Selective catalytic reduction with internal NH3 generation in previous NOx storage and reduction catalyst for NOx removal in light-duty diesel vehicles

Abstract

La eliminación de contaminantes de las emisiones de los automóviles es un reto permanente. En lasúltimas décadas el uso de motores diésel y de motores de mezcla pobre está aumentando debido a sumayor eficiencia de combustible y menores emisiones de CO2 en comparación con los motores degasolina. Sin embargo, estos motores operan con elevada relación aire/combustible, lo que dificulta lareducción de los NOx en un entorno altamente oxidante. Dos tecnologías se han desarrollado para lareducción de los NOx: almacenamiento y reducción de NOx (NSR) y reducción catalítica selectiva (SCR).Uno de los mayores problemas de la tecnología NSR es la emisión del amoniaco (NH3) durante elperiodo rico. El acoplamiento de NSR y SCR permite utilizar el NH3 generado en el catalizador NSR paramejorar la eliminación de NOx; el NH3 se almacena en los centros ácidos del catalizador SCR durante untiempo, que consecutivamente se liberan para reducir los NOx no convertidos en el catalizador NSR.En esta tesis se han estudiado las tecnologías NSR y SCR dispuestas en distintas arquitecturas: monolitoNSR sólo, monolito SCR y combinación NSR-SCR en serie y dispuesto en doble capa. Se hansintetizado, caracterizado y probado distintas formulaciones de catalizadores NSR (Pt-Ba-(Ce)/Al2O3) ySCR (Cu/zeolitas), así como su comportamiento en la eliminación de NOx (DeNOx) en condiciones quesimulan la aplicación real en el automóvil. Se ha estudiado la influencia de utilizar distintos compuestosreductores (H2, CO, C3H7, C7H8) en la eficiencia DeNOx de las distintas arquitecturas mencionadas.