Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Silniki Spalinowe

2 2012

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: regeneracja filtra cząstek stałych

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

DPF regeneration with high sulfur fuel

Mayer A., Czerwiński J., Bonsack P., Karvonen L.

Silniki Spalinowe

2012

R. 51, nr 1

71-81

During the first decade of Diesel particle filter development and deployment in cars, trucks, buses and underground sites, DPF regeneration methods were engineered to be compatible with the then prevalent high sulfur content in the fuel > 2000 ppm. The mainly used methods were burners, electrical heaters, replaceable filters and non-precious metal fuel additives. Low sulfur Diesel fuel became only available from 1996 in Sweden, 1998 in Switzerland, and after 2000 everywhere in Europe. Thus, the deployment of precious metal catalytic converters was feasible both as original equipment and retrofitting of in-use engines. The so-called CRT particle filters using PGM-catalysis for providing NO2 for low temperature regeneration became very successful wherever ULSD was available. However, in many applications, e.g. off-road and in the construction industry, Diesel engines continued to run on high sulfur fuel and in many emerging countries, even on-road Diesel fuel still contains between 1000 and 2000 ppm sulfur. These countries suffer very much from air pollution through increasing Diesel particle emissions and the high impact of black carbon particles on human health as well as on the global warming is worrying. Hence, the necessity for modern particle filters which are compatible with high sulfur content of the fuel. In the context of Chinese megalopolis, this paper reports investigation of a fuel which is typical for China (containing > 1000 ppm sulfur) and compares results with European standard Diesel fuel. The test objects were two modern SiC particle filters, which were regenerated using different iron-based FBC. The combustion attributes of the soot were investigated by TGA and their EC/OC composition was examined. The results indicate that at the given test conditions the fuel sulfur does not significantly change the filters' physical and chemical properties. Neither the filter particle loading process nor the filter regeneration is noticeably different for the high sulfur test fuel compared to the ultra-low sulfur European fuel. Therefore VERT-verified iron-based FBC-type DPF can be used in countries where ULSD is not yet available.

W pierwszym dziesięcioleciu istnienia filtrów cząstek stałych w silnikach o zapłonie samoczynnym samochodów osobowych, ciężarowych i innych pojazdów, regeneracja filtra była realizowana przy uwzględnieniu zawartości siarki w paliwie powyżej 2000 ppm. Główne metody regeneracji polegały na wypalaniu, elektrycznym podgrzewaniu, wymianie filtrów i dodawaniu do paliwa metali nieszlachetnych. Olej napędowy o małej zawartości siarki był dostępny w Szwecji od 1996 roku, w Szwajcarii od 1998 roku, a od roku 2000 w całej Europie. Zastosowanie metali szlachetnych jako katalizatorów było możliwe zarówno przy oryginalnym wyposażeniu, jak i przy filtrze wymiennym dla eksploatowanych silników. Filtry CRT do niskotemperaturowej regeneracji, wykorzystujące NO2 (dostarczany za pomocą katalizatorów PGM) były dobrym rozwiązaniem dla wszystkich zastosowań ULSD. Jednak w wielu zastosowaniach silników o zapłonie samoczynnym, np. pozadrogowych, nadal stosowane jest paliwo o dużej zawartości siarki. Również w wielu krajach rozwijających się do zastosowań drogowych wykorzystywane jest paliwo o zawartości siarki 1000 -2000 ppm. Niepokojące jest, że w krajach tych występuje duże zanieczyszczenie powietrza wynikające ze zwiększenia emisji cząstek stałych z silników o zapłonie samoczynnym, co źle wpływa na zdrowie ludzi oraz zwiększenie efektu cieplarnianego. Wynika stąd konieczność stosowania filtrów cząstek stałych, które będą dobrze działały w sytuacji stosowania paliwa charakteryzującego się dużą zawartością siarki. W artykule zmieszczono wyniki badań dotyczące oleju napędowego wykorzystywanego w Chinach, o zawartości siarki powyżej 1000 ppm i porównano je z wynikami uzyskanymi dla standardowego paliwa stosowanego w Europie. Badania wykonano na dwóch nowoczesnych filtrach cząstek stałych typu SiC, których regeneracja była przeprowadzona przy użyciu różnych FBC bazujących na żelazie. Parametry spalania sadzy badano metodą TGA i określono jej skład EC oraz OC. Uzyskane wyniki wskazują, że w pewnych warunkach zawartość siarki w paliwie nie wpływa na właściwości chemiczne i fizyczne filtrów cząstek stałych. Zauważono, że proces gromadzenia cząstek w filtrze oraz proces regeneracji różnią się w zależności od zawartości siarki w paliwie.

Conditions of NO2-production in catalyzed DPF-systems

Mayer A., Czerwinski J., Zelenka P.

Silniki Spalinowe

2012

R. 51, nr 3

3-16

NO2 is much more toxic than NO. Due to the use of oxidation catalysts and catalytic coatings in the exhaust gas systems in the last decades and due to the use of low sulphur fuels the average NO2-portion in exhaust gases of vehicles increases. Diesel oxidation catalysts (DOC) and Pt-containing DPF-coatings are generally used to support the regeneration of particle filters, which can be a source of strongly increased NO2-production. The present work shows some examples and summarizes the experiences in this matter elaborated at the Laboratories for IC-Engines & Exhaust Emissions Control (AFHB) of the University of Applied Sciences Biel-Bienne, Switzerland, during some research activities on engine dynamometers in the years 2010-2012. In general it can be stated: 1) with a Pt-coated catalyst (DOC), or with catalytic surface filter (CSF) there is a maximum of NO2/ NOx - ratio typically in the exhaust gas temperature range around 350 °C, 2) with higher Pt-content in the coating there is a higher potential for NO2-formation, 3) lower NO2-production appears with: higher spatial velocity, higher S-content in fuel and with DOC/DPF used and/or soot loaded, 4) in some cases of semi active regeneration systems, or with the use of RME conditions with higher NO2-rates can appear.

W ostatnich dziesięcioleciach w układach wylotowych silników spalinowych zastosowano reaktory utleniające z powłokami katalitycznymi oraz wprowadzono paliwa o niskiej zawartości siarki, czego wynikiem jest wzrost zawartości NO2 w gazach wylotowych silników spalinowych. NO2 jest znacznie bardziej toksycznym związkiem niż NO. Katalityczne reaktory utleniające i filtry cząstek stałych z naniesionymi powłokami zawierającymi platynę są przeważnie wykorzystywane w celu ułatwienia regeneracji filtrów cząstek stałych. W niniejszej pracy zawarto wyniki badań podsumowujące działalność badawczą Laboratoriów Silników Spalinowych i Pomiarów Emisji Spalin, prowadzoną na uniwersytecie w Biel-Bienne (Szwajcaria) w latach 2010-2012. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że: 1) stosując reaktory utleniające z powłokami zawierającymi platynę lub inny materiał katalityczny maksymalna wartość proporcji NO2/NOx jest osiągana przy temperaturze gazów wylotowych wynoszącej ok. 350 °C, 2) zwiększenie zawartości platyny w powłoce katalitycznej sprzyja zwiększeniu intensywności tworzenia NO2, 3) mniejsza intensywność tworzenia NO2 następuje wraz ze zwiększeniem względnej prędkości przepływu spalin, zwiększeniem zawartości siarki w paliwie oraz dzięki zastosowaniu reaktora utleniającego/filtra cząstek stałych i/lub zapełniony filtr cząstek stałych, 4) w niektórych przypadkach regeneracji półaktywnej oraz podczas stosowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych może nastąpić zwiększenie emisji NO2.