CN116710638A - 用于对过滤微粒物质的过滤器进行处理的方法和通过所述方法获得的过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于对从废气过滤微粒物质的过滤器(2)进行处理的方法，其中将干粉(4)朝向该过滤器(2)的入口面喷雾，该干粉夹带在初级气流中以穿过该入口面以接触该过滤器的多孔结构。在该干粉(4)的喷雾期间监测该过滤器(2)的背压，并且当该过滤器(2)的背压达到所需值时，停止该干粉(4)的该喷雾。该所需值可等于绝对背压，或者该过滤器的预定目标背压减去偏移压力，或者该过滤器的估计背压。

Description

用于对过滤微粒物质的过滤器进行处理的方法和通过所述方 法获得的过滤器
本公开涉及对用于从废气过滤微粒物质的微粒过滤器的改进，或与从废气过滤微粒物质的微粒过滤器相关的改进。具体地，本发明涉及涂覆过滤器的方法，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离。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。
本申请人已经发现(如在其2019年8月15日提交的申请GB1911704中完全描述的，该申请据此全文以引用方式并入)，在过滤器首次使用时的早期寿命期间和/或在再生期间和紧随其后和/或当过滤器装载有烟灰时具有改进的过滤效率的过滤器可通过包括以下步骤的处理方法获得：
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。
在GB1911704中，本申请人描述了干粉可如何优选地包含热解氧化铝、热解二氧化硅、热解二氧化钛、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、碳气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶或二氧化铈气凝胶中的一者或多者。具体地，描述了已涂覆有振实密度为0.05g/l且d50为5.97微米的热解氧化铝的过滤器的示例。
虽然已经发现这种处理方法产生具有改进的过滤效率特性的过滤器，但仍需要进一步改进此类过滤器的处理，具体地，改进经处理的过滤器的耐久性。
因此，本申请人已经发现(如在其于2020年2月21日提交的申请GB2002483中充分描述的，该申请的全部内容据此以引用方式并入)，通过在喷雾过程中使用包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由该金属化合物组成的干粉，可以改进经处理的过滤器的耐久性。
在GB2002483中，本申请人描述了与用金属氧化物(包括例如热解氧化铝)处理相比，使用热分解成金属氧化物的金属化合物作为干粉可如何对经处理的过滤器的耐久性产生实质性改进，尤其是在过滤器的后续操作期间对干粉保持粘附到多孔结构并抵抗从多孔结构上脱粘的能力的实质性改进。
令人惊讶的是，本申请人已经发现，可以在不存在任何额外粘合剂或粘附促进剂，或不需要对过滤器进行任何高温烧结的情况下实现这些干粉的改进的粘附。具体地，已经令人惊讶地发现，使用此类干粉可以产生良好的粘附，同时维持高过滤效率并且具有可接受的冷流背压。
虽然已经发现GB1911704和GB2002483的处理方法在生产改进的过滤器方面是有效的，但仍希望改进这些方法。
发明内容
在第一方面，本公开提供了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，该方法包括以下步骤：
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；
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；以及
f)在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压，并且当以下情况时，停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾：
ρBP≥ρ目标-ρ偏移
其中，
ρBP为该过滤器的该背压；
ρ目标为该过滤器的预定目标背压；以及
ρ偏移为预先选择的偏移压力。
有利地，该方法可允许所生产的该过滤器的该背压更紧密地符合预定目标背压。该方法可帮助限制该目标背压的任何过冲并减少该目标背压的过冲的发生。
该过滤器的该预定目标背压ρ目标可为该过滤器的绝对背压。例如，该过滤器的该预定目标背压ρ目标可为20mbar至180mbar的目标背压。另选地，该过滤器的该预定目标背压ρ目标可为该过滤器的相对背压。例如，该过滤器的该预定目标背压ρ目标可为与该干粉的喷雾之前该过滤器的初始背压有关的背压。例如，该过滤器的该预定目标背压ρ目标可为该过滤器的该初始背压的105％至200％，任选地125％至150％。
在步骤f)中，当ρBP≥ρ目标-ρ偏移对于最小时间段tmin为真时，可停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾，其中tmin≥0.1s，任选地≥0.5s，任选地≥1.0s。以这种方式，该方法可被配置为避免因背压读数的短期波动而导致该喷雾的停止，该短期波动例如可能是由于系统噪声而引起的并且不能反映该过滤器的真实背压。
ρ偏移可为例如1mbar至10mbar，任选地2mbar至5mbar，任选地3mbar至5mbar。例如，这种ρ偏移可用于ρ目标为20mbar至180mbar的情况。
在步骤f)中，可在至少步骤e)期间连续地监测该过滤器的该背压。任选地，可通过以≥1样品.s-1，任选地≥5样品.s-1，任选地≥10样品.s-1的采样率测量该背压来连续地监测该背压。
该方法可进一步包括在步骤c)中，监测该过滤器的背压，并且使该初级气流通过该过滤器的该多孔结构，直到该过滤器的该背压稳定，然后再开始步骤d)。以这种方式，可获得该过滤器的该初始背压的更准确且更可靠的测量。另外，这种稳定的背压也可指示获得通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流的稳定流动。该过滤器的该预定目标背压ρ目标可与步骤c)中监测到的该稳定背压有关。例如，该过滤器的该预定目标背压ρ目标可为步骤c)中监测到的该稳定背压的105％至200％，任选地125％至150％。
该方法可进一步包括以下步骤：监测该过滤器的该背压，并且在该干粉的该喷雾已停止之后，维持通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流，直到该过滤器的该背压稳定。这可改进确定已获得该过滤器的正确冷流背压(CFBP)的能力。
当以下情况时，可认为该过滤器的该背压稳定：
i)该初级气流流速在预定流速的0.5％内；
ii)该初级气流流速的一阶导数为≤±0.15m3hr-1.s-1；以及
iii)该过滤器的该背压的一阶导数为≤±1.5mbar.s-1。
该背压ρBP可为相对于大气压测量的绝对背压。
该方法可使用涂覆设备来实施至少步骤a)至f)，其中该过滤器的该预定目标背压ρ目标可通过以下操作来计算：
-为该过滤器选择期望的背压，如将由与该涂覆设备不同的测试设备所测量的；
-建立校准图，用于将在该测试设备上测量的背压转换为在该涂覆设备上测量的背压；以及
-使用该校准图转换该期望的背压以建立该预定目标背压ρ目标。
有利地，以这种方式使用校准图可允许过滤器的最终背压以将在测试设备上测量的数字为目标，而不必在过滤器的涂覆过程期间使用该测试设备。这可能是有利的，因为过滤器的背压通常将由过滤器的购买者在他们自己的测试设备上测量以确认过滤器满足他们的要求。例如，购买者可在测试设备(诸如Superflow Flow Bench 1050，可从美国威斯康星州萨塞克斯的Superflow公司(Superflow of Sussex,Wl,USA)获得)上测试过滤器。当在Superflow Flow Bench 1050上测试时，可能要求过滤器具有例如65mbar±5mbar的背压。使用校准图可允许选择如由涂覆设备所测量的预定目标背压ρ目标，以便在Superflow FlowBench 1050上实现期望的背压。
在第二方面，本公开提供了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，该方法包括以下步骤：
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)通过向该过滤器的该出口面施加压力减小同时监测该过滤器的该背压来建立通过该过滤器的该多孔结构的初级气流，并且使该初级气流通过该过滤器的该多孔结构，直到该过滤器的该背压稳定；
d)在建立该过滤器的该稳定背压之后，将该干粉从该贮存器转移到位于该过滤器的该入口面上游的喷雾装置；
e)使用该喷雾装置朝向该过滤器的该入口面喷雾该干粉，使得该干粉被夹带在该初级气流中并穿过该过滤器的该入口面以接触该多孔结构，同时监测该过滤器的该背压；
f)停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾；以及
g)继续监测该过滤器的该背压，同时在该干粉的该喷雾已停止之后，维持通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流，直到该过滤器的该背压稳定。
当该初级气流流速的一阶导数为≤±Xm3hr-1.s-1时，可认为该过滤器的该背压稳定，其中X＝0至0.30，任选地X＝0.10至0.20、X＝0.15。
附加地或另选地，当该过滤器的该背压的一阶导数为≤±Ymbar.s-1时，可认为该过滤器的该背压稳定，其中Y＝0.5至3.0，任选地Y＝1.0至2.0，任选地Y＝1.5。
附加地或另选地，当该初级气流流速在预定流速的Z％内时，可认为该过滤器的该背压稳定，其中Z＝1.5，任选地Z＝1.0，任选地Z＝0.5。
该背压可为相对于大气压测量的绝对背压。该过滤器的该背压可使用以下项来测量：压力传感器；任选地单个压力传感器，该压力传感器位于过滤器保持器或流体地连接到该过滤器的该出口面的其他壳体中。
在第三方面，本公开提供了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，该方法包括以下步骤：
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；
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；以及
f)在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压，并且当以下情况时，停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾：
ρ估计≥ρ目标
其中，
ρ目标为该过滤器的预定目标背压；以及
ρ估计为该过滤器的估计最终背压；
其中通过在步骤f)期间获得的过滤器的测量的背压数据的外推来计算ρ估计。
有利地，该方法可允许所生产的该过滤器的该背压更紧密地符合预定目标背压。该方法可帮助限制该目标背压的任何过冲并减少该目标背压的过冲的发生。具体地，对于彼此具有不同装载特性的过滤器，该方法可允许背压更好地符合预定目标背压。例如，不同的过滤器(甚至在一批过滤器内)在装载有干粉时可能表现出不同的背压变化率。第三方面的方法可通过使用可针对每个单独的过滤器计算的估计最终背压参数来帮助适应不同的装载特性。因此，该方法可使得能够以过滤器的CFBP的低变化来生产过滤器。
可通过将测量的背压数据在时间上向前外推Ts秒来计算过滤器的估计最终背压ρ估计，其中Ts为沉降时间。
该方法可在涂覆设备上执行，并且沉降时间Ts可为涂覆设备相关变量并且可优选地独立于过滤器。
例如，涂覆设备的沉降时间可能受涂覆设备的设计方面的影响，例如阀关闭时间、粉末喷雾速率、流动导管的尺寸、由压力传感器进行的压力测量的任何滞后等。因此，沉降时间Ts的参数可被选择来表征涂覆设备的性能。沉降时间Ts可针对涂覆设备进行理论上的计算。另选地，可通过测试样品过滤器来通过实验确定涂覆设备的沉降时间Ts。
可通过对测量的背压数据进行曲线拟合并在时间上向前外推拟合曲线来计算过滤器的估计最终背压ρ估计。
以上方面中的任一方面可附加地包括以下特征中的一者或多者：
在一些示例中，干粉可包括一种或多种耐火粉末或由一种或多种耐火粉末组成，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。
在这些示例中，该方法可进一步包括提供<10g/l的干粉，任选地<5g/l的干粉，任选地<2g/l的干粉的过滤器的最大装载。干粉可具有小于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的振实密度。干粉可具有小于25微米，优选地小于20微米，更优选地小于10微米的d50(按体积)。
在一些其他示例中，干粉可包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由该金属化合物组成。干粉可以由单一金属化合物组成，或者可以由混合物或共混物或连续剂量的两种或更多种金属化合物组成。该金属化合物或每种金属化合物可以包含一种或多种金属阳离子。在存在多种金属阳离子的情况下，这些金属化合物可以采用相同或不同的金属。金属化合物可以包含以下项或由以下项组成：金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。金属化合物的金属可以包含以下项或由以下项组成：镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。干粉还可包含金属氧化物或混合金属氧化物。优选地，干粉包含90重量％或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物，以及10重量％或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。更优选地，干粉包含95重量％或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物，以及5重量％或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。任选地，干粉包含99重量％或更多的用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物，以及1重量％或更少的金属氧化物或混合金属氧化物。金属氧化物或混合金属氧化物的金属可以包含以下项或由以下项组成：铝、镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。优选地，干粉包含以下项或由以下项组成：金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐或它们的混合物。金属氢氧化物可以选自由以下项组成的组：氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶和氢氧化钡。金属磷酸盐可以选自由以下项组成的组：磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶和磷酸钡。金属碳酸盐可以选自由以下项组成的组：碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶和碳酸钡。
在这些示例中，该方法可进一步包括提供10g/l至40g/l，任选地15g/l至30g/l，任选地约20g/l的过滤器的最大装载。干粉可具有1g/cm3至3g/cm3，任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3，任选地约2g/cm3的振实密度。干粉的d50(按体积)可以小于10微米，任选地小于5微米，任选地约2微米。令人惊讶的是，本申请人已经发现，使用具有这种相对小粒度的金属氢氧化物、金属磷酸盐和/或金属碳酸盐粉末仍可在多孔基底的壁上产生有效的壁上过滤层。
干粉可由单一粉末类型或粉末类型的混合物组成。
该方法可进一步包括煅烧该过滤器的步骤。在其中干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由该金属化合物组成的示例中，可在被选择以产生干粉的热分解的温度下实施煅烧该过滤器。优选地，至少大部分此类干粉、更优选地所有或基本上所有干粉可在煅烧期间热分解。然而，应当理解，在煅烧之后可以保留残留量的非分解干粉。
煅烧温度可以被选择为至少150℃，任选地至少250℃，任选地至少500℃。在一些实施方案中，优选的是煅烧温度不大于550℃。然而，在其他实施方案中，煅烧温度可以被选择为大于550℃。煅烧温度可以被选择为高达900℃，任选地高达1150℃。在一个示例中，煅烧温度可以被选择为介于300℃与500℃之间。在另一个示例中，煅烧温度可以被选择为约520℃。在另一个示例中，煅烧温度可以被选择为约580℃。在另一个示例中，煅烧温度可以被选择为约900℃。
煅烧可以进行30分钟至90分钟的时段，任选地30分钟至60分钟。在一个示例中，时段为约35分钟。在另一个示例中，时段为约60分钟。在任何此类煅烧内，每个过滤器的停留时间优选地为1至15分钟，优选地5至10分钟。
本文中的“煅烧”意指通常但不排他地，过滤器在空气中在期望的温度下烧制期望的时间长度的过程。然而，应当理解，即使使用微波辅助，通常也不可能将过滤器温度立即升高到指定温度。相反，技术人员将理解，在典型的煅烧过程中，过滤器将在皮带上进料到动态炉中，或者将过滤器的托盘安装在静态烘箱中，并且在任一种情况下，炉或烘箱温度将升高到期望的温度；就炉而言，这可以通过炉内区域升温到期望的温度来实现。也就是说，将过滤器升高到期望的温度可能需要一段时间。因此，本文所定义的煅烧温度是指过滤器被煅烧的优选峰值温度。在整个煅烧循环的相对较短的时段(所谓的“停留时间”)内，过滤器最终可能达到并保持在峰值温度。申请人的发明人已经发现，停留时间的时段对于实现粉末对自身以及特别是对过滤器的多孔结构二者的期望粘附是重要的。因此，本文中的“煅烧”意指烧制过程的加热、停留时间和冷却的整个时段或循环。因此，煅烧过程作为整体(包括加热、停留时间和冷却)可能为90分钟长，但是在这90分钟内，停留时间可能仅为1分钟至15分钟。
不希望受理论束缚，据信将金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐或它们的混合物作为干粉施加，然后进行煅烧，可以产生特别有效的多孔层，该多孔层包括保留在多孔基底的壁上的干粉的至少一部分。具体地，据信金属氢氧化物、金属磷酸盐和/或金属碳酸盐分解成金属氧化物在干粉颗粒之间以及干粉和多孔基底之间都会产生胶结效应。
该煅烧车辆废气过滤器在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％。该煅烧车辆废气过滤器在600m3/小时的流速下的背压可以为20mbar-180mbar。
该煅烧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的烟灰装载可表现出基本上线性的装载背压响应。
该方法可进一步包括用载体涂层，优选地催化剂载体涂层涂覆该过滤器。
可使用与该初级气流分离的次级气流将干粉从贮存器转移到喷雾装置；并且任选地，所述次级气流独立于所述初级气流而可控。
次级气流可以包括压缩气体流，优选地空气流。
可将次级气流施加为单个突发或多个间歇突发。
可使用真空发生器来建立通过过滤器的多孔结构的初级气流。由真空发生器生成的压力减小的水平可独立于干粉从贮存器转移到喷雾装置的速度或质量速率而可控。
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。
可使用压力传感器，优选地单个压力传感器来监测背压。压力传感器，优选地单个压力传感器可以位于过滤器保持器或流体连接到过滤器的出口面的其它壳体中。可使用相同的压力传感器，优选地相同的单个压力传感器来在至少步骤c)和f)期间监测过滤器的背压。
在步骤e)中，可以从喷雾装置的一个或多个出口喷雾干粉。
喷雾装置的一个或多个出口可包括1mm至10mm，任选地0.5mm至5.0mm，任选地1.0mm至2.5mm，任选地1.0mm至2.0mm的孔大小。
可从喷雾装置的一个或多个固定出口喷雾干粉。另选地，可从喷雾装置的一个或多个移动出口，优选地从一个或多个振荡出口喷雾干粉。
该方法可进一步包括在步骤e)中，将干粉在流动导管内从喷雾装置引导到过滤器的入口面。流动导管可在喷雾装置与过滤器的入口面之间提供不受阻碍的流动路径。另选地，流动导管可包括插置在喷雾装置与过滤器的入口面之间的流动调节器，该流动调节器用于促进干粉在气流内的分散。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。
过滤器的入口面可位于距喷雾嘴的喷嘴出口大于10cm，任选地大于20cm处。当过滤器的入口面位于距喷雾嘴的喷嘴出口大于75cm，任选地大于100cm时，可发现特别的益处。有利地，此类间距可增加过滤器的接纳干粉的入口面的百分比面积，导致干粉施加到过滤器的均质性得到改进。附加地或另选地，喷雾嘴的出口喷嘴可位于距过滤器的入口面一定距离处，该距离为过滤器的入口面的直径的多达4倍。
该方法可进一步包括在步骤d)中从贮存器投配干粉。投配可以包括通过按重量、按体积、按颗粒数、按时间中的一者或多者投配。
该方法可包括对投配装置用干粉以重量方式进料。
投配可以使用失重进料器。
在步骤a)中，干粉可以容纳在一个或多个料斗中。
在步骤b)中，过滤器可以以入口面在最上面的竖直取向定位在保持器中。在步骤d)中，喷雾装置可以竖直地位于入口面上方；并且优选地，喷雾装置的喷雾方向可以与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。
多孔基底可以是壁流式过滤器。
本公开扩展至可通过上述任何方法获得的过滤器。
该过滤器可为催化烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRF)、贫NOx捕集过滤器(LNTF)或汽油微粒过滤器(GPF)。
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“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，当参考干粉的量时，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“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“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。
在本说明书中，范围和量可以表示为“约”特定值或范围。“约”也包括确切的量。例如，“约2微米”意指“约2微米”以及“2微米”。通常，术语“约”包括预期在实验误差内的量。术语“约”可以包括在所提供的值小5％至大5％以内的值。例如，“约2微米”意指“介于1.9微米与2.1微米之间”。
在本说明书中，干粉“由……组成”的表达意指基本上仅由指定成分组成的干粉，如本领域技术人员将认识到的通常遇到的不可避免的杂质除外。
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；
图4是示出用不同质量装载的干粉处理的两个过滤器的背压随时间变化的曲线图；
图5和图6是示出经受用于喷雾干粉的两种不同方案的两个过滤器的背压随时间变化的曲线图；
图7示出了比较涂覆设备和测试设备上的冷流背压(CFBP)的校准图；
图8和图9示出了比较涂覆设备和测试设备上的CFBP的进一步校准图；
图10示出了八个过滤器的背压随时间变化的曲线图；
图11示出了图10的八个过滤器中的两个过滤器的背压随时间变化的曲线图；并且
图12是示出图10的八个过滤器中的一个过滤器经受用于喷雾干粉的两种不同方案的背压的曲线图。
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描述用于执行本公开的方法的设备的示例，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的所示示例中，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。投配装置15可以是包括螺旋式或螺纹式布置的体积式进料器。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股份有限公司(Coperion GmbH,Stuttgart,Germany)获得的K-Tron Type K2-ML-T35重力式双螺杆进料器、可从英国桑迪的All-Fill国际有限公司(All-Fill InternationalLtd,Sandy,UK)获得的/>Series S1Micro-Fill和/>Series 10重力式或体积式螺旋填装机。
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可至少部分地朝向喷雾装置7对干粉4以重量方式或体积方式进料。
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可在料斗之间对干粉4以重量方式或体积方式进料。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包括0.5mm至10mm的孔大小。孔可为圆形、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的次级气流可与第二料斗13的出口处或附近的第二导管16流体地连接，以使干粉4流化，以帮助沿着第二导管16的至少一部分输送干粉4。在另一个示例中，可通过重力沿着第二导管16对干粉4进料。可通过将干粉4吸向第二导管16的出口的吸力来帮助干粉4沿第二导管16向下流动。例如，喷雾嘴25可产生吸力以帮助沿着第二导管16并穿过喷雾嘴25抽吸干粉4。例如，喷雾嘴25可利用来自进料管线23的次级气流，以通过文丘里装置或类似设备在喷雾嘴25的粉末流动导管中产生吸力。
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的入口面可位于距喷雾装置、例如距喷雾装置7的喷嘴25大于10cm，任选地大于20cm处。当过滤器2的入口面位于距喷雾嘴25的喷嘴出口大于75cm，任选地大于100cm处时，可发现特别的益处。附加地或另选地，喷雾装置(例如，喷雾装置7的喷嘴25)可位于距过滤器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可被配置为当达到例如如由压力传感器41检测到的过滤器2的背压的所需值时，停止干粉4朝向过滤器2的入口面的喷雾。
设备1可用于用干粉4处理过滤器，该干粉包括一种或多种耐火粉末或由一种或多种耐火粉末组成，任选地包括一种或多种热解耐火粉和/或一种或多种气凝胶。附加地或另选地，设备1可用于用干粉4处理过滤器，该干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由该金属化合物组成。在示例中，金属化合物可以包含以下项或由以下项组成：金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。
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，可以从库存中取出过滤器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，可以煅烧过滤器2。
可以在选择的温度下对过滤器进行煅烧以产生干粉4的热分解。
煅烧温度可以被选择为至少150℃，任选地至少250℃，任选地至少500℃。
在一些实施方案中，优选的是煅烧温度不大于550℃。然而，在其他实施方案中，煅烧温度可以被选择为大于550℃。煅烧温度可以被选择为高达900℃，任选地高达1150℃。
在一个示例中，煅烧温度可以被选择为介于300℃与500℃之间。在另一个示例中，煅烧温度可以被选择为约520℃。在另一个示例中，煅烧温度可以被选择为约580℃。在另一个示例中，煅烧温度可以被选择为约900℃。
煅烧可以进行30分钟至90分钟的时段，任选地30分钟至60分钟。在一个示例中，时段为约35分钟。在另一个示例中，时段为约60分钟。在煅烧内，停留时间为1分钟至15分钟，优选地5分钟至10分钟。
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。初级气流可具有10m3/hr至5,000m3/hr，优选地400m3/hr至2,000m3/hr，优选地600m3/hr至1000m3/hr的体积流量。
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。可在该步骤中测量背压，直到背压已稳定。
当初级气流流速的一阶导数为≤±Xm3hr-1.s-1时，可认为过滤器2的背压稳定，其中X＝0至0.30，任选地X＝0.10至0.20、X＝0.15。附加地或另选地，当过滤器的背压的一阶导数为≤±Ymbar.s-1时，可认为过滤器2的背压稳定，其中Y＝0.5至3.0，任选地Y＝1.0至2.0，任选地Y＝1.5。附加地或另选地，当初级气流流速在预定流速的Z％内时，可认为过滤器2的背压稳定，其中Z＝1.5，任选地Z＝1.0，任选地Z＝0.5。
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，在喷雾干粉4的同时监测过滤器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可被配置为当过滤器2的背压达到所需值时，停止干粉4朝向过滤器2的入口面的喷雾。如果尚未达到背压的所需值，则控制器9被配置为返回到步骤S29-4并继续干粉4的喷雾。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可在干粉4的喷雾进行时连续地监测过滤器2的背压。可在至少步骤S29-5期间连续地监测过滤器2的背压。可通过以≥1样品.s-1，任选地≥5样品.s-1，任选地≥10样品.s-1的采样率测量背压来连续地监测背压。压力传感器41可结合一定程度的阻尼以减少或消除可能与噪声相关的瞬态读数的影响。
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。在步骤S29-6中，在停止干粉4的喷雾之后，可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。例如，可维持初级气流直到在该步骤中测量的背压已稳定。
如上，当初级气流流速的一阶导数为≤±Xm3hr-1.s-1时，可认为过滤器2的背压稳定，其中X＝0至0.30，任选地X＝0.10至0.20、X＝0.15。附加地或另选地，当过滤器的背压的一阶导数为≤±Ymbar.s-1时，可认为过滤器2的背压稳定，其中Y＝0.5至3.0，任选地Y＝1.0至2.0，任选地Y＝1.5。附加地或另选地，当初级气流流速在预定流速的Z％内时，可认为过滤器2的背压稳定，其中Z＝1.5，任选地Z＝1.0，任选地Z＝0.5。
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。
该方法可被配置为递送10g/l至40g/l，任选地15g/l至30g/l，任选地约20g/l的干粉4的过滤器的最大装载；或者递送10g/l，任选地5g/l，任选地2g/l的干粉4的过滤器的最大装载。
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。
返回到步骤29-5，将更详细地讨论触发干粉4的喷雾停止的事件。
当处理过滤器2时，本申请人已经发现，不能简单地通过控制施加到过滤器2的干粉4的质量装载来控制过滤器的最终背压。例如，图4示出了对两个过滤器A和B的处理，这两个过滤器在涂覆之前具有类似的初始背压(36mbar和38mbar)。在用干粉4处理后，这两个过滤器具有64mbar和67mbar的类似背压。然而，过滤器的质量装载非常不同。过滤器A是用2.8g干粉处理的，喷雾时间为7s。过滤器B是用8g干粉处理的，喷雾时间为20s。实现类似的背压增加所需的干粉的质量装载的差异被认为是由于过滤器的基底特性的差异，包括但不限于任何施加的载体涂层的孔径和位置。
因此，可能有利的是，在步骤S29-5中在干粉4的喷雾期间监测过滤器2的背压，并且如上所述，当过滤器2的背压达到所需值时，控制器9停止干粉4朝向过滤器2的入口面的喷雾。
在一些示例中，当干粉4的喷雾停止时，过滤器2的背压的所需值可为过滤器2的预定目标背压ρ目标。预定背压ρ目标可为如由设备1(即，涂覆设备)测量的过滤器2的期望最终背压。预定背压ρ目标可为绝对背压。例如，在600m3/hr的流速下，绝对背压可为20mbar至180mbar。
本申请人已经发现，如果所需值被选择为预定背压ρ目标，则过滤器2的最终背压可能超过该目标。例如，如图5的示例中所示，用预定背压的目标ρ目标(63mbar)处理过滤器。干粉喷雾在约17秒时开始，此时过滤器的背压已稳定，并且在约29秒时停止，此时过滤器的背压ρBP达到63mbar的目标。然而，过滤器的背压继续增加(即，过冲)，并最终稳定在约70mbar。
因此，本申请人已经发现，通过在步骤S29-5中监测过滤器2的背压并且当以下情况时停止干粉4朝向过滤器2的入口面的喷雾，可以实现改进的处理方法：
ρBP≥ρ目标-ρ偏移
其中，
ρBP为过滤器2的背压；
ρ目标为过滤器2的预定目标背压；并且
ρ偏移为预先选择的偏移压力。
例如，图6示出了经修改的处理过程，其中如上，预定背压的目标ρ目标为63mbar。选择3mbar的偏移压力ρ偏移。干粉喷雾在约14秒时开始，此时过滤器的背压已稳定，并且在约37秒时停止，此时过滤器的背压PBP达到60mbar(即，63mbar至3mbar)。在干粉的喷雾停止之后，过滤器的背压继续增加，并最终稳定在约63mbar(即，期望的最终背压)。
过滤器的预定目标背压ρ目标可为过滤器2的绝对背压。例如，过滤器2的预定目标背压ρ目标可为20mbar至180mbar的目标背压。另选地，过滤器2的预定目标背压ρ目标可为过滤器2的相对背压。例如，过滤器2的预定目标背压ρ目标可为与干粉4的喷雾之前过滤器2的初始背压有关的背压。例如，过滤器2的预定目标背压ρ目标可为过滤器2的初始背压的105％至200％，任选地125％至150％。
当ρBP≥ρ目标-ρ偏移对于最小时间段tmin为真时，可停止干粉4朝向过滤器2的入口面的喷雾。最小时间段可为tmin≥0.1s，任选地≥0.5s，任选地≥1.0s。
ρ偏移可为例如1mbar至10mbar，任选地2mbar至5mbar，任选地3mbar至5mbar。例如，这种ρ偏移可用于ρ目标为20mbar至180mbar的情况。
过滤器的预定目标背压ρ目标可通过以下操作来计算：
-为过滤器选择期望的背压，如将由与涂覆设备1不同的测试设备所测量的；
-建立校准图，用于将在测试设备上测量的背压转换为在涂覆设备1上测量的背压；以及
-使用校准图转换期望的背压以建立预定目标背压ρ目标。
例如，图7示出了用于在涂覆设备1上的背压(在x轴上示出并且名称为‘在线CFBP(Inline CFBP))与测试设备(在这种情况下，Superflow Flow Bench 1050，其可从美国威斯康星州萨塞克斯的Superflow公司获得)上的背压之间的转换的校准图的第一示例。涂覆设备1和测试设备两者上的背压是在600m3/hr的流速下以mbar测量的冷流背压(CFBP)。可以看出，在这种情况下，当以相同流速测量时，这两个设备上的背压之间可建立线性关系。在该示例中，对于感兴趣的CFBP范围，本申请已经发现，呈线性或二次拟合形式的校准图可准确地允许涂覆设备1和测试设备上的CFBP的转换。在图7的示例中，在涂覆设备1和测试设备上测量CFBP的流速均为600M3/hr。
此外，本申请人已经发现，只要在涂覆设备1和测试设备上使用相同的所选流速，则无论所选的流速或者过滤器2的直径、长度或基底特性如何，单一线性或二次拟合都可准确地允许涂覆设备1和测试设备上的CFBP的转换。例如，图8示出呈单一线性或二次拟合形式的校准图准确地允许两个不同过滤器(在图8中标记为部分1和部分2)的CFBP的转换。不仅如此，而且当部分1和2两者均以600M3/hr的流速测试时，以及当两者均以800M3/hr测试时，同样的线性或二次拟合也适用。
可能期望在涂覆设备1和测试设备上的CFBP之间进行转换，其中在每个设备上使用不同的流速。本申请人已经发现，这可以通过使用包含一组线性或二次拟合线的校准图来实现。例如，图9示出了具有两条拟合线的校准图。最左边的拟合线表示两个不同过滤器(部分1和部分2)的CFBP的转换，其中涂覆设备1和测试设备上的流速均为600M3/hr。最右边的拟合线表示相同的部分1和部分2的CFBP的转换，其中涂覆设备1上的流速为800M3/hr，并且测试设备上的流速为600M3/hr。应当理解，校准图可包含用于涂覆和测试CFBP的任何所需组合的任何所需数量的拟合线。
如上所述，使用偏移压力ρ偏移可针对过滤器2的最终背压产生改进的和可接受的结果。然而，本申请人已经发现，可进行进一步改进。例如，本申请人已经发现，过滤器2的特性可能影响干粉的装载，并且具体地，干粉4相对于时间的装载速率可能受到包括过滤器2的孔径、过滤器2的孔隙率、壁厚和/或泡孔密度的特性的影响。因此，如上所述，使用固定偏移压力ρ偏移仍可能导致所获得的最终背压发生某种变化。这在图10中示出，该图示出了具有不同孔径的8个过滤器2的粉末装载阶段。可以看出，不同过滤器之间的背压-时间响应曲线的梯度不同。因此，对于所有8个过滤器2，使用固定偏移压力不会获得均匀的最终背压。对于图10的8个示例性过滤器，最终获得的背压具有64.5mbar的平均背压(与63mbar的目标相比)和1.2mbar的标准偏差。
例如，图11通过使用图10中的4号和6号过滤器来举例说明这一点。在这两种情况下，当过滤器达到60mbar(63mbar的目标背压减去3mbar的偏移压力)时，停止干粉4的喷雾。6号过滤器的响应曲线具有相对浅的梯度(即，背压每增加1mbar就需要相对大量的粉末)，并且最终获得的背压与63.1mbar的目标非常接近。然而，4号过滤器的响应曲线具有更陡的梯度(即，背压每增加1mbar就需要相对少量的粉末)，并且最终获得的背压超过目标并达到66.6mbar。
因此，本申请人已经发现，通过在步骤S29-5中在干粉4的喷雾期间监测过滤器2的背压并且当以下情况时停止干粉朝向过滤器2的入口面的喷雾，可以实现改进的处理方法：
ρest≥ρ目标
其中，
ρ目标为过滤器的预定目标背压；并且
ρ估计为过滤器的估计最终背压；
其中通过在喷雾干粉4期间获得的过滤器的测量的背压数据的外推来计算ρ估计。
可通过将测量的背压数据在时间上向前外推Ts秒来计算过滤器的估计最终背压ρ估计，其中Ts为沉降时间。
该方法可在涂覆设备1上进行，并且沉降时间Ts可为涂覆设备相关变量并且可优选地独立于过滤器2。沉降时间Ts的参数可被选择来表征涂覆设备1的性能。沉降时间Ts可针对涂覆设备1进行理论上的计算。另选地，可通过测试样品过滤器来通过实验确定涂覆设备1的沉降时间Ts。例如，可迭代地实施实验以获得沉降时间的良好估计。
可通过对测量的背压数据进行曲线拟合并在时间上向前外推拟合曲线来计算过滤器2的估计最终背压ρ估计。例如，在用干粉4对过滤器2的初始装载期间，可优选地以高采样率进行背压测量。然后，处理器9(或其他计算资源)可计算与所记录的背压数据匹配的拟合线，并且然后使用该拟合线来在时间上向前外推。在一些示例中，拟合线可以是拟合所有或大部分所记录的背压测量值的二次拟合线。在其他示例中，拟合线可以是与所记录的背压测量值的当前或最近部分匹配的线性拟合线。
图12示出了该方法对图11中提到的4号过滤器的应用。根据图10中8个过滤器的结果的检查计算沉降时间Ts，对于所使用的涂覆设备1，沉降时间为3.5秒。
在图12中，4.1是指使用固定偏移压力处理的4号过滤器，如上文参考图11所述。如上所述，当过滤器达到60mbar的背压(63mbar的目标背压减去3mbar的偏移压力)并且最终获得的背压超过目标并达到66.6mbar时，停止粉末喷雾。
标记为4.2的结果示出了使用改进的方法将测量的背压数据在时间上向前外推Ts秒(即，在该示例中为3.5秒)的效果。可以看出，最终获得的背压为62.8mbar，非常接近63mbar的目标。对于图10的8个示例性过滤器，改进的方法可获得平均背压为63.7mbar(与63mbar的目标相比)且标准偏差为0.85mbar的最终背压，与使用固定偏移压力的方法的结果相比得到显著改进。
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的方法进行处理，并且/或者使用根据本公开的设备进行处理。
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；
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；以及
f)在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压，并且当以下情况时，停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾：
ρBP≥ρ目标-ρ偏移
其中，
ρBP为该过滤器的该背压；
ρ目标为该过滤器的预定目标背压；以及
ρ偏移为预先选择的偏移压力。
条款A2.根据条款A1所述的方法，其中在步骤f)中，当ρBP≥ρ目标-ρ偏移对于最小时间段tmin为真时，停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾，其中tmin≥0.1s，任选地≥0.5s，任选地≥1.0s。
条款A3.根据条款A1或条款A2所述的方法，其中ρ偏移为1mbar至10mbar，任选地2mbar至5mbar，任选地3mbar至5mbar。
条款A4.根据任一前述条款所述的方法，其中在步骤f)中，在至少步骤e)期间连续地监测该过滤器的该背压；并且任选地，其中通过以≥1样品.s-1，任选地≥5样品.s-1，任选地≥10样品.s-1的采样率测量该背压来连续地监测该背压。
条款A5.根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括在步骤c)中，监测该过滤器的背压，并且使该初级气流通过该过滤器的该多孔结构，直到该过滤器的该背压稳定，然后再开始步骤d)。
条款A6.根据条款A5所述的方法，其中该过滤器的该预定目标背压ρ目标与在步骤c)中监测到的该稳定背压有关。
条款A7.根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：
g)监测该过滤器的该背压，并且在该干粉的该喷雾已停止之后，维持通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流，直到该过滤器的该背压稳定。
条款A8.根据条款A5至A7中任一项所述的方法，其中当以下情况时，认为该过滤器的该背压稳定：
i)该初级气流流速在预定流速的0.5％内；
ii)该初级气流流速的一阶导数为≤±0.15m3hr-1.s-1；以及
iii)该过滤器背压的一阶导数为≤±1.5mbar.s-1。
条款A9.根据任一前述条款所述的方法，其中该背压ρBP为相对于大气压测量的绝对背压。
条款A10.根据任一前述条款所述的方法，其中该方法使用涂覆设备来实施至少步骤a)至f)，其中该过滤器的该预定目标背压ρ目标通过以下操作来计算：
-为该过滤器选择期望的背压，如将由与该涂覆设备不同的测试设备所测量的；
-建立校准图，用于将在该测试设备上测量的背压转换为在该涂覆设备上测量的背压；以及
-使用该校准图转换该期望的背压以建立该预定目标背压ρ目标。
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)通过向该过滤器的该出口面施加压力减小同时监测该过滤器的该背压来建立通过该过滤器的该多孔结构的初级气流，并且使该初级气流通过该过滤器的该多孔结构，直到该过滤器的该背压稳定；
d)在建立该过滤器的该稳定背压之后，将该干粉从该贮存器转移到位于该过滤器的该入口面上游的喷雾装置；
e)使用该喷雾装置朝向该过滤器的该入口面喷雾该干粉，使得该干粉被夹带在该初级气流中并穿过该过滤器的该入口面以接触该多孔结构，同时监测该过滤器的该背压；
f)停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾；以及
g)继续监测该过滤器的该背压，同时在该干粉的该喷雾已停止之后，维持通过该过滤器的该多孔结构的该初级气流，直到该过滤器的该背压稳定。
条款B2.根据条款B1所述的方法，其中当该初级气流流速的一阶导数为≤±Xm3hr-1.s-1时，可认为该过滤器的该背压稳定，其中X＝0至0.30，任选地X＝0.10至0.20、X＝0.15。
条款B3.根据条款B1或条款B2所述的方法，其中当该过滤器的该背压的一阶导数为≤±Ymbar.s-1时，认为该过滤器的该背压稳定，其中Y＝0.5至3.0，任选地Y＝1.0至2.0，任选地Y＝1.5。
条款B4.根据条款B1至B3中任一项所述的方法，其中当该初级气流流速在预定流速的Z％内时，认为该过滤器的该背压稳定，其中Z＝1.5，任选地Z＝1.0，任选地Z＝0.5。
条款B5.根据条款B1至B4中任一项所述的方法，其中该背压为相对于大气压测量的绝对背压。
条款C1.根据条款A1至A10或B1至B5中任一项所述的方法，其中使用以下项来测量该过滤器的该背压：压力传感器；任选地单个压力传感器，该压力传感器位于过滤器保持器或流体地连接到该过滤器的该出口面的其他壳体中。
条款D1.一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；
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；以及
f)在至少步骤e)期间监测该过滤器的背压，并且当以下情况时，停止该干粉朝向该过滤器的该入口面的该喷雾：
ρ估计≥ρ目标
其中，
ρ目标为该过滤器的预定目标背压；并且
ρ估计为该过滤器的估计最终背压；
其中通过在步骤f)期间获得的该过滤器的测量的背压数据的外推来计算ρ估计。
条款D2.根据条款D1所述的方法，其中通过将该测量的背压数据在时间上向前外推Ts秒来计算ρ估计，其中Ts为沉降时间。
条款D3.根据条款D2所述的方法，其中该方法在涂覆设备上执行，并且该沉降时间Ts为涂覆设备相关变量并且优选地独立于该过滤器。
条款D4.根据条款D1至D3中任一项所述的方法，其中通过对该测量的背压数据进行曲线拟合并在时间上向前外推该拟合曲线来计算ρ估计。
条款E1.根据条款A1至A10或条款B1至B5或条款C1至C2或条款D1至D4中任一项所述的方法，其中该干粉包含以下项或由以下项组成：
a)用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物；
b)金属氧化物；或者
c)气凝胶。
条款E2.根据条款E1所述的方法，其中该金属化合物包含以下项或由以下项组成：金属氢氧化物、金属磷酸盐、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属高氯酸盐、金属碘化物、金属草酸盐、金属乙酸盐、金属氯酸盐或它们的混合物。
条款E3.根据条款E1或E2所述的方法，其中该金属化合物的金属包含以下项或由以下项组成：镁、钙、锶、钡、铝、锆、锰、锂、铁、钴、镍、铜或镓中的一者或多者。
条款E4.根据条款E1至E3中任一项所述的方法，其中选项c)的该金属氧化物包括一种或多种热解金属氧化物或热解混合氧化物，例如热解氧化铝、热解二氧化硅或热解二氧化钛。
条款E5.根据条款E1至E4中任一项所述的方法，其中该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E6.根据条款E1至E5中任一项所述的方法，其中该干粉具有1g/cm3至3g/cm3，任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3，任选地约2g/cm3的振实密度；或该干粉具有小于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的振实密度。
条款E7.根据条款E1至E6中任一项所述的方法，其中该干粉具有小于10微米，任选地小于5微米，任选地约2微米的d50(按体积)。
条款E8.根据条款E1至E7中任一项所述的方法，该方法包括提供10g/l至40g/l，任选地15g/l至30g/l，任选地约20g/l的该干粉的该过滤器的最大装载；或提供<10g/l的该干粉，任选地<5g/l的该干粉，任选地<2g/l的该干粉的该过滤器的最大装载。
条款E9.根据条款E1至E8中任一项所述的方法，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F1.根据任一前述条款所述的方法，该方法进一步包括在装载有该干粉之后煅烧该过滤器的步骤。
条款F2.根据条款F1所述的方法，其中该煅烧在至少150℃，任选地至少250℃，任选地至少500℃的温度下进行。
条款F3.根据条款F1或条款F2所述的方法，其中该煅烧在不大于550℃的温度；另选地大于550℃的温度；任选地高达900℃的温度；任选地高达1150℃的温度下进行。
条款F4.根据条款F1至F3中任一项所述的方法，其中该煅烧进行30至90分钟的时段，任选地30至60分钟，并且包括1至15分钟，优选地5至10分钟的停留时间。
条款G1.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；并且任选地，所述次级气流独立于所述初级气流而可控。
条款G1.根据条款G1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G2.根据条款G1或条款G2所述的方法，其中将该次级气体流施加为单个突发或多个间歇突发。
条款G3.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G4.根据条款G3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G5.根据任一前述条款所述的方法，其中该初级气流具有10m3/hr至5,000m3/hr，优选地400m3/hr至2,000m3/hr，优选地600m3/hr至1000m3/hr的体积流量。
条款G6.根据条款G5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G7.根据条款G6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G8.根据条款G6或条款G7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f)期间监测该过滤器的该背压。
条款G9.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G10.根据条款G9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，任选地0.5mm至5.0mm，任选地1.0mm至2.5mm，任选地1.0mm至2.0mm的孔大小。
条款G11.根据条款G9或条款G10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G12.根据条款G9或条款G10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G13.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G14.根据条款G13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G15.根据条款G13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G16.根据条款G15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G17.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G18.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G19.根据条款G18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G20.根据条款G18或条款G19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G21.根据条款G18至G20中任一项所述的方法，其中该投配使用失重进料器。
条款G22.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G23.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G24.根据条款G23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G25.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H1.一种过滤器，该过滤器可通过根据任一前述条款所述的方法获得。
条款H2.根据条款H1所述的过滤器，该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。

Claims (29)

1.一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；
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；以及
f)在至少步骤e)期间监测所述过滤器的背压，并且当以下情况时，停止所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面的所述喷雾：
ρBP≥ρ目标-ρ偏移
其中，
ρBP为所述过滤器的所述背压；
ρ目标为所述过滤器的预定目标背压；以及
ρ偏移为预先选择的偏移压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤f)中，当ρBP≥ρ目标-ρ偏移对于最小时间段tmin为真时，停止所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面的所述喷雾，其中tmin≥0.1s，任选地≥0.5s，任选地≥1.0s。
3.根据权利要求1所述的方法，其中ρ偏移为1mbar至10mbar，任选地2mbar至5mbar，任选地3mbar至5mbar。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤f)中，在至少步骤e)期间连续地监测所述过滤器的所述背压；并且任选地，其中通过以≥1样品.s-1，任选地≥5样品.s-1，任选地≥10样品.s-1的采样率测量所述背压来连续地监测所述背压。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在步骤c)中，监测所述过滤器的背压，并且使所述初级气流通过所述过滤器的所述多孔结构，直到所述过滤器的所述背压稳定，然后再开始步骤d)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述过滤器的所述预定目标背压ρ目标与在步骤c)中监测到的所述稳定背压有关。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
g)监测所述过滤器的所述背压，并且在所述干粉的所述喷雾已停止之后，维持通过所述过滤器的所述多孔结构的所述初级气流，直到所述过滤器的所述背压稳定。
8.根据权利要求5所述的方法，其中当以下情况时，认为所述过滤器的所述背压稳定：
i)所述初级气流流速在预定流速的0.5％内；
ii)所述初级气流流速的一阶导数为≤±0.15m3hr-1.s-1；以及
iii)所述过滤器的所述背压的一阶导数为≤±1.5mbar.s-1。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述背压ρBP为相对于大气压测量的绝对背压。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法使用涂覆设备来实施至少步骤a)至f)，其中所述过滤器的所述预定目标背压ρ目标通过以下操作来计算：
-为所述过滤器选择期望的背压，如将由与所述涂覆设备不同的测试设备所测量的；
-建立校准图以用于将在所述测试设备上测量的背压转换为在所述涂覆设备上测量的背压；以及
-使用所述校准图转换所述期望的背压以建立所述预定目标背压ρ目标。
11.一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同时监测所述过滤器的所述背压来建立通过所述过滤器的所述多孔结构的初级气流，并且使所述初级气流通过所述过滤器的所述多孔结构，直到所述过滤器的所述背压稳定；
d)在建立所述过滤器的所述稳定背压之后，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；
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，同时监测所述过滤器的所述背压；
f)停止所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面的所述喷雾；以及
g)继续监测所述过滤器的所述背压，同时在所述干粉的所述喷雾已停止之后，维持通过所述过滤器的所述多孔结构的所述初级气流，直到所述过滤器的所述背压稳定。
12.根据权利要求11所述的方法，其中当所述初级气流流速的一阶导数为≤±Xm3hr- 1.s-1时，认为所述过滤器的所述背压稳定，其中X＝0至0.30，任选地X＝0.10至0.20，X＝0.15。
13.根据权利要求11所述的方法，其中当所述过滤器的所述背压的一阶导数为≤±Ymbar.s-1时，认为所述过滤器的所述背压稳定，其中Y＝0.5至3.0，任选地Y＝1.0至2.0，任选地Y＝1.5。
14.根据权利要求11所述的方法，其中当所述初级气流流速在预定流速的Z％内时，认为所述过滤器的所述背压稳定，其中Z＝1.5，任选地Z＝1.0，任选地Z＝0.5。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述背压为相对于大气压测量的绝对背压。
16.根据权利要求1所述的方法，其中使用以下项来测量所述过滤器的所述背压：压力传感器；任选地单个压力传感器，所述压力传感器位于过滤器保持器或流体地连接到所述过滤器的所述出口面的其他壳体中。
17.一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；
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；以及
f)在至少步骤e)期间监测所述过滤器的背压，并且当以下情况时，停止所述干粉朝向所述过滤器的所述入口面的所述喷雾：
ρest≥ρ目标
其中，
ρ目标为所述过滤器的预定目标背压；并且
ρ估计为所述过滤器的估计最终背压；
其中通过在步骤f)期间获得的所述过滤器的测量的背压数据的外推来计算ρ估计。
18.根据权利要求17所述的方法，其中通过将所述测量的背压数据在时间上向前外推Ts秒来计算ρ估计，其中Ts为沉降时间。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述方法在涂覆设备上执行，并且所述沉降时间Ts为涂覆设备相关变量并且优选地独立于所述过滤器。
20.根据权利要求17所述的方法，其中通过对所述测量的背压数据进行曲线拟合并在时间上向前外推所述拟合曲线来计算ρ估计。
21.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在装载有所述干粉之后煅烧所述过滤器的步骤。
22.根据权利要求1所述的方法，所述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所述过滤器。
23.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括提供10g/l至40g/l，任选地15g/l至30g/l，任选地约20g/l的所述干粉的所述过滤器的最大装载；或提供<10g/l的所述干粉，任选地<5g/l的所述干粉，任选地<2g/l的所述干粉的所述过滤器的最大装载。
24.根据权利要求1所述的方法，其中所述干粉具有1g/cm3至3g/cm3，任选地1.5g/cm3至2.5g/cm3，任选地约2g/cm3的振实密度；或所述干粉具有小于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的振实密度。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述干粉具有小于10微米，任选地小于5微米，任选地约2微米的d50(按体积)。
26.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤d)中，使用与所述初级气流分离的次级气流将所述干粉从所述贮存器转移到所述喷雾装置；
并且任选地，所述次级气流独立于所述初级气流而可控。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述次级气流包括压缩气体流，优选地空气流。
28.根据权利要求1所述的方法，其中所述干粉包含用于通过热分解形成金属氧化物的金属化合物或由所述金属化合物组成。
29.一种过滤器，所述过滤器能够通过根据权利要求1所述的方法获得。
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