[發明專利]用于處理燃燒發動機的廢氣的具有波紋板和通道的基體

無效

• 申請號: 200680054337.4
• 申請日: 2006-04-24
• 公開（公告）號: CN101427008A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: A·瓦基萊寧;J·萊霍;J·梅凱萊;P·馬蒂萊寧
• 申請（專利權）人: 依柯卡特有限公司
• 主分類號: F01N3/022
• 分類號: F01N3/022;F01N3/035
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王永建

技術領域

本發明涉及一種用于處理燃燒發動機的廢氣的具有波紋板和通道的基體。本發明還涉及用于制造具有所述開放通道的所述基體的方法。

背景技術

具有開放或封閉的通道、或具有它們的結合的基體被用于燃燒發動機的廢氣的處理。在開放通道中，廢氣直接通過基體流動。在具有封閉通道的基體中，廢氣被強制通過例如陶瓷或金屬多孔壁的壁而流動。在開放通道中，氣體雜質的還原程度通常很高但雜質顆粒的還原程度很低，例如從10％至15％。在封閉通道/壁流動過濾器中，氣體雜質的還原程度很高并且雜質顆粒的還原程度也很高，例如從70％至99％。封閉通道中存在的問題是壁的阻塞。如果不對其進行清潔的話，封閉通道/壁流動過濾器將會逐漸地完全被阻塞。壓力損失也將會增加。保持通道開放的一種方式是連續地或周期性地對其進行清潔。

發明內容

現在已經發明了在開放通道中高效地還原廢氣的顆粒和氣體雜質的基體。相應地，也發明了用于制造所述基體的方法。

為此，本發明的特征概括于獨立權利要求中所呈現的方案中。本發明的一些優選實施例公開于其它權利要求中。

本發明的結構性實施例不以任何方式對本發明進行限定。根據本發明的實施例，本發明的催化劑可以存在于相對于流動方向并聯或串聯組裝或與POC/DPF-結構/基體級聯的多種結構中。

根據本發明的一實施例，基體包括具有與一個或多個平坦絲網板相接合的凹部的一個或多個波紋板，并且在所述平坦絲網板和所述波紋板之間具有用于廢氣流動的一個或多個至少部分開放的通道，并且凹部的深度比波紋的高度小0.05-0.5mm。

已經意外地發現，在開放通道中流動的顆粒的還原已經被實質地改進。同樣，在至少部分開放的通道中雜質氣體的還原也被改進。

優選地，凹部的深度為0.5-1.5mm，并且波紋的高度為1.0-3.0mm。這種結合在顆粒的還原和雜質氣體的還原中都是非常有效的。凹部彼此之間的間隔可以例如為10-40mm，比如20-30mm。

廢氣可以自由地通過部分開放的通道流動，但在板的表面上，由于絲網板的不規則表面并且由于板的凹部，氣體流速減小。這些不規則表面和凹部還將氣體混合，因此使得氣體保留時間的標準偏差最小化。絲網板的表面也起到作為廢氣顆粒的打開顆粒捕集器的作用。這種結合增加了氣體雜質與顆粒的接觸，因此增加了保留時間和雜質與顆粒的還原。與平滑的板相比，雜質顆粒更經常地粘附在網板上。尤其是重且大的顆粒粘附在絲網板的表面上。

顆粒的還原很大程度上取決于顆粒源與顆粒成分。顆粒可以包括不同量的揮發性有機化合物(VOF)、固體碳、硫、水以及金屬氧化物。標準的氧化催化劑可以氧化大多數VOF并且以這種方式還原顆粒質量的10％至60％。利用該新發明，可以將顆粒還原改進至甚至高達80％。利用該新發明，可以將氣體雜質的還原改進至高于90％。

與如果不對其進行清潔則將被逐漸地完全阻塞的封閉通道或過濾器相比，新的部分開放通道的重要特征在于其根本不被阻塞或阻塞極小。這是非常重要的，并且具有根據本發明的至少部分開放的通道的基體可以使用于最需要的狀況下，并且它們在許多應用中都是非常有用的。

粘附在至少部分開放的通道的表面上的顆粒分裂為氣體雜質，其進一步分解為無害的成分。部分氣體可以通過網板的開口流動并且顆粒粘附在板的表面上。同樣，這也使得顆粒更好地還原。另一方面，部分開放的通道不會被阻塞或阻塞最小，并且在板附近氣體的壓力損失和流速未減小。這減少了運行中的故障并且因此提高了部分開放的通道的效率。

網板的開口的形狀可以改變。其可以是溝槽狀、方形狀、菱形狀或孔眼狀。例如在菱形狀的網板中，絲線可以位于同一水平面上或它們可以交叉。

網板側面之間的壓差增加了通過網板孔眼的廢氣的流動。該現象使得顆粒粘附在載體上并且促進了來自廢氣的顆粒更好地還原。

根據本發明的一實施例，所述波紋板是波紋狀的絲網板。這增加了雜質氣體與顆粒的接觸，因此增加了保留時間和雜質的還原。這使得廢氣的雜質顆粒獲得更好的還原值。氣體的碰撞也使得氣體與催化活性物質更好地接觸，因此改進了氣體雜質的還原并且增加了顆粒在所述基體中的保留時間。

優選地，在所述網板的兩個尺寸上具有開放通道。這種絲網板結構非常簡單，其很容易制造并且與例如在開放通道中使用的平滑板相比顆粒的還原很高。

根據本發明的一實施例，所述平坦絲網板具有凹部。同樣，通過減小雜質氣體的流速和增加顆粒在載體上的粘附，這也增加了雜質氣體顆粒的還原。