[发明专利]用于再生过滤器的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于再生或清洁适于从气体去除颗粒物质的任何类型的颗粒收集面的方法，所述颗粒收集面优选为过滤器，例如柴油颗粒过滤器。此外，本发明涉及一种过滤器再生装置，例如柴油过滤器再生装置，且同样涉及一种柴油颗粒过滤器(DPF)。

背景技术

内燃发动机等以及例如固定式碳氢化合物燃烧设备趋于经由它们的排气系统排放通常被称作颗粒物或颗粒物质的含碳颗粒，例如炭烟和/或灰分。在努力在源头减少颗粒排放的同时，在这种设备的排气系统中的颗粒过滤器有助于满足日益严格的环境法规和公众期望。

可被再生的颗粒过滤器通常是已知的。基本上，已知的再生技术可分为三组再生技术。在第一组中，通过使用排气中的过量氧气或者使用来自发动机的NOx排放物的微量NO₂氧化积聚的颗粒例如炭烟来实现再生，也就是进行热处理。但是，相应的氧化反应的起始温度相对较高，例如高于600℃。第二组再生技术使用用于产生与气体分子相互作用的高激励电子的非热等离子体，由此产生游离基。这些游离基有助于进一步提高碳的氧化。第三组可包括通过机械作用、流体和/或压力波来再生过滤器的再生技术。

WO 01/04467公开了一种用于从气体流中去除颗粒的装置和方法。具有小于100mm的深度的陶瓷单块过滤器使用第一电极在过滤器的第一端附近产生大气局部放电。虽然深度减小的陶瓷过滤器和大气载荷放电相结合据称能提供比全部已知装置更有效的颗粒去除和过滤器再生性能，但是已经证实该性能可被进一步改善。

WO 2007/023267 A1公开了用于从气体流中去除颗粒的装置和方法，该方法也使用大气载荷放电。上述两个文献都在电极和过滤器体之间的间隙中使用大气载荷放电。由于所产生的大气载荷放电，捕获在过滤器中的颗粒物质用作大气载荷放电的接地端，且该放电使颗粒物质氧化。由于使用大气载荷放电，过滤器的再生需要将过滤器材料设计成耐高温的，例如超过600℃或甚至超过1000℃。此外，对于再生类似柴油颗粒过滤器的颗粒过滤器来说，能量消耗可能相对较高。在EP1 192 335 B1中也公开了一种非常类似的方法和过滤器装置。

在WO 94/07008中公开了从气体流中去除导电颗粒的方法和装置。通过使所捕获的颗粒经受一段时间的火花放电和/或短期电弧放电以使得颗粒点燃并通过燃烧转化成气态化合物，就地再生被颗粒污染的过滤器。

US 2001/0042372 A1公开了一种使用了无热等离子发生器的废气过滤系统，该无热等离子发生器周期性地或连续地氧化沉淀或捕获在设置于无热等离子发生器下游的过滤器中的碳。EP 1 219 340 Al还涉及一种能够降低在处理燃烧排气流的方法中使用的能耗的无热等离子反应堆。由US2002/0076368A1可知具有低能耗的另一无热等离子反应堆。

由GB 257,283可知用于清洁导电气体净化腔的集尘表面的机械方法。根据所公开的装置，集尘表面设置和构造成它们在流过净化腔体的气体的压力发生波动时将会弯曲。由于集尘表面的弯曲或屈服运动，致使附着于它们的灰尘掉落。压力波动可自动发生，或者可人为地产生以确保集尘表面的均匀振动。这里，过滤器装置的翼缘壁将根据作用于其外部的气体或空气压力的变化而弯曲。

在US 2007/0137150 Al中示出了用于从机器的过滤装置去除颗粒的另一系统。这里，该系统可包括构造成引导气体流通过过滤装置的流体组件，该流体组件的一个或多个元件可去除地附着于该过滤装置的第一开口。该系统还可包括发声组件，该发生组件构造成朝向过滤装置引导声波以从过滤装置去除颗粒。为了从过滤装置去除物质，可使用加热器或其它热源以升高过滤装置的温度。该加热器还可将所捕获颗粒物质的温度升高到其燃烧温度以上，由此烧掉所收集的颗粒物质并再生该过滤装置同时留下灰分。

US 5,900,043公开了一种具有利用声波发生器快速清洁而没有破损限制的处理的静电过滤器。

WO 2008/054262 A1公开了一种用于清洁柴油颗粒过滤器的装置。一真空源安置成抽取通过过滤器的清洗流体和废料。一收集器安置成在过滤器清洁过程中接收从过滤器释放的废料。

在US 2005/0106985 A1中，反应器包括反应器主体，该反应器主体具有由电介质材料制成的总体细长形状且被在该主体中纵向延伸的分离的并行通道穿过。提供电极以在该主体中产生放电电晕用于开始气体流的处理。

在EP1 304 456 A1中公开了一种再生性炭烟过滤器装置和用于利用微波发生器再生炭烟过滤器的方法。