ES2273037T3 - Procedimiento y dispositivo para recubrir de manera especialmente no homogenea un cuerpo en forma de panal. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para recubrir un cuerpo (1) de soporte, especialmente un cuerpo en forma de panal por el que puede circular un fluido, con un material (2) de recubrimiento, que se aplica en el cuerpo (1) de soporte, siendo no homogénea la distribución espacial de la temperatura del material (2) de recubrimiento en el cuerpo (1) de soporte durante la aplicación y/o tras la aplicación.
Description
Procedimiento y dispositivo para recubrir de
manera especialmente no homogénea un cuerpo en forma de panal.
La invención se refiere a un procedimiento para
recubrir un cuerpo de soporte, especialmente un cuerpo en forma de
panal por el que puede circular un fluido. Los cuerpos en forma de
panal recubierto de este tipo se utilizan especialmente como
convertidores catalíticos para la depuración de los gases de escape
de un motor de combustión interna.
Los cuerpos en forma de panal conocidos están
atravesados por muchos conductos fundamentalmente paralelos y por
ejemplo consisten en un cuerpo moldeado cerámico. Como material
cerámico pueden utilizarse por ejemplo cordierita, mullita u óxido
de \alpha-aluminio. Los cuerpos de soporte
extruidos se producen fundamentalmente a partir de cordierita,
pudiéndose añadir además en el material de partida caolín, hidróxido
de aluminio, óxido de aluminio, talco, partículas de carbono, etc.
También se conocen cuerpos en forma de panal metálicos, que están
formados a partir de un gran número de láminas de chapa parcialmente
estructuradas y dado el caso enrolla-
das.
das.
En vista de una eficacia elevada de la
transformación catalítica de las sustancias nocivas en el gas de
escape, es necesario facilitar una superficie de contacto lo más
catalíticamente activa posible del cuerpo en forma de panal. En el
caso de la transformación catalítica se consideran importantes
especialmente las sustancias nocivas siguientes: óxidos de
nitrógeno, hidrocarburos insaturados, monóxido de carbono, etc. Para
una eficacia elevada los cuerpos en forma de panal presentan
densidades de conducto muy elevadas, de modo que se conocen por
ejemplo cuerpos en forma de panal metálicos con una densidad de
célula de hasta 1500 cpsi (células por pulgada cuadrada, "cells
per square inch").
Un aumento adicional de la superficie
catalíticamente activa se consigue porque las paredes de los
conductos relativamente lisas se recubren con una denominada capa
catalítica activa ("washcoat"), que presenta una superficie muy
hendida. Esta superficie hendida garantiza por un lado un aporte de
sitio suficientemente grande para la fijación de un catalizador (por
ejemplo platino, rodio, etc.) y ofrece por otro lado una superficie
grande para la catálisis de los gases que circulan, produciéndose un
contacto especialmente intenso con el catalizador.
La aplicación de la capa washcoat de gran
superficie que favorece la catálisis tiene lugar de manera conocida,
de modo que el cuerpo en forma de panal se sumerge en una dispersión
washcoat líquida o se pulveriza con ésta. A continuación se separa
la dispersión washcoat en exceso, se seca la washcoat en el cuerpo
en forma de panal y posteriormente se calcina a temperaturas la
mayoría de las veces superiores a 450ºC. Durante la calcinación, se
expulsan los componentes volátiles de la dispersión washcoat, de
modo que se genera una capa favorecedora de la catálisis y
resistente a la temperatura con una superficie altamente específica.
Dado el caso se repite este proceso múltiples veces para conseguir
un espesor de capa deseado.
Habitualmente la washcoat consiste en una mezcla
de un óxido de aluminio de la serie de transición y al menos un
óxido promotor tal como por ejemplo óxidos de las tierras raras,
óxido de circonio, óxido de níquel, óxido de hierro, óxido de
germanio y óxido de bario.
Hasta ahora se pensaba que la dispersión
washcoat debe presentar durante la aplicación en el cuerpo en forma
de panal una propiedad de flujo lo más uniforme posible, para
obtener un espesor de capa uniforme, deseado por toda la longitud de
los conductos. Especialmente debía conseguirse un espesor
especialmente uniforme en el caso de secciones de conducto muy
pequeñas, tal como tiene como objetivo la tendencia momentánea del
desarrollo.
También se conocen cuerpos en forma de panal con
recubrimientos no homogéneos, por ejemplo a partir del documento US
2001/0006717 A1 un cuerpo en forma de panal con recubrimiento radial
no homogéneo.
Sin embargo, un factor económico fundamental en
el caso de convertidores catalíticos son los costes de los
materiales de recubrimiento, especialmente para las sustancias
catalíticamente activas tales como por ejemplo los metales
nobles.
Por consiguiente, es objetivo de la presente
invención, exponer un procedimiento para el recubrimiento de un
cuerpo de soporte, así como un dispositivo para recubrir un cuerpo
de soporte, así como un dispositivo para recubrir un cuerpo en forma
de panal, en los que se garantiza una catálisis eficaz de las
sustancias nocivas y se ahorran los costes.
Este objetivo se soluciona mediante un
procedimiento según las características de la reivindicación 1 y
mediante un dispositivo con las características de la reivindicación
17. Son objeto de cada una de las reivindicaciones dependientes, las
configuraciones y perfeccionamientos ventajosos adicionales, que
pueden aplicarse cada uno por separado o combinarse arbitrariamente
entre sí.
En el caso del procedimiento según la invención
para el recubrimiento de un cuerpo de soporte, especialmente de un
cuerpo en forma de panal por el que puede circular un fluido, con un
material de recubrimiento, que se aplica en el cuerpo de soporte, la
distribución espacial de la temperatura del material de
recubrimiento en el cuerpo de soporte no es homogénea durante la
aplicación y/o tras la aplicación.
Con ayuda de la distribución de la temperatura
no homogénea del material de recubrimiento se genera durante el
proceso de recubrimiento una viscosidad espacialmente no homogénea
del material de recubrimiento en el cuerpo de soporte. Dado que la
viscosidad del material de recubrimiento depende de la temperatura,
puede influirse una salida del material de recubrimiento del cuerpo
de soporte mediante la distribución de la temperatura no homogénea
del material de recubrimiento y por consiguiente ajustarse un
espesor de recubrimiento variable. Con esto, una distribución de la
temperatura espacialmente no homogénea conduce a una distribución
del espesor de capa espacialmente no homogénea.
Con ayuda de este procedimiento también puede
adaptarse de manera ventajosa el espesor de recubrimiento
correspondiente a los requisitos de la catálisis, especialmente a su
forma espacial. Especialmente, se forman zonas en las que tiene
lugar sólo una transformación catalítica más reducida que en otras
zonas, formada con comparativamente menos material de recubrimiento
que otras zonas en las que tiene lugar principalmente la
transformación catalítica. Con esto se reducen los costes del
material de recubrimiento, mientras que se garantiza una
transformación catalíticamente eficaz.
Por ejemplo, en el lado de entrada de flujo del
cuerpo de soporte se selecciona un espesor de recubrimiento superior
que en el lado de salida de flujo, dado que, según la práctica, se
tranforman catalíticamente más sustancias nocivas porcentualmente en
el lado de entrada de flujo que en el lado de salida de flujo, de
modo que en el lado de entrada de flujo es necesario un espesor de
capa del material de recubrimiento superior que en el lado de salida
de flujo. Con esto se ahorra material de recubrimiento en el lado de
salida de flujo.
Por otra parte, puede seleccionarse un espesor
de recubrimiento en el interior del cuerpo de soporte, que disminuye
radialmente desde dentro hacia fuera. También mediante esto se
garantiza una catálisis completa en las zonas de alta actividad
catalítica con ayuda de los espesores de capa superiores y se ahorra
material de recubrimiento en las zonas de baja actividad catalítica
con ayuda de un espesor de recubrimiento más reducido.
En una configuración del procedimiento según la
invención, la distribución espacial de la temperatura es no
homogénea en una dirección axial del cuerpo de soporte. Una
distribución espacial de la temperatura en una dirección axial del
cuerpo de soporte produce una distribución de la viscosidad
correspondiente en esa dirección, a partir de la cual tiene lugar
una distribución del espesor de recubrimiento correspondiente a
esto.
Con ayuda de un espesor de recubrimiento
variable en una dirección axial del cuerpo de soporte puede
influirse el perfil espacial de la catálisis. La catálisis puede
concentrarse en la zona espacial determinada o mantenerse distante
de ésta. También puede influirse el comportamiento inicial de la
catálisis mediante la fijación de un perfil espacial de la
catálisis.
Por ejemplo, una concentración de la catálisis
en las zonas delanteras (en la dirección de circulación del fluido)
del cuerpo de soporte hace que tenga lugar el porcentaje
predominante de la catálisis solamente en una parte del cuerpo de
soporte. Esta parte del catalizador básicamente consigue debido a su
inercia térmica reducida, con respecto a todo el cuerpo de soporte,
la temperatura de inicio necesaria para el empleo de la catálisis,
dado que debe usarse menos masa en la temperatura de inicio
necesaria. Con esto, se produce un comportamiento inicial
especialmente favorable del convertidor catalítico.
Las zonas que se encuentran más atrás en la
dirección de circulación garantizan una transformación completa de
las sustancias nocivas. Estas zonas son importantes especialmente en
el estado caliente del catalizador. Sin embargo, sólo necesitan
material menos catalíticamente activo, dado que se transforma ya en
el lado de entrada de flujo la mayor parte de la cantidad de
sustancia nociva.
De manera ventajosa, la distribución espacial de
la temperatura es no homogénea en una dirección radial del cuerpo de
soporte. Esta tipo de la no homogeneidad del espesor de capa
considera la particularidad de que las velocidades de circulación
del fluido que va a depurarse (por ejemplo gas de escape) son
especialmente grandes en la zona central del cuerpo de soporte, de
modo que en las zonas centrales deben transformarse especialmente
muchas sustancias nocivas. Un recubrimiento más grueso en esta zona
central produce una superficie aumentada para la transformación
catalítica y por consiguiente también garantiza una transformación
catalíticamente eficaz en estas zonas del convertidor
catalítico.
En las zonas de borde, las velocidades de
circulación son menores y deben transformarse menos sustancias
nocivas. En otras palabras, debido a los perfiles de circulación del
fluido que va a depurarse, un conducto en el borde debe transformar
menos sustancias nocivas que un conducto en el centro del
convertidor catalítico en el caso de secciones iguales. Por esta
razón, en las zonas de borde se necesitan espesores de capa menores.
Mediante los espesores de recubrimiento más reducidos en el borde,
se ahorran los costes de materiales que actúan catalíticamente,
tales como por ejemplo los metales nobles.
Es ventajoso, si la diferencia de temperatura de
la distribución de la temperatura espacialmente no homogénea
asciende al menos a 2ºC, especialmente al menos a 5ºC. Sin embargo,
especialmente preferible son de al menos 15ºC, mediante lo cual las
diferencias en la viscosidad se desarrollan de manera especialmente
intensa debido a la diferencia de temperatura. De manera ventajosa,
se producen diferencias de viscosidad de un material de
recubrimiento líquido de al menos el 1%, especialmente de al menos
el 3%, preferiblemente de al menos el 10%.
La diferencia de temperatura a lo largo de la
distribución de la temperatura no homogénea puede producirse
mediante el enfriamiento local y/o el calentamiento local del cuerpo
de soporte. Por ejemplo, el cuerpo de soporte puede enfriarse
localmente mediante el contacto con un cuerpo refrigerante.
Alternativamente, el cuerpo de soporte se calienta localmente con
ayuda de una lámpara de infrarrojos o mediante el contacto con un
radiador.
La diferencia de temperatura de la distribución
de temperatura no homogénea del material de recubrimiento también
puede producirse mediante el enfriamiento local y/o calentamiento
local del material de recubrimiento. En esta variante, no se produce
la distribución de temperatura no homogénea mediante la
transferencia térmica del cuerpo de soporte al material de
recubrimiento, sino mediante el enfriamiento local o calentamiento
local directo del material de recubrimiento.
Esto puede producirse por ejemplo con ayuda de
una lámpara de infrarrojos o mediante la fijación de una no
homogeneidad de la temperatura espacial del material de
recubrimiento antes de la aplicación en el cuerpo de soporte. Por
ejemplo, se pulveriza una zona central del cuerpo de soporte con
material de recubrimiento más frío que una zona que se encuentra más
hacia el exterior.
De manera ventajosa, el material de
recubrimiento y/o el cuerpo de soporte se calienta y/o se enfría en
diferentes puntos. Por ejemplo, el cuerpo de soporte puede
empotrarse entre un radiador y un cuerpo refrigerante, de modo que
se desarrolle una disminución de la temperatura en el cuerpo de
soporte entre las superficies de contacto del radiador o del cuerpo
refrigerante respectivamente.
Mediante la fijación de múltiples fuentes de
calor o frío, puede fijarse de manera precisa la distribución de la
temperatura del material de recubrimiento en el cuerpo de soporte en
límites amplios. Con esto, especialmente puede ajustarse un espesor
de capa variable, que permite una catálisis eficaz y al mismo tiempo
disminuye los costes del material de recubrimiento necesario.
En otra configuración del procedimiento según la
invención, el cuerpo de soporte presenta una temperatura antes de la
aplicación, que es diferente de la temperatura del material de
recubrimiento. Mediante la capacidad de calor del cuerpo de soporte
y la transferencia de calor o de frío del cuerpo de soporte al
material de recubrimiento se obtiene una distribución de la
temperatura no homogénea del material de recubrimiento.
Sólo mediante la diferencia de temperatura entre
el cuerpo de soporte y el material de recubrimiento se consigue que
se caliente (enfríe) el material de recubrimiento en el paso por el
cuerpo de soporte y por consiguiente da como resultado una
distribución de la temperatura no homogénea. Alternativamente, el
cuerpo de soporte presenta una distribución de la temperatura
espacialmente no homogénea en su interior antes de la
aplicación.
La distribución de la temperatura espacialmente
no homogénea del material de recubrimiento puede producirse mediante
una diferencia de temperatura entre el material de recubrimiento y
el cuerpo de soporte antes de la aplicación, mediante una
distribución espacial de la temperatura del cuerpo de soporte antes
de la aplicación, mediante calentamiento/enfriamiento local durante
la aplicación, o mediante una no homogeneidad espacial del material
de recubrimiento antes de la aplicación. Mediante la combinación de
estas dos posibilidades puede fijarse o variarse en límites amplios
una distribución espacial de la temperatura del material de
recubrimiento o una distribución espacial de los espesores de
recubrimiento.
De manera ventajosa, se calienta localmente el
cuerpo de soporte mediante radiación electromagnética, especialmente
inducción o microondas. Mediante una inducción local puede obtenerse
una distribución de la temperatura espacialmente no homogénea del
material de recubrimiento, dado que el cuerpo de soporte se calienta
o bien antes o bien durante la aplicación.
De manera ventajosa, el cuerpo de soporte se
calienta mediante contacto de calor local y/o se enfría mediante
contacto de frío local. Alternativamente, el cuerpo de soporte y/o
el material de recubrimiento se calienta o se enfría localmente con
ayuda de una corriente de fluido. En el caso de una transferencia
térmica con ayuda de una corriente de fluido, la convección de calor
junto con el contacto de calor desempeñan un papel importante.
Además, el cuerpo de soporte y/o el material de recubrimiento puede
calentarse o enfriarse localmente con ayuda de una lámpara de
infrarrojos, especialmente mediante radiación de calor.
Mediante la fijación de varios sumideros de
calor o fuentes de calor, dado el caso en sitios distintos, puede
fijarse de manera precisa la distribución de la temperatura no
homogénea del material de recubrimiento y con esto el espesor de
recubrimiento variable.
En una configuración especial del procedimiento
según la invención, se aplica el material de recubrimiento en forma
líquida, especialmente como suspensión. Por ejemplo, el material de
recubrimiento puede aplicarse o pulverizarse con ayuda de un baño de
inmersión.
Como material de recubrimiento se usa de manera
ventajosa una washcoat, consistiendo la washcoat de manera ventajosa
en una mezcla de un óxido de aluminio de la serie de transición y al
menos un óxido promotor, tal como por ejemplo óxidos de las tierras
raras, óxido de circonio, óxido de níquel, óxido de hierro, óxido de
germanio y óxido de bario. Las washcoats de este tipo ofrecen una
superficie hendida, que por un lado ofrece un aporte de sitio
suficientemente grande para la fijación de un catalizador y por otro
lado sirve para la mejora del transporte de sustancias mediante
difusión en el gas de escape que circula. El material de
recubrimiento presenta de manera ventajosa sustancias
catalíticamente eficaces (por ejemplo platino, rodio, etc.),
especialmente metales nobles.
Un cuerpo de soporte ventajoso comprende
conductos por los que puede circular un fluido, un lado de entrada,
un lado de salida, una zona interna y una zona externa,
recubriéndose los conductos con un espesor de recubrimiento de un
material de recubrimiento y se caracteriza porque el espesor de
recubrimiento de cada conducto es diferente y/o el espesor de
recubrimiento varía a lo largo de los conductos.
Mediante este espesor de recubrimiento no
homogéneo, se considera el perfil espacial de la transformación
catalítica, especialmente se garantiza que en las zonas de alta
actividad catalítica exista suficiente material de recubrimiento y
en las zonas de menor actividad catalítica se ahorre material de
recubrimiento redundante. En contra de la opinión hasta el momento
se renuncia por consiguiente a una uniformidad especial del material
de recubrimiento, para obtener un recubrimiento adaptado a la
reacción catalítica que tiene lugar realmente, especialmente hecha a
medida. Con esto por un lado se garantiza una transformación
catalítica altamente eficaz, por otro lado se ahorra material de
recubrimiento caro, redundante.
El espesor de recubrimiento puede ser diferente
de un conducto a otro, especialmente puede ser más grueso en un
centro del cuerpo de soporte que en zonas que se encuentran más
hacia el exterior. Por ejemplo, el espesor de recubrimiento
disminuye radialmente desde el centro del cuerpo de soporte hacia el
exterior.
Sin embargo, el espesor de recubrimiento también
puede variar a lo largo de los conductos, disminuyendo de manera
preferible el espesor de recubrimiento fundamentalmente en la
dirección de la circulación.
De manera ventajosa, el espesor de recubrimiento
disminuye a lo largo de los conductos desde el lado de entrada del
cuerpo de soporte hasta el lado de salida. Con esto, se concentra
una transformación catalítica en la zonas delantera del cuerpo de
soporte y se garantiza una transformación catalítica especialmente
completa mediante la zona posterior del cuerpo de soporte.
De manera ventajosa, el espesor de recubrimiento
disminuye de conducto en conducto desde la zona interna hasta la
zona externa. Por esto se considera el perfil de circulación del
fluido que va a depurarse y se aplica el material de recubrimiento
con el espesor que corresponde a la tasa de conversión catalítica.
En las zonas externas, en las que circula menos fluido y por
consiguiente se espera una menor actividad catalítica, se ahorra el
material de recubrimiento redundante.
De manera ventajosa, el espesor de recubrimiento
disminuye de manera fundamentalmente lineal. Una evolución del
espesor de recubrimiento espacial de manera lineal puede fijarse con
medios sencillos mediante la fijación de fuentes de calor o frío
correspondientes. Además es ventajoso que el espesor de
recubrimiento disminuya de manera fundamentalmente exponencial.
Mediante la evolución exponencial se ahorra especialmente mucho
material de recubrimiento.
En este sentido, puede ser diferente el perfil
espacial del espesor de recubrimiento en distintas direcciones
espaciales. Por ejemplo, el espesor de recubrimiento puede disminuir
exponencialmente a lo largo de los conductos y disminuir radialmente
desde dentro hacia fuera de manera lineal o a la inversa.
De manera ventajosa, el espesor de recubrimiento
disminuye en al menos el 10%, preferiblemente en al menos el 30%,
especialmente preferible en al menos el 80%. De estos números puede
observarse que el material de recubrimiento, especialmente las
sustancias de acción catalítica de elevado coste tales como los
metales nobles, puede ahorrarse con ayuda de la invención de en al
menos el 5% a en al menos el 40%.
El dispositivo según la invención para recubrir
un cuerpo de soporte con un material de recubrimiento, especialmente
un cuerpo de soporte según la invención, preferiblemente con el
procedimiento según la invención, comprende un medio de aplicación y
al menos un medio de fijación de temperatura, pudiéndose aplicar con
ayuda del medio de aplicación, el material de recubrimiento en el
cuerpo de soporte y pudiéndose generar con ayuda del medio de
fijación de temperatura una distribución de la temperatura
espacialmente no homogénea del material de recubrimiento antes o
durante la aplicación del material de recubrimiento.
El medio de aplicación puede ser por ejemplo un
baño de inmersión o una tobera de inyección para la pulverización
del material de recubrimiento. El medio de fijación de temperatura
es por ejemplo una fuente de calor o de frío en forma de un cuerpo
refrigerante o de un radiador o de una lámpara de calor o de un
calentador por inducción. El cuerpo de soporte se calienta o se
enfría localmente con ayuda de conducción de calor, convección de
calor o radiación de calor, de modo que puede generarse un perfil de
temperatura espacialmente no homogéneo del material de
recubrimiento. Con ayuda de este dispositivo se ajusta de manera
controlada el espesor de recubrimiento del material de recubrimiento
en el cuerpo de soporte. Por ejemplo, se prevé especialmente mucho
recubrimiento en las zonas de alta actividad catalítica,
especialmente en el lado de entrada de flujo del cuerpo de soporte,
o en una zona interna del cuerpo de
soporte.
soporte.
En el caso del dispositivo según la invención
existen al menos dos medios de fijación de temperatura para la
generación de una distribución de la temperatura espacialmente no
homogénea en el cuerpo de soporte. Mediante al menos dos medios de
fijación de temperatura puede generarse un gradiente de temperatura
especialmente abrupto, mediante lo cual puede variarse el espesor de
recubrimiento en una medida especialmente grande.
Ventajas y configuraciones ventajosas
adicionales se aclaran mediante los siguientes dibujos, que no
limitan la invención, sino que sólo deben visualizar la misma.
Muestran esquemáticamente:
La figura 1 un cuerpo en forma de panal según la
invención en vista inclinada en perspectiva y
La figura 2a, 2b dos etapas del procedimiento
según la invención para recubrir un cuerpo en forma de panal.
La figura 1 muestra un cuerpo 1 de soporte, que
está formado como un cuerpo en forma de panal catalítico. El cuerpo
1 de soporte está formado por apilamientos, o estratificación de
capas planas u onduladas de chapas metálicas. El cuerpo 1 de soporte
presenta una zona 8 interna y una zona 9 externa o un lado 3 de
entrada y un lado 4 de salida. El lado 3 de entrada sirve como lado
de entrada de flujo del fluido. Entre el lado 3 de entrada y el lado
4 de salida se disponen los conductos 5, 5' por los que puede
circular el fluido. El fluido circula a través de los conductos 5,
5' fundamentalmente a lo largo de una dirección I.
Los conductos 5, 5' se forman por chapas 16, que
se recubren o revisten con un material 2 de recubrimiento de espesor
D de recubrimiento variable. El espesor D de recubrimiento disminuye
a lo largo de los conductos de circulación desde el lado 3 de
entrada hasta el lado 4 de salida, prefiriéndose un perfil
exponencial. El espesor D de recubrimiento también disminuye
radialmente hacia el exterior desde la zona 8 interna hasta la zona
9 externa. En este sentido, se selecciona de manera ventajosa una
evolución fundamentalmente lineal. Por tanto, el espesor D de
recubrimiento es más grueso en un punto P1 que en un segundo punto
P2, pero no tan grueso como en un tercer punto P3.
Las figuras 2a y 2b muestran el procedimiento
según la invención para recubrir un cuerpo 1 de soporte con un
material 2 de recubrimiento, que se aplica en el cuerpo 1 de soporte
con un medio 11 de aplicación, el cual se forma como baño de
inmersión. Para esto, se empotra el cuerpo 1 de soporte entre un
primer medio 12 de fijación de temperatura y un segundo medio 13 de
fijación de temperatura, de modo que mediante un contacto 6 de calor
entre el cuerpo 1 de soporte y un segundo medio 13 de fijación de
temperatura, configurado como un radiador, se transfiere calor del
segundo medio 13 de fijación de temperatura al cuerpo 1 de soporte y
que mediante un contacto 7 de frío entre el cuerpo 1 de soporte y un
primer medio 12 de fijación de temperatura, se transfiere frío del
primer medio 12 de fijación de temperatura al cuerpo 1 de soporte.
La diferencia de temperatura entre ambos medios de fijación de
temperatura asciende de manera ventajosa a 5ºC.
Con ayuda de ambos medios de fijación de
temperatura se induce una distribución de la temperatura no
homogénea del cuerpo 1 de soporte a lo largo de la dirección I de
los conductos 5. El medio 11 de aplicación comprende un baño con
material 12 de recubrimiento, el cual se aplica con ayuda de un
tercer medio 14 de fijación de temperatura hasta una temperatura
dada anteriormente. A continuación se sumerge el cuerpo 1 de soporte
en el material 2 de recubrimiento (figura 2b) de modo que el
material 2 de recubrimiento penetra en los canales 5 del cuerpo 1 de
soporte. Posteriormente se saca el cuerpo 1 de soporte del baño.
Mediante el perfil de temperatura no homogéneo
en el cuerpo 1 de soporte antes de la inmersión y la temperatura del
tercer medio 14 de fijación de temperatura, se ajusta de manera
precisa el espesor D de recubrimiento en su perfil espacial.
Especialmente se obtiene por consiguiente en el cuerpo 1 de soporte
una distribución de la temperatura correspondientemente no
homogénea, que condiciona una viscosidad correspondiente del
material 2 de recubrimiento.
Mediante la retirada rápida del medio 11 de
aplicación en forma de baño de inmersión, el material 2 de
recubrimiento se vacía de manera correspondiente a la viscosidad en
puntos P1, P2, P3 espacialmente distintos de manera distintamente
rápida y forma así un espesor D de recubrimiento espacialmente no
homogéneo.
La invención se refiere a un procedimiento para
recubrir un cuerpo 1 de soporte, especialmente un cuerpo en forma de
panal por el que puede circular un fluido, con un material 2 de
recubrimiento, que se aplica en el cuerpo 1 de soporte, siendo no
homogénea la distribución espacial de la temperatura del material 2
de recubrimiento en el cuerpo 1 de soporte durante la aplicación y/o
tras la aplicación, así como a un cuerpo de soporte con un espesor
de recubrimiento espacialmente no homogéneo y a un dispositivo para
recubrir de manera no homogénea un cuerpo 1 de soporte.
La invención se caracteriza porque se garantiza
una catálisis eficaz y se ahorra material de recubrimiento
redundante en puntos, en los que no es necesario.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ 1 \+ cuerpo de soporte\cr 2 \+ material de recubrimiento\cr 3 \+ lado de entrada\cr 4 \+ lado de salida\cr 5, 5' \+ conducto\cr 6 \+ contacto de calor\cr 7 \+ contacto de frío\cr 8 \+ zona interna\cr 9 \+ zona externa\cr 11 \+ medio de aplicación\cr 12 \+ primer medio de fijación de temperatura\cr 13 \+ segundo medio de fijación de temperatura\cr 14 \+ tercer medio de fijación de temperatura\cr 15 \+ contacto\cr 16 \+ chapa\cr P1 \+ primer punto\cr P2 \+ segundo punto\cr P3 \+ tercer punto\cr D \+ espesor del recubrimiento\cr I \+ dirección\cr}
Claims (17)
1. Procedimiento para recubrir un cuerpo (1) de
soporte, especialmente un cuerpo en forma de panal por el que puede
circular un fluido, con un material (2) de recubrimiento, que se
aplica en el cuerpo (1) de soporte, siendo no homogénea la
distribución espacial de la temperatura del material (2) de
recubrimiento en el cuerpo (1) de soporte durante la aplicación y/o
tras la aplicación.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la distribución espacial de la
temperatura es no homogénea en una dirección axial del cuerpo (1) de
soporte.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la distribución espacial de la
temperatura es no homogénea en una dirección radial del cuerpo (1)
de soporte.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
diferencia de temperatura asciende al menos a 2ºC, especialmente al
menos a 5ºC, preferiblemente al menos a 15ºC.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
diferencia de temperatura se produce mediante enfriamiento local y/o
calentamiento local del cuerpo (1) de soporte.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
diferencia de temperatura se produce mediante enfriamiento local y/o
calentamiento local del material (2) de recubrimiento.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material
(2) de recubrimiento y/o el cuerpo (1) de soporte se calienta y/o se
enfría en diferentes puntos (P1, P2, P3).
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
(1) de soporte presenta una temperatura antes de la aplicación, que
es distinta de la temperatura del material (2) de recubrimiento.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
(1) de soporte presenta una distribución de la temperatura
espacialmente no homogénea antes de la aplicación.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
(1) de soporte se calienta localmente mediante radiación
electromagnética, especialmente inducción electromagnética o
microondas.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
(1) de soporte y/o el material (2) de recubrimiento se calienta
localmente mediante radiación de calor.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
(1) de soporte se calienta mediante contacto (6) de calor local y/o
se enfría mediante contacto (7) de frío local.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
(1) de soporte y/o el material (2) de recubrimiento se calienta o se
enfría localmente con ayuda de una corriente de fluido.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material
(2) de recubrimiento se aplica en forma líquida, especialmente como
suspensión.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como
material (2) de recubrimiento se usa una washcoat.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material
(2) de recubrimiento presenta sustancias de acción catalítica,
especialmente metales nobles.
17. Dispositivo para recubrir un cuerpo (1) de
soporte con un material (2) de recubrimiento, preferiblemente con un
procedimiento según una de las reivindicaciones de 1 a 16, que
comprende un medio (11) de aplicación y al menos un medio (12, 13,
14) de fijación de temperatura, pudiéndose aplicar con ayuda del
medio (11) de aplicación, el material de recubrimiento en el cuerpo
(1) de soporte y pudiéndose generar con ayuda del medio (12, 13, 14)
de fijación de temperatura una distribución de la temperatura
espacialmente no homogénea del material (2) de recubrimiento antes o
durante la aplicación del material (2) de recubrimiento,
caracterizado porque al menos dos medios (12, 13, 14) de
fijación de temperatura generan una distribución de la temperatura
espacialmente no homogénea en el cuerpo (1) de soporte.
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