微粒捕集器
2019-11-22

微粒捕集器

本发明涉及一种微粒捕集器(11),特别是可以再生的以及可以安装在一管子如汽车的排气管(12)的微粒捕集器。所述的微粒捕集器(11)是一种开放的系统,其中流体中的微粒可以通过涡流而被留住或者分离沉积并且被保持直至其氧化。

微粒捕集器与至少一个催化转化器和一个涡轮增压器的组合或微粒捕集器与一个涡轮增加器的组合是有利的。这时连接在涡轮增压器后面的微粒捕集器可以安装在发动机附近或车身底部位置上。

和封闭的系统不同微粒捕集器称为开放的,因为不存在流动死胡同。在这种情况下这种性能也用来反映微粒捕集器的特性,例如20%的开放性意思是说在横截面内看约20%的表面是可自由流通的。在600cpsi(每平方英寸单元数)的基体具有约0.8mm的通道流体直径时这相应于约0.01mm2的面积。

微粒捕集器

本发明推荐一种微粒捕集器,它可以代替普通的过滤器和筛网系统,并且相比于这些系统带来突出的优点:一方面它不会堵塞,通过这种系统产生的压降不像在筛网时那样随运行时间迅速增加,因为微粒附着在流体流之外,另一方面它造成较小的压力损失,因为它是开式系统。

背景技术

在柴油机废气中的基本上由炭黑组成的微粒可以通过穿过一电场充电和/或被极化,使它们偏离其优选的流动方向(例如微粒捕集器的平行于流道的轴线方向)。从而提高微粒在命中微粒捕集器流道壁方面的概率,因为这些微粒在流过微粒捕集器时现在还具有在另一个方向,特别是垂直于原先流动方向的速度分量。这也可以例如用一连接在微粒捕集器前面保证微粒极化的等离子反应器实现。微粒捕集器至少构成极化部分的一个极,特别是如果微粒捕集器至少局部具有正电荷,微粒带负电荷,从而主动地吸引微粒,则特别有利。这样将加速和强化微粒从气流内部喷射(例如拦截和冲击)到壁上的机理。

通常采用拦截微粒的筛网(部分也称为过滤器)。但是采用筛网带来两个明显的缺点,其一是它可能堵塞,其二是它造成不希望的大的压降,此外必须遵守法律规定的汽车排放量数值,若不减少微粒这个数值将会被超出。因此存在这样的需求,制造一种用于废气微粒的捕集元件,它克服筛网、过滤器或其它系统的缺点。

G)前置(初级)催化转化器-氧化催化转化器-添加剂输入装置(也许是炭黑过滤器)-微粒捕集器,例如圆锥形状,在某些情况下带水解涂层-(也许还有炭黑过滤器)-(也许还有扩大管子横截面的锥形体)-还原催化转化器。

可以断定,微粒特别是在催化转化器的入口和出口表面处发生沉积。因此按照一种实施形式微粒捕集器不是以一个元件的形式,而是以多个相互串联的窄的元件的形式,作为多盘元件使用。这里也可以采用这样的微粒捕集元件,其波纹板层没有用来产生涡流区和平稳区的结构,而是带有涂层(也就是例如普通的催化转化器)。这里优选采用多达10个元件。例如如果希望微粒分离率在10%至20%范围内(在采用普通催化转化器时),那么可以采用这种称为“盘式装置”或“盘式催化转化器”的结构。

炭黑氧化借助于NO2,例如通过“连续再生捕集器(CRT)”的机理按以下方程进行:

技术领域

通常采用拦截微粒的筛网(部分也称为过滤器)。但是采用筛网带来两个明显的缺点,其一是它可能堵塞,其二是它造成不希望的大的压降,此外必须遵守法律规定的汽车排放量数值,若不减少微粒这个数值将会被超出。因此存在这样的需求,制造一种用于废气微粒的捕集元件,它克服筛网、过滤器或其它系统的缺点。