7/23/2019 Metode Pasive de Reducere a Emisiilor Poluante

http://slidepdf.com/reader/full/metode-pasive-de-reducere-a-emisiilor-poluante 1/7

 Metode pasive de reducere a emisiilor poluante

ale motoarelor cu ardere interna

Metodele de reducere a poluantilor se impart in metode aplicate combustibililor,metode pasive (care actioneaza asupra emisiilor dupa formarea acestora, mai ales prin

 post-tratarea chimica si mecanica a poluantilor in instalatia de evacuare) si metode active(care actioneaza inca din faza de geneza a emisiilor, combatandu-le chiar din procesul decombustie).

Metode pasive de reducere a poluantilor m.a.s.

Solutia pasiva cea mai utilizata si cea mai eficienta este cea care foloseste catalizasi catalizatorii. Au fost concepute sisteme catalitice denumite reactoare catalitice sau

convertoare catalitice in care reactiile de oxidare si/sau de reducere pot avea loc cu

autorul unor substante chimice promotoare. Actiunea catalizatorilor se bazeaza pe proprietatea acestora de a reduce substantial pragul energetic, pentru declansareareactiilor de oxidare si de reducere si de a accelera viteza de reactie a acestor procese.

Astfel, temperatura necesara pentru producerea acestor reactii se reduce semnificativ.

!ficienta unui catalizator este apreciata prin gradul de conversie definit cu

formula"

7/23/2019 Metode Pasive de Reducere a Emisiilor Poluante

http://slidepdf.com/reader/full/metode-pasive-de-reducere-a-emisiilor-poluante 2/7

! # ( ci $ ce) / ci % (&)

in care" ci - este concentratia poluantului inaintea catalizatorului%

ce - este concentratia poluantului dupa catalizator.

'rincipalii parametri care influenteaza gradul de conversie sunt "

coeficientul de exces de aer si variatia acestuia%

temperatura gazelor arse% $ viteza spatiala (debitul gazelor arse raportat la volumul catalizatorului).

n prezent, in !uropa se foloseste aproape in exclusivitate catalizatorul trivalent

sau cu tripla actiune (sau cu trei cai), din traducerea termenului din limba engleza (three*a+ catal+st) cu suport ceramic, catalizator integrat in sistemul descris anterior ca

apartinand generatiei a treia .

ig.

&.

atalizatorul trivalent sau cu tripla actiune

& $ suportul % $ stratul intermediar % $ stratul catalitic activ.

Suportul formeaza in ansamblu cu carcasa corpul propriu-zis al convertorului.

Suportul ceramic este o constructie de tip fagure cu sectiunea rotunda sau ovala, cu

canale patrate, dispuse perpendicular pe directia de curgere (00$100 celule pe inch).Materialul ceramic, denumit cordierit, este refractar. Materialul are conductibilitate

termica mica, rezistenta mecanica, rezistenta gazodinamica redusa si sectiune transversala

mare. Suportul cu 200 cel/inch reprezinta cel mai bun compromis al acestor proprietati .

Stratul intermediar este compus din alumina si este depus printr-un procedeuspecial pe suport, in vederea intensificarii activitatii catalitice a stratului nobil. Acest strat

intermediar are o suprafata specifica mare (&0$3m/g) si contine asa-numitii promotoricare maresc capacitatea de acumulare a oxigenului la catalizatorul trivalent si care autareactiile de reformare a vaporilor de apa si a vaporilor de hidrocarburi.

Stratul catalitic activ consta din metale nobile cum sunt platina, paladiul si rodiul.

n timp ce platina promoveaza reactiile de oxidare, rodiul contribuie la reducerea 45x .

6n exemplu de depunere a unui catalizator existent este caracterizat de urmatoarele date "raportul platina rodiu de 3 la &, concentratia totala de metal nobil de 20$30 g/ft.

7/23/2019 Metode Pasive de Reducere a Emisiilor Poluante

http://slidepdf.com/reader/full/metode-pasive-de-reducere-a-emisiilor-poluante 3/7

atalizatorii ceramici monoliti au depus oxid de aluminiu peste care se aplica

 pentru reactori oxidanti platina si paladiu iar pentru cei cu trei componente, platina,

 pentru hidrocarburi, platina si rodiu pentru 45x. ontinutul de metale nobile poate firedus la $g pe un reactor, suprafata activa aungand la 0 000 m.

7omeniul optim de functionare este 200-8309, peste :009 existand pericol decompromitere termica, pana la aceasta valoare putandu-se folosi si &00 000 ;m fara

 probleme. <a defectiuni, mai ales in sistemul de aprindere, reactorul poate aunge la&200 9, cand se compromite rapid mai ales prin exfolierea substantei active.

!ste interzisa folosirea benzinelor cu 'b. 7aca se face totusi o astfel de

alimentare, este permis eventual un singur rezervor, se va decupla sonda lambda, se vaalimenta apoi cu $ rezervoare cu benzina verde, tot fara sonda si apoi se va reintroduce

sonda in functiune. 'entru aceasta situatie, gradul de murdarire al reactorului este inca

suportabil. !ste indicata totusi o verificare la o statie service autorizata.

Metode pasive de reducere a poluantilor m.a.c.

7ezvoltarea tehnicilor catalitice a dus la punerea la punct a unor metode de tratarecatalitica pentru reducerea 45x din gazele de evacuare ale m.a.c.

Metodele de reducere s-au impartit in reducere catalitica neselectiva, 4S= 

( 4on-Selective atal+tic =eduction ) si reducere catalitica selectiva, S= ( Selective

atal+tic =eduction ).

Metodareducerii catalitice

selective

 Reducerea

catalitica selectiva 

=ezultate bune de reducere a oxizilor de azot (45x) din gazele de evacuare a

motoarelor diesel se obtin prin folosirea unui agent care reactioneaza preferential cu 45x

(selectiv). =educerea catalitica selectiva (S=) foloseste inectarea unui agent reducator in gazele arse evacuate (amoniac sau uree, mai rar alcooli) si apoi trecerea acestora printr-

un catalizator de reducere. Agentul reducator poate fi fie amoniac gazos sau in solutieapoasa, fie uree in solutie apoasa. and se foloseste ureea se produce piroliza $hidroliza, pana se obtine amoniac, dupa pulverizarea in sistemul de evacuare. <a folosirea S= pot

aparea produsi secundari (4>2)S52 si 4>2>S52, care acoperind suprafata

catalizatorului il pot inactiva.

!ficienta reducerii de 45x depinde de tipul catalizatorului, de temperaturagazelor arse (inaintea intrarii in catalizator) si de scaparile de amoniac acceptate.

7/23/2019 Metode Pasive de Reducere a Emisiilor Poluante

http://slidepdf.com/reader/full/metode-pasive-de-reducere-a-emisiilor-poluante 4/7

iltre de particule

'articulele sunt definite implicit prin metoda de masurare, ca totalitatea materieicolectate pe un filtru de teflon la trecerea gazelor arse emise de motorul cu aprindere prin

comprimare, gaze care au fost diluate cu aer filtrat pentru mentinerea temperaturii

acestora sub 3 9. Acest nou poluant astfel definit cuprinde practic toate emisiile solide

si lichide cuprinse in gazele de evacuare ale motoarelor cu ardere interna, care suntapreciate gravimetric, mai exact decat masurarile opacitatii fumului.

=evenind la cazul

 particulelor emise de m.a.c.,se apreciaza, din punct de

vedere cantitativ, ca din cele

0, ? din gazele arse caresunt daunatoare sanatatii

0,003 ? sunt particule.

'articulele sunt alcatuite din o fractiune insolubila de carbon, cunoscuta sub

denumirea de funingine, compusi metalici si o fractiune solubila, formata din combustibilsi ulei nears. ompozitia particulelor depinde de regimul de functionare al motorului,

observandu-se ca o data cu cresterea sarcinii si, intr-o anumita masura, cu cresterea

turatiei, are loc scaderea procentului reprezentat de fractiunea organica solubila ( S5 ) sicresterea fractiunii insolubile, alcatuita in principal din carbon amorf.

'articulele emise de m.a.c. sunt foarte mici si nu au intrat pana de curand in

atentia legislatorilor, decat prin prisma masurarii fumului si a compozitiei chimice a

gazului de esapament. 5ri, expertii in medicina estimeaza ca ele provoaca sau intretin boli cum ar fi astmul, bronsita cronica sau emfizemul pulmonar% de asemenea, dupa

clasificarea internationala a substantelor chimice, ele sunt incadrate in grupa substantelor 

care au probabilitate mare de a produce cancerul. !fectele asupra sanatatii produse de

 particule depind de dimensiunile acestora, de modul in care acestea patrund in organism,ca si de capacitatea organismului de a le elimina sau neutraliza. 'articulele m.a.c sunt

suficient de mici pentru a se depune in traiectul respirator. 'articulele mai mari de 0, @msunt eliminate din traiectul respirator, in timp ce restul ( 0 ? masic ) pot patrunde in plamani .

'roblema fundamentala a particulelor din gazele arse este ca sunt prea diluate

 pentru a putea arde, de aceea cea mai raspandita metoda este concentrarea lor intr-un

filtru. unctionarea filtrului implica doua faze de lucru " perioada de filtrare si acumularea particulelor si perioada de regenerare, prin care particulele colectate sunt fie oxidate, fie

7/23/2019 Metode Pasive de Reducere a Emisiilor Poluante

http://slidepdf.com/reader/full/metode-pasive-de-reducere-a-emisiilor-poluante 5/7

inlaturate, astfel incat filtrul sa poata lucra din nou. iltrele de particule sunt dispozitive

 proiectate inca de la sfarsitul anilor B0, in scopul retinerii si oxidarii particulelor 

continute in gazele de evacuare ale motoarelor diesel.

atalizatori de oxidare

Sunt dispozitive antipoluante utilizate pentru reducerea >, 5 si a fractiunii

solubile a particulelor din gazele de evacuare ale motoarelor diesel.

onstructiv, catalizatorii de oxidare sunt fixati pe un reactor catalitic (denumit si

convertor catalitic), avand aceleasi particularitati ca si convertorul catalitic trivalent(denumit catalizator triplu sau mai impropriu, catalizator cu trei cai, conform traducerii

cuvant cu cuvant din limba engleza), folosit la motoarele cu aprindere prin scanteie.

'artile componente sunt" suportul, stratul intermediar, stratul catalitic activ si

carcasa.

Suportul ceramic poros (sau metalic) este acoperit cu un strat intermediar, cuscopul de a mari suprafata de asezare a catalizatorului, care este din platina, paladiu,

rhodiu sau oxizi metalici.

7/23/2019 Metode Pasive de Reducere a Emisiilor Poluante

http://slidepdf.com/reader/full/metode-pasive-de-reducere-a-emisiilor-poluante 6/7

Suportul ceramic este un cilindru monolit cu sectiunea circulara sau eliptica,

avand structura celulara, cu forma celulei, de regula, patrata. Materialul este un alia

ceramic, alcatuit din oxizi de magneziu, aluminiu si siliciu.

Suportul metalic este alcatuit din pachete de foi din tabla din otel inoxidabil,

distantate prin intermediul unor foi din tabla ondulata, pachete care sunt rulate in formade spirala.

Stratul intermediar este din oxizi de aluminiu, de regula Al 5 (alumina), care aurolul de a imbunatati reactivitatea chimica a stratului activ si de a oferi o suprafata de

depunere foarte mare.

Stratul activ se suprapune peste stratul intermediar si contine metale pretioase $ 

 platina, paladiu, rhodiu $ dar si oxizi metalici (de titan vanadiu, molibden si niobiu).

!ficienta reducerii unui poluant se defineste "

! # ( ci $ ce) / ci

in care " ci este concentratia poluantului inaintea catalizatorului%

ce $ concentratia poluantului dupa catalizator.

!ficienta catalizatorilor de oxidare depinde de o multitudine de variabile " natura

stratului catalitic activ, compozitia stratului intermediar si a materialului suportului,densitatea celulelor, rezistenta gazodinamica, continutul de aditivi din uleiul de ungere,

continutul de sulf din combustibil, pozitia catalizatorului, viteza spatiala, ciclul de

incercari, dar, mai ales, de temperatura gazelor arse la intrarea in catalizator. Acest ultim

 parametru este hotarator pentru eficacitatea reducerii particulelor solubile, o temperatura prea mare favorizand producerea reactiilor de formare a sulfatilor, in timp ce o

temperatura prea mica nu reduce suficient particulele solubile organice C8D.

'erformantele catalizatorilor de oxidare, in principal eficienta si durabilitatea, suntinfluentate de parametrii care depind de catalizator, de motor, precum si de combustibilul

folosit.

Eibliografie"

&)http"//***.Freferat.com/referate/geografie/'roiect-diploma-4G4!=A-S-'832.php

)http"//***.e-automobile.ro/categorie-motor/&8-diesel/32-filtru-particule.html

)https"//***.google.ro/searchHF#catalizatorIdeIoxidareIdieselJbi*#&3Jbih#12Jsource#lnmsJtbm#ischJsa#K

Jved#0ALNA6oAOoPhMxpf<n+AP5*6he+APJdpr#&Qimgrc#GSf

!K35*6tcMM?A

7/23/2019 Metode Pasive de Reducere a Emisiilor Poluante

http://slidepdf.com/reader/full/metode-pasive-de-reducere-a-emisiilor-poluante 7/7

2)https"//ro.*i;ipedia.org/*i;i/atalizator