RU2677989C2 - Устройство для нанесения покрытия на подложку - Google Patents
Устройство для нанесения покрытия на подложку Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677989C2 RU2677989C2 RU2017100303A RU2017100303A RU2677989C2 RU 2677989 C2 RU2677989 C2 RU 2677989C2 RU 2017100303 A RU2017100303 A RU 2017100303A RU 2017100303 A RU2017100303 A RU 2017100303A RU 2677989 C2 RU2677989 C2 RU 2677989C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- suspension
- chamber
- sensors
- variable
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 157
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 140
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- UOVURSJMNQYNHB-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium oxygen(2-) silicon(4+) Chemical compound [O-2].[Mg+2].[Si+4].[Al+3] UOVURSJMNQYNHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 2
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052851 sillimanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 zirconomulite Chemical compound 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052773 Promethium Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N platinum(2+);dinitrate Chemical compound [Pt+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O NWAHZABTSDUXMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AAIMUHANAAXZIF-UHFFFAOYSA-L platinum(2+);sulfite Chemical compound [Pt+2].[O-]S([O-])=O AAIMUHANAAXZIF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N promethium atom Chemical compound [Pm] VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C7/00—Apparatus specially designed for applying liquid or other fluent material to the inside of hollow work
- B05C7/04—Apparatus specially designed for applying liquid or other fluent material to the inside of hollow work the liquid or other fluent material flowing or being moved through the work; the work being filled with liquid or other fluent material and emptied
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
- B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
- B05C11/1007—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material
- B05C11/101—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material responsive to weight of a container for liquid or other fluent material; responsive to level of liquid or other fluent material in a container
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C21/00—Accessories or implements for use in connection with applying liquids or other fluent materials to surfaces, not provided for in groups B05C1/00 - B05C19/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/261—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields for discrete levels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/01—Engine exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству и способу повышения точности нанесения покрытия на керамический или металлический сотовый элемент, обычно используемый в качестве каталитического нейтрализатора в автомобильной системе выпуска отработавших газов. Устройство для нанесения покрытия из предназначенной для этого жидкой суспензии на подложки, предназначенные для изготовления каталитических нейтрализаторов отработавших газов, в частности для механических транспортных средств, представляющие собой цилиндрические корпуса-носители и имеющие по две торцевые поверхности, боковую поверхность, осевую длину L и множество каналов, проходящих от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности, содержит камеру для нанесения покрытия, выполненную с возможностью установки в нее сверху и герметичного присоединения к ней подложки и с возможностью поступления в нее снизу суспензии для нанесения покрытия. Устройство также содержит систему для контроля высоты поверхности суспензии внутри камеры путем измерения переменной величины, включающую по меньшей мере первый и второй датчики, установленные в камере для нанесения покрытия на одинаковой высоте, и один датчик, расположенный в камере ниже них. Система выполнена с возможностью измерения переменной величины отдельно посредством нижерасположенного датчика и посредством по меньшей мере первого и второго датчиков и с возможностью сравнения измеренных значений переменной величины между собой. Применение устройства для нанесения покрытия на подложки, предназначенные для изготовления каталитических нейтрализаторов отработавших газов, в частности для механических транспортных средств, осуществляется путем установки на устройство сверху цилиндрического корпуса-носителя, имеющего две торцевые поверхности, боковую поверхность, осевую длину L и множество каналов, проходящих от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности. Кроме того, герметично присоединяют корпус-носитель к устройству. В камеру для нанесения покрытия закачивают снизу суспензию для нанесения покрытия, измеряя посредством датчиков переменную величину, и сигнализируют о выполнении или невыполнении условий для дальнейшего проведения процесса нанесения покрытия. Техническим результатом изобретения является обеспечение непосредственной проверки того, готова ли суспензия, находящаяся в соответствующей камере, для нанесения покрытия на монолитный носитель, или перед нанесением покрытия на монолитный носитель ее нужно заменить. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству и способу повышения точности нанесения покрытия на керамический или металлический сотовый элемент, обычно используемый в качестве каталитического нейтрализатора в автомобильной системе выпуска отработавших газов. Изобретение обеспечивает непосредственную проверку того, готова ли суспензия, находящаяся в соответствующей камере, для нанесения покрытия на монолитный носитель, или перед нанесением покрытия на монолитный носитель ее нужно заменить.
При нанесении покрытий из жидких сред (так называемых покрытий из пористого оксида (англ. "washcoat")) на керамические или металлические сотовые элементы/фильтры, ниже обобщенно называемые подложками или монолитными носителями, приходится сталкиваться с различными проблемами. Одна из возможностей нанесения покрытий на подложки заключается в том, что отверстия с одной стороны подложки вводят в контакт с жидкой средой для нанесения покрытия, подаваемой снизу или сверху, и, создавая разрежение с противоположной стороны подложки, просасывают жидкую среду через каналы подложки. В этом случае при необходимости нанесения покрытия лишь на части длины каналов проблема заключается в том, что разные каналы из-за неизбежно создающегося при этом профиля потока оказываются снабжены покрытием на разную длину.
Если же среду для нанесения покрытия нагнетать в каналы под давлением против силы тяжести, то необходимо контролировать (обычно с помощью датчика) тот момент, когда жидкость при покрытии стенок каналов по всей их длине появляется сверху подложки. В случае нанесения покрытия не по всей длине каналов, а только на части их длины высоту столба жидкой среды для нанесения покрытия внутри каналов обычно определяют датчиками посредством прямых или непрямых измерений (емкостные датчики; оптические датчики; инфракрасные датчики; вибрационные датчики). Однако и в этом случае фронт (верхняя кромка) покрытия внутри каналов монолитного носителя может оказаться неравномерным, если, например, начинать нанесение покрытия, когда поверхность соответствующей суспензии, находящейся в камере для нанесения покрытия под монолитным носителем, является неровной. Такое происходит, в частности, когда нанесение покрытия выполняется с высокой скоростью, а суспензия для нанесения покрытия проявляет склонность к турбулизации при ее подаче в камеру для нанесения покрытия в течение короткого промежутка времени.
В публикации DE 102010007499 А1 раскрыты предпочтительные устройство и способ для нанесения покрытия из предназначенных для этого жидких сред на цилиндрические корпуса-носители, имеющие по две торцевые поверхности, боковую поверхность, осевую длину L и множество каналов, проходящих от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности. Известное устройство содержит заполненный жидкостью цилиндр, в котором установлен поршень и который сообщается с емкостью, внутри которой расположен вытеснитель таким образом, что вытеснитель при перемещении поршня приводится в движение жидкостью пропорционально ему. Емкость сообщается с устройством для нанесения покрытия на подложку, и таким образом вытеснитель воздействует на жидкую среду для нанесения покрытия, в результате чего происходит пропорциональное изменение ее уровня в устройстве для нанесения покрытия (см. фиг. 1 вышеупомянутой публикации). В устройстве для нанесения покрытия на одной высоте расположено два датчика для проверки того, достигло ли положение поверхности суспензии в камере для нанесения покрытия определенного уровня.
Очевидно, что осуществление способа нанесения покрытия целесообразно ускорить, чтобы снабжать покрытием как можно большее число деталей в единицу времени. Разумеется, такой способ не должен уменьшать точность нанесения покрытия, и особенно в случае нанесения покрытий на монолитный носитель в нескольких зонах необходимо выдерживать точность нанесения покрытия по высоте, которая обеспечивала бы положение краев зон покрытия в каналах монолитного носителя в пределах допуска ±5 мм, желательнее - в пределах допуска ±3 мм или еще меньшего допуска.
При увеличении скорости нанесения покрытия камера для нанесения покрытия должна заполняться жидкой средой за меньшее время. Это приводит к увеличению турбулентности среды при заполнении камеры, что, в зависимости от характера жидкой среды для нанесения покрытия из пористого оксида и установленного оборудования, может приводить к тому, что поверхность жидкой среды в камере для нанесения покрытия станет неровной, или к образованию пузырьков преимущественно на периферии суспензии для нанесения покрытия вблизи стенок камеры. Если при этом продолжать нанесение покрытия, это, в свою очередь, приведет к неровности фронта покрытия внутри каналов монолитного носителя и, соответственно, увеличит риск отнесения снабженных покрытием изделий к некондиционным, т.е. их отбраковки.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить устройство и его применение, которые уменьшили бы упомянутые выше неблагоприятные эффекты при нанесении покрытий на автомобильные каталитические нейтрализаторы отработавших газов. В частности, такое устройство должно быть способным немедленно и легко отличать ровные поверхности среды для нанесения покрытия, находящейся в соответствующей камере, от поверхностей, неровных или нетипичных в том или ином отношении либо возможно содержащих пузырьки. Во втором случае продолжение процесса нанесения покрытия приводит к получению изделий с неправильно нанесенным покрытием.
Эти и другие задачи, очевидные для специалиста с учетом уровня техники, решаются путем использования устройства по пункту 1 формулы изобретения при осуществлении способа нанесения покрытия на монолитный сотовый элемент. Пункт 6 формулы изобретения относится к применению этого устройства. В пунктах 2-5 формулы раскрыты предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения в отношении либо устройства по пункту 1 формулы, либо его применения, охарактеризованного в пункте 6 формулы.
Настоящее изобретение обеспечивает эффективный способ нанесения покрытий на вышеупомянутые подложки за счет того, что предложено устройство для нанесения покрытия из предназначенной для этого жидкой суспензии (113) на подложки (121), предназначенные для изготовления каталитических нейтрализаторов отработавших газов, в частности для механических транспортных средств, представляющие собой цилиндрические корпуса-носители и имеющие по две торцевые поверхности, боковую поверхность, осевую длину L и множество каналов, проходящих от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности, содержащее:
- камеру (100) для нанесения покрытия, выполненную с возможностью установки в нее сверху и герметичного присоединения к ней подложки (121) и с возможностью поступления в нее снизу суспензии (113) для нанесения покрытия;
- систему для контроля высоты поверхности суспензии внутри камеры (100) путем измерения переменной величины, включающую по меньшей мере первый (123) и второй (125) датчики, установленные в камере (100) для нанесения покрытия на одинаковой высоте, и один датчик (124), расположенный в указанной камере ниже них, и выполненную с возможностью измерения указанной переменной величины отдельно посредством указанного нижерасположенного датчика и посредством по меньшей мере первого и второго датчиков и с возможностью сравнения измеренных значений переменной величины между собой. Предлагаемое в изобретении устройство позволяет проверять, готова ли суспензия, уже введенная в камеру (100) для нанесения покрытия, к нанесению на присоединенный к этой камере монолитный носитель (121). В некоторых случаях оказывается, что суспензия имеет неровную поверхность или содержит пузырьки, как упоминалось выше (см. фиг. 2). Если продолжить процесс нанесения покрытия, это приведет к дефектам покрытия внутри каналов (110) изготавливаемого монолитного носителя. Если процесс нанесения покрытия предусматривает нанесение покрытия лишь на части длины монолитного носителя, это приведет в сущности к тому, что у различных каналов длина соответствующих зон будет различной, что, в свою очередь, сильно повышает риск отбраковки снабженного покрытием монолитного носителя как некондиционного. Ситуация еще более усугубляется при увеличении скорости нанесения покрытия, а значит, и скорости введения суспензии для нанесения покрытия в камеру для нанесения покрытия.
Если же поверхность (130) суспензии для нанесения покрытия, закачанной в камеру для нанесения покрытия, является ровной (фиг. 1), стенки каналов монолитного носителя (121) в процессе нанесения покрытия смачиваются соответствующей суспензией (113) равномерно, в результате чего длина (132) зоны нанесения покрытия в каналах (110) монолитного носителя одинакова. Благодаря тому, что предлагаемое в изобретении устройство способно обнаруживать ровные и неровные, т.е. неустановившиеся, поверхности (130) суспензии для нанесения покрытия внутри камеры (100) для нанесения покрытия и проводить различие между ними непосредственно перед началом нанесения покрытия на монолитный носитель, процесс нанесения покрытия можно своевременно прервать, не доводя дело до получения монолитного носителя с неправильно нанесенным покрытием, который впоследствии придется уничтожить или который может быть забракован заказчиком. Вместо этого после выполняемого при необходимости опорожнения (118) камеры (100) для нанесения покрытия можно заранее инициировать ее новое заполнение (117) по трубопроводу (116), после чего монолитный носитель можно снабдить покрытием, если поверхность (130) суспензии для нанесения покрытия внутри соответствующей камеры устройства является ровной.
Измерение высоты (уровня) поверхности суспензии для нанесения покрытия в соответствующей камере (100) выполняют при помощи датчиков (123-125), связанных с центральным блоком (140) управления. При закачивании суспензии для нанесения покрытия в соответствующую камеру (100) снизу (116, 117) суспензия сначала доходит до датчика (124) на нижнем краю камеры (100) для нанесения покрытия, после чего жидкая суспензия, в идеальном случае одновременно, войдет в контакт с датчиками (123) и (125). Таким образом, блок (140) управления зарегистрирует сигналы от обоих датчиков в течение определенного, но короткого периода времени. Для проверки того, является ли поверхность суспензии ровной или неровной, указанные по меньшей мере первый и второй датчики предпочтительно расположить на максимальном расстоянии друг от друга вокруг камеры для нанесения покрытия. Это помогает максимизировать возможность обнаружения действительно ровной поверхности суспензии для нанесения покрытия. В случае более чем двух верхних датчиков, например, трех или четырех датчиков, эти датчики распределены в камере (100) для нанесения покрытия, подобно первому и второму датчикам, на соответствующей, но одинаковой высоте вдоль соответствующих линий. Таким образом, при наличии трех дополнительных датчиков они расположены по окружности камеры (100) для нанесения покрытия на угловом расстоянии 120° друг от друга, и т.д. Эти дополнительные датчики аналогично связаны с блоком (140) управления.
В момент достижения поверхностью (130) суспензии датчиков (123) и (125) и, соответственно, перемыкания ею этих датчиков с датчиком (124), блок (140) управления передаются сигналы, и блок управления вычисляет, находится ли точность определения поверхности (130) суспензии в заданном диапазоне пороговых значений. Специалисту известны определенные показатели, которые могут измеряться датчиками (123-125). При этом можно выбирать любые датчики, подходящие с точки зрения специалиста (http://en.wikipedia.org/wiki/Level_sensor). В предпочтительном аспекте настоящее изобретение предусматривает использование электрических переменных величин, выбираемых из группы, состоящей из тока, емкости и частоты. В альтернативном варианте могут использоваться вибрационные датчики, такие как сигнализаторы уровня жидкости (http://www.vega.com/en/Level_switch_vibration.htm).
Как показано выше, блок (140) управления определяет, является ли поверхность (130) суспензии достаточно ровной, чтобы продолжать процесс нанесения покрытия на монолитный носитель (121). Анализ на предмет того, продолжать ли указанный процесс, выполняют на основании сигналов, передаваемых от датчиков (123) и (125), и задержки между моментами поступления обоих сигналов в блок (140) управления. Соответственно, целесообразно, чтобы указанная система сообщала о том, находится ли задержка между поступлением измеренных значений переменной величины выше заданного значения. Это значение в значительной степени зависит от используемой суспензии для нанесения покрытия и предполагаемой общей скорости нанесения покрытия и для обычных покрытий/суспензий (см. ниже) предпочтительно устанавливается меньшим 1 секунды, предпочтительнее - меньшим 0,5 секунды и наиболее предпочтительно - меньшим 0,1 секунды или даже меньшим 0,01 секунды.
Специалисту известны монолитные носители, которые могут выбираться для осуществления предлагаемого способа нанесения покрытия или применения предлагаемого в изобретении устройства. Подложка, снабжаемая покрытием при помощи предлагаемого в изобретении устройства, представляет собой так называемый фильтр с проницаемыми стенками каналов или проточный монолитный носитель. Используемые при этом подложки могут изготавливаться из материалов, обычно используемых для получения каталитических нейтрализаторов, и предпочтительно включают в себя керамическую или металлическую сотовую структуру. Могут использоваться подходящие подложки, такие как монолитная подложка с мелкими проточными для газа каналами, проходящими через подложку параллельно от ее входной или выходной торцевой поверхности таким образом, что эти каналы открыты для прохода среды через них (такие подложки называют сотовыми проточными подложками). Каналы, которые проходят от входа до выхода по существу прямолинейно, ограничены стенками, на которые наносится или в которые проникает каталитический материал, образующий покрытие из пористого оксида, вследствие чего проходящие по каналам газы контактируют с каталитическим материалом. Проточные каналы монолитной подложки являются тонкостенными и могут иметь любой размер и любую подходящую форму поперечного сечения, например трапецеидальную, прямоугольную, квадратную, синусоидальную, шестиугольную, овальную, круглую и т.д. Такие структуры могут содержать примерно от 400 до 900 или более отверстий для входа газа (т.е. ячеек) на квадратный дюйм (от 62 до 140 ячеек/см2) поперечного сечения.
Керамическая подложка может быть выполнена из любого подходящего огнеупорного материала, например кордиерита, кордиерит-корунда, нитрида кремния, циркономуллита, сподумена, сложного оксида алюминия-кремния-магния, цирконосиликата, силлиманита, силиката магния, циркона (силиката циркония), петалита, оксида алюминия, алюмосиликата и т.п. Кроме того, подложки, пригодные для нанесения каталитических составов в соответствии с настоящим изобретением, могут быть металлическими и могут состоять из одного или нескольких металлов или металлических сплавов. Могут использоваться металлические подложки различных форм, например подложки из гофрированного листа или монолитные подложки. К предпочтительным металлическим носителям относятся термостойкие металлы и металлические сплавы, такие как титан и нержавеющая сталь, а также другие сплавы, существенным или главным компонентом которых является железо. Такие сплавы могут содержать один или несколько из следующих элементов: никель, хром и/или алюминий, а общая массовая доля этих металлов в сплаве может примерно составлять по меньшей мере 15%, например, сплав может содержать около 10-25 мас. % хрома, около 3-8 мас. % алюминия и примерно до 20 мас. % никеля. Сплавы также могут содержать в малых или следовых количествах один или несколько других металлов, таких как марганец, медь, ванадий, титан и т.п. Для улучшения коррозионной стойкости соответствующих сплавов за счет образования на поверхностях подложек оксидного слоя поверхность металлических подложек может быть подвергнута окислению при высоких температурах, составляющих, например, около 1000°C и выше. Такое высокотемпературное окисление может усиливать сцепление с подложкой носителя из огнеупорного оксида металла и каталитически активных металлических компонентов.
Подложкой также может быть сотовый фильтр с проницаемыми стенками каналов. Такие подложки с проницаемыми стенками каналов, пригодные в качестве носителей для композиций покрытий, имеют множество мелких, по существу параллельных газовых каналов, проходящих вдоль продольной оси подложки. В такой подложке каждый канал обычно заглушен на одном торце ее корпуса, причем чередующиеся каналы заглушены на противоположных торцевых поверхностях. К конкретным подложкам с проницаемыми стенками каналов, пригодным при эксплуатации предлагаемого в изобретении устройства, относятся сотовые элементы (монолитные носители), каналы которых образованы тонкими пористыми стенками и при прохождении через которые потока среды не возникает слишком большого противодавления или перепада давления на изделии. Обычно наличие в проточном тракте чистого изделия с проницаемыми стенками каналов создает противодавление от 0,036 до 10 фунтов на квадратный дюйм. Такие керамические подложки с проницаемыми стенками каналов могут быть выполнены из любого подходящего огнеупорного материала, например кордиерита, кордиерит-корунда, нитрида кремния, циркономуллита, сподумена, сложного оксида алюминия-кремния-магния, цирконосиликата, силлиманита, силиката магния, циркона (силиката циркония), петалита, оксида алюминия, алюмосиликата и т.п. Их предпочтительно изготавливают из материала, пористость которого составляет по меньшей мере 40% (например, от 40 до 70%), а средний размер пор - по меньшей мере 5 мкм (например, от 5 до 30 мкм). В более предпочтительном случае пористость подложек составляет по меньшей мере 46%, а средний размер пор - по меньшей мере 10 мкм. При нанесении покрытия на подложки, имеющие такие значения пористости и среднего размера пор, при помощи описанного выше устройства на и/или в поры подложек можно ввести достаточные количества композиции покрытия для достижения отличной эффективности превращения загрязняющих веществ и выжигания сажи. Даже после снабжения этих подложек каталитическим покрытием они способны сохранять достаточные эксплуатационные характеристики в отношении пропускания потока отработавших газов, т.е. создают приемлемое противодавление. Подходящие подложки с проницаемыми стенками каналов раскрыты, например, в публикации US 4329162.
Под нанесением покрытия или снабжением покрытием понимается нанесение каталитически активных материалов и/или накапливающих компонентов на по существу инертный корпус-носитель, который может быть выполнен по типу вышеописанного фильтра с проницаемыми стенками каналов или проточного монолитного носителя. Покрытие выполняет собственно каталитическую функцию и содержит накапливающие материалы и/или каталитически активные металлы, которые обычно осаждают в высокодисперсной форме на температуростойких оксидах металлов с большой удельной поверхностью (см. ниже). Нанесение покрытия обычно выполняют путем нанесения водной суспензии накапливающих материалов и/или каталитически активных компонентов - также называемой жидким составом покрытия из пористого оксида - на и/или в стенки инертного корпуса-носителя. После нанесения суспензии носитель сушат и при необходимости прокаливают при повышенной температуре. Покрытие может быть образовано одним слоем или может состоять из нескольких слоев, нанесенных на корпус-носитель поверх друг друга (в многослойной форме) и/или со смещением относительно друг друга (в отдельных зонах).
Жидкая среда (113) для нанесения покрытия представляет собой, например, суспензию или дисперсию для нанесения из нее покрытия на заготовки для каталитических нейтрализаторов отработавших газов для механических транспортных средств (жидкий состав для нанесения покрытия из пористого оксида, англ. "washcoat"), которая содержит каталитически активные компоненты или их предшественники, а также неорганические оксиды, такие как оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония или их комбинации, при этом оксиды могут быть легированы, например, кремнием или лантаном. В качестве каталитически активных компонентов можно использовать оксиды ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, меди, цинка, никеля или редкоземельные элементы, такие как лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий или их комбинации. В качестве каталитически активных компонентов также можно использовать благородные металлы, такие как платина, палладий, золото, родий, иридий, осмий, рутений, а также их комбинации. Такие металлы могут быть также представлены в виде сплавов между собой или с другими металлами либо в виде оксидов. В жидкой среде для нанесения покрытия металлы могут также присутствовать в виде предшественников, таких как нитраты, сульфиты или органические соединения указанных благородных металлов, а также их смеси, а прежде всего можно использовать нитрат палладия, сульфит палладия, нитрат платины, сульфит платины или Pt(NH3)4(NO3)2. Путем последующего прокаливания при температуре от примерно 400°C до примерно 700°C из предшественника можно получить каталитически активный компонент. Для нанесения покрытия на подложку, используемую для изготовления автомобильных каталитических нейтрализаторов отработавших газов, ее сначала можно покрывать суспензией или дисперсией неорганического оксида, а на следующей стадии нанесения покрытия - суспензией или дисперсией, содержащей один или несколько каталитически активных компонентов. Вместе с тем, жидкая среда для нанесения покрытия может содержать и оба этих компонента. Содержание твердого вещества (твердой фазы) в жидкой среде (суспензии) для нанесения покрытия часто составляет от 35 до 52%, а ее вязкость составляет от 15 до 300 сП.
Еще одним объектом настоящего изобретения является применение предлагаемого в изобретении устройства для нанесения покрытия на подложки, предназначенные для изготовления каталитических нейтрализаторов отработавших газов, в частности для механических транспортных средств. Это применение предполагает осуществление способа, характеризующегося тем, что:
- на предлагаемое в изобретении устройство (122) устанавливают сверху цилиндрический корпус-носитель (121), имеющий две торцевые поверхности, боковую поверхность, осевую длину L и множество каналов, проходящих от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности;
- герметично присоединяют корпус-носитель (121) к устройству (122);
- в камеру (100) для нанесения покрытия закачивают снизу суспензию (113) для нанесения покрытия, измеряя посредством датчиков (123, 124, 125) переменную величину;
- сигнализируют о выполнении или невыполнении условий для дальнейшего проведения процесса нанесения покрытия.
Разумеется, все предпочтительные и выгодные аспекты, упомянутые в отношении предлагаемого в изобретении устройства, равным образом предпочтительны и выгодны для его применения.
Процесс нанесения покрытия обычно начинается с того, что в камеру (100) для нанесения покрытия закачивают по трубе (116) суспензию для нанесения покрытия, пока датчики (123) и (125) не просигнализируют достижение нужного уровня суспензии внутри камеры (100). Перед этим на камеру (100) для нанесения покрытия сверху устанавливают подложку (121), которую герметично фиксируют, как это описано, например, в публикациях DE 102010007499 A1, DE 102010008700 А1 или в китайской полезной модели 201420126144.7. Содержание этих публикаций включено в данное описание в отношении предпочтительного выполнения способа нанесения покрытия посредством предлагаемого в изобретении устройства.
Если суспензия (113) для нанесения покрытия должным образом заполнила камеру (100), на следующем шаге ее закачивают в подложку (121) до достижения покрытием требуемого уровня (132). Затем из подложки (121) откачивают излишек суспензии для нанесения покрытия, после чего подложку можно повторно снабдить тем же покрытием из пористого оксида, или подложку можно отсоединить от камеры для нанесения покрытия и подвергнуть дальнейшей обработке, например, снова нанести покрытие, но с другой стороны, или даже второй раз нанести покрытие с той же стороны, но в этот раз - другое покрытие из пористого оксида, или направить подложку в установку взвешивания, сушки или прокаливания.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1/Фиг. 2
100 камера для нанесения покрытия
110 каналы в подложке 121
113 суспензия для нанесения покрытия
116 трубопроводный участок
117 прямое направление потока среды при заполнении ею камеры
118 обратное направление потока удаляемой среды 113 для нанесения покрытия
121 подложка
122 устройство для нанесения покрытия
123 первый датчик для регистрации уровня 130
124 нижерасположенный датчик для регистрации уровня 130
125 второй датчик для регистрации уровня 130
130 первый уровень суспензии 113 в устройстве 122 для нанесения покрытия
132 второй уровень суспензии 113 в подложке 121
140 блок управления
Подробное описание чертежей
На фиг. 1 показана предлагаемая в изобретении система для нанесения покрытия на стенки каналов (110) в подложке (121). Устройство (122) для нанесения покрытия заполняют через трубопроводные участки (116) жидкой средой (113) для нанесения покрытия, причем на устройство (122) устанавливают подложку (121), и устройство (122) снабжено датчиками (123, 124, 125) для определения первого уровня (130) и обеспечения точности этого определения. Полученные датчиками (датчиками 123 и 124 и датчиками 123 и 125) значения передаются в блок (140) управления, который, в свою очередь, на основании вышеупомянутого анализа управляет по меньшей мере дальнейшим нагнетанием или откачиванием суспензии для нанесения покрытия.
После заполнения устройства (122) для нанесения покрытия соответствующей средой (113) в направлении (117) ее течения до первого уровня (130) и после достижения средой в подложке (121) второго уровня (132) суспензию для нанесения покрытия можно откачать в обратном направлении (118), направляя ее в расходную емкость для приема избытка среды (113) для нанесения покрытия и для хранения ее запаса для дальнейшего применения. Все необходимые для этого управляющие команды предпочтительно также выдаются центральным блоком (140) управления.
Готовые подложки, пригодные для изготовления фильтров отработавших газов для механических транспортных средств, имеют покрытие особо равномерной высоты или протяженности, которое отличается тем, что различия в его протяженности в разных каналах составляют не более 5 мм, в частности не более 3 мм, что относится к по меньшей мере 95% всех каналов подложки, предпочтительно к по меньшей мере 99% всех каналов подложки, прежде всего к 100% всех каналов. В отдельных каналах подложки из-за возможного наличия дефектов условия течения или давления могут значительно отличаться от тех же условий в остальных каналах, в связи с чем жидкая среда для нанесения покрытия существенно труднее или легче проникает в отдельные каналы и в условиях нанесения покрытия образует покрытие на меньшей или большей их длине. В подобных случаях требуемую одинаковую длину или протяженность покрытия удается обеспечить только у части каналов, но в целом у более чем 95% всех каналов.
Настоящее изобретение обеспечивает достижение этого результата очень простым, но тем не менее неожиданно эффективным образом. Благодаря тому, что в камере для нанесения покрытия по особой "умной" схеме размещено несколько датчиков, можно не только измерять уровень суспензии для нанесения покрытия непосредственно в камере для нанесения покрытия, но и определять, находится ли суспензия для нанесения покрытия в должном состоянии для дальнейшего ведения процесса. Это очень помогает сократить продолжительность цикла (время, необходимое для нанесения покрытия на один элемент/носитель), а с другой стороны, обеспечивает уменьшение процента монолитных носителей, отбраковываемых после нанесения покрытия. Следовательно, изобретение обеспечивает значительное улучшение экономичности и производительности процесса нанесения покрытия на каталитические нейтрализаторы отработавших газов. Это решение не следовало для специалиста явным образом из уровня техники на дату приоритета изобретения.
На фиг. 2 приведен увеличенный фрагмент вида на фиг. 1, показывающий неровность поверхности (130) среды для нанесения покрытия из пористого оксида, т.е. неравномерность, неустойчивость распределения этой среды в камере (100) для нанесения покрытия.
Claims (12)
1. Устройство для нанесения покрытия из предназначенной для этого жидкой суспензии (113) на подложки (121), предназначенные для изготовления каталитических нейтрализаторов отработавших газов, в частности для механических транспортных средств, представляющие собой цилиндрические корпуса-носители и имеющие по две торцевые поверхности, боковую поверхность, осевую длину L и множество каналов, проходящих от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности, содержащее:
- камеру (100) для нанесения покрытия, выполненную с возможностью установки в нее сверху и герметичного присоединения к ней подложки (121) и с возможностью поступления в нее снизу суспензии (113) для нанесения покрытия,
- систему для контроля высоты поверхности суспензии внутри камеры (100) путем измерения переменной величины, включающую по меньшей мере первый (123) и второй (125) датчики, установленные в камере (100) для нанесения покрытия на одинаковой высоте, и один датчик (124), расположенный в указанной камере ниже их, и выполненную с возможностью измерения указанной переменной величины отдельно посредством указанного нижерасположенного датчика и посредством по меньшей мере первого и второго датчиков и с возможностью сравнения измеренных значений переменной величины между собой.
2. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере первый и второй датчики (123, 125) расположены на максимальном расстоянии друг от друга вокруг камеры (100) для нанесения покрытия.
3. Устройство по п. 1, в котором переменная величина представляет собой электрическую величину, выбранную из группы, состоящей из тока, емкости и частоты.
4. Устройство по одному из пп. 1-3, в котором система для контроля высоты поверхности суспензии сообщает о том, находится ли задержка между поступлением значений электрической переменной величины ниже заданного значения.
5. Устройство по п. 1, в котором подложка (121) представляет собой фильтр с проницаемыми стенками каналов или проточный монолитный носитель.
6. Применение устройства по п. 1 для нанесения покрытия на подложки, предназначенные для изготовления каталитических нейтрализаторов отработавших газов, в частности для механических транспортных средств, путем выполнения следующих действий:
- на устройство (122) устанавливают сверху цилиндрический корпус-носитель (121), имеющий две торцевые поверхности, боковую поверхность, осевую длину L и множество каналов, проходящих от первой торцевой поверхности до второй торцевой поверхности;
- герметично присоединяют корпус-носитель (121) к устройству (122);
- в камеру (100) для нанесения покрытия закачивают снизу суспензию (113) для нанесения покрытия, измеряя посредством датчиков (123, 124, 125) переменную величину;
- сигнализируют о выполнении или невыполнении условий для дальнейшего проведения процесса нанесения покрытия.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14171938.5A EP2954958B1 (en) | 2014-06-11 | 2014-06-11 | Apparatus for coating a substrate |
| EP14171938.5 | 2014-06-11 | ||
| PCT/EP2015/062767 WO2015189171A1 (en) | 2014-06-11 | 2015-06-09 | Apparatus for coating a substrate |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017100303A RU2017100303A (ru) | 2018-07-12 |
| RU2017100303A3 RU2017100303A3 (ru) | 2018-11-14 |
| RU2677989C2 true RU2677989C2 (ru) | 2019-01-22 |
Family
ID=50897472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017100303A RU2677989C2 (ru) | 2014-06-11 | 2015-06-09 | Устройство для нанесения покрытия на подложку |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10220381B2 (ru) |
| EP (2) | EP2954958B1 (ru) |
| JP (1) | JP6571690B2 (ru) |
| KR (1) | KR102326632B1 (ru) |
| CN (1) | CN106488804B (ru) |
| BR (1) | BR112016028349A2 (ru) |
| CA (1) | CA2951571A1 (ru) |
| PL (1) | PL2954958T3 (ru) |
| RU (1) | RU2677989C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015189171A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016050269A1 (en) | 2014-09-29 | 2016-04-07 | Umicore Ag & Co. Kg | Fast homogenous coating process |
| CN109772650A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-21 | 国网四川省电力公司检修公司 | 一种电抗器风道内壁涂覆方法及其涂覆设备 |
| CN113820245B (zh) * | 2021-09-14 | 2023-12-19 | 靖江市弘锦环保科技有限公司 | 一种应用于汽车尾气排气系统的蜂窝涂层自动在线称重系统 |
| CN113996497B (zh) * | 2021-11-12 | 2022-10-21 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 构架内腔防腐漆液灌涂装置及其灌涂方法 |
| CN114918104B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-02-24 | 陕西建工第五建设集团有限公司 | 一种钢电管内壁涂漆的装置及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1273344A1 (de) * | 2001-06-30 | 2003-01-08 | OMG AG & Co. KG | Verfahren zum Beschichten eines Tragkörpers |
| RU2198742C2 (ru) * | 1996-07-09 | 2003-02-20 | Филип Моррис Продактс Инк. | Способ и устройство для нанесения материала на полотно |
| EP1180398B1 (en) * | 2000-08-14 | 2003-06-18 | ICT Co., Ltd. | Method for the production of a monolithic catalyst |
| US20060208004A1 (en) * | 2005-01-18 | 2006-09-21 | Feather Keith F | Substrate Coating System |
| DE102010007499A1 (de) * | 2010-02-09 | 2011-08-11 | Umicore AG & Co. KG, 63457 | Volumetrische Beschichtungsanordnung |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4329162A (en) | 1980-07-03 | 1982-05-11 | Corning Glass Works | Diesel particulate trap |
| JP4623340B2 (ja) | 2000-11-09 | 2011-02-02 | ノードソン株式会社 | ホイール |
| JP2002242669A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Cataler Corp | 触媒担体のスラリーコート方法 |
| DE102009018422A1 (de) * | 2009-04-22 | 2010-11-04 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Wabenkörpers |
| DE102010008700A1 (de) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Umicore AG & Co. KG, 63457 | Beschichtungsverfahren |
| JP5566829B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2014-08-06 | 武蔵エンジニアリング株式会社 | 液体自動供給機構およびこれを備える塗布装置 |
| US20140191054A1 (en) * | 2011-06-24 | 2014-07-10 | Saban Ventures Pty Limited | Liquid level sensor |
| US9096923B2 (en) * | 2011-11-10 | 2015-08-04 | Corning Incorporated | Coating apparatus and method for forming a coating layer on monolith substrates |
| CN203764476U (zh) | 2014-03-20 | 2014-08-13 | 优美科股份公司及两合公司 | 涂覆工具 |
-
2014
- 2014-06-11 PL PL14171938T patent/PL2954958T3/pl unknown
- 2014-06-11 EP EP14171938.5A patent/EP2954958B1/en active Active
-
2015
- 2015-06-09 WO PCT/EP2015/062767 patent/WO2015189171A1/en active Application Filing
- 2015-06-09 EP EP15726210.6A patent/EP3154712A1/en not_active Withdrawn
- 2015-06-09 JP JP2016572674A patent/JP6571690B2/ja active Active
- 2015-06-09 CA CA2951571A patent/CA2951571A1/en not_active Abandoned
- 2015-06-09 CN CN201580030777.5A patent/CN106488804B/zh active Active
- 2015-06-09 KR KR1020167034187A patent/KR102326632B1/ko active IP Right Grant
- 2015-06-09 US US15/317,308 patent/US10220381B2/en active Active
- 2015-06-09 RU RU2017100303A patent/RU2677989C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-06-09 BR BR112016028349A patent/BR112016028349A2/pt not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2198742C2 (ru) * | 1996-07-09 | 2003-02-20 | Филип Моррис Продактс Инк. | Способ и устройство для нанесения материала на полотно |
| EP1180398B1 (en) * | 2000-08-14 | 2003-06-18 | ICT Co., Ltd. | Method for the production of a monolithic catalyst |
| EP1273344A1 (de) * | 2001-06-30 | 2003-01-08 | OMG AG & Co. KG | Verfahren zum Beschichten eines Tragkörpers |
| US20060208004A1 (en) * | 2005-01-18 | 2006-09-21 | Feather Keith F | Substrate Coating System |
| DE102010007499A1 (de) * | 2010-02-09 | 2011-08-11 | Umicore AG & Co. KG, 63457 | Volumetrische Beschichtungsanordnung |
| US20120321537A1 (en) * | 2010-02-09 | 2012-12-20 | Umicore Ag & Co. Kg | Coating method and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102326632B1 (ko) | 2021-11-17 |
| JP6571690B2 (ja) | 2019-09-04 |
| CN106488804A (zh) | 2017-03-08 |
| JP2017519625A (ja) | 2017-07-20 |
| CA2951571A1 (en) | 2015-12-17 |
| EP2954958B1 (en) | 2018-01-10 |
| WO2015189171A1 (en) | 2015-12-17 |
| EP3154712A1 (en) | 2017-04-19 |
| RU2017100303A3 (ru) | 2018-11-14 |
| RU2017100303A (ru) | 2018-07-12 |
| CN106488804B (zh) | 2019-11-01 |
| BR112016028349A2 (pt) | 2017-08-22 |
| PL2954958T3 (pl) | 2018-07-31 |
| KR20170016846A (ko) | 2017-02-14 |
| US20170128928A1 (en) | 2017-05-11 |
| EP2954958A1 (en) | 2015-12-16 |
| US10220381B2 (en) | 2019-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2677989C2 (ru) | Устройство для нанесения покрытия на подложку | |
| RU2553886C2 (ru) | Способ нанесения покрытия и система для нанесения покрытия | |
| RU2569529C2 (ru) | Система для нанесения покрытия и способ нанесения покрытия | |
| RU2698811C2 (ru) | Способ быстрого и равномерного нанесения покрытия | |
| KR102338972B1 (ko) | 기재 몸체를 코팅하기 위한 공정 | |
| CN204208576U (zh) | 用于涂覆基体的设备 | |
| EP3230708B1 (en) | Process for leak detection in catalyst production | |
| KR102270902B1 (ko) | 코팅 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200610 |