[发明专利]具有多个涂层的微粒过滤器

说明书

本发明涉及一种壁流式过滤器、其生产方法以及该过滤器的用于减少内燃机的有害废气的用途。通过将该过滤器依次暴露于粉末‑气体气溶胶至少两次来生产该壁流式过滤器。

说明书

本发明涉及一种壁流式过滤器、其生产方法以及过滤器的用于减少内燃机的有害废气的用途。通过将过滤器依次暴露于粉末/气体气溶胶至少两次来生产壁流式过滤器。

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(NO_x)和可能的硫氧化物(SO_x)，以及主要由固体含碳微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和微粒是发动机的燃烧室内部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。催化剂促进不同废气组分的化学反应，同时形成无害产物，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，许多此类工艺在过去由机动车废气催化剂制造商公布(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剂中有害物质转化的相应可能方法至关重要。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m_{L，化学计量}的关系：

如果λ1(例如，为0.9)，则表示“空气不足”并且论及富含废气混合物；λ1(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。