ES2759498B2

ES2759498B2 - FILTER FOR DIESEL ENGINE PARTICLES USING BIOMORPHIC SILICON CARBIDE

Info

Publication number: ES2759498B2
Application number: ES201830741A
Authority: ES
Inventors: Fernández Julián Martínez; Ramirez Ricardo Chacartegui; Rico Joaquin Ramírez; Villanueva José Antonio Becerra; Espina María Del Pilar Orihuela; Martín Aurora Gómez
Original assignee: Universidad de Sevilla
Current assignee: Universidad de Sevilla
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2021-07-26
Anticipated expiration: 2038-07-20
Also published as: ES2759498A1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

FILTRO PARA PARTÍCULAS DE MOTORES DIÉSEL UTILIZANDO CARBURO DE SILICIO BIOMÓRFICOFILTER FOR DIESEL ENGINE PARTICLES USING BIOMORPHIC SILICON CARBIDE

La presente invención se refiere a un filtro para partículas liberadas tras la combustión en motores diésel que comprende un filtro de flujo de pared de carburo de silicio biomórfico. El resultado es un nuevo filtro cerámico cuya microestructura jerarquizada depende de la selección de un precursor vegetal óptimo. Siguiendo el diseño y la geometría habitual de los filtros de flujo de pared, se favorece una mejora de las especificaciones técnicas de eficiencia y de pérdida de carga. La presente invención es de aplicación al sector automovilístico e industrial, en particular a la eliminación de partículas y purificación de gases residuales en procesos de combustión.The present invention relates to a filter for particles released after combustion in diesel engines comprising a biomorphic silicon carbide wall flow filter. The result is a new ceramic filter whose hierarchical microstructure depends on the selection of an optimal plant precursor. Following the design and the usual geometry of wall flow filters, an improvement in the technical specifications of efficiency and pressure drop is favored. The present invention is applicable to the automotive and industrial sectors, in particular to the removal of particles and purification of residual gases in combustion processes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

La normativa europea establece unos límites de emisión a todos los vehículos diésel, dicho límite de emisión en el número de partículas es de 6 * 1011 partículas/km y donde dichas partículas tienen un límite de 4,5 mg/km en su masa. Los avances en el diseño de los motores contribuyen a reducir su producción de partículas pero no son suficientes para satisfacer estos umbrales, por lo que se hace necesario emplear, además, sistemas postratamiento.European regulations establish emission limits for all diesel vehicles, said emission limit in the number of particles is 6 * 1011 particles / km and where said particles have a limit of 4.5 mg / km in their mass. Advances in engine design contribute to reducing their production of particles, but they are not enough to meet these thresholds, so it is necessary to also use after-treatment systems.

Actualmente, el sistema de postratamiento más empleado para el control de emisiones de partículas en motores de automoción diésel son los filtros de flujo de pared (en su terminología en inglés wall-flow filters). Los filtros de flujo de pared son los filtros de partículas con mayor trayectoria en el mercado dada su reconocida eficiencia de filtración, capaz de satisfacer no solo los estándares actuales sino también de hacer frente a futuros endurecimientos de la normativa. El principal problema de los filtros de flujo de pared es la pérdida de carga que introducen en el escape y las dificultades asociadas al proceso de regeneración a bordo. Dicho proceso de regeneración es impedido por la elevada contrapresión en el escape del motor que a su vez incrementa las pérdidas asociadas al lazo de bombeo del motor y con ello aumenta el consumo de combustible y las emisiones de CO2 al medio. Por ello, reducir y/o controlar la pérdida de carga de los filtros es hoy en día un objetivo recurrente en muchos de los trabajos de investigación que se desarrollan en el ámbito de los filtros de partículas diésel. Por otro lado, la rápida saturación del filtro y las dificultades que supone la regeneración de dichos filtros son retos adicionales que presentan los filtros actuales.Currently, the most widely used after-treatment system for controlling particulate emissions in diesel automotive engines is wall-flow filters. Wall flow filters are the longest running particulate filters on the market given their renowned filtration efficiency, capable of meeting not only current standards but also facing future tightening of regulations. The main problem with wall flow filters is the pressure drop they introduce in the exhaust and the difficulties associated with the on-board regeneration process. Said regeneration process is impeded by the high back pressure in the engine exhaust, which in turn increases the losses associated with the engine's pumping loop and thereby increases fuel consumption and CO2 emissions to the environment. For this reason, reducing and / or controlling the pressure drop of filters is nowadays a recurring objective in many of the research works carried out in the field of diesel particulate filters. By On the other hand, the rapid saturation of the filter and the difficulties involved in regenerating these filters are additional challenges presented by current filters.

El comportamiento de un filtro de flujo de pared en términos de eficiencia y pérdida de carga está determinado a nivel macroscópico por su geometría (longitud, sección, densidad celular, espesor de pared) y a nivel microscópico por las propiedades del material empleado como sustrato (permeabilidad, porosidad, tamaño de poro, tortuosidad). Dada una determinada geometría, las propiedades microestructurales del sustrato son las que determinan la pérdida de carga y la eficiencia de filtración del filtro. El problema es que la pérdida de carga y la eficiencia de filtración van generalmente de la mano; un aumento de la primera conlleva generalmente un aumento de la segunda y viceversa. Uno de los principales retos en la actualidad es diseñar sustratos que reduzcan la pérdida de carga del filtro sin perjudicar su eficiencia de filtración.The behavior of a wall flow filter in terms of efficiency and pressure drop is determined at the macroscopic level by its geometry (length, section, cell density, wall thickness) and at the microscopic level by the properties of the material used as substrate (permeability , porosity, pore size, tortuosity). Given a certain geometry, the microstructural properties of the substrate are what determine the pressure drop and the filtration efficiency of the filter. The problem is that pressure drop and filtration efficiency generally go hand in hand; an increase in the first generally leads to an increase in the second and vice versa. One of the main challenges today is to design substrates that reduce the pressure drop of the filter without compromising its filtration efficiency.

Por otra parte, los filtros deben tener un buen comportamiento en los procesos de regeneración. Una regeneración lenta del filtro (baja velocidad de combustión de las partículas acumuladas) sería más segura para el filtro, pero supondría una mayor penalización al consumo de combustible del motor. Lo habitual es regenerar mediante el proceso drop-to-idle. Este proceso consiste en reducir rápidamente el flujo de gas justo después de iniciada la regeneración, de forma que se produzca un pico de temperatura y se acelere la combustión del hollín. El problema es que este proceso genera un elevado estrés térmico cíclico en el material que, en determinadas condiciones, puede provocar la fractura del mismo y su consiguiente colapso. Una posible solución a este problema es el uso de un material poroso diferente que, manteniendo la misma eficacia de captación de partículas y una baja pérdida de carga por más tiempo, sea también más sensible a la regeneración, y capaz de provocar la combustión del hollín a menor temperatura.On the other hand, the filters must have a good behavior in the regeneration processes. A slow regeneration of the filter (low combustion rate of the accumulated particles) would be safer for the filter, but it would imply a greater penalty to the fuel consumption of the engine. The usual is to regenerate using the drop-to-idle process. This process consists of rapidly reducing the gas flow just after regeneration has started, so that a temperature spike occurs and soot combustion is accelerated. The problem is that this process generates a high cyclical thermal stress in the material that, under certain conditions, can cause it to fracture and its consequent collapse. A possible solution to this problem is the use of a different porous material that, while maintaining the same efficiency of particle capture and a low pressure drop for a longer time, is also more sensitive to regeneration, and capable of causing soot combustion. at a lower temperature.

Los principales requerimientos que deben cumplir los materiales considerados como materiales para filtros de partículas son que dicho material presente una alta eficiencia de filtración, baja pérdida de carga, alta estabilidad térmica y química, y altas capacidades para resistir los diversos ciclos de calentamiento que se darán en los consecuentes ciclos de regeneración del filtro. En este sentido, actualmente, los materiales más empleados como filtro de partículas son Cordierita (2MgO'2Al2O3'5SiO2), Carburo de Silicio (SiC), Mullita (ACM, Al2SiO5), Titanato de Aluminio (AT, Al2TiO5), y Espumas de aleaciones (AF).The main requirements that materials considered as materials for particulate filters must meet are that said material present high filtration efficiency, low pressure drop, high thermal and chemical stability, and high capacities to withstand the various heating cycles that will occur. in the subsequent filter regeneration cycles. In this sense, currently, the materials most used as a particle filter are Cordierite (2MgO'2Al2O3'5SiO2), Silicon Carbide (SiC), Mullite (ACM, Al2SiO5), Aluminum Titanate (AT, Al2TiO5), and Alloy Foams (AF).

En función de la combinación de porosidad, tamaño de poro y ordenación microestructural el filtro resultante tendrá unas características en cuanto a eficiencia de filtración, pérdida de carga y comportamiento a regeneración. El desarrollo de nuevos filtros de partículas combinando nuevos materiales de sustratos y geometrías con combinación de propiedades optimizadas permitirá mejorar las prestaciones frente a los sistemas de filtrado existentesDepending on the combination of porosity, pore size and microstructural arrangement, the resulting filter will have characteristics in terms of filtration efficiency, pressure drop and regeneration behavior. The development of new particle filters combining new substrate materials and geometries with a combination of optimized properties will make it possible to improve performance compared to existing filtering systems.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención se refiere a un filtro para partículas liberadas tras la combustión en motores diésel utilizando un carburo de silicio biomórfico, de determinadas características, en filtros de flujo de pared para dichas partículas emitidas por los motores diésel. El carburo de silicio biomórfico (bioSiC) es un tipo particular de carburo de silicio que se obtiene de la pirolisis de madera y su posterior infiltración con silicio. El bioSiC se caracteriza por tener una microestructura porosa que replica la microestructura celular biológica del precursor leñoso empleado en su fabricación. Una de sus principales ventajas con respecto a los materiales comerciales actuales es la posibilidad que ofrece de manipular sus propiedades microestructurales mediante la adecuada selección del precursor.The present invention relates to a filter for particles released after combustion in diesel engines using a biomorphic silicon carbide, of certain characteristics, in wall flow filters for said particles emitted by diesel engines. Biomorphic silicon carbide (bioSiC) is a particular type of silicon carbide that is obtained from the pyrolysis of wood and its subsequent infiltration with silicon. The bioSiC is characterized by having a porous microstructure that replicates the biological cellular microstructure of the woody precursor used in its manufacture. One of its main advantages with respect to current commercial materials is the possibility it offers to manipulate their microstructural properties through the proper selection of the precursor.

En la presente invención se entiende lo mismo por "filtro de flujo de pared” que por "conjunto de discos”.In the present invention it is understood the same by "wall flow filter" as by "set of discs".

Dicho bioSiC se caracteriza por presentar una microestructura jerárquica que replica la microestructura del patrón vegetal original. El bioSiC puede tener permeabilidades de entre 10"11 m2 y 10~12 m2 y conductividades térmicas en el rango de 4 Wm"1K"1 a 88 Wm"1K"1. Además, el proceso de fabricación del bioSiC difiere considerablemente del de otros materiales cerámicos granulares.Said bioSiC is characterized by presenting a hierarchical microstructure that replicates the microstructure of the original plant pattern. BioSiC can have permeabilities of between 10 "11 m2 and 10 ~ 12 m2 and thermal conductivities in the range of 4 Wm" 1K "1 to 88 Wm" 1K "1. Furthermore, the manufacturing process of bioSiC differs considerably from other granular ceramic materials.

Las ventajas del uso de bioSiC como sustrato en filtros de flujo de pared, de cara a su aplicación a los filtros de flujo de pared para motores de combustión interna, frente al uso de los sustratos comerciales de SiC granular son:The advantages of using bioSiC as a substrate in wall flow filters, for its application to wall flow filters for internal combustion engines, compared to the use of commercial granular SiC substrates are:

- En primer lugar, el bioSiC tiene menor coeficiente de expansión térmica (en sus siglas en inglés CTE) que el SiC, lo que le confiere mayor resistencia al choque térmico (TSR, de sus siglas en inglés). A 200 °C, el CTE del bioSiC ronda los 210-6 K-1; mientras que el CTE del p-SiC puede ser 3.510-6 K-1. A 800 °C, el CTE del bioSiC ronda los 310-6 K-1; mientras que el CTE del p-SiC puede ser 510-6 K-1. Y como el TSR es inversamente proporcional al CTE, pues el TSR del bioSiC puede superar al del p-SiC. Gracias a su mayor resistencia al choque térmico, es previsible que el bioSiC resista mejor los procesos de regeneración y presente mayor durabilidad. Además, es probable que reduzca la necesidad de fabricar los filtros de SiC de forma segmentada como se hacen habitualmente para limitar la expansión térmica que se produciría de fabricarse en una única pieza.- First, bioSiC has a lower coefficient of thermal expansion (in its CTE) than SiC, which gives it greater resistance to thermal shock (TSR). At 200 ° C, the CTE of bioSiC is around 210-6 K-1; while the CTE of p-SiC can be 3,510-6 K-1. At 800 ° C, the CTE of bioSiC is around 310-6 K-1; while the CTE of p-SiC can be 510-6 K-1. And since the TSR is inversely proportional to the CTE, the TSR of bioSiC can exceed that of p-SiC. Thanks to its greater resistance to thermal shock, bioSiC is expected to withstand regeneration processes better and have greater durability. In addition, it is likely to reduce the need to manufacture the SiC filters in a segmented manner as is customary to limit the thermal expansion that would occur if manufactured in a single piece.

- En segundo lugar, el amplio espectro de microestructuras diferentes que ofrece el bioSiC dependiendo del precursor de seleccionado, ensancha la originalmente estrecha relación entre eficiencia de filtración y pérdida de carga. Es decir, en sustratos granulares, a mayor eficiencia de filtración, mayor pérdida de carga y viceversa. Y aunque se puede manipular un poco el tamaño y la forma de los granos, la relación entre ambas variables es estrecha y no permite mejorar una de ellas sin perjudicar la otra. El bioSiC, en cambio, ofrece una mayor independencia entre eficiencia de filtración y pérdida de carga.- Secondly, the wide spectrum of different microstructures offered by bioSiC depending on the selected precursor, broadens the originally close relationship between filtration efficiency and pressure drop. That is, in granular substrates, the higher the filtration efficiency, the higher the pressure drop and vice versa. And although the size and shape of the grains can be manipulated a bit, the relationship between both variables is close and does not allow to improve one of them without harming the other. The bioSiC, on the other hand, offers greater independence between filtration efficiency and pressure drop.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere al filtro para partículas de motores diésel caracterizado por que comprende los siguientes elementosIn a first aspect, the present invention refers to the diesel engine particulate filter characterized in that it comprises the following elements

(i) un conjunto de discos (1) que tiene una longitud total de entre 0,12 m y 0,25 m, donde cada disco está compuesto de carburo de silicio biomórfico que(i) a set of discs (1) having a total length of between 0.12m and 0.25m, where each disc is composed of biomorphic silicon carbide that

• tiene una microestructura jerarquizada de poros• has a hierarchical microstructure of pores

o con un primer tamaño de poro de entre 2 pm y 60 pm; yor with a first pore size between 2 pm and 60 pm; Y

o un segundo tamaño de poro de entre 30 pm y 440 pm; yor a second pore size between 30 pm and 440 pm; Y

• tiene un porcentaje de porosidad de entre 45 % y 75 %;• has a porosity percentage between 45% and 75%;

• tiene un diámetro de entre 0,14 m y 0,18 m y un grosor de entre 0,005 m y 0,010 m; y• has a diameter between 0.14 m and 0.18 m and a thickness between 0.005 m and 0.010 m; Y

• presenta una conformación de canales longitudinales a lo largo del grosor del disco, donde dichos canales se encuentran entre 50 celdas por centímetro cuadrado (en sus siglas en inglés, cpsc) y 60 celdas por centímetro cuadrado (cpsc),• presents a conformation of longitudinal channels along the thickness of the disc, where these channels are between 50 cells per square centimeter (cpsc) and 60 cells per square centimeter (cpsc),

donde los canales de cada disco están alineados con los canales del disco anterior y posterior,where the channels of each disc are aligned with the channels of the previous disc and later,

y donde el conjunto de discos comprende un primer disco de entrada y un segundo disco de salida,and where the set of discs comprises a first input disc and a second output disc,

y donde la mitad de los canales del primer disco de entrada y del segundo disco de salida del conjunto de discos, están configurados para bloquear el paso del flujo de gases y residuos de la combustión, y donde la mitad de los canales del primer disco de entrada y segundo disco de salida, están configurados para permitir el paso de flujo; donde los canales configurados para bloquear el paso del flujo de gases y residuos de la combustión del primer disco de entrada se corresponden con los canales configurados para permitir el paso de flujo de gases y residuos de la combustión del segundo disco de salida, y viceversa;and where half of the channels of the first inlet disc and of the second outlet disc of the set of discs are configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, and where half of the channels of the first disc of inlet and second outlet disc, are configured to allow the passage of flow; where the channels configured to block the flow of gases and combustion residues from the first inlet disk correspond to the channels configured to allow the flow of gases and combustion residues from the second outlet disc, and vice versa;

donde los discos están unidos entre sí por un adhesivo;where the discs are attached to each other by an adhesive;

de manera que el flujo de gases y residuos de la combustión del motor diésel que contienen partículas y residuos de un tamaño de entre 1 nm y 100 pm quedan retenidas en las paredes de los canales del conjunto de discos y el flujo de gases de la combustión del motor diésel continúa su camino hacia el tubo de escape de gases; (ii) un recubrimiento aislante (2), envolviendo el conjunto de discos (1), que mantiene estable la temperatura de trabajo del filtro;so that the flow of gases and residues from the diesel engine combustion containing particles and residues of a size between 1 nm and 100 pm are retained in the walls of the channels of the set of discs and the flow of combustion gases from the diesel engine continues its way to the exhaust pipe; (ii) an insulating coating (2), surrounding the set of discs (1), which keeps the working temperature of the filter stable;

(iii) un sistema de post-inyección (3) para aumentar la entrada de combustible al motor principal (4) cuando hay una sobrepresión excesiva en el escape, e inducir la combustión y eliminación de las partículas acumuladas en el filtro;(iii) a post-injection system (3) to increase the fuel input to the main engine (4) when there is an excessive overpressure in the exhaust, and induce combustion and elimination of the particles accumulated in the filter;

(iv) un sensor de presión diferencial (5) del flujo de gases y residuos de la combustión del motor diésel, que tiene dos sondas conectadas, una primera sonda situada a la entrada del conjunto de discos por el primer disco de entrada y una segunda sonda situada a la salida del conjunto de discos por el segundo disco de salida, y que mide la diferencia de presión en el flujo de gases y residuos de la combustión del motor diésel antes de la entrada en el filtro y del flujo de gases de salida del filtro, y envía dichos datos recogidos al sistema electrónico de monitorización y control (7);(iv) a differential pressure sensor (5) of the flow of gases and combustion residues of the diesel engine, which has two connected probes, a first probe located at the inlet of the set of disks through the first inlet disk and a second probe located at the outlet of the set of discs by the second outlet disc, and which measures the pressure difference in the flow of gases and residues from the combustion of the diesel engine before entering the filter and the flow of exhaust gases of the filter, and sends said collected data to the electronic monitoring and control system (7);

(v) al menos dos sensores de temperatura (6), uno en la sección de entrada del filtro y otro en la sección de salida del mismo, que registran la temperatura del flujo de gases en ambos puntos y envían los datos recogidos al sistema electrónico de monitorización y control (7); y(v) at least two temperature sensors (6), one in the filter inlet section and the other in the filter outlet section, which record the temperature of the gas flow at both points and send the collected data to the electronic system monitoring and control (7); Y

(vi) un sistema electrónico de monitorización y control (7) que recoge los datos del sensor de presión diferencia (5) y de los sensores de temperatura (6), monitoriza el proceso de retención de partículas en el conjunto de discos (1), y activa el sistema de post-inyección (3) cuando la sobrepresión en el escape dada por el sensor diferencial de presión (5) alcanza un determinado nivel.(vi) an electronic monitoring and control system (7) that collects data from the differential pressure sensor (5) and from the temperature sensors (6), monitors the particle retention process in the set of discs (1) , and activates the post-injection (3) when the overpressure in the exhaust given by the differential pressure sensor (5) reaches a certain level.

En la presente invención se entiende por "carburo de silicio biomórfico o bioSiC” a cualquier carburo de silicio (material cerámico) poroso obtenido a partir de la pirolisis e infiltración con silicio de un precursor vegetal, resultando en un material con la misma resistencia térmica y mecánica que el carburo de silicio obtenido por métodos de sinterización convencionales, pero con una microestructura celular porosa jerarquizada que favorece la preservación de una baja pérdida de carga en periodos de tiempo prolongados. Dicha microestructura porosa jerárquica replica la microestructura del patrón original, que tiene origen celulósico o es un material celulósico. Para la caracterización de la porosidad de dichos bioSiC, así como el porcentaje de los poros se emplea el método de porosimetría de mercurio. La porosimetría de mercurio está basada en el efecto de depresión capilar. Cuando un absorbente sólido se sumerge en un líquido que no moja, como es el caso del mercurio, el líquido penetra en sus poros sólo por la acción de una presión externa. El radio del poro es inversamente proporcional a la presión aplicada, a presiones bajas se llenan los poros grandes y cada incremento de presión provoca que el mercurio penetre en poros de radio cada vez más pequeño. A partir de la intrusión de mercurio en una muestra se pueden obtener parámetros texturales característicos como tamaño de poro, distribución de volumen de poro y porosidad total de la muestra.In the present invention, "biomorphic silicon carbide or bioSiC" is understood as any porous silicon carbide (ceramic material) obtained from the pyrolysis and infiltration with silicon of a vegetable precursor, resulting in a material with the same thermal resistance and than silicon carbide obtained by conventional sintering methods, but with a hierarchical porous cellular microstructure that favors the preservation of a low pressure drop over long periods of time. Said hierarchical porous microstructure replicates the microstructure of the original pattern, which originates from cellulosic or is a cellulosic material. For the characterization of the porosity of said bioSiC, as well as the percentage of the pores, the mercury porosimetry method is used. Mercury porosimetry is based on the capillary depression effect. When a solid absorbent it is immersed in a liquid that does not wet, such as mercury, the penis liquid It works in your pores only by the action of an external pressure. The pore radius is inversely proportional to the applied pressure, at low pressures large pores are filled and each pressure increase causes the mercury to penetrate into pores of smaller and smaller radius. Characteristic textural parameters such as pore size, pore volume distribution, and total porosity of the sample can be obtained from mercury intrusion into a sample.

En la presente invención se entiende por "material de origen celulósico o material celulósico” a cualquier material en bloque que proviene de las distintas especies vegetales seleccionadas de entre la lista: pino en corte axial, ayous en corte axial, iroko en corte axial, roble en corte axial, tablero de fibra de densidad media, pino en corte radial, ayous en corte radial, iroko en corte radial y roble en corte radial, y de la cual depende el tamaño del primer rango de poros y del segundo rango de poros, así como la densidad, permeabilidad, porosidad y superficie específica del carburo de silicio biomórfico.In the present invention, "material of cellulosic origin or cellulosic material" is understood as any block material that comes from the different plant species selected from the list: pine in axial section, ayous in axial section, iroko in axial section, oak in axial cut, medium density fibreboard, pine in radial cut, ayous in radial cut, iroko in radial cut and oak in radial cut, and on which the size of the first pore range and the second pore range depends, as well as the density, permeability, porosity and specific surface of the biomorphic silicon carbide.

En la presente invención se entiende por "estructura jerarquizada o estructura microporosa jerarquizada” a la estructura característica de los tejidos vegetales en la que poros de distintas dimensiones se combinan mediante agrupación y se distribuyen según un ordenamiento específico en respuesta a causas genéticas y/o climáticas desde los niveles más pequeños, los nanoporos y los mesoporos, hasta los microporos y macroporos de tamaño superior, y que dan lugar a las diferentes estructuras de las maderas seleccionadas en la presente invención.In the present invention, "hierarchical structure or hierarchical microporous structure" is understood as the characteristic structure of plant tissues in which pores of different dimensions are combined by grouping and are distributed according to a specific order in response to genetic and / or climatic causes. from the smallest levels, nanopores and mesopores, to micropores and macropores of greater size, and which give rise to the different structures of the woods selected in the present invention.

En la presente invención se entiende por “temperatura de trabajo del filtro” a aquella en la que el filtro de flujo de pared de la presente invención se encuentra la mayor parte del tiempo durante su funcionamiento a bordo del vehículo como consecuencia de las condiciones térmicas de entrada de la corriente de gases procedentes del motor, y que resulta de un valor de entre 300 °C y 400 °CIn the present invention, "filter working temperature" is understood to be that in which the wall flow filter of the present invention is found most of the time during its operation on board the vehicle as a consequence of the thermal conditions of inlet of the gas stream from the engine, resulting in a value between 300 ° C and 400 ° C

En la presente invención se entiende por “recubrimiento aislante” a cualquier material de baja conductividad que, colocado sobre la superficie exterior del conjunto de discos a modo de camisa envolvente, previene el intercambio térmico con la carcasa y con el ambiente. El material empleado en el recubrimiento aislante debe ser fácil de manipular e instalar, a la vez que proporcionar una alta densidad de aislamiento. En la presente invención los recubrimientos aislantes son: lana de vidrio, lana de roca, espuma de caucho, o bobinas de aluminio.In the present invention, "insulating coating" is understood as any low conductivity material which, placed on the outer surface of the set of disks as an enveloping jacket, prevents heat exchange with the casing and with the environment. The material used in the insulation coating must be easy to handle and install, while providing a high density of insulation. In the present invention the insulating coatings are: glass wool, rock wool, foam rubber, or aluminum coils.

En la presente invención se entiende por “sistema de post-inyección” a la inyección de combustible en los motores diésel que se realiza con retraso respecto al punto muerto superior del pistón. Esta inyección aporta un combustible que no puede quemarse en el interior del cilindro por falta de tiempo y de oxígeno cerca. El combustible se quema durante la fase de escape, elevando considerablemente la temperatura de estos gases durante su salida a la atmósfera. Este tipo de inyección se emplea para elevar la temperatura de los gases a su paso por el filtro de flujo de pared y provocar la combustión de las partículas retenidas en el mismo, es decir, su regeneración.In the present invention, "post-injection system" is understood as the injection of fuel in diesel engines that is carried out with a delay with respect to the top dead center of the piston. This injection provides a fuel that cannot be burned inside the cylinder due to lack of time and oxygen nearby. Fuel is burned during the exhaust phase, considerably raising the temperature of these gases during their release into the atmosphere. This type of injection is used to raise the temperature of the gases as they pass through the wall flow filter and cause the combustion of the particles retained in it, that is, their regeneration.

En la presente invención se entiende por “sensor de presión diferencial” a aquel que se encarga de medir la diferencia de presión que hay en los gases de escape, entre la entrada y la salida del filtro de partículas, y por tanto, el que se encarga de medir de forma de indirecta el nivel de saturación de partículas en el sustrato poroso del filtro. El sensor de presión diferencial ha de contar necesariamente con dos tomas de presión. Las dos tomas de presión convergen en una salida eléctrica, empleando una lógica de comparación entre ambos puertos de presión, por lo que tendremos un valor de tensión positivo según sea el incremento de presión o negativo, según sea el decremento de presión, de una toma respecto a la otra. El sensor empleado puede ser de cualquier tipo: un transductor capacitivo, un sensor piezo-eléctrico, o un sensor de membrana.In the present invention, "differential pressure sensor" is understood as the one that is responsible for measuring the pressure difference in the exhaust gases, between the inlet and outlet of the particle filter, and therefore, the one that is in charge of indirectly measuring the level of particle saturation in the porous substrate of the filter. The differential pressure sensor must necessarily have two pressure tappings. The two pressure taps converge on an electrical outlet, using a comparison logic between both pressure ports, so we will have a positive voltage value depending on the pressure increase or negative, depending on the pressure decrease, from one intake to the other. The sensor used can be of any type: a capacitive transducer, a piezoelectric sensor, or a membrane sensor.

En la presente invención se entiende por "carburo de silicio granular” a cualquier carburo de silicio fabricado por sinterización a partir de carburo de silicio en polvo, resultando en un material poroso con microestructura en forma de granos, con porosidad final de entre 40% y 50% y tamaño de poro de entre 10 pm y 20 pm, ambos dependientes del tamaño de las partículas de polvo y del tipo de aglutinante.In the present invention, "granular silicon carbide" is understood to mean any silicon carbide manufactured by sintering from powdered silicon carbide, resulting in a porous material with grain-shaped microstructure, with final porosity between 40% and 50% and pore size between 10 pm and 20 pm, both dependent on the size of the powder particles and the type of binder.

Las ventajas asociadas al filtro de partículas descrito en el primer aspecto sonThe advantages associated with the particle filter described in the first aspect are

- una filtración de las partículas y residuos contenidas en el flujo de gases y residuos de la combustión del motor diésel en todo el rango de tamaño de partículas: desde las más grandes que quedan retenidas en el sustrato poroso principalmente por interceptación, a las más pequeñas que se adhieren a las paredes del mismo principalmente por fenómenos de difusión. debido al complejo camino que siguen a lo largo de la estructura microporosa jerarquizada del bioSiC.- a filtration of the particles and residues contained in the flow of gases and residues of the diesel engine combustion in the entire particle size range: from the largest that are retained in the porous substrate mainly by interception, to the smallest that adhere to the walls of the same mainly by diffusion phenomena. due to the complex path that they follow along the hierarchical microporous structure of the bioSiC.

- una mayor eficiencia de filtración en el estado inicial (limpio) con respecto a los filtros convencionales y en el mercado,- higher filtration efficiency in the initial (clean) state compared to conventional filters and on the market,

- una pérdida de carga manipulable y reducible en función de la elección del precursor vegetal con que se fabrique el bioSiC,- a manageable and reducible pressure drop depending on the choice of the vegetable precursor with which the bioSiC is manufactured,

- una liberación de partículas en el escape menor que la de los filtros convencionales y en el mercado, y muy inferiores al límite establecido por la normativa.- a release of particles in the exhaust less than that of conventional filters and on the market, and much lower than the limit established by the regulations.

En una realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, donde los canales de cada disco que forman el conjunto de discos tienen forma cuadrada en la dirección perpendicular a la longitud del canal.In a preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, where the channels of each disc that form the set of discs are square in the direction perpendicular to the length of the channel.

En otra realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, donde la conformación de canales cuadrados es una conformación de panal de abeja y donde los cuadrados tienen un lado de tamaño de entre 0,8 mm y 1 mm, y un espesor de pared de entre 0,3 mm y 0,4 mm; In another preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, where the square channel conformation is a honeycomb conformation and where the squares have a side size between 0.8mm and 1mm, and a wall thickness of between 0.3 mm and 0.4 mm;

En otra realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, donde todos los discos son iguales entre si y tienen el mismo número de canales.In another preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, where all the discs are equal to each other and have the same number of channels.

En otra realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, donde el conjunto de discos están unidos por un adhesivo resistente a temperaturas de entre 15 °C y 1000 °C, como es el Nural 30® (Pattex).In another preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, where the set of discs are joined by an adhesive resistant to temperatures between 15 ° C and 1000 ° C, such as Nural 30® (Pattex).

En otra realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, que además comprende un bloque (8) que comprende un catalizador de oxidación seleccionado de entre los siguientes: M-Series DOC® (Nett Technologies), AZ Purifier® (CDTi), DOC estándar® (Donaldson), Empro DOC® (BASF), así como cualquier otro adecuado para el proceso de oxidación de las partículas retenidas, y que está situado adyacentemente al conjunto de discos de manera que el flujo de gases y residuos de la combustión del motor diésel entra primero a su través y luego a través del conjunto de discos.In another preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, which further comprises a block (8) comprising an oxidation catalyst selected from the following: M-Series DOC® (Nett Technologies), AZ Purifier® (CDTi), DOC Standard® (Donaldson), Empro DOC® (BASF), as well as any other suitable for the oxidation process of the retained particles, and which is located adjacent to the set of discs so that the flow of gases and residues from the combustion of the Diesel engine enters first through it and then through the set of discs.

En otra realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, que además comprende una carcasa (9) con secciones cónicas de entrada y salida de gases del motor diésel para el encapsulamiento del filtro, que engloba todos los elementos del filtro de flujo de pared.In another preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, which further comprises a casing (9) with conical sections of the diesel engine gas inlet and outlet for encapsulating the filter, which encompasses all the elements of the wall flow filter.

En la presente invención se entiende por “catalizador de oxidación diésel o DOC” a todo bloque monolítico de estructura de panal de abeja con canales abiertos impregnada de catalizador que, colocado aguas arriba del filtro de flujo de pared, contribuye a reducir el monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (CxHy) y parcialmente hidrocarburos oxidados (CxHyO) y material particulado diésel a sustancias inertes y no contaminantes para el medio ambiente. En la presente invención pueden emplearse catalizadores que oxiden en el rango de temperaturas buscado, cuyo elemento catalizador sean elementos tales como platino, paladio y óxido de cerio, así como cualquier otro que cumpla con los requisitos establecidos, y que se seleccionan de entre los siguientes de comerciales M-Series DOC® (Nett Technologies), AZ Purifier® (CDTi), DOC estándar® (Donaldson), Empro DOC® (BASF).In the present invention, "diesel oxidation catalyst or DOC" is understood to be any monolithic block of honeycomb structure with open channels impregnated with catalyst that, placed upstream of the wall flow filter, contributes to reducing carbon monoxide (CO), hydrocarbons (CxHy) and partially oxidized hydrocarbons (CxHyO) and diesel particulate matter to inert and non-polluting substances for the environment. In the present invention, catalysts that oxidize in the desired temperature range can be used, whose catalyst element are elements such as platinum, palladium and cerium oxide, as well as any other that meets the established requirements, and which are selected from the following M-Series DOC® (Nett Technologies), AZ Purifier® (CDTi), Standard DOC® (Donaldson), Empro DOC® (BASF).

En otra realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, donde la mitad de los canales configurados para bloquear el paso de del flujo de gases y residuos de la combustión, comprende un relleno de pasta moldeable de carburo de silicio granulado.In another preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, where half One of the channels configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, comprises a filling of granulated silicon carbide mouldable paste.

En otra realización preferida del filtro para partículas de motores diésel, donde la mitad de los canales configurados para bloquear el paso de del flujo de gases y residuos de la combustión, es obtenido mediante mecanizado.In another preferred embodiment of the diesel engine particulate filter, where half of the channels configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, is obtained by machining.

Otro aspecto de la presente invención es el conjunto de discos caracterizado por que • tiene una longitud total de entre 0,12 m y 0,25 m;Another aspect of the present invention is the set of discs characterized in that • it has a total length of between 0.12 m and 0.25 m;

formado por discos unidos entre sí,formed by discs joined together,

donde cada disco está compuesto de material cerámico poroso de carburo de silicio biomórfico que tiene una microestructura jerarquizada de poroswhere each disc is composed of porous biomorphic silicon carbide ceramic material that has a hierarchical microstructure of pores

• donde dicho material tiene un porcentaje de porosidad de entre 45 % y 75 %;• where said material has a porosity percentage between 45% and 75%;

• presenta un conformación de canales longitudinales a lo largo del grosor del disco,• presents a conformation of longitudinal channels along the thickness of the disc,

• donde dichos canales se encuentran entre 50 celdas por centímetro cuadrado (cpsc) y 60 celdas por centímetro cuadrado (cpsc),• where these channels are between 50 cells per square centimeter (cpsc) and 60 cells per square centimeter (cpsc),

• donde los canales de cada disco quedan alineados con los canales del disco anterior y posterior,• where the channels of each disc are aligned with the channels of the front and rear disc,

donde el conjunto de discos comprende un primer disco de entrada y un segundo disco de salida;wherein the set of discs comprises a first input disc and a second output disc;

donde la mitad de los canales del primer disco de entrada y del segundo disco de salida del conjunto de discos, están configurados para bloquear el paso del flujo de gases y residuos de la combustión, y donde la mitad de los canales del primer disco de entrada y segundo disco de salida, están configurados para permitir el paso de flujo;where half of the channels of the first inlet disc and of the second outlet disc of the set of discs are configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, and where half of the channels of the first inlet disc and second outlet disk, are configured to allow the passage of flow;

donde los canales configurados para bloquear el paso del flujo de gases y residuos de la combustión del primer disco de entrada se corresponden con los canales configurados para permitir el paso de flujo de gases y residuos de la combustión del segundo disco de salida, y viceversa; where the channels configured to block the flow of gases and combustion residues from the first inlet disk correspond to the channels configured to allow the flow of gases and combustion residues from the second outlet disc, and vice versa;

Una realización preferida del conjunto de discos, donde dichos discos están unidos por un adhesivo resistente a temperaturas, de entre 15 °C y 1000 °C, como es el Nural 30® (Pattex).A preferred embodiment of the set of discs, where said discs are joined by an adhesive resistant to temperatures, between 15 ° C and 1000 ° C, such as Nural 30® (Pattex).

Otra realización preferida del conjunto de discos, donde los canales son de forma cuadrada en la dirección perpendicular a la longitud del canal.Another preferred embodiment of the set of discs, where the channels are square in shape in the direction perpendicular to the length of the channel.

Otra realización preferida del conjunto de discos, donde todos los discos son iguales y tienen el mismo número de canales.Another preferred embodiment of the disk set, where all the disks are the same and have the same number of channels.

Otra realización preferida del conjunto de discos, donde la conformación de canales cuadrados y longitudinales es una conformación de panal de abeja y donde los cuadrados tienen un lado de tamaño de entre 0,8 mm y 0,1 mm, y un espesor de pared de entre 0,3 mm y 0,4 mm.Another preferred embodiment of the set of discs, where the shape of the square and longitudinal channels is a honeycomb shape and where the squares have a side of size between 0.8 mm and 0.1 mm, and a wall thickness of between 0.3 mm and 0.4 mm.

En la presente invención el procedimiento de obtención del conjunto de discos del bioSiC descrito anteriormente está definido por las siguientes etapas:In the present invention, the procedure for obtaining the set of bioSiC discs described above is defined by the following steps:

a) realizar una pirólisis de un bloque precortado y seco de material celulósico mediante calentamiento a temperatura de entre 900 °C y 1050 °C en ausencia de oxígeno;a) carry out a pyrolysis of a pre-cut and dry block of cellulosic material by heating at a temperature between 900 ° C and 1050 ° C in the absence of oxygen;

b) realizar un mecanizado transversal acanalado de las piezas pirolizadas de la etapa (a), un fresado perimetral y un refrentado de las superficies superior e inferior;b) performing a grooved transverse machining of the pyrolyzed parts of step (a), a perimeter milling and a facing of the upper and lower surfaces;

c) recubrir las piezas mecanizadas obtenidas en la etapa de mecanizado transversal (b) con silicio en polvo en una cantidad de entre un 350 % y un 400 % en masa del carbón de la pieza obtenida en la etapa (b) y calentar en vacío hasta una temperatura por encima de la temperatura de fusión del silicio; d) eliminar el silicio residual de las piezas obtenidas en la etapa de recubrimiento (c) por capilaridad y evaporación por calentamiento a vacío por encima de la temperatura de evaporación del silicio;c) coating the machined parts obtained in the transverse machining step (b) with powdered silicon in an amount of between 350% and 400% by mass of the carbon of the part obtained in step (b) and heating in a vacuum up to a temperature above the melting temperature of silicon; d) eliminating the residual silicon from the pieces obtained in the coating step (c) by capillary action and evaporation by heating under vacuum above the evaporation temperature of the silicon;

e) limpiar las piezas obtenidas en la etapa de eliminación de silicio (d) del polvo de silicio residual que pueda quedar en el interior de los canales;e) cleaning the pieces obtained in the silicon elimination step (d) from the residual silicon powder that may remain inside the channels;

f) pulir las superficies superior e inferior de las piezas obtenidas en la etapa de limpieza (e); f) polishing the upper and lower surfaces of the pieces obtained in the cleaning step (e);

g) unir las piezas obtenidas en la etapa de pulido (f) con adhesivo sellante resistente a alta temperatura; yg) joining the pieces obtained in the polishing stage (f) with a high temperature resistant sealant adhesive; Y

h) bloquear manualmente los canales alternados de las piezas inicial y final de las piezas unidas obtenidas tras la etapa de unión (g) con pasta moldeable de carburo de silicio en una configuración tal que el conjunto de discos comprende un primer disco de entrada y un segundo disco de salida;h) Manually blocking the alternating channels of the initial and final pieces of the joined pieces obtained after the joining step (g) with moldable silicon carbide paste in a configuration such that the set of discs comprises a first input disc and a second output disk;

donde los canales configurados para bloquear el paso del flujo de gases y residuos de la combustión del primer disco de entrada se corresponden con los canales configurados para permitir el paso de flujo de gases y residuos de la combustión del segundo disco de salida, y viceversa.where the channels configured to block the flow of gases and combustion residues from the first inlet disc correspond to the channels configured to allow the flow of gases and combustion residues from the second outlet disc, and vice versa.

Otro procedimiento de obtención del conjunto de discos del bioSiC descrito anteriormente está definido por las siguientes etapas:Another procedure for obtaining the set of bioSiC discs described above is defined by the following steps:

c) realizar un mecanizado adicional, preferiblemente un refrentado, de al menos dos de las piezas obtenidas tras la etapa de mecanizado (b) para el bloqueo de los canales alternados en las piezas inicial y final del filtro;c) carry out additional machining, preferably facing, of at least two of the pieces obtained after the machining step (b) to block the alternating channels in the initial and final pieces of the filter;

d) recubrir las piezas mecanizadas obtenidas en las etapas de mecanizado (b) y (c) con silicio en polvo en una cantidad de entre un 350 % y un 400 % en masa del carbón de la pieza obtenida en la etapa (b) y (c) y calentar en vacío hasta una temperatura por encima de la temperatura de fusión del silicio; e) eliminar el silicio residual de las piezas obtenidas en la etapa de recubrimiento (d) por capilaridad y evaporación por calentamiento a vacío por encima de la temperatura de evaporación del silicio;d) coating the machined parts obtained in machining steps (b) and (c) with powdered silicon in an amount of between 350% and 400% by mass of the carbon of the part obtained in step (b) and (c) and heating in vacuo to a temperature above the melting temperature of silicon; e) eliminating the residual silicon from the pieces obtained in the coating step (d) by capillary action and evaporation by heating under vacuum above the evaporation temperature of the silicon;

f) limpiar las piezas obtenidas en la etapa de eliminación de silicio (e) del polvo de silicio residual que pueda quedar en el interior de los canales;f) cleaning the parts obtained in the step of removing silicon (e) from the dust residual silicon that may remain inside the channels;

g) pulir las superficies superior e inferior de las piezas obtenidas en la etapa de limpieza (f);g) polishing the upper and lower surfaces of the pieces obtained in the cleaning stage (f);

h) unir las piezas obtenidas en la etapa de pulido (f) con adhesivo sellante resistente a alta temperatura, en una configuración tal que el conjunto de discos comprende un primer disco de entrada y un segundo disco de salida; donde la mitad de los canales del primer disco de entrada y del segundo disco de salida del conjunto de discos, están configurados para bloquear el paso del flujo de gases y residuos de la combustión, y donde la mitad de los canales del primer disco de entrada y segundo disco de salida, están configurados para permitir el paso de flujo;h) joining the pieces obtained in the polishing stage (f) with a high temperature resistant sealant adhesive, in a configuration such that the set of discs comprises a first input disc and a second output disc; where half of the channels of the first inlet disc and of the second outlet disc of the set of discs are configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, and where half of the channels of the first inlet disc and second outlet disk, are configured to allow the passage of flow;

El resultado de dichos procedimientos es la obtención de un filtro con geometría y canales con una microestructura que replica la del precursor vegetal original (Figura 2). Entre las principales ventajas de dicho procedimiento de obtención de bioSiC cabe destacar:The result of these procedures is to obtain a filter with geometry and channels with a microstructure that replicates that of the original plant precursor (Figure 2). Among the main advantages of this procedure for obtaining bioSiC, it is worth highlighting:

- Es posible obtener una amplia gama de materiales filtrantes con propiedades físico-química-microestructurales diseñables, como su porosidad total, distribución de tamaño de poro, mediante la selección del precursor vegetal de partida de entre los distintos precursores vegetales disponibles, previamente descritos.- It is possible to obtain a wide range of filter materials with designable physical-chemical-microstructural properties, such as their total porosity, pore size distribution, by selecting the starting plant precursor from among the different available plant precursors, previously described.

- El material final conserva la microestructura celular del precursor de madera de partida, otorgándole así unas óptimas propiedades de filtrado, baja pérdida de presión durante su uso como filtro, y adecuadas propiedades mecánicas debido a su morfología de poros direccionalmente interconectados y microestructura jerárquica que es el resultado de millones de años de evolución y son difíciles de replicar de manera artificial.- The final material preserves the cellular microstructure of the starting wood precursor, thus giving it optimal filtering properties, low pressure loss during its use as a filter, and adequate mechanical properties due to its morphology of directionally interconnected pores and hierarchical microstructure that is the result of millions of years of evolution and are difficult to replicate artificially.

- Empleo de recursos naturales y renovables, tanto maderas de origen natural, como productos reciclados de madera (tableros de densidad media) en las cuales la materia prima son productos de desecho provenientes de la fabricación de otros productos de madera, otorgando un menor impacto en el medio ambiente y en la polución ambiental.- Use of natural and renewable resources, both wood of natural origin, and recycled wood products (medium density boards) in the which raw materials are waste products from the manufacture of other wood products, giving a lower impact on the environment and environmental pollution.

- Sin necesidad de añadir aditivos de sinterización.- No need to add sintering additives.

- Posibilidad de fabricación de materiales cerámicos con formas complejas a partir del mecanizado previo de la preforma de carbón obtenida a partir de la pirolisis de la madera, permitiendo de esta manera otorgar a las piezas la estructura de panal de abeja con canales de sección cuadrada empleada en filtros de flujo de pared convencionales.- Possibility of manufacturing ceramic materials with complex shapes from the previous machining of the carbon preform obtained from the pyrolysis of wood, thus allowing the pieces to be given the honeycomb structure with square-section channels used in conventional wall flow filters.

El procedimiento de obtención del filtro de partículas de motores diésel, comprende además las siguientes etapas además de las ya descritas para la obtención del conjunto de discos:The procedure for obtaining the diesel engine particulate filter also comprises the following steps in addition to those already described for obtaining the set of discs:

i) colocación del conjunto de discos en la carcasa (9) a continuación del bloque (8) que comprende catalizador de oxidación, y cierre de la misma asegurando una correcta colocación del recubrimiento aislante;i) placing the set of discs in the casing (9) after the block (8) comprising oxidation catalyst, and closing it ensuring correct placement of the insulating coating;

j) acople del conjunto obtenido en la etapa (i) en el tubo de escape del vehículo;j) coupling of the assembly obtained in step (i) in the exhaust pipe of the vehicle;

k) conexión de los extremos del sensor de presión diferencial (5), y de los dos sensores de temperatura (6) a las secciones cónicas de entrada y salida de la carcasa del conjunto bloque que comprende un catalizador de oxidación y el filtro de la presente invención.k) connection of the ends of the differential pressure sensor (5), and of the two temperature sensors (6) to the conical inlet and outlet sections of the housing of the block assembly comprising an oxidation catalyst and the filter of the present invention.

l) colocación del sistema electrónico de monitorización y control (7); yl) placement of the electronic monitoring and control system (7); Y

m) conexión del sensor de presión diferencial (5) y de los sensores de temperatura (6) al sistema electrónico de monitorización y control (7); y de éste, a su vez, al sistema de post inyección del motor.m) connection of the differential pressure sensor (5) and the temperature sensors (6) to the electronic monitoring and control system (7); and from this, in turn, to the engine's post injection system.

Otro aspecto de la presente invención es el uso del conjunto de discos de la presente invención, como filtro de partículas de motores diésel.Another aspect of the present invention is the use of the disc assembly of the present invention, as a diesel engine particulate filter.

Una realización preferida del uso del conjunto de discos de la presente invención es como filtro de flujo de pared de motores diésel para retener las partículas contenidas en el flujo de gases y residuos de la combustión de un motor diésel A preferred embodiment of the use of the set of discs of the present invention is as a wall flow filter of diesel engines to retain the particles contained in the flow of gases and residues of the combustion of a diesel engine.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y figuras se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.Throughout the description and claims the word "comprise" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and characteristics of the invention will emerge in part from the description and in part from the practice of the invention. The following examples and figures are provided by way of illustration, and are not intended to be limiting of the present invention.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

FIG. 1 Micrografía de un disco de bioSiC procedente de tableros de DM. En este caso la microestructura es fibrosa pues el DM es una madera procesada compuesta de astillas de madera prensadas. FIG. 1 Micrograph of a bioSiC disk from MDF boards. In this case the microstructure is fibrous as DM is a processed wood composed of pressed wood chips.

FIG. 2 Un solo disco de bioSiC tras el proceso de mecanizado por control numérico donde se han efectuado canales cuadrados conformando una estructura general de panal de abeja típico de los filtros de partículas tipo wall-flow. FIG. 2 A single bioSiC disc after the numerical control machining process where square channels have been made, conforming a general honeycomb structure typical of wall-flow type particle filters.

FIG. 3 Prototipo terminado del filtro de flujo de pared o conjunto de discos de bioSiC, donde en dicho conjunto de discos se ve la configuración del primer disco de entrada para bloquear el paso del flujo de gases y residuos de la combustión con pasta moldeable de carburo de silicio granulado, y con la mitad de los canales del primer disco de entrada en configuración para permitir el paso de flujo. FIG. 3 Finished prototype of the wall flow filter or set of bioSiC discs, where in said set of discs the configuration of the first inlet disc is seen to block the flow of gases and combustion residues with carbide molding paste. granulated silicon, and with half of the channels of the first inlet disk in configuration to allow the passage of flow.

FIG.4 Esquema de un filtro para partículas en el escape de un motor diésel. FIG.4 Diagram of a filter for particles in the exhaust of a diesel engine.

EJEMPLOSEXAMPLES

A continuación se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que pone de manifiesto la efectividad del producto de la invención.The invention will now be illustrated by means of tests carried out by the inventors, which show the effectiveness of the product of the invention.

Ejemplo 1. Procedimiento de obtención del conjunto de discos de carburo de silicio biomórfico o filtro de flujo de pared, para partículas diésel empleando como precursor tableros de densidad media (DM).Example 1. Procedure for obtaining the set of biomorphic silicon carbide discs or wall flow filter for diesel particles using medium density (DM) boards as precursor.

El procedimiento de fabricación en ese caso se compondría de las siguientes etapas: Una primera etapa de corte de los tableros de DM en placas de tamaño 40cm x 40cm y secado de los mismos en estufa a una temperatura de 70 °C durante 24 h para la eliminación de la humedad presente.The manufacturing procedure in that case would consist of the following stages: A first stage of cutting the MDF boards into 40cm x 40cm size plates and drying them in an oven at a temperature of 70 ° C for 24 h to remove any moisture present.

Una segunda etapa de pirólisis bajo atmósfera inerte de los bloques cortados, a partir del cual se produce la descomposición térmica de la materia orgánica, evaporación del agua y las sustancias volátiles, resultando una matriz de carbón que conserva la microestructura fibrosa del tablero de DM. En concreto, se empleó una atmósfera anóxica, velocidades de calentamiento de 0.5 °C por minuto hasta 500 °C y 1°C por minuto hasta 900 °C, que se mantiene durante 30 minutos y el posterior enfriamiento hasta temperatura ambiente.A second stage of pyrolysis under an inert atmosphere of the cut blocks, from which the thermal decomposition of organic matter, evaporation of water and volatile substances occurs, resulting in a carbon matrix that preserves the fibrous microstructure of the MDF board. Specifically, an anoxic atmosphere was used, with heating rates of 0.5 ° C per minute up to 500 ° C and 1 ° C per minute up to 900 ° C, which is maintained for 30 minutes and subsequent cooling to room temperature.

Una tercera etapa de mecanizado de secciones de preformas de carbón obtenidas en la etapa dos, con geometría óptima de canales que posteriormente se unirán para conformar el filtro de flujo de pared. Mecanizado de discos de diámetro 14.2 cm y 1 cm de grosor, con estructura de panal de abeja, con canales cuadrados (58 cpsc) y 0.38 mm de espesor de pared. La forma se puede conformar mediante medios robotizados de control numérico.A third stage of machining sections of carbon preforms obtained in stage two, with optimal channel geometry that will later be joined to form the wall flow filter. Machining of 14.2 cm diameter and 1 cm thick discs, with a honeycomb structure, with square channels (58 cpsc) and 0.38 mm wall thickness. The shape can be formed by robotic numerical control means.

Una cuarta etapa de infiltración de las piezas mecanizadas de carbón obtenidas en la etapa cuarta con silicio. Pesado de la cantidad óptima de silicio en polvo monocristalino en función de la densidad y la porosidad del carbón. Se añadirá un 15-25% más de la cantidad de silicio estequiométricamente necesaria (1:1) para la formación del SiC para garantizar la completa reacción de la preforma de carbón. El proceso de infiltración se llevará a cabo en crisoles no reactivos pintados con nitruro de boro, situando el polvo de silicio encima de las preformas de carbón. El proceso de calentamiento se realizará a una velocidad de calentamiento hasta una temperatura final de 1550°C, temperatura superior al punto de fusión de silicio y donde se producirá por capilaridad la infiltración completa de las muestras.A fourth stage of infiltration of the machined carbon parts obtained in the fourth stage with silicon. Weighing the optimal amount of monocrystalline silicon powder based on the density and porosity of the carbon. 15-25% more than the amount of silicon stoichiometrically necessary (1: 1) will be added for the formation of the SiC to guarantee the complete reaction of the carbon preform. The infiltration process will be carried out in non-reactive crucibles painted with boron nitride, placing the silicon powder on top of the carbon preforms. The heating process will be carried out at a heating rate up to a final temperature of 1550 ° C, a temperature higher than the melting point of silicon and where the complete infiltration of the samples will occur by capillarity.

Una quinta etapa de eliminación del silicio residual en exceso presente en los poros de las muestras cerámicas, a partir de un proceso por capilaridad y evaporación a alta temperatura. Colocación de las piezas obtenidas en la etapa cuarta con exceso de silicio entre bloques de carbón poroso y se realiza el calentamiento del conjunto en vacío por encima de la temperatura de evaporación del silicio (1800°C), obteniéndose de esta manera muestras con alta porosidad.A fifth stage of elimination of the residual silicon in excess present in the pores of the ceramic samples, from a process by capillary action and evaporation at high temperature. Placement of the pieces obtained in the fourth stage with excess silicon between blocks of porous carbon and the heating of the assembly in vacuum above the evaporation temperature of silicon (1800 ° C), thus obtaining samples with high porosity.

6. Una sexta etapa de limpieza de las piezas obtenidas en la etapa quinta;6. A sixth stage of cleaning the pieces obtained in the fifth stage;

eliminación de polvo de silicio residual que pueda quedar en el interior de los canales y que pueda provocar su bloqueo.Elimination of residual silicon dust that may remain inside the channels and that may cause them to block.

7. Una séptima etapa de refrentado de las superficies superior e inferior de las piezas transversales acanaladas obtenidas en la etapa sexta , de tal forma que queden plano-paralelas y lo más pulidas posible, facilitando su unión a las piezas contiguas en etapas posteriores.7. A seventh stage of facing the upper and lower surfaces of the corrugated cross pieces obtained in the sixth stage, in such a way that they are flat-parallel and as polished as possible, facilitating their joining to the adjacent pieces in later stages.

8. Una octava etapa de unión de las distintas secciones obtenidas en la etapa séptima con un adhesivo sellante resistente a alta temperatura de tal forma que el adhesivo permita la unión de las secciones sin el bloqueo de los canales longitudinales, obteniéndose piezas complejas con resistencias mecánicas similares a filtros comerciales.8. An eighth stage of joining of the different sections obtained in the seventh stage with a sealing adhesive resistant to high temperature in such a way that the adhesive allows the joining of the sections without blocking the longitudinal channels, obtaining complex pieces with mechanical resistance similar to commercial filters.

9. Una novena etapa de bloqueo de canales alternados en las piezas inicial y final del filtro con pasta moldeable de carburo de silicio para la obtención del conjunto de discos con la estructura habitual para su utilización en un filtro de flujo de pared.9. A ninth stage of blocking alternating channels in the initial and final parts of the filter with moldable silicon carbide paste to obtain the set of discs with the usual structure for use in a wall flow filter.

Ejemplo 2. Características técnicas del bioSiC en función de la especie vegetal (material celulósico) seleccionada como precursora.Example 2. Technical characteristics of the bioSiC depending on the plant species (cellulosic material) selected as precursor.

Tabla 1: Parámetros característicos medidos de varias muestras ensayadas de bioSiCTable 1: Characteristic Parameters Measured from Various Tested BioSiC Samples

Las muestras de ayous radial, pino radial, iroko radial y roble radial son las que presentan mayor eficiencia, entendida ésta como capacidad de retención de partículas. De entre las muestras axiales, el pino presenta una eficiencia comparable a la de las muestras radiales. En ayous axial y el iroko axial, en cambio, dada la presencia de macroporos dispuestos en la misma dirección del flujo, son los que presentan una menos eficiencia. El bioSiC fabricado a partir de tableros de DM presenta un comportamiento filtrante en términos de eficiencia y permeabilidad similar al de las muestras axiales cuando se ensaya en la dirección de compresión de las fibras, es decir cuando se hace fluir al gas perpendicularmente al plano de prensado que contiene a las fibras. Se ha comprobado que la permeabilidad del bioSiC procedente de tableros de DM cuando se ensaya en la dirección perpendicular a la de compresión puede presentar una permeabilidad de entre 1 y 2 órdenes de magnitud inferior.The samples of radial ayous, radial pine, radial iroko and radial oak are the ones with the highest efficiency, understood as particle retention capacity. Among the axial samples, the pine shows an efficiency comparable to that of the radial samples. In axial ayous and axial iroko, on the other hand, given the presence of macropores arranged in the same direction of flow, they are the ones that present less efficiency. The bioSiC manufactured from MDF boards presents a filtering behavior in terms of efficiency and permeability similar to that of axial samples when it is tested in the compression direction of the fibers, that is, when the gas is made to flow perpendicular to the pressing plane. containing the fibers. It has been found that the permeability of bioSiC from MDF boards when tested in the direction perpendicular to that of compression can have a permeability between 1 and 2 orders of magnitude lower.

Desde el punto de vista de la aplicación en cuestión, es decir de cara a la fabricación de un filtro de flujo de pared para vehículos diésel, se considera que un precursor adecuado para la fabricación del sustrato puede ser el pino axial dado su buen equilibrio entre alta eficiencia de filtración y pérdida de carga.From the point of view of the application in question, that is, for the manufacture of a wall flow filter for diesel vehicles, it is considered that a suitable precursor for the manufacture of the substrate can be the axial pine, given its good balance between high filtration efficiency and pressure drop.

Ejemplo 3. Utilización del conjunto de discos o filtro de flujo de pared para partículas diésel con un generador de hollín. Example 3. Use of the diesel particulate wall flow filter or disc assembly with a soot generator.

Pequeños prototipos del conjunto de discos de la presente invención, fabricados a partir de tableros de DM, han sido ensayados a nivel de laboratorio, para comprobar su eficiencia de filtrado y pérdida de carga, con ayuda de un generador de hollín. Se trataba de conjuntos de discos de sección cuadrada de 9,2x9,2 mm2 y 31 mm de longitud, con 45 canales en total, 21 de entrada y 24 de salida, lo que implica una densidad celular de 370 pcsi (58 celdas por centímetro cuadrado), y un espesor de pared de 0.3 mm. Los prototipos resultaron tener una eficiencia de filtración en el estado inicial (limpios) del 77% y una pérdida de carga de 2,3 kPa. Tras dos horas de funcionamiento, sometidos a una corriente gaseosa de 5 LPM de argón, a temperatura atmosférica, con un flujo másico de partículas de carbón de 4 mg/h y una distribución de tamaño de partícula caracterizada por tener un diámetro medio de 140 pm, los prototipos alcanzaron eficiencias del orden del 100% y pérdidas de carga de 25 kPa.Small prototypes of the set of discs of the present invention, made from MDF boards, have been tested at the laboratory level, to check their filtering efficiency and pressure drop, with the help of a soot generator. These were sets of discs with a square section measuring 9.2x9.2 mm2 and 31 mm in length, with 45 channels in total, 21 inlet and 24 outlet, which implies a cell density of 370 pcsi (58 cells per centimeter square), and a wall thickness of 0.3 mm. The prototypes were found to have a filtration efficiency in the initial state (clean) of 77% and a pressure drop of 2.3 kPa. After two hours of operation, subjected to a gaseous stream of 5 LPM of argon, at atmospheric temperature, with a mass flow of carbon particles of 4 mg / h and a particle size distribution characterized by having a mean diameter of 140 pm, the prototypes reached efficiencies of the order of 100% and pressure drops of 25 kPa.

Ejemplo 4. Comportamiento del conjunto de discos o filtro de flujo de pared del ejemplo 1, en un filtro para partículas diésel en condiciones de operación reales de motores diésel. Example 4. Behavior of the set of discs or wall flow filter of example 1, in a filter for diesel particles in real operating conditions of diesel engines .

El conjunto de discos de carburo de silicio biomórfico del ejemplo 1, utilizado en un filtro de flujo de pared con la configuración descrita en la presente invención ha sido simulado en condiciones de operación reales, en un vehículo diésel real, y siguiendo un ciclo de conducción estándar (NEDC) de acuerdo a la normativa europea. El modelo numérico empleado para llevar a cabo la simulación fue inicialmente validado en base a los resultados experimentales con el prototipo a pequeña escala. Como resultado de dicha simulación, los inventores han calculado que el filtro de flujo de pared del ejemplo 1 tiene una eficiencia de filtración en el estado inicial (limpio) del 98% y una pérdida de carga de 3,5 kPa.The set of biomorphic silicon carbide discs of example 1, used in a wall flow filter with the configuration described in the present invention has been simulated in real operating conditions, in a real diesel vehicle, and following a driving cycle standard (NEDC) according to European regulations. The numerical model used to carry out the simulation was initially validated based on the experimental results with the small-scale prototype. As a result of said simulation, the inventors have calculated that the wall flow filter of Example 1 has a filtration efficiency in the initial (clean) state of 98% and a pressure drop of 3.5 kPa.

Esta eficiencia de filtración se traduce en una liberación máxima de partículas en el motor de 8,75-108 partículas/km and 0,129 mg/km, lo que se encuentra considerablemente por debajo de los límites establecidos por la normativa. Los resultados de este filtro se han comparado con una serie de filtros comerciales encontrados en la literatura obteniéndose los siguientes resultados:This filtration efficiency translates into a maximum release of particles into the engine of 8.75-108 particles / km and 0.129 mg / km, which is considerably below the limits established by the regulations. The results of this filter have been compared with a series of commercial filters found in the literature, obtaining the following results:

Tabla 2. Eficiencia de filtración inicial de un filtro de flujo de pared de partículas diésel fabricado a partir de tableros de DM comparada con la de otros filtros comerciales equivalentes Table 2. Initial Filtration Efficiency of a Diesel Particulate Flow Wall Filter made from MDF Board Compared to Other Equivalent Commercial Filters

[1] P. Tandon, A. Heibel, J. Whitmore, N. Kekre, and K. Chithapragada, “Measurement and prediction of filtration efficiency evolution of soot loaded diesel particulate filters,” Chem. Eng. Sci., vol. 65, pp. 4751-4760, 2010.[1] P. Tandon, A. Heibel, J. Whitmore, N. Kekre, and K. Chithapragada, “Measurement and prediction of filtration efficiency evolution of soot loaded diesel particulate filters,” Chem. Eng. Sci., Vol. 65, pp. 4751-4760, 2010.

[2] T. Mizutani et al., “Filtration Behavior of Diesel Particulate Filters (2),” SAE Tech. [2] T. Mizutani et al., "Filtration Behavior of Diesel Particulate Filters (2)," SAE Tech.

Pap. 2007 World Congr. (SAE Tech. Pap. 2007), 2007. Pap. 2007 World Congr. ( SAE Tech. Pap. 2007), 2007.

[3] T. Wolff, H. Friedrich, L. Johannesen, and S. Hajizera, “A New Approach to Design High Porosity Silicon Carbide Substrates,” SAE Tech. Pap., vol. 2010 01-05, pp. 1-11,2010.[3] T. Wolff, H. Friedrich, L. Johannesen, and S. Hajizera, "A New Approach to Design High Porosity Silicon Carbide Substrates," SAE Tech. Pap., Vol. 2010 01-05, pp. 1-11,2010.

[4] T. Bollerhoff, I. Markomanolakis, and G. Koltsakis, “Filtration and regeneration modeling for particulate filters with inhomogeneous wall structure,” Catal. Today, vol. 188, no. 1, pp. 24-31,2012.[4] T. Bollerhoff, I. Markomanolakis, and G. Koltsakis, “Filtration and regeneration modeling for particulate filters with inhomogeneous wall structure,” Catal. Today, vol. 188, no. 1, pp. 24-31,2012.

[5] K. Tsuneyoshi, O. Takagi, and K. Yamamoto, “Effects of Washcoat on Initial PM Filtration Efficiency and Pressure Drop in SiC DPF,” SAE Tech. Pap. Ser., vol. 1, no. 817, pp. 1-10, 2011.[5] K. Tsuneyoshi, O. Takagi, and K. Yamamoto, “Effects of Washcoat on Initial PM Filtration Efficiency and Pressure Drop in SiC DPF,” SAE Tech. Pap. Ser., Vol. 1, no. 817, pp. 1-10, 2011.

[6] R. H. Dabhoiwala, J. H. Johnson, and J. D. Naber, “Experimental Study Comparing Particle Size and Mass Concentration Data for a Cracked and Un-Cracked Diesel Particulate Filter,” SAE Tech. Pap. Ser., vol. 2009-01-06, pp. 1 12, 2009.[6] RH Dabhoiwala, JH Johnson, and JD Naber, “Experimental Study Comparing Particle Size and Mass Concentration Data for a Cracked and Un-Cracked Diesel Particulate Filter,” SAE Tech. Pap. Ser., Vol. 2009-01-06, pp. 1 12, 2009.

Tabla 3. Pérdida de carga inicial de un filtro de flujo de pared de partículas diésel fabricado a partir de tableros de DM comparada con la de otros filtros comerciales equivalentesTable 3. Initial pressure drop of a diesel particulate wall flow filter made from MDF board compared to other equivalent commercial filters

[2] T. Mizutani et al., "Filtration Behavior of Diésel Particulate Filters (2),” SAE Tech. [2] T. Mizutani et al., "Filtration Behavior of Diesel Particulate Filters (2)," SAE Tech.

[3] T. Wolff, H. Friedrich, L. Johannesen, and S. Hajizera, "A New Approach to Design High Porosity Silicon Carbide Substrates,” SAE Tech. Pap., vol. 2010 01-05, pp. 1-11,2010.[3] T. Wolff, H. Friedrich, L. Johannesen, and S. Hajizera, "A New Approach to Design High Porosity Silicon Carbide Substrates," SAE Tech. Pap., Vol. 2010 01-05, pp. 1- 11,2010.

[5] K. Tsuneyoshi, O. Takagi, and K. Yamamoto, "Effects of Washcoat on Initial PM Filtration Efficiency and Pressure Drop in SiC DPF,” SAE Tech. Pap. Ser., vol. 1, no. 817, pp. 1-10, 2011.[5] K. Tsuneyoshi, O. Takagi, and K. Yamamoto, "Effects of Washcoat on Initial PM Filtration Efficiency and Pressure Drop in SiC DPF," SAE Tech. Pap. Ser., Vol. 1, no. 817, pp 1-10, 2011.

[7] R. H. Dabhoiwala, J. H. Johnson, J. D. Naber, and S. T. Bagley, "A Methodology to Estimate the Mass of Particulate Matter Retained in a Catalyzed Particulate Filter as Applied to Active Regeneration and On-Board Diagnostics to Detect Filter Failures,” SAE Tech. Pap. Ser., vol. 2008-01-07, pp. 1-23, 2008.[7] RH Dabhoiwala, JH Johnson, JD Naber, and ST Bagley, "A Methodology to Estimate the Mass of Particulate Matter Retained in a Catalyzed Particulate Filter as Applied to Active Regeneration and On-Board Diagnostics to Detect Filter Failures,” SAE Tech . Pap. Ser., Vol. 2008-01-07, pp. 1-23, 2008.

La eficiencia de filtración del filtro de flujo de pared de sustrato biomórfico es, en todos los casos, superior al del filtro comercial empleado como referencia. La pérdida de carga en superior en general pero inferior en dos de los casos.The filtration efficiency of the biomorphic substrate wall flow filter is, in all cases, higher than that of the commercial filter used as a reference. The pressure drop is higher in general but lower in two of the cases.

Teniendo en cuenta que el filtro está fabricado de tableros de DM, y que éste era uno de los precursores con menor permeabilidad, se infiere que el uso de otros precursores más permeables podría reducir significativamente la pérdida de carga. El pino axial, por ejemplo, tiene una eficiencia similar a la del DM pero con mayor permeabilidad, luego su uso podría mejorar aún más las prestaciones del filtro. Considering that the filter is made of MDF boards, and that this was one From the precursors with lower permeability, it is inferred that the use of other more permeable precursors could significantly reduce the pressure drop. Axial pine, for example, has a similar efficiency to DM but with higher permeability, so its use could further improve filter performance.

Claims

1. A diesel engine particulate filter characterized in that it comprises the following elements:

(i) a set of discs (1) having a total length of between 0.12m and 0.25m, where each disc is composed of biomorphic silicon carbide that

• has a hierarchical microstructure of pores

or with a first pore size between 2 pm and 60 pm; Y

or a second pore size between 30 pm and 440 pm; Y

• has a porosity percentage between 45% and 75%;

• has a diameter between 0.14 m and 0.18 m and a thickness between 0.005 m and 0.010 m; Y

• presents a conformation of longitudinal channels along the thickness of the disc, where these channels are between 50 cells per square centimeter and 60 cells per square centimeter,

where the channels of each disc are aligned with the channels of the anterior and posterior disc,

and where the set of discs comprises a first input disc and a second output disc,

and where half of the channels of the first inlet disc and of the second outlet disc of the set of discs are configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, and where half of the channels of the first disc of inlet and second outlet disc, are configured to allow the passage of flow; where the channels configured to block the flow of gases and combustion residues from the first inlet disk correspond to the channels configured to allow the flow of gases and combustion residues from the second outlet disc, and vice versa;

where the discs are attached to each other by an adhesive;

so that the flow of gases and residues from the diesel engine combustion containing particles and residues of a size between 1 nm and 100 pm are retained in the walls of the channels of the set of discs and the flow of combustion gases from the diesel engine continues its way to the exhaust pipe; (ii) an insulating coating (2), surrounding the set of discs (1), which keeps the working temperature of the filter stable;

(iii) a post-injection system (3) to increase fuel input to the engine main (4) when there is an excessive overpressure in the exhaust, and induce combustion and elimination of the particles accumulated in the filter;

(iv) a differential pressure sensor (5) of the flow of gases and combustion residues of the diesel engine, which has two connected probes, a first probe located at the inlet of the set of disks through the first inlet disk and a second probe located at the outlet of the set of discs by the second outlet disc, and which measures the pressure difference of the flow of gases and residues of combustion of the diesel engine before entering the filter and of the flow of exhaust gases from the filter, and sends said collected data to the electronic monitoring and control system (7); Y

(v) at least two temperature sensors (6), one in the filter inlet section and the other in the filter outlet section, which record the temperature of the gas flow at both points and send the collected data to the electronic system monitoring and control (7);

(vi) an electronic monitoring and control system (7) that collects the data from the differential pressure sensor (5) and the temperature sensors (6), monitors the particle retention process in the set of discs (1) , and activates the post-injection system (3) when the overpressure in the exhaust given by the differential pressure sensor (4) reaches a certain level.

2. The diesel engine particulate filter according to claim 1, wherein the channels of each disc that form the set of discs have a square shape in the direction perpendicular to the length of the channel.

The diesel engine particulate filter according to any of claims 1 or 2, where the channel configuration of the set of discs (1) is a honeycomb shape and where the squares have one side of size between 0, 8 mm and 0.1 mm, and a channel spacing between 0.3 mm and 0.4 mm.

4. The diesel engine particulate filter according to any of claims 1 to 3, wherein all the discs are equal to each other and have the same number of channels.

5. The diesel engine particulate filter according to any of claims 1 to 4, wherein the set of discs are joined by an adhesive resistant to temperatures between 15 ° C and 1000 ° C.

6. The diesel engine particulate filter according to any of claims 1 to 5, further comprising a block (8) comprising an oxidation catalyst and which is located adjacent to the set of discs so that the flow of gases and residues of the diesel engine combustion enters first through the diesel engine and then through the set of discs.

7. The diesel engine particulate filter according to any of claims 1 to 6, further comprising a casing (9) with conical sections of the diesel engine gas inlet and outlet for encapsulating the filter, which encompasses all the elements of the wall flow filter.

8. The diesel engine particulate filter according to any of claims 1 to 7, wherein half of the channels configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, comprise a filling of moldable silicon carbide paste granulated.

The diesel engine particulate filter according to any of claims 1 to 7, wherein half of the channels configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, is obtained by machining.

10. A set of discs characterized by

• has a total length of between 0.12 m and 0.25 m;

formed by discs joined together,

where each disc is composed of biomorphic silicon carbide that has a hierarchical microstructure of pores

or with a first pore size between 2 pm and 60 pm; Y

or a second pore size between 30 pm and 440 pm; Y

• where said material has a porosity percentage between 45% and 75%;

• presents a conformation of longitudinal channels along the thickness of the disc,

• where these channels are between 50 cells per square centimeter and 60 cells per square centimeter,

• where the channels of each disc are aligned with the channels of the disc anterior and posterior,

wherein the set of discs comprises a first input disc and a second output disc;

where half of the channels of the first inlet disc and of the second outlet disc of the set of discs are configured to block the passage of the flow of gases and combustion residues, and where half of the channels of the first inlet disc and second outlet disk, are configured to allow the passage of flow;

where the channels configured to block the flow of gases and combustion residues from the first inlet disk correspond to the channels configured to allow the flow of gases and combustion residues from the second outlet disc, and vice versa;

The set of discs according to claim 10, wherein said discs are joined by an adhesive resistant to temperatures between 15 ° C and 1000 ° C.

12. The set of discs according to any of claims 10 or 11, wherein the channels are square in shape in the direction perpendicular to the length of the channel.

The set of discs according to any one of claims 10 or 11, wherein all the discs are the same and have the same number of channels.

The set of discs according to any one of claims 10 to 13, wherein the longitudinal and square channel conformation is a honeycomb conformation and where the squares have a side size between 0.8mm and 0.1mm , and a wall thickness between 0.3 mm and 0.4 mm;

15. Use of the set of discs according to any one of claims 10 to 14, as a diesel engine particulate filter.

16. Use of the set of discs according to claim 15, as a wall flow filter of diesel engines to retain the particles contained in the flow of gases and residues of the combustion of a diesel engine.