CN112996991B - 高过滤效率壁流式过滤器 - Google Patents
高过滤效率壁流式过滤器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112996991B CN112996991B CN201980073244.3A CN201980073244A CN112996991B CN 112996991 B CN112996991 B CN 112996991B CN 201980073244 A CN201980073244 A CN 201980073244A CN 112996991 B CN112996991 B CN 112996991B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- wall
- metal compound
- pyrolyzed
- refractory metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title abstract description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 101
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 87
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 26
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 14
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 31
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 27
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 11
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N ammonium carbamate Chemical compound [NH4+].NC([O-])=O BVCZEBOGSOYJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L calcium;1,3,5,2,4,6$l^{2}-trioxadisilaluminane 2,4-dioxide;dihydroxide;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Ca+2].O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1.O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1 UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052676 chabazite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- QWDUNBOWGVRUCG-UHFFFAOYSA-N n-(4-chloro-2-nitrophenyl)acetamide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(Cl)C=C1[N+]([O-])=O QWDUNBOWGVRUCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0232—Coating by pulverisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0244—Coatings comprising several layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
- B01J37/349—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of flames, plasmas or lasers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
- B01D2255/9155—Wall flow filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
- F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
- F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
- F01N2370/22—Selection of materials for exhaust purification used in non-catalytic purification apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
- F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
- F01N2510/0682—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings having a discontinuous, uneven or partially overlapping coating of catalytic material, e.g. higher amount of material upstream than downstream or vice versa
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Geometry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
本发明涉及用于生产用于从气体中去除细小微粒固体的壁流式过滤器的方法，并且涉及其用于清洁内燃机的废气的用途。本发明还涉及对应生产的具有高过滤效率的废气过滤器。
Description
技术领域
本发明涉及用于生产用于从气体中去除细小微粒固体的壁流式过滤器的方法，并且涉及其用于清洁内燃机的废气的用途。本发明还涉及对应生产的具有高过滤效率的废气过滤器。
背景技术
机动车辆中内燃机的废气通常含有有害气体一氧化碳(CO)和烃类(HC)、氮氧化物(NOx)和可能的硫氧化物(SOx)，以及主要由固体含碳颗粒和可能附着的有机附聚物组成的微粒。这些被称为主要排放物。CO、HC和微粒是发动机燃烧室内的燃料不完全燃烧的产物。当燃烧温度超过1200℃时，进气中的氮和氧在气缸中形成氮氧化物。硫氧化物是有机硫化合物燃烧引起的，有机硫化合物中的少量始终存在于非合成燃料中。为了在未来符合适用于欧洲、中国、北美和印度的机动车辆的法定废气排放限制，需要从废气中大量去除所述有害物质。为了去除机动车辆废气中这些对健康和环境有害的排放物，已经开发了多种用于净化废气的催化技术，其基本原理通常基于引导需要净化的废气通过其上施加有催化活性涂层的流通式或壁流式蜂窝体。催化转化器促进不同废气组分的化学反应，形成无害产物，诸如二氧化碳、水和氮气。
刚才所述的流通式或壁流式蜂窝体也被称为催化剂支撑体、载体或基材整料，因为它们在其表面上或在形成该表面的壁中携带催化活性涂层。催化活性涂层通常在所谓的涂覆操作中以悬浮液的形式被施加到催化剂支撑体上。在这方面，许多此类方法在过去由机动车废气催化转化器制造商公布(EP1064094B1、EP2521618B1、WO10015573A2、EP1136462B1、US6478874B1、US4609563A、WO9947260A1、JP5378659B2、EP2415522A1、JP2014205108A2)。
内燃机的操作模式对于在每种情况下催化转化器中有害物质转化的可能方法至关重要。通常使用过量空气操作柴油发动机，大多数火花点火发动机则使用进气和燃料的化学计量混合物。化学计量表示平均正好有与完全燃烧所需的量一样多的空气可用于气缸中存在的燃料的燃烧。燃烧空气比λ(A/F比率；空气/燃料比率)设定了实际上可用于燃烧的空气质量mL，实际与化学计量空气质量mL，化学计量的关系：
如果λ<1(例如，为0.9)，则表示“空气不足”并且论及富含废气混合物；λ>1(例如，为1.1)表示“过量空气”并且废气混合物被称为稀燃。表述λ＝1.1表示存在比化学计量反应所需的多10％的空气。
当本文提及稀燃机动车辆发动机时，从而主要参考柴油发动机并且主要平均地稀燃火花点火发动机。后者是主要平均地以稀燃A/F比率(空气/燃料比率)操作的汽油发动机。相比之下，大多数汽油发动机使用平均化学计量燃烧混合物来操作。在这方面，表达“平均”将以下事实纳入考虑，即现代汽油发动机不是静态地以固定的空气/燃料比率(A/F比率；λ值)工作。相反，情况是具有λ＝1.0左右的空气比率λ的不连续过程的混合物由发动机控制***预先确定，从而导致氧化与还原废气条件之间发生周期性变化。空气比率λ的这种变化对于废气净化结果十分重要。为此，将废气的λ值调节为具有很短的循环时间(约0.5Hz至5Hz)，并且在λ值＝1.0左右具有0.005≤Δλ≤0.07的振幅Δλ。平均而言，在此类操作状态下的废气因此应被描述为“平均”化学计量的。为了确保不使这些偏差在废气流过三元催化转化器时对废气净化结果产生负面影响，三元催化转化器中含有的储氧材料通过从废气中吸收氧气或根据需要将氧气释放到废气中来抵消这些偏差(R.Heck等人，Catalytic AirPollution Control，Commercial Technology，Wiley，第2版，2002年，第87页)。然而，由于车辆中发动机的动态操作模式，有时也出现背离该状态的另外的偏差。例如，在极端加速下或在惯性滑行过程中，可以调节发动机的操作状态以及因此调节废气的操作状态，并且平均而言可以是次化学计量的或超化学计量的。然而，稀燃火花点火发动机具有主要(即，燃烧操作的持续时间的大部分)以平均而言稀薄的空气/燃料比率燃烧的废气。
来自稀燃废气的有害气体一氧化碳和烃类可容易地通过在合适的氧化催化剂上氧化而变得无害。在化学计量操作的内燃机中，可经由三元催化转化器消除所有三种有害气体(HC、CO和NOx)。
由于稀燃发动机的高氧含量，氮氧化物还原为氮气(废气“脱氮”)更加困难。一种已知的方法是在合适的催化转化器或简称为SCR催化转化器上选择性催化还原(SCR)氮氧化物。该方法目前优选用于稀燃发动机废气的脱氮。废气中含有的氮氧化物在SCR方法中借助于从外部源计量进入废气道中的还原剂而被还原。氨用作还原剂，在SCR催化转化器处将废气中存在的氮氧化物转化成氮气和水。用作还原剂的氨可通过将氨前体化合物例如脲、氨基甲酸铵或甲酸铵计量到废气道中并且随后水解而可用。
具有和不具有附加催化活性涂层的柴油微粒过滤器(DPF)或汽油微粒过滤器(GPF)是用于去除微粒排放物的合适聚集体。为了满足法律标准，希望当前和未来针对内燃机的废气后处理的应用不仅出于成本原因而且出于安装空间原因而将微粒过滤器(特别是壁流式类型的那些)与其他催化活性功能组合。与相同尺寸的流通式支撑体相比，使用微粒过滤器(无论是否经催化涂覆)导致废气背压显著增加，并且因此导致发动机扭矩减小或可能导致燃料消耗增加。为了甚至不进一步增加废气背压，催化转化器的催化活性贵金属的氧化载体材料或氧化催化剂材料的量通常在过滤器的情况下比在流通式支撑体的情况下以更小的量施加。因此，经催化涂覆的微粒过滤器的催化效果经常不如相同尺寸的流通式整料的催化效果。
人们已经做出了一些努力来提供由于活性涂层而具有良好催化活性但仍具有最低可能废气背压的微粒过滤器。在一方面，已被证明有利的是催化活性涂层不作为多孔壁流式过滤器的壁上的层存在，而是过滤器的壁应散布有催化活性材料(WO2005016497A1、JPH01-151706、EP1789190B1)。为此，选择催化涂层的粒度，使得颗粒渗透到壁流式过滤器的孔中并且可通过煅烧将颗粒固定在那里。
可通过涂层改善的过滤器的另一个功能是其过滤效率，即过滤效果本身。增加无催化活性的过滤器的过滤效率在WO2012030534A1中有所描述。在这种情况下，通过经由颗粒气溶胶沉积陶瓷颗粒，在入口侧的流动通道的壁上形成过滤层(“识别层”)。该层由锆、铝或硅的氧化物组成，优选为1nm至5μm范围内的纤维形式，并且具有大于10μm、通常25μm至75μm的层厚度。在涂覆过程之后，在热过程中煅烧所施加的粉末颗粒。
US8388721B2中描述了通过喷雾干燥颗粒而在壁流式过滤装置的孔内涂覆。然而，在这种情况下，粉末应深深地渗透到孔中。壁的表面的20％至60％应保持烟尘颗粒可触及，从而打开。根据粉末/气体混合物的流速，可在入口侧和出口侧之间设定或多或少陡峭的粉末梯度。
EP2727640A1中还描述了例如通过气溶胶发生器将粉末引入孔中。此处，使用含有例如氧化铝颗粒的气流以一定方式涂覆非催化涂覆的壁流式过滤器，该方式使得具有0.1μm至5μm粒度的完整颗粒作为多孔填料沉积在壁流式过滤器的孔中。除过滤效果之外，颗粒本身还可实现过滤器的其他功能。例如，基于过滤器体积，这些颗粒以大于80g/l的量沉积在过滤器的孔中。微粒填充通道壁中的填充孔的体积的10％至50％。填充有烟尘和无烟尘的该过滤器与未经处理的过滤器相比均具有改善的过滤效率，并且具有填充有烟尘的过滤器的较低废气背压。
EP2502661A1和EP2502662B1提到了通过粉末施加对过滤器进行壁上涂覆的另一种方法。其中还示出了用于将粉末/气体气溶胶施加到过滤器的对应设备，其中粉末施加器和壁流式过滤器各自分离，使得空气在涂覆期间通过该空间被吸入。在专利说明书US8277880B2中描述了另一种方法，在该方法中，在过滤器入口通道的表面上形成膜(“捕集层”)，以增加无催化活性的壁流式过滤器的过滤效率。通过抽吸填充有陶瓷颗粒(例如碳化硅、堇青石)的气流通过入口通道，在入口通道的表面上形成过滤膜。在施加过滤层之后，在高于1000℃的温度焙烧蜂窝体，以增加粉末层在通道壁上的粘合强度。
WO2011151711A1描述了将干燥气溶胶施加到未经涂覆或经催化涂覆的过滤器的方法。气溶胶通过平均粒度为0.2μm至5μm的粉末状高熔点金属氧化物来提供，并且通过气流引导气溶胶通过壁流式过滤器的入口侧。在这种情况下，单个颗粒附聚以形成颗粒的桥接网络，并且穿过壁流式过滤器作为层沉积在单个入口通道的表面上。过滤器的典型粉末载量介于每升过滤器体积5g和50g之间。明确指出的是，不希望用金属氧化物在壁流式过滤器的孔内获得涂层。
EP1576998A2描述了在多孔泡孔壁的输出侧上制备<5μm的薄膜。多孔膜由直径介于20nm和200nm之间的纳米颗粒制成。为了将膜固定在壁流式过滤器的出口侧上，此处进行最终煅烧。
US9745227B2描述了具有直径介于10μm和200μm之间的多孔颗粒附聚物的施加层的制备。这些附聚物继而在上游过程中由尺寸介于0.01μm和5μm之间的颗粒制备。然后必须对施加的层进行煅烧。
WO18115900A1提到了d90<1μm的合成灰分的氧化粉末。过滤器以在过滤器壁上形成合成灰分的填充床的方式用其涂覆。
然而，还存在对仍在寻求解决方案的微粒过滤器的进一步要求。这涉及例如改善的烟尘烧尽和引入用于控制催化反应的附加反应区。
发明内容
因此，本发明的目的是指定进一步改进的微粒过滤器，也称为壁流式过滤器，其关于它们的过滤效率和所得废气背压进行优化。此外，过滤器应易于在稳健和灵活的工作过程中制造，并且成本低廉。
通过根据独立权利要求1的方法实现了这些目标以及对于本领域的技术人员从现有技术显而易见的其他目标。该方法的优选实施方案在从属于权利要求1的子权利要求中找到。权利要求10涉及对应生产的壁流式过滤器。权利要求11包括优选的用途。
在用于生产用于从小微粒固体中纯化气体的壁流式过滤器的方法中，可通过将干燥粉末/气体气溶胶施加到干燥过滤器的入口区域来极其有利地实现所述目的，该粉末具有通过火焰水解或火焰氧化由火焰中的金属前体制得的热解高熔点金属化合物，并且过滤器中的热解高熔点化合物的量少于5g/L。根据本发明生产的壁流式过滤器优选用于净化来自内燃机的废气。它们将燃烧期间形成的烟尘从废气中过滤出来，从而导致废气背压仅略微增加。即使使用相对少量的热解材料，也可实现该结果。在已知的现有技术的背景下，这超出了预期。
将干燥粉末/气体气溶胶施加到干燥的、可能催化涂覆的过滤器上导致粉末状热解金属化合物在气体流动之后沉积在过滤器的输入侧的表面上并且任选地沉积在过滤器的孔中。原则上，本领域的技术人员知道如何由热解粉末和气体制备气溶胶，以便随后引导该气溶胶穿过待施加粉末的过滤器。为了生产壁流式过滤器，通过将粉末分散在气体中，将粉末引导到气体流中并将其抽吸或按压到过滤器的入口侧中而无需进一步供应气体，在干燥过滤器的输入表面上有利地设置干燥热解粉末/气体气溶胶。出于职业安全的原因，抽吸优选于按压。
由气体和热解金属化合物组成的气溶胶可根据本领域技术人员的要求制备。为此，通常将热解法制备的金属粉末与气体混合。然后有利地将以这种方式产生的气体和粉末的混合物经由气流馈送到壁流式过滤器的入口侧中。术语“入口侧”是指由流入通道/输入通道形成的过滤器部分。输入表面由壁流式过滤器的输入侧上的流入通道/输入通道的壁表面形成。这以必要的变更同样适用于出口侧。
本领域的技术人员出于本目的而考虑的所有气体均可用作产生气溶胶和输入到过滤器中的气体。空气的使用是最特别优选的。然而，也可以使用相对于所用的粉末可产生氧化(例如O2、NO2)或还原(例如H2)活性的其他反应气体。对于某些粉末，惰性气体(例如N2)或稀有气体(例如He)的使用也可证明是有利的。还可以设想所列气体的混合物。
为了能够将粉末充分良好地沉积在过滤器入口侧的过滤器壁表面上和/或中，需要一定的抽吸力或压力。在相应过滤器和相应粉末的取向实验中，本领域的技术人员可在这方面形成自己的想法。已发现，气溶胶(粉末/气体混合物)优选以5m/s至60m/s、更优选10m/s至50m/s、并且非常特别优选15m/s至40m/s的速度抽吸通过过滤器，因为这对应于稍后的排气速度。这同样实现了所施加粉末的有利粘附性。最优选地，使用与稍后的待净化废气的气体速度对应的气体速度。在涂覆期间在过滤器前面使用一定的气体速度，在过滤器前面在稍后的废气速度的区域中产生粉末分布，并因此在过滤器中产生最佳地匹配废气中的微粒流的过滤表面分布。速度适于本发明范围内的过滤器的相应应用中的要求。对于在过滤器上具有均匀渗透性分布的过滤器，这意味着通常更多的粉末在流动方向上沉积在过滤器的最后三分之一中。如果渗透性在过滤器中分布不均匀，例如由于区域涂层，这通常意味着粉末优选沉积在高渗透性区域中，因为在随后用作废气过滤器期间，在涂覆期间的体积流量在高渗透性区域中也是最高的。
过滤器中粉末的量取决于粉末的类型和过滤器的尺寸，并且可由本领域技术人员在给定的边界条件(排气背压不太高)下在初步实验中确定。一般来讲并且根据本发明，相对于过滤器体积，过滤器装载的热解粉末少于5g/L。该值优选不超过3g/l，非常特别优选不超过2g/l。下限自然地由期望的过滤效率的增加构成。在这种情况下，特别优选的是，过滤器中剩余的粉末的量低于2g/l。
通过将特殊的粉末/气体气溶胶施加到过滤器，具有可能的附加催化功能的过滤器的过滤效率或废气背压可针对例如汽车的排气管中的相应条件进行良好调节。在每种情况下，适于不同要求的设计的开发是高性价比和灵活的。生产过程也是高性价比的，因为任选地执行不同功能的几种不同类型的粉末可例如用两个和更多个涂覆器在时间上一个接一个地装载在同一设备中，仅相隔几分之一秒。
本文所述的可能事先经催化涂覆然后用装载有热解粉末的过滤器不同于在操作期间通过灰分沉积在车辆的排气管中而制备的那些过滤器。根据本发明，任选的催化活性过滤器故意地以热解法制备的材料(例如金属氧化物)的形式撒上特定的干燥粉末。因此，可从一开始立即选择性地调节过滤效率和废气背压之间的平衡。因此，壁流式过滤器不包括在本发明中，在壁流式过滤器中，例如，在驱动操作期间在气缸中或通过燃烧器，由燃料的燃烧导致或多或少的不确定的灰分沉积。
现有技术中常用的所有陶瓷材料均可用作壁流式整料或壁流式过滤器。优选使用由堇青石、碳化硅或钛酸铝制成的多孔壁流式过滤器基材。这些壁流式过滤器基材具有流入通道和流出通道，其中流入通道的各下游端和流出通道的各上游端彼此偏移，并由气密“塞”封闭。在这种情况下，迫使要净化的并流经过滤器基材的废气通过流入通道和流出通道之间的多孔壁，这会带来极佳的微粒过滤效果。微粒的过滤性能可借助于孔隙率、孔隙/半径分布和壁厚来设计。未经涂覆的壁流式过滤器的孔隙率通常大于40％，一般为40％至75％，具体地50％至70％[根据申请日期的最新版本DIN 66133进行测量]。未经涂覆的过滤器的平均孔径(平均孔直径；d50)为至少7μm，例如7μm至34μm，优选大于10μm，特别更优选为10μm至25μm，或非常优选为15μm至20μm[根据申请日期的最新版本DIN 66134进行测量]。具有通常为10μm至20μm的孔径(d50)和50％至65％的孔隙率的成品过滤器是特别优选的。
一般来讲并且根据本发明，热解法制备的金属粉末应理解为通过火焰水解或火焰氧化从火焰中的金属前体获得的那些，并且具有诸如在以下参考文献中针对火焰合成微粒产物所述的特性：Gutsch A.等人(2002)KONA(第20号)；Li S.等人(2016)Progress inEnergy and Combustion Science(55)；Ulrich G.(1971)Combustion Science andTechnology(第4卷)。自1944年以来，此类方法已在工业上建立，例如，在德固赛公司(Degussa AG)。针对此的第一项专利源自1931年至1954年(US1967235A、US2488440A、DE948415C、DE 952891C)。热解二氧化硅由例如赢创工业(Evonik)以商品名出售，或热解氧化铝以商品名/>出售。一般来讲，该方法使得制备优选根据本发明使用的高表面化合物，特别是具有极低装填密度的各种金属的氧化物成为可能，该装填密度<100kg/m3，优选<80kg/m3，并且非常优选<60kg/m3(根据标准DIN EN ISO 787-11(申请日的最新版本)测量)。这些热解材料(例如金属氧化物)的孔隙率>90％，优选>93％，并且非常优选>95％。这由各自氧化物的装填密度与初级颗粒密度或真实无孔密度的比率来确定。其公式为：
孔隙率＝1-装填密度/真密度
对于氧化铝的示例，真密度为3200kg/m3至3600kg/m3，并且热解氧化物的装填密度仅为约50kg/m3。因此，1m3的粉末仅含有约1.5％氧化铝。这些是有利的，例如，选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化铈、氧化铁、氧化锌或它们的混合氧化物或它们的混合物组成的组的那些。然而，也可以制备其他热解氧化物、混合氧化物(所谓的固溶体)或掺杂型混合氧化物。
在火焰热解中，大致球形的初级颗粒最初出现在纳米范围内(d50：5nm-50nm)，其在进一步反应期间烧结在一起以形成高度多孔的链状聚集体。聚集体通常具有<0.5μm的平均粒度(d50)，然后可聚集形成具有10μm-100μm的平均粒度的附聚物。与通常可通过引入能量可相对容易地分离成附聚物的聚集体相比，聚集体仅通过大量引入能量才能进一步分解成初级颗粒(Manuel Gensch,dissertation,Mechanischevon Nanopartikel-Agglomeraten bei mechanischen Belastungen,ISBN:978-3-8440-6110-9,ShakerVerlag)。在这种情况下，粒度根据标准ISO 13320(申请日的最新版本)借助激光衍射离线测量。如果在本文中提及颗粒的d50值，则这意味着Q3分布的d50值。
根据本发明，因此优选一种方法，其中将热解高熔点化合物在施加到过滤器之前暴露于流体动力应力(剪切力)。因此，根据剪切力的强度，可在该改性中实现粉末解附聚或解聚集。因此，粉末可仅沉积在壁流式过滤器的壁上、其壁上和壁中，或仅沉积在壁中。因此，壁流式过滤器可很好地适应下面的纯化问题(例如，从内燃机的废气中过滤小微粒或较大微粒烟尘)。剪切力的强度可由初步测试确定。在热解化合物的附聚物可分离成较小的隔室的情况下，将发现剪切力的下限。这方面的上限将通过将聚集体分成与初级颗粒一样小的单元而形成。
施加在粉末上的剪切力可通过本领域技术人员已知的方法引起。为了也获得更多的粉末，例如进入过滤器的孔中，粉末的至少一些粒径应小于壁流式过滤器的孔径。附聚物的粒径可通过本领域技术人员已知的用于氧化粉末的研磨步骤来减小。对于热解材料(其用途形成本发明的基础)，优选使用剪切应力和/或冲击应力的方法作为引入剪切力的方法。喷雾器喷嘴包括在例如高剪切方法中。另一方面，风筛、反向喷磨机和对挡板的冲击属于主要通过冲击应力进行热解氧化物附聚物分解的方法。因此，剪切力优选由选自由无磨损雾化器喷嘴、风筛、研磨机和挡板组成的组的一个或多个装置产生。
根据本发明，最优选的使用剪切和耐磨雾化器喷嘴与例如挡板的组合，使得有可能在涂覆期间在该方法中产生所需的粒度(Break up and Bounce of TiO2 agglomeratesby impaction，Ihalainen,M.，Lind,T.，Arffman,A.，Torvela,T.，Jokiniemi,J.，发表于：Aerosol Science and Technology,第48卷第1期，2014，第31-41页；Interparticleforces in silica nanoparticle agglomerates,Seipenbusch,M.，Rothenbacher,S.，Kirchhoff,M.，Schmid,H.-J.，Kasper,G.，Weber,A.P.，发表于Journal ofNanoparticleResearch，第12卷第6期，第2037-2044页；Manuel Gensch,dissertation,Mechanischevon Nanopartikel-Agglomeraten bei mechanischen Belastungen,ISBN:978-3-8440-6110-9,Shaker Verlag；Trockene Desagglomeration vonNanopartikelagglomeraten in einer Sichtermühle,Sascha Füchsel*,Klaus Husemannand Urs Peuker,Chemie Ingenieur Technik，2011，第83卷第8期，第1262-1275页)。
在这种情况下，在施加到过滤器上之前几分之一秒，通过例如耐磨雾化器喷嘴将颗粒附聚物粉碎至例如大致2μm至8μm的d50，秒分数。以这种方式，并且通过用附加的输送气体稀释气溶胶，避免了重新附聚。如果需要甚至更细小的颗粒，则有利地使用附加的挡板分散体。此处，分散也在涂覆之前几分之一秒进行，从而避免颗粒的重新附聚。通过挡板上的质量流量和冲击速度，可任选地连续改变粒度。这两种分散方法与热解金属化合物的使用相结合能够实现可快速修改的、灵活的和高性价比的方法，该方法可适于不同的过滤器质量或要求。
此处示出的技术使得可以非常精确地调整适用于本发明目的的粒度。当应用于壁流式过滤器的孔中时，热解金属化合物特别是金属氧化物的粒度(d50)在初级颗粒的区域中，1nm-100nm，优选10nm-80nm，并且非常优选20nm-50nm。因此，这些颗粒也可以足够的量沉积在壁流式过滤器的表面定位的孔中。如果(如所述的)不期望粉末掺入到孔中，则d50值为0.5-100，更优选1-50，并且非常优选5μm-20μm。也可设想在施加期间两种尺寸方案的混合，任选地交错。通常，施加前粉末的粒度分布优选在0.1μm-50μm(d50)的范围内。
在这种情况下，粉末中颗粒的表面积非常高。有利地，热解高熔点化合物的BET表面积>50m2/g，更优选>70m2/g，并且非常优选>900m2/g。BET表面积根据DIN ISO 9277:2003-05(使用BET方法通过气体吸附确定固体的比表面积)来确定。具有<100nm的粒径的几乎无孔初级颗粒甚至产生高达超过200m2/g的高比表面积，这可用于纳米颗粒的沉积。
表1示出了外表面积对粒度的依赖性。对于该计算，假定氧化铝的真实无孔密度为3600kg/m3并且假定颗粒形状为球体。
灰色：热解金属化合物的区域：初级粒径<100nm
高外表面积为颗粒特别是纳米范围内的烟尘颗粒提供优异的沉积表面。热解金属化合物和几乎无孔初级颗粒的低装填密度意味着可用于流动的极高孔隙率。因此，由过滤器上的热解粉末引起的压力升高非常低。
表2以举例的方式示出了与常规高度多孔氧化铝(诸如得自Sasol的)相比的热解氧化物的一些数据。
表2：以举例的方式编译的由赢创工业生产的热解氧化铝的特性数据。热解氧化铝C具有13nm的初级粒度。初级颗粒的密度为约3200g/l。此处使用得自Sasol的Puralox作为比较。
在本发明的一个具体实施方案中，粉末/气体气溶胶中的任选催化活化的热解高熔点化合物可与另外的非热解高熔点化合物混合。在进入壁流式过滤器之前，热解金属化合物还有利地与其他非热解材料混合，例如选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化铈、氧化铁、氧化锌或它们的混合氧化物或它们的混合物组成的组，任选地贵金属涂覆的氧化物，或如果合适的话，离子交换的沸石，等等。基于上述组，与其他金属(诸如铁)混合的氧化物可表示特定反应序列的催化上有趣的特性。因此，由热解材料引起的良好过滤性质和低压损失在很大程度上得以保留，而其他非热解材料可提供附加的催化性质。因此，还可优选将热解法制备的金属氧化物粉末与其他金属氧化物粉末混合，并且将它们施加到壁流式过滤器上。例如由于添加了贵金属，单独的粉末各自单独地或两种粉末一起可具有催化活性。这允许用于产品的多种特性的廉价标准方法。热解化合物的强交联还导致以下事实：热解金属化合物与常规非热解材料(例如具有低外表面积的金属氧化物)的混合物在过滤效率和压力损失方面产生相同的优点，但粉末的量可显著减少。
在一个优选的实施方案中，在施加粉末/气体气溶胶之前，过滤器可能已被催化涂覆。此处，催化涂覆应理解为意指将来自内燃机的有害废气组分转化成有害程度较低的废气组分的能力。此处应具体提及废气组分NOx、CO和HC以及微粒物质。根据本领域技术人员的要求通过在壁流式过滤器的壁中涂覆催化活性材料来提供该催化活性。因此，术语“涂覆”应理解为意指将催化活性材料施加到壁流式过滤器。假设涂覆具有实际的催化功能。在这种情况下，通过向壁流式过滤器施加对应的低粘度水性悬浮液(也称为载体涂料)或催化活性组分的溶液来进行涂覆，参见例如根据EP1789190B1。在施加悬浮液/溶液后，使壁流式过滤器干燥并且在适当的情况下在升高的温度煅烧。经催化涂覆的过滤器优选具有20g/l至200g/l、优选30g/l至150g/l的载量。过滤器的涂覆在壁中的最合适载量取决于其泡孔密度、其壁厚和孔隙率。就具有例如200cpsi泡孔密度和8密耳壁厚的常见中等多孔过滤器(<60％孔隙率)而言，优选的载量为20g/l至50g/l(基于过滤器基材的外部体积)。具有例如300cpsi和8密耳的高度多孔过滤器(>60％孔隙率)具有25g/l至150g/l、特别优选50g/l至100g/l的优选载量。
原则上，本领域的技术人员已知的用于机动车废气领域的所有涂层均适用于本发明。过滤器的催化涂层可优选选自由三元催化剂、SCR催化剂、氮氧化物储存催化剂、氧化催化剂、烟尘点火涂层组成的组。关于所考虑的各种催化活性及其解释，参考WO2011151711A1中的陈述。特别优选的是，该具有催化活性的涂层具有至少一种金属离子交换的沸石、铈/锆混合氧化物、氧化铝和钯、铑或铂或这些贵金属的组合。
本文所用的粉末可根据如上所述的本发明原样使用。然而，还可设想使用干燥的热解金属化合物，特别是氧化物粉末，和/或非热解金属化合物，特别是氧化物，其支持关于废气后处理而言的催化活性。因此，粉末本身就减少内燃机废气中的有害物质而言同样可以是催化活性的。适用于此目的的是本领域技术人员已知的所有活性物质，诸如TWC、DOC、SCR、LNT或烟尘燃烧加速催化剂(soot-burn-off-accelerating catalysts)。粉末通常将具有与过滤器的任选执行催化涂层相同的催化活性。与未涂覆有催化活性粉末的过滤器相比，这进一步增强了该过滤器的总体催化活性。在这方面，可以使用例如浸渍有贵金属的热解氧化铝来制备粉末/气体气溶胶。就这一点而言，优选的是包含钯和铑以及储氧材料诸如铈锆氧化物的涂层的三元活性。同样能够设想将催化活性材料用于SCR反应。此处，粉末可由例如与过渡金属离子交换的沸石或类沸石组成。在该上下文中，非常特别优选的是使用与铁和/或铜交换的沸石。CuCHA(铜交换的菱沸石或CuAEI)极其优选用作制备粉末/气体气溶胶的材料。另外有利的是，粉末的活性可包括改善的烟尘燃烧。
在另一个实施方案中，本发明涉及如上所述的壁流式过滤器。上文在根据本发明的方法的上下文中所述的产品特征优点加以必要的变更后，也适用于根据本发明的壁流式过滤器。
根据本发明的壁流式过滤器可用于其中必须将细小微粒固体与气体分离的任何应用中。该方法有利地用于汽车废气领域，所述汽车废气载有来自不完全燃烧的细小分布的烟尘颗粒。所述壁流式过滤器可与选自由TWC、SCR催化剂、氮氧化物储存催化剂、柴油氧化催化剂等的其他催化剂组成的组一起用于汽车排气***中。
与处于未施加热解粉末的新鲜状态的壁流式过滤器相比，根据本发明制备的壁流式过滤器表现出优异的过滤效率，并且废气背压仅适度增加。过滤器的过滤效率越差，由具有热解金属化合物的涂层引起的过滤效率的增加越大。就先前已涂覆有载体涂层的过滤器而言，这是特别明显的。根据本发明的先前涂覆有载体涂层的壁流式过滤器优选表现出至少5％、优选至少10％、并且非常特别优选至少20％的过滤效率相对增加，并且与未用粉末处理的新鲜过滤器相比，新鲜壁流式过滤器的废气背压的相对增加为至多40％、优选至多20％、并且非常特别优选至多10％。特别有利的是至少20％的过滤效率改善，其中最大背压增加不超过10％。
这里所提出的壁流式过滤器的特征在于良好的过滤效率，同时废气背压的增加非常低。假定热解法制备的金属化合物在粉碎后仅再次交联以在过滤器中沉积期间形成较大的附聚物。然后它们在壁上和/或在孔中形成松散的网络。主要是，在所述粉碎后附聚物的粒度、粉末的量、孔径和过滤器的开孔率确定是孔还是泡孔表面还是这两者都被涂覆。气体可流过极其松散的聚集体材料而没有大的压力损失。热解金属化合物的大外表面积继而对纳米范围内的烟尘颗粒产生非常好的过滤效率。非常少量的热解氧化物足以产生大外表面积。常规用于催化的氧化物具有大内表面积，所述大内表面积由于纳米范围内的高孔隙率而存在，但这些内表面积不可用于纳米颗粒的过滤。
因此，本发明意义上的干燥是指排除液体、特别是水的施加。具体地，应避免在液体中产生粉末悬浮液以喷成气流。过滤器和粉末两者都可能容许一定的含水量，前提条件是实现目的，即粉末可能在内表面中或内表面上最细小分布的沉积不受到负面影响。通常，粉末是自由流动的并且能够通过能量输入分散的。粉末或过滤器在施加粉末时的含水量应少于20％，优选少于10％，并且非常特别优选少于5％(在20℃和标准气压下根据申请日期的最新版本ISO 11465进行测量)。
附图说明
在图1中，绘图表示了用于产生热解二氧化硅的火焰热解。颗粒因此主要形成聚集体并最终聚集在一起形成附聚物(初级颗粒的较大链)。
图2更详细地解释了根据本发明的方法以及粉碎混合室：在高剪切下用气体300在压力下驱动热解氧化物400通过无磨损喷雾器喷嘴700。速度的范围可高达声速。在离开雾化器喷嘴之后，气体/粉末混合物500冲击位于粉碎混合室100中的挡板600。然后将由此与粉碎的粉末附聚物形成的气体/粉末混合物与气流200混合，然后作为稀释的气体/粉末混合物800通过以涂覆过滤器。需要稀释气体200，以使得涂覆期间过滤器的流入速率可独立于雾化器气体的量而变化。
具体实施方式
实施例1：
用粉末涂覆尺寸为4.66"x6.00"300/8的原始无载体涂层过滤器。
借助喷雾器喷嘴在2巴处分散热解法制备的粉末，并将其以20m/s的速率抽吸到过滤器中。
*相对于无附加粉末涂层的未涂覆的原始过滤器基底
实施例2：
在第1步骤中，在多孔过滤器壁中用50g/l载体涂层涂覆过滤器，干燥并煅烧。然后用2g/l热解法制备的粉末涂覆。借助无磨损雾化器喷嘴在2巴处分散粉末，并将其以20m/s的速率抽吸到过滤器中。相对于无粉末过滤器，在600m3/h处确定过滤效率的增加和压力损失的增加。
*相对于仅涂覆有载体涂层的基底
Claims (13)
1.用于生产用于纯化除去气体中的小微粒固体的壁流式过滤器的方法，其中将由干燥粉末和气体制备的气溶胶施加到干燥过滤器的入口区域，
其特征在于，
所述粉末含有通过对火焰中的金属前体的火焰水解或火焰氧化而产生的热解高熔点金属化合物，并且所述过滤器中的热解高熔点金属化合物的量少于5g/l，所述热解高熔点金属化合物的装填密度<100kg/m3。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热解高熔点金属化合物的装填密度<80kg/m3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热解高熔点金属化合物的装填密度<60kg/m3。
4.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述热解高熔点金属化合物选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、氧化铈、氧化铁、氧化锌、前述氧化物的混合氧化物或它们的混合物组成的组。
5.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在施加到所述过滤器之前，使所述热解高熔点金属化合物经受剪切力。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，
所述剪切力由选自由无磨损雾化器喷嘴、风筛、研磨机和挡板组成的组的一个或多个装置引起。
7.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述热解高熔点金属化合物的平均粒度(d50)介于0.1μm和50μm之间。
8.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述热解高熔点金属化合物具有>50m2/g的BET表面积。
9.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
将所述由干燥粉末和气体制备的气溶胶中的所述热解高熔点金属化合物与另外的非热解高熔点化合物混合。
10.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述壁流式过滤器在施加所述热解高熔点金属化合物之前已被催化涂覆。
11.根据权利要求9所述的方法，
其特征在于，
所述热解高熔点金属化合物和/或非热解高熔点化合物本身是催化活性的。
12.一种壁流式过滤器，所述壁流式过滤器能够通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得。
13.根据权利要求12所述的壁流式过滤器用于纯化汽车废气的用途。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102018127953.1A DE102018127953A1 (de) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | Wandflussfilter mit hoher Filtrationseffizienz |
| DE102018127953.0 | 2018-11-08 | ||
| PCT/EP2019/080483 WO2020094763A1 (de) | 2018-11-08 | 2019-11-07 | Wandflussfilter mit hoher filtrationseffizienz |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112996991A CN112996991A (zh) | 2021-06-18 |
| CN112996991B true CN112996991B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=68531534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980073244.3A Active CN112996991B (zh) | 2018-11-08 | 2019-11-07 | 高过滤效率壁流式过滤器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11808189B2 (zh) |
| EP (1) | EP3877634B1 (zh) |
| CN (1) | CN112996991B (zh) |
| DE (1) | DE102018127953A1 (zh) |
| WO (1) | WO2020094763A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018111246A1 (de) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zum Beschichten eines Wandflussfilters |
| DE102018127955A1 (de) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktiver Partikelfilter mit hoher Filtrationseffizienz |
| GB201911702D0 (en) | 2019-08-15 | 2019-10-02 | Johnson Matthey Plc | Particulate filters |
| DE102021107130B4 (de) * | 2021-03-23 | 2022-12-29 | Umicore Ag & Co. Kg | Vorrichtung zur Erhöhung der Frischfiltration von Benzinpartikelfiltern |
| EP4063003A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-28 | UMICORE AG & Co. KG | Filter for the aftertreatment of exhaust gases of internal combustion engines |
| DE102021125536A1 (de) * | 2021-10-01 | 2023-04-06 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktiver Partikelfilter mit hoher Filtrationseffizienz |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101043945A (zh) * | 2004-08-21 | 2007-09-26 | 乌米科雷股份两合公司 | 利用涂料组合物涂覆壁流式过滤器的方法 |
| JP2009106922A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-05-21 | Panasonic Corp | 排ガス浄化触媒、排ガス浄化フィルタ、及びその製造方法 |
| CN103079683A (zh) * | 2010-06-02 | 2013-05-01 | 约翰森·马瑟公开有限公司 | 柴油机颗粒过滤器 |
| WO2018115900A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Johnson Matthey Public Limited Company | Gasoline particulate filter |
Family Cites Families (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US108408A (en) | 1870-10-18 | Improvement in cutting and engraving stone, metal, glass | ||
| US1967235A (en) | 1931-09-08 | 1934-07-24 | Karl A Ferkel | Method and apparatus for production of metal oxides |
| US2488440A (en) | 1946-11-30 | 1949-11-15 | Du Pont | Titanium dioxide pigment production |
| BE508951A (zh) | 1951-02-07 | |||
| DE952891C (de) | 1954-01-23 | 1956-11-22 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von feinverteilten Metalloxyden und deren Gemischen |
| JPS5378659A (en) * | 1976-12-23 | 1978-07-12 | Kankiyou Kanri Kenkiyuushiyo E | Method of treating waste water |
| US4609563A (en) | 1985-02-28 | 1986-09-02 | Engelhard Corporation | Metered charge system for catalytic coating of a substrate |
| JPH01151706A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-14 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 可燃性微粒子と窒素酸化物を除去するための触媒及びフィルター |
| DE4225970C1 (de) | 1991-10-24 | 1994-04-07 | Degussa | Verfahren und Vorrichtung zur gleichmäßigen und reproduzierbaren Beschichtung von Wabenkörpern mit einem Beschichtungspulver |
| CA2254269A1 (en) | 1997-12-30 | 1999-06-30 | Patrick P. Chen | Dry particulate dispersion system and flow control device therefor |
| GB9805815D0 (en) | 1998-03-19 | 1998-05-13 | Johnson Matthey Plc | Manufacturing process |
| US6220791B1 (en) | 1999-03-11 | 2001-04-24 | Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Apparatus and method for the aerosolization of powders |
| DE19921409A1 (de) | 1999-05-08 | 2000-11-09 | Hosokawa Alpine Ag & Co | Luftstrahlsieb zur Korngrößenanalyse und zugehöriger Siebeinsatz |
| US6478874B1 (en) | 1999-08-06 | 2002-11-12 | Engelhard Corporation | System for catalytic coating of a substrate |
| DE10014547B4 (de) | 2000-03-23 | 2005-09-29 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zum teilweisen Beschichten eines Tragkörpers |
| DE50005206D1 (de) | 2000-08-16 | 2004-03-11 | Umicore Ag & Co Kg | Abgasreinigungskatalysator für motornahen Einsatz und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US20060086834A1 (en) | 2003-07-29 | 2006-04-27 | Robert Pfeffer | System and method for nanoparticle and nanoagglomerate fluidization |
| US7229597B2 (en) | 2003-08-05 | 2007-06-12 | Basfd Catalysts Llc | Catalyzed SCR filter and emission treatment system |
| US7875250B2 (en) | 2003-12-11 | 2011-01-25 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust treatment device, and methods of making the same |
| JP2005296935A (ja) | 2004-03-17 | 2005-10-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガスフィルタおよびその製造方法、並びに、排ガス処理装置 |
| RU2009102771A (ru) | 2006-06-29 | 2010-08-10 | Умикоре Аг Унд Ко. Кг (De) | Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор отработанных газов |
| JP5444716B2 (ja) | 2006-11-30 | 2014-03-19 | 日立金属株式会社 | セラミックハニカムフィルタ及びその製造方法 |
| DE502007005188D1 (de) | 2007-03-19 | 2010-11-11 | Umicore Ag & Co Kg | Doppelschichtiger Dreiweg-Katalysator |
| JP5378659B2 (ja) | 2007-06-07 | 2013-12-25 | 株式会社キャタラー | 貴金属担持方法 |
| PL2321048T5 (pl) | 2008-08-06 | 2021-03-08 | Basf Se | Urządzenie pozycjonujące i sposób ze stołem do przestawiania obrotowego dla katalizatorów samochodowych i chemicznych na bazie monolitu |
| DE102009010711A1 (de) | 2009-02-27 | 2010-09-30 | Umicore Ag & Co. Kg | Stickoxid-Speicherkatalysator zum Einsatz im Kraftfahrzeug in motornaher Position |
| EP2412420B1 (en) | 2009-03-26 | 2018-05-16 | NGK Insulators, Ltd. | Honeycomb filter and method for producing honeycomb filter |
| CN102387862B (zh) | 2009-04-03 | 2014-05-28 | 株式会社科特拉 | 废气净化用催化剂的制造方法和装置以及用于其中的喷嘴 |
| US8758695B2 (en) | 2009-08-05 | 2014-06-24 | Basf Se | Treatment system for gasoline engine exhaust gas |
| GB201000019D0 (en) | 2010-01-04 | 2010-02-17 | Johnson Matthey Plc | Coating a monolith substrate with catalyst component |
| DE102010007499A1 (de) | 2010-02-09 | 2011-08-11 | Umicore AG & Co. KG, 63457 | Volumetrische Beschichtungsanordnung |
| JP5597146B2 (ja) | 2010-03-18 | 2014-10-01 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルタ製造装置 |
| JP5597148B2 (ja) | 2010-03-18 | 2014-10-01 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルタ製造装置 |
| DE102010015364B4 (de) | 2010-04-17 | 2013-06-27 | Hosokawa Alpine Ag | Luftstrahlsieb |
| JP5524696B2 (ja) | 2010-04-22 | 2014-06-18 | 日本碍子株式会社 | 目封止ハニカム構造体の製造方法 |
| WO2011152711A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Itrec B.V. | Marine load raising and lowering system |
| MX2013002501A (es) | 2010-09-01 | 2013-04-29 | Dow Global Technologies Llc | Metodo para aplicar una capa de discriminacion sobre filtros ceramicos porosos mediante ensambles porosos prefabricados en suspension en un gas. |
| MX2013002499A (es) | 2010-09-01 | 2013-04-03 | Dow Global Technologies Llc | Metodo para aplicar una capa de discriminacion sobre filtros de ceramica porosos. |
| JP5597153B2 (ja) | 2011-03-24 | 2014-10-01 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルタ及びその製造方法 |
| JP5643692B2 (ja) | 2011-03-25 | 2014-12-17 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルタ及びその製造方法 |
| AU2012374854B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Particulate filter |
| DE102012220181A1 (de) | 2012-11-06 | 2014-05-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Partikelfilter |
| JP2014188394A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Ngk Insulators Ltd | ノズル、及び、そのノズルを用いたハニカムフィルタ製造装置 |
| JP6177570B2 (ja) | 2013-04-12 | 2017-08-09 | 株式会社キャタラー | スラリー塗布装置 |
| JP6800014B2 (ja) | 2013-10-03 | 2020-12-16 | ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフトＵｍｉｃｏｒｅ ＡＧ ＆ Ｃｏ．ＫＧ | 排気後処理システム |
| WO2015121248A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-20 | Basf Se | Process of treating diesel exhaust gas using ceria-zirconia-mixed oxide particles produced by pyrolysis |
| US9744529B2 (en) | 2014-03-21 | 2017-08-29 | Basf Corporation | Integrated LNT-TWC catalyst |
| JP6564637B2 (ja) | 2014-10-09 | 2019-08-21 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化装置 |
| GB2546164A (en) | 2015-09-30 | 2017-07-12 | Johnson Matthey Plc | Gasoline particulate filter |
| EP3368187A1 (en) | 2015-10-30 | 2018-09-05 | Corning Incorporated | Porous ceramic filters and methods for making the same |
| WO2018172299A1 (de) | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktives partikelfilter |
| CN111511455B (zh) | 2017-10-31 | 2023-03-31 | 康宁股份有限公司 | 蜂窝体和包含蜂窝体的颗粒过滤器 |
| DE102018108346A1 (de) * | 2018-04-09 | 2019-10-10 | Umicore Ag & Co. Kg | Beschichteter Wandflussfilter |
| DE102018127957A1 (de) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Umicore Ag & Co. Kg | Partikelfilter mit mehreren Beschichtungen |
| DE102018127955A1 (de) | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Umicore Ag & Co. Kg | Katalytisch aktiver Partikelfilter mit hoher Filtrationseffizienz |
-
2018
- 2018-11-08 DE DE102018127953.1A patent/DE102018127953A1/de active Pending
-
2019
- 2019-11-07 WO PCT/EP2019/080483 patent/WO2020094763A1/de unknown
- 2019-11-07 US US17/292,068 patent/US11808189B2/en active Active
- 2019-11-07 CN CN201980073244.3A patent/CN112996991B/zh active Active
- 2019-11-07 EP EP19801526.5A patent/EP3877634B1/de active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101043945A (zh) * | 2004-08-21 | 2007-09-26 | 乌米科雷股份两合公司 | 利用涂料组合物涂覆壁流式过滤器的方法 |
| JP2009106922A (ja) * | 2007-10-09 | 2009-05-21 | Panasonic Corp | 排ガス浄化触媒、排ガス浄化フィルタ、及びその製造方法 |
| CN103079683A (zh) * | 2010-06-02 | 2013-05-01 | 约翰森·马瑟公开有限公司 | 柴油机颗粒过滤器 |
| WO2018115900A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Johnson Matthey Public Limited Company | Gasoline particulate filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3877634B1 (de) | 2022-07-06 |
| EP3877634A1 (de) | 2021-09-15 |
| US20220325645A1 (en) | 2022-10-13 |
| CN112996991A (zh) | 2021-06-18 |
| DE102018127953A1 (de) | 2020-05-14 |
| WO2020094763A1 (de) | 2020-05-14 |
| US11808189B2 (en) | 2023-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112996991B (zh) | 高过滤效率壁流式过滤器 | |
| CN112105440B (zh) | 用于涂覆壁流式过滤器的方法 | |
| CN112996990B (zh) | 具有高度过滤效率的催化活性颗粒过滤器 | |
| CN111936234B (zh) | 经涂覆的壁流式过滤器 | |
| CN112074657B (zh) | 经涂覆的壁流式过滤器 | |
| EP2027371B1 (en) | Coating for particulate filters | |
| EP1775022B1 (en) | Process of producing a catalytic coating and catalyst filters | |
| US20200055039A1 (en) | Exhaust gas purifying filter and production method thereof | |
| KR20150119140A (ko) | 삼원 촉매 필터를 포함하는 포지티브 점화 엔진 및 배기 시스템 | |
| CN113366202A (zh) | 具有多个涂层的微粒过滤器 | |
| US11285467B2 (en) | Catalyst article and the use thereof for filtering fine particles | |
| WO2014054607A1 (ja) | 船舶用排ガス処理装置 | |
| CN116583659A (zh) | 具有高度过滤效率的催化活性颗粒过滤器 | |
| CN116615283A (zh) | 具有高度过滤效率的催化活性颗粒过滤器 | |
| EP1775021A1 (en) | Process of producing a catalytic coating and catalyst filters | |
| CN116635148A (zh) | 具有高度过滤效率的催化活性颗粒过滤器 | |
| CN116745030A (zh) | 具有高度过滤效率的催化活性颗粒过滤器 | |
| Lorentzou et al. | Advanced catalyst coatings for diesel particulate filters | |
| CN103826745A (zh) | 涂布催化的颗粒过滤器的方法和颗粒过滤器 | |
| US20240159175A1 (en) | Gasoline particle filter with increased fresh filtration | |
| US20240141812A1 (en) | Filter for the aftertreatment of exhaust gases of internal combustion engines | |
| CN118043121A (zh) | 具有高度过滤效率的催化活性微粒过滤器 | |
| WO2022071926A1 (en) | A catalyst article and the use thereof for filtering fine particles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |