Eliminación de carbonilla en gases de escape con catalizadores DeNOx. Determinación de parámetros cinéticos

• Cortés-Reyes, Marina ^[1] ; Herrera, Concepción ^[1] ; Larrubia, M. Ángeles ^[1] ; Alemany, Luis J ^[1]
  1. [1] Universidad de Málaga

     Universidad de Málaga

     Málaga, España

     
• Localización: Revista ION: Investigación, Optimización y Nuevos Procesos en Ingeniería, ISSN-e 2145-8480, ISSN 0120-100X, Vol. 32, Nº. 2, 2019 (Ejemplar dedicado a: Revista ION), págs. 41-51
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Remoção de carvão nos gases de escape com catalisadores DeNOx. Determinação de parâmetros cinéticos
  • Soot removal from exhaust using DeNOx catalysts. Kinetic parameters estimation
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    Los catalizadores DeNOx se emplean en la eliminación de los óxidos de nitrógeno en vehículos diésel y, también, puede que entren en contacto con carbonilla o incluso sean utilizados como sistemas de reducción de NOx y soot simultáneamente (DPNR-Diesel Particulate NOx Reduction); por ello, es importante profundizar en el mecanismo de interacción entre el soot y el catalizador. Se ha utilizado un soot Printex U modelo y un catalizador Pt-K/Al2O3, con el potasio en forma de óxido e hidroxicarbonato hidratado. Se ha estudiado mediante TG-MS el proceso de eliminación en diferentes atmósferas oxidantes. Los procesos han sido desacoplados mediante el establecimiento de la función de distribución de energía de activación. En ausencia de catalizador, se produce la combustión del soot con el oxígeno molecular en fase gas a temperaturas alrededor de los 1100 K. En presencia de NO, la reducción tiene lugar a menor temperatura debido a su carácter más oxidante y a las especies de óxidos de nitrógeno retenidas y en fase gas. Si la carbonilla se encuentra en contacto con el catalizador Pt-K/Al2O3, los centros Pt-OH-K son los responsables de la eliminación vía gasificación a 780 K con una energía de activación alrededor de 85 kJ·mol-1.

  • English

    DeNOx catalysts eliminate nitrogen oxides in diesel vehicles and, in addition, can come in contact with soot or, even, be used as Diesel Particulate NOx Reduction (DPNR) material. Therefore, the understanding of the interaction mechanism between soot and catalyst is of high interest. The Printex U model soot and a Pt-K/Al2O3 catalyst have been used, with potassium in the form of oxide and hydrated hydroxycarbonate. The process of elimination in different oxidizing atmospheres has been studied by TG-MS. The processes have been decoupled by establishing the distribution function of activation energy. In the absence of catalyst, the combustion of the soot with the molecular oxygen in the gas phase occurs at temperatures around 1100K. In the presence of NO, the reduction takes place at a lower temperature due to its more oxidizing character and the species of nitrogen oxides retained and in the gas phase. If the carbon is in contact with the Pt-K/Al2O3 catalyst, the Pt-OH-K centers are responsible for the elimination via gasification at 780K with an activation energy around 85 kJ·mol-1.

  • português

    Os catalisadores do tipo DeNOx eliminam óxidos de nitrogênio em veículos a diesel e, também, podem entrar em contato com partículas ou até mesmo serem usados como sistemas de redução de NOx e carvão simultaneamente (DPNR-Diesel Particulate NOx Reduction); portanto, é importante aprofundar o mecanismo de interação entre a carvão e o catalisador. Carvão modelo Printex U e um catalisador Pt-K/Al2O3 foram utilizados, com potássio na forma de óxido e idroxicarbonato hidratado. O processo de eliminação em diferentes atmosferas oxidantes foi estudado mediante TG-MS. Os processos foram dissociados, estabelecendo a função de distribuição de energia de ativação. Na ausência de um catalisador, a combustão do carvão com o oxigênio molecular na fase gasosa ocorre a temperaturas em torno de 1100K. Na presença de NO, a redução ocorre a uma temperatura inferior devido ao seu caráter mais oxidante e às espécies de óxidos de nitrogênio retidos e na fase gasosa. Se o carbono estiver em contato com o catalisador Pt-K/Al2O3, os centros de Pt-OH-K são responsáveis pela eliminação via gaseificação a 780K com uma energia de ativação em torno de 85 kJ·mol-1.