[發(fā)明專利]一種低阻降壁流式廢氣凈化蜂窩體過濾器及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110772903A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永蔚;馮家迪
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省宜興非金屬化工機械廠有限公司
• 主分類號: B01D46/24
• 分類號: B01D46/24
• 代理公司: 32228 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 聶啟新

本發(fā)明公開了一種低阻降壁流式廢氣凈化蜂窩體過濾器及其制備方法，屬于蜂窩過濾器技術(shù)領(lǐng)域；所述過濾器為圓柱體，圓柱體內(nèi)部分布有孔道(1)，孔道(1)的端口交錯設(shè)有堵塞部(2)，所述孔道的孔壁(3)壁厚均勻；所述過濾器滿足關(guān)系式：M參數(shù)＝0.682×D50+0.723×D90+P％/T×8+S％×12；其中：D50單位為μm；D90單位為μm；P％為孔隙率；T為壁厚度，單位為mm；S％為分隔壁表面的開孔面積率；51≤M參數(shù)≤85。本發(fā)明制備的壁流式凈化過濾器具有低阻降、高耐熱震性等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于蜂窩過濾器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壁流式廢氣凈化過濾器。

背景技術(shù)

近年來，從對全球環(huán)境的影響和資源節(jié)約的觀點來看，要求降低汽車的燃料消耗。因此，具有良好熱效率的內(nèi)燃機如柴油機和直噴式汽油機傾向于被用作汽車的動力源。

作為用于這種目的的過濾器，廣泛使用由陶瓷材料形成的蜂窩過濾器。通常蜂窩過濾器包括蜂窩狀基材和封孔部分。蜂窩基材包括多孔隔壁，該多孔隔壁限定從作為端面的流入端面延伸的多個孔眼，流體流動到端面作為流體從其流動的端面的流出端面。當(dāng)將每個電池單元的一端的封孔部分設(shè)置在蜂窩基板的任一端面上時，可以獲得蜂窩狀過濾器。

當(dāng)使用這樣的蜂窩過濾器來除去廢氣中所含的PM時，廢氣從蜂窩過濾器的流入端面流入到流出端面附近的端部堵塞的單元內(nèi)。隨后，排氣通過多孔隔壁并在其流入端面處被封閉的單元內(nèi)部流動。而且，在排氣通過多孔隔壁時，隔壁作為過濾層發(fā)揮功能，排氣中的PM被隔壁捕獲，PM堆積在隔壁上。以這種方式，除去PM的排氣從流出端面向外流出。

越來越需要從廢氣中除去包括在從汽車用發(fā)動機，用于工程機械的發(fā)動機或工業(yè)機械的發(fā)動機等內(nèi)燃機排出的廢氣中的顆粒物，其它燃燒考慮到對環(huán)境的影響的裝置等。特別是關(guān)于從柴油發(fā)動機排出的顆粒物質(zhì)(也稱為PM)的移除的規(guī)定往往在全世界得到加強。從這種情況來看，用于捕集和去除PM的柴油微粒過濾器(DPF)引起了人們的關(guān)注。

JP-A-2007-501353公開了一種用于將催化劑填充到壁流式廢氣凈化過濾器的隔壁的孔中的裝置利用裝載有選擇性還原(SCR)催化劑的壁流式廢氣凈化過濾器的凈化對凈化從柴油機排出的NOx和微粒物質(zhì)是有效的。但是，在將催化劑負載于兩端部交替堵塞的壁流式排氣凈化過濾器的情況下，隔壁的透氣性降低，壓力損失增大。

為了抑制壓力損失的增加，已經(jīng)提出了一種過濾器，其中收集PM的收集層設(shè)置在隔壁的表面上，并且集塵層防止PM穿透到隔壁中，從而抑制增加壓力損失(參見專利文獻1：日本特開2004-216226號公報；專利文獻2：JP-A-6-33734專利文獻3：日本專利第2675071號)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種低阻降壁流式廢氣凈化蜂窩體過濾器。本發(fā)明制備的壁流式凈化過濾器具有低阻降、高耐熱震性等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低阻降壁流式廢氣凈化蜂窩體過濾器，所述過濾器為圓柱體，圓柱體內(nèi)部分布有孔道(1)，孔道(1)的端口交錯設(shè)有堵塞部(2)，所述孔道的孔壁(3)壁厚均勻；

所述過濾器滿足關(guān)系式：

M參數(shù)＝0.682×D50+0.723×D90+P％T×8+S％×12

其中：D50單位為μm；D90單位為μm；P％為孔隙率；T為壁厚度，單位為mm；S％為分隔壁表面的開孔面積率；51≤M參數(shù)≤85。

M參數(shù)可以大致表征產(chǎn)品的背壓。M參數(shù)越大產(chǎn)品的阻降越低，背壓越低。首選M≥51，但因產(chǎn)品規(guī)格及其它性能的限制(如壁厚太薄造成產(chǎn)品強度不達標(biāo)，孔徑太大造成的排放不達標(biāo)等因素)建議M≤85。