Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Verification of the mathematical model of the NOx storage process in an LNT reactor based on experimental data

Kamela W.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2016

|

z. 4/108

99--110

EN

In the article the mathematical model of the NO2 storage process in an LNT reactor was presented. The theoretical bases were described, which allowed to establish a model and to present assumptions that have to be fulfilled in order for the model to be fully functional and to represent the actual NO2 storage processes in an actual reactor as accurately as possible. The presented model considers the overall storage capacity, NO2 concentration, and the working temperature of a reactor, as factors influencing its ability to store NO2. Further in the article, the results obtained from model calculations were compared with the results of the NOx storage process in the actual research reactor, in different working temperatures. The obtained results show that the presented mathematical model allows to accurately represent the NOx storage process in an actual LNT reactor.

PL

W artykule zaprezentowano model matematyczny przebiegu procesu magazynowania dwutlenku azotu w reaktorze LNT. Opisano postawy teoretyczne, które pozwoliły na opracowanie modelu oraz przedstawiono założenia, które musi on spełniać, aby był w pełni funkcjonalny i możliwie dokładnie odwzorowywał rzeczywiste procesy magazynowania NO2 zachodzące w rzeczywistym reaktorze. Proponowany model uwzględnia całkowitą pojemność magazynowania, stężenie NO2 oraz temperaturę pracy reaktora, jako czynniki wpływające na jego zdolność do magazynowania NO2. W dalszej części pracy porównano wyniki uzyskane na podstawie obliczeń modelowych z wynikami przebiegu procesu magazynowania NOX w rzeczywistym reaktorze badawczym, w różnych temperaturach jego pracy. Uzyskane wyniki pokazują, że proponowany model matematyczny pozwala z dużą dokładnością odwzorować przebiegu procesu magazynowania tlenków azotu w rzeczywistym reaktorze LNT.

2

Obciążenie cieplne układu wylotowego górniczych napędów spalinowych w aspekcie zastosowania reaktora katalitycznego

Kaczmarczyk K., Turewicz A.

Maszyny Górnicze

|

2013

|

R. 31, nr 3

41--45

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych, z wykorzystaniem metod CFD (Computational Fluid Dynamics), przepływu spalin przez reaktor katalityczny zabudowany w układzie wylotowym górniczego napędu spalinowego. Symulacje przeprowadzono pod kątem analizy wpływu zabezpieczenia temperaturowego powierzchni zewnętrznych układu na rozkład temperatury w rdzeniu katalitycznym.

EN

The results of numerical simulation of exhaust gases flow through catalytic reactor installed in the exhaust system of mining diesel drive, using the Computational Fluid Dynamics method is presented in the paper. The simulation was made to analyze impact of protection against excessive temperature of external surface of the system on temperature distribution in catalytic core.

3

Badania symulacyjne i eksperymentalne utleniającego reaktora katalitycznego systemu filtra cząstek stałych w programie AVL Boost

Kruczyński S., Kamela W., Duniec K.

Postępy Nauki i Techniki

|

2012

|

Nr 15

76-83

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych utleniającego reaktora katalitycznego stosowanego w systemie filtra cząstek stałych silnika o zapłonie samoczynnym GM MultiJet 1,3 w aspekcie oceny zgodności obliczeń symulacyjnych z wynikami eksperymentalnymi. W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych wykonanych przy użyciu programu obliczeniowego AVL Boost oraz wyniki badań eksperymentalnych prowadzonych na rzeczywistym silniku spalinowym o zapłonie samoczynnym. W artykule przedstawiono kinetykę reakcji chemicznych wykorzystywanych przez program symulacyjny do obliczeń poziomów konwersji CO, HC oraz udziału NO i NO2 w NOX. Jako dane wejściowe do obliczeń symulacyjnych wykorzystano rzeczywiste wartości stężeń związków toksycznych spalin silnika. Analiza przeprowadzona została dla wybranych punktów pracy silnika przy stałej prędkości obrotowej. Przedstawione w pracy wyniki wykazały, że algorytm obliczeniowy programu symulacyjnego pozwala uzyskać zbieżne z wynikami eksperymentalnymi poziomy konwersji CO i HC. Jednocześnie zaobserwowano pewną rozbieżności uzyskanych wyników udziałów NO i NO2 w NOX.

EN

Article contains results of simulations and experimental investigations of oxidizing catalytic reactor from diesel particle filter system used in 1,3 MultiJet GM Diesel engine. Investigations were done to compare conformity of simulations and experimental results. Simulations were done under program for simulation calculations AVL Boost and experimental result were taken from investigations carried on Diesel engine. Chemical reactions and reactions kinetics on which calculations of CO, HC conversion levels and NO and NO2 participation in NOX were based on are specified in this paper. As the input data for simulation calculations the actual values of toxic species concentrations in exhaust gases at the outlet of diesel engine were used. Measurements of toxic species were made in chosen engine steady state work points. Results presented in this paper have shown that calculations algorithm in AVL Boost program allows to achieve CO and HC conversion levels that are convergent with experimental results. Simultaneously some differences were observed in results of NO and NO2 participation in NOX.

4

Examination of the ammonia dose influence on nitric oxides transformations into combined oxide - platinum SCR catalyst

Kamela W., Kruczyński S.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 4

253-258

EN

This paper presents the test results obtained from the combined oxide-platinum catalytic reactor used in the NH3-SCR system. The first reactor block was extracted from the oxide catalyst used in trucks. As the second module of the reactor a block with platinum acting as a catalyst was used with 2.5g/dm3 platinum load. During the tests the ammonia concentrations in the engine exhaust gases at the inlet of the reactor system were set to 240, 320 and 400 ppm. The article contains the results of the physical and chemical active surface structure tests of both reactor blocks with their active surface chemical microanalysis and its topographic pictures performed and taken with the Scanning Electron Microscope. The results of the NOX and NO conversion and the content of NO2 in NOX are presented in this paper as the function of combined reactors system operating temperature with three different ammonia concentrations in the exhaust gases. Additionally, the results of the measured ammonia slip at the outlet of the combined reactor were presented. The obtained results have shown that the increase in ammonia dose at the inlet of the system increases the nitric oxides conversion with the minimum influence on the ammonia slip. By using the platinum based catalyst block it was possible to widen the whole reactor system effective operating temperature due to the high nitric oxides conversion efficiency of the platinum block achieved at low operating temperatures. A low ammonia slip at the outlet of the combined catalytic reactor was obtained by use of the platinum reactor block whose properties allow for the high ammonia conversion.

5

Estimation of the oxide catalyst volume and the cells quantity influence on CO, HC and NOx conversion in the AVL boost computing application

Kruczyński S., Kamela W., Duniec K.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 4

347-353

EN

The article contains the results of the simulation tests of oxidizing catalytic reactor obtained by use of the AVL Boost simulation application. The chemical reactions and the reactions rates on which computations were based are specified in this paper. The simulations were related to the influence of the catalytic reactor volume and reactor’s cells quantity influence on the carbon oxide, hydrocarbons and nitric oxides conversion levels. The influence on the nitric oxides conversion was presented in this paper as the content of NO and NO2 in NOX. The simulated computations were performed separately for the variable reactor volume ranging from 1 to 2.2 dm3 with a step of 0.4 dm3 and for the variable reactor cells quantity ranging from 200 to 600 cells per square inch with a step of 100 cpsi. As the input data for the simulation computations the actual values of the toxic compounds concentrations in the exhaust gases at the outlet of the Diesel engine were used. The measurements of the toxic compounnds were made at the chosen engine steady state work points and are presented in this paper as a graph of the toxic gases concentrations in the form of the function of the engine torque. The simulation computaitons were performed for the same points and their results are also presented in the form of the function of the engine torque. The Results presented in this paper have shown that the increase in the CO, HC and NOX conversion in the case of the oxide catalyst can be obtained both by increasing the reactor volume and its cells quantity. It also have been observed that the increase in the reactor cells quantity and volume is not proportional as regards the toxic gases conversion increase and lowers in the case of higher values of the simulated reactor parameters.

6

Estimation of nox conversion into oxide, platinum and combined oxide - platinum SCR catalyst

Kamela W., Kruczyński S.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 3

195-202

EN

The paper contains the results of the tests of the oxide, platinum and combined oxide-platinum catalytic reactor model used in the NH3-SCR system. As regards the combined oxide-platinum catalyst the first reactor block was extracted from the oxide catalyst used in trucks. As the second module of the reactor a block with platinum acting as a catalyst was used with 2.5g/dm3 platinum load. The only differences between the combined reactor system and the single platinum and oxide catalysts were connected with the reactors volume which in the case of the single reactors was two times higher than the volume of the corresponding blocks of the combined system. During the tests the ammonia concentration in the engine exhaust gases at the inlet of the reactors was set to 400 ppm. The article contains the results of the physical and chemical active surface structure tests of the reactors with their active surface chemical microanalysis and its topographic pictures performed and taken with the Scanning Electron Microscope. The results obtained from the tests of the influence of the reactor type on the NOX and NO conversion and the content of NO2 in NOX are presented in this article in the form of the function of their operating temperature. Additionally, the results of measured ammonia slip at the outlet of the reactors are presented. The obtained results have shown that the usage of the combined oxide-platinum reactor allows for widening the SCR system effective operating temperature range with a low ammonia slip at its outlet. This was achieved by use of the platinum reactor block which features a high nitric oxides conversion efficiency at the operating temperatures which are lower than those of the oxide catalyst and which can also provide the high ammonia spices conversion rangeto lower the ammonia slip at system outlet.

7

Catalytic properties analysis of platinum catalytic converters in self ignition engine exhaust gases

Kruczyński S. W., Kamela W., Mleczko P.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 2

247-256

EN

In this article the catalytic properties comparison of four different platinum catalytic converters working in exhaust gases of self ignition engine were described. The test procedure and the test bench were described. Article contains structure of tested catalytic converters with physicochemical investigations of their active surface. The reactors surfaces views from scanning electron microscope (SEM) and x-ray surface structure investigations were also included. Comparison of tested catalytic converters properties were made in function of their temperature. Analyses were related to rector's ability to convert carbon monoxide, hydrocarbon, sum of nitric oxides, nitrogen monoxide and nitrogen dioxide. Results of investigations have shown that platinum catalytic converters working in diesel exhaust gases have high efficiency in oxidation of nitrogen monoxide to nitrogen dioxide. This property is mainly used in continuous regeneration trap systems (CRT). Catalytic converters ability to passive reduction of nitric oxides by use of hydrocarbons was demonstrated. Ranges of tested reactors temperature in which their properties that can be used in continuous regeneration trap systems and systems of selective nitric oxides reduction by use of hydrocarbons (HC-SCR) were defined. Mentioned reactors properties were estimated in connection to platinum load on reactors surface.

PL

W artykule przedstawiono porównanie właściwości katalitycznych czterech reaktorów platynowych o różnym ładunku platyny pracujących w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym. Artykuł zawiera opis stanowiska badawczego oraz procedurę badań. W pracy przedstawiona została budowa badanych modeli reaktorów katalitycznych i badania fizykochemiczne ich powierzchni aktywnych, w tym obrazy ze skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz badania rentgenowskie struktury powierzchni. Porównania właściwości badanych reaktorów katalitycznych dokonano w funkcji temperatury ich pracy. Analiza dotyczyła zdolności reaktorów do konwersji tlenku węgla, węglowodorów, sumarycznego stężenia tlenków azotu, tlenku azotu oraz dwutlenku azotu. Wyniki badań wykazały, że reaktory platynowe pracujące w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym wykazują dużą efektywność w utlenianiu tlenku azotu do dwutlenku azotu. Właściwość ta jest w szczególności wykorzystywana w systemach ciągłej regeneracji filtra cząstek stałych (CRT).Wykazano również zdolność tych rektorów do pasywnej redukcji tlenków azotu za pośrednictwem węglowodorów. Określono zakres temperatury pracy badanych reaktorów, przy których ujawniają się ich właściwości katalityczne możliwe do wykorzystania w systemach ciągłej regeneracji filtra cząstek stałych i systemach selektywnej redukcji tlenków azotu węglowodorami (HC-SCR). Oceniono wyżej wymienione właściwości reaktorów badawczych w zależności od ładunku platyny naniesionego na ich powierzchnię.

8

Influence of spark ignitrion engine warm up process on toxic gases conversion in three way catalyst

Kruczyński S., Danilczyk W., Kamela W.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 3

319-329

EN

In his article the influence of deactivated three way catalyst on toxic gases conversion at engine warm up process was described. The test procedure and the test bench were described. The test bench was used to achieve catalytic reactor deactivation at laboratory conditions. The test procedure was chosen to achieve catalytic reactor deactivation same as at the real road conditions at the vehicle that traveled 100 000 kilometers. Paper contains results of toxic gases conversion at the new and deactivated reactors. This was made to estimate the influence of catalytic reactor aging on toxic gases conversion ability. Article also contains the results of toxic gases emission measured at the NEDC test. This measurement was also done with new and aged reactor mounted at the chosen vehicle exhaust pipe. Results from this test was used to estimate CO, HC and NOX conversion at aged catalytic reactor at the engine warm up process in all NEDC test cycles. Received results shown that toxic gases conversion at deactivated reactor decreases at range from 14 to 32% depending on chosen toxic substance. Examples of O2, CO2 and CO HC i NOX concentrations changes after catalyst at NEDC test, the CO, HC and NOX conversion changes In function of catalytic process temperature for New and deactivated catalysts, comparison of CO, HC and NOX conversion received at NEDC test and from simulation for new catalyst are presented in the paper.

PL

W artykule przedstawiono wpływ obecności w układzie wydechowym pojazdu deaktywowanego reaktora katalitycznego na spadek konwersji substancji szkodliwych podczas zimnego rozruchu silnika. Opisano metodę oraz stanowisko hamowniane służące do deaktywowania reaktora katalitycznego na hamowni silnikowej. Przedstawiona metoda pozwoliła na deaktyację reaktora odpowiadającą przebiegowi 100 000 kilometrów w rzeczywistych warunkach eksploatacji reaktora katalitycznego w pojeździe. Przedstawiono wyniki pomiarów konwersji związków toksycznych w reaktorze nowym oraz po teście deaktywacji w celu określenia wpływu starzenia reaktora katalitycznego na jego zdolność do konwersji substancji szkodliwych. W artykule zamieszczono również wyniki badań uzyskane w trakcie pomiarów emisji substancji szkodliwych na hamowni podwoziowej, w teście NEDC pojazdu z nowym oraz deaktywowanym reaktorem katalitycznym. Określono konwersję CO, HC oraz NOx za deaktywowanym reaktorem umieszczonym w pojeździe, w trakcie rozgrzewania się silnika, w kolejnych fazach testu NEDC. Uzyskane wyniki wykazały spadek konwersji substancji szkodliwych, za daktywowanym reaktorem katalitycznym w zakresie od 14 do 32% w zależności od wybranego związku toksycznego. W artykule są zilustrowane przykładowe zmiany stężeń O2, CO2, CO, HC oraz NOx za reaktorem katalitycznym pojazdu w teście NEDC, zmiana konwersji CO, HC oraz NOx w funkcji temperatury pracy reaktora katalitycznego nowego oraz deaktywowanego, porównanie konwersji NOx uzyskanych w teście NEDC oraz w trakcie badań symulacyjnych nowego reaktora katalitycznego.

9

Active method of three way catalyst monitoring by use of wideband combustion mixture composition sensor

Kruczyński S., Tomaszewski D., Kamela

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 4

225-232

EN

In this paper the active method of three way catalyst monitoring by use of wideband combustion mixture composition sensor was described. This method relays on three way catalyst activity decrease by determination of it oxygen capacity decrease monitoring. Determination of catalyst oxygen capacity decrease was done by comparison of signals from wideband and binary combustion mixture composition sensors. These sensors were mounted before and after investigated catalyst. In this paper was described the test bench in which modified catalyst was used. The catalyst was modified to simulate it activity decrease. Paper contains the investigation procedure and also static and dynamic characteristics of wideband combustion mixture composition sensor. A hand of received results the characteristic of binary combustion mixture composition sensor reaction time on combustion mixture change in function of reactor activity was determinate. From received results the index of reactor oxygen capacity decrease was also determinate. Received results showed also that this method can be used for precise controlling of three way catalysts activity for on board diagnostic systems purposes. Additionally this method allows concluding on toxic gases emission in NEDC tests at steady state engine work cycle.

10

Controlling particulates emission from diesel engines by fuel activators and catalytic reactors

Swat M., Darkowski A.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr 7

695-701

EN

Paper presents results of additives (Fe, Cu) and influence of catalytic reactors Pt/Pd and catalytic layer CuV (on filter) on particulates (PM) emission in exhaust gases of diesel engines. The highest efficiency of PM reduction shows the catalytic reactor Pt/Pd and catalytic layer CuV on the filter. Among fuel activators - Fe activator was better then Cu activator but with efficiency of PM reduction twice smaller than catalytic reactor and calalytic layer on the filter.

PL

Praca przedstawia wyniki wpływu: dodatków do paliwa, reaktorów katalitycznych i warstw katalitycznych na filtrze na poziom emisji cząstek stałych z silników o zapłonie samoczynnym. Ograniczenie emisji przedstawionymi metodami spowodowane jest głównie poprzez zmniejszenie frakcji rozpuszczalnej (SOF) emitowanych cząstek stałych. Największe ograniczenie emisji stwierdzono dla reaktora katalitycznego Pt/Pd i filtru z warstwą katalityczną Cu V. Aktywator paliwowy z żelazem był lepszy od aktywatora z miedzią, ale znmiejszenie emisji było dwukrotnie mniejsze niż dla reaktora katalitycznego i warstwy katalitycznej na filtrze.

11

Influence of fuel additives and the catalytic reactors on elemental composition of particulates

Swat M., Darkowski A.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 1

15--25

EN

Results of fuel additives (Fe, Cu) and influence of catalytic reactor Pt/Pd, and catalytic layer CuV (on filter) on elemental composition of particulates (PM) in exhaust gases of Diesel engines were presented.

PL

Przedstawiono wyniki wpływu dodatków do paliw (Fe, Cu) i wpływu reaktora katalitycznego Pt/Pd i pokrycia katalitycznego filtru CuV na skład pierwiastkowy cząstek stałych w gazach spalinowych silników o zapłonie samoczynnym.

12

Controlling particulates emission from diesel engines by fuel activators and catalytic reactors

Swat M., Darkowski A.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr 12

1363--1369

EN

Paper presents results of additives (Fe, Cu) and influence of catalytic reactors Pt/Pd and catalytic layer CuV (on filter) on particulates (PM) emission in exhaust gases of diesel engines. The highest efficiency of PM reduction shows the catalytic reactor Pt/Pd and catalytic layer CuV on the filter. Among fuel activators - Fe activator was better then Cu activator but with efficiency of PM reduction twice smaller than catalytic reactor and catalytic layer on the filter.

PL

Praca przedstawia wyniki wpływu dodatków do paliwa, reaktorów katalitycznych i warstw katalitycznych na filtrze na poziom emisji cząstek stałych z silników o zapłonie samoczynnym. Ograniczenie emisji przedstawionymi metodami spowodowane jest głównie poprzez zmniejszenie frakcji rozpuszczalnej (SOF) emitowanych cząstek stałych. Największe ograniczenie emisji stwierdzono dla reaktora katalitycznego Pt/Pd i filtru z warstwą katalityczną CuV. Aktywator paliwowy z żelazem był lepszy od aktywatora z miedzią, ale zmniejszenie emisji było dwukrotnie mniejsze niż dla reaktora katalitycznego i warstwy katalitycznej na filtrze.

13

Three Way Catalytic Reactors - Thermal Deactivation of Pt/Rh Reactor

Kruczyński S.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2003

|

Vol. 10, nr 7

679-685

EN

The present paper gives the results of research focused on conversion of carbon monoxide, hydrocarbons and nitric oxides in catalytic Pt/Rh reactor aged during five-hours thermal test are presented. Conversion of carbon monoxide, hydrocarbons and nitric oxides is evaluated. Ignition ("light-off") temperatures of catalyst are determined, as well for new as for aged catalyst. Results of physical and chemical tests of catalyst structure changes during ageing test are also given.

PL

Przedstawiono wyniki badań konwersji tlenku węgla, węglowodorów i tlenków azotu reaktora katalitycznego Pt/Rh starzonego w pięciogodzinnym teście termicznym. Wyznaczono wartości temperatury "light-off" dla katalizatora nowego i katalizatora starzonego. Podano również wyniki badań fizykochemicznych zmian struktury katalizatora podczas testu termicznego.