[发明专利]用于处理柴油废气微粒物质的系统和方法

权利要求书

1.一种系统，其用于收集和焚化微粒物质以清洁柴油发动机的废气， 所述系统包括：

柴油微粒转换器(DPC)，其具有壳体以及至少一个位于所述壳体中 的过滤芯；

柴油氧化催化器(DOC)，其位于废气通路中；

至少一个废气冷却设备，其用于控制废气温度；以及

反馈控制系统，其用于根据所述DPC的压降、所述DPC前方的温度 和发动机RPM来调节和控制废气温度，

其中所述至少一个过滤芯限定使得停留时间长的厚料层，以使NO₂转 变成N₂和CO₂，从而减少NO_x。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述过滤芯的厚料层由金属丝网附 聚器、焚化器间隙、以及多个煤烟滞留网配合地限定。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述过滤芯包括：

至少一个第一径向金属丝网层，其厚度为0.2英寸到0.5英寸、限定复 合金属丝网附聚器；以及

至少一个滞留网，其绕所述金属丝网附聚器的外部径向地构造以捕集 和保持附聚的煤烟。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述过滤芯包括金属丝网附聚器和 多个滞留网，且其中所述DOC与发动机废气温度分布配合而产生足够的 NO₂，用于焚化复合金属丝网附聚器和滞留网上的煤烟。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述DOC由烧结的金属丝网基体 构造，以提供废气的低压降、高混合和湍流条件，从而能够施加少量的贵 金属。

6.如权利要求1所述的系统，进一步包括反馈控制系统操作以监测废 气温度并响应于预定条件提供冷却，所述系统还包括至少一个冷却设备， 所述冷却设备选自：用于将环境空气注入废气通路中的鼓风机、用于将水 注入废气通路中的泵、以及通过调整空气风扇操作的废气/外界空气热交换 器。

7.如权利要求1所述的系统，进一步包括位于废气通路中处于所述 DOC前方的热稳定器，所述热稳定器操作以将温度降到低于400℃并增加 NO₂的焚化频率。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述热稳定器包括具有高导热性、 高热惯性和高透过性的金属丝网。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述金属丝网是刚性金属丝网基体。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述过滤芯包括：

至少一个包括所述DOC的第一径向层；

至少一个限定火花熄灭网的第二径向层；

至少一个限定复合金属丝网附聚器的第三径向层；以及

至少一个滞留网，其绕所述金属丝网附聚器的外部径向地构造以捕集 附聚的煤烟。

11.如权利要求6所述的系统，其中所述反馈控制系统操作以通过监 测所述DPC的压降信号、监测所述DPC前方的温度信号和发动机RPM、 计算在给定发动机操作状态下的具体压降以及将所述具体压降与阈值数 据作比较来提供有效的焚化。

12.如权利要求6所述的系统，其中所述反馈控制系统操作以响应于 下述条件中的至少一个来控制废气冷却功能：

当监测到的具体压降低于预定的具体压降时；以及

当监测到的温度高于预定的温度阈值时。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述微粒转换器是被动设备，没 有位于发动机废气系统附近的主动部件、传感器和电子部件。

14.如权利要求1所述的系统，其中所述系统的操作完全独立于发动 机的操作。

15.如权利要求1所述的系统，其中所述系统对亚微米和纳米微粒具 有非常高的附聚效率，使得从所述系统逸出的微粒尺寸是大的，从而所述 微粒在它们的尺寸对于PM10标准而言超过10微米、以及对于PM2.5标 准而言超过2.5微米的情况下不构成微粒污染。