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Title:
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A SOLID AEROSOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/029432
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a solid aerosol, whereby a solid is removed from a solid substance stock and is fed into a carrier gas stream during production of the solid aerosol. The invention is characterized in such a way that fine solid particles are carried away and dispersed from a monolithic solid substance block (11) by means of at least one dosing device comprising a removing element (13). A solid substance block (11), for example, made of urea is used such that the inventive method is suited for emission control. The invention additionally relates to a device for carrying out the inventive method.

Inventors:
MOELTER LEANDER (DE)
MUNZINGER FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/007781
Publication Date:
June 17, 1999
Filing Date:
December 01, 1998
Export Citation:
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Assignee:
PALAS GMBH (DE)
MOELTER LEANDER (DE)
MUENZINGER FRIEDRICH (DE)
International Classes:
B01D53/86; B01D53/90; B01D53/94; B05B7/14; F01N3/20; (IPC1-7): B05B7/14; B01D53/94; F01N3/20
Domestic Patent References:
WO1997041910A11997-11-13
WO1994014490A11994-07-07
Foreign References:
US5347999A1994-09-20
DE4429707C11996-02-01
EP0353746A21990-02-07
DE4436854A11996-04-18
DE8515780U11985-08-01
EP0615777A11994-09-21
DE8515780U11985-08-01
DE4038054A11992-06-04
EP0615777A11994-09-21
Attorney, Agent or Firm:
Lichti, Heiner (Postfach 41 07 60 Karlsruhe, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung eines Feststoffaerosols, wobei ein Feststoff einem Feststoffvorrat entnommen und unter Bildung des Feststoffaerosols in einen Trägergastrom eingeleitet wird, dadurch gekenn zeichnet, daß von einem monolithischen Feststoff block (11) mittels einer wenigstens ein Abtragwerk zeug (13) aufweisenden Dosiereinrichtung (12) feine Feststoffpartikel abgetragen und dispergiert wer den.
2. Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffblock (11) in einer Zuführeinrich tung (14,15) angeordnet ist, mittels der er dem Abtragelement (13) der Dosiereinrichtung (12) kontinuierlich zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffblock (11) aus einem mehrere Feststoffblöcke (11) aufnehmenden Magazin (17) an die Zuführeinrichtung (14,15) übergeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffblock (11) durch Aufschmelzen oder Teilaufschmelzen und Wiederer starren von Feststoffpartikeln gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffblock (11) durch Verdichten von Feststoffpartikeln unter hohem Druck gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zumindest 2000 atm (= 200 kPa) be trägt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur selektiven Reduktion (SCR) von in einem Gas, insbe sondere im Abgas von Verbrennungsmaschinen, ent haltenen Stickoxiden (NOX), dadurch gekenn zeichnet, daß von einem monolithischen, zur chemi schen Abspaltung von Ammoniak befähigten Feststoff block (11), insbesondere Harnstoffblock, Feststoff partikel abgetragen und zu einem Feststoffaerosol dispergiert werden, daß das so gebildete Feststoff aerosol in einen Trägergasstrom (20) eingeleitet und durch diesen einem ReduktionsKatalysator (SCRKatalysator) direkt oder über einen vorge schalteten Zersetzungs (Hydrolyse)Katalysator zugeführt wird, in welchem der Harnstoff zu Ammoniak und Kohlendioxid thermohydrolysiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägergasstrom (20) von dem zu reinigenden Abgas abgezweigt wird. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Trägergasstrom (20) von Luft gebildet wird. Vorrichtung zur Erzeugung eines Feststoffaerosols, mit einem Feststoffvorrat und einer Dosiereinrich tung, mittels der Feststoffpartikel von dem Fest stoffvorrat entnehmbar und einem Trägergasstrom zuführbar sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß der Feststoffvorrat von zumindest einem monolithischen Feststoffblock (11) gebildet ist und daß die Dosiereinrichtung (12) zumindest ein mit dem Feststoffblock (11) ober flächlich in Eingriff tretendes Abtragelement (13) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Feststoffblock (11) in einer Zuführ einrichtung (14,15) angeordnet ist, mittels der er der Dosiereinrichtung (12) zuführbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß der Zuführeinrichtung (14,15) ein Magazin (17) zur Aufnahme mehrerer Feststoffblöcke vorge schaltet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffblock (11) aus geschmolzenen oder teilweise geschmolzenen und wieder erstarrten Feststoffpartikeln gebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffblock (11) aus unter hohem Druck verdichteten Feststoffpar tikeln gebildet ist.
9. 15 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (12) eine rotierende Bürste (13,16) ist.
10. 16 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (12) ein rotierender Fräskopf ist.
11. 17 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (12) ein feststehendes Werkzeug umfaßt und daß der Feststoffblock (11) relativ zum Werkzeug bewegbar ist.
12. 18 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abtragelement (16) der Dosiereinrichtung (12) eine Zerkleinerungsein richtung nachgeschaltet ist.
13. 19 Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich net, daß die Zerkleinerungseinrichtung mehrere Prallflächen für die Feststoffpartikel und/oder eine Mahlvorrichtung umfaßt.
14. 20 Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich net, daß eine Trocknungseinrichtung für den Träger gasstrom vorgesehen ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Feststoffaerosols Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Feststoffaerosols, wobei ein Feststoff einem Fest- stoffvorrat entnommen und unter Bildung des Feststoff- aerosols in einen Trägergasstrom eingeleitet wird. Sie ist weiterhin auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Feststoffaerosols, mit einem Feststoffvorrat und einer Dosiereinrichtung, mittels der Feststoffpartikel von dem Feststoffvorrat entnehmbar und einem Trägergasstrom zuführbar sind, gerichtet.

Künstliche Aerosole haben wegen ihrer einfachen Handha- bung und Dosierung sowohl in der Industrie, z. B. für katalysierte Festkörperreaktionen, als auch im Haushalt, z. B. in Form von Sprays für die Körperpflege, Fußboden-, Glas-und Möbelpflege, für die Schädlingsbekämpfung, als Anstrichmittel etc., eine große Bedeutung erlangt. Die Wirksamkeit ist hierbei neben der stofflichen Zusammen- setzung insbesondere von der Teilchengrößenverteilung abhängig.

Aus der DE 85 15 780 U1 ist es bekannt, Feststoffpartikel von einem Feststoffvorrat mittels einer rotierenden Bürste schichtweise abzunehmen und in genau dosierter Menge einem Trägergasstrom zuzuführen, in dem die Fest- stoffpartikel in möglichst feiner Form zur Bildung eines Feststoffaerosols verteilt werden. Als Feststoffvorrat wird dabei ein loses Feststoffpulver verwendet, das in eine Kolbenkammer eines Vorschubkolbens eingefüllt wird, mit dem es der Bürste kontinuierlich zugeführt wird. Das Feststoffpulver liegt in der Kolbenkammer somit als loses Haufwerk vor. Wenn der Vorrat an Feststoffpulver in der Kolbenkammer verbraucht ist, muß Feststoffpulver nachge- füllt werden. Dies ist jedoch relativ aufwendig und läßt sich nur sehr schwierig automatisieren, wobei darüber hinaus die Gefahr besteht, daß nachzufüllendes Feststoff- pulver aus der Kolbenkammer austritt und die Dosiervor- richtung verschmutzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaf- fen, bei der der Feststoff auf einfache und automatisier- bare Weise nachfüllbar ist und ein Nachfüllen des Fest- stoffvorrats nur in relativ großen Intervallen notwendig ist.

Der verfahrenstechnische Teil dieser Aufgabe wird erfin- dungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß von einem monolithischen Feststoff- block mittels einer wenigstens ein Abtragelement auf- weisenden Dosiereinrichtung feine Feststoffpartikel abgetragen und dispergiert werden. Dabei kann die Disper- gierung kontinuierlich oder aber auch in schnellem zeit- lichen Wechsel (dynamisch) erfolgen. Dies ist insbe-

sondere dann wichtig, wenn das Feststoffaerosol bzw. die- im Trägergasstrom dispergierten Feststoffpartikel als Reaktand oder Katalysator für eine chemische Reaktion verwendet werden, so daß mittels der Dosiereinrichtung zeitlich veränderliche stöchiometrische Mengen des Fest- stoffs zur Verfügung gestellt werden können. Dies kann beispielsweise über eine dynamische Steuerung des Vor- schubs des Feststoffblocks erreicht werden.

Der monolithische Feststoffblock besitzt eine hohe Eigen- stabilität und läßt sich somit als einzelnes Teil leicht handhaben. Er ist formstabil und kann Druck-sowie Zug- kräfte aufnehmen, so daß er von einer automatischen Nachfülleinrichtung in die Kolbenkammer eingeschoben werden kann.

Aufgrund der leichten Handhabbarkeit des monolithischen Feststoffblocks ist es sogar möglich, einen noch nicht verbrauchten Feststoffblock rückstandsfrei aus der Kol- benkammer herauszunehmen und gegen einen monolithischen Feststoffblock aus gegebenenfalls einem anderen Material auszutauschen.

Darüber hinaus hat sich bei Experimenten mit Harnstoff überraschenderweise gezeigt, daß durch das Abtragen von Partikeln von einem erfindungsgemäßen monolithischen Feststoffkörper gegenüber lediglich gepreßtem handelsüb- lichem Staub wesentlich feinere Partikel mit einer schmaleren Partikelgrößenverteilung erzeugt werden.

Auch andere gepreßte Feststoffe, wie z. B. Kreide, lassen sich hervorragend zu einem Testaerosol dispergieren.

Vorzugsweise wird der Feststoffblock in einer Zuführein- richtung angeordnet, mittels der er dem Abtragelement der

Dosiereinrichtung kontinuierlich zugeführt wird, wobei es- sich bei der Zuführeinrichtung um einen Vorschubkolben oder eine sonstige Transporteinrichtung handeln kann. Der Antrieb der Zuführeinrichtung, der vorzugsweise von einem Motor gebildet ist, ist zur Erzielung einer instationären bzw. diskontinuierlichen Dosierung regelbar, so daß sowohl eine zeitlich konstante als auch eine zeitlich variable Zuführung des Feststoffblocks möglich ist.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß der Fest- stoffblock aus einem mehrere Feststoffblöcke aufnehmenden Magazin an die Zuführeinrichtung übergeben wird. Wenn der in der Zuführeinrichtung befindliche Feststoffblock aufgebraucht ist, kann aus dem vorgeschalteten Magazin, bei dem es sich entweder um ein drehbares Revolvermagazin mit mehreren, auf einem Kreis angeordneten Aufnahmen für jeweils einen Feststoffblock oder auch um eine sogenannte Batterie handeln kann, bei der mehrere Aufnahmen für jeweils einen Feststoffblock in Reihe hintereinander angeordnet sind, ein neuer Feststoffblock an die Zuführ- einrichtung übergeben und diese somit nachgeladen werden.

Ein entsprechender Ablauf ergibt sich, falls der in der Zuführeinrichtung befindliche Feststoffblock ausge- tauscht werden soll.

Der monolithische Feststoffblock, der vorzugsweise die Gestalt einer Stange besitzt, kann aus einem in sich stabilen, größeren Feststoffgebilde mechanisch herausge- arbeitet werden, wie es beispielsweise bei einer Stange aus Steinsalz, einem Holzstab oder einem Kunststoffblock der Fall ist. Der monolithische Feststoffblock kann auch in Form von Scheiben, deren Höhe kleiner als ihr Durch- messer ist, ausgeführt sein. Solche Feststoffscheiben, vergleichbar den Ronden zur Herstellung von Münzen,

bilden dann aufeinandergestapelt die Füllung der Kolben-- kammer. Die scheibenförmigen Feststoffblöcke lassen sich ihrerseits in einfacher Art in einem Magazin bevorraten und auch in einfacher Weise aus dem Magazin der Kolben- kammer zuführen, beispielsweise über einen rotierenden Kegel, der in einer feststehenden Schüssel angeordnet ist, vergleichbar der Zuführung von Ronden in eine Münz- presse. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Fest- stoff, der ursprünglich als feines Pulver vorliegt, zu dem monolithischen Feststoffblock umzuformen. Dies kann einerseits dadurch geschehen, daß das Pulver geschmolzen oder teilgeschmolzen wird und anschließend wieder er- starrt, falls der Feststoff ein Schmelzen ohne vorherige Zersetzung zuläßt. Alternativ ist es auch möglich, die Feststoff-Pulverpartikel beispielsweise in einer hydraulischen Presse unter hohem Druck zu verdichten, wobei ein Feststoff, wie beispielsweise Harnstoff, unter einem Druck von mindestens 2000 atm = 200 kPa zu einem stabilen Feststoffblock kalt verdichtet wird. Wie bereits erwähnt, hat sich bei Versuchen gezeigt, daß die Dispergierung der vom Feststoffblock abgenommenen Fest- stoffpartikel bessere Ergebnisse, nämlich feinere Partikel, als bei der Verwendung eines herkömmlichen Pulverhaufwerkes zeigt. Dabei ist es weitestgehend uner- heblich, wie die einzelnen Feststoffpartikel beschaffen sind. Diese können einerseits in ihrer bei der Her- stellung angefallenen Form verwendet werden, alternativ kann auch ein Beschichtungsprozeß durchgeführt werden, bei dem die Partikel durch Aufdampfen, Aufsprühen, Sputtern, elektrische Entladungsprozesse, oder durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD = chemical vapour deposition) mit einer dünnen Schicht (coating) überzogen werden, um dann beim nachfolgenden Verdichtungsprozeß oder einem Teilschmelzen nur soweit miteinander in Haft-

kontakt zu treten, daß die Partikel beim Vorgang des- Dosierens leicht voneinander trennbar sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von in einem Gas, insbesondere im Abgas von Verbrennungsmaschinen enthaltenen Stickstoff oxiden (NOX) geeignet, indem von einem monolithischen, zur chemischen Abspaltung von Ammoniak befähigten Feststoffblock, insbesondere Harn- stoffblock, Feststoffpartikel abgetragen und zu einem Feststoffaerosol dispergiert werden und das so gebildete Feststoffaerosol in einen Trägergasstrom eingeleitet und durch diesen einem Reduktions-Katalysator (SCR- Katalysator) direkt oder über einen vorgeschalteten Hydrolyse-Katalysator zugeführt wird, in welchem der Harnstoff zu Ammoniak (NH3) und Kohlendioxid (CO2) thermo-hydrolysiert wird.

Ein großer Teil der in den westlichen Industrieländern anfallenden Stickstoffoxid-Emissionen ist auf die Abgase von Verbrennungsmotoren zurückzuführen, wobei es speziell für Diesel-und Magermotoren von zunehmender Bedeutung ist, die Stickstoffoxid-Emissionen zu vermindern. Hier- bei gilt es insbesondere, die im Abgas vorhandenen Stick- stoffoxide (im wesentlichen Stickstoffmonoxid NO sowie etwas N02, insgesamt als NOX bezeichnet) nach der Methode der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) in die lufteigenen Produkte Stickstoff N2 und Wasser- dampf H20 umzuwandeln. Hierzu wird Ammoniakgas NH3 in einer zum tatsächlich umgesetzten NO etwa stöchiometrischen Menge benötigt. Da das Mitführen von gasförmigem oder verflüssigtem Ammoniak in einem Kraft- fahrzeug sehr problematisch ist, wird dieser in der Regel durch chemische Abspaltung aus Harnstoff

NH2-CO-NH2 gewonnen. Dem Abgasstrom ist somit vor- Erreichen des fahrzeugeigenen Katalysatorsystems Harn- stoff zuzuführen.

Für den genannten Zweck kommen außer Harnstoff auch weitere Substanzen in Frage, die sich bei Erwärmung auf maximal 200 bis 250°C vollständig in Gase zersetzen, wobei als Gase nur Kohlendioxid CO2, Wasserdampf H20 und der zur Abgasreinigung benötigte Ammoniak akzeptabel sind. Als Ammoniak abspaltende Substanz können insbesondere Verwendung finden : a.) Harnstoff NH2-CO-NH2, b.) Ammoniumcarbamat NH4-O-CO-NH2, c.) Ammoniumhydrogencarbonat NH4HCO3, d.) Ammoniumcarbonat (NH4) 2C03 und e.) Ammoniumsalze von Carbonsäuren mit einer oder mehreren Carboxyl-Gruppen.

Da Harnstoff, der unzersetzt bei ca. 130°C schmilzt und sich bei ca. 200°C über eine Thermolyse/Hydrolyse zu Ammoniak und Wasserdampf umsetzt, für den genannten Zweck am geeignetsten ist, wird im folgenden von Harnstoff als Ammoniak abspaltender Substanz ausgegangen. Jedoch sind auch die anderen oben genannten Substanzen oder Mischungen davon einsetzbar, so daß diese erfindungsgemäß ausdrücklich mit umfaßt sein sollen.

Aus der DE 40 38 054 A1 ist es bekannt, eine wässrige Harnstofflösung in einem Behälter im Kraftfahrzeug mitzu- führen und auf einen Hydrolyse-Katalysator aufzusprühen, wodurch eine Harnstoffzersetzung in Ammoniak und Kohlen- säure erreicht wird. Dem Hydrolyse-Katalysator ist der eigentliche SCR-Katalysator nachgeschaltet, dem ein

Oxidations-Katalysator folgt, in dem überschüssiger- Ammoniak möglichst vollständig zu Stickstoff und Wasser oxidiert. Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit der Ver- wendung einer wäßrigen Harnstofflösung in der Praxis erhebliche Probleme beim Winterbetrieb von Fahrzeugen aufgrund des relativ hohen Gefrierpunktes der Harnstoff- lösung sowie hinsichtlich des relativ hohen, im Fahrzueg mitzuführenden Gewichtes verbunden sind. Darüber hinaus ändert sich mit der Temperatur die Löslichkeit des Harn- stoffs im Wasser. Daneben entzieht die eingedüste wäßrige Harnstoff-Lösung bei der Verdampfung ihres Wasseranteils dem Abgas und damit dem ohnehin meist zu kalten Katalysator ungünstigerweise Wärme. Zudem neigt das Eindüssystem zum Ansetzen von Verkrustungen aus festem Harnstoff, wenn die Zufuhr der Harnstoff-Lösung häufiger unterbrochen wird.

In der EP 0 615 777 Al ist deshalb vorgeschlagen worden, den Harnstoff in fester Form im Fahrzeug mitzuführen und als Harnstoffstaubaerosol in das Abgas einzudosieren. Zu diesem Zweck wird der Harnstoff in einem Vorratsbehälter in Form von Prills oder Mikroprills mitgeführt und mit Hilfe eines präzisen Dosiergerätes einem Trägergasstrom zugeführt. Auf diese Weise sind zwar die o. g. Nachteile einer wäßrigen Harnstofflösung vermieden, jedoch ist es für eine exakte Dosierung und Beschickung der Harnstoff- prills notwendig, das Material fließfähig zu halten. Dies ist insbesondere schwierig, da Harnstoff hygroskopisch ist und unter Belastungen zum Fließen neigt, wodurch die Gefahr des Zusammenbackens der Prills besteht. Um diese Probleme zu mindern, ist gemäß der EP 0 615 777 A1 vorge- sehen, daß die Prills unter Ausschluß von Luftfeuchtig- keit luftdicht in Plastikbehältern verpackt und die Plastikbehälter nach Einbringen in den Vorratsbehälter

zur Entnahme der Prills örtlich durchstochen werden.- Dieses Vorgehen ist einerseits sehr aufwendig und ander- erseits ist die Betriebsdauer eines entsprechend ausge- rüsteten Fahrzeugs von der Menge der in einem Plastikbe- hälter befindlichen Prills abhängig. Diese darf jedoch nicht zu groß sein, da ansonsten im Laufe der Zeit Feuchtigkeit an der durchstoßenen Stelle in den Plastik- behälter eindringen kann, womit die genannten Probleme verbunden sind. Die Feuchtigkeit kann einerseits durch den Wassergehalt der Außenluft oder durch Spritzwasser, andererseits durch Teilkondensation des hohen Anteils von Wasserdampf im Verbrennungsabgas auftreten. Es ist somit notwendig, den Harnstoffvorrat durch Einsetzen eines neuen Plastikbehälters häufig manuell aufzufüllen, was unbequem und wenig bedienungsfreundlich ist.

Demgegenüber zeichnet sich der erfindungsgemäße monoli- thische formstabile Harnstoffblock aus den bereits ge- nannten Gründen durch eine einfache Handhabbarkeit aus und kann z. B. in größerer Anzahl im Fahrzeug mitgeführt und bei Bedarf von einer automatischen Nachfülleinrich- tung in die Vorratskammer eingebracht werden. Auf diese Weise kann eine Abgasreinigung bei einem Kraftfahrzeug über eine lange Betriebsdauer erreicht werden, ohne daß der Benutzer den Harnstoffvorrat auffüllen muß. Das Nachfüllintervall kann dabei zweckmäßigerweise mit dem Intervall eines Ölwechsels beim Fahrzeug zusammenfallen.

Insbesondere können mittels der Dosiereinrichtung sowohl konstante als auch zeitlich veränderliche Mengen an Harnstoffpartikel zur Verfügung gestellt werden, so daß entsprechend den verschiedenen Lastzuständen der Ver- brennungsmaschine bzw. des Verbrennungsmotors, bei denen unterschiedliche Mengen an Stickstoff oxiden anfallen, stöchiometrisch Ammoniak angeboten wird.

Der Harnstoff kann z. B. auch mit einer geringen Menge eines anderen Stoffes, beispielsweise Kunststoff, der bei dem genannten Verfahren unschädlich ist, zu einem ela- stischen Material verarbeitet werden, das dann in Form von aufwickelbaren Strängen leicht bevorratet und dosiert werden kann.

Für den Fall, daß die erzeugten Harnstoffpartikel noch nicht die gewünschte Größe aufweisen, kann der Dosierein- richtung zusätzlich eine Zerkleinerungseinrichtung nach- geschaltet werden.

Die Harnstoffpartikel gewünschter Partikelgröße werden mittels des Trägergasstroms dem Katalysator-System bei- spielsweise mit dem aus der EP 0 615 777 A1 bekannten Aufbau zugeführt. Dabei kann gegebenenfalls auch auf den Hydrolyse-Katalysator verzichtet werden, wobei dann der der Abgas-Strömung zugewandte Teil des SCR-Katalysators, d. h. sein vorderer Teil, der Harnstoff-Zersetzung dient.

Der Trägergasstrom zum Dispergieren der generierten Pulverpartikel kann von dem zu reinigenden Abgas abge- zweigt werden. Dabei kann jedoch das Problem auftreten, daß das beim Verbrennen des Kraftstoffs entstehende Wasser unmittelbar nach Starten des Motors noch in flüssiger Form vorliegt und somit die Dosiereinrichtung näßt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine zumindest anfängliche Trockung des Abgasstroms, beispielsweise mittels eines wasseraufnehmenden Stoffes, wie Silikagel, vorzusehen, der bei nach ausreichender Betriebsdauer entstehenden höheren Temperaturen wieder getrocknet wird.

Die Praxis zeigt jedoch, daß das Katalysator-System in der Regel erst ab ca. 130°C funktioniert, so daß auch

erst ab dieser Temperatur Harnstoff dosiert werden mué, so daß das Feuchtigkeitsproblem nicht auftritt. Des- weiteren kann auch eine Klappe oder eine Verschlußein- richtung zum Schutz des Dosiermundes vorgesehen sein.

Als Trägergasstrom zum Dispergieren der Partikel kann alternativ auch Luft verwendet werden, die über einen Verdichter zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft schließlich eine insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Feststoffvorrat von zumindest einem monolithischen Feststoffblock gebildet ist und daß die Dosiereinrichtung zumindest ein mit dem Feststoff- block oberflächlich in Eingriff tretendes Abtragelement aufweist.

Erfindungsgemäß ist der Feststoffblock in einer Zuführ- einrichtung angeordnet, mittels der er der Dosiereinrich- tung zuführbar ist, wobei es sich bei der Zuführeinrich- tung um einen Vorschubkolben oder eine sonstige Trans- porteinrichtung handeln kann. Hierbei ist der Zuführein- richtung vorzugsweise ein Magazin zur Aufnahme mehrerer Feststoffblöcke, z. B ein drehbares Revolvermagazin oder eine Batterie, vorgeschaltet.

Wie bereits erwähnt, kann der Feststoffblock beispiels- weise aus geschmolzenen oder teilweise geschmolzenen und wieder erstarrten oder alternativ aus unter hohem Druck verdichteten Feststoffpartikeln gebildet sein.

Als Dosiereinrichtung sind verschiedene Ausgestaltungen möglich. Grundsätzlich kann eine rotierende Bürste,

insbesondere eine Edelstahlbürste, verwendet werden,- wobei jedoch bei längerem Gebrauch die Gefahr besteht, daß die Abtrag-Elemente in Form der Borsten abnutzen.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß harte Borsten den monolithischen Feststoffblock unter Bildung einer gleichmäßigen Oberfläche abtragen und daß bei Verwendung eines Harnstoffblocks insbesondere durch den Abtrag mit harten Borsten Partikel mit Partikeldurchmessern < 20 ym und mit einer mittleren Volumenverteilung von etwa 15 ym erzielbar sind. Im Vergleich konnten bei Verwendung von handelsüblichem gepreßtem Harnstoffstaub nur Partikel mit einem Partikeldurchmesser von bis zu 125 Hm und mit einer mittleren Volumenverteilung von 70-80 ym erzeugt werden.

Um für eine ausreichende Steifigkeit der Borsten zu sorgen, sollte der Durchmesser beispielsweise bei einer Borstenlänge von etwa 7 mm mindestens 0,15 mm betragen, wobei mit wachsender Borstenlänge ein größerer Borsten- durchmesser zu wählen ist.

In alternativer Ausgestaltung kann die Dosiereinrichtung auch von einem rotierenden Fräskopf, insbesondere einem Schruppfräser oder einem Stirnfräser, gebildet sein. In einer weiteren Ausgestaltung kann eine Schleifscheibe oder-walze mit harten, kantigen Schleifkörnern, üb- licherweise aus Siliziumcarbid (SiC) oder Wolframcarbid (WC), verwendet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Walze denkbar, die über den Umfang verteilt mehrere sich axial er- streckende Schneidmesser trägt. Die Schneidmesser sind an ihrer Schneidkante mit Einschnitten versehen, damit nicht ein zusammenhängender Span, sondern mehrere kleine Späne von dem Feststoffblock abgenommen werden.

Die Dosiereinrichtung besitzt insbesondere einen regel-- baren Antriebsmotor, so daß neben einer stationären bzw. kontinuierlichen Dosierung auch eine instationäre bzw. diskontinuierliche oder zeitlich variable Dosierung möglich ist, wodurch schnellen dynamischen Vorgängen gefolgt werden kann.

Die Relativbewegung zwischen der Dosiereinrichtung und dem Feststoffblock kann einerseits dadurch erreicht werden, daß die Dosiereinrichtung in Bewegung versetzbar ist, alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die Dosiereinrichtung ein feststehendes Werkzeug umfaßt und der Feststoffblock relativ zum Werkzeug bewegbar ist.

Dies ist dadurch möglich, daß der Feststoffblock eine hohe Eigenstabilität besitzt und Kräfte aufnehmen kann, was bei einem Pulverhaufwerk nicht der Fall ist.

Für den Fall, daß die mittels der Abtrag-Elemente der Dosiereinrichtung erzeugten Feststoffpartikel noch nicht die gewünschte Größe aufweisen, kann dieser eine Zer- kleinerungseinrichtung nachgeschaltet sein. Dabei kann die Zerkleinerungseinrichtung mehrere Prallfächen um- fassen, auf die die Feststoffpartikel auftreffen, wobei sie durch die Aufprallenergie zerkleinert werden. Zusätz- lich oder alternativ kann die Zerkleinerungseinrichtung auch eine Mahleinrichtung umfassen, in der die Feststoff- partikel durch Scherkräfte auf die gewünschte Größe zermahlen werden.

Enthält der Trägergasstrom zum Dispergieren der Fest- stoffpartikel Wasser und/oder ist der Feststoff hygrosko- pisch, so ist in bevorzugter Ausführung eine Trocknungs- einrichtung für den Trägergasstrom vorgesehen, wobei die Trocknung beispielsweise mittels eines wasseraufnehmenden

Stoffes, wie Silikagel, erfolgen kann.- Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbei- spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen : Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf ein Revol- vermagazin und Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf ein Batteriemagazin.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Erzeugung eines Feststoffaerosols einen Feststoffbehälter 14 in Form eines Rohrgehäuses auf, in dem ein Vorschubkolben 15 axial verschieblich angeordnet ist. Oberhalb des Vorschubkolbens 15 ist ein monolithischer Feststoffblock 11 angeordnet, der durch Verfahren des Vorschubkolbens 15 kontinuierlich einer Dosiereinrichtung 12 zugeführt werden kann, die oberhalb des Feststoffbehälters 14 angeordnet ist. Die Dosierein- richtung 12 umfaßt einen drehbar gelagerten Bürstenkörper 16, der an seiner Außenumfangsfläche mit Abtragelementen oder-werkzeugen 13 in Form harter Metallborsten besetzt ist. Bei Drehung des Bürstenkörpers 16 kratzen die Borsten 13 Feststoffpartikel von dem Feststoffblock 11 herunter, die in nicht näher dargestellter, an sich bekannter Weise einem Trägergasstrom 20 zugeführt werden.

Der aus Feststoffbehälter 14 und Vorschubkolben 15 be- stehenden Zuführeinrichtung ist ein in Fig. 1 nicht näher

dargestelltes Magazin 17 zur Aufnahme mehrerer Feststoff- blocke 11 vorgeschaltet. Gemäß Fig. 2 ist das Magazin 17 als drehbares Revolvermagazin ausgebildet, das fünf Aufnahmen 18 für jeweils einen Feststoffblock besitzt, die auf einem Kreis angeordnet sind. Alternativ kann das Magazin 17 auch als verstellbares Batteriemagazin ausge- bildet sein, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei sind mehrere Aufnahmen 18 für jeweils einen Feststoffblock in Reihe hintereinander angeordnet