Nanodyspersje metaloorganiczne FBC (Fuel Borne Catalyst) jako efektywne katalizatory utleniania sadzy na filtrach gazów spalinowych

• Autorzy: Żak G. , Wojtasik M.

Warianty tytułu

EN

Organometalic nanodispersion FBC (Fuel Born Catalyst) as effective soot oxidation catalysts on DPF filters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metody ograniczania emisji toksycznych składników spalin, zwracając szczególną uwagę na wykorzystanie filtrów DPF. Omówiono budowę oraz katalityczne działanie nanododatków FBC oraz ich wykorzystanie do regeneracji filtrów DPF. Tematyka filtracji spalin i efektywnej regeneracji filtrów z wykorzystaniem nanodyspersji metaloorganicznych jest aktualna w wielu projektach realizowanych w INiG.

EN

The article introduces various methods applied to reduce toxic exhaust emission generated by diesel engines had been brought and discussed with particular interest in use of DPF filters. Catalytic properities and nature of FBC additives was presented in the article. An efficient exhaust filtration and regeneration ability of filters using metal-organic nano-particles is studied in INiG nowadays.

Słowa kluczowe

PL

zanieczyszczenia powietrza; emisja cząstek stałych; silnik Diesla; filtr DPF; filtracja spalin; nanododatki FBC; Fuel Born Catalyst

EN

air pollution; particulate emissions; diesel engines; DPF; exhaust filtration; nanodispersion FBC; Fuel Born Catalyst; reduce toxic exhaust emission

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 65, nr 10
• Strony: 797--804
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys.

Twórcy

autor

Żak G.

• Instytut Nafty i Gazu, Kraków

autor

Wojtasik M.

• Instytut Nafty i Gazu, Kraków

Bibliografia

• [1]. Ahmed S., Back M.H., Roscoe J.M.: A kinetic model for the low temperature oxidation of carbon. Combustion and Flame, 70, 1-16, 1987.
• [2]. Blanchard G., Coligon C., Griard C., Rigaudeau C., Salvat O., Seguelong T.: Passeneger Car Series Application of a new Diesel Particulare Filter System using a new Ceria-Based Fuel-Born Catalyst: From the Engine Test Bench to European Certification. SAE 2002012781.
• [3]. Brown K.F., Chadderton J., Daly D.T., Langer D.A. Duncan D.: Opportunity for Diesel Emission Reductions Using Advanced Catalysts and Water Blend Fuel. SAE 2000010182.
• [4]. Bueno-Lopez A. Garcia-Garcia A., Illan-Gomez M.J.: Advances in Potassium Catalyzed NOx Reduction by Carbon Materials: An Overview. Industrial Engenering Chemistry research, 46, 3891-3903, 2007.
• [5]. Camobreco, V., et al.: Understanding the Life-Cycle Costs and Envirmonmental Profile of Biodiesel and Petroleum Diesel Fuel, 2001.
• [6]. Fanick E.R., Valentine J.M.: Emissions Reduction Performance of Bimetallic Platinum/Cerium Fuel Borne Catalyst with Several Diesel Particulate Filters on Different Sulfur Fuels. SAE 2001010904.
• [7]. Farafontov P., Muter J.P., Williams S.: Optymalization of Partial Filter Technology for Diesel Engines. SAE, 2007014025, 2007.
• [8]. Fino D., Specchia V.: Compositional and structural optimal design of a nanostructured diesel-soot combustion catalyst for a fast-regenerating trap. Chemical Engineering Science, 59, 4825-4831, 2004.
• [9]. Grothe H., Muckenhuber H.: The heterogeneous reaction between soot and NO2 at elevated temperature. Carbon, 44, 546-559, 2006.
• [10]. Heejung J, Kittelson D.B., Zachariah M.R.: Kinetics and visualization of soot oxidation using transmission electron microscopy. Combustion and Flame, 136, 445-456, 2004.
• [11]. Haynes B.S.: A turnover model for carbon reactivity I. Development. Combustion and Flame, 126, 1421-1432, 2001.
• [12]. Kittelson D.B.: Ultrafine Particle Formation Mechanisms. Conference on Ultrafine Particles: The Science, Technology, and Policy Issues Los Angeles 2006.
• [13]. Kuki T., Miyairi Y., Kasai Y., Miyazaki M., Miwa S.: Study on Reliability of Wall-Flow-Type Diesel particulate Filter. SAE, 2004010959, 2004.
• [14]. Lemaire J.: Eolys Fuel-Borne Catalyst for diesel particulates abatement: a key component of an integrated system. Diesel Net Technical Report, 1999.
• [15]. Locker R.J., Sawyer C.B., Floerchinger P., Craig A.: Diesel Particulate Filter Operational Characterization. SAE, 2004040958, 2004.
• [16]. Li X., Chippior W.L., Gülder Ö.L.: Effects of Fuel Properties on Exhaust Emissions of a Single Cylinder DI Diesel Engine. SAE 962116.
• [17]. Marsh H.: Introduction to Carbon Science Butterworth. Co Cornwall, 1989.
• [18]. Montes-Moran M.A., Suarez D., Menendez J.A., Fuente E.: On the nature of basic sites on carbon surfaces. An overview. Carbon, 42, 1219-1225, 2004.
• [19]. Neeft J.P.A., Makkee M., Moulijn J.A.: Catalyst for the oxidation of soot from diesel exhaust gases. I. An exploratory study. Applied Catalysis, 8, 57-78, 1996.
• [20]. Ohno K., Taoka N., Furuta T., Kudo A., Komori T.: Characterization of High Porosity SiC-DPF. SAE, 2002010325, 2002.
• [21]. Oleksiak S., Stępień Z., Szczerski B.: Możliwości i perspektywy wykorzystywania pasywnej regeneracji filtrów cząstek stałych w silnikach z zapłonem samoczynnym. Journal of KONES Internal Combustion Engines 10, 2003.
• [22]. Stępień Z., Zabłocki M., Ziemiański L., Krasodomski M.: Opracowanie technologii filtracji gazów wydechowych silników Diesla z zastosowaniem dodatków do paliw umożliwiających ciągłą regenerację filtrów w celu zminimalizowania emisji cząstek stałych przez autobusy miejskie. Projekt CRAFT-1999-7082, 2001-2004.
• [23]. Patent EP 0004195, Ici America Inc., Aqueous fuel oil emulsions.
• [24]. Patent JP 56112992, Morita Tsutomu, Emulsifier for emulsified fuel.
• [25]. Patent US 5,669,938 Ethyl Corp., Emulsion Diesel Fuel Composition with reduced emissions.
• [26]. Patent WO 03/040270, Oxonica Ltd., Cerium Oxide Nanoparticles.
• [27]. Presti M., Pace L., Carelli G., Spurk P, Kargel M.: Innovative Metal Supported Catalysts for EURO V Diesel Engines. SAE, 2005024003, 2005.
• [28]. Rozporządzenie WE nr 715/2007 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 20 czerwca 2007 w sprawie homologacji typu pojazdu silnikowych w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pochodzących z lekkich pojazdów pasażerskich i użytkowych (Euro 5 i Euro 6) oraz w sprawie dostępu do informacji dotyczących naprawy i utrzymania pojazdów.
• [29]. Schwab S.D., Guinther G.H., Henly T.J., Miller K.T.: The Effects of 2-Ethylhexyl Nitrate and Di-Tertary-Butyl Peroxide on Exhaust Emissions from a havy-Duty Diesel Engine. SAE, 199011478, 1999.
• [30]. Seguelong T., Fournier-Bidoz P.: Use of Diesel Particulate Filters and Cerium-Based Fuel-Borne Catalyst for Low Temperature – Low Load Applications. SAE, 2001010906, 2001.
• [31]. Szczerski B.: Kierunki badań tłokowych silników spalinowych przeznaczonych do samochodów osobowych, ciężarowych i autobusów w latach do 2015 r., pod kątem ich wpływu na wymagania jakościowe stawiane paliwom silnikowym. Dokumentacja ITN 3934/2005.
• [32]. Stępień Z., Oleksiak S., Szczerski B.: Cząstki stałe – szkodliwość, emisja i jej ograniczenia. Biuletyn ITN 3, 208-217, 2004.
• [33]. Stępień Z., Oleksiak S.: Rozwój systemów filtracji. Międzynarodowa Konferencja DEXFIL, 19-36, Kraków 2004.
• [34]. Swat M.: Wpływ aktywatorów paliwowych i powierzchniowych na regenerację samochodowych filtrów spalin. Problemy Eksploatacji, 1, 115-126, 2003.
• [35]. Walker A.P.: Controling particulate emission from diesel vehicles. Topics In Catalysis, 28, 1-4, 2004.
• [36]. Yezerets A., Currier N.W., Eadler H.A., Suresh A., Madden P.F., Branigin M.A.: Investigation of the oxidation behavior of diesel particulate matter. Catalysis Today 88, 17-25, 2003.
• [37]. Zhang F., Chan S., Spanier J., Apak. E., Jin Q., Robinson R., Herman I.: Cerium oxide nanoparticles: Size-selective formation and structure analysis. Applied Phisics Letters 80 (1), 127-129, 2002.