Das Projekt "Nachbehandlung partikelhaltiger Verbrennungsabgase mit einem Wirbelrohr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. In diesem Teilprojekt wird die Moeglichkeit untersucht, das Ranque-Hilsch Wirbelrohr als Partikelabscheider fuer das Abgas eines Dieselmotors einzusetzen. Das Prinzip der Anordnung besteht darin, den Abgasstrom in einen kaelteren und eine waermeren Anteil, bezogen auf den Eintrittszustand aufzuteilen, wobei sich aufgrund starker Zykloneffekte gasgetragene Partikel vornehmlich im Warmgasstrom anreichern. Primaeres Ziel bei der Anwendung am Dieselmotor ist es, die Russpartikel im Warmgasstrom anzureichern. Letzteres erleichtert deren Abscheidung gegenueber dem hoeherverduennten Rohgas erheblich. Darueber hinaus wird eine teilweise Oxidation der Partikel durch die Aufheizung im Warmgasteil angestrebt, gegebenenfalls durch Zugabe von Radikalprecursoren. Fuer eine detaillierte Untersuchung der Effekte sind zwei Versuchsanlagen aufgebaut worden, die im Kern jeweils aus einem in die Abgasanlage eines Dieselmotors implementierten Wirbelrohr bestehen. Das erste Wirbelrohr feste Geometrie und verfuegt an mehreren Stellen ueber Einspritzduesen. Die ersten Ergebnisse zur Partikelanreicherung sind durchaus erfolgversprechend, die Untersuchungen werden derzeit vertieft. Die zweite Anordnung ist modular aufgebaut und hat eine variable Geometrie. Eine zusaetzliche Einspritzung oxidierender Medien ist hier vorerst nicht vorgesehen. An diesem Aufbau wird gezielt der Einfluss von Geometrieparametern auf das Anreicherungsvermoegen von Partikeln untersucht.
Das Projekt "Radikalgestuetzte Oxidation dieselmotorischer Schadstoffe (Anschubfinanzierung zum VH Ro 483/44)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Das Teilprojekt befasst sich mit der Regeneration dieselrussbeladener Partikelfilter und dem Einfluss von reaktiven Radikalprecusoren, z.B. Wasserstoffperoxid (H2O2). Keramische Wickelfilter werden im Abgaskanal eines Dieselmotors bis zum Erreichen eines hoechstzulaessigen Druckabfalls beladen. Die Regeneration des Filters erfolgt durch Einduesen eines Radikalprecursors in den Abgasvollstrom bei fortlaufendem Motorbetrieb. Hierdurch wird das Freibrennen des Filters bei normalem Abgastemperaturniveau moeglich, eine Fremdbeheizung ist nicht erforderlich. Ziel ist es, die Effizienz und Wirkungsweise unterschiedlicher Radikalprecusoren in Abhaengigkeit von unterschiedlichen Einflussfaktoren zu erforschen. Fuer die Filterregeneration mit H2O2 konnte bereits eine einfache reaktionskinetische Gesetzmaessigkeit abgeleitet werden, deren Temperaturabhaengigkeit Arrheniusverhalten zeigt. Daneben wurden auch systematische Messungen zum H2O2-Verbrauch durchgefuehrt. Als weiterer vielversprechender Stoff hat sich in ersten Experimenten verduenntes Hydrazin (N2H4) erwiesen. Bezueglich der Filterregeneration zeigt es sich aehnlich geeignet wie H2O2. Da das Hydrazin-Zerfallsprodukt Ammoniak Voraussetzung fuer die DeNOX-katalytische Reduktion der als problematisch geltenden Stickoxide ist, bietet sich die Kombination mit einem nachgeschalteten DeNOX-Katalysator an. Die Versuchsanlage wird derzeit auf diese Kombination erweitert.