einer anderen Seite der Abtrennmembran (120) gebracht wird.The exhaust gas purification device according to any one of claims 2 to 4, wherein the reducing agent separation means comprises a separation membrane ( 121 ) which separates the high-reduction-ability component from the mixture in a state where the mixture is in contact with one side of the separation membrane ( 121 ) and the exhaust gas with another side of the separation membrane ( 120 ) is brought. Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Abtrennmembran (121) die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit basierend auf einem Unterschied von Molekülgrößen zwischen der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und der zumindest einen anderen Komponente von dem Gemisch abtrennt.Exhaust gas purification device according to claim 5 or 6, wherein the separation membrane ( 121 ) separates the high-reducing-ability component from the mixture based on a difference in molecular sizes between the high-reduction-ability component and the at least one other component. Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 7, wobei die Abtrennmembran (121) eine Durchdringungspore aufweist, deren Durchmesser zwischen 0,39 nm und 0,57 nm gesteuert wird.Exhaust gas purification device according to claim 7, wherein the separation membrane ( 121 ) has a penetration pore whose diameter is controlled between 0.39 nm and 0.57 nm. Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Abtrennmembran (121) einen Zeolith aufweist.Exhaust gas purification device according to claim 7 or 8, wherein the separation membrane ( 121 ) has a zeolite. Abgasreinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: die Abtrennmembran (121) ein Material aufweist, das eine erste Kompatibilität mit der Komponente mit einer hohen Reduktionsfähigkeit hat und zumindest eine zweite Kompatibilität hat, von denen eine jede eine Kompatibilität mit einer entsprechenden der zumindest einen anderen Komponente angibt; und die erste Kompatibilität von der zumindest einen zweiten Kompatibilität unterschiedlich ist.The exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein: the separation membrane ( 121 ) has a material that has a first compatibility with the component having a high reduction capability and at least a second compatibility, each of which indicates compatibility with a corresponding one of the at least one other component; and the first compatibility is different from the at least one second compatibility. Abgasreinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung (12) zumindest einen der folgenden aufweist: einen porösen Stützkörper (122), der das eine Ende der Abtrennmembran (121) stützt; und einen porösen Stützkörper (122), der die andere Seite der Abtrennmembran (121) stützt.An exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 5 to 10, wherein the reducing agent separating means (15) 12 ) has at least one of the following: a porous support body ( 122 ), which has one end of the separation membrane ( 121 ) supports; and a porous support body ( 122 ), the other side of the separation membrane ( 121 ). Abgasreinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei: die Reduktionsmittelabtrenneinrichtung eine hohle Abtrenneinrichtung (12) aufweist, die derart in dem Abgasdurchgang (31, 32) liegt, dass entweder das Abgas oder das Gemisch in ein Inneres der Abtrenneinrichtung (12) strömt und entweder das Gemisch oder Abgas um ein Äußeres der Abtrenneinrichtung (12) strömt; und zumindest ein Teil einer Grenze zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Abtrenneinrichtung (12) durch die Abtrennmembran (121) ausgebildet wird.The exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 5 to 11, wherein: the reducing agent separating means comprises a hollow separating means (14); 12 ), which in the exhaust gas passage ( 31 . 32 ) that either the exhaust gas or the mixture into an interior of the separation device ( 12 ) flows and either the mixture or exhaust gas around an exterior of the separation device ( 12 ) flows; and at least a part of a boundary between the inside and the outside of the separating device ( 12 ) through the separation membrane ( 121 ) is formed. Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 12, wobei: die Gemischzuführeinrichtung (20) das Gemisch durch ein Ende der Abtrenneinrichtung (12) zuführt; und die Gemischrezirkulationseinrichtung (22) den Rest durch ein anderes Ende der Abtrenneinrichtung (12) zu dem Gemischtank (50) rezirkuliert.An exhaust gas purifying apparatus according to claim 12, wherein: said mixture supply means ( 20 ) the mixture through an end of the separation device ( 12 ); and the mixture recirculation device ( 22 ) the remainder through another end of the separation device ( 12 ) to the mixed tank ( 50 ) recirculated. Abgasreinigungsgerät gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Abtrenneinrichtung (12) ein rohrförmiges Bauteil ist, das sich in der Abgasströmungsrichtung erstreckt.Exhaust gas purification device according to claim 12 or 13, wherein the separation device ( 12 ) is a tubular member extending in the exhaust gas flow direction. Abgasreinigungsgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit ein n-Paraffin ist.Exhaust gas purification device according to one of claims 1 to 14, wherein the high reduction component is an n-paraffin. Abgasreinigungsverfahren, das folgende Schritte aufweist: Einführen eines Gemischs, das eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente aufweist, bei einer Seite einer Abtrennmembran (121), wobei die Abtrennmembran (121) eine selektive Durchdringungspore aufweist, die es der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit, die eine relative kleine Molekulargröße hat, in dem Gemisch selektiv ermöglicht, durch die selektive Durchdringungspore zu dringen; und in Berührung bringen eines Abgases mit einer anderen Seite der Abtrennmembran (121) derart, dass die Komponente mit einer hohen Reduktionsfähigkeit von dem Gemisch abgetrennt wird und die abgetrennte Reduktionskomponente dem Abgas zugegeben wird.An exhaust gas purifying method comprising the steps of: introducing a mixture having a high-reduction-ability component and at least one other component into one side of a separation membrane ( 121 ), wherein the separation membrane ( 121 ) has a selective penetration pore that selectively allows the high-reducing-ability component, which has a relatively small molecular size, in the mixture to pass through the selective penetration pore; and contacting an exhaust gas with another side of the separation membrane ( 121 ) such that the component having a high reducing ability is separated from the mixture and the separated reducing component is added to the exhaust gas. Abgasreinigungsverfahren gemäß Anspruch 16, wobei die Abtrennmembran (121) in einem Abgasdurchgang (31, 32), der sich von einer Brennkraftmaschine (60) erstreckt, an einer stromaufwärtigen Seite eines Stickoxidreinigungskatalysators (40) liegt.An exhaust gas purification process according to claim 16, wherein the separation membrane ( 121 ) in an exhaust passage ( 31 . 32 ) extending from an internal combustion engine ( 60 ) at an upstream side of a nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ) lies. Abgasreinigungsverfahren, das folgende Schritte aufweist: Einführen eines Gemischs, das eine Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit und zumindest eine andere Komponente aufweist, bei einer Seite einer Abtrennmembran (121), wobei die Abtrennmembran (121) es der Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit in dem Gemisch selektiv ermöglicht, durch die Abtrennmembran (121) zu dringen; und derartiges in Kontakt bringen eines Hochtemperaturgases mit einer anderen Seite der Abtrennmembran (121), dass die Komponente mit hoher Reduktionsfähigkeit von dem Gemisch abgetrennt wird und die abgetrennte Reduktionskomponente dem Hochtemperaturgas zugegeben wird.An exhaust gas purification method, comprising the steps of: introducing a mixture containing one high-reduction-ability component and at least one other component at one side of a separation membrane ( 121 ), wherein the separation membrane ( 121 ) selectively enables the component with high reducing power in the mixture to pass through the separation membrane ( 121 ) to penetrate; and contacting such a high-temperature gas with another side of the separation membrane ( 121 ) that the high-reduction-ability component is separated from the mixture and the separated reduction component is added to the high-temperature gas. Abgasreinigungsverfahren gemäß Anspruch 18, wobei die Abtrennmembran (121) derart in einem Zuführdurchgang einer Komponente mit einer hohen Reduktionsfähigkeit (11, 13, 14) liegt, dass das Hochtemperaturgas einem Abgasdurchgang (34), der sich von einer Brennkraftmaschine (60) erstreckt, an einer stromaufwärtigen Seite eines Stickoxidreinigungskatalysators (40) zugeführt wird.An exhaust gas purification method according to claim 18, wherein the separation membrane ( 121 ) in a supply passage of a component having a high reduction ability ( 11 . 13 . 14 ) is that the high temperature gas an exhaust passage ( 34 ) extending from an internal combustion engine ( 60 ) at an upstream side of a nitrogen oxide purification catalyst ( 40 ) is supplied. Abgasreinigungsverfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei das Hochtemperaturgas durch eine Abwärme von der Brennkraftmaschine (60) erwärmt wird.An exhaust gas purification method according to claim 18 or 19, wherein the high-temperature gas is exhausted by waste heat from the internal combustion engine ( 60 ) is heated. Abgasreinigungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei das Gemisch einen Kraftstoff für die Brennkraftmaschine (60) umfasst.The exhaust gas purification method according to any one of claims 16 to 20, wherein the mixture is a fuel for the internal combustion engine ( 60 ).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015161972A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Method for exhaust gas aftertreatment and combustion system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5140300B2 (en) 2007-03-23 2013-02-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Mobile station, radio base station, and synchronization establishment method
JP2008280986A (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Denso Corp Dilution suppressing device
DE112022002077T5 (en) 2021-06-03 2024-01-18 Ngk Insulators, Ltd. Mixed gas separation process and mixed gas separation device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2850547B2 (en) * 1990-02-09 1999-01-27 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2510913B2 (en) * 1991-10-14 1996-06-26 財団法人産業創造研究所 Method for removing nitrogen oxides in exhaust gas
JPH05222923A (en) * 1992-02-06 1993-08-31 Hino Motors Ltd Nox-in-engine-exhaust-gas reducing device by means of catalyst
JPH06137138A (en) * 1992-10-28 1994-05-17 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas purifying device
US6399034B1 (en) * 1997-05-14 2002-06-04 Hjs Fahrzeugtechnik Gmbh & Co. Process for reducing nitrogen oxides on SCR catalyst
DE19912974A1 (en) * 1999-03-23 2000-09-28 Mettler Toledo Gmbh Attenuation device for vibrations for damping vibrations of measuring instrument such as scale has control loop with sensor receiving vibrations and sensor interface receives output signal and actuator carries out damping
JP2004027881A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Toyota Motor Corp Exhaust emission control system
JP4225012B2 (en) * 2002-08-29 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3951995B2 (en) * 2003-07-01 2007-08-01 トヨタ自動車株式会社 Fuel fractionation method and fuel fractionation apparatus for internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015161972A1 (en) 2014-04-23 2015-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Method for exhaust gas aftertreatment and combustion system
DE102014207641A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Process for exhaust aftertreatment and combustion system
US10385748B2 (en) 2014-04-23 2019-08-20 Siemens Aktiengesellschaft Method for exhaust gas aftertreatment and combustion system

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