CN117083118A - 用于增加汽油微粒过滤器的新鲜过滤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种壁流式过滤器。所述壁流式过滤器含有仅在新鲜状态下增加过滤效率的粉末涂层。还要求保护包括此类壁流式过滤器的废气系统。
Description
描述
本发明涉及一种壁流式过滤器。所述壁流式过滤器含有仅在新鲜状态下增加过滤效率的粉末涂层。还要求保护包括此类壁流式过滤器的废气系统。
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(NOx)并且可能含有硫氧化物(SOx)，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和微粒是燃料在发动机的燃烧室内不完全燃烧的产物。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，少量的有机硫化合物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。为了去除来自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。从这个意义上来讲，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)。
内燃机的运行模式对于在每种情况下催化剂中可能有害物质转化的方法至关重要。柴油发动机通常使用过量空气运行，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”表示可用于气缸中存在的燃料的燃烧的空气量与完全燃烧所需的空气量基本上完全一样。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mL，化学计量的关系：
如果λ<1(例如，为0.9)，则表示“空气不足”并且一种说法是富含废气混合物；λ>1(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。
当本文中提及稀燃机动车辆发动机时，由此主要参考柴油发动机并且主要基本上为稀燃火花点火发动机。后者是主要基本上以稀燃A/F比率(空气/燃料比率)运行的汽油发动机。相比之下，大多数汽油发动机主要使用基本上化学计量燃烧混合物来运行。在这方面，表达“基本上(on average)”将以下事实纳入考虑，即现代汽油发动机不是静态地以固定的空气/燃料比率(A/F比率；λ值)运行。相反，情况是具有λ＝1.0左右的空气比率λ的不连续过程的混合物由发动机控制系统预先确定，从而导致氧化和还原废气条件发生周期性变化。空气比率λ的这种变化对于废气净化结果十分重要。为此，将废气的λ值调节为具有很短的循环时间(约0.5Hz至5Hz)，并且在λ值＝1.0左右具有0.005≤Δλ≤0.07的振幅Δλ。通常，在此类运行状态下的废气因此应被描述为“基本上”化学计量的。为了确保不使这些偏差在废气流过三元催化剂时对废气净化结果产生负面影响，三元催化剂中含有的储氧材料通过从废气中吸收氧气或根据需要将氧气释放到废气中来抵消这些偏差(R.Heck等人，Catalytic Air Pollution Control，Commercial Technology，Wiley，第2版，2002年，第87页)。然而，由于车辆中发动机的动态运行模式，有时也出现背离该状态的另外的偏差。例如，在极端加速下或在超速运行中，可以调整发动机的运行状态以及因此调整废气的运行状态，并且可以基本上是次化学计量的或超化学计量的。因此，化学计量燃烧火花点火式发动机具有主要(即，燃烧操作的持续时间的大部分)以基本上化学计量的空气/燃料比率燃烧的废气。
来自稀燃废气的有害气体一氧化碳和烃类可容易地通过在合适的氧化催化剂上氧化而变得无害。在化学计量操作的内燃机中，可经由三元催化剂消除所有三种有害气体(HC、CO和NOx)。由于稀燃发动机的高氧含量，氮氧化物还原为氮气(废气“脱氮”)更加困难。一种已知的方法是在合适的催化剂(或简称为SCR催化剂)中选择性催化还原(SCR)氮氧化物。该方法目前优选用于稀燃发动机废气的脱氮。废气中含有的氮氧化物在SCR方法中借助于从外部源计量进入废气道中的还原剂而被还原。氨用作还原剂，其在SCR催化剂存在下将废气中存在的氮氧化物转化成氮气和水。用作还原剂的氨可通过将氨前体化合物例如脲、氨基甲酸铵或甲酸铵计量到废气道中并且随后水解而可用。
具有和不具有附加催化活性涂层的柴油微粒过滤器(DPF)或汽油微粒过滤器(GPF)是用于去除微粒排放物的合适聚集体。为了满足法律标准，希望当前和未来针对内燃机的废气后处理的应用不仅出于成本原因而且出于安装空间原因而将微粒过滤器与其他催化活性功能组合。与相同尺寸的流通式支撑体相比，使用微粒过滤器(无论是否经催化涂覆)导致废气背压显著增加，并且因此导致发动机扭矩减小或可能导致燃料消耗增加。为了不更进一步增加废气背压，用于催化剂的催化活性金属的氧化支撑体材料或氧化催化剂材料的量通常在过滤器的情况下比在流通式支撑体的情况下以更小的量施加。因此，经涂覆的微粒过滤器的催化效果经常不如相同尺寸的流通式整料的催化效果。
人们已经做出了一些努力来提供由于活性涂层而具有良好催化活性的微粒过滤器，并且还具有最低可能废气背压。在一方面，已被证明有利的是催化活性涂层不是作为多孔壁流式过滤器的壁上的层存在，而是过滤器的壁应散布有催化活性材料(WO2005016497A1、JPH01-151706、EP1789190B1)。为此，选择催化涂层的粒度，使得微粒渗透到壁流式过滤器的孔中并且可通过煅烧将微粒固定在那里。
可通过涂层改善的过滤器的另一个功能是其过滤效率，即过滤效果本身。增加无催化活性的过滤器的过滤效率在WO2012030534A1中有所描述。在这种情况下，通过经由微粒气溶胶沉积陶瓷微粒，在入口侧的流动通道的壁上形成过滤层(“识别层”)。该层由锆、铝或硅的氧化物组成，优选为1nm至5μm范围内的纤维形式，并且具有大于10μm、通常25μm至75μm的层厚度。在涂覆过程之后，在热过程中煅烧所施加的粉末微粒。
US8388721B2中描述了通过喷雾干燥微粒而在壁流式过滤器单元的孔内部的涂覆。然而，在这种情况下，粉末应深深地渗透到孔中。壁的表面的20％至60％应保持烟尘微粒可触及，从而保持打开。根据粉末/气体混合物的流速，可调整入口侧和出口侧之间的或多或少陡峭的粉末梯度。
EP2727640A1中还描述了例如借助于气溶胶发生器将粉末引入孔中。此处，使用含有例如氧化铝微粒的气流以一定方式涂覆非催化涂覆的壁流式过滤器，这种方式使得具有0.1μm至5μm粒度的完整微粒作为多孔填料沉积在壁流式过滤器的孔中。除过滤效果之外，微粒本身还可实现过滤器的其他功能。例如，这些微粒以基于过滤器体积，大于80g/l的量沉积在过滤器的孔中。微粒填充通道壁中的填充孔的体积的10％至50％。与未经处理的过滤器相比，负载有烟尘和不负载有烟尘的该过滤器两者均具有改善的过滤效率，并且具有负载有烟尘的过滤器的低废气背压。
EP2502661A1和EP2502662B1提到了通过粉末施加对过滤器进行壁上涂覆的另一种方法。其中还描述了用于将粉末/气体气溶胶施加到过滤器的相应的设备，在该设备中粉末施加器和壁流式过滤器各自分离，使得空气在涂覆期间通过该空间被吸入。在专利说明书US8277880B2中描述了另一种方法，在该方法中，在过滤器入口通道的表面上形成膜(“捕集层”)，以增加无催化活性的壁流式过滤器的过滤效率。通过抽吸负载有陶瓷微粒(例如碳化硅、堇青石)的气流通过入口通道，在入口通道的表面上形成过滤膜。在施加过滤层之后，在高于1000℃的温度下焙烧蜂窝体，以增加粉末层在通道壁上的粘合强度。
WO2011151711A1描述了将干燥气溶胶施加到未经涂覆或经催化涂覆的过滤器的方法。气溶胶是通过分布平均粒度为0.2μm至5μm的粉末状高熔点金属氧化物来提供的，并且通过气流被引导通过壁流式过滤器的入口侧。在这种情况下，单个微粒附聚以形成微粒的桥接网络，并且穿过壁流式过滤器作为层沉积在单个入口通道的表面上。过滤器的典型粉末载量介于每升过滤器体积5g和50g之间。明确指出的是，不希望用金属氧化物在壁流式过滤器的孔内部获得涂层。
由于微粒限制的推行和作为型式认证程序一部分的实际驾驶排放(RDE)测试的同时实施，存在对特征在于特别高的新鲜过滤效率的汽油微粒过滤器(GPF)的迫切需求。此类过滤器通常具有特别高的废气背压，如上所述，这会导致发动机性能降低和/或燃料消耗增加。由于在运行期间沉积的油灰分和烟尘微粒，不可避免地存在废气背压和过滤效率的进一步增加(图2对于稳定的粉末)。
因此，本发明的目的是提供这样的微粒过滤器，其具有充分高的新鲜过滤效率，但在正常操作期间没有或仅有轻微的废气背压增加。通过根据本发明权利要求1所述的壁流式过滤器，实现了这些目的以及对于本领域的技术人员从现有技术显而易见的其他目的。权利要求8涉及一种根据本发明的废气系统。取决于这些权利要求的从属权利要求涉及根据本发明的壁流式过滤器或废气系统的优选的实施方案。
通过提供用于净化汽油发动机废气的壁流式微粒过滤器，其中所述过滤器在其输入表面上和/或在其输入表面中含有热不稳定粉末，该热不稳定粉末在新鲜状态下增加了过滤器过滤效率，并且其表面积或体积在过滤器的适当操作期间以一定方式减小，这种方式使得与未用热不稳定粉末处理的过滤器相比，在同等暴露于微粒废气组分之后记录到最大10％的废气背压的增加，所述目的以非常简单和优雅但同样令人惊讶的方式实现。由于在正常操作期间和再生阶段期间过滤器上的热负载，热不稳定粉末的表面积和体积减小，使得粉末涂层在总背压中的比例随时间缓慢降低。因为过滤器同时积聚例如油灰分，所以尽管热不稳定粉末的表面积和体积减小，过滤性能仍大部分保持不变(图1/2)。
现有技术中常用的所有陶瓷材料均可用作壁流式整料或壁流式过滤器。优选使用由堇青石、碳化硅或钛酸铝制成的多孔壁流式过滤器基材。这些壁流式过滤器基材具有流入通道和流出通道，其中流入通道的相应的下游端和流出通道的相应的上游端由气密“塞”交替地封闭。在这种情况下，迫使要净化的并流经过滤器基材的废气通过流入通道和流出通道之间的多孔壁，这会带来极佳的微粒过滤效果。微粒的过滤性能可以通过孔隙率、孔/半径分布和壁的厚度来设计。未经涂覆的壁流式过滤器的孔隙率通常大于40％，一般为40％至75％，特别为50％至70％[根据申请日期的最新版本DIN 66133进行测量]。未经涂覆的过滤器的平均孔尺寸为至少7μm，例如7μm至34μm，优选大于10μm，特别更优选为10μm至25μm，或非常优选为15μm至20μm[根据申请日期的最新版本DIN 66134进行测量]。具有通常为10μm至20μm的孔径和50％至65％的孔隙率的成品过滤器是特别优选的。
在本发明范围内，术语“热不稳定”因此被理解为意指在高温的影响下表现出不稳定性的属性。在这种情况下，使用热不稳定粉末。根据本发明，粉末因此由固体组成，该固体在足够的热能的作用下经历转变使得其密度增加。具体地，粉末的体积和表面积由于这种热效应而减小。这可被称为热不稳定粉末的烧结。因此，在热效应之后，粉末对进入的废气呈现较小的体积或表面积。因此，如上所述，过滤器的废气背压降低。这种废气背压的降低通过在过滤器中随时间积聚的并且不能被去除的油灰分来补偿。因此，通过选择合适的粉末，理想地，其初始过滤效率和废气背压可在过滤器的整个操作过程中在一定范围内保持恒定。热不稳定性--粉末失去其体积和表面积的速率--应尽可能接近地匹配这一理想情况。因此，热不稳定粉末应优选在1000℃空气存在下在烤箱中老化6小时后显示表面积减少15％-50％，优选20％-40％，并且非常优选25％-35％。
在本发明中使用热不稳定粉末与在汽车废气催化转化器中通常使用具有尽可能热稳定的表面的用于催化活性金属的高表面积载体物质的趋势相反。表面越稳定，催化剂由于载体氧化物的烧结而受到热致老化的程度就越小。然而，在这种情况下，目的是允许此类高表面积粉末以目标方式热老化。原则上，相同的材料也可用于本发明，其也用作汽车废气催化转化器中的常规载体氧化物，条件是它们为具有如上表征的热不稳定性的形式。该粉末优选是金属的高表面积氧化物，例如选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、二氧化钛或者其混合物或混合氧化物(固溶体)组成的组的那些。优选的是，该氧化物不掺杂其他金属，这导致更好的稳定性。更优选的是，该热不稳定粉末是氧化铝，最优选未掺杂的氧化铝或氧化铝和氧化硅的混合氧化物，诸如例如沸石。具体地，可以针对本问题定制的方式选择或合成沸石。在本发明提及高表面积氧化物情况下，这表示BET表面积大于10m2/g，优选大于30m2/g，并且非常特别优选大于50m2/g的氧化物。本领域技术人员知道如何获得此类氧化物。
根据本发明的过滤器可通过上述作为现有技术的方法生产。为此，例如通常将金属氧化物粉末与气体混合(http://www.tsi.com/Aerosolgeneratoren-und- dispergierer/；https://www.palas.de/de/product/ aerosolgeneratorssolidparticles)。然后有利地将以这种方式产生的气体和粉末的混合物经由气流馈送到壁流式过滤器的入口侧中。术语“入口侧”是指由流入通道/输入通道形成的过滤器部分。输入表面由壁流式过滤器的输入侧上的流入通道/输入通道的壁表面形成。这以必要的变更同样适用于出口侧。
本领域的技术人员出于本目的而考虑的所有气体均可用作产生气溶胶和输入过滤器中的气体。空气的使用是非常特别优选的。然而，也可以使用相对于所用的粉末可产生氧化(例如，O2、NO2)或还原(例如，H2)活性的其他反应气体。对于某些粉末，惰性气体(例如，N2)或稀有气体(例如，He)的使用也可证明是有利的。还可以设想所列气体的混合物。
为了使粉末在过滤器的入口侧上充分良好地沉积在过滤器壁的表面上，需要一定的抽吸功率。在相应过滤器和相应粉末的取向实验中，本领域的技术人员可在这方面形成自己的想法。已发现，气溶胶(粉末/气体混合物)优选以5m/s至50m/s、更优选10m/s至40m/s、并且非常特别优选15m/s至35m/s的速度抽吸通过过滤器。这同样实现了所施加粉末的有利粘附。
通过上述方法生产的壁流式过滤器应优选具有存在于大孔中的粉末，因为主要这些是造成过滤器过滤效率差的原因。为此，优选粉末不低于一定粒度(根据申请日期的最新ISO 13320-1进行测量)。通常，粉末的D50值为1μm至5μm，优选2μm至4μm，并且最优选约3μm。这优选阻塞过滤器的大孔，使得其具有显著增加的过滤性能，但也具有比原料基材更大的背压。
新鲜状态下的含粉末过滤器的过滤性能或换言之过滤效率应尽可能地对应于在沉积了油灰分之后的适当的适当操作之后所产生的过滤性能。通常，新鲜状态下的含粉末过滤器的过滤效率为85％-99.9％，优选>87％，并且非常特别优选>90％。本领域技术人员知道如何确定过滤效率。
如何实现这种过滤效率的另一个重要因素是沉积在壁流式过滤器中的粉末的量。它不应太高，以便在新鲜状态下不形成过滤器的过量废气背压，但应足够大以实现目标新鲜过滤效率。对于这里设想的壁流式过滤器，应将粉末以1g/l-40g/l，优选1.5g/l-30g/l，并且非常优选2g/l-25g/l的量施加到过滤器上。
根据本发明设想的在根据本发明用热不稳定粉末处理的壁流式过滤器和未经处理的相同过滤器的废气背压方面的比较，应在过滤器已经正确地操作一定时间之后进行，在未处理的相同过滤器中，在同等暴露于微粒废气组分之后，废气背压增加最大10％，优选最大7％，并且特别优选最大5％。在这种情况下，过滤器已经经历了几次过滤器再生，并且所施加的粉末在该时间点不再由于热效应而改变其体积或其表面积。过滤器再生也可在适当的系统中人工模拟。有利地，在10次活性烟尘再生之后确定用于特定比较的废气背压的增加。在每次再生期间，将过滤器暴露于约700℃-800℃的温度下5-10分钟。这应足以允许粉末在壁流式过滤器的孔中最大程度地烧结。这里要评估的测试有利地基于10次过滤器再生，每次持续10分钟，在此期间将过滤器暴露于至少800℃的温度下5分钟。在人工诱导试验的情况下，灰分的量因此必须适当地确定尺寸以确保此类温度特征图。
在一个优选的实施方案中，在施加粉末/气体气溶胶之前，过滤器可能已被催化涂覆。此处，催化涂覆应理解为意指将来自内燃机的有害废气组分转化成有害程度较低的废气组分的能力。此处应特别提及废气组分NOx、CO和HC以及微粒。根据本领域技术人员的要求通过在壁流式过滤器的壁中涂覆催化活性材料来提供该催化活性。因此，术语“涂覆”应理解为意指将催化活性材料施加到壁流式过滤器。涂覆具有实际的催化功能。在这种情况下，通过向壁流式过滤器施加对应的低粘度水性悬浮液(也称为载体涂料)或催化活性组分的溶液来进行涂覆，参见例如根据EP1789190B1。在施加悬浮液/溶液后，使壁流式过滤器干燥并且在适当的情况下在升高的温度下煅烧。经催化涂覆的过滤器优选具有20g/l至200g/l、优选30g/l至150g/l的载量。过滤器的涂覆在壁中的最合适载量取决于其泡孔密度、其壁厚度和孔隙率。在具有例如200cpsi泡孔密度和8密耳壁厚的常见中等多孔过滤器(<60％孔隙率)的情况下，优选的载量为20g/l至50g/l(基于过滤器基材的外部体积)。具有例如300cpsi和8密耳的高度多孔过滤器(>60％孔隙率)具有25g/l至150g/l、特别优选50g/l至100g/l的优选载量。
原则上，本领域的技术人员已知的用于机动车废气领域的所有涂层均适用于本发明。过滤器的催化涂层可优选选自由三元催化剂、SCR催化剂、氮氧化物储存催化剂、氧化催化剂、烟尘点火涂层组成的组。在所考虑的各种催化活性及其解释方面，参考WO2011151711A1中的陈述。特别优选的是，该具有催化活性的涂层具有至少一种金属离子交换的沸石、铈/锆混合氧化物、氧化铝和钯、铑或铂或这些贵金属的组合。
本发明还提供一种废气系统，其包括根据本发明的壁流式过滤器和至少一个用于减少有害废气组分的其他单元，该单元选自由氧化催化剂、三元催化转化器、SCR催化转化器、烃捕集器和氨阻隔催化转化器组成的组。使用这样的废气系统是非常特别优选的，其具有靠近发动机的三元催化转化器和同样靠近发动机设置的、具有三元催化涂层的壁流式过滤器。还优选的是，废气系统在靠近发动机的三元催化转化器的下游具有根据本发明的壁流式过滤器，该壁流式过滤器设有三元催化涂层并且位于车辆的底部。
就本文中讨论的底盘(uf)而言，结合本发明，该底盘涉及车辆中的某一区域，在该区域中，催化剂安装在至少2种催化剂的靠近发动机的第一催化剂末端后0.2m至3.5m，更优选0.5m至2m，并且特别优选0.7m至1.5m的距离处，优选地安装在驾驶室下方(图1)。
在本发明范围内被指定为靠近发动机(cc)是指催化剂被布置在距发动机气缸的废气出口小于120cm，优选小于100cm，并且特别优选小于50cm的距离处。发动机附近的催化剂优选地直接布置在废气歧管与废气道的交汇处之后。
本发明在接下来的实施例中有更详细的解释。
非发明的对比实施例VGPF1：
将用氧化镧稳定的氧化铝与第一储氧组分和第二储氧组分悬浮在水中，该第一储氧组分包含40重量％氧化铈、氧化锆、氧化镧和氧化镨，该第二储氧组分包含24重量％氧化铈、氧化锆、氧化镧和氧化钇。两种储氧组分以相等份数使用。氧化铝和储氧组分的重量比为30:70。随后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的壁流式过滤器基材，将涂层引入到100％基材长度内多孔过滤器壁中。该过滤器的总负载量为75g/l；总贵金属负载量为1.986g/l，其中钯与铑的比率为5:1。将由此获得的涂覆过滤器干燥，然后煅烧。下文将其称为VGPF1。
根据本发明的对比实施例GPF1：
将用氧化镧稳定的氧化铝与第一储氧组分和第二储氧组分悬浮在水中，该第一储氧组分包含40重量％氧化铈、氧化锆、氧化镧和氧化镨，该第二储氧组分包含24重量％氧化铈、氧化锆、氧化镧和氧化钇。两种储氧组分以相等份数使用。氧化铝和储氧组分的重量比为30:70。随后在恒定搅拌下将由此获得的悬浮液与硝酸钯溶液和硝酸铑溶液混合。将所得的涂层悬浮液直接用于涂覆可商购获得的壁流式过滤器基材，将涂层引入到100％基材长度内多孔过滤器壁中。该过滤器的总负载量为75g/l；总贵金属负载量为1.986g/l，其中钯与铑的比率为5:1。将由此获得的涂覆过滤器干燥，然后煅烧。然后用其中7g/l氧化铝沉积在过滤器上的气溶胶(粉末/气体混合物)涂覆该过滤器。以下将该过滤器称为GPF1。
随后，对VGPF1和GPF1的过滤效率和背压性能的物理属性进行表征。首先，在600m3/h的流速下测量两个过滤器在冷气测试台上的背压。过滤器VGPF1具有36.4mbar的压降，而根据本发明的过滤器GPF1具有对应的更高的42mbar的背压。这种差异相当于与VGPF1相比GPF1的背压增加15％，这是由于氧化铝的沉积。随后，在发动机测试台上检查两个过滤器的过滤性能。为此，将过滤器安装在废气道中靠近发动机的位置，在常规的三元催化转化器的下游，并且以所谓的WLTP循环在两个微粒计数器之间进行测量。过滤器VGPF1显示出60％的过滤效率，而根据本发明的过滤器由于过滤效率增加涂层而具有76％的过滤效率。
在测试的剩余部分中，将过滤器GPF1在1100℃大气环境下退火10h，然后再次测量。这显示在冷气测试台上暴露温度之后，在与之前相同的体积流速下，过滤器仅具有37.1mbar的背压。这相当于与VGPF1相比仅2％的背压增加。尽管过滤器的背压在温度处理后降低，但过滤器仍具有不变的高过滤性能。该方法因此理想地适于提供这样的过滤器，其具有初始增加的过滤性能并且在连续操作中保持该性能，同时在操作期间由于过滤效率材料的烧结而具有不断降低的背压。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于净化汽油发动机废气的壁流式微粒过滤器，
其特征在于，
所述过滤器在其输入表面上和/或在其输入表面中含有热不稳定粉末，所述热不稳定粉末在新鲜状态下增加所述过滤器的过滤效率，并且其表面积或体积在所述过滤器的适当操作期间以一定方式减小，这种方式使得与未用所述热不稳定粉末处理的过滤器相比，在同等暴露于微粒废气组分之后记录到最大10％的废气背压的增加，其中正确的操作相当于10次活性过滤器再生，每次持续10分钟，在此期间所述过滤器暴露于至少800℃的温度下5分钟。
2.根据权利要求1所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
所述热不稳定粉末在1000℃的烤箱中老化6小时后显示表面积减少15％-50％。
3.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、二氧化钛或者其混合物或混合氧化物(固溶体)组成的组的未掺杂金属氧化物用作所述热不稳定粉末。
4.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
新鲜状态下含粉末过滤器的过滤效率为85％-99.9％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
将所述粉末以1g/l-40g/l的量施加到所述过滤器上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
在10次活性烟尘再生后确定用于所指比较的废气背压的增加。
7.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
所述过滤器在暴露于所述热不稳定粉末之前被催化涂覆。
8.废气系统，所述废气系统包括根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器和至少一个用于减少有害废气组分的其他单元，所述单元选自由氧化催化剂、三元催化转化器、SCR催化转化器、烃捕集器和氨阻隔催化转化器组成的组。
9.根据权利要求8所述的废气系统，
其特征在于，
所述系统具有靠近所述发动机的三元催化转化器和根据权利要求1-7中任一项所述的壁流式过滤器，所述壁流式过滤器位于车辆的底部并且设有三元催化涂层。
Claims (8)
1.用于净化汽油发动机废气的壁流式微粒过滤器，
其特征在于，
所述过滤器在其输入表面上和/或在其输入表面中含有热不稳定粉末，所述热不稳定粉末在新鲜状态下增加所述过滤器的过滤效率，并且其表面积或体积在所述过滤器的适当操作期间以一定方式减小，这种方式使得与未用所述热不稳定粉末处理的过滤器相比，在同等暴露于微粒废气组分之后记录到最大10％的废气背压的增加。
2.根据权利要求1所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
所述热不稳定粉末在1000℃的烤箱中老化6小时后显示表面积减少15％-50％。
3.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
选自由氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氧化锆、二氧化钛或者其混合物或混合氧化物(固溶体)组成的组的未掺杂金属氧化物用作所述热不稳定粉末。
4.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
新鲜状态下含粉末过滤器的过滤效率为85％-99.9％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
将所述粉末以1g/l-40g/l的量施加到所述过滤器上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
在10次活性烟尘再生后确定用于所指比较的废气背压的增加。
7.根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器，
其特征在于，
所述过滤器在暴露于所述热不稳定粉末之前被催化涂覆。
8.废气系统，所述废气系统包括根据前述权利要求中任一项所述的壁流式过滤器和至少一个用于减少有害废气组分的其他单元，所述单元选自由氧化催化剂、三元催化转化器、SCR催化转化器、烃捕集器和氨阻隔催化转化器组成的组。根据权利要求8所述的废气系统，其特征在于，
所述系统具有靠近所述发动机的三元催化转化器和根据权利要求1-7中任一项所述的壁流式过滤器，所述壁流式过滤器位于车辆的底部并且设有三元催化涂层。
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