DE102016123228A1 - Verfahren zum Herstellen eines katalytischen Partikelfilters - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters (1) kann aufweisen: Vorbereiten (S100) eines blanken Partikelfilters, Einleiten (S110) einer ersten Katalysatorschlämme (52) in den zumindest einen Einlasskanal (10) oder den zumindest einen Auslasskanal (20), Abführen (S120) eines Teils der ersten Katalysatorschlämme (52) durch Einblasen von Gas in den zumindest einen Auslasskanal (20) oder den zumindest einen Einlasskanal (10) oder durch Saugen des Gases aus dem zumindest einen Einlasskanal (10) oder dem zumindest einen Auslasskanal (20), Einleiten (S130) einer zweiten Katalysatorschlämme (54) in den zumindest einen Auslasskanal (20) oder den zumindest einen Einlasskanal (10), Abführen (S140) eines Teils der zweiten Katalysatorschlämme (54) durch Einblasen von Gas in den zumindest einen Einlasskanal (10) oder den zumindest einen Auslasskanal (20) oder durch Saugen des Gases aus dem zumindest einen Auslasskanal (20) oder dem zumindest einen Einlasskanal (10), und Trocken/Kalzinieren (S150) des Partikelfilters, von welchem der Teil der ersten Katalysatorschlämme (52) und der Teil der zweiten Katalysatorschlämme (54) abgeführt worden sind.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0094296 , eingereicht am 25. Juli 2016, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters (z.B. eines Partikelfilters (bspw. eines Feinstaub-Partikelfilters), welcher mit einem Katalysator beschichtet ist). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters, welcher aufweist: zumindest eine poröse Wand, die eine Grenze zwischen zumindest einem Einlasskanal und zumindest einem Auslasskanal definiert, eine erste Abstützung (z.B. ein Trägerelement, z.B. eine Trägerwand, z.B. zum Stützen/Tragen einer Katalysatorbeschichtung), welche sich innerhalb eines des zumindest einen Einlasskanals befindet, und eine zweite Abstützung (z.B. ein Trägerelement, z.B. eine Trägerwand, z.B. zum Stützen/Tragen einer Katalysatorbeschichtung), welche sich innerhalb eines des zumindest einen Auslasskanals befindet, wobei das Verfahren ein effektives Beschichten eines Katalysators auf die zumindest eine Wand und auf die erste und die zweite Abstützung betrifft.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Ein Abgas von einem Verbrennungsmotor, wie beispielsweise einem Dieselmotor, oder von einer Vielzahl von Verbrennungsvorrichtungen enthält Partikel (PM). Solche PM können eine Umweltverschmutzung verursachen, wenn sie in die Atmosphäre emittiert werden. Aus diesem Grund sind Abgassysteme mit einem Partikelfilter zum Einfangen der PM ausgestattet.
  • Der Partikelfilter kann abhängig von einer Fluidströmung als ein Durchflusspartikelfilter oder ein Wand(durch)flusspartikelfilter konfiguriert sein.
  • Beim Durchflusspartikelfilter strömt ein Fluid, welches in einen Kanal einströmt, nur innerhalb des Kanals, ohne sich in einen anderen Kanal zu bewegen. Dies hilft beim Minimieren eines Anstiegs eines Gegendrucks, aber bedarf eines Mittels zum Einfangen von Partikel im Fluid und kann in einer geringen Filterleistungsfähigkeit resultieren.
  • Beim Wandflusspartikelfilter strömt ein Fluid in einen Kanal ein und bewegt sich in einen benachbarten Kanal und wird dann aus dem Partikelfilter durch den benachbarten Kanal ausgegeben. Das heißt, ein Fluid, welches in einen Einlasskanal strömt, bewegt sich durch eine poröse Wand zu einem Auslasskanal und wird dann durch den Auslasskanal aus dem Partikelfilter ausgegeben. Wenn ein Fluid durch die poröse Wand hindurch tritt, werden Partikel im Fluid eingefangen, ohne dass diese durch die poröse Wand hindurchtreten. Der Wandflusspartikelfilter ist beim Entfernen der Partikel effektiv, obwohl er einen Gegendruck (z.B. Abgasgegendruck) in einem gewissen Maß steigern kann. Deshalb werden hauptsächlich Wandflusspartikelfilter verwendet.
  • Ein Fahrzeug ist mit zumindest einer katalytischen Umwandlungsvorrichtung zusammen mit einem Partikelfilter ausgestattet. Die katalytische Umwandlungsvorrichtung ist gestaltet, um Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) und Stickoxide (NOx) zu entfernen.
  • Die katalytische Umwandlungsvorrichtung kann vom Partikelfilter physisch separiert sein, oder kann mit dem Partikelfilter kombiniert sein durch Beschichten eines Katalysators im (z.B. auf den) Partikelfilter. Der Partikelfilter, welcher mit einem Katalysator beschichtet ist, kann als ein katalytischer Partikelfilter (CPF) bezeichnet sein.
  • Beim CPF wird der Katalysator auf die poröse Wand beschichtet, welche den Einlasskanal und den Auslasskanal voneinander trennt, und tritt das Fluid durch die poröse Wand hindurch und kontaktiert die Katalysatorbeschichtung. Es besteht eine Druckdifferenz zwischen dem Einlasskanal und dem Auslasskanal, welche durch die poröse Wand separiert sind. Dies erlaubt es dem Fluid, schnell durch die poröse Wand hindurchzutreten. Dementsprechend ist eine Kontaktzeit zwischen dem Katalysator und dem Fluid kurz, was eine effizient ablaufende Katalysatorreaktion erschwert.
  • Ebenfalls führt eine dicke Katalysatorbeschichtung auf der porösen Wand dazu, dass der Katalysator die Mikroporen der Wand blockiert, und dies kann das Strömen des Fluids vom Einlasskanal zum Auslasskanal stören. Dementsprechend steigt der Gegendruck. Um den Anstieg des Gegendrucks zu minimieren, ist ein Katalysator auf die Wände im CPF dünn beschichtet. Deshalb kann eine Menge der Katalysatorbeschichtung im CPF für eine effizient ablaufende Katalysatorreaktion unzureichend sein.
  • Um dieses Problem zu überwinden, kann eine Oberflächenfläche der Wände, welche mit dem Katalysator beschichtet werden soll, gesteigert sein durch Steigern einer Anzahl (Dichte) der Einlasskanäle und der Auslasskanäle (nachfolgend auch gemeinsam als „Zellen“ bezeichnet). Jedoch reduziert das Steigern der Zellendichte in einem beschränkten Raum die Wanddicke (z.B. zwischen den Zellen). Die Reduktion der Wanddicke kann die Filterleistungsfähigkeit verschlechtern. Deshalb sollte die Zellendichte nicht weiter als bis zu einem Dichtelimit gesteigert werden.
  • Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verfahren des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters (z.B. eines Partikelfilters (z.B. eines Feinstaub-Partikelfilters, z.B. eines Dieselpartikelfilters), der mit einem Katalysator beschichtet ist) bereitzustellen, welches die Vorteile hat des Minimierens eines Anstiegs des Gegendrucks und des Steigerns einer Katalysatorbeladung (z.B. einer Katalysatormenge, welche im Partikelfilter vorhanden ist).
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verfahren des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters bereitzustellen, welches die Vorteile hat des Steigerns einer Gesamtkatalysatorbeladung, die im Partikelfilter beschichtet ist, aber des Minimierens einer Katalysatorbeladung, die auf einer porösen Wand beschichtet ist, durch Anordnen einer ersten und einer zweiten Abstützung, auf welcher viel Katalysator beschichtet ist, in Einlass- und Auslasskanälen.
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verfahren des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters bereitzustellen, welches die Vorteile hat des Beschichtens verschiedener Katalysatoren auf Einlass- und Auslasskanäle im katalytischen Partikelfilter, welche(r) eine erste und eine zweite Abstützung aufweisen (aufweist).
  • Ein Verfahren des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: Vorbereiten (z.B. Bereitstellen) eines blanken Partikelfilters (z.B. eines Partikelfilter-Grundkörpers), welcher zumindest einen Einlasskanal, der ein erstes offenes Ende und ein zweites blockiertes Ende haben kann, zumindest einen Auslasskanal, der ein erstes blockiertes Ende und ein zweites offenes Ende haben kann und der abwechselnd zum zumindest einen Einlasskanal positioniert ist, zumindest eine poröse Wand, welche eine Grenze zwischen den benachbarten Einlass- und Auslasskanälen definiert, zumindest eine erste Abstützung (z.B. ein Trägerelement, z.B. eine Trägerwand, z.B. zum Stützen/Tragen einer Katalysatorbeschichtung), die sich innerhalb (z.B. zumindest) eines des zumindest einen Einlasskanals befindet, und zumindest eine zweite Abstützung (z.B. ein Trägerelement, z.B. eine Trägerwand, z.B. zum Stützen/Tragen einer Katalysatorbeschichtung) aufweist, die sich innerhalb (z.B. zumindest) eines des zumindest einen Auslasskanals befindet, Einleiten (z.B. Einspritzen) einer ersten Katalysatorschlämme (z.B. einer ersten Suspension, welche z.B. einen ersten Katalysator (bspw. Katalysatorfeststoffpartikel) enthält) in den zumindest einen Einlasskanal oder in den zumindest einen Auslasskanal, Abführen/Ausgeben eines Teils der ersten Katalysatorschlämme durch Einblasen von Gas in den zumindest einen Auslasskanal oder in den zumindest einen Einlasskanal oder Saugen des Gases aus dem zumindest einen Einlasskanal oder dem zumindest einen Auslasskanal, Einleiten (z.B. Einspritzen) einer zweiten Katalysatorschlämme (z.B. einer zweiten Suspension, welche einen z.B. zweiten Katalysator (bspw. Katalysatorfeststoffpartikel) enthält) in den zumindest einen Auslasskanal oder den zumindest einen Einlasskanal, Abführen/Ausgeben eines Teils der zweiten Katalysatorschlämme durch Einblasen von Gas in den zumindest einen Einlasskanal oder den zumindest einen Auslasskanal oder Saugen des Gases aus dem zumindest einen Auslasskanal oder dem zumindest einen Einlasskanal, und Trocknen/Kalzinieren des Partikelfilters, aus welchem der Teil der ersten Katalysatorschlämme und der Teil der zweiten Katalysatorschlämme ausgegeben/abgeführt werden (z.B. worden sind).
  • Beispielsweise können sich der zumindest eine Einlasskanal, der zumindest eine Auslasskanal, die zumindest eine poröse Wand und die zumindest eine erste und eine zweite Abstützung in der gleichen Richtung erstrecken.
  • Die erste Katalysatorschlämme kann beispielsweise auf eine(r) Innenseitenfläche des zumindest einen Einlasskanals und die (der) zumindest eine erste (einen ersten) Abstützung oder auf eine(r) Innenseitenfläche des zumindest einen Auslasskanals und die (der) zumindest eine zweite (einen weiten) Abstützung beschichtet sein, und die zweite Katalysatorschlämme kann auf die (der) Innenseitenfläche des zumindest einen Auslasskanals und die (der) zumindest eine zweite (einen zweiten) Abstützung oder die (der) Innenseitenfläche des zumindest einen Einlasskanals und die (der) zumindest eine erste (einen ersten) Abstützung beschichtet sein.
  • Beispielsweise kann beim Ausgeben/Abführen eines Teils der ersten Katalysatorschlämme eine Menge der ersten Katalysatorschlämme, welche von der Innenseitenfläche des zumindest einen Einlasskanals oder des zumindest einen Auslasskanals entfernt wird, größer sein als die der ersten Katalysatorschlämme, welche von der ersten Abstützung oder der zweiten Abstützung entfernt wird.
  • Zum Beispiel kann beim Ausgeben/Abführen eines Teils der zweiten Katalysatorschlämme eine Menge der zweiten Katalysatorschlämme, welche von der Innenseitenfläche des zumindest einen Auslasskanals oder des zumindest einen Einlasskanals entfernt wird, größer sein als die der zweiten Katalysatorschlämme, welche von der zweiten Abstützung oder der ersten Abstützung entfernt wird.
  • Beispielsweise kann eine Menge des Katalysators, welche auf die Innenseitenfläche der Einlasskanäle beschichtet ist, gesteuert werden durch Einstellen eines Drucks des Gases, welches in die Auslasskanäle eingeblasen wird oder welches aus den Einlasskanälen gesaugt wird.
  • Zum Beispiel kann eine Menge des Katalysators, welche auf die Innenseitenfläche der Auslasskanäle beschichtet ist, gesteuert werden durch Einstellen eines Drucks des Gases, welches in die Einlasskanäle eingeblasen wird oder welches aus den Auslasskanälen gesaugt wird.
  • Gemäß einem Aspekt können beispielsweise die erste und die zweite Abstützung ein Material aufweisen, welches das gleiche ist wie das der porösen Wände.
  • Gemäß einem anderen Aspekt können zum Beispiel die erste und die zweite Abstützung ein gleiches Material aufweisen, welches von einem Material der porösen Wände verschieden ist.
  • Beispielsweise kann die Viskosität der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme größer als oder gleich 31 Zellen/cm2 (z.B. 200 cpsi (engl.: „cells per square inch“; z.B. dt.: Zellen pro Quadratzoll)) sein (bspw. können die erste und die zweite Katalysatorschlämme eine Viskosität haben, welche geeignet ist, um einen katalytischen Partikelfilter mit einer Zellendichte von 31 Zellen/cm2 (oder mehr) zu beschichten).
  • Zum Beispiel kann die Viskosität der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme gesteuert werden gemäß dem Gehalt an Feststoffpartikeln der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme, dem pH (z.B. dem pH-Wert) der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme und der Partikelgröße der Feststoffpartikel der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme.
  • Beispielsweise kann eine durchschnittliche Partikelgröße der ersten und der zweiten Katalysatorfeststoffpartikel der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme gesteuert werden, um größer zu sein als eine durchschnittliche Porengröße der porösen Wände.
  • Gemäß einem Aspekt können beispielsweise die erste Katalysatorschlämme und die zweite Katalysatorschlämme die gleichen Bestandteile aufweisen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt können beispielsweise die erste Katalysatorschlämme und die zweite Katalysatorschlämme voneinander verschiedene Bestandteile aufweisen.
  • Zum Beispiel kann die erste Katalysatorschlämme eine Mager-NOx-Falle-Katalysatorschlämme (LNT-Schlämme) sein und kann die zweite Katalysatorschlämme eine Selektive-Katalytische-Reduktion-Katalysatorschlämme (SCR-Schlämme) sein.
  • Wie es oben beschrieben ist, kann ein Anstieg des Gegendrucks minimiert werden und kann eine Gesamtkatalysatorbeladung (z.B. eine Katalysatormenge des katalytischen Partikelfilters) gesteigert werden durch Anordnen einer ersten Abstützung innerhalb eines des zumindest einen Einlasskanals, Anordnen einer zweiten Abstützung innerhalb eines des zumindest einen Auslasskanals und Beschichten von viel Katalysator auf die erste (z.B. der ersten) und die zweite (z.B. der zweiten) Abstützung, um die Katalysatorbeladung einer porösen Wand zu reduzieren.
  • Darüber hinaus können eine ausreichende Filterleistungsfähigkeit und Katalysatorleistungsfähigkeit erreicht werden, da eine größere Katalysatorbeladung und eine größere Kontaktfläche (z.B. eine längere Kontaktzeit) zwischen einem Fluid (z.B. Abgas) und dem Katalysator bereitgestellt werden, während die Wandstärke (z.B. unverändert) beibehalten wird.
  • Darüber hinaus kann ein (z.B. Beschichtungs-)Freiheitsgrad von Katalysatoren, welche in einem beschränkten Raum beschichtet werden, gesteigert werden durch Beschichten von verschiedenen Typen von Katalysatoren auf die erste und die zweite Abstützung.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines katalytischen Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Querschnittansicht (z.B. entlang einer Längsrichtung) des katalytischen Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine Vorderansicht, welche einige der Einlass- und Auslasskanäle im katalytischen Partikelfilter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm, welches eine Stickoxidreduktion (z.B. eine Reduzierung eines Stickoxidanteils im Abgas) aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung bei einem Wandflusspartikelfilter zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm, welches eine Stickoxidreduktion (z.B. eine Reduzierung eines Stickoxidanteils im Abgas) aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung bei einem Durchflussträger (z.B. einem Durchflusspartikelfilter) zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, welches einen Gegendruck aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung bei einem Wandflusspartikelfilter zeigt.
  • 7 ist ein Diagramm, welches einen Gegendruck aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung bei einem Durchflussmedium (z.B. einem Durchflusspartikelfilter) zeigt.
  • 8 ist ein Diagramm, welches einen Gegendruck aufgetragen über eine Zellendichte in einem Durchflussmedium (z.B. einem Durchflusspartikelfilter) zeigt.
  • 9 ist ein Diagramm, welches einen Gegendruck aufgetragen über eine Zellendichte in einem Wandflusspartikelfilter zeigt.
  • 10 ist eine schematische Darstellung, welche nacheinander ein Verfahren (z.B. dessen Schritte) des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 11 ist ein Diagramm, welches eine Katalysatorbeladung auf porösen Wänden gemäß einer Viskosität einer Katalysatorschlämme zeigt.
  • 12 ist ein Diagramm, welches eine Katalysatorbeladung auf porösen Wänden gemäß einer durchschnittlichen Partikelgröße von Feststoffpartikel einer Katalysatorschlämme zeigt.
  • Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
  • Durchgehend in den zahlreichen Figuren der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen in den Figuren die gleichen oder wesensgleichen Teile der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Ein katalytischer Partikelfilter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eingerichtet zur Verwendung in einer Vielzahl von Vorrichtungen, wie beispielsweise Fahrzeugen, welche Energie erhalten durch Verbrennen von fossilen Kraftstoffen und Gase in die Atmosphäre emittieren, die beim Verbrennungsprozess erzeugt werden. Obwohl diese Beschreibung ein Beispiel eines katalytischen Partikelfilters zeigt, der zur Verwendung in einem Fahrzeug eingerichtet ist, sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf dieses Beispiel beschränkt angesehen werden.
  • Das Fahrzeug ist mit einem Verbrennungsmotor zum Erzeugen von Leistung bereitgestellt. Der Verbrennungsmotor wandelt chemische Energie in mechanische Energie durch Verbrennen eines Kraftstoff-Luft-Gemischs um. Der Verbrennungsmotor ist mit einem Einlasskrümmer verbunden, um Luft in eine Brennkammer einzulassen (z.B. einzusaugen), und ist mit einem Auslasskrümmer verbunden, in welchem ein Abgas gesammelt und ausgegeben wird, welches während der Verbrennung erzeugt wird. Injektoren sind an der Brennkammer oder am Einlasskrümmer angebracht, um Kraftstoff in die Brennkammer oder den Einlasskrümmer einzuspritzen.
  • Das Abgas, welches vom Verbrennungsmotor produziert wird, wird aus dem Fahrzeug mittels eines Abgassystems ausgegeben. Das Abgassystem kann ein Abgasrohr und eine Abgasrückführungsvorrichtung (AGR-Vorrichtung) aufweisen.
  • Das Abgasrohr ist mit dem Abgaskrümmer verbunden, um das Abgas aus dem Fahrzeug auszugeben.
  • Die Abgasrückführungsvorrichtung ist am Abgasrohr angeordnet, und das Abgas, welches vom Verbrennungsmotor ausgegeben wird, tritt durch die Abgasrückführungsvorrichtung hindurch. Ebenfalls ist die Abgasrückführungsvorrichtung mit dem Einlasskrümmer verbunden und vermischt etwas von dem Abgas mit Luft (z.B. Einlassluft), um die Verbrennungstemperatur zu steuern. Die Verbrennungstemperatur kann gesteuert werden durch Steuern eines Ein-/Aus-Zustands (z.B. eines Offen-/Geschlossen-Zustands) eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils) in der Abgasrückführungsvorrichtung. Das heißt, die Menge des Abgases, welche dem Einlasskrümmer zugeführt wird, wird eingestellt durch Steuern des Ein-/Aus-Zustands des AGR-Ventils.
  • Das Abgassystem kann weiter einen Partikelfilter aufweisen, welcher am (z.B. im) Abgasrohr angebracht ist und Partikel (z.B. Feinstaub, z.B. Dieselrußpartikel) im Abgas einfängt. Der Partikelfilter kann ein katalytischer Partikelfilter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sein, welcher schädliche Substanzen sowie Partikel im Abgas entfernt.
  • Nachfolgend ist ein katalytischer Partikelfilter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Die 1 ist eine perspektivische Ansicht eines katalytischen Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die 2 ist eine Querschnittansicht des katalytischen Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die 3 ist eine Vorderansicht, welche einige der Einlass- und Auslasskanäle im katalytischen Partikelfilter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie es in der 1 gezeigt ist, weist ein katalytischer Partikelfilter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Gehäuses auf: zumindest einen Einlasskanal 10 und zumindest einen Auslasskanal 20. Der zumindest eine Einlasskanal 10 und der zumindest eine Auslasskanal 20 sind voneinander durch Wände 30 separiert. Darüber hinaus befindet sich zumindest eine erste Abstützung 40 innerhalb eines des zumindest einen Einlasskanals 10 und befindet sich zumindest eine zweite Abstützung 40’ innerhalb eines des zumindest einen Auslasskanals 20.
  • In dieser Beschreibung können der Einlasskanal 10 und der Auslasskanal 20 gemeinsam als „Zellen“ bezeichnet sein (bspw. beziehen sich die Zellen auf einen Querschnitt des Partikelfilters, d.h. einen Schnitt quer zur Abgasströmungsrichtung). Obwohl in dieser Beschreibung das Gehäuse eine Zylindergestalt hat und die Zellen eine Rechteckgestalt haben, sind das Gehäuse die Zellen nicht auf solche Gestalten beschränkt. Obwohl sich in dieser Beschreibung die erste Abstützung 40 innerhalb des Einlasskanals 10 befindet und sich die zweite Abstützung 40’ innerhalb des Auslasskanals 20 befindet, sind die erste Abstützung 40 und die zweite Abstützung 40’ nicht auf solche Orte beschränkt. Das heißt, die zweite Abstützung 40’ kann sich innerhalb des Einlasskanals 10 befinden und die erste Abstützung 40 kann sich innerhalb des Auslasskanals 20 befinden. Zur Erleichterung der Beschreibung ist nachfolgend ausgeführt, dass sich die erste Abstützung 40 innerhalb des Einlasskanals 10 und die zweite Abstützung 40’ innerhalb des Auslasskanals 20 befindet.
  • Bezugnehmend auf die 2 und 3 erstreckt sich der Einlasskanal 10 entlang der Strömung(srichtung) des Abgases. Das vordere Ende des Einlasskanals ist offen, sodass Abgas durch den Einlasskanal 10 in den Partikelfilter 1 eingelassen wird. Das hintere Ende des Einlasskanals 10 ist durch eine erste Abdeckung (z.B. ein Stopfen) 12 blockiert. Deshalb strömt das Abgas im Partikelfilter 1 nicht durch den Einlasskanal 10 aus dem Partikelfilter 1 heraus.
  • Der Auslasskanal 20 erstreckt sich entlang der Strömung(srichtung) des Abgases und kann parallel zum Einlasskanal 10 platziert sein. Es befindet sich zumindest ein Einlasskanal 10 in der Nähe des Auslasskanals 20 (z.B. ist zumindest ein Einlasskanal 10 zu einem Auslasskanal 20 benachbart).
  • Wenn beispielsweise die Zellen eine Rechteckgestalt haben, ist jeder Auslasskanal 20 an vier Seiten (z.B. im Querschnitt zur Abgasströmungsrichtung betrachtet) von Wänden 30 umgeben. Zumindest eine der vier Seiten befindet sich zwischen dem Auslasskanal 20 und einem benachbarten Einlasskanal 10. Wenn die Zellen eine Rechteckgestalt haben, kann jeder Auslasskanal 20 von vier benachbarten Einlasskanäle 10 umgeben sein und kann jeder Einlasskanal 10 von vier benachbarten Auslasskanälen 20 umgeben sein, jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt.
  • Da das vordere Ende des Auslasskanals 20 durch eine zweite Abdeckung (z.B. Stopfen) 22 blockiert ist, strömt das Abgas nicht durch den Auslasskanal 20 in den Partikelfilter 1 hinein. Das hintere Ende des Auslasskanals 20 ist offen, sodass das Abgas im Partikelfilter 1 durch den Auslasskanal 20 aus dem Partikelfilter 1 ausströmt.
  • Die Wand 30 ist zwischen benachbarten Einlass- und Auslasskanälen 10, 20 platziert, um eine Grenze (welche z.B. für ein Fluid durchlässig ist, z.B. jedoch für Partikel/Feststoffe (z.B. zumindest im Wesentlichen) nicht durchlässig ist) dazwischen zu definieren. Die Wand 30 kann eine poröse Wand 30 mit zumindest einer Mikropore darin sein. Die poröse Wand 30 erlaubt es den benachbarten Einlass- und Auslasskanälen 10, 20, miteinander in Fluidkommunikation zu stehen. Deshalb kann sich das Abgas, welches in den Einlasskanal 10 eingegeben wird, durch die poröse Wand 30 zum (z.B. in den) Auslasskanal 20 bewegen. Darüber hinaus bedingt die poröse Wand 30, dass keine Partikel im Abgas dort hindurchtreten. Wenn sich das Abgas vom Einlasskanal 10 durch die poröse Wand 30 zum Auslasskanal 20 bewegt, werden die Partikel im Abgas durch die poröse Wand 30 gefiltert (z.B. am Übertritt in den Auslasskanal gehindert). Die poröse Wand 30 kann z.B. aus Aluminiumtitanat, Kordierit, Siliziumkarbid, etc. gemacht sein.
  • Ein erster Katalysator 50 kann auf die porösen Wänden 30 beschichtet sein, welche eine Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bilden.
  • Der erste Katalysator 50, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, die die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bilden, ist nicht auf irgendwelche besonderen beschränkt. Mit anderen Worten können die porösen Wände 30, die die Innenseitenfläche des Innenkanals 10 bilden, mit einer Vielzahl von ersten Katalysatoren 50 beschichtet sein, welche abhängig von der Gestaltungsintention aufweisen können: einen Mager-NOx-Falle-Katalysator (LNT-Katalysator), einen Drei-Wege-Katalysator, einen Oxidationskatalysator, einen Kohlenwasserstofffallenkatalysator, einen Selektive-Katalytische-Reduktion-Katalysator (SCR-Katalysator), etc.
  • Ein zweiter Katalysator 50’ kann auf die porösen Wände 30 beschichtet sein, welche eine Innenseitenfläche des Auslasskanals 20 bilden. Der zweite Katalysator 50’, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, die die Innenseitenfläche des Auslasskanals 20 bilden, ist nicht auf irgendwelche besonderen beschränkt. Mit anderen Worten können die porösen Wände 30, welche die Innenseitenfläche des Auslasskanals 20 bilden, beschichtet sein mit einer Vielzahl von zweiten Katalysatoren 50’, welche abhängig von der Gestaltungsintention aufweisen können: einen Mager-NOx-Falle-Katalysator (LNT-Katalysator), einen Drei-Wege-Katalysator, einen Oxidationskatalysator, einen Kohlenwasserstofffallenkatalysator, einen Selektive-Katalytische-Reduktion-Katalysator (SCR-Katalysator), etc. Darüber hinaus kann der zweite Katalysator 50’ der gleiche sein oder ein anderer sein wie der erste Katalysator 50. Beispielsweise kann der erste Katalysator 50 der LNT-Katalysator sein und kann der zweite Katalysator 50’ der SCR-Katalysator sein, jedoch sind der erste und der zweite Katalysator 50, 50’ nicht auf solche Katalysatoren beschränkt.
  • Die zumindest eine erste Abstützung 40 kann sich innerhalb eines des zumindest einen Einlasskanals 10 befinden, und die zumindest eine zweite Abstützung 40’ kann sich innerhalb eines des zumindest einen Auslasskanals 20 befinden. Es ist in den 1 bis 3 gezeigt, dass sich die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ parallel in einer Richtung erstrecken, in welcher sich der Einlasskanal 10 und/oder der Auslasskanal 20 erstreckt, aber die Erstreckungsrichtung der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’ ist nicht auf solche beschränkt. Das heißt, die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ können sich senkrecht oder schräg zur Richtung erstrecken, in welcher sich der Einlasskanal 10 und/oder der Auslasskanal 20 erstreckt. In dem Fall, dass sich die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ senkrecht oder schräg zur Richtung erstrecken, in welcher sich der Einlasskanal 10 und/oder der Auslasskanal 20 erstreckt, kann zumindest eines der zwei Enden der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’ nicht in Kontakt mit der porösen Wand 30 sein, welche die Zellen voneinander separiert. In dem Fall, dass sich die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ parallel zur Richtung erstrecken, in welcher sich der Einlasskanal 10 und/oder der Auslasskanal 20 erstreckt, kann sich die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ über die Gesamtlänge des Kanals 10 oder 20 oder über einen Teil der Länge des Kanals 10 oder 20 erstrecken.
  • Die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ sind mit Katalysatoren beschichtet. Die Katalysatoren, welche auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ beschichtet sind, sind nicht auf irgendwelche besonderen beschränkt. Mit anderen Worten können die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ mit einer Vielzahl von Katalysatoren 40 beschichtet sein, welche abhängig von der Gestaltungsintention aufweisen können: einen Mager-NOx-Falle-Katalysator (LNT-Katalysator), einen Drei-Wege-Katalysator, einen Oxidationskatalysator, einen Kohlenwasserstofffallenkatalysator, einen Selektive-Katalytische-Reduktion-Katalysator (SCR-Katalysator), etc. Darüber hinaus können die Katalysatoren, welche auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ beschichtet sind, die gleichen oder voneinander verschieden sein. Darüber hinaus kann der Katalysator, welcher auf die erste Abstützung 40 beschichtet ist, der gleiche oder ein anderer sein wie der erste Katalysator 50, und kann der Katalysator, welcher auf die zweite Abstützung 40’ beschichtet ist, der gleiche oder ein anderer sein wie der zweite Katalysator 50’. Darüber hinaus kann der erste Katalysator 50 auf die erste Abstützung 40 beschichtet sein und kann der zweite Katalysator 50’ auf die zweite Abstützung 40’ beschichtet sein. Wie es oben beschrieben ist, kann der erste Katalysator 50 der gleiche oder ein anderer sein wie der zweite Katalysator 50’. Beispielsweise kann der erste Katalysator 50, welcher auf die erste Abstützung 40 beschichtet ist, der LNT-Katalysator sein, und kann der zweite Katalysator 50’, welcher auf die zweite Abstützung 40’ beschichtet ist, der SCR-Katalysator sein. Jedoch sind der erste und der zweite Katalysator 50, 50’ auf diese nicht beschränkt. Darüber hinaus können verschiedene Typen von Katalysatoren auf beiden Flächen einer jeden (z.B. der ersten und der zweiten) Abstützung 40, 40’ beschichtet sein.
  • Die erste und die zweite Abstützung 40 sind bereitgestellt, um die Katalysatoren 50, 50’ an Ort und Stelle zu halten (z.B. die Katalysatoren zu tragen), anstatt als Filter zu dienen. Deshalb sind die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ nicht notwendigerweise aus einem porösen Material gemacht. Das heißt, die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ können aus dem gleichen Material wie die poröse Wand 30 oder aus einem anderen Material gemacht sein. In dem Fall, dass die erste Abstützung und die zweite Abstützung 40, 40’ aus dem porösen Material gemacht sind, bewegt sich das Abgas hauptsächlich entlang der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’ und den Wänden 30, ohne durch die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ hindurchzutreten, da es nur einen geringen Druckunterschied zwischen den Teilen der Kanäle 10 oder 20 gibt, die durch die erste oder die zweite Abstützung 40, 40’ voneinander separiert sind (z.B. ist sowohl der Einlasskanal wie auch der Auslasskanal durch die zugehörige Abstützung in zwei Teile separiert, zwischen denen (z.B. im Wesentlichen) keine Druckdifferenz vorliegt). Ebenfalls müssen die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ nicht dick sein, da es nicht erforderlich ist, dass sie als Filter dienen. Das heißt, die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ können dünner sein als die Wand 30, was einen Anstieg des Gegendrucks minimiert. Wenn die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ aus dem porösen Material gemacht sind, sind die Katalysatoren 50, 50’ auf Flächen der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’ und die Mikroporen (z.B. die Mikroporen-Oberfläche) in der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40 beschichtet. Im Gegensatz dazu, wenn die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ aus dem nicht-porösen Material gemacht sind, sind die Katalysatoren 50, 50’ auf die Flächen der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’ beschichtet.
  • Wie vorhergehend beschriebenen können der erste und der zweite Katalysator 50, 50’ auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ und die porösen Wände 30 beschichtet sein. In diesem Fall können Mengen des ersten und des zweiten Katalysators 50, 50’, welche auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ beschichtet sind, größer sein als die, welche auf die porösen Wände 30 beschichtet ist. Der erste und der zweite Katalysator 50, 50’ können dünn auf die porösen Wände 30 beschichtet sein, da die porösen Wände 30 als Filter dienen. Im Gegensatz dazu können der erste und der zweite Katalysator 50, 50’ dick auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ beschichtet sein, da es bei der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’ nicht erforderlich ist, dass sie als Filter dienen. Dementsprechend kann die Menge der Katalysatorbeschichtung (z.B. der Katalysatorbeladung) im Partikelfilter 1 gesteigert sein. Hier bezeichnet die Menge des Katalysators die Menge der Katalysatorbeladung pro Längen- oder Flächeneinheit.
  • Ein Betrieb des katalytischen Partikelfilters gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend beschrieben.
  • Die 4 ist ein Diagramm, welches eine Stickoxidreduktion aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung in einem Wandflusspartikelfilter zeigt, und die 5 ist ein Diagramm, welches die Stickoxidreduktion aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung in einem Durchflussträger (z.B. einem Katalysator-Trägerkörper; z.B. ist der Durchflussträger gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet) zeigt.
  • Die 4 und 5 zeigen Messdaten, die erhalten werden durch Betreiben des gleichen Verbrennungsmotors im gleichen Modus. Der Partikelfilter, welcher im Test verwendet wird, hat die gleiche Querschnittsfläche, das gleiche Volumen und die gleiche Katalysatorbeschichtungsmenge wie der Träger, welcher im Test verwendet wird, und die Anzahl von Zellen im Partikelfilter ist verschieden von der Anzahl der Zellen im Träger. Die Wände des Partikelfilters können nicht dünn gemacht werden, da es erforderlich ist, dass sie als Filter fungieren, was in einer geringen Anzahl von Zellen resultiert. Im Gegensatz dazu können die Wände im Träger dünn gemacht werden, da es bei diesen nicht erforderlich ist, als Filter zu fungieren, was in einer größeren Anzahl von Zellen resultiert. Eine Zellendichte des Partikelfilters, welcher im Test verwendet wird, ist 46,5 Zellen/cm2 (z.B. 300 cpsi (Zellen pro Quadratzoll)) und eine Wanddicke ist 304,8 µm (z.B.12 mil, wobei z.B.1 mil = 254 µm (1/1000 Zoll)), und die Zellendichte des Trägers, welcher im Test verwendet wird, ist 62 Zellen/cm2 (z.B. 400 cpsi) und die Wanddicke ist 76,2 µm (z.B. 3 mil).
  • Bezugnehmend auf die 4 und 5 ist die Stickoxidreduktion beim Partikelfilter 5 bis 15 % geringer als die Stickoxidreduktion beim Träger, unter der Bedingung, dass die gleiche Menge von Katalysatorbeschichtung verwendet wird. Darüber hinaus, umso größer die Menge der Katalysatorbeschichtung auf (z.B. in) dem Partikelfilter oder dem Träger ist, desto größer ist der Unterschied bei der Stickoxidreduktion. Wenn die Anzahl der Zellen steigt, die im gleichen (z.B. gleichbleibenden) Volumen bereitgestellt sind, steigt die Kontaktfläche (Kontaktzeit) zwischen den Wänden und dem Abgas. Dementsprechend, sogar mit der gleichen Menge von Katalysatorbeschichtung, erlaubt der Durchflussträger eine größere Kontaktfläche (längere Kontaktzeit) zwischen dem Katalysator dem Abgas, verglichen mit dem Wandflusspartikelfilter, wodurch die Stickoxidreduktion verbessert ist. Wie vorhergehend beschriebenen spielen die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die gleiche Rolle wie der Durchflussträger. Dementsprechend kann die Stickoxidreduktion verbessert sein durch Beschichten des ersten und des zweiten Katalysators 50, 50’ auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ anstatt auf die Wand 30.
  • Die 6 ist ein Diagramm, welches den Gegendruck aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung beim Wandflusspartikelfilter zeigt, und die 7 ist ein Diagramm, welches den Gegendruck aufgetragen über die Menge der Katalysatorbeschichtung beim Durchflussträger zeigt.
  • Die 6 und 7 zeigen Messdaten, die erhalten werden durch Betreiben des gleichen Verbrennungsmotors im gleichen Modus. Der Partikelfilter, welcher im Test verwendet wird, hat die gleiche Querschnittsfläche, das gleiche Volumen und die gleichen Katalysatorbeschichtung wie der Träger, welcher im Test verwendet wird. Die Zellendichte des Partikelfilters, welcher im Test verwendet wird, ist 46,5 Zellen/cm2 (z.B. 300 cpsi (Zellen pro Quadratzoll)) und eine Wanddicke ist 304,8 µm (z.B.12 mil, wobei z.B.1 mil = 254 µm (1/1000 Zoll)), und die Zellendichte des Trägers, welcher im Test verwendet wird, ist 62 Zellen/cm2 (z.B. 400 cpsi) und die Wanddicke ist 76,2 µm (z.B. 3 mil).
  • Bezugnehmend auf die 6 und 7 geht hervor, dass der Gegendruck, welcher auf den Partikelfilter wirkt, (z.B. in etwa) fünfmal größer ist als der Gegendruck, der auf den Träger wird, unter der Bedingung, dass die gleiche Menge von Katalysatorbeschichtung verwendet wird. Ebenfalls geht hervor, dass der Gegendruck stark steigt, der auf den Partikelfilter wirkt, wenn die Menge der Katalysatorbeschichtung des Partikelfilters steigt, wohingegen der Gegendruck, der auf den Träger wirkt, nur gering steigt, sogar, falls die Menge der Katalysatorbeschichtung auf dem Medium (z.B. dem Träger) steigt. Dementsprechend geht hervor, dass hinsichtlich des Gegendrucks der Durchflussträger mehr Vorteile gegenüber dem Wandflusspartikelfilter hat, wenn die Menge der Katalysatorbeschichtung steigt. Wie vorhergehend beschrieben spielen die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ in dieser beispielhaften Ausführungsform die gleiche Rolle wie der Durchflussträger. Deshalb minimiert das Beschichten des ersten und des zweiten Katalysators 50, 50’ auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ anstatt auf die Wand 30 den Anstieg des Gegendrucks.
  • Die 8 ist ein Diagramm, welches den Gegendruck aufgetragen über die Zellendichte im Durchflussträger zeigt, und die 9 ist ein Diagramm, welches den Gegendruck aufgetragen über die Zellendichte im Wandflusspartikelfilter zeigt.
  • Die X-Achse in der 8 bezeichnet sowohl die Zellendichte wie auch die Wanddicke. Beispielsweise bedeutet 46,5 Zellen/cm2 / 101,6 µm (z.B. 300 cpsi / 4 mil) eine Zellendichte von 46,5 Zellen/cm2 und eine Wanddicke von 101,6 µm. Die 8 zeigt Messdaten, welche erhalten werden durch nur Variieren der Anzahl der Zellen in den Durchflussträgern, welche die gleiche Querschnittsfläche haben. Bezugnehmend auf die 8 geht hervor, dass es nur einen geringen Anstieg des Gegendrucks gibt, sogar, falls die Anzahl der Zellen in den Durchflussträgern gesteigert wird. Wie vorhergehend beschriebenen spielen die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die gleiche Rolle wie der Durchflussträger. Dementsprechend ist es zu erwarten, dass sogar ein Anstieg der Anzahl der ersten und der zweiten Abstützungen 40, 40‘ nur in einem geringen Anstieg des Gegendrucks resultieren wird.
  • In der 9 repräsentiert die punktierte bzw. strichlierte Linie eine Wanddicke von 203,2 µm (z.B. 8 mil), die strich-punktierte Linie eine Wanddicke von 304,8 µm (z.B. 12 mil) und die durchgezogene Linie eine Wanddicke von 330,2 µm (z.B. 13 mil). Die 9 zeigt ein Verhältnis des Gegendrucks relativ zu einem Referenzgegendruck aufgetragen über die Zellendichte, da der Gegendruck stark mit der Zellendichte variiert. Die 9 zeigt Messdaten, die erhalten werden durch nur Variieren der Anzahl der Zellen in den Wandflusspartikelfiltern, welche die gleiche Querschnittsfläche haben. Bezugnehmend auf die 9, steigt beim Wandflusspartikelfilter der Gegendruck, wenn die Anzahl der Zellen steigt. Es geht hervor, dass der Anstieg des Gegendrucks groß ist, insbesondere, falls die Wanddicke groß ist. Da der Partikelfilter (z.B. dessen Wände) als Filter fungiert, ist die Filterleistungsfähigkeit umso besser, je größer die Wanddicke ist. Jedoch, falls die Wanddicke groß ist, ist die Anzahl von Zellen beschränkt und wird ein großer Anstieg des Gegendrucks verursacht.
  • Insgesamt bezugnehmend auf die 4 bis 9, steigt die Stickoxidreduktion an, wenn die Menge der Katalysatorbeschichtung auf (z.B. in) dem Partikelfilter 1 ansteigt. Jedoch verursacht der Anstieg der Menge der Katalysatorbeschichtung auf (z.B. in) dem Partikelfilter einen Anstieg des Gegendrucks. Darüber hinaus ist die Anzahl von Zellen im Wandflusspartikelfilter 1 aufgrund des Gegendrucks und der Wanddicke der Wand 30 beschränkt (welche zum Erreichen einer ausreichenden Filterleistungsfähigkeit erforderlich ist).
  • Andererseits ist in dem Fall des Durchflussträgers der Anstieg des Gegendrucks sogar bei einem Anstieg der Menge der Katalysatorbeschichtung gering, und es besteht keine Notwendigkeit, um die ausreichende Filterleistungsfähigkeit zu erreichen (bspw. ist es nicht erforderlich, die Wandstärke / die Menge der Katalysatorbeschichtung auf der Wand zu steigern). Deshalb kann die Anzahl der Zellen stark gesteigert werden durch ausreichendes Dünn-Machen der Wände. Wie vorhergehend beschrieben ist es für die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform nicht erforderlich, als Filter zu dienen, sondern nur als Träger zum Halten (z.B. Tragen) des ersten und des zweiten Katalysators 50, 50’. Dementsprechend führen die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die gleiche Funktion aus wie der Durchflussträger. Folglich ist der Anstieg des Gegendrucks sogar minimiert, sogar beim Steigern der Anzahl der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’. Darüber hinaus kann eine ausreichende Anzahl der ersten und der zweiten Abstützung 40, 40’ im Partikelfilter 1 angebracht sein, da die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ dünn ausgeführt werden können. Darüber hinaus erlauben die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ einen Anstieg der Menge des ersten und des zweiten Katalysators 50, 50’, welche darauf abgestützt ist (z.B. von diesen getragen wird), und erlauben eine längere Kontaktzeit (größere Kontaktfläche) zwischen dem ersten und dem zweiten Katalysator 50, 50’ und dem Abgas, wodurch die Stickoxidreduktion (z.B. eine Reduzierung eines Stickoxidanteils im Abgas) verbessert ist.
  • Die 10 ist ein schematisches Diagramm, welches nacheinander ein Verfahren (z.B. dessen Schritte) des Herstellens eines katalytischen Partikelfilters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie es in 10 gezeigt ist, wird das Herstellen des katalytischen Partikelfilters in Schritt S100 begonnen durch Vorbereiten/Bereitstellen eines blanken Partikelfilters (z.B. eines Trägerkörpers ohne Katalysatorbeschichtung). Wie es oben beschrieben ist, weist der blanke Partikelfilter den zumindest einen Einlasskanal 10, den zumindest einen Auslasskanal 20, die zumindest eine poröse Wand 30, die die Grenze zwischen dem benachbarten Einlass- und Auslasskanal 10, 20 definiert, die zumindest eine erste Abstützung 40, welche sich innerhalb eines des zumindest einen Einlasskanals befindet, und die zumindest eine zweite Abstützung 40’ auf, welche sich innerhalb eines des zumindest einen Auslasskanals befindet. Nachdem der blanke Partikelfilter hergestellt worden ist, beispielsweise durch Extrudieren usw., werden beide Enden des blanken Partikelfilters mit der ersten bzw. der zweiten Abdeckung 12, 22 abgedeckt.
  • Wenn der blanke Partikelfilter in Schritt S100 hergestellt worden ist, wird in Schritt S110 eine erste Katalysatorschlämme 52 in den zumindest einen Einlasskanal 10 oder den zumindest einen Auslasskanal 20 eingeleitet (z.B. eingespritzt). In diesem Fall wird der zumindest eine Einlasskanal 10 oder der zumindest eine Auslasskanal 20 mit der ersten Katalysatorschlämme 52 gefüllt. Zum besseren Verständnis und zur einfacheren Beschreibung ist es in dieser Beschreibung beispielhaft ausgeführt, dass die erste Katalysatorschlämme 52 in die Einlasskanäle 10 eingeleitet (z.B. eingespritzt) wird und dass eine zweite Katalysatorschlämme 54 in die Auslasskanäle 20 eingeleitet (z.B. eingespritzt) wird, jedoch ist die vorliegende beispielhafte Ausführungsform darauf nicht beschränkt. Deshalb wird die erste Katalysatorschlämme 52 in die Einlasskanäle 10 eingeleitet und wird in Schritt S110 keine von der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme 52, 54 in die Auslasskanäle 20 eingeleitet.
  • Hier ist das Herstellen der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme 52, 54 kurz beschrieben.
  • Zuerst werden Katalysatorfeststoffpartikel vorbereitet, welche die gleichen Bestandteile wie der Zielkatalysator (z.B. der herzustellende Katalysator) haben. Beispielsweise, falls der Zielkatalysator ein LNT-Katalysator ist, werden die Katalysatorfeststoffpartikel vorbereitet, welche aufweisen: AL2O3, CeO2, Ba, Pt, Pd, Rh, etc. Darüber hinaus, wenn der Zielkatalysator ein SCR-Katalysator ist, werden die Katalysatorfeststoffpartikel vorbereitet, welche aufweisen: Zeolith, Cu, etc. Darüber hinaus werden die ersten und die zweiten Katalysatorfeststoffpartikel gemäß den Typen des ersten und des zweiten Katalysators 50, 50’ vorbereitet.
  • Hiernach werden die Katalysatorfeststoffpartikel mit Wasser gemischt, um die Katalysatorfeststoffpartikel nass zu mahlen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Anteil der Katalysatorfeststoffpartikel in etwa 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% (z.B. der Katalysatorfeststoffpartikel-Wasser-Mischung). Nachfolgend werden die nass gemahlenen und mit Wasser gemischten Katalysatorfeststoffpartikel als „Katalysatorschlämme“ bezeichnet.
  • Darüber hinaus kann der pH der Katalysatorschlämme eingestellt werden durch Hinzugeben einer Säurekomponente, welche Essigsäure aufweist, in die Katalysatorschlämme, und kann eine Viskosität der Katalysatorschlämme durch den pH (z.B. pH-Wert) der Katalysatorschlämme geändert werden. Das heißt, die Viskosität der Katalysatorschlämme wird gemäß dem Bestandteil der Feststoffpartikel, dem pH der Katalysatorschlämme und der Partikelgröße der Feststoffpartikel gesteuert. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird die Viskosität der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme 52, 54 gesteuert, um größer oder gleich zu sein als 31 Zellen/cm2 (z.B. 200 cpsi), um die erste und die zweite Katalysatorschlämme 52, 54 daran zu hindern, durch die Mikroporen der porösen Wände 30 hindurchzutreten (bspw. weisen die erste und die zweite Katalysatorschlämme eine Viskosität auf, welche geeignet ist, einen katalytischen Partikelfilter mit einer Zellendichte von 31 Zellen/cm2 (oder mehr) zu beschichten, und welche nicht durch die Mikroporen der porösen Wände hindurchtritt).
  • Darüber hinaus wird die Menge der ersten und der zweiten Katalysatoren, die auf die porösen Wände 30 beschichtet werden, gemäß einer durchschnittlichen Partikelgröße der ersten und der zweiten Katalysatorfeststoffpartikel gesteuert (z.B. eingestellt). Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird die durchschnittliche Partikelgröße der ersten und der zweiten Katalysatorfeststoffpartikel gesteuert, sodass die erste und die zweite Katalysatorschlämme 52, 54 nicht durch die porösen Wände 30 hindurch treten können. Das heißt, die durchschnittliche Partikelgröße der ersten und der zweiten Katalysatorfeststoffpartikel wird gesteuert, um größer zu sein als eine durchschnittliche Porengröße der porösen Wände 30.
  • Nachdem der Schritt S110 ausgeführt worden ist, wird Gas in den zumindest einen Auslasskanal 20 eingeblasen oder wird es aus dem zumindest einen Einlasskanal 10 gesaugt, sodass in Schritt S120 ein Teil der ersten Katalysatorschlämme 52 aus dem zumindest einen Einlasskanal 10 ausgegeben wird. Beispielsweise ist ein Gebläse mit dem zumindest einen Auslasskanal 20 verbunden und bläst das Gas in den zumindest einen Auslasskanal 20. Im Gegensatz dazu ist beispielsweise eine Vakuumpumpe mit dem zumindest einen Einlasskanal 10 verbunden und saugt das Gas aus dem zumindest einen Einlasskanal 10 heraus. Darüber hinaus können das Einblasen des Gases in den zumindest einen Auslasskanal 20 und das Saugen des Gases aus dem zumindest einen Einlasskanal 10 gleichzeitig ausgeführt werden.
  • Wenn in Schritt S120 das Gas in die Auslasskanäle 20 geblasen wird oder aus den Einlasskanälen 10 gesaugt wird, wird eine Druckdifferenz zwischen dem Einlasskanal 10 und dem Auslasskanal 20 erzeugt. Das Gas tritt durch den Auslasskanal 20 hindurch und wird dann aus dem Einlasskanal 10 durch die Druckdifferenz ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Teil der ersten Katalysatorschlämme 52, welche in die Einlasskanäle 10 eingefüllt ist, mit dem Gas aus den Einlasskanälen 10 ausgegeben.
  • Da in Schritt S120 die Druckdifferenz zwischen dem Einlasskanal 10 und dem Auslasskanal 20 über die poröse Wand 30 hinweg stark erzeugt wird, tritt das Gas durch die poröse Wand 30 relativ schnell hindurch. Deshalb wird eine bedeutende Menge der ersten Katalysatorschlämme 52 auf der porösen Wand 30, welche die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bildet, von der porösen Wand 30 entfernt, welche die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bildet, und wird aus dem Einlasskanal 10 ausgegeben.
  • Wie es oben beschrieben ist, da sich irgendeine erste Abstützung 40 innerhalb irgendeines Einlasskanals 10 befindet, wird eine Druckdifferenz zwischen den zwei Teilen des Einlasskanals 10, welcher durch die erste Abstützung 40 unterteilt ist, kaum erzeugt. Deshalb tritt kaum Gas durch die erste Abstützung 40 hindurch und (stattdessen) bewegt sich das Gas entlang der ersten Abstützung 40 und der porösen Wand 30, welche die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bildet. Deshalb wird nur eine geringe Menge der ersten Katalysatorschlämme 52 auf der ersten Abstützung 40 von der ersten Abstützung 40 entfernt und aus dem Einlasskanal 10 ausgegeben.
  • Wenn das Gas aus dem Einlasskanal 10 gesaugt wird, der mit der ersten Katalysatorschlämme 52 gefüllt ist, oder in den Auslasskanal 20 eingeblasen wird, ist eine Menge der ersten Katalysatorschlämme 52, welche von der porösen Wand 30 entfernt wird, die die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bildet, größer als die der ersten Katalysatorschlämme 52, welche von der Fläche der ersten Abstützung 40 entfernt wird. Folglich ist die Menge des ersten Katalysator 50 gering, welcher auf die porösen Wand 30 beschichtet ist, die die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bildet, und ist die Menge des ersten Katalysator 50 groß, welcher auf die erste Abstützung 40 beschichtet ist. Das Steigern des Gegendrucks, wenn der CPF verwendet wird, kann unterdrückt werden durch Reduzieren der Menge des ersten Katalysators 50, der auf die poröse Wand 30 beschichtet ist, die die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bildet, aber die Gesamtkatalysatorbeladung im CPF kann gesteigert sein durch Steigern der Menge des ersten Katalysators 50, welcher auf die erste Abstützung 40 beschichtet ist. Die Menge des Katalysators, welcher auf die poröse Wand 30 beschichtet ist, kann durch Einstellen eines Drucks des Gases gesteuert werden, welches in den Kanal 10, 20 eingeblasen oder herausgesaugt wird. Wenn der Druck des Gases groß ist, sinkt die Menge des Katalysators, der auf die poröse Wand 30 beschichtet ist. Wenn der Druck des Gases gering ist, steigt im Gegenteil die Menge des Katalysators an, der auf die poröse Wand 30 beschichtet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Menge des Katalysators, welcher auf der (z.B. ersten oder zweiten) Abstützung 40, 40’ beschichtet ist, kaum abhängig vom Druck des Gases, welches in den Kanal 10 oder 20 eingeblasen oder herausgesaugt wird.
  • Darüber hinaus ist die Menge des Katalysators, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, von einer Viskosität der Katalysatorschlämme und einer durchschnittlichen Partikelgröße der Katalysatorfeststoffpartikel abhängig. Hier bezeichnet die Menge des Katalysators, der auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, die Menge des Katalysators, welcher auf den porösen Wänden 30 verbleibt, nachdem das Gas in den Kanal 10 oder 20 eingeblasen oder herausgesaugt worden ist.
  • Die 11 ist ein Diagramm, welches eine Katalysatorbeladung auf porösen Wänden gemäß einer Viskosität einer Katalysatorschlämme zeigt, und die 12 ist ein Diagramm, welches eine Katalysatorbeladung auf den porösen Wänden gemäß einer durchschnittlichen Partikelgröße von Feststoffpartikeln der Katalysatorschlämme zeigt.
  • Die in den 11 und 12 gezeigten Diagramme zeigen Ergebnisse von Experimenten, welche unter Verwendung der porösen Wand 30 ausgeführt wurden, wobei 12 µm die durchschnittliche Porengröße der porösen Wand 30 ist und 55 % die Porosität der porösen Wand 30 ist.
  • Wie es in der 11 gezeigt ist, hat die Menge des Katalysators, welche auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, ihren Maximalwert, wenn die Viskosität der Katalysatorschlämme in etwa 15,5 Zellen/cm2 (z.B. 100 cpsi) ist, und nimmt schnell ab, wenn die Viskosität der Katalysatorschlämme ausgehend von in etwa 15,5 Zellen/cm2 (z.B. 100 cpsi) ansteigt. Wenn die Viskosität der Katalysatorschlämme größer oder gleich 31 Zellen/cm2 (z.B. 200 cpsi) ist (bspw. können die erste und die zweite Katalysatorschlämme eine Viskosität haben, welche geeignet ist, um einen katalytischen Partikelfilter mit einer Zellendichte von 31 Zellen/cm2 (oder mehr) zu beschichten), wie in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, kann nur eine geringe Menge von Katalysator auf die porösen Wände 30 beschichtet werden. Wie es oben beschrieben ist, falls die Menge des Katalysators gering ist, welche auf die porösen Wände 30 beschichtet ist/wird, kann ein Anstieg des Gegendrucks unterdrückt werden.
  • Wie es in der 12 gezeigt ist, nimmt die Menge des Katalysators ab, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, wenn die durchschnittliche Partikelgröße der Katalysatorfeststoffpartikel ansteigt. Beispielsweise ist die Menge des Katalysators, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, geringer oder gleich 50 g/L (z.B. Gramm pro Liter), wenn die durchschnittliche Partikelgröße der Katalysatorfeststoffpartikel größer oder gleich 12 µm ist, und ist die Menge des Katalysators, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, geringer oder gleich 20 g/L (z.B. Gramm pro Liter), wenn die durchschnittliche Partikelgröße der Katalysatorfeststoffpartikel größer oder gleich 18 µm ist. Wie es oben beschrieben ist, wenn die Menge des Katalysators gering ist, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, kann ein Anstieg des Gegendrucks unterdrückt werden. Deshalb kann die Menge des Katalysators, welcher auf die porösen Wände 30 beschichtet ist, reduziert werden durch Steuern der durchschnittlichen Partikelgröße der Katalysatorfeststoffpartikel, um größer zu sein als die durchschnittliche Porengröße der porösen Wände 30, wodurch ein Anstieg des Gegendrucks unterdrückt wird.
  • Folglich ist die Viskosität der Katalysatorschlämme festgelegt, um größer oder gleich 31 Zellen/cm2 (z.B. 200 cpsi) zu sein (bspw. haben die erste und die zweite Katalysatorschlämme eine Viskosität, welche geeignet ist, um einen katalytischen Partikelfilter mit einer Zellendichte von 31 Zellen/cm2 (oder mehr) zu beschichten), und ist die durchschnittliche Partikelgröße der Katalysatorfeststoffpartikel festgelegt, um größer zu sein als die durchschnittliche Porengröße der porösen Wand 30, um ein Anstieg des Gegendrucks gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu unterdrücken.
  • Wieder bezugnehmend auf die 10, wenn in Schritt S120 der Teil der ersten Katalysatorschlämme 52 aus dem zumindest einen Einlasskanal 10 ausgegeben worden ist, wird in Schritt S130 die zweite Katalysatorschlämme 54 in den zumindest einen Auslasskanal 20 eingeleitet.
  • Nach dem Ausführen des Schrittes S130 wird das Gas in den zumindest einen Einlasskanal 10 eingeblasen oder wird aus dem zumindest einen Auslasskanal 20 gesaugt, sodass in Schritt S140 ein Teil der zweiten Katalysatorschlämme 54 aus dem zweiten Auslasskanal 20 ausgegeben wird. Beispielsweise ist ein Gebläse mit dem zumindest einen Einlasskanal 10 verbunden und bläst das Gas in den zumindest einen Einlasskanal 10. Im Gegensatz dazu ist z.B. eine Vakuumpumpe mit dem zumindest einen Auslasskanal 20 verbunden und saugt das Gas aus dem zumindest einen Auslasskanal 20. Darüber hinaus können das Einblasen des Gases in den zumindest einen Einlasskanal 10 und das Saugen des Gases aus dem zumindest einen Auslasskanal 20 gleichzeitig ausgeführt werden.
  • Wenn in Schritt S140 das Gas in die Einlasskanäle 10 eingeblasen wird oder aus den Auslasskanälen 20 gesaugt wird, wird eine Druckdifferenz zwischen dem Einlasskanal 10 und dem Auslasskanal 20 erzeugt. Das Gas tritt durch den Einlasskanal 10 hindurch und wird dann durch die Druckdifferenz aus dem Auslasskanal 20 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird der Teil der zweiten Katalysatorschlämme 54, welche die Auslasskanäle 20 füllt, mit dem Gas aus den Auslasskanälen 20 ausgegeben. Darüber hinaus wird eine bedeutende Menge der zweiten Katalysatorschlämme 54 auf der porösen Wand 30, welche das Innere (z.B. die Innenseitenfläche) des Auslasskanals 20 bildet, von der porösen Wand 30 entfernt, welche das Innere (z.B. die Innenseitenfläche) des Auslasskanals 20 bildet, und wird aus dem Auslasskanal 20 ausgegeben. Darüber hinaus, da sich irgendeine zweite Abstützung 40’ innerhalb irgendeines Auslasskanals 20 befindet, wird eine Druckdifferenz zwischen zwei Teilen des Auslasskanals 20 kaum erzeugt, der durch die zweite Abstützung 40’ geteilt ist. Deshalb wird eine geringe Menge der zweiten Katalysatorschlämme 54 auf der zweiten Abstützung 40’ von der zweiten Abstützung 40’ entfernt und aus dem Auslasskanal 20 ausgegeben. Folglich ist die Menge des zweiten Katalysators 50’ gering, welcher auf die poröse Wand 30 beschichtet ist, die die Innenseitenfläche des Auslasskanals 20 bildet, und ist die Menge des zweiten Katalysators 50’ groß, welcher auf die zweite Abstützung 40’ beschichtet ist. Der Anstieg des Gegendrucks, wenn der CPF verwendet wird, kann unterdrückt werden durch Reduzieren der Menge des zweiten Katalysators 50’, welcher auf die poröse Wand 30 beschichtet ist, die die Innenseitenfläche des Auslasskanals 20 bildet, aber die Gesamtkatalysatorbeladung im CPF kann gesteigert sein durch Steigern der Menge des zweiten Katalysators 50, welcher auf der zweiten Abstützung 40’ beschichtet ist.
  • Hiernach wird in Schritt S150 der Partikelfilter, von welchem der Teil der ersten Katalysatorschlämme 52 und der Teil der zweiten Katalysatorschlämme 54 ausgegeben worden ist, getrocknet/kalziniert, sodass der katalytische Partikelfilter 1 hergestellt wird.
  • Wenn der CPF durch das Herstellungsverfahren gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, kann der erste Katalysator 50, welcher auf die poröse Wand 30, die die Innenseitenfläche des Einlasskanals 10 bildet, und auf die erste Abstützung 40 beschichtet ist, verschieden sein vom zweiten Katalysator 50’, welcher auf die poröse Wand 30, die die Innenseitenfläche des Einlasskanals 20 bildet, und auf die zweite Abstützung 40’ beschichtet ist, jedoch sind sie darauf nicht beschränkt. Das heißt, der erste Katalysator 50 und der zweite Katalysator 50’ können vom gleichen Typ sein.
  • Darüber hinaus ist die Katalysatorbeladung auf der porösen Wand 30 gering, welche als ein Filter dient, sodass eine Anstieg des Gegendrucks unterdrückt werden kann. Darüber hinaus kann viel Katalysator auf die erste und die zweite Abstützung 40, 40’ beschichtet werden, welche nicht als Filter dienen, sondern nur den Katalysator abstützen (z.B. tragen). Deshalb kann die Leistungsfähigkeit (z.B. die Filterleistungsfähigkeit und/oder die Schadstoffreduktionsfähigkeit) des Katalysators verbessert sein.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2016-0094296 [0001]

Claims (15)

  1. Ein Verfahren zum Herstellen eines katalytischen Partikelfilters (1), wobei das Verfahren aufweist: Vorbereiten (S100) eines blanken Partikelfilters, welcher zumindest einen Einlasskanal (10), der ein erstes offenes Ende und ein zweites blockiertes Ende hat, zumindest einen Auslasskanal (20), der ein erstes blockiertes Ende und ein zweites offenes Ende hat und der zum zumindest einen Einlasskanal (10) abwechselnd positioniert ist, zumindest eine poröse Wand (30), die eine Grenze zwischen benachbarten Einlass- und Auslasskanälen (10, 20) definiert, zumindest eine erste Abstützung (40), die sich innerhalb eines des zumindest einen Einlasskanals (10) befindet, und zumindest eine zweite Abstützung (40‘) aufweist, die sich innerhalb eines des zumindest einen Auslasskanals (20) befindet, Einleiten (S110) einer ersten Katalysatorschlämme (52) in den zumindest einen Einlasskanal (10) oder in den zumindest einen Auslasskanal (20), Ausgeben (S120) eines Teils der ersten Katalysatorschlämme (52) durch Einblasen von Gas in den zumindest einen Auslasskanal (20) oder in den zumindest einen Einlasskanal (10) oder durch Saugen des Gases aus dem zumindest einen Einlasskanal (10) oder dem zumindest einen Auslasskanal (20), Einleiten (S130) einer zweiten Katalysatorschlämme (54) in den zumindest einen Auslasskanal (20) oder in den zumindest einen Einlasskanal (10), Ausgeben (S140) eines Teils der zweiten Katalysatorschlämme (54) durch Einblasen von Gas in den zumindest einen Einlasskanal (10) oder in den zumindest einen Auslasskanal (20) oder durch Saugen des Gases aus dem zumindest einen Auslasskanal (20) oder dem zumindest einen Einlasskanal (10), und Trocken/Kalzinieren (S150) des Partikelfilters, von welchem der Teil der ersten Katalysatorschlämme (52) und der Teil der zweiten Katalysatorschlämme (54) ausgegeben worden sind.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei sich der zumindest eine Einlasskanal (10), der zumindest eine Auslasskanal (20), die zumindest eine poröse Wand (30) und die zumindest eine erste und eine zweite Abstützung (40, 40‘) in der gleichen Richtung erstrecken.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Katalysatorschlämme (52) auf eine Innenseitenfläche des zumindest einen Einlasskanals (10) und die zumindest eine erste Abstützung (40) oder auf eine Innenseitenfläche des zumindest einen Auslasskanals (20) und die zumindest eine zweite Abstützung (40‘) beschichtet ist und wobei die zweite Katalysatorschlämme (54) auf eine Innenseitenfläche des zumindest einen Auslasskanals (20) und die zumindest eine zweite Abstützung (40‘) oder auf eine Innenseitenfläche des zumindest einen Einlasskanals (10) und die zumindest eine erste Abstützung (40) beschichtet ist.
  4. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Ausgeben (S120) eines Teils der ersten Katalysatorschlämme (52) eine Menge der ersten Katalysatorschlämme (52), welche von der Innenseitenfläche des zumindest einen Einlasskanals (10) oder des zumindest einen Auslasskanals (20) entfernt wird, größer ist als eine Menge der ersten Katalysatorschlämme (52), welche von der ersten Abstützung (40) oder der zweiten Abstützung (40‘) entfernt wird.
  5. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Ausgeben (S140) eines Teils der zweiten Katalysatorschlämme (54) eine Menge der zweiten Katalysatorschlämme (54), welche von der Innenseitenfläche des zumindest einen Auslasskanals (20) oder des zumindest einen Einlasskanals (10) entfernt wird, größer ist als eine Menge der zweiten Katalysatorschlämme (54), welche von der zweiten Abstützung (40‘) oder der ersten Abstützung (40) entfernt wird.
  6. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Menge eines Katalysators, welche auf eine Innenseitenfläche der Einlasskanäle (10) beschichtet ist, gesteuert wird durch Einstellen eines Drucks des Gases, welches in die Auslasskanäle (20) geblasen wird oder welches aus den Einlasskanälen (10) gesaugt wird.
  7. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Menge eines Katalysators, welche auf eine Innenseitenfläche der Auslasskanäle (20) beschichtet ist, gesteuert wird durch Einstellen eines Drucks des Gases, welches in die Einlasskanäle (10) geblasen wird oder welches aus den Auslasskanälen (20) gesaugt wird.
  8. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Abstützung (40, 40‘) das gleiche Material wie die porösen Wände (30) aufweisen.
  9. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Abstützung (40, 40‘) ein gleiches Material aufweisen, welches von einem Material der porösen Wände (30) verschieden ist.
  10. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Viskosität der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme (52, 54) größer als oder gleich 31 Zellen/cm2 ist.
  11. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Viskosität der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme (52, 54) gesteuert wird gemäß: dem Gehalt an Feststoffpartikeln der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme (52, 54), dem pH der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme (52, 54) und der Partikelgröße der Feststoffpartikel der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme (52, 54).
  12. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine durchschnittliche Partikelgröße der ersten und der zweiten Katalysatorfeststoffpartikel der ersten und der zweiten Katalysatorschlämme (52, 54) gesteuert wird, um größer zu sein als eine durchschnittliche Porengröße der porösen Wände (30).
  13. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Katalysatorschlämme (52, 54) die gleichen Bestandteile haben.
  14. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Katalysatorschlämme (52, 54) voneinander verschiedene Bestandteile haben.
  15. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die erste Katalysatorschlämme (52) eine Mager-NOx-Falle-Katalysatorschlämme ist und die zweite Katalysatorschlämme (54) eine Selektive-Katalytische-Reduktion-Katalysatorschlämme ist.
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