[发明专利]用于回收利用所捕获的凝聚的碳烟的系统和相关方法

说明书

本申请要求2012年9月5日提交的美国专利申请13/604,103的优先权并要求2011年9月6日提交的美国临时专利申请61/531,126的权利，这些申请通过引用明确地并入本文。

技术领域

本公开涉及用于回收利用所捕获的凝聚的柴油碳烟(captured agglomerated diesel soot；CADS)的系统。本公开更具体地涉及用于回收利用所捕获的收集自排放控制系统的凝聚的柴油碳烟的系统。本公开还涉及回收利用所捕获的凝聚的柴油碳烟的环境友好的方法,用于排放控制系统。

引言

众所周知，柴油机所排放的颗粒物质损害呼吸系统的健康和环境，这已是引人注目的全球性问题，该问题对于为了经济的增长而妥协于采用更能负担的起的但较不令人满意的化石燃料的需要的发展中国家来说是更繁重的。如果来自诸如联合国("UN")、国际能源署(International Energy Agency)、石油输出国组织等可靠来源的预测是准确的，在缺乏可行的且负担得起的PM(颗粒物)补救选择的情况下，预期发展中国家中柴油排放所导致的问题会加剧，即，如果发展中国家的经济增长超过经济合作与发展组织(OECD)的成员国增长，且如果使用柴油燃料的增长超过了使用大多数其它能源的增长。

富裕的OECD国家的企业和政府已经在旨在减少各种发动机所排放的PM上，特别是柴油PM的举措上花费了数十亿美元。遗憾的是，那些举措通过支持以因其低含硫量已成为日益渴求的的低硫轻质原油为中心的石油峰值概念，尤其(inter alia)促进了全球燃料价格的实质性增长。由于为ULSD燃料补充以采用先进的DECAT系统的“清洁的”新的发动机的运动所执行的炼油厂和管道的升级以及其它物流(logistics)的效果，柴油燃料价格也上升了。

先进的DECAT系统尤其设计为，在过滤器堵塞(plug-ups)使发动机背压上升至增加燃料消耗、降低功率且可能潜在地甚至造成发动机损坏的水平之前，燃烧在它们的过滤器上所捕获的碳烟，这被称为是再生的过程。每当发动机排气热到足够燃烧碳烟时，先进的DECAT系统的再生发生。但如果排气本质上没有足够的热，则必须采取复杂的措施以促进碳烟的点燃，该复杂的措施典型地包含利用贵金属催化剂的被动再生和/或涉及注射到所述排气流的燃料的辅助再生。

诉诸于两者任一种形式的先进的DECAT系统再生，特别是在涉及燃料注射的辅助再生的情况下，会产生燃料损失(fuel penalties)、导致温室气体(GHG)排放的逐步增加。许多著名的科学家和气候专家认为GHG排放是实质上促成CC的主要的GW作用力(forces)，这也是联合国政府间气候变化专门委员会(“IPCC”)所普遍认同的观点。

复杂的活性成分、敏感的贵金属催化剂、为避免催化剂毒物和SO2到负载(laden)PM硫酸盐的反作用的转化(counteractive conversion)所需的ULSD燃料、和与燃料损失相关的GHG的逐渐上升的合计的成本和其它效果已阻碍努力去在发展中国家的无情的污染者所知的数以百万计的等候的柴油机上大规模地改进先进的DECAT系统。如果先进的DECAT系统不是不实用的，主要的关注点依然是关于它们的价格和可靠性/耐用性，特别是在具有高含硫量的燃料使得先进的DECAT系统无效的国家中。

发展中国家比以往任何时候都需要减少柴油PM的可行的方案，并且那些真正能负担得起的具有功能的硫耐受特性的方案将被认为是特别有创新的。通过实施作为DECAT+回收利用方案的完整的部分的本教导所产生的协同增效效应将填充该空白并帮助缓和在发展中的世界陷入僵局的无数互相关联的能量担忧。源自DECAT+回收利用(为了强调所突出显示的)的主要的益处如下所述：

提高更耐用/可靠的DECAT改进的负担能力