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用于干燥涂覆微粒过滤器的方法与流程

2022-08-13 17:52:40 来源:中国专利 TAG:

用于干燥涂覆微粒过滤器的方法
1.本公开涉及对用于从废气过滤微粒物质的微粒过滤器的改进,或与从废气过滤微粒物质的微粒过滤器相关的改进。具体地,本发明涉及一种用于对过滤器进行涂覆的设备以及对过滤器进行涂覆的方法,该过滤器包括具有入口表面和出口表面的多孔基底,其中入口表面通过多孔结构与出口表面分隔。过滤器可以是壁流式过滤器。


背景技术:

2.存在关于从内燃机,尤其是从汽车应用中的柴油和汽油发动机排放微粒物质(pm)(通常称为烟灰)的问题。主要问题与潜在健康影响相关联,特别是与大小在纳米范围内的非常微小的颗粒相关联。
3.柴油微粒过滤器(dpf)和汽油微粒过滤器(gpf)已经使用多种材料(包括烧结金属、陶瓷或金属纤维等)制造,其中实际大规模生产中的最常见类型是由多孔陶瓷材料制成的壁流式种类,该多孔陶瓷材料以沿主体长度延伸的许多小通道的单片阵列形式制造。交替的通道在一端被堵塞,因此废气被迫通过多孔陶瓷通道壁,该多孔陶瓷通道壁防止大部分微粒穿过,因此仅经过滤的气体进入环境。商业生产中的陶瓷壁流式过滤器包括由堇青石、各种形式的碳化硅和钛酸铝制成的那些陶瓷壁流式过滤器。车辆上的实用过滤器的实际形状和尺寸以及诸如通道壁厚度和其孔隙率等特性取决于所关注的应用。气体通过的陶瓷壁流式过滤器的过滤器通道壁中的孔的平均尺寸典型地在5μm至50μm的范围内并且通常约20μm。鲜明对比的是,来自现代乘用车高速柴油发动机的大多数柴油微粒物质的大小非常小,例如10nm至200nm。
4.一些pm可能保留在过滤器壁中的孔结构内,并且这可以在一些应用中逐渐积聚直到孔被pm的网络桥接,并且此pm网络然后使得能够容易地在过滤器通道的内壁上形成微粒饼。微粒饼是极好的过滤介质,并且其存在提供非常高的过滤效率。在一些应用中,烟灰在沉积时在过滤器上被连续燃烧,这防止微粒饼在过滤器上积聚。
5.对于一些过滤器,例如轻型柴油微粒过滤器,需要定期从过滤器中去除捕获的pm以防止过大背压的积聚,过大背压的积聚对发动机性能有害并且可能导致燃料经济性差。因此,在柴油应用中,保留的pm通过在某一过程中在空气中将其燃烧而从过滤器中去除,在该过程期间,达到点燃保留的pm所需的高温所使用的可用的空气量和过量燃料的量被非常小心地控制。在通常称为再生的此过程将要结束时,去除过滤器中最后剩余的微粒可能导致过滤效率显著降低,并且将许多小颗粒的突发释放到环境中。因此,过滤器在首次使用时和随后在每个再生事件之后并且还在每个再生过程的后一部分期间使用时可能具有低过滤效率。
6.因此,期望随时改进和/或维持过滤效率—例如在过滤器首次使用时的早期寿命期间,和/或在再生期间和再生之后立即,和/或当过滤器装载有烟灰时。
7.liu,x.、szente,j.、pakko,j.、lambert,c.等人,“使用人造灰分改进零里程时的gpf性能(using artificial ash to improve gpf performance at zero mileage),sae技术论文2019-01-0974,2019,doi:10.4271/2019-01-0974描述了一种对裸过滤器基底装
载由雾化器产生的亚微米氧化铝颗粒以制造“人造灰分”涂层来减少冷启动条件期间的烟灰排放的工艺。该工艺由以下组成:通过用压缩空气雾化液体悬浮液来产生气溶胶颗粒,通过使所得的含灰分的液滴流过烘箱来干燥该所得的含灰分的液滴,并且通过过滤而捕获干燥的灰分颗粒以将它们装载到过滤器中。该工艺利用高容量雾化器(型号plg-2100,palas,德国)为全大小砖提供100l/min的流速。通过dusttrak气溶胶监测仪(美国明尼苏达州tsi公司)记录的过滤器上的压降和过滤器前后的pm浓度来监测过滤器的装载。虽然所述工艺显示在冷启动条件期间烟灰排放减少,但其限于可以喷雾干燥的物质,需要雾化器、干燥烘箱和气溶胶监测仪,并且人造灰分装载条件可能受到在液体气溶胶到达过滤器基底之前实现液体气溶胶完全干燥所需的条件的约束。
8.wo2011/151711描述了一种制造过滤器的方法,该过滤器用于从稀薄燃烧的内燃机排放的废气过滤微粒物质。过滤器包括具有入口表面和出口表面的多孔基底,其中入口表面通过含有第一平均孔径的孔的多孔结构与出口表面分隔。入口表面包括桥接网络,该桥接网络包括在多孔结构的孔上的互连的耐火材料颗粒。该方法包括使过滤器基底的入口表面与包括干粉形式的耐火材料的气溶胶接触的步骤。虽然所述工艺显示过滤器在首次使用时和随后在每个再生事件之后pm排放减少,但是期望提供改进的工艺,特别是关于所产生的过滤器的参数的可控性的改进的工艺。
9.us2019/0048771描述了发动机废气微粒过滤器,该发动机废气微粒过滤器包括多孔基底,该多孔基底上具有相对于基底的过滤器体积在0.01g/l至60g/l范围内的浓度的惰性纳米颗粒,纳米颗粒的一部分被布置为形成被配置为从废气流中捕获微粒的抗再生多孔结构。虽然所述过滤器旨在提供微粒过滤器的零里程效率的改进,但是期望提供改进的工艺,特别是改进工艺的可控性和灵活性。
10.本技术人已经发现(如在其2019年8月15日提交的申请gb1911704中完全描述的,该申请据此全文以引用方式并入),在过滤器首次使用时的早期寿命期间和/或在再生期间和紧随其后和/或当过滤器装载有烟灰时具有改进的过滤效率的过滤器可通过包括以下步骤的处理方法获得:
11.a)在贮存器中容纳干粉;
12.b)将过滤器定位在过滤器保持器中,所述过滤器包括多孔基底,所述多孔基底具有入口面和出口面,所述入口面和所述出口面由多孔结构分开;
13.c)通过向所述过滤器的所述出口面施加压力减小来建立通过所述过滤器的所述多孔结构的初级气流;
14.d)将所述干粉从所述贮存器转移到位于所述过滤器的所述入口面上游的喷雾装置;以及
15.e)使用所述喷雾装置朝向所述过滤器的所述入口面喷雾所述干粉,使得所述干粉被夹带在所述初级气流中并穿过所述过滤器的所述入口面以接触所述多孔结构。
16.在gb1911704中,本技术人描述了干粉可如何优选地包含热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶或二氧化铈气凝胶中的一者或多者。具体地,描述了已涂覆有振实密度为0.05g/l且d50为5.97微米的热解氧化铝的过滤器的示例。
17.虽然已经发现这种处理方法产生具有改进的过滤效率特性的过滤器,但仍需要进
一步改进此类过滤器的处理,具体地,改进经处理的过滤器的耐久性。


技术实现要素:

18.在第一方面,本公开提供了一种用于对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的方法,该方法包括以下步骤:
19.a)在贮存器中容纳干粉;
20.b)将过滤器定位在过滤器保持器中,所述过滤器包括多孔基底,所述多孔基底具有入口面和出口面,所述入口面和所述出口面由多孔结构分开;
21.c)通过向所述过滤器的所述出口面施加压力减小来建立通过所述过滤器的所述多孔结构的初级气流;
22.d)将所述干粉从所述贮存器转移到位于所述过滤器的所述入口面上游的喷雾装置;以及
23.e)使用该喷雾装置朝向该过滤器的该入口面喷雾该干粉,使得该干粉被夹带在该初级气流中并穿过该过滤器的该入口面以接触该多孔结构;
24.其中该干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由其组成。
25.有益地,本技术人已经发现,与用金属氧化物(包括例如热解氧化铝)处理相比,使用热分解成金属氧化物的金属化合物作为干粉,可以对经处理的过滤器的耐久性产生实质性改进,尤其是在过滤器的后续操作期间对干粉保持粘附到多孔结构上并抵抗从多孔结构上脱粘的能力的实质性改进。
26.令人惊讶的是,本技术人已经发现,可以在不存在任何额外粘合剂或粘附促进剂,或不需要对过滤器进行任何高温烧结的情况下实现这些干粉的改进的粘附。特别地,已经令人惊讶地发现,使用本公开的干粉可以产生良好的粘附,同时保持高过滤效率并且具有可接受的冷流背压。
27.干粉可以由单一金属化合物组成,或者可以由混合物或共混物或连续剂量的两种或更多种金属化合物组成。该金属化合物或每种金属化合物可以包含一种或多种金属阳离子。在存在多种金属阳离子的情况下,这些金属化合物可以采用相同或不同的金属。
28.金属化合物可以包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。
29.金属化合物的金属可以包含以下项或由以下项组成:镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
30.干粉还可包含金属氧化物或混合金属氧化物。优选地,干粉包含90重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及10重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。更优选地,干粉包含95重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及5重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。任选地,干粉包含99重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及1重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
31.金属氧化物或混合金属氧化物的金属可以包含以下项或由以下项组成:铝、镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
32.优选地,干粉包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐或它们的混合物。金属氢氧化物可以选自由以下项组成的组:氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶和氢氧化钡。金属磷酸盐可以选自由以下项组成的组:磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶和磷酸钡。金属碳酸盐可以选自由以下项组成的组:碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶和碳酸钡。
33.该方法还可包括以下步骤:
34.f)在步骤e)之后煅烧过滤器。
35.可以在选择的温度下对过滤器进行煅烧以产生干粉的热分解。优选地,至少大部分干粉,更优选地所有或基本上所有的干粉可以在煅烧期间热分解。然而,应当理解,在煅烧之后可以保留残留量的非分解干粉。
36.煅烧温度可以被选择为至少150℃、任选地至少250℃、任选地至少500℃。
37.在一些实施方案中,优选的是煅烧温度不大于550℃。然而,在其他实施方案中,煅烧温度可以被选择为大于550℃。煅烧温度可以被选择为高达900℃、任选地高达1150℃。
38.在一个示例中,煅烧温度可以被选择为介于300℃与500℃之间。在另一个示例中,煅烧温度可以被选择为约520℃。在另一个示例中,煅烧温度可以被选择为约580℃。在另一个示例中,煅烧温度可以被选择为约900℃。
39.煅烧可以进行30分钟至90分钟的时段、任选地30分钟至60分钟。在一个示例中,时段为约35分钟。在另一个示例中,时段为约60分钟。在任何此类煅烧内,每个过滤器的停留时间优选地为1至15分钟、优选地5至10分钟。
40.本文中的“煅烧”意指通常但不排他地,过滤器在空气中在期望的温度下烧制期望的时间长度的过程。然而,应当理解,即使使用微波辅助,通常也不可能将过滤器温度立即升高到指定温度。相反,技术人员将理解,在典型的煅烧过程中,过滤器将在皮带上进料到动态炉中,或者将过滤器的托盘安装在静态烘箱中,并且在任一种情况下,炉或烘箱温度将升高到期望的温度;就炉而言,这可以通过炉内区域升温到期望的温度来实现。也就是说,将过滤器升高到期望的温度可能需要一段时间。因此,本文所定义的煅烧温度是指过滤器被煅烧的优选峰值温度。在整个煅烧循环的相对较短的时段(所谓的“停留时间”)内,过滤器最终可能达到并保持在峰值温度。申请人的发明人已经发现,停留时间的时段对于实现粉末对自身以及特别是对过滤器的多孔结构二者的期望粘附是重要的。因此,本文中的“煅烧”意指烧制过程的加热、停留时间和冷却的整个时段或循环。因此,煅烧过程作为整体(包括加热、停留时间和冷却)可能为90分钟长,但是在这90分钟内,停留时间可能仅为1分钟至15分钟。
41.不希望受理论束缚,据信将金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐或它们的混合物作为干粉施加,然后进行煅烧,可以产生特别有效的多孔层,该多孔层包括保留在多孔基底的壁上的干粉的至少一部分。具体地,据信金属氢氧化物、金属磷酸盐和/或金属碳酸盐分解成金属氧化物在干粉颗粒之间以及干粉和多孔基底之间都会产生胶结效应。
42.该方法还可包括在步骤b)之前用载体涂层、优选地催化剂载体涂层涂覆该过滤器。
43.该方法可以包括提供10g/l至40g/l、任选地15g/l至30g/l、任选地约20g/l的过滤器的最大装载。
44.干粉的振实密度可以为1g/cm3至3g/cm3、任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3、任选地约
2g/cm3。
45.干粉的d50(按体积)可以小于10微米、任选地小于5微米、任选地约2微米。
46.令人惊讶的是,本技术人已经发现,使用具有这种相对小粒度的金属氢氧化物、金属磷酸盐和/或金属碳酸盐粉末仍可在多孔基底的壁上产生有效的壁上过滤层。
47.此外,有益地,已经发现通过向过滤器的出口面施加压力减小来建立初级气流可以提供更可控的过程。
48.优选地,将干粉从贮存器转移到喷雾装置独立于建立和控制初级气流而可控;并且任选地,将干粉朝向过滤器的入口面喷雾独立于建立和控制初级气流而可控。有益地,通过独立于控制初级气流的建立和控制来控制干粉从贮存器到喷雾装置的转移和/或喷雾,可以实现更可控的过程。例如,可以改变初级气流的气体流动速度和/或体积流量,而不改变干粉从喷雾装置的转移速率和/或速度和/或喷雾速度。这与也使用通过过滤器的初级气流使干粉流化的方法形成对比。
49.优选地,在将干粉转移到喷雾装置并且朝向入口面喷雾之前建立初级气流。有益地,这可以允许在开始干粉的喷雾之前通过多孔结构建立更均匀的气流。进而,这可以实现干粉进入和通过多孔结构的更好分散。
50.优选地,在步骤d)中,使用与初级气流分离的次级气流帮助将干粉转移到喷雾装置。优选地,次级气流是独立于初级气流可控的。有益地,通过独立于控制次级气流来控制初级气流,可以实现更可控的过程。例如,可以选择次级气流的体积流量以优化喷雾装置的一个或多个出口处的干粉的喷雾特性,并且单独地可以选择初级气流的体积流量以优化干粉在过滤器的多孔结构中的沉积。
51.在各种实施方案中,该方法进一步包括停止将干粉朝向过滤器的入口面喷雾的步骤f);其中该初级气流是来自步骤c)至步骤f)的连续气流;其中该次级气流仅施加从步骤c)至步骤f)的时间段的一部分。在从步骤c)至步骤f)的时间段的所述部分期间,可以将次级气流施加为单个突发或多个间歇突发。
52.在各种实施方案中,该方法进一步包括在步骤f)中停止喷雾该干粉之后将通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流维持一定时间段的步骤g)。
53.次级气流可以包括压缩气体流,优选地空气流。
54.次级气流可用于辅助干粉转移到喷雾装置并从喷雾装置分配干粉。有益地,使用相同的气流来帮助输送干粉并喷雾干粉可提供更可控和/或简化的方法。
55.在各种实施方案中,喷雾装置可以是压缩空气枪。
56.优选地,该方法包括使用真空发生器来建立通过过滤器的多孔结构的初级气流。优选地,由真空发生器产生的压力减小的水平可以独立于干粉从贮存器转移到喷雾装置的速度或质量速率而可控。有益地,这可以提供更可控的过程。
57.初级气流的体积流量可以是10m3/小时至5000m3/小时,优选地400m3/小时至2000m3/小时,优选地600m3/小时至1000m3/小时。
58.在各种实施方案中,该方法进一步包括在至少步骤e)期间监测过滤器的背压。优选地,该方法进一步包括使用压力传感器,优选地单个压力传感器来监测背压。
59.压力传感器,优选地单个压力传感器可以位于过滤器保持器或流体连接到过滤器的出口面的其它壳体中。
60.在各种实施方案中,该方法进一步包括当达到过滤器的预定背压时停止将干粉朝向过滤器的入口面喷雾的步骤。背压定义为过滤器的入口面与出口面之间的压力差。过滤器的入口面可以经受大气压力。因此,在这种布置中,可以通过用单个压力传感器测量过滤器的出口面处的压力来测量背压。有益地,这可以允许采用一种更可控且可重现的方法,该方法特别是避免过滤器的不必要的较大背压。
61.预定背压可以是绝对背压。绝对背压可以在600m3/小时的流速下为20mbar至180mbar。可以例如通过使用来自美国威斯康星州苏塞克斯的superflow dynamometers&flowbenches的sf-1020probench测量背压。
62.在各种实施方案中,该方法进一步包括在至少步骤c)和步骤e)期间,优选地在至少步骤c)、d)和e)期间监测过滤器的背压的步骤。优选地,该方法进一步包括使用压力传感器,优选地单个压力传感器来监测背压。压力传感器,优选地单个压力传感器可以位于过滤器保持器或流体连接到过滤器的出口面的其它壳体中。可以使用相同的压力传感器,优选地相同的单个压力传感器在至少步骤c)和e)期间监测过滤器的背压。
63.在各种实施方案中,该方法进一步包括当达到过滤器的预定背压时停止将干粉朝向过滤器的入口面喷雾的步骤。预定背压可以是相对背压。可以在该多孔结构中沉积该干粉之前在步骤c)中测量该过滤器的第一背压,并且可以在该多孔结构中沉积该干粉期间在步骤e)中测量该过滤器的第二背压,其中当该第二背压达到该第一背压的预定百分比时,可以停止该干粉的喷雾。有益地,这可以允许采用一种更可控且可重现的方法,该方法特别是避免过滤器的背压出现不必要的大幅增长。
64.优选地,预定百分比为105%至200%,优选地125%至150%,即第二背压可增加第一背压的5%至100%,优选地25%至50%。
65.在各种实施方案中,该方法进一步包括当达到预定总喷雾时间时停止将干粉朝向过滤器的入口面喷雾的步骤。预定总喷雾时间可以是1秒至60秒、优选地1秒至20秒、优选地约10秒。
66.在各种实施方案中,该方法进一步包括当目标质量的干粉已经朝向过滤器的入口面喷雾时,停止将干粉朝向过滤器的入口面喷雾的步骤。
67.在各种实施方案中,该方法进一步包括以下步骤:在至少步骤e)期间监测过滤器的背压,并且当首先达到预定总喷雾时间或过滤器的预定背压时停止将干粉朝向过滤器的入口面喷雾。预定背压可以是绝对背压。
68.在各种实施方案中,该方法进一步包括在至少步骤c)和步骤e)期间,优选地在至少步骤c)、d)和e)期间监测过滤器的背压。预定背压可以是相对背压。
69.在各种实施方案中,当气溶胶沉积到过滤器的多孔基底中时,干粉形成多孔涂层。
70.在步骤e)中,可以从喷雾装置的一个或多个出口喷雾干粉。喷雾装置的一个或多个出口可以包括1mm至10mm的孔大小。孔可以是圆形、部分圆形或狭槽形。
71.在各种实施方案中,干粉从喷雾装置的一个或多个固定出口喷雾。
72.在各种实施方案中,干粉从喷雾装置的一个或多个移动出口喷雾,优选地从一个或多个振荡出口喷雾。
73.优选地,该方法包括在步骤e)中将干粉从喷雾装置引导到流动导管内的过滤器的入口面。
74.在各种实施方案中,流动导管在喷雾装置与过滤器的入口面之间提供不受阻碍的流动路径。
75.在各种实施方案中,流动导管包括插入在喷雾装置与过滤器的入口面之间的流动调节器,该流动调节器用于促进干粉在气流内的分散。流动调节器可以包括静态混合器、网、筛、挡板和开孔板中的一者或多者。
76.过滤器的入口面可以距喷雾装置10cm至80cm,优选地15cm至20cm。除此之外或另选地,喷雾装置可以位于距过滤器的该入口面一定距离处,该距离为过滤器的入口面的直径的多达4倍。
77.在各种实施方案中,该方法进一步包括在步骤d)中从贮存器投配干粉。投配可以包括通过按重量、按体积、按颗粒数、按时间中的一者或多者投配。优选地,该方法包括对投配装置用干粉以重量方式进料。投配可以使用失重进料器。有益地,使用投配装置,优选地重量进料投配装置可以提供干粉的更可控且准确的投配。
78.在步骤a)中,干粉可以容纳在一个或多个料斗中。
79.在步骤b)中,过滤器可以以入口面在最上面的竖直取向定位在保持器中。在步骤d)中,喷雾装置可以竖直地位于入口面上方;并且优选地,喷雾装置的喷雾方向可以与过滤器的纵向轴线同轴;并且优选地,所述喷雾方向和所述纵向轴线是重合的。有益地,这种布置可以提供更简化的过程和更好的干粉分散。
80.另选地,该布置可以颠倒,喷雾装置竖直地位于入口面下方,使得喷雾装置向上喷雾干粉。
81.在各种实施方案中,该方法进一步包括在步骤e)之后煅烧过滤器。
82.多孔基底可以是壁流式过滤器。
83.在第二方面,本公开提供了通过上述第一方面的方法可获得的过滤器。
84.在第三方面,本公开提供了一种煅烧车辆废气过滤器,该煅烧车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底,该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道;所述入口通道和所述出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开;
85.该车辆废气过滤器在煅烧之前装载有气溶胶沉积的干粉,该气溶胶沉积的干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由其组成。
86.该气溶胶沉积的干粉可以由单一金属化合物组成,或者可以由混合物或共混物或连续剂量的两种或更多种金属化合物组成。该金属化合物或每种金属化合物可以包含一种或多种金属阳离子。在存在多种金属阳离子的情况下,这些金属化合物可以采用相同或不同的金属。
87.金属化合物可以包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。
88.金属化合物的金属可以包含以下项或由以下项组成:镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
89.干粉还可包含金属氧化物或混合金属氧化物。优选地,干粉包含90重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及10重量%或更少的金属氧化物或混
合金属氧化物。更优选地,干粉包含95重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及5重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。任选地,干粉包含99重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及1重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
90.金属氧化物或混合金属氧化物的金属可以包含以下项或由以下项组成:铝、镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
91.优选地,金属化合物可以包含金属氢氧化物、金属磷酸盐或它们的混合物或由其组成。金属氢氧化物可以选自由以下项组成的组:氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶和氢氧化钡。金属磷酸盐可以选自由以下项组成的组:磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶和磷酸钡;并且/或者金属碳酸盐可以选自由以下项组成的组:碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶和碳酸钡。
92.该气溶胶沉积的干粉的质量装载可以是10g/l至40g/l、任选地15g/l至30g/l、任选地约20g/l。
93.该气溶胶沉积的干粉在装载之前的振实密度可以为1g/cm3至3g/cm3、任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3、任选地约2g/cm3。
94.该煅烧车辆废气过滤器在0.02g/l的烟灰装载下的过滤效率可以大于90%、优选地大于95%、优选地大于98%、优选地大于99%。
95.该煅烧车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下的背压可以为20mbar至180mbar。
96.多孔基底可以包括一个或多个载体涂层。
97.该煅烧车辆废气过滤器对大于0.1g/l的烟灰装载、优选地大于0.05g/l的烟灰装载可表现出基本上线性的装载背压响应。
98.干粉的d50(按体积)可以小于10微米、任选地小于5微米、任选地约2微米。
99.在本说明书中,术语“过滤器”是指具有适于从废气过滤微粒物质的多孔结构的多孔基底。多孔基底可以例如由烧结金属、陶瓷或金属纤维等形成。过滤器可以是由多孔材料(例如陶瓷)制成的壁流式种类,多孔材料以沿主体长度延伸的许多小通道的单片阵列形式制造。例如,过滤器可以由堇青石、各种形式的碳化硅或钛酸铝形成。
100.过滤器可以是“裸”过滤器或另选地可以是具有并入的催化功能能力(诸如氧化、nox捕集或选择性催化还原活性)的一种过滤器。多孔基底可以包括涂覆过滤器的多孔结构的组合物(称为载体涂层)。载体涂层可以是催化载体涂层。催化载体涂层可以包括选自由以下组成的组的催化剂:烃捕集器、三元催化剂(twc)、nox吸收剂、氧化催化剂、选择性催化还原(scr)催化剂、贫nox催化剂和它们中的任何两种或更多种的组合。催化剂(例如twc、nox吸收剂、氧化催化剂、烃捕集器和贫nox催化剂)可以含有一种或多种铂族金属,特别是选自由铂、钯和铑组成的组的那些铂族金属。
101.因此,被涂覆的过滤器可以是例如催化的烟灰过滤器(csf)、选择性催化还原过滤器(scrf)、贫nox捕集过滤器(lntf)、汽油微粒过滤器(gpf)、氨泄漏催化剂过滤器(ascf)或它们中的两种或更多种的组合(例如,包括选择性催化还原(scr)催化剂和氨泄漏催化剂(asc)的过滤器)。
102.过滤器的形状和尺寸(例如,诸如通道壁厚度和其孔隙率等特性)可以根据过滤器的预期应用而变化。过滤器可以被配置为与内燃机一起使用以对由内燃机排放的废气过滤。内燃机可以是汽油火花点火式发动机。然而,在被配置为与柴油或汽油发动机形式的内
燃机一起使用时,过滤器具有特定应用。
103.在本说明书中,术语“干粉”是指未悬浮或溶解在液体中的微粒组合物。这并不一定意味着完全不存在所有水分子。干粉优选地是自由流动的。
104.在本说明书中,术语“振实密度”是指根据欧洲药典7.0的第2.9.35节的方法1用1250次振实测量的粉末的振实密度。
105.在本说明书中,术语“g/l”(克/升)是指干粉的质量除以过滤器的体积。
106.在本说明书中,当参考耐火粉末的量时,术语“装载”和“质量装载”是指添加到过滤器中的粉末的质量,并且可以通过在将粉末施加到过滤器之前和之后对过滤器称重来测量。
107.在本说明书中,术语“d50(按体积)”是指通过从英国马尔文的malvern panalytical ltd获得的带有aero s分散单元的malvern3000测量的d50(按体积)测量结果。分散条件:空气压力=2barg,进料速率=65%,料斗间隙=1.2mm。根据malvern3000用户手册中提供的说明设置折射率和吸收参数。
108.在本说明书中,术语“过滤效率”是指使用从英国剑桥的cambustion ltd.获得的柴油微粒过滤器测试系统在以下测试条件下测量的过滤效率:
109.1.过滤器在烘箱中在700℃下预处理2小时
110.2.将过滤器放置在测试台上:
111.a)稳定

250kg/h质量流量,50℃,5分钟
112.b)升温-250kg/h质量流量,240℃,5分钟
113.c)称重

从测试台去除过滤器并称重
114.d)升温

过滤器返回到测试台;250千克/小时质量流量,240℃,5分钟
115.e)装载阶段

250kg/h质量流量,240℃,装载速率:对于gpf过滤器-2g/h直到达到2g/l烟灰负载;对于scrf/csf过滤器

116.10g/h,直到达到6g/l烟灰
117.f)称重

从测试台去除过滤器并称重。
118.测试期间使用的燃料是:carcal rf-06-08b5
119.在测试期间,颗粒计数器在过滤器下游连续地采样。在对一批过滤器测试之前和之后,在测试台上运行“上游”测试以允许颗粒计数器对来自测试台的原始烟灰产生进行采样。上游测试时长20分钟,并且使用与上述装载阶段相同的条件。将两个上游测试(在过滤器测试之前和之后)的平均值与来自过滤器测试的装载阶段的数据进行比较,得到过滤效率。过滤效率在指定的烟灰装载下引用。
120.在本说明书中,“粘附测试”是指其中过滤器被定位在压缩气枪下方的测试,该压缩气枪高于过滤器的入口面50.8mm。在入口面处射出流速为425l/min的空气。压缩气枪以13.4mm/s的速度移动跨过入口面,以覆盖几乎所有的入口面。在本说明书中,“粘附测试台(atr)”是指用于执行所述粘附测试的设备。
121.在本说明书中,“水热老化(hta)测试”是指其中过滤器在1100℃的温度下放置在烘箱中4小时时段的测试。在烘箱内,大气条件保持为2%o2、10%h2o和余量n2。
122.在本说明书中,术语“真空发生器”是指用于产生压力减小的设备或设备的组合。合适设备的非限制性示例包括根据文丘里原理操作的真空发生器、真空泵,例如旋转叶片
和液环真空泵以及再生鼓风机。
123.在本说明书中,术语“压力传感器”是指用于测量绝对压力和/或相对压力的设备或设备的组合。合适设备的非限制性示例包括可以是隔膜压力换能器的压力换能器。例如,可以使用可从德国克林根贝格的wika alexander wiegand se&co.kg获得的p30压力变送器。
124.在本说明书中,术语“控制器”是指可以包括硬件和/或软件的功能。控制器可以包括控制单元或者可以是在专用或共享计算资源上运行的计算机程序。控制器可以包括单个单元或者可以由可操作地连接的多个子单元构成。控制器可以位于一个处理资源上,或者可以分布在空间上分离的处理资源上。控制器可以包括微控制器、一个或多个处理器(诸如一个或多个微处理器)、存储器、可配置逻辑、固件等。
125.在本说明书中,范围和量可以表示为“约”特定值或范围。“约”也包括确切的量。例如,“约2微米”意指“约2微米”以及“2微米”。通常,术语“约”包括预期在实验误差内的量。术语“约”可以包括在所提供的值小5%至大5%以内的值。例如,“约2微米”意指“介于1.9微米与2.1微米之间”。
126.在本说明书中,干粉“由
……
组成”的表达意指基本上仅由指定成分组成的干粉,如本领域技术人员将认识到的通常遇到的不可避免的杂质除外。
附图说明
127.现在将参考附图仅以举例的方式描述本公开的方面和实施方案,在附图中:
128.图1是根据本公开的用于对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的设备的示意图;
129.图2是示出根据本公开的用于制造过滤器的方法的流程图,该方法并入使用图1的设备处理过滤器的方法;
130.图3是示出使用图1的设备对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的方法的流程图;
131.图4至图6是示出示例性过滤器的烟灰装载-背压响应曲线的图;
132.图7示出了三个过滤器的环境x射线衍射(xrd)结果;
133.图8至图12示出了未煅烧和煅烧过滤器的sem显微照片;
134.图13至图15示出了三个过滤器的压汞法结果。
具体实施方式
135.本领域读者将认识到,除非当前上下文另外教导,否则本公开的一个方面或实施方案的一个或多个特征可以与本公开的任何其它方面或实施方案的一个或多个特征组合。
136.现在将参考图1描述根据本公开的设备的示例,该图示出了用于对从废气过滤微粒物质的过滤器2进行处理的设备1的示意图。过滤器2是包括多孔基底的类型,该多孔基底具有入口面和出口面,该入口面和该出口面由多孔结构分开。
137.设备1包括用于容纳干粉4的贮存器3。提供过滤器保持器5以用于保持过滤器2。提供真空发生器6以用于在使用中通过向过滤器2的出口面施加压力减小来建立通过过滤器2的多孔结构的初级气流。提供输送装置8以用于将干粉4从贮存器3输送到喷雾装置7。提供
喷雾装置7以用于从输送装置8接收干粉4,并且将干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。提供控制器9,该控制器被配置为控制设备1的操作。
138.贮存器3可以从干粉入口11接收干粉4。干粉入口11可以是干粉的上游堆积供应的输出。例如,干粉入口11可以是在上游连接在干粉4的另一贮存器的导管。干粉入口11可以表示通过贮存器3的盖或开口对贮存器3的手动、半自动或自动再填充。
139.贮存器3可以包括一个或多个料斗。贮存器3可以包括一个料斗。在图1的图示示例中,贮存器3包括第一料斗12和第二料斗13。第二料斗13可以在第一料斗12的下游以从第一料斗12接收干粉4输出。一个或多个料斗可以设置在单独的壳体中。另选地,一个或多个料斗可以设置在单个壳体中。一个或多个料斗可以包括单个容器的一个或多个室。
140.贮存器3可以包括投配装置15。投配装置15可以通过按重量、体积、颗粒数、时间中的一者或多者对干粉4投配。投配装置15可以位于贮存器3的出口处或附近。投配装置15可以位于贮存器3的一个或多个料斗的出口处或附近。投配装置可以位于第一料斗12的出口处或附近。
141.投配装置15可以用来自贮存器3的干粉4以重量方式进料。
142.投配装置15可以是失重进料器。合适的投配装置的非限制性示例包括可从德国斯图加特的coperion gmbh获得的k-tron type k2-ml-t35 gravimetric双螺杆进料器和可从英国桑迪all-fill international ltd获得的series s1micro-fill。
143.输送装置8将干粉4从贮存器3输送到喷雾装置7。输送装置8可以至少部分地朝向喷雾装置7对干粉4以重量方式进料。
144.输送装置8可以包括一个或多个部件。输送装置8可以包括一个或多个导管,例如通道、管、软管等。
145.在贮存器3包括多于一个料斗的情况下,输送装置8可以在料斗之间输送干粉4。输送装置8可以在料斗之间对干粉4以重量方式进料。输送装置8可以包括在第一料斗12与第二料斗13之间延伸的第一导管14。第一导管14可以从第一壳体延伸到第二壳体。另选地,第一导管14可以从第一室延伸到单个容器的第二室。干粉4可以沿第一导管14以重量方式进料。
146.输送装置8可以包括从第二料斗13延伸到喷雾装置7的第二导管16。
147.提供喷雾装置7以用于从输送装置8接收干粉4,并且将干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。喷雾装置7可以包括用于产生次级气流的次级气流发生器,该次级气流可以用于将干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。
148.喷雾装置7可以进一步包括用于将干粉4朝向过滤器2的入口面排放的一个或多个出口。喷雾装置的一个或多个出口可以包括1mm至10mm的孔大小。孔可以是圆形、部分圆形或狭槽形。该一个或多个出口可以是一个或多个固定出口。另选地,该一个或多个出口可以是一个或多个移动出口,例如一个或多个振荡出口。
149.该一个或多个出口可以设置在一个或多个喷嘴中。该一个或多个喷嘴中的每个喷嘴可以包括一个或多个喷雾出口。在图1的图示示例中,提供了包括多个喷雾口的单个喷嘴25。
150.次级气流发生器可以包括压缩气体发生器。在图1的图示示例中,次级气流发生器包括压缩空气发生器,该压缩空气发生器可以包括压缩机22。压缩机22可以从空气入口21接收空气,并且通过进料管线23将压缩空气供应到喷雾装置7的一个或多个出口。可以提供返回管线24。如技术人员将已知的,可以提供操作所需的阀和控件。
151.可以提供输送装置8与喷雾装置7之间的互连部,在互连部处,将干粉4从输送装置8转移到喷雾装置7中。互连部可以设置在喷雾装置7的一个或多个出口处或附近。在一个示例中,可以在喷嘴25中提供互连部。另选地,互连部可以设置在贮存器3处或附近,例如在贮存器3的第二料斗13处或附近。在一个示例中,互连部是进料管线23与第二导管16之间的流体连接部。例如,喷雾装置7的次级气流可以与第二料斗13的出口处或附近的第二导管16流体连接,以使干粉4流化,以帮助干粉沿着第二导管16的至少一部分输送。例如,喷雾装置7的次级气流可以从第二导管16夹带干粉4。例如,喷雾装置7的次级气流可在第二导管中产生抽吸力以将干粉4抽吸到次级气流中。
152.在一个示例中,喷雾装置7包括压缩空气枪。合适的压缩空气枪的非限制性示例是star专业重力进料喷枪1.4mm,零件号sta2591100c。
153.过滤器保持器5可以用于在处理期间将过滤器2维持在静止位置。过滤器保持器5可以抓握过滤器2的上端和/或下端。过滤器保持器5可包括可膨胀上密封囊31(也称为上部可膨胀套环)和/或可膨胀下密封囊30(也称为下部可膨胀套环),该可膨胀上密封囊和可膨胀下密封囊支撑过滤器2的相应上端和下端。可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30可与过滤器2的外表面接触和/或接合。它们各自可在过滤器2周围形成不透液或不透气密封。可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30可由一个或多个壳体支撑(例如,由一个或多个壳体的内壁支撑)。
154.设备1可以被配置为使得过滤器2以过滤器的入口面在最上面的竖直取向定位在过滤器保持器5中。喷雾装置7的至少一部分可以竖直地位于入口面上方。喷雾装置7的喷雾方向可以与过滤器2的纵向轴线同轴。喷雾方向和过滤器2的纵向轴线可以是重合的。
155.设备1可以进一步包括位于喷雾装置7与过滤器2的入口面之间的流动导管10。流动导管10可以用于约束和引导初级气流朝向过滤器2的入口面。流动导管10可以用于将初级气流对齐,使得当初级气流接触过滤器2的入口面时,初级气流的流动方向垂直于入口面。
156.流动导管10可以是空的,以便在喷雾装置7与过滤器2的入口面之间提供不受阻碍的流动路径。另选地,流动导管10可以包括插入在喷雾装置7与过滤器2的入口面之间的流动调节器,流动调节器用于促进干粉4的分散。例如,流动调节器可以包括静态混合器、网、筛、挡板和开孔板中的一者或多者。
157.流动导管10可以包括管。流动导管10可以包括与过滤器2的入口面的截面形状匹配的截面形状。流动导管10可以包括与过滤器2的入口面的大小匹配的大小。
158.喷雾装置7可以延伸到流动导管10中。喷雾装置7的一个或多个出口可以位于流动导管10内。例如,喷嘴25可以位于流动导管10的上部区域内。喷嘴25可以与过滤器2的纵向轴线重合。
159.过滤器2的入口面可以位于距喷雾装置、例如距喷雾装置7的喷嘴25为10cm至80cm,优选地15cm至20cm。除此之外或另选地,喷雾装置(例如喷雾装置7的喷嘴25)可以位
于距过滤器2的入口面一定距离处,该距离为过滤器2的入口面的直径多达4倍。
160.提供真空发生器6以在使用中通过向过滤器2的出口面施加压力减小来建立通过过滤器2的多孔结构的初级气流。真空发生器6可包括真空锥40,该真空锥可限定接合过滤器2的出口面的漏斗。可膨胀下密封囊30可在过滤器2的出口面和真空锥40之间形成密封。真空发生器6可包括通过导管43连接到流动锥的真空泵42。可以控制真空泵42以控制初级气流的体积流量。
161.真空发生器6可以设置有体积流量传感器。体积流量传感器可以是与沿导管43定位的压力传感器45组合的孔口板44。真空发生器6可以包括延伸到进气口47的旁通导管46。
162.设备1可以进一步包括用于监测过滤器2的背压的压力传感器41。可以使用单个压力传感器41。单个压力传感器41可以位于真空发生器6中,优选地位于真空发生器的过滤器保持器或其它壳体,例如真空锥40中。
163.控制器9控制至少真空发生器6和喷雾装置7的操作。在图1中,为了清楚起见,省略了控制器9与设备1的其余部分之间的操作连接。然而,技术人员将了解,可以提供任何合适的方式的必要连接。此类连接可以是有线或无线的。
164.控制器9可以被配置为独立于控制由真空发生器6产生的初级气流,通过输送装置8控制干粉4从贮存器3到喷雾装置7的转移。例如,控制器9可以控制投配装置15的操作。
165.控制器9可以被配置为独立于控制初级气流来控制干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。在本说明书中使用术语

独立’是指控制器9单独地并且与其他变量的状态无关地控制干粉4和初级气流的喷雾的每个变量的能力。例如,控制器9可以在不同时喷雾干粉4的情况下建立初级气流。例如,控制器9可以增加或降低干粉4的喷雾速率而不改变初级气流的体积流量。例如,控制器9可以增加或降低初级气流的体积流量而不改变干粉4的喷雾速率。例如,控制器9可以独立于控制真空泵42的操作来控制喷雾装置7的操作。
166.控制器9可以被配置为操作真空发生器6以在干粉4转移到喷雾装置7并且朝向过滤器2的入口面喷雾之前建立初级气流。
167.控制器9可以被配置为独立于真空发生器6来控制次级气流发生器,例如压缩机22。控制器9可以被配置为操作真空发生器6,以将初级气流维持为通过多孔结构的连续气流,并且仅对于初级气流的时间段的一部分操作次级气流发生器(例如压缩机22)。
168.控制器9可以被配置为控制真空发生器6,以独立于控制输送装置8和/或喷雾装置7以控制朝向过滤器2的入口面喷雾的干粉4的速度或质量速率,来控制施加到过滤器2的出口面的压力减小的水平。
169.控制器9可以被配置为当达到例如由压力传感器41检测的过滤器2的预定背压时,停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。预定背压可以是绝对背压,或者另选地可以是相对背压。
170.控制器9可以被配置为当达到预定总喷雾时间时,停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。
171.设备1可用于采用干粉4处理过滤器,该干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由其组成。干粉4可以由单一金属化合物组成,或者可以由混合物或共混物或连续剂量的两种或更多种金属化合物组成。该金属化合物或每种金属化合物可以包含一种或多种金属阳离子。在存在多种金属阳离子的情况下,这些金属化合物可以采用相同或
不同的金属。
172.在示例中,金属化合物可以包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。
173.以举例的方式,金属化合物的金属可以包含以下项或由以下项组成:镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
174.干粉4还可包含金属氧化物或混合金属氧化物。优选地,干粉4包含90重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及10重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。更优选地,干粉4包含95重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及5重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。任选地,干粉4包含99重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及1重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
175.以举例的方式,金属氧化物或混合金属氧化物的金属可以包含以下项或由以下项组成:铝、镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
176.优选地,干粉4包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐或它们的混合物。金属氢氧化物可以选自由以下项组成的组:氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶和氢氧化钡。金属磷酸盐可以选自由以下项组成的组:磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶和磷酸钡。金属碳酸盐可以选自由以下项组成的组:碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶和碳酸钡。
177.干粉4的振实密度可以为1g/cm3至3g/cm3、任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3、任选地约2g/cm3。干粉4的d50(按体积)优选地小于10微米、任选地小于5微米、任选地约2微米。
178.现在将参考图2描述根据本公开的处理过滤器的方法的示例,该图示出了流程图,该流程图示出了并入使用设备1的制造过滤器2的方法。仅举例来说,将参考设置有催化涂层的过滤器2描述该方法。
179.在步骤s21中,通过本领域已知的方法制备催化浆料。
180.在步骤s22中,通过本领域已知的方法由催化浆料制备载体涂层。载体涂层可以是例如烃捕集器、三元催化剂(twc)、nox吸收剂、氧化催化剂、选择性催化还原(scr)催化剂、贫nox催化剂和它们中的任何两种或更多种的组合。
181.在步骤s23中,通过本领域已知的方法将载体涂层配量并施加到裸过滤器2。例如,载体涂层可以施加到过滤器2的第一面(例如,上面),并且过滤器2的相对的第二面(例如下面)可以经受至少部分真空以实现载体涂层通过过滤器2的多孔结构的移动。过滤器2可以单剂量涂覆,其中载体涂层可在单个步骤中施加到过滤器2,其中过滤器2保持在单个取向上。另选地,过滤器2可以两个剂量进行涂覆。例如,在第一剂量中,过滤器2可以处于第一取向,其中第一面在最上面,并且第二面在最下面。将涂层施加到第一面并涂覆过滤器2的长度的一部分。然后可以倒置过滤器2,使得第二面在最上面。然后可以将涂层施加到第二面,以便涂覆过滤器2的未被第一剂量涂覆的部分。有益地,双剂量工艺可允许将不同的涂层施加到过滤器2的每个端部。
182.在步骤s24中,可以干燥过滤器2。
183.在步骤s25中,可以通过本领域已知的方法煅烧过滤器2。
184.在任选的步骤s26中,可以测量处理之前的过滤器2的背压。
185.在任选的步骤s27中,过滤器2可以放置在库存中以等待处理。此后,在步骤s28中,可以从库存中去除过滤器2并进行处理。另选地,可以立即对过滤器2进行处理,即直接进入步骤s29。
186.在步骤s29中,根据本公开处理过滤器2,如将在下文参考图3进一步详细描述的。
187.在步骤s30中,在处理之后,可以煅烧过滤器2。
188.可以在选择的温度下对过滤器进行煅烧以产生干粉4的热分解。
189.煅烧温度可以被选择为至少150℃、任选地至少250℃、任选地至少500℃。
190.在一些实施方案中,优选的是煅烧温度不大于550℃。然而,在其他实施方案中,煅烧温度可以被选择为大于550℃。煅烧温度可以被选择为高达900℃、任选地高达1150℃。
191.在一个示例中,煅烧温度可以被选择为介于300℃与500℃之间。在另一个示例中,煅烧温度可以被选择为约520℃。在另一个示例中,煅烧温度可以被选择为约580℃。在另一个示例中,煅烧温度可以被选择为约900℃。
192.煅烧可以进行30分钟至90分钟的时段、任选地30分钟至60分钟。在一个示例中,时段为约35分钟。在另一个示例中,时段为约60分钟。在煅烧内,停留时间为1分钟至15分钟、优选地5分钟至10分钟。
193.在任选的步骤s31中,可以测量处理之后的过滤器2的背压。
194.在步骤s32中,可以将成品过滤器2准备好交付给客户。
195.图3示出了示出图2的步骤s29的处理的流程图。
196.在步骤s29-1中,可以将过滤器装载到过滤器保持器5中。过滤器2可以在处理期间保持在静止位置。过滤器2可以由过滤器2的上端和/或下端处的过滤器保持器5抓握。可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30可膨胀以与过滤器2的外表面接触和/或接合。过滤器2可以以过滤器的入口面在最上面的竖直取向保持。过滤器保持器5的操作、例如可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30的膨胀可由控制器9控制。
197.在步骤s29-2中,真空发生器6可由控制器9激活以建立通过过滤器2的初级气流。优选地,在将干粉4转移到喷雾装置7并且朝向过滤器2的入口面喷雾之前建立初级气流。由真空发生器6产生的压力减小的水平可由控制器9独立于干粉4从贮存器3转移到喷雾装置7的速度或质量速率而控制。初级气流的体积流量可以是10m3/小时至5000m3/小时,优选地400m3/小时至2000m3/小时,优选地600m3/小时至1000m3/小时。
198.在步骤s29-3中,可以在建立初级气流但在建立次级气流之前测量过滤器2的背压。可以通过使用压力传感器41来测量背压。步骤s29-3中的背压测量可以补充或代替步骤s26的背压测量。另选地,可以使用步骤s26的背压测量代替步骤s29-3的背压测量。步骤s26的背压测量和/或步骤s29-3的背压测量可以由控制器9用作在处理之前过滤器2的第一背压的度量。
199.在步骤s29-4中,通过喷雾装置7将干粉4喷雾在过滤器2的入口面处。在干粉4的喷雾期间,干粉4可以通过输送装置8供应到喷雾装置7。
200.干粉4朝向过滤器2的入口面的喷雾优选地由控制器9独立于建立和控制初级气流而可控。
201.在步骤s29-4期间,例如由压缩机22提供的与初级气流分离的次级气流可以用于将干粉4从贮存器3转移到喷雾装置7。优选地,次级气流由控制器9独立于初级气流而可控。
例如,控制器9可以独立于控制真空泵42的操作来控制压缩机22和/或阀和/或喷雾装置7的喷嘴25的操作。干粉4可以通过使用次级气流朝向过滤器2的入口面喷雾。次级气流可以包括压缩气体流,优选地空气流。
202.在步骤s29-4期间,优选地将初级气流维持为连续流。在步骤s29-4期间,可以将次级气流施加为单个突发或多个间歇突发。
203.在步骤s29-5中,可以监测过滤器2的背压。可以通过使用压力传感器41来监测背压。控制器9可以被配置为当达到预定背压时,停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。如果尚未达到预定背压,则控制器9被配置为返回到步骤s29-4并继续喷雾干粉4。这种反馈可以是连续的,并且不必涉及在干粉4的喷雾中的任何暂停,即,控制器9可以在干粉4的喷雾进行时连续地监测过滤器2的背压。
204.预定背压可以是绝对背压。绝对背压可以在600m3/小时的流速下为20mbar至180mbar。
205.另选地,预定背压可以是相对背压。例如,可以使用相对于在步骤s26和/或步骤s29-3中测量的处理之前过滤器2的第一背压的背压。背压可以被测量为第一背压的百分比。当停止干粉4的喷雾时,预定背压可以是第一背压的105%至200%,优选地125%至150%。
206.除此之外或另选地,当达到预定总喷雾时间时,可以停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。预定总喷雾时间可以是1秒至60秒、优选地1秒至20秒、优选地约10秒。
207.控制器9可以被配置为当首先达到预定总喷雾时间或过滤器的预定背压或目标质量的干粉已经朝向过滤器的入口面喷雾时,停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。
208.在步骤s29-6中,停止干粉4的喷雾。例如,这可以通过控制器9停止通过输送装置8转移干粉和/或通过停止喷雾装置7的次级气流来实现。优选地,在步骤s29-6中,在停止干粉4的喷雾之后,将初级气流维持通过过滤器2的多孔结构持续某一时间段。控制器9可以被配置为在停止干粉4喷雾之后操作真空发生器6持续某一时间段。
209.任选地,在步骤s29-6中,可以测量朝向过滤器2的入口面递送的干粉4的量。控制器9被配置为根据投配装置15的信号输出、例如根据来自失重进料器的输出确定递送的干粉4的量。
210.该方法可以被配置为递送10g/l至40g/l、任选地15g/l至30g/l、任选地约20g/l的干粉4的过滤器的最大装载。
211.在步骤s29-7中,停止通过过滤器2的初级气流。这可以通过控制器9停止真空发生器6、即停止真空泵42来实现。另选地,这可以通过控制器操作真空发生器6的阀以将通过旁通导管46的抽吸转向为将空气抽吸通过进气口47来实现。这可以避免需要在连续过滤器2的处理之间停止真空泵42,这可能产生更快的循环时间。
212.在步骤s29-8中,通过例如使可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30收缩来从过滤器保持器5卸载过滤器2。然后可以将过滤器2移除并且如上所述进行到步骤s30。
213.根据本公开,与现有技术的过滤器相比,可以提供具有一个或多个优点的经处理的过滤器。优选地但非排他地,经处理的过滤器可以根据本公开的方法进行处理,并且/或者使用根据本公开的设备进行处理。
214.实施例
215.标准装载过程
216.在以下实施例中,除非另有说明,否则使用图1中所示类型的设备使用以下“标准”装载过程用干粉装载经处理的过滤器。
217.1流动导管的直径与过滤器的入口面相同。
218.2使用下游再生鼓风机将550m3/小时的初级气流拉动通过过滤器。
219.3用位于过滤器下方的p30压力变送器监测背压。
220.4使用star professional重力进料喷枪(1.4mm零件号sta2591100c)将干粉分散到初级气流中。star professional重力进料喷枪安装在距过滤器的入口面100mm处。
221.5在装载完成后,将过滤器在520℃下煅烧35分钟。
222.在使用背压参数确定停止喷雾耐火粉末的点的情况下,使用上述压力变送器监测背压。
223.在以下实施例中,

cfbp’是指在600m3/小时下以mbar为单位的冷流背压,并且所有过滤效率均在0.02g/l烟灰装载下引用。
224.在以下实施例中,多孔基底是由堇青石300/8、1.26l基底类型制备的gpf过滤器。每个过滤器都是裸露的,没有施加载体涂层。
225.使用上述标准装载过程(slp)装载所有过滤器,其中目标背压为约55mbar,用于确定停止干粉喷雾的点。
226.实施例1
227.所用的干粉是可从德国埃森evonik industries ag获得的alu130热解氧化铝。振实密度为0.05g/l,d50为5.97微米。装载量为约2g/l。
228.实施例2
229.所使用的干粉是氢氧化钙粉末。振实密度为约2.2g/cm3。装载量为约24g/l。
230.实施例3
231.所使用的干粉是氢氧化镁粉末。振实密度为约2.3g/cm3。装载量为约18g/l。
232.实施例4
233.所使用的干粉是磷酸镁粉末。振实密度为约2.2g/cm3。装载量为约7.5g/l。
234.实施例5
235.所使用的干粉是50重量%氢氧化镁粉末和50重量%alu130的混合物。
236.实施例6
237.所使用的干粉是95重量%氢氧化镁粉末和5重量%alu130的混合物。
238.冷流背压(cfbp)
239.在标准装载过程(slp)完成之后,以600m3/小时测试过滤器的cfbp。然后在粘附测试台(atr)上对过滤器进行粘附测试。然后以600m3/小时重新测量过滤器的cfbp。
240.获得以下结果:
[0241][0242]
粘附测试可用于评估干粉对多孔基底的粘附。在atr上的粘附测试之后,cfbp的大幅降低指示干粉从多孔基底脱粘。这被认为是由于干粉脱粘导致多孔基底的至少一些孔疏通,从而降低cfbp。
[0243]
从结果可以看出,当氧化铝用作干粉时,cfbp显著降低——指示干粉中的一些干粉的显著脱粘。相比之下,使用氢氧化钙、氢氧化镁或磷酸镁作为干粉的实施例显示cfbp没有降低。这指示这些干粉的良好粘附。
[0244]
烟灰装载背压
[0245]
图4是示出实施例1的烟灰装载-背压响应曲线的图。曲线a是在完成slp之后,而曲线b是在atr上的粘附测试之后。
[0246]
对于仅大于0.1g/l的烟灰装载,曲线a表现出基本上线性的装载背压响应。不希望受理论束缚,据信,优选地为气溶胶沉积的干粉在初始使用期间并且在适当的情况下即使在非常低的烟灰装载(其中烟灰微粒饼尚未积聚)下在再生之后为过滤器提供高效的过滤介质。
[0247]
然而,曲线b显示在烟灰装载高达约0.4g/l的初始阶段处的显著较低背压。此响应指示实施例1中的干粉中的一些干粉已经通过粘附测试脱粘,并且不再在多孔基底的壁上提供此类内聚多孔结构。不希望受理论束缚,据信干粉中的一些干粉的脱粘可以允许烟灰颗粒渗透到多孔基底的孔中,从而导致所观察到的对背压的非线性响应。
[0248]
图5是示出实施例2的烟灰装载-背压响应曲线的图。曲线a是在完成slp之后,而曲线b是在atr上的粘附测试之后。对于仅大于0.1g/l的烟灰装载,曲线a和b二者都表现出与基本线性的装载背压响应基本上相同的响应。此响应指示在粘附测试之后实施例2中的干粉保持粘附到多孔结构上。因此,有利地,在实施例2中,即使在粘附测试之后也维持由干粉提供的高效过滤介质。
[0249]
图6是示出实施例3和实施例4的烟灰装载-背压响应曲线的图。曲线a是在完成slp之后的实施例3,曲线b是在atr上的粘附测试之后的实施例3。曲线c是在完成slp之后的实施例4,曲线d是在atr上的粘附测试之后的实施例4。对于仅大于0.1g/l的烟灰装载,曲线a和曲线b以及曲线c和曲线d二者都表现出与基本线性的装载背压响应基本上相同的响应。此响应指示,与实施例2类似,在粘附测试之后实施例3和实施例4中的干粉也保持粘附到多孔结构上。因此,有利地,在实施例3和实施例4中,即使在粘附测试之后也维持由干粉提供的高效过滤介质。
[0250]
过滤效率
[0251]
实施例的过滤效率如下:
[0252][0253]
如从结果可以看出,实施例1的过滤效率在slp之后较高,但在粘附测试之后显著下降,这指示干粉的显著脱粘。
[0254]
对于实施例2至实施例4,过滤效率没有显著降低,表明保持了干粉的粘附。
[0255]
还评估了包含金属化合物混合物的干粉的过滤效率。获得的结果如下:
[0256][0257]
如可以看出,与实施例1和实施例5相比,实施例6展示了过滤效率显著降低,表明在使用金属化合物的混合物的情况下,将混合物的金属氧化物组分限制为5重量%或更少可能是有益的。
[0258]
水热老化
[0259]
在1100℃下水热老化(hta)4小时后,测试实施例3和实施例4的cfbp和过滤效率。获得以下结果:
[0260][0261][0262]
如从结果可以看出,在实施例4中,在hta之后发现cfbp下降并且过滤效率显著降低。对于实施例3,未看到hta的此类有害影响,表明了氢氧化镁是干粉非常优选的选择。
[0263]
可以从以下数据和实施例观察到本公开的方法和过滤器的进一步益处和影响:
[0264]
使用配备90位样品更换器的bruker d8 advance、davinci设计衍射仪对三个过滤器进行环境x射线衍射(xrd)分析,以用于在反射模式下进行测量。一个过滤器保持裸露。两个过滤器均装载有氢氧化镁干粉。这两个过滤器中的一个过滤器未煅烧,而另一个过滤器在分析之前煅烧。
[0265]
图7示出了裸露过滤器(迹线a)、未煅烧过滤器(迹线b)和煅烧过滤器(迹线c)的xrd比较,并突出显示了存在的相。与裸露过滤器相比,未煅烧过滤器和煅烧过滤器显示存
在有相同的过滤相。未煅烧过滤器(迹线b)显示存在mg(oh)2、水镁石(线d)。煅烧后,水镁石损失,并且有证据表明存在煅烧过滤器(迹线c)上形成的弱结晶mgo、方镁石(线e)。
[0266]
图8至图12示出了未煅烧和煅烧过滤器的sem显微照片,每个过滤器都装载有氢氧化镁干粉。图8是从过滤器的过滤通道向下50%截取的,图9和图10是从过滤器的过滤通道向下75%截取的,并且图11和图12是在过滤器的通道面处截取的。
[0267]
可以观察到煅烧对氢氧化镁粉末表面上的影响。
[0268]
对三个过滤器进行压汞法分析。一个过滤器保持裸露。两个过滤器均装载有氢氧化镁干粉。这两个过滤器中的一个过滤器未煅烧,而另一个过滤器在分析之前煅烧。图13至图15示出了结果。图13示出了裸露过滤器(迹线a)、未煅烧过滤器(迹线b)和煅烧过滤器(迹线c)的压汞法结果。图14是示出过滤器的基底峰值的结果的放大部分。图15是示出未煅烧和煅烧过滤器的粉末峰值的结果的放大部分。
[0269]
裸露过滤器的孔隙率为64%。未煅烧过滤器的孔隙率为58%。煅烧过滤器的孔隙率为61%。在图15中可以观察到,与未煅烧过滤器相比,煅烧过滤器的孔径如何增加。
[0270]
本公开的其他方面和实施方案在以下条款中阐述:
[0271]
条款a1.一种用于对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的方法,所述方法包括以下步骤:
[0272]
a)在贮存器中容纳干粉;
[0273]
b)将过滤器定位在过滤器保持器中,所述过滤器包括多孔基底,所述多孔基底具有入口面和出口面,所述入口面和所述出口面由多孔结构分开;
[0274]
c)通过向所述过滤器的所述出口面施加压力减小来建立通过所述过滤器的所述多孔结构的初级气流;
[0275]
d)将所述干粉从所述贮存器转移到位于所述过滤器的所述入口面上游的喷雾装置;以及
[0276]
e)使用该喷雾装置朝向该过滤器的该入口面喷雾该干粉,使得该干粉被夹带在该初级气流中并穿过该过滤器的该入口面以接触该多孔结构;
[0277]
其中该干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由其组成。
[0278]
条款a2.根据条款a1所述的方法,其中该金属化合物包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。
[0279]
条款a3.根据条款a1或a2所述的方法,其中该金属化合物的金属包含以下项或由以下项组成:镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
[0280]
条款a4.根据任一前述条款所述的方法,其中该干粉还包含金属氧化物或混合金属氧化物。
[0281]
条款a5.根据条款a4所述的方法,其中该干粉包含90重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及10重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
[0282]
条款a6.根据条款a4所述的方法,其中该干粉包含95重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及5重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
[0283]
条款a7.根据条款a4所述的方法,其中该干粉包含99重量%或更多的用于通过热
分解形成金属氧化物的金属化合物,以及1重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
[0284]
条款a8.根据条款a4至a7中任一项所述的方法,其中该金属氧化物或混合金属氧化物的金属包含以下项或由以下项组成:铝、镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
[0285]
条款a9.根据任一前述条款所述的方法,其中该干粉包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐或它们的混合物。
[0286]
条款a10.根据任一前述条款所述的方法,其中该金属氢氧化物选自由以下项组成的组:氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶和氢氧化钡。
[0287]
条款a11.根据任一前述条款所述的方法,其中该金属磷酸盐选自由以下项组成的组:磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶和磷酸钡。
[0288]
条款a12.根据任一前述条款所述的方法,其中该金属碳酸盐选自由以下项组成的组:碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶和碳酸钡。
[0289]
条款a13.根据任一前述条款所述的方法,该方法还包括以下步骤:
[0290]
f)在步骤e)之后煅烧过滤器。
[0291]
条款a14.根据条款a13所述的方法,其中该煅烧在至少150℃、任选地至少250℃、任选地至少500℃的温度下进行。
[0292]
条款a15.根据条款a13或a14所述的方法,其中该煅烧在不大于550℃的温度;另选地大于550℃的温度;任选地高达900℃的温度;任选地高达1150℃的温度下进行。
[0293]
条款a16.根据条款a13至a15中任一项所述的方法,其中该煅烧进行30至90分钟的时段,任选地30至60分钟,并且包括1至15分钟、优选地5至10分钟的停留时间。
[0294]
条款a17.根据任一前述条款所述的方法,该方法进一步包括在步骤b)之前用载体涂层,优选地催化剂载体涂层涂覆该过滤器。
[0295]
条款a18.根据任一前述条款所述的方法,该方法包括提供10g/l至40g/l、任选地15g/l至30g/l、任选地约20g/l的干粉的最大装载。
[0296]
条款a19.根据任一前述条款所述的方法,其中该干粉的振实密度为1g/cm3至3g/cm3、任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3、任选地约2g/cm3。
[0297]
条款a20.根据任一前述条款所述的方法,其中该干粉的d50(按体积)小于10微米、任选地小于5微米、任选地约2微米。
[0298]
条款a21.根据任一前述条款所述的方法,其中该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置独立于建立和控制该初级气流而可控;并且任选地,其中所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面的所述喷雾独立于建立和控制所述初级气流而可控。
[0299]
条款a22.根据任一前述条款所述的方法,其中在将该干粉转移到该喷雾装置并且朝向该入口面喷雾之前建立该初级气流。
[0300]
条款a23.根据任一前述条款所述的方法,其中在步骤d)中,使用与该初级气流分离的次级气流将该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置。
[0301]
条款a24.根据条款a23所述的方法,其中该次级气流是独立于该初级气流可控的。
[0302]
条款a25.根据条款a23或条款a24所述的方法,该方法进一步包括停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾的步骤f);其中该初级气流是来自步骤c)至步骤f)的连续气流;其中该次级气流仅施加从步骤c)至步骤f)的时间段的一部分。
[0303]
条款a26.根据条款a25所述的方法,其中在步骤c)至步骤f)的时间段的所述部分期间,可以将该次级气流施加为单个突发或多个间歇突发。
[0304]
条款a27.根据条款a25或条款a26所述的方法,该方法进一步包括在步骤f)中停止喷雾该干粉之后将通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流维持一定时间段的步骤g)。
[0305]
条款a28.根据条款a23至a27中任一项所述的方法,其中该次级气流包括压缩气体流,优选地空气流。
[0306]
条款a29.根据条款a23至a28中任一项所述的方法,其中该次级气流用于将该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置并从该喷雾装置分配该干粉。
[0307]
条款a30.根据条款a23至a29中任一项所述的方法,其中该喷雾装置是压缩空气枪。
[0308]
条款a31.根据任一前述条款所述的方法,该方法包括使用真空发生器来建立通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流。
[0309]
条款a32.根据条款a31所述的方法,其中由该真空发生器产生的该压力减小的水平独立于该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置的速度或质量速率而可控。
[0310]
条款a33.根据任一前述条款所述的方法,其中该初级气流的体积流量为10m3/小时至5000m3/小时,优选地400m3/小时至2000m3/小时,优选地600m3/小时至1000m3/小时。
[0311]
条款a34.根据任一前述条款所述的方法,该方法进一步包括在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压。
[0312]
条款a35.根据条款a34所述的方法,该方法进一步包括使用压力传感器,优选地单个压力传感器来监测该背压。
[0313]
条款a36.根据条款a35所述的方法,其中该压力传感器,优选地该单个压力传感器位于过滤器保持器或流体连接到该过滤器的该出口面的其它壳体中。
[0314]
条款a37.根据条款a34到a36中任一项所述的方法,该方法进一步包括当达到该过滤器的预定背压时停止将该干粉喷雾到该过滤器的该入口面的步骤。
[0315]
条款a38.根据条款a37所述的方法,其中该预定背压是绝对背压。
[0316]
条款a39.根据条款a34至a38中任一项所述的方法,该方法进一步包括在至少步骤c)和步骤e)期间、优选地在至少步骤c)、d)和e)期间监测该过滤器的背压。
[0317]
条款a40.根据条款a39所述的方法,该方法进一步包括使用压力传感器,优选地单个压力传感器来监测该背压。
[0318]
条款a41.根据条款a40所述的方法,其中该压力传感器,优选地该单个压力传感器位于过滤器保持器或流体连接到该过滤器的该出口面的其它壳体中。
[0319]
条款a42.根据条款a40或条款a41所述的方法,其中该相同压力传感器,优选地相同的单个压力传感器用于在至少步骤c)和e)期间监测该过滤器的背压。
[0320]
条款a43.根据条款a39到a42中任一项所述的方法,该方法进一步包括当达到该过滤器的预定背压时停止将该干粉喷雾到该过滤器的该入口面的步骤。
[0321]
条款a44.根据条款a43所述的方法,其中该预定背压是相对背压。
[0322]
条款a45.根据条款a44所述的方法,其中在该多孔结构中沉积该干粉之前在步骤c)中测量该过滤器的第一背压,并且在该多孔结构中沉积该干粉期间在步骤e)中测量该过滤器的第二背压,其中当该第二背压达到该第一背压的预定百分比时,停止该干粉的喷雾。
[0323]
条款a46.根据条款a45所述的方法,其中该预定百分比为105%至200%,优选地125%至150%。
[0324]
条款a47.根据条款a1到a33中任一项所述的方法,该方法进一步包括当达到预定总喷雾时间时停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾的步骤。
[0325]
条款a48.根据条款a47所述的方法,其中该预定总喷雾时间为1秒至60秒,优选地1秒至20秒,优选地约10秒。
[0326]
条款a49.根据任一前述条款所述的方法,该方法进一步包括当目标质量的该干粉已经朝向该过滤器的该入口面喷雾时停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾的步骤。
[0327]
条款a50.根据条款a1到a33中任一项所述的方法,该方法进一步包括以下步骤:在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压,并且当首先达到预定总喷雾时间或该过滤器的预定背压时停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾。
[0328]
条款a51.根据条款a50所述的方法,其中该预定背压是绝对背压。
[0329]
条款a52.根据条款a50或条款a51所述的方法,该方法进一步包括在至少步骤c)和步骤e)期间,优选地至少在步骤c)、d)和e)期间监测该过滤器的背压。
[0330]
条款a53.根据条款a52所述的方法,其中该预定背压是相对背压。
[0331]
条款a54.根据任一前述条款所述的方法,其中在步骤e)中,将该干粉从该喷雾装置的一个或多个出口喷雾。
[0332]
条款a55.根据条款a54所述的方法,其中该喷雾装置的该一个或多个出口包括1mm至10mm的孔大小。
[0333]
条款a56.根据条款a54或条款a55所述的方法,其中该干粉从该喷雾装置的一个或多个固定出口喷雾。
[0334]
条款a57.根据条款a54或条款a55所述的方法,其中该干粉从该喷雾装置的一个或多个移动出口喷雾,优选地从一个或多个振荡出口喷雾。
[0335]
条款a58.根据任一前述条款所述的方法,该方法进一步包括在步骤e)中,将该干粉从该喷雾装置引导到流动导管内的该过滤器的该入口面。
[0336]
条款a59.根据条款a58所述的方法,其中该流动导管在该喷雾装置与该过滤器的该入口面之间提供不受阻碍的流动路径。
[0337]
条款a60.根据条款a58所述的方法,其中该流动导管包括插入该喷雾装置与该过滤器的该入口面之间的流动调节器,该流动调节器用于促进该干粉在该气流内的分散。
[0338]
条款a61.根据条款a60所述的方法,其中该流动调节器包括静态混合器、网、筛、挡板和开孔板中的一者或多者。
[0339]
条款a62.根据任一前述条款所述的方法,其中该过滤器的该入口面距该喷雾装置10cm至80cm,优选地15cm至20cm,并且或者该喷雾装置位于距该过滤器的该入口面一定距离处,该距离为该过滤器的该入口面的直径的多达4倍。
[0340]
条款a63.根据任一前述条款所述的方法,该方法进一步包括在步骤d)中从该贮存器投配该干粉。
[0341]
条款a64.根据条款a63所述的方法,其中该投配包括通过按重量、按体积、按颗粒数、按时间中的一者或多者投配。
[0342]
条款a65.根据条款a63或条款a64所述的方法,该方法包括对投配装置用该干粉以
重量方式进料。
[0343]
条款a66.根据条款a63至a65中任一项所述的方法,其中该投配使用失重进料器。
[0344]
条款a67.根据任一前述条款所述的方法,其中在步骤a)中,该干粉容纳在一个或多个料斗中。
[0345]
条款a68.根据任一前述条款所述的方法,其中在步骤b)中,该过滤器以该入口面在最上面的竖直取向定位在该保持器中。
[0346]
条款a69.根据条款a68所述的方法,其中在步骤d)中,该喷雾装置竖直地位于该入口面上方;并且优选地,所述喷雾装置的喷雾方向与所述过滤器的纵向轴线同轴;并且优选地,所述喷雾方向和所述纵向轴线是重合的。
[0347]
条款a70.根据任一前述条款所述的方法,其中该多孔基底是壁流式过滤器。
[0348]
条款b1.一种过滤器,该过滤器能够通过根据条款a1至a70中任一项所述的方法获得。
[0349]
条款b2.根据条款b1所述的过滤器,该过滤器是催化烟灰过滤器(csf)、选择性催化还原过滤器(scrf)、贫nox捕集过滤器(lntf)和汽油微粒过滤器(gpf)中的一者或多者。
[0350]
条款c1.一种煅烧车辆废气过滤器,该煅烧车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底,该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道;所述入口通道和所述出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开;
[0351]
该车辆废气过滤器在煅烧之前装载有气溶胶沉积的干粉,该气溶胶沉积的干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由其组成。
[0352]
条款c2.根据条款c1所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该金属化合物包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。
[0353]
条款c3.根据条款c1或条款c2所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该金属化合物的金属包含以下项或由以下项组成:镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
[0354]
条款c4.根据条款c1至c3中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该干粉还包含金属氧化物或混合金属氧化物。
[0355]
条款c5.根据条款c4所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该干粉包含90重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及10重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
[0356]
条款c6.根据条款c4所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该干粉包含95重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及5重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
[0357]
条款c7.根据条款c4所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该干粉包含99重量%或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物,以及1重量%或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。
[0358]
条款c8.根据条款c4至c7中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该金属氧化物或混合金属氧化物的金属包含以下项或由以下项组成:铝、镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
[0359]
条款c9.根据条款c1至c8中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该金属化合物包含以下项或由以下项组成:金属氢氧化物、金属磷酸盐或它们的混合物。
[0360]
条款c10.根据条款c9所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该金属氢氧化物选自由以下项组成的组:氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶和氢氧化钡。
[0361]
条款c11.根据条款c9或条款c10所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该金属磷酸盐选自由以下项组成的组:磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶和磷酸钡。
[0362]
条款c12.根据条款c9至c11中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该金属碳酸盐选自由以下项组成的组:碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶和碳酸钡。
[0363]
条款c13.根据条款c1至c12中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该气溶胶沉积的干粉的质量装载为10g/l至40g/l、任选地15g/l至30g/l、任选地约20g/l。
[0364]
条款c14.根据条款c1至c13中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该气溶胶沉积的干粉在装载之前的振实密度为1g/cm3至3g/cm3、任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3、任选地约2g/cm3。
[0365]
条款c15.根据条款c1至c14中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,该煅烧车辆废气过滤器在0.02g/l的烟灰装载下的过滤效率大于90%、优选地大于95%、优选地大于98%、优选地大于99%。
[0366]
条款c16.根据条款c1至c15中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,该煅烧车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下具有20mbar至180mbar的背压。
[0367]
条款c17.根据条款c1至c16中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该多孔基底包括一个或多个载体涂层。
[0368]
条款c18.根据条款c1至c17中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该煅烧煅烧车辆废气过滤器对大于0.1g/l的烟灰装载、优选地大于0.05g/l的烟灰装载表现出基本上线性的装载背压响应。
[0369]
条款c19.根据条款c1至c18中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,其中该干粉的d50(按体积)小于10微米、任选地小于5微米、任选地约2微米。
[0370]
条款c20.根据条款c1至c19中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器,该煅烧车辆废气过滤器是壁流式过滤器。
[0371]
条款d1.一种废气系统,该废气系统包括根据条款c1至c20中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器。
[0372]
条款d2.一种车辆,该车辆包括根据条款c1至c20中任一项所述的煅烧车辆废气过滤器。
再多了解一些

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