CN114341468B - 微粒过滤器 - Google Patents

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Abstract

一种车辆废气过滤器(2)包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；该车辆废气过滤器(2)装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3并且该车辆废气过滤器具有小于10g/l的耐火粉末的质量装载。

Description

微粒过滤器
本公开涉及一种用于对从废气过滤微粒物质的车辆废气过滤器。具体地，本发明涉及对过滤器的改进，该过滤器包括具有入口表面和出口表面的多孔基底，其中入口表面通过多孔结构与出口表面分隔。过滤器可以是壁流式过滤器。
背景技术
存在关于从内燃机，尤其是从汽车应用中的柴油和汽油发动机排放微粒物质(PM)(通常称为烟灰)的问题。主要问题与潜在的健康影响相关联，特别是与大小在纳米范围内的非常微小的颗粒相关联。
柴油微粒过滤器(DPF)和汽油微粒过滤器(GPF)已经使用多种材料(包括烧结金属、陶瓷或金属纤维等)制造，其中实际大规模生产中的最常见类型是由多孔陶瓷材料制成的壁流式种类，该多孔陶瓷材料以沿主体长度延伸的许多小通道的单片阵列形式制造。交替的通道在一端被堵塞，因此废气被迫通过多孔陶瓷通道壁，该多孔陶瓷通道壁防止大部分微粒穿过，因此仅经过滤的气体进入环境。商业生产中的陶瓷壁流式过滤器包括由堇青石、各种形式的碳化硅和钛酸铝制成的那些陶瓷壁流式过滤器。车辆上的实用过滤器的实际形状和尺寸以及诸如通道壁厚度和其孔隙率等特性取决于所关注的应用。气体通过的陶瓷壁流式过滤器的过滤器通道壁中的孔的平均尺寸典型地在5μm至50μm的范围内并且通常约20μm。鲜明对比的是，来自现代乘用车高速柴油发动机的大多数柴油微粒物质的大小非常小，例如10nm至200nm。
一些PM可能保留在过滤器壁中的孔结构内，并且这可以在一些应用中逐渐积聚直到孔被PM的网络桥接，并且此PM网络然后使得能够容易地在过滤器通道的内壁上形成微粒饼。微粒饼是极好的过滤介质，并且其存在提供非常高的过滤效率。在一些应用中，烟灰在沉积时在过滤器上被连续燃烧，这防止微粒饼在过滤器上积聚。
对于一些过滤器，例如轻型柴油微粒过滤器，需要定期从过滤器中去除捕获的PM以防止过大背压的积聚，过大背压的积聚对发动机性能有害并且可能导致燃料经济性差。因此，在柴油应用中，保留的PM通过在某一过程中在空气中将其燃烧而从过滤器中去除，在该过程期间，达到点燃保留的PM所需的高温所使用的可用的空气量和过量燃料的量被非常小心地控制。在通常称为再生的此过程将要结束时，去除过滤器中最后剩余的微粒可能导致过滤效率显著降低，并且将许多小颗粒的突发释放到环境中。因此，过滤器在首次使用时和随后在每个再生事件之后并且还在每个再生过程的后一部分期间使用时可能具有低过滤效率。
因此，期望随时改进和/或维持过滤效率-例如在过滤器首次使用时的早期寿命期间，和/或在再生期间和再生之后立即，和/或当过滤器装载有烟灰时。
Liu,X.、Szente,J.、Pakko,J.、Lambert,C.等人，“使用人造灰分改进零里程时的GPF性能(Using Artificial Ash to Improve GPF Performance at Zero Mileage)，SAE技术论文2019-01-0974，2019，doi:10.4271/2019-01-0974描述了一种对裸过滤器基底装载由雾化器产生的亚微米氧化铝颗粒以制造“人造灰分”涂层来减少冷启动条件期间的烟灰排放的工艺。该工艺由以下组成：通过用压缩空气雾化液体悬浮液来产生气溶胶颗粒，通过使所得的含灰分的液滴流过烘箱来干燥该所得的含灰分的液滴，并且通过过滤而捕获干燥的灰分颗粒以将它们装载到过滤器中。该工艺利用高容量雾化器(型号PLG-2100，PALAS，德国)为全大小砖提供100l/min的流速。通过DustTrak气溶胶监测仪(美国明尼苏达州TSI公司)记录的过滤器上的压降和过滤器前后的PM浓度来监测过滤器的装载。虽然所述工艺显示在冷启动条件期间烟灰排放减少，但其限于可以喷雾干燥的物质，需要雾化器、干燥烘箱和气溶胶监测仪，并且人造灰分装载条件可能受到在液体气溶胶到达过滤器基底之前实现液体气溶胶完全干燥所需的条件的约束。
WO2011/151711描述了一种制造过滤器的方法，该过滤器用于从稀薄燃烧的内燃机排放的废气过滤微粒物质。过滤器包括具有入口表面和出口表面的多孔基底，其中入口表面通过含有第一平均孔径的孔的多孔结构与出口表面分隔。入口表面包括桥接网络，该桥接网络包括在多孔结构的孔上的互连的耐火材料颗粒。该方法包括使过滤器基底的入口表面与包括干粉形式的耐火材料的气溶胶接触的步骤。虽然所述工艺显示过滤器在首次使用时和随后在每个再生事件之后PM排放减少，但是期望提供改进的工艺，特别是关于所产生的过滤器的参数的可控性的改进的工艺。
US2019/0048771描述了发动机废气微粒过滤器，该发动机废气微粒过滤器包括多孔基底，该多孔基底上具有相对于基底的过滤器体积在0.01g/L至60g/L范围内的浓度的惰性纳米颗粒，纳米颗粒的一部分被布置为形成被配置为从废气流中捕获微粒的抗再生多孔结构。虽然所述过滤器旨在提供微粒过滤器的零里程效率的改进，但是期望提供改进的工艺，特别是改进工艺的可控性和灵活性。
发明内容
在第一方面，本公开提供了一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
该车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；以及
其中大于40％的该耐火粉末位于该多个过滤器壁的该多孔结构内，并且小于60％的该耐火粉末涂覆在该多个过滤器壁的外表面上。
优选地大于50％的该耐火粉末、任选地大于65％的该耐火粉末、任选地大于75％的该耐火粉末、任选地多达100％的该耐火粉末可以位于该多个过滤器壁的该多孔结构内。
位于该多个过滤壁的多孔结构内的该耐火粉末的百分比可以由以下公式计算：
该耐火粉末在装载之前的振实密度可以小于0.08g/cm3，任选地小于0.07g/cm3，任选地小于0.06g/cm3，任选地小于0.05g/cm3。
该耐火粉末的质量装载可以小于7g/l，任选地小于5g/l，任选地小于3g/l，任选地小于1g/l。
大于0.5g/l的该耐火粉末可以位于该多个过滤器壁的该多孔结构内。
在第二方面，本公开提供了一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
该车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；以及
其中大于0.5g/l的该耐火粉末位于该多个过滤器壁的该多孔结构内。
该耐火粉末在装载之前的振实密度可以小于0.08g/cm3，任选地小于0.07g/cm3，任选地小于0.06g/cm3，任选地小于0.05g/cm3。
该耐火粉末的质量装载可以大于1g/l，任选地大于3g/l，任选地大于5g/l，任选地大于7g/l。
该耐火粉末可以包括一种或多种热解耐火粉末，和/或一种或多种气凝胶。该一种或多种热解耐火粉末可以通过火法工艺、例如火焰热解产生。
该一种或多种热解耐火粉末可以包括热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、其它热解金属氧化物和热解混合氧化物中的一者或多者。
该一种或多种气凝胶可以包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
在第三方面，本公开提供了一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
其中该耐火粉末包括一种或多种气凝胶。
该一种或多种气凝胶可以包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
在第四方面，本公开提供了一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
该车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；以及
其中该车辆废气过滤器对大于0.1g/l的烟灰装载，优选地大于0.05g/l的烟灰装载表现出基本上直的装载背压响应。
在以上任何方面中，可以存在以下特征：
过滤器在0.02g/l的烟灰装载下的过滤效率可以大于90％，优选地大于95％，优选地大于98％，优选地大于99％。
过滤器在600m3/小时的流速下可以具有20mbar-180mbar的背压。
耐火粉末可以是气溶胶沉积的耐火粉末，优选地气溶胶沉积的干燥耐火粉末。
耐火粉末的d50(按体积)可以小于25微米，优选地小于20微米，更优选地小于10微米。
过滤器可以是壁流式过滤器。
壁流式过滤器可以是不对称的壁流式过滤器。不对称的壁流式过滤器设计例如从WO2005/030365是已知的，它公开了一种蜂窝过滤器，该蜂窝过滤器包括互连多孔壁的阵列，该多孔壁限定第一通道和第二通道的阵列。第一通道在其侧面上由第二通道界定并且具有比第二通道更大的水力直径。第一通道具有正方形截面，其中第一通道的拐角具有的形状使得邻接第一通道的拐角的多孔壁的厚度与邻接第一通道和第二通道的边缘的多孔壁的厚度相当。在使用中，具有较大水力直径的第一通道定向到上游侧。汽车工程师协会SAE技术论文系列2007-01-0656解释道：“由于过滤器通道入口和出口处气体的收缩和膨胀，对于ACT设计在清洁状态下存在压降损失[对于催化的不对称孔道技术(ACT)壁流式过滤器]。然而，在车辆上操作时，过滤器处于完全清洁(完全再生的)状态的时间非常少。”WO2005/030365还解释了不对称过滤器设计的优点，包括可用于收集蜂窝过滤器的入口部分中的烟灰和灰分颗粒的增加的有效表面积，从而增加蜂窝过滤器的总储存容量。通用常识教科书“催化空气污染控制-商业技术(Catalytic Air Pollution Control-CommercialTechnology)，第3版，Ronald M.Heck等人，John Wiley&Sons,Inc.，美国新泽西州霍博肯(2009)第338-340页解释道：“此类[不对称过滤器]通道设计由于更大的水力直径和入口处更高的开放容积实现了较高的灰分储存能力与较低的灰分装载背压的组合。ACT设计还有助于保持过滤器的机械和热耐久性”。
车辆废气过滤器可以是煅烧过滤器。
多孔基底可以包括一个或多个载体涂层。
多孔基底可为不对称基底。
多孔基底可以包括增粘剂和/或粘结剂。
在第五方面，本公开提供了一种废气系统，该废气系统包括根据任一前述方面所述的车辆废气过滤器。
该废气系统可以进一步包括附加部件，诸如另外的催化剂或过滤器。其它部件的示例包括NOx捕集器、烃捕集器、选择性催化还原(SCR)催化剂、氨泄漏催化剂(ASC)以及它们中的两种或更多种的组合。此类部件都是本领域所熟知的。
在第六方面，本公开提供了一种对来自内燃机的废气进行处理的方法，该方法包括使废气流过上述废气系统。
内燃机可以是柴油发动机或汽油发动机。
在第七方面，本公开提供了一种车辆，该车辆包括根据第一方面至第四方面中任一方面所述的车辆废气过滤器。
在第八方面，本公开提供了多个车辆废气过滤器，每个车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
每个车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；以及
每个车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；
其中每个车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下具有20mbar-180mbar的背压，并且该多个车辆废气过滤器的背压的相对标准偏差小于0.04，优选地小于0.025。
对于每个车辆废气过滤器，大于40％的该耐火粉末可以位于该多个过滤器壁的该多孔结构内，并且小于60％的该耐火粉末可以涂覆在该多个过滤器壁的外表面上。
耐火粉末可以是气溶胶沉积的耐火粉末，优选地气溶胶沉积的干燥耐火粉末。
在本说明书中，术语“过滤器”是指具有适于从废气过滤微粒物质的多孔结构的多孔基底。多孔基底可以例如由烧结金属、陶瓷或金属纤维等形成。过滤器可以是由多孔材料(例如陶瓷)制成的壁流式种类，多孔材料以沿主体长度延伸的许多小通道的单片阵列形式制造。例如，过滤器可以由堇青石、各种形式的碳化硅或钛酸铝形成。
过滤器可以是“裸”过滤器或另选地可以是具有并入的催化功能能力(诸如氧化、NOx捕集或选择性催化还原活性)的一种过滤器。多孔基底可以包括涂覆过滤器的多孔结构的组合物(称为载体涂层)。载体涂层可以是催化载体涂层。催化载体涂层可以包括选自由以下组成的组的催化剂：烃捕集器、三元催化剂(TWC)、NOx吸收剂、氧化催化剂、选择性催化还原(SCR)催化剂、贫NOx催化剂和它们中的任何两种或更多种的组合。催化剂(例如TWC、NOx吸收剂、氧化催化剂、烃捕集器和贫NOx催化剂)可以含有一种或多种铂族金属，特别是选自由铂、钯和铑组成的组的那些铂族金属。
因此，被涂覆的过滤器可以是例如催化的烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRF)、贫NOx捕集过滤器(LNTF)、汽油微粒过滤器(GPF)、氨泄漏催化剂过滤器(ASCF)或它们中的两种或更多种的组合(例如，包括选择性催化还原(SCR)催化剂和氨泄漏催化剂(ASC)的过滤器)。
过滤器的形状和尺寸(例如，诸如通道壁厚度和其孔隙率等特性)可以根据过滤器的预期应用而变化。过滤器可以被配置为与内燃机一起使用以对由内燃机排放的废气过滤。内燃机可以是汽油火花点火式发动机。然而，在被配置为与柴油或汽油发动机形式的内燃机一起使用时，过滤器具有特定应用。
在本说明书中，术语“干粉”是指未悬浮或溶解在液体中的微粒组合物。这并不一定意味着完全不存在所有水分子。干粉优选地是自由流动的。
在本说明书中，术语“堆积密度”是指根据欧洲药典7.0的第2.9.34节的方法1测量的堆积密度，其中首先足以完成测试的量的粉末穿过孔大于或等于1.0mm的筛，如有必要，以分解在储存期间可能已形成的团块。接下来，在没有压实的情况下，将以0.1％的精度称重的大约5g(m)的测试样品引入干燥、有刻度的250mL圆筒(可读至2mL)。如有必要，在不压实的情况下仔细地整平粉末，并且未沉降的表观体积(V0)读取到最接近的刻度单元。以g/cm3为单位的堆积密度使用公式m/V0计算。
在本说明书中，术语“振实密度”是指根据欧洲药典7.0的第2.9.35节的方法1用1250次振实测量的粉末的振实密度。
在本说明书中，术语“g/l”(克/升)是指干粉的质量除以过滤器的体积。
在本说明书中，当参考耐火粉末的量时，术语“装载”和“质量装载”是指添加到过滤器中的粉末的质量，并且可以通过在将粉末施加到过滤器之前和之后对过滤器称重来测量。
在本说明书中，术语“包络体积”是指诸如通过将膜紧密地收缩以容纳其而获得的过滤器的表面体积，但不包括通道的体积。它包括：过滤器的固体材料、过滤器的多孔结构的打开孔和闭合孔和表面缺陷/空隙。过滤器的包络体积可以通过压汞法(MIP)来测量。例如，这可以使用以下过程进行：
1.从过滤器中取出6个均匀间隔的样品。
2.通过MIP测量每个样品的包络体积并且将其除以样品质量。
3.取它们的平均值并乘以过滤器质量。
4.这是过滤器包络体积。
在本说明书中，术语“d50(按体积)”是指通过从英国马尔文的MalvernPanalytical Ltd获得的带有Aero s分散单元的Malvern3000测量的d50(按体积)测量结果。分散条件：空气压力＝2barg，进料速率＝65％，料斗间隙＝1.2mm。根据Malvern/>3000用户手册中提供的说明设置折射率和吸收参数。
在本说明书中，术语“过滤效率”是指使用从英国剑桥的Cambustion Ltd.获得的柴油微粒过滤器测试系统在以下测试条件下测量的过滤效率：
1.过滤器在烘箱中在700℃下预处理2小时
2.将过滤器放置在测试台上：
a)稳定-250kg/h质量流量，50℃，5分钟
b)升温-250kg/h质量流量，240℃，5分钟
c)称重-从测试台去除过滤器并称重
d)升温-过滤器返回到测试台；250千克/小时质量流量，240℃，5分钟
e)装载阶段-250kg/h质量流量，240℃，装载速率：对于GPF过滤器-2g/h直到达到2g/l烟灰负载；对于SCRF/CSF过滤器-10g/h，直到达到6g/l烟灰
f)称重-从测试台去除过滤器并称重。
测试期间使用的燃料是：Carcal RF-06-08B5
在测试期间，颗粒计数器在过滤器下游连续地采样。在对一批过滤器测试之前和之后，在测试台上运行“上游”测试以允许颗粒计数器对来自测试台的原始烟灰产生进行采样。上游测试时长20分钟，并且使用与上述装载阶段相同的条件。将两个上游测试(在过滤器测试之前和之后)的平均值与来自过滤器测试的装载阶段的数据进行比较，得到过滤效率。过滤效率在指定的烟灰装载下引用。
在本说明书中，术语“真空发生器”是指用于产生压力减小的设备或设备的组合。合适设备的非限制性示例包括根据文丘里原理操作的真空发生器、真空泵，例如旋转叶片和液环真空泵以及再生鼓风机。
在本说明书中，术语“压力传感器”是指用于测量绝对压力和/或相对压力的设备或设备的组合。合适设备的非限制性示例包括可以是隔膜压力换能器的压力换能器。例如，可以使用可从德国克林根贝格的WIKA Alexander Wiegand SE&Co.KG获得的P30压力变送器。
在本说明书中，术语“控制器”是指可以包括硬件和/或软件的功能。控制器可以包括控制单元或者可以是在专用或共享计算资源上运行的计算机程序。控制器可以包括单个单元或者可以由可操作地连接的多个子单元构成。控制器可以位于一个处理资源上，或者可以分布在空间上分离的处理资源上。控制器可以包括微控制器、一个或多个处理器(诸如一个或多个微处理器)、存储器、可配置逻辑、固件等。
附图说明
现在将参考附图仅以举例的方式描述本公开的方面和实施方案，在附图中：
图1是根据本公开的用于对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的设备的示意图；
图2是示出根据本公开的用于制造过滤器的方法的流程图，该方法并入使用图1的设备处理过滤器的方法；
图3是示出使用图1的设备对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的方法的流程图；以及
图4是示出各种过滤器的烟灰装载-背压响应曲线的图。
具体实施方式
本领域读者将认识到，除非当前上下文另外教导，否则本公开的一个方面或实施方案的一个或多个特征可以与本公开的任何其它方面或实施方案的一个或多个特征组合。
现在将参考图1描述根据本公开的设备的示例，该图示出了用于对从废气过滤微粒物质的过滤器2进行处理的设备1的示意图。过滤器2是包括多孔基底的类型，该多孔基底具有入口面和出口面，该入口面和该出口面由多孔结构分开。
设备1包括用于容纳干粉4的贮存器3。提供过滤器保持器5以用于保持过滤器2。提供真空发生器6以用于在使用中通过向过滤器2的出口面施加压力减小来建立通过过滤器2的多孔结构的初级气流。提供输送装置8以用于将干粉4从贮存器3输送到喷雾装置7。提供喷雾装置7以用于从输送装置8接收干粉4，并且将干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。提供控制器9，该控制器被配置为控制设备1的操作。
贮存器3可以从干粉入口11接收干粉4。干粉入口11可以是干粉的上游堆积供应的输出。例如，干粉入口11可以是在上游连接在干粉4的另一贮存器的导管。干粉入口11可以表示通过贮存器3的盖或开口对贮存器3的手动、半自动或自动再填充。
贮存器3可以包括一个或多个料斗。贮存器3可以包括一个料斗。在图1的图示示例中，贮存器3包括第一料斗12和第二料斗13。第二料斗13可以在第一料斗12的下游以从第一料斗12接收干粉4输出。一个或多个料斗可以设置在单独的壳体中。另选地，一个或多个料斗可以设置在单个壳体中。一个或多个料斗可以包括单个容器的一个或多个室。
贮存器3可以包括投配装置15。投配装置15可以通过按重量、体积、颗粒数、时间中的一者或多者对干粉4投配。投配装置15可以位于贮存器3的出口处或附近。投配装置15可以位于贮存器3的一个或多个料斗的出口处或附近。投配装置可以位于第一料斗12的出口处或附近。
投配装置15可以用来自贮存器3的干粉4以重量方式进料。
投配装置15可以是失重进料器。合适的投配装置的非限制性示例包括可从德国斯图加特的Coperion GmbH获得的K-Tron Type K2-ML-T35 Gravimetric双螺杆进料器和可从英国桑迪All-Fill International Ltd获得的/>Series S1Micro-Fill。
输送装置8将干粉4从贮存器3输送到喷雾装置7。输送装置8可以至少部分地朝向喷雾装置7对干粉4以重量方式进料。
输送装置8可以包括一个或多个部件。输送装置8可以包括一个或多个导管，例如通道、管、软管等。
在贮存器3包括多于一个料斗的情况下，输送装置8可以在料斗之间输送干粉4。输送装置8可以在料斗之间对干粉4以重量方式进料。输送装置8可以包括在第一料斗12与第二料斗13之间延伸的第一导管14。第一导管14可以从第一壳体延伸到第二壳体。另选地，第一导管14可以从第一室延伸到单个容器的第二室。干粉4可以沿第一导管14以重量方式进料。
输送装置8可以包括从第二料斗13延伸到喷雾装置7的第二导管16。
提供喷雾装置7以用于从输送装置8接收干粉4，并且将干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。喷雾装置7可以包括用于产生次级气流的次级气流发生器，该次级气流可以用于将干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。
喷雾装置7可以进一步包括用于将干粉4朝向过滤器2的入口面排放的一个或多个出口。喷雾装置的一个或多个出口可以包括1mm至10mm的孔大小。孔可以是圆形、部分圆形或狭槽形。该一个或多个出口可以是一个或多个固定出口。另选地，该一个或多个出口可以是一个或多个移动出口，例如一个或多个振荡出口。
该一个或多个出口可以设置在一个或多个喷嘴中。该一个或多个喷嘴中的每个喷嘴可以包括一个或多个喷雾出口。在图1的图示示例中，提供了包括多个喷雾口的单个喷嘴25。
次级气流发生器可以包括压缩气体发生器。在图1的图示示例中，次级气流发生器包括压缩空气发生器，该压缩空气发生器可以包括压缩机22。压缩机22可以从空气入口21接收空气，并且通过进料管线23将压缩空气供应到喷雾装置7的一个或多个出口。可以提供返回管线24。如技术人员将已知的，可以提供操作所需的阀和控件。
可以提供输送装置8与喷雾装置7之间的互连部，在互连部处，将干粉4从输送装置8转移到喷雾装置7中。互连部可以设置在喷雾装置7的一个或多个出口处或附近。在一个示例中，可以在喷嘴25中提供互连部。另选地，互连部可以设置在贮存器3处或附近，例如在贮存器3的第二料斗13处或附近。在一个示例中，互连部是进料管线23与第二导管16之间的流体连接部。例如，喷雾装置7的次级气流可以与第二料斗13的出口处或附近的第二导管16流体连接，以使干粉4流化，以帮助干粉沿着第二导管16的至少一部分输送。例如，喷雾装置7的次级气流可以从第二导管16夹带干粉4。例如，喷雾装置7的次级气流可在第二导管中产生抽吸力以将干粉4抽吸到次级气流中。
在一个示例中，喷雾装置7包括压缩空气枪。合适的压缩空气枪的非限制性示例是STAR专业重力进料喷枪1.4mm，零件号STA2591100C。
过滤器保持器5可以用于在处理期间将过滤器2维持在静止位置。过滤器保持器5可以抓握过滤器2的上端和/或下端。过滤器保持器5可包括可膨胀上密封囊31(也称为上部可膨胀套环)和/或可膨胀下密封囊30(也称为下部可膨胀套环)，该可膨胀上密封囊和可膨胀下密封囊支撑过滤器2的相应上端和下端。可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30可与过滤器2的外表面接触和/或接合。它们各自可在过滤器2周围形成不透液或不透气密封。可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30可由一个或多个壳体支撑(例如，由一个或多个壳体的内壁支撑)。
设备1可以被配置为使得过滤器2以过滤器的入口面在最上面的竖直取向定位在过滤器保持器5中。喷雾装置7的至少一部分可以竖直地位于入口面上方。喷雾装置7的喷雾方向可以与过滤器2的纵向轴线同轴。喷雾方向和过滤器2的纵向轴线可以是重合的。
设备1可以进一步包括位于喷雾装置7与过滤器2的入口面之间的流动导管10。流动导管10可以用于约束和引导初级气流朝向过滤器2的入口面。流动导管10可以用于将初级气流对齐，使得当初级气流接触过滤器2的入口面时，初级气流的流动方向垂直于入口面。
流动导管10可以是空的，以便在喷雾装置7与过滤器2的入口面之间提供不受阻碍的流动路径。另选地，流动导管10可以包括插入在喷雾装置7与过滤器2的入口面之间的流动调节器，流动调节器用于促进干粉4的分散。例如，流动调节器可以包括静态混合器、网、筛、挡板和开孔板中的一者或多者。
流动导管10可以包括管。流动导管10可以包括与过滤器2的入口面的截面形状匹配的截面形状。流动导管10可以包括与过滤器2的入口面的大小匹配的大小。
喷雾装置7可以延伸到流动导管10中。喷雾装置7的一个或多个出口可以位于流动导管10内。例如，喷嘴25可以位于流动导管10的上部区域内。喷嘴25可以与过滤器2的纵向轴线重合。
过滤器2的入口面可以位于距喷雾装置、例如距喷雾装置7的喷嘴25为10cm至80cm，优选地15cm至20cm。另外或另选地，喷雾装置(例如喷雾装置7的喷嘴25)可以位于距过滤器2的入口面一定距离处，该距离为过滤器2的入口面的直径多达4倍。
提供真空发生器6以在使用中通过向过滤器2的出口面施加压力减小来建立通过过滤器2的多孔结构的初级气流。真空发生器6可包括真空锥40，该真空锥可限定接合过滤器2的出口面的漏斗。可膨胀下密封囊30可在过滤器2的出口面和真空锥40之间形成密封。真空发生器6可包括通过导管43连接到流动锥的真空泵42。可以控制真空泵42以控制初级气流的体积流量。
真空发生器6可以设置有体积流量传感器。体积流量传感器可以是与沿导管43定位的压力传感器45组合的孔口板44。真空发生器6可以包括延伸到进气口47的旁通导管46。
设备1可以进一步包括用于监测过滤器2的背压的压力传感器41。可以使用单个压力传感器41。单个压力传感器41可以位于真空发生器6中，优选地位于真空发生器的过滤器保持器或其它壳体，例如真空锥40中。
控制器9控制至少真空发生器6和喷雾装置7的操作。在图1中，为了清楚起见，省略了控制器9与设备1的其余部分之间的操作连接。然而，技术人员将了解，可以提供任何合适的方式的必要连接。此类连接可以是有线或无线的。
控制器9可以被配置为独立于控制由真空发生器6产生的初级气流，通过输送装置8控制干粉4从贮存器3到喷雾装置7的转移。例如，控制器9可以控制投配装置15的操作。
控制器9可以被配置为独立于控制初级气流来控制干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。在本说明书中使用术语‘独立’是指控制器9单独地并且与其他变量的状态无关地控制干粉4和初级气流的喷雾的每个变量的能力。例如，控制器9可以在不同时喷雾干粉4的情况下建立初级气流。例如，控制器9可以增加或降低干粉4的喷雾速率而不改变初级气流的体积流量。例如，控制器9可以增加或降低初级气流的体积流量而不改变干粉4的喷雾速率。例如，控制器9可以独立于控制真空泵42的操作来控制喷雾装置7的操作。
控制器9可以被配置为操作真空发生器6以在干粉4转移到喷雾装置7并且朝向过滤器2的入口面喷雾之前建立初级气流。
控制器9可以被配置为独立于真空发生器6来控制次级气流发生器，例如压缩机22。控制器9可以被配置为操作真空发生器6，以将初级气流维持为通过多孔结构的连续气流，并且仅对于初级气流的时间段的一部分操作次级气流发生器(例如压缩机22)。
控制器9可以被配置为控制真空发生器6，以独立于控制输送装置8和/或喷雾装置7以控制朝向过滤器2的入口面喷雾的干粉4的速度或质量速率，来控制施加到过滤器2的出口面的压力减小的水平。
控制器9可以被配置为当达到例如由压力传感器41检测的过滤器2的预定背压时，停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。预定背压可以是绝对背压，或者另选地可以是相对背压。
控制器9可以被配置为当达到预定总喷雾时间时，停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。
设备1可用于用干粉4处理过滤器，干粉包括一种或多种耐火粉末，优选地包括一种或多种热解耐火粉末，和/或一种或多种气凝胶。该一种或多种热解耐火粉末可以包括热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、其它热解金属氧化物和热解混合氧化物中的一者或多者。该一种或多种气凝胶可以包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
干粉4的振实密度可以小于0.10g/cm3，任选地小于0.08g/cm3，任选地小于0.07g/cm3，任选地小于0.06g/cm3，任选地小于0.05g/cm3.干粉4的d50(按体积)优选地具有小于25微米，优选地小于20微米，更优选地小于10微米。
现在将参考图2描述根据本公开的处理过滤器的方法的示例，该图示出了流程图，该流程图示出了并入使用设备1的制造过滤器2的方法。仅举例来说，将参考设置有催化涂层的过滤器2描述该方法。
在步骤S21中，通过本领域已知的方法制备催化浆料。
在步骤S22中，通过本领域已知的方法由催化浆料制备载体涂层。载体涂层可以是例如烃捕集器、三元催化剂(TWC)、NOx吸收剂、氧化催化剂、选择性催化还原(SCR)催化剂、贫NOx催化剂和它们中的任何两种或更多种的组合。
在步骤S23中，通过本领域已知的方法将载体涂层配量并施加到裸过滤器2。例如，载体涂层可以施加到过滤器2的第一面(例如，上面)，并且过滤器2的相对的第二面(例如下面)可以经受至少部分真空以实现载体涂层通过过滤器2的多孔结构的移动。过滤器2可以单剂量涂覆，其中载体涂层可在单个步骤中施加到过滤器2，其中过滤器2保持在单个取向上。另选地，过滤器2可以两个剂量进行涂覆。例如，在第一剂量中，过滤器2可以处于第一取向，其中第一面在最上面，并且第二面在最下面。将涂层施加到第一面并涂覆过滤器2的长度的一部分。然后可以倒置过滤器2，使得第二面在最上面。然后可以将涂层施加到第二面，以便涂覆过滤器2的未被第一剂量涂覆的部分。有益地，双剂量工艺可允许将不同的涂层施加到过滤器2的每个端部。
在步骤S24中，可以干燥过滤器2。
在步骤S25中，可以通过本领域已知的方法煅烧过滤器2。
在任选的步骤S26中，可以测量处理之前的过滤器2的背压。
在任选的步骤S27中，过滤器2可以放置在库存中以等待处理。此后，在步骤S28中，可以从库存中去除过滤器2并进行处理。另选地，可以立即对过滤器2进行处理，即直接进入步骤S29。
在步骤S29中，根据本公开处理过滤器2，如将在下文参考图3进一步详细描述的。
在步骤S30中，在处理之后，可以通过本领域已知的方法煅烧过滤器2。
在任选的步骤S31中，可以测量处理之后的过滤器2的背压。
在步骤S32中，可以将成品过滤器2准备好交付给客户。
图3示出了示出图2的步骤S29的处理的流程图。
在步骤S29-1中，可以将过滤器装载到过滤器保持器5中。过滤器2可以在处理期间保持在静止位置。过滤器2可以由过滤器2的上端和/或下端处的过滤器保持器5抓握。可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30可膨胀以与过滤器2的外表面接触和/或接合。过滤器2可以以过滤器的入口面在最上面的竖直取向保持。过滤器保持器5的操作、例如可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30的膨胀可由控制器9控制。
在步骤S29-2中，真空发生器6可由控制器9激活以建立通过过滤器2的初级气流。优选地，在将干粉4转移到喷雾装置7并且朝向过滤器2的入口面喷雾之前建立初级气流。由真空发生器6产生的压力减小的水平可由控制器9独立于干粉4从贮存器3转移到喷雾装置7的速度或质量速率而控制。初级气流的体积流量可以是10m3/小时至5000m3/小时，优选地400m3/小时至2000m3/小时，优选地600m3/小时至1000m3/小时。
在步骤S29-3中，可以在建立初级气流但在建立次级气流之前测量过滤器2的背压。可以通过使用压力传感器41来测量背压。步骤S29-3中的背压测量可以补充或代替步骤S26的背压测量。另选地，可以使用步骤S26的背压测量代替步骤S29-3的背压测量。步骤S26的背压测量和/或步骤S29-3的背压测量可以由控制器9用作在处理之前过滤器2的第一背压的度量。
在步骤S29-4中，通过喷雾装置7将干粉4喷雾在过滤器2的入口面处。在干粉4的喷雾期间，干粉4可以通过输送装置8供应到喷雾装置7。
干粉4朝向过滤器2的入口面的喷雾优选地由控制器9独立于建立和控制初级气流而可控。
在步骤S29-4期间，例如由压缩机22提供的与初级气流分离的次级气流可以用于将干粉4从贮存器3转移到喷雾装置7。优选地，次级气流由控制器9独立于初级气流而可控。例如，控制器9可以独立于控制真空泵42的操作来控制压缩机22和/或阀和/或喷雾装置7的喷嘴25的操作。干粉4可以通过使用次级气流朝向过滤器2的入口面喷雾。次级气流可以包括压缩气体流，优选地空气流。
在步骤S29-4期间，优选地将初级气流维持为连续流。在步骤S29-4期间，可以将次级气流施加为单个突发或多个间歇突发。
在步骤S29-5中，可以监测过滤器2的背压。可以通过使用压力传感器41来监测背压。控制器9可以被配置为当达到预定背压时，停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。如果尚未达到预定背压，则控制器9被配置为返回到步骤S29-4并继续喷雾干粉4。这种反馈可以是连续的，并且不必涉及在干粉4的喷雾中的任何暂停，即，控制器9可以在干粉4的喷雾进行时连续地监测过滤器2的背压。
预定背压可以是绝对背压。绝对背压可以在600m3/小时的流速下为20mbar-180mbar。
另选地，预定背压可以是相对背压。例如，可以使用在步骤S26和/或步骤S29-3中测量的处理之前相对于过滤器2的第一背压的背压。背压可以被测量为第一背压的百分比。当停止干粉4的喷雾时，预定背压可以是第一背压的105％至200％，优选地125％至150％。
另外或另选地，当达到预定总喷雾时间时，可以停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。预定总喷雾时间可以是1秒至60秒，优选地1秒至10秒，优选地1秒至5秒，优选地2秒至5秒，优选地3秒。
控制器9可以被配置为当首先达到预定总喷雾时间或过滤器的预定背压或目标质量的干粉已经朝向过滤器的入口面喷雾时，停止干粉4朝向过滤器2的入口面喷雾。
在步骤S29-6中，停止干粉4的喷雾。例如，这可以通过控制器9停止通过输送装置8转移干粉和/或通过停止喷雾装置7的次级气流来实现。优选地，在步骤S29-6中，在停止干粉4的喷雾之后，将初级气流维持通过过滤器2的多孔结构持续某一时间段。控制器9可以被配置为在停止干粉4喷雾之后操作真空发生器6持续某一时间段。
任选地，在步骤S29-6中，可以测量朝向过滤器2的入口面递送的干粉4的量。控制器9被配置为根据投配装置15的信号输出、例如根据来自失重进料器的输出确定递送的干粉4的量。
该方法可以被配置为递送过滤器2的<10g/l的干粉4，优选地<5g/l的干粉4，优选地<2g/l的干粉4的最大装载。
在步骤S29-7中，停止通过过滤器2的初级气流。这可以通过控制器9停止真空发生器6、即停止真空泵42来实现。另选地，这可以通过控制器操作真空发生器6的阀以将通过旁通导管46的抽吸转向为将空气抽吸通过进气口47来实现。这可以避免需要在连续过滤器2的处理之间停止真空泵42，这可能产生更快的循环时间。
在步骤S29-8中，通过例如使可膨胀上密封囊31和可膨胀下密封囊30收缩来从过滤器保持器5卸载过滤器2。然后可以将过滤器2移除并且如上所述进行到步骤S30。
图4是示出尚未用耐火粉末处理的参考过滤器和已经用耐火粉末处理的两个示例过滤器-实施例A和实施例B的烟灰装载-背压响应曲线的图。参考过滤器对于从初始到约0.4g/l的烟灰装载表现出急剧增加的背压响应。此后，响应曲线对于大于约0.4g/l的烟灰装载是基本上直的装载背压响应。相比之下，实施例A和实施例B过滤器对于仅大于0.1g/l的烟灰装载表现出基本上直的装载背压响应。另外，特定烟灰装载水平下的绝对背压明显小于参考过滤器。因此，实施例A和实施例B的经处理的过滤器具有基本上线性的背压-烟灰装载响应，除了小至约0.05g/l的非常小的初始烟灰装载之外。
根据本公开，与现有技术的过滤器相比，可以提供具有一个或多个优点的经处理的过滤器。优选地但非排他地，经处理的过滤器可以根据本公开进行处理，并且或使用根据本公开的设备进行处理。
实施例
标准装载过程
在以下实施例中，除非另有说明，否则使用图1中所示类型的设备使用以下“标准”装载过程用耐火粉末装载经处理的过滤器。
1流动导管的直径与过滤器的入口面相同。
2使用下游再生鼓风机将550m3/小时的初级气流拉动通过过滤器。
3用位于过滤器下方的P30压力变送器监测背压。
4使用STAR Professional重力进料喷枪(1.4mm零件号STA2591100C)将耐火粉末分散到初级气流中。STAR Professional重力进料喷枪安装在距过滤器的入口面100mm处。
5在装载完成后，将过滤器在500℃下煅烧1小时。
在使用背压参数确定停止喷雾耐火粉末的点的情况下，使用上述压力变送器监测背压。在使用喷雾的耐火粉末的质量来确定停止喷雾耐火粉末的点的情况下，通过定期去除喷枪料斗进行称重来监测质量。
在以下实施例中，‘CFBP’是指在600m3/小时下以mbar为单位的冷流背压，并且所有过滤效率均在0.02g/l烟灰装载下引用。
耐火粉末
在以下实施例中，使用以下耐火粉末：
1可从德国埃森Evonik Industries AG获得的Alu130热解氧化铝。振实密度为0.05g/l，d50为5.97微米。
2二氧化硅气凝胶。振实密度小于0.10g/l，d50小于10微米。二氧化硅气凝胶可从例如美国密歇根州米德兰的The Dow Chemical Company、法国Bourgoin Jallieu的Enersens SAS和韩国京畿道的JIOS气凝胶公司获得。
3 AEI沸石。振实密度为0.30g/l，d50为0.9微米。
实施例1和2
三个SCRF过滤器均由相同的SiC、300/12、3.76l基底类型制备。每个过滤器用相同的小孔Cu交换的沸石SCR催化剂进行载体涂覆，载体涂层装载为1.93g/in3。实施例1和实施例2过滤器在用于确定停止喷雾耐火粉末的点的背压下使用上文所描述的标准装载过程装载有上文所述的Alu130。比较例1过滤器未装载有任何耐火粉末。获得以下结果：
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从结果可以看出，根据本公开处理过滤器产生过滤器的初始过滤效率的显著改进。特别地，本发明人已经发现，用振实密度小于0.10g/l的的耐火粉末处理过滤器允许即使在非常低的小于3g/l的装载水平下，也获得过滤效率的显著改进。不希望受理论束缚，据信，优选地为气溶胶沉积的耐火粉末在初始使用期间并且在适当的情况下即使在非常低的烟灰装载(其中烟灰微粒饼尚未积聚)下在再生之后为过滤器提供高效的过滤介质。
实施例3和4
三个GPF过滤器均由相同的堇青石、300/8、1.26l基底类型制备。每个过滤器用相同TWC催化剂进行载体涂覆，该催化剂的PGM装载为14.8g/ft3，PGM比率(Pt:Pd:Rh)为0:10:1，载体涂层装载为1.1g/in3。实施例3和实施例4过滤器在用于确定停止喷雾耐火粉末的点的背压下使用上文所描述的标准装载过程装载有上文所述的二氧化硅气凝胶。比较例2过滤器未装载有任何耐火粉末。获得以下结果：
从结果可以看出，根据本公开处理过滤器产生过滤器的初始过滤效率的显著改进。特别地，本发明人已经发现，用振实密度小于0.10g/l的的耐火粉末处理过滤器允许即使在非常低的小于2g/l的装载水平下，也获得过滤效率的显著改进。
实施例5
两个SCRF过滤器均由相同的SiC、300/12、3.00l基底类型制备。每个过滤器用相同的小孔Cu交换的沸石SCR催化剂进行载体涂覆，载体涂层装载为1.52g/in3。实施例5过滤器在用于确定停止喷雾耐火粉末的点的耐火粉末的质量下使用上文所描述的标准装载过程装载有上文所述的AEI沸石。比较例3过滤器未装载有任何耐火粉末。获得以下结果：
从结果可以看出，在实施例5过滤器中使用具有0.30g/l(即，在本公开的范围之外)的相对高的振实密度的耐火粉末没有实现实施例1至4表现出的过滤效率的相同显著增加。本发明人从理论上说明使用具有非常低的小于0.10g/l的振实密度的耐火粉末特别有益。特别是使用初级气流拉动粉末通过过滤器的情况。理论上，耐火粉末的非常低的振实密度-并且因此耐火粉末颗粒的非常低的动量-有利于促进粉末在初级气流中和多孔基底中更好的分散，并且具体地允许更大比例的耐火粉末沉积在多个过滤器壁的多孔结构内。
实施例6
SCRF过滤器由与实施例1和2相同的SiC、300/12、3.76l基底类型制备。过滤器用与实施例1和2相同的小孔Cu交换的沸石SCR催化剂进行载体涂覆，载体涂层装载为1.93g/in3。实施例6过滤器使用修改的装载过程装载有上文所述的Alu130。修改的装载过程与上文所描述的标准装载过程相同，不同之处在于不使用初级气流将粉末拉动到过滤器中。相反，仅使用来自喷枪的次级气流将粉末吹入过滤器中。此次级气流为约3.5m3/小时。使用耐火粉末的质量来确定停止喷雾耐火粉末的点。获得以下结果：
在实施例6的粉末装载期间，观察到在过滤器的入口面上方可见相当大的回流/湍流-这可以从气流中的粉末移动看到。在装载结束时，进一步观察到在过滤器的入口面上存在粉末积聚。当分成两半时，观察到在过滤器出口端处填充入口通道的粉末的积聚相当明显。理论上，实施例1和2中的初级气流与耐火粉末的非常低的振实密度相结合的效果有益于促进粉末在初级气流中和多孔基底中的更好分散，并且具体地允许更大比例的耐火粉末沉积在多个过滤器壁的多孔结构内。当不存在初级气流时-如在实施例6中，粉末具有在入口面上和堵塞的入口通道的出口端处积聚的有害趋势。因此，将耐火粉末夹带在拉动通过过滤器的初级气流中促进了粉末在多个过滤器壁的多孔结构中的更好分散。
实施例7
两个过滤器均由相同的堇青石、200/8、3.2l基底类型制备。过滤器均未用载体涂层进行涂覆，即，将基底保持裸露。实施例7过滤器使用修改的装载过程装载有上文所述的二氧化硅气凝胶。修改的装载过程与上述标准装载过程相同，不同之处在于使用网筛而不是通过喷枪将耐火粉末分散到初级气流中。使用耐火粉末的质量来确定停止喷雾耐火粉末的点。比较例4过滤器未装载有任何耐火粉末。获得以下结果：
从结果可以看出，根据本公开处理过滤器即使在使用裸露的未涂覆的过滤器的情况下也产生过滤器的初始过滤效率的显著改进。
实施例8和9
SCRF过滤器由与实施例1和2相同的SiC、300/12、3.76l基底类型制备。过滤器用与实施例1和2相同的小孔Cu交换的沸石SCR催化剂进行载体涂覆，载体涂层装载为1.93g/in3。实施例8过滤器使用上文所描述的标准装载过程装载有上文所述的Alu130。使用背压确定停止喷雾耐火粉末的点。
GPF过滤器由与实施例3和4相同的300/8、1.26l基底类型制备。过滤器用TWC催化剂进行载体涂覆，该催化剂的PGM装载为14.8g/ft3，PGM比率(Pt:Pd:Rh)为0:10:1，载体涂层装载为1.1g/in3。实施例9过滤器使用上文所描述的标准装载过程装载有上文所述的Alu130。使用背压确定停止喷雾耐火粉末的点。
获得以下结果：
使用压汞法(MIP)计算包络体积。获得以下结果：
然后使用以下公式计算％粉末壁中：
其中Alu130粉末在喷雾时的堆积密度为0.016g/ml。
结果显示，％粉末壁中对于实施例8为50.6％并且对于实施例9为70.1％，这表明本公开的方法和设备有效的是获得具有大于40％的位于多个过滤器壁的多孔结构内的耐火粉末的过滤器。
实施例10至13
六个GPF过滤器均由堇青石、300/8、1.68l基底类型制备。三个过滤器具有低平均孔径，三个过滤器具有高平均孔径。在本说明书中，“高平均孔径”是指过滤器的比基底类型的标称或均值平均孔径(由基底制造商引用)大2微米的平均孔径。同样，在本说明书中，“低平均孔径”是指过滤器的比基底类型的标称或均值平均孔径(由基底制造商引用)小2微米的平均孔径。
每个过滤器用相同的PGM装载22g/ft3以及0:20:2的PGM比率(Pt:Pd:Rh)涂覆，载体涂层装载为0.8g/in3。实施例过滤器10至13使用上文所描述的标准装载过程装载有上文所述的二氧化硅气凝胶。使用背压确定用于实施例过滤器10和12的停止喷雾耐火粉末的点。使用耐火粉末的质量确定用于实施例过滤器11和13的停止喷雾耐火粉末的点。比较例5和6过滤器未装载有任何耐火粉末。获得以下结果：
从结果可以看出，根据本公开处理过滤器产生初始过滤效率的显著改进。另外，处理可以允许减少过滤器背压的可变性，并且以这种方式减轻了变化的平均孔径对过滤器的背压的影响。例如，可以看出比较过滤器5和6的CFBP变化超过27％。相比之下，实施例过滤器10和12的CFBP仅变化7％，同时仍然实现了96.8％的相同增强的过滤效率。因此，结果表明本公开的方法和设备有效的是获得过滤器背压的相对标准偏差的降低，即使在过滤器具有平均孔径变化的情况下。
本公开的其他方面和实施方案在以下条款中阐述：
条款A1。一种用于对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在贮存器中容纳干粉；
b)将过滤器定位在过滤器保持器中，所述过滤器包括多孔基底，所述多孔基底具有入口面和出口面，所述入口面和所述出口面由多孔结构分开；
c)通过向所述过滤器的所述出口面施加压力减小来建立通过所述过滤器的所述多孔结构的初级气流；
d)将所述干粉从所述贮存器转移到位于所述过滤器的所述入口面上游的喷雾装置；以及
e)使用所述喷雾装置朝向所述过滤器的所述入口面喷雾所述干粉，使得所述干粉被夹带在所述初级气流中并穿过所述过滤器的所述入口面以接触所述多孔结构。
条款A2。根据条款A1所述的方法，其中该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置独立于建立和控制该初级气流而可控；并且任选地，其中所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面的所述喷雾独立于建立和控制所述初级气流而可控。
条款A3。根据条款A1或条款A2所述的方法，其中在将该干粉转移到该喷雾装置并且朝向该入口面喷雾之前建立该初级气流。
条款A4。根据任一前述条款所述的方法，其中在步骤d)中，使用与该初级气流分离的次级气流将该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置。
条款A5。根据条款A4所述的方法，其中该次级气流独立于该初级气流而可控。
条款A6。根据条款A4或条款A5所述的方法，该方法进一步包括停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾的步骤f)；其中该初级气流是来自步骤c)至步骤f)的连续气流；其中该次级气流仅施加从步骤c)至步骤f)的时间段的一部分。
条款A7。根据条款A6所述的方法，其中在步骤c)至步骤f)的时间段的所述部分期间，可以将该次级气流施加为单个突发或多个间歇突发。
条款A8。根据条款A6或条款A7所述的方法，该方法进一步包括在步骤f)中停止喷雾该干粉之后将通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流维持一定时间段的步骤g)。
条款A9。根据条款A4至A8中任一项所述的方法，其中该次级气流包括压缩气体流，优选地空气流。
条款A10。根据条款A4至A9中任一项所述的方法，其中该次级气流用于将该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置并从该喷雾装置分配该干粉。
条款A11。根据条款A4至A10中任一项所述的方法，其中该喷雾装置是压缩空气枪。
条款A12。根据任一前述条款所述的方法，该方法包括使用真空发生器来建立通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流。
条款A13。根据条款A12所述的方法，其中由该真空发生器产生的该压力减小的水平独立于该干粉从该贮存器转移到该喷雾装置的速度或质量速率而可控。
条款A14。根据任一前述条款所述的方法，其中该初级气流的体积流量为10m3/小时至5000m3/小时，优选地400m3/小时至2000m3/小时，优选地600m3/小时至1000m3/小时。
条款A15。根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压。
条款A16。根据条款A15所述的方法，该方法进一步包括使用压力传感器，优选地单个压力传感器来监测该背压。
条款A17。根据条款A16所述的方法，其中该压力传感器，优选地该单个压力传感器位于过滤器保持器或流体连接到该过滤器的该出口面的其它壳体中。
条款A18。根据条款A15至A17中任一项所述的方法，该方法进一步包括当达到该过滤器的预定背压时停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾的步骤。
条款A19。根据条款A18所述的方法，其中该预定背压是绝对背压。
条款A20。根据条款A15至A19中任一项所述的方法，该方法进一步包括在至少步骤c)和步骤e)期间、优选地在至少步骤c)、d)和e)期间监测该过滤器的背压。
条款A21。根据条款A20所述的方法，该方法进一步包括使用压力传感器，优选地单个压力传感器来监测该背压。
条款A22。根据条款A21所述的方法，其中该压力传感器，优选地该单个压力传感器位于过滤器保持器或流体连接到该过滤器的该出口面的其它壳体中。
条款A23。根据条款A21或条款A22所述的方法，其中该相同压力传感器，优选地相同的单个压力传感器用于在至少步骤c)和e)期间监测该过滤器的背压。
条款A24。根据条款A20到A23中任一项所述的方法，该方法进一步包括当达到该过滤器的预定背压时停止将该干粉喷雾到该过滤器的该入口面的步骤。
条款A25。根据条款A24所述的方法，其中该预定背压是相对背压。
条款A26。根据条款A25所述的方法，其中在该多孔结构中沉积该干粉之前在步骤c)中测量该过滤器的第一背压，并且在该多孔结构中沉积该干粉期间在步骤e)中测量该过滤器的第二背压，其中当该第二背压达到该第一背压的预定百分比时，停止该干粉的喷雾。
条款A27。根据条款A26所述的方法，其中该预定百分比为105％至200％，优选地125％至150％。
条款A28。根据条款A1到A14中任一项所述的方法，该方法进一步包括当达到预定总喷雾时间时停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾的步骤。
条款A29。根据条款A28所述的方法，其中该预定总喷雾时间为1秒至60秒，优选地1秒至10秒，优选地1秒至5秒，优选地2秒至5秒，优选地3秒。
条款A30。根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括当目标质量的该干粉已经朝向该过滤器的该入口面喷雾时停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾的步骤。
条款A31。根据条款A1到A14中任一项所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压，并且当首先达到预定总喷雾时间或该过滤器的预定背压时停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾。
条款A32。根据条款A31所述的方法，其中该预定背压是绝对背压。
条款A33。根据条款A31或条款A32所述的方法，该方法进一步包括在至少步骤c)和步骤e)期间，优选地至少在步骤c)、d)和e)期间监测该过滤器的背压。
条款A34。根据条款A33所述的方法，其中该预定背压是相对背压。
条款A35。根据任一前述条款所述的方法，该方法包括提供过滤器的<10g/l的该干粉，优选地<5g/l的该干粉、优选地<2g/l的该干粉的最大装载。
条款A36。根据任一前述条款所述的方法，其中该干粉的振实密度小于0.10g/cm3，任选地小于0.08g/cm3，任选地小于0.07g/cm3，任选地小于0.06g/cm3，任选地小于0.05g/cm3，并且或者该干粉的d50(按体积)小于25微米，优选地小于20微米，更优选地小于10微米。
条款A37。根据任一前述条款所述的方法，其中该干粉包括一种或多种耐火粉末，优选地包括一种或多种热解耐火粉末，和/或一种或多种气凝胶。
条款A38。根据条款A37所述的方法，其中该一种或多种热解耐火粉末包括热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、其它热解金属氧化物和热解混合氧化物中的一者或多者。
条款A39。根据条款A37所述的方法，其中该一种或多种气凝胶包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
条款A40。根据任一前述条款所述的方法，其中在步骤e)中，将该干粉从该喷雾装置的一个或多个出口喷雾。
条款A41。根据条款A40所述的方法，其中该喷雾装置的该一个或多个出口包括1mm至10mm的孔大小。
条款A42。根据条款A40或条款A41所述的方法，其中该干粉从该喷雾装置的一个或多个固定出口喷雾。
条款A43。根据条款A40或条款A41所述的方法，其中该干粉从该喷雾装置的一个或多个移动出口喷雾，优选地从一个或多个振荡出口喷雾。
条款A44。根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括在步骤e)中，将该干粉从该喷雾装置引导到流动导管内的该过滤器的该入口面。条款A45。根据条款A44所述的方法，其中该流动导管在该喷雾装置与该过滤器的该入口面之间提供不受阻碍的流动路径。
条款A46。根据条款A44所述的方法，其中该流动导管包括插入该喷雾装置与该过滤器的该入口面之间的流动调节器，该流动调节器用于促进该干粉在该气流内的分散。
条款A47。根据条款A46所述的方法，其中该流动调节器包括静态混合器、网、筛、挡板和开孔板中的一者或多者。
条款A48。根据任一前述条款所述的方法，其中该过滤器的该入口面距该喷雾装置10cm至80cm，优选地15cm至20cm，并且或者该喷雾装置位于距该过滤器的该入口面一定距离处，该距离为该过滤器的该入口面的直径的多达4倍。
条款A49。根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括在步骤d)中从该贮存器投配该干粉。
条款A50。根据条款A49所述的方法，其中该投配包括通过按重量、按体积、按颗粒数、按时间中的一者或多者投配。
条款A51。根据条款A49或条款A50所述的方法，该方法包括对投配装置用该干粉以重量方式进料。
条款A52。根据条款A49至A52中任一项所述的方法，其中该投配使用失重进料器。
条款A53。根据任一前述条款所述的方法，其中在步骤a)中，该干粉容纳在一个或多个料斗中。
条款A54。根据任一前述条款所述的方法，其中在步骤b)中，该过滤器以该入口面在最上面的竖直取向定位在该保持器中。
条款A55。根据条款A54所述的方法，其中在步骤d)中，该喷雾装置竖直地位于该入口面上方；并且优选地，所述喷雾装置的喷雾方向与所述过滤器的纵向轴线同轴；并且优选地，所述喷雾方向和所述纵向轴线是重合的。
条款A56。根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括在步骤e)之后煅烧该过滤器。
条款A57。根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括在步骤b)之前用载体涂层，优选地催化剂载体涂层涂覆该过滤器。
条款A58。根据任一前述条款所述的方法，其中该多孔基底是壁流式过滤器。
条款B1。一种用于对从废气过滤微粒物质的过滤器进行处理的设备，所述设备包括：
i)贮存器，所述贮存器用于容纳干粉；
ii)过滤器保持器，所述过滤器保持器用于保持过滤器，所述过滤器是包括多孔基底的类型，所述多孔基底具有入口面和出口面，所述入口面和所述出口面由多孔结构分开；
iii)真空发生器，所述真空发生器用于在使用中通过向所述过滤器的所述出口面施加压力减小来建立通过所述过滤器的所述多孔结构的初级气流；
iv)输送装置，所述输送装置用于将所述干粉从所述贮存器朝向所述过滤器输送；
iv)喷雾装置，所述喷雾装置用于从所述输送装置接收所述干粉并将所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面喷雾；以及
v)控制器，所述控制器被配置为控制至少所述真空发生器和所述喷雾装置的操作。
条款B2。根据条款B1所述的设备，其中该控制器被配置为独立于控制由该真空发生器产生的该初级气流，通过该输送装置控制该干粉从该贮存器到该喷雾装置的转移。并且任选地，其中所述控制器被配置为独立于控制所述初级气流来控制所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面的喷雾。
条款B3。根据条款B1或条款B2所述的设备，其中该控制器被配置为操作该真空发生器以在该干粉转移到该喷雾装置并且朝向该入口面喷雾之前建立该初级气流。
条款B4。根据条款B1到B3中任一项所述的设备，其中该输送装置和/或该喷雾装置包括与该真空发生器分离的次级气流发生器，该次级气流发生器有助于将该干粉转移到该喷雾装置。
条款B5。根据条款B4所述的设备，其中该控制器被配置为独立于该真空发生器控制该次级气流发生器。
条款B6。根据条款B4或条款B5所述的设备，其中该控制器被配置为操作该真空发生器以将该初级气流维持为通过该多孔结构的连续气流，并且仅对于该初级气流的时间段的一部分操作该次级气流发生器。
条款B7。根据条款B6所述的设备，其中该控制器被配置为在该初级气流的该时间段期间在单个突发或多个间歇突发中操作该次级气流发生器。
条款B7。根据条款B4至B6中任一项所述的设备，其中该次级气流发生器包括压缩气体发生器，优选地压缩空气发生器。
条款B8。根据条款B4到B7中任一项所述的设备，其中该喷雾装置是压缩空气枪。
条款B9。根据条款B1到B8中任一项所述的设备，其中该控制器被配置为控制该真空发生器，以独立于控制该输送装置和/或该喷雾装置以控制朝向该过滤器的该入口面喷雾的该干粉的速度或质量速率，来控制施加到该过滤器的该出口面的该压力减小的水平。
条款B10。根据条款B1至B9中任一项所述的设备，其中该控制器被配置为操作该真空发生器，使得该气流的体积流量为10m3/小时至5000m3/小时，优选地400m3/小时至2000m3/小时，优选地600m3/小时至1000m3/小时。
条款B11。根据条款B1至B10中任一项所述的设备，该设备进一步包括用于监测该过滤器的背压的压力传感器，优选地单个压力传感器，其中该控制器被配置为接收来自该压力传感器的输出。
条款B12。根据条款B11所述的设备，其中该压力传感器，优选地该单个压力传感器位于该真空发生器中，优选地位于该真空发生器的真空锥中。
条款B13。根据条款B11或条款B12所述的设备，其中该控制器被配置为当达到该过滤器的预定背压时，停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾。
条款B14。根据条款B13所述的设备，其中该预定背压是绝对背压。
条款B15。根据条款B13所述的设备，其中该预定背压是相对背压。
条款B16。根据条款B15所述的设备，其中该控制器被配置为在该干粉沉积在该多孔结构中之前从该压力传感器获得该过滤器的第一背压，并且在该干粉沉积在该多孔结构中期间从该压力传感器获得该过滤器的第二背压，其中控制器被配置为当该第二背压达到该第一背压的预定百分比时，停止该干粉的喷雾。
条款B17。根据条款B16所述的设备，其中该预定百分比为105％至200％，优选地125％至150％。
条款B18。根据条款B1至B17中任一项所述的设备，其中该控制器被配置为当达到预定总喷雾时间时，停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾。
条款B19。根据条款B18所述的设备，其中该预定总喷雾时间为1秒至60秒，优选地1秒至10秒，优选地1秒至5秒，优选地2秒至5秒，优选地3秒。
条款B20。根据条款B1至B19中任一项所述的设备，其中该控制器被配置为当目标质量的该干粉已经朝向该过滤器的该入口面喷雾时，停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾。
条款B21。根据条款B1至B20中任一项所述的设备，该设备进一步包括用于监测该过滤器的背压的压力传感器，优选地单个压力传感器，其中该控制器被配置为接收来自该压力传感器的输出；并且其中，该控制器被配置为当首先达到预定总喷雾时间或该过滤器的预定背压时，停止将该干粉朝向该过滤器的该入口面喷雾。
条款B22。根据条款B21所述的设备，其中该预定背压是绝对背压。
条款B23。根据条款B21所述的设备，其中该预定背压是相对背压。
条款B24。根据条款B1到B23中任一项所述的设备，其中该贮存器容纳干粉，该干粉包括一种或多种耐火粉末，优选地包括一种或多种热解耐火粉末，和/或一种或多种气凝胶。
条款B25。根据条款B24所述的设备，其中该一种或多种热解耐火粉末包括热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、其它热解金属氧化物和热解混合氧化物中的一者或多者。
条款B26。根据条款B25所述的设备，其中该一种或多种气凝胶包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
条款B27。根据条款B1到B26中任一项所述的设备，其中该喷雾装置包括一个或多个出口。
条款B28。根据条款B27所述的设备，其中该喷雾装置的该一个或多个出口包括1mm至10mm的孔大小。
条款B29。根据条款B27或条款B28所述的设备，其中该一个或多个出口是一个或多个固定出口。
条款B30。根据条款B27或条款B28所述的设备，其中该一个或多个出口是一个或多个移动出口，优选地一个或多个振荡出口。
条款B31。根据条款B1至B30中任一项所述的设备，其中该输送装置包括至少部分地从该贮存器延伸到该喷雾装置的导管；并且所述喷雾装置包括压缩空气枪的压缩空气供应部，所述压缩空气供应部被配置为在所述导管的至少一部分中使所述干粉流化。
条款B32。根据条款B1至B31中任一项所述的设备，该设备进一步包括位于该喷雾装置与该过滤器的该入口面之间的流动导管。
条款B33。根据条款B32所述的设备，其中该流动导管是空的，以便在该喷雾装置与该过滤器的该入口面之间提供不受阻碍的流动路径。
条款B34。根据条款B32所述的设备，其中该流动导管包括插入在该喷雾装置与该过滤器的该入口面之间的流动调节器，该流动调节器用于促进该干粉在该气流内的分散。
条款B35。根据条款B34所述的设备，其中该流动调节器包括静态混合器、网、筛、挡板和开孔板中的一者或多者。
条款B36。根据条款B1至B35中任一项所述的设备，其中该过滤器的该入口面距该喷雾装置10cm至80cm，优选地15cm至20cm，并且或者该喷雾装置位于距该过滤器的该入口面一定距离处，该距离为该过滤器的该入口面的直径的多达4倍。
条款B37。根据条款B1至B36中任一项所述的设备，该设备进一步包括用于从该贮存器投配该干粉的投配装置。
条款B38。根据条款B37所述的设备，其中该投配装置被配置为通过按重量、按体积、按颗粒数、按时间中的一者或多者投配。
条款B39。根据条款B37或条款B38所述的设备，其中该投配装置是重量投配装置。
条款B40。根据条款B37至B39中任一项所述的设备，其中该投配装置是失重进料器。
条款B41。根据条款B1至B40中任一项所述的设备，其中该贮存器包括一个或多个料斗。
条款B42。根据条款B1至B41中任一项所述的设备，其中该过滤器以该入口面在最上面的竖直取向定位在该保持器中。
条款B43。根据条款B42所述的设备，其中该喷雾装置竖直地位于该入口面上方；并且优选地，所述喷雾装置的喷雾方向与所述过滤器的纵向轴线同轴；并且优选地，所述喷雾方向和所述纵向轴线是重合的。
条款C1。一种经处理的过滤器，该经处理的过滤器可通过根据条款A1到A58中任一项所述的方法获得。
条款C2。根据条款C1所述的经处理的过滤器，该经处理的过滤器是催化烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRF)、贫NOx捕集过滤器(LNTF)和汽油微粒过滤器(GPF)中的一者或多者。
条款D1。一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
该车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；以及
其中大于40％的该耐火粉末位于该多个过滤器壁的该多孔结构内，并且小于60％的该耐火粉末涂覆在该多个过滤器壁的外表面上。
条款D2。根据条款D1所述的车辆废气过滤器，其中大于50％的该耐火粉末、任选地大于65％的该耐火粉末、任选地大于75％的该耐火粉末、任选地多达100％的该耐火粉末位于该多个过滤器壁的该多孔结构内。
条款D3。根据条款D1或条款D2所述的车辆废气过滤器，其中位于该多个过滤器壁的该多孔结构内的该耐火粉末的百分比由以下公式计算：
条款D4。根据条款D1至D3中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.08g/cm3，任选地小于0.07g/cm3，任选地小于0.06g/cm3，任选地小于0.05g/cm3.
条款D5。根据条款D1到D4中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该耐火粉末的该质量装载小于7g/l，任选地小于5g/l，任选地小于3g/l，任选地小于1g/l。
条款D6。根据条款D1至D5中任一项所述的车辆废气过滤器，其中大于0.5g/l的该耐火粉末位于该多个过滤器壁的该多孔结构内。
条款E1。一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
该车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；以及
其中大于0.5g/l的该耐火粉末位于该多个过滤器壁的该多孔结构内。
条款E2。根据条款E1所述的车辆废气过滤器，其中该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.08g/cm3，任选地小于0.07g/cm3，任选地小于0.06g/cm3，任选地小于0.05g/cm3。
条款E3。根据条款E1或条款E2所述的车辆废气过滤器，其中该耐火粉末的该质量装载大于1g/l，任选地大于3g/l，任选地大于5g/l，任选地大于7g/l。
条款F1。根据条款D1至D6或E1至E3中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该耐火粉末包括一种或多种热解耐火粉末，和/或一种或多种气凝胶。
条款F2。根据条款F1所述的车辆废气过滤器，其中该一种或多种热解耐火粉末包括热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、其它热解金属氧化物和热解混合氧化物中的一者或多者。
条款F3。根据条款F1所述的车辆废气过滤器，其中该一种或多种气凝胶包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
条款G1。一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
其中该耐火粉末包括一种或多种气凝胶。
条款G2。根据条款G1所述的车辆废气过滤器，其中该一种或多种气凝胶包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
条款H1。一种车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
该车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
该车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；以及
其中该车辆废气过滤器对大于0.1g/l的烟灰装载，优选地大于0.05g/l的烟灰装载表现出基本上直的装载背压响应。
条款J1。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1中任一项所述的车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器在0.02g/l烟灰装载下的过滤效率大于90％，优选地大于95％，优选地大于98％，优选地大于99％。
条款J2。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1中任一项所述的车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下具有20mbar-180mbar的背压。
条款J3。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J2中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该耐火粉末是气溶胶沉积的耐火粉末，优选地气溶胶沉积的干燥耐火粉末。
条款J4。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J3中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该耐火粉末的d50(按体积)小于25微米，优选地小于20微米，更优选地小于10微米。
条款J5。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J4中任一项所述的车辆废气过滤器，该车辆废气过滤器是壁流式过滤器。
条款J6。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J5中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该车辆废气过滤器是煅烧过滤器。
条款J7。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J6中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该多孔基底包括一个或多个载体涂层。
条款J8。根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J7中任一项所述的车辆废气过滤器，其中该多孔基底包括增粘剂和/或粘结剂。
条款J9。一种废气系统，该废气系统包括根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J8中任一项所述的车辆废气过滤器。
条款J10。一种车辆，该车辆包括根据条款D1至D6、或E1至E3、或F1至F3、或G1至G2、或H1、或J1至J8中任一项所述的车辆废气过滤器。条款K1。一种多个车辆废气过滤器，每个车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，该多孔基底包括从该入口面延伸的入口通道和从该出口面延伸的出口通道；该入口通道和该出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
每个车辆废气过滤器装载有耐火粉末，该耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；以及
每个车辆废气过滤器具有小于10g/l的该耐火粉末的质量装载；
其中每个车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下具有20mbar-180mbar的背压，并且该多个车辆废气过滤器的背压的相对标准偏差小于0.04，优选地小于0.025。
条款K2。根据条款K1所述的多个车辆废气过滤器，其中对于每个车辆废气过滤器，大于40％的该耐火粉末位于该多个过滤器壁的该多孔结构内，并且小于60％的该耐火粉末涂覆在该多个过滤器壁的外表面上。
条款K3。根据条款K1或条款K2所述的多个车辆废气过滤器，其中该耐火粉末是气溶胶沉积的耐火粉末，优选地气溶胶沉积的干燥耐火粉末。

Claims (53)

1.一种车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，所述多孔基底包括从所述入口面延伸的入口通道和从所述出口面延伸的出口通道；所述入口通道和所述出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
所述车辆废气过滤器装载有耐火粉末，所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
所述车辆废气过滤器具有小于10g/l的所述耐火粉末的质量装载；以及
其中大于40％的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内，并且小于60％的所述耐火粉末涂覆在所述多个过滤器壁的外表面上。
2.根据权利要求1所述的车辆废气过滤器，其中大于50％的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内。
3.根据权利要求2所述的车辆废气过滤器，其中大于65％的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内。
4.根据权利要求2所述的车辆废气过滤器，其中大于75％的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内。
5.根据权利要求2所述的车辆废气过滤器，其中至多100％的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内。
6.根据权利要求1或2所述的车辆废气过滤器，其中位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内的所述耐火粉末的百分比由以下公式计算：
7.根据权利要求1或2所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.08g/cm3。
8.根据权利要求7所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.07g/cm3。
9.根据权利要求7所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.06g/cm3。
10.根据权利要求7所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.05g/cm3。
11.根据权利要求1或2所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载小于7g/l。
12.根据权利要求11所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载小于5g/l。
13.根据权利要求11所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载小于3g/l。
14.根据权利要求11所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载小于1g/l。
15.根据权利要求1或2所述的车辆废气过滤器，其中大于0.5g/l的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内。
16.一种车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，所述多孔基底包括从所述入口面延伸的入口通道和从所述出口面延伸的出口通道；所述入口通道和所述出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
所述车辆废气过滤器装载有耐火粉末，所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
所述车辆废气过滤器具有小于10g/l的所述耐火粉末的质量装载；以及
其中大于0.5g/l的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内。
17.根据权利要求16所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.08g/cm3。
18.根据权利要求17所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.07g/cm3。
19.根据权利要求17所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.06g/cm3。
20.根据权利要求17所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.05g/cm3。
21.根据权利要求16或权利要求17所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载大于1g/l。
22.根据权利要求21所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载大于3g/l。
23.根据权利要求21所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载大于5g/l。
24.根据权利要求21所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末的所述质量装载大于7g/l。
25.根据权利要求16或17所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末包括一种或多种热解耐火粉末，和/或一种或多种气凝胶。
26.根据权利要求25所述的车辆废气过滤器，其中所述一种或多种热解耐火粉末包括热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、其它热解金属氧化物和热解混合氧化物中的一者或多者。
27.根据权利要求25所述的车辆废气过滤器，其中所述一种或多种气凝胶包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
28.一种车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，所述多孔基底包括从所述入口面延伸的入口通道和从所述出口面延伸的出口通道；所述入口通道和所述出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
所述车辆废气过滤器装载有耐火粉末，所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
其中所述耐火粉末包括一种或多种气凝胶。
29.根据权利要求28所述的车辆废气过滤器，其中所述一种或多种气凝胶包括二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶、二氧化铈气凝胶、金属氧化物气凝胶和混合氧化物气凝胶中的一者或多者。
30.一种车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，所述多孔基底包括从所述入口面延伸的入口通道和从所述出口面延伸的出口通道；所述入口通道和所述出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
所述车辆废气过滤器装载有耐火粉末，所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；
所述车辆废气过滤器具有小于10g/l的所述耐火粉末的质量装载；以及
其中所述车辆废气过滤器对大于0.1g/l的烟灰装载表现出基本上直的装载背压响应。
31.根据权利要求30所述的车辆废气过滤器，其中所述车辆废气过滤器对大于0.05g/l的烟灰装载表现出基本上直的装载背压响应。
32.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器在0.02g/l烟灰装载下的过滤效率大于90％。
33.根据权利要求32所述的车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器在0.02g/l烟灰装载下的过滤效率大于95％。
34.根据权利要求32所述的车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器在0.02g/l烟灰装载下的过滤效率大于98％。
35.根据权利要求32所述的车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器在0.02g/l烟灰装载下的过滤效率大于99％。
36.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下具有20mbar-180mbar的背压。
37.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末是气溶胶沉积的耐火粉末。
38.根据权利要求37所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末是气溶胶沉积的干燥耐火粉末。
39.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末按体积计的d50小于25微米。
40.根据权利要求39所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末按体积计的d50小于20微米。
41.根据权利要求39所述的车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末按体积计的d50小于10微米。
42.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器是壁流式过滤器。
43.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，所述车辆废气过滤器是不对称的壁流式过滤器。
44.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，其中所述车辆废气过滤器是煅烧过滤器。
45.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，其中所述多孔基底包括一个或多个载体涂层。
46.根据权利要求30或31所述的车辆废气过滤器，其中所述多孔基底包括增粘剂和/或粘结剂。
47.一种废气系统，所述废气系统包括根据权利要求1-46中任一项所述的车辆废气过滤器。
48.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1至46中任一项所述的车辆废气过滤器。
49.一种多个车辆废气过滤器，每个车辆废气过滤器包括具有入口面和出口面的多孔基底，所述多孔基底包括从所述入口面延伸的入口通道和从所述出口面延伸的出口通道；所述入口通道和所述出口通道由具有多孔结构的多个过滤器壁分开；
每个车辆废气过滤器装载有耐火粉末，所述耐火粉末在装载之前的振实密度小于0.10g/cm3；以及
每个车辆废气过滤器具有小于10g/l的所述耐火粉末的质量装载；
其中每个车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下具有20mbar-180mbar的背压，并且所述多个车辆废气过滤器的背压的相对标准偏差小于0.04。
50.根据权利要求49所述的多个车辆废气过滤器，其中所述多个车辆废气过滤器的背压的相对标准偏差小于0.025。
51.根据权利要求49所述的多个车辆废气过滤器，其中对于每个车辆废气过滤器，大于40％的所述耐火粉末位于所述多个过滤器壁的所述多孔结构内，并且小于60％的所述耐火粉末涂覆在所述多个过滤器壁的外表面上。
52.根据权利要求49或权利要求50所述的多个车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末是气溶胶沉积的耐火粉末。
53.根据权利要求52所述的多个车辆废气过滤器，其中所述耐火粉末是气溶胶沉积的干燥耐火粉末。
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