CA1133232A - Procede d'epuration des gaz d'echappement emis par les moteurs a combustion interne du type diesel - Google Patents
Procede d'epuration des gaz d'echappement emis par les moteurs a combustion interne du type dieselInfo
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Abstract
Procédé d'épuration des gaz d'échappement émis par un moteur à combustion interne du type Diesel caractérisé en ce qu'il comprend: a) la déposition sur un enchevêtrement de fils métalliques, d'alumine trihydratée à partir d'une solution d'aluminate alcalin; b) la calcination de ladite alumine afin de lui donner une surface spécifique d'au moins 120 m2/gramme;c) la mise en place dudit enchevêtrement de fils métalliques couvert d'alumine dans le circuit d'échappement dudit moteur; et d) la mise en contact des gaz. d'échappement avec ledit enchevêtrement de fils métalliques couvert d'alumine pendant une durée au moins égale à 0.3 seconde à une température d'au moins 250.degree.C. L'invention permet de réaliser une postcombustion à peu près totale des hydrocarbures imbrulés, et une rétention des particules carbonées, responsables de l'opacité des fumées d'échappement; elle s'applique à tous les types de véhicules, aux compresseurs de chantier, groupes électrogènes à moteur Diesel, en vue de supprimer les nuisances dues aux gaz d'échappement.
Description
3~32 La présente invention concerne un procédé d'épuration des gaz d'échappement émis par les moteurs à cornbustion interne du type Diésel.
On sait qu'il existe entre les gaz d'échappement émis par les moteurs à essence et les moteurs "Diésel" des différences importantes de nature et de composition.
Dans le premier cas, on trouve, outre de l'azote, du gaz carbonique et de la vapeur d'eau provenant de la cornbustion des hydrocarbures, de l'oxyde de carbone (4 à 6 %), des oxydes d'azote (de 500 à 2000 ppm), des hydrocarbures imbrûlés (500 à
2000 ppm), des dérivés sulfurés oxydés, et du plomb, ce dernier provenant du plornb tétraéthyle ajouté comme antidétonant.
Dans le second cas, on trouve dans les gaz d'échappe-ment, outre de l'azote, du gaz carhonique et de la vapeur d'eau provenant également de la combustion des hydrocarbures, une très faible proportion d'oxyde de carbone (500 à 800 ppm, soit près de cent fois moins que dans le premier cas), des oxydes d'azote (de SOO à 2000 ppm), des hvdrocarbures imbrûlés (de 100 à 500 ppm), de l'oxygène (de 7 à 15 %) dû au fait que l'on ~ injecte toujours dans lex chambres de combu.stion un très large excès d'air, et des particules noixes très fines, à raison de 40 à 70 mg environ par litre de carburant injecté dans le moteur qui sont responsables de la couleur caractéristique et de l'opa-cité des fumées émises par l'échappement.
Les gaz d'échappement de moteurs Diésel cons-tituent pour l'environnement une nuisance grave en raison du nor~re considérable, et en augmentation rapide, de véhicules équipés de moteurs Diésel (transport de marchandises et de passagers) et de l'utilisa-tion fréquente de compresseurs d'air ou de groupes électrogènes mûs par des moteurs Diésel, utilisés dans les locaux fermés ou des galeries souterraines.
Et,bien que du fait de leur faible teneur en oxyde de 23~
carbone et ~e l'absence de plomb, leur toxicité soit relativernent faible, leur odeur nauséabonde dûe, en particulier, à des aldé-hydes, la présence de dérivés aromatiques polycicliques dont certains sont soupc~onnés d'etre cancérigènes, et la présence de particules carbonacées qui opacifient rapidemen-t l'atmosphère lorsque l'échappement se fait dans un milieu confiné, rendent indispensables des dispositifs d'épuration de ces gaz d'échappe-ment.
La demanderesse a découvert qu'il était po~sible, dans certaines conditions, de mettre à profit les propriétés de l'alumine déposée sur un substrat métallique présentant une grande surface, pour épurer les gaz d'échappement de moteurs Diésel, en éliminant la majeure partie des hydrocarbures imbrûlés et des particules carbonacées, qui sont les deux constituants les plus génants.
Il est connu que les solutions aqueuses d'aluminate alcalin peuvent, dans certaines conditions, se décomposer en alumine, qui précipite sous forme de trihydrate A1203, 3H20, et en hydroxyde alcalin, soit spontanément, soit par addition de germes qui servent d'amorce pour la réaction de décomposition.
Ces réactions sont mises en oeuvre, par exemple, dans le procédé
Bayer, qui permet d'obtenir, à partir de la bauxite, l'alumine pure des-tinée à la fabrication de l'aluminium par électrolyse ignée.
Il est également connu que certaines formes physiques d'alumine présentent des propriétés catalytiques et adsorbantes qui sont utilisées dans de nombreuses opéra-tions industrielles.
Plus récemment, à la suite de travaux visant à réduire le niveau de pollution par les gaz d'échappement des moteurs thermiques, on a trouvé que certaines formes d'alumine pouvaient non seulement jouer un rale de catalyseur, mais aussi adsorber la majeure partie du plomb entraîné sous forme de composés ~ 33'~3'~
volatifs dans les gaZ d'échappement, ledi-t plomb provenant de la décomposition, dans les chambres de comhustion du moteur, ~es derives de piomb tetra~alkyles ajoutes au carburant pour amélio~
rer son s<indice d'octane~, c~est a-dire sa capacité de resistance uto~detonation.
Il a ete trouve, et c'est l'objet des brevets ~ americains 3.227.659, 3.231.520, 3.495.950, 3.362.783, au nom de TEX~CO Inc., que les proprietés catalytiques et adsorbantes de l'alumine etaient particulièrement efficaces lorsqu'elle etait déposée sur un substrat métallique ~ormé d'un enchevêtrement de fils fins, tel que de la <~laine metallique~ ou de ~a ~paille metallique~, la texture de cet enchevêtrement etant telle qu'elle n'oppose qu'une faible resistance au passage des gaz d'echappe-ment, et qu'elle ne diminue que de façon insignifiante le rende-ment du moteur.
Dans le brevet français n~ 2.335.616, la demande-~ resse a decrit un perfectionnement aux procedes de depôt d'alu-mine sur un substrat metallique permettant d'obtenir en continu, et avec une régeneration simultanée de la liqueur d'aluminate, des depôts très adherents et presentant d'excellentes propriétés adsorbantes.
Cependant, si l'on tente.d'utiliser de tels dépôts pour épurer les gaz d'echappement des moteurs Diesel, on cons-tate que l'e~ficacite de l'epuration est tres faible et, en particulier, que l'odeur desagreable et l'opacite des ~umées ~ subsistent en grande partie.
L'invention a donc pour objet un procede d'epu~
ration des gaz d'échappemcnt émis par un moteur a combustlon interne du type Diesel caracterise en ce ~u'il comprend:
3G a) la dëposition sur un enc~evetrement de fils metalliques,d'alumine tri.h~dratee a partir d'une solu-tion d'aluminate alcalin;
'! i - 3 -. . ~ ~ .
~L~1 33~3Z
b) la calcination de ladite alu~nine a~ir~ de lui donner une surface spécif1que dlau m.oins 120 m2f~ram~e (me-suree par la methode classique B . E . T. d'adsorption d'azote a basse temperature selon la norme francaise AFNOR X 11.621)i ~) la mise en place ~udit enchevetrement de fils métalliques couvert d'alumine dans le circuit d~échappement dudit moteur, et d) .la mise en contact des gaz d'echappement avec ledit enc~ey~trement de fils métalliques collvert d~alumine pendant une durée au moins égale a 0.3 seconde a une température d'au moins 250.~C.
Lorsque ces conditlons sont réalisées, on constate que, d~une part, les hydrocarbures imbrQlés qui se trouvent mélanges a l'excès d'air toujours présent dans les gaz d'échap-pement, subissent une post-combustion a peu pres totale et, en tous les cas, d'un taux suffisant pour supprimer toute odeur ~ perceptible et que, d'autre part, les particules carbonées, responsables de l'opacité des fuméesr sont retenues dans une . proportion au moins egale a 70~ et pouvant atteindre 80%.
Il apparaît que,de façon tout a fait surprenante, cette post-combustion s'opere en l'absence de tout element cata-lyseur métallique, alors que dans les procedés antérieurs, notam-~ ment ceux qui font l'objet des brevets français 1.047.802 et 1.400.504r et des brevets américains 3.231.520 et 3.495.950, il etait necessaire d'introduire, dans l'alumine, des elements catalyseurs mé-talliques, tels que du cuivre, du vanadium, du chrome, du manganese, du platine ou du palladium, qui perdaient progresslvement leur efficaclté par le phénomane dit ~d'empoison-nement~>, ce qui en limitait la durée de vie de fa~on écono miquement inacceptable.
La température au moins égale a 250~C, qui est nécessaire pour produire la post-combustion des hydrocarbures ~ ~ - 4 -.
~.~3~Z3Z
imbrulés, est obtenue sans dif~iculté, d~ la mise en marche du moteur, la température des gaz. d'echappement étant noxmale-ment superieure ~ 500~~, ce ~ui amane le pot d'echappement a une température pouvant atteindre en~viron 380~C lorsque le moteur travaille ~ pleine charge.
. Dans le cas o~ les conditions ambiantes pourraient entrainer un refroidissement sensible du dispositi~ d'epuration, il est possible de prevoir un calorifuyeage par tous moyens connus. ' . . .
~33Z3Z
La surface spécifique de l'alumine qui doit etre au moins égale à 120 m3/g est obtenue de fa~con connue par un choix convenable des conditions de séchage et de calcination du trihydrate A1203, 3H20 qui se dépose sur un substrat métallique à partir de la solution d'aluminate alcalin.
Une montée progressive en température, de l'ambiante à 530-550~C, permet d'obtenir une telle surface spécifique.
Il est également essentiel que la durée de contact entre les gaz d'échappement et le dispositif d'épuration soit suffisante et, dans tous les cas, au moins égale à 0,3 seconde pour que le double processus de rétention des particules carbonées et de post-combustion des hydrocarbures imbrulés, puisse se dérouler intégralement. En pratique, cette durée est obtenue en donnant au dispositif d'épuration un volume en rapport avec le volume de gaz d'échappement émis par seconde.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter.
Exemple 1 On a confectionné un dispositif d'épuration des gaz d'échappement émis par un moteur Diésel de 6 cylindres, de 149 kw (environ 202 CV) monté sur un banc d'essai fixe, constitué par un cylindre de 350 mm de diamètre et de 880 mm de long, dans lequel on a introduit 8 500 grammes de laine d'acier inoxydable ferritique à 17 % de chrome, composée de brins élémentaires à
section sensiblement rectangulaire de 0,1 x 0,4 mm, sur lesquels on a déposé, à partir d'une solution d'aluminate alcalin, de facon connue, 17 00 grammes d'alumine présentant, apr~s calcina-tion, une surface spécifique B.E.T. d'environ 140 m /gramme.
Ce cylindre a été fermé aux deux extrémités par deux éléments de métal déploy~ à larges mailles, ayant pour seul but d'immobi-liser la laine métallique, et a été branché dans le circuitd'échappement du moteur Diésel.
3~ 3i2 Différents essais ont été effectués, correspondant à
des charges différentes du moteur, sous des puissances respectives de 42, 79 et 149 kw~ La consommation du moteur était de l'ordre de 217 grammes de carburant par kilowatt et par heure. ~u régime maximum de 149 kw, le débit des gaz d'échappement était de 530 Nm3/heure, et la température du pot d'échappement était de 380~C
environ.
La durée de passage des gaz dans le dispositif d'épura-tion, calculée en fonction de leur débit et du volume dudit dispo-sitif, était d'environ 0,46 seconde.
Les gaz d'échappement sortant du dispositif d'épuration,quelle que soit la charge du moteur, ne présentaient plus ni odeur, ni opacité appréciable. L'analyse a montré que la teneur en hydrocarbures imbrûlés était passée de 200 ppm en amont du dispositif de filtration à moins de 20 ppm en aval et que 77 %
des particules carbonées avaient été retenues.
La durée pendant laquelle le dispositif d'épuration conserve son efficacité est de l'ordre de plusieurs milliers d'heures. Au bout de ce temps, la perte de charge dans le circuit d'échappement, qui est de l'ordre de 100 mm d'eau, pour le cas pris en exemple, n'a pas augmenté de façon sensible.
Exemple 2 On a confectionné un dispositif d'épuration des gaz d'échappement émis par un moteur Diésel de 150 Kw, monté sur un locotracteur destiné à circuler dans des galeries souterraines, constitué par la mise en série de deux cylindres de 350 mm de diamètre et de 920 mm de longueur totale, dans lesquels on a introduit 8900 grammes de laine d'acier inoxydable ferritique à 17 % de chrome, composée de brins élémentaires à section sensiblement rectangulaire de 0,1 x 0,~ rnrn, sur lesquels on a déposé, à partir d'une solution d'aluminate alcalin, de facon connue, 17000 grarnmes d'alumine présentan-t, après calcination, une surface spéci~i~ue B.E.T. d'environ 140 m /gramme.
ce cylindre a été fermé aux deux ex~rémités par deux éléments de métal déployé à larges mailles, ayant pour seul but d'immobiliser la laine métallique, et a été branché dans le circuit d'échappement du moteur Diésel, avec un diffuseur évasé
à l'entrée, destiné à limiter les pertes de charge.
La durée de passage des gaz d'échappement dans ce dispositif d'épuration était, en moyenne, de 0,6 seconde.
Dans les conditions normales d'exploitation du loco-tracteur, on a analysé les gaz d'échappement à lientrée et à lasortie du dispositif d'épuration. Les résultats ont été les suivants:
(ils sont donnés en parties par million) _ Entree Sortie monoxyde de carbone 1~5 150 oxydes d'azote 400 270 aldéhydes 20 3 à 4 indice d'opacité
mesuré à l'appareil 3 à 4 ~ 0,5 BOSCH
On constate une légère diminution de la teneur ~n Co, dûe à une oxydatioa partielle en CO2, de la teneur en oxydes d'azote, et une réduction d'environ 85 % de l'opacité, mesuré
l'appareil BOSCH, qui correspond à une réduction, dans une proportion identique, de la teneur en particules carbonées opacifiantes .
La teneur en aldéhydes, principalement responsables de l'odeur nauséabonde des fumées a été réduite dans une propor-tion de 80 à 85 %.
On sait qu'il existe entre les gaz d'échappement émis par les moteurs à essence et les moteurs "Diésel" des différences importantes de nature et de composition.
Dans le premier cas, on trouve, outre de l'azote, du gaz carbonique et de la vapeur d'eau provenant de la cornbustion des hydrocarbures, de l'oxyde de carbone (4 à 6 %), des oxydes d'azote (de 500 à 2000 ppm), des hydrocarbures imbrûlés (500 à
2000 ppm), des dérivés sulfurés oxydés, et du plomb, ce dernier provenant du plornb tétraéthyle ajouté comme antidétonant.
Dans le second cas, on trouve dans les gaz d'échappe-ment, outre de l'azote, du gaz carhonique et de la vapeur d'eau provenant également de la combustion des hydrocarbures, une très faible proportion d'oxyde de carbone (500 à 800 ppm, soit près de cent fois moins que dans le premier cas), des oxydes d'azote (de SOO à 2000 ppm), des hvdrocarbures imbrûlés (de 100 à 500 ppm), de l'oxygène (de 7 à 15 %) dû au fait que l'on ~ injecte toujours dans lex chambres de combu.stion un très large excès d'air, et des particules noixes très fines, à raison de 40 à 70 mg environ par litre de carburant injecté dans le moteur qui sont responsables de la couleur caractéristique et de l'opa-cité des fumées émises par l'échappement.
Les gaz d'échappement de moteurs Diésel cons-tituent pour l'environnement une nuisance grave en raison du nor~re considérable, et en augmentation rapide, de véhicules équipés de moteurs Diésel (transport de marchandises et de passagers) et de l'utilisa-tion fréquente de compresseurs d'air ou de groupes électrogènes mûs par des moteurs Diésel, utilisés dans les locaux fermés ou des galeries souterraines.
Et,bien que du fait de leur faible teneur en oxyde de 23~
carbone et ~e l'absence de plomb, leur toxicité soit relativernent faible, leur odeur nauséabonde dûe, en particulier, à des aldé-hydes, la présence de dérivés aromatiques polycicliques dont certains sont soupc~onnés d'etre cancérigènes, et la présence de particules carbonacées qui opacifient rapidemen-t l'atmosphère lorsque l'échappement se fait dans un milieu confiné, rendent indispensables des dispositifs d'épuration de ces gaz d'échappe-ment.
La demanderesse a découvert qu'il était po~sible, dans certaines conditions, de mettre à profit les propriétés de l'alumine déposée sur un substrat métallique présentant une grande surface, pour épurer les gaz d'échappement de moteurs Diésel, en éliminant la majeure partie des hydrocarbures imbrûlés et des particules carbonacées, qui sont les deux constituants les plus génants.
Il est connu que les solutions aqueuses d'aluminate alcalin peuvent, dans certaines conditions, se décomposer en alumine, qui précipite sous forme de trihydrate A1203, 3H20, et en hydroxyde alcalin, soit spontanément, soit par addition de germes qui servent d'amorce pour la réaction de décomposition.
Ces réactions sont mises en oeuvre, par exemple, dans le procédé
Bayer, qui permet d'obtenir, à partir de la bauxite, l'alumine pure des-tinée à la fabrication de l'aluminium par électrolyse ignée.
Il est également connu que certaines formes physiques d'alumine présentent des propriétés catalytiques et adsorbantes qui sont utilisées dans de nombreuses opéra-tions industrielles.
Plus récemment, à la suite de travaux visant à réduire le niveau de pollution par les gaz d'échappement des moteurs thermiques, on a trouvé que certaines formes d'alumine pouvaient non seulement jouer un rale de catalyseur, mais aussi adsorber la majeure partie du plomb entraîné sous forme de composés ~ 33'~3'~
volatifs dans les gaZ d'échappement, ledi-t plomb provenant de la décomposition, dans les chambres de comhustion du moteur, ~es derives de piomb tetra~alkyles ajoutes au carburant pour amélio~
rer son s<indice d'octane~, c~est a-dire sa capacité de resistance uto~detonation.
Il a ete trouve, et c'est l'objet des brevets ~ americains 3.227.659, 3.231.520, 3.495.950, 3.362.783, au nom de TEX~CO Inc., que les proprietés catalytiques et adsorbantes de l'alumine etaient particulièrement efficaces lorsqu'elle etait déposée sur un substrat métallique ~ormé d'un enchevêtrement de fils fins, tel que de la <~laine metallique~ ou de ~a ~paille metallique~, la texture de cet enchevêtrement etant telle qu'elle n'oppose qu'une faible resistance au passage des gaz d'echappe-ment, et qu'elle ne diminue que de façon insignifiante le rende-ment du moteur.
Dans le brevet français n~ 2.335.616, la demande-~ resse a decrit un perfectionnement aux procedes de depôt d'alu-mine sur un substrat metallique permettant d'obtenir en continu, et avec une régeneration simultanée de la liqueur d'aluminate, des depôts très adherents et presentant d'excellentes propriétés adsorbantes.
Cependant, si l'on tente.d'utiliser de tels dépôts pour épurer les gaz d'echappement des moteurs Diesel, on cons-tate que l'e~ficacite de l'epuration est tres faible et, en particulier, que l'odeur desagreable et l'opacite des ~umées ~ subsistent en grande partie.
L'invention a donc pour objet un procede d'epu~
ration des gaz d'échappemcnt émis par un moteur a combustlon interne du type Diesel caracterise en ce ~u'il comprend:
3G a) la dëposition sur un enc~evetrement de fils metalliques,d'alumine tri.h~dratee a partir d'une solu-tion d'aluminate alcalin;
'! i - 3 -. . ~ ~ .
~L~1 33~3Z
b) la calcination de ladite alu~nine a~ir~ de lui donner une surface spécif1que dlau m.oins 120 m2f~ram~e (me-suree par la methode classique B . E . T. d'adsorption d'azote a basse temperature selon la norme francaise AFNOR X 11.621)i ~) la mise en place ~udit enchevetrement de fils métalliques couvert d'alumine dans le circuit d~échappement dudit moteur, et d) .la mise en contact des gaz d'echappement avec ledit enc~ey~trement de fils métalliques collvert d~alumine pendant une durée au moins égale a 0.3 seconde a une température d'au moins 250.~C.
Lorsque ces conditlons sont réalisées, on constate que, d~une part, les hydrocarbures imbrQlés qui se trouvent mélanges a l'excès d'air toujours présent dans les gaz d'échap-pement, subissent une post-combustion a peu pres totale et, en tous les cas, d'un taux suffisant pour supprimer toute odeur ~ perceptible et que, d'autre part, les particules carbonées, responsables de l'opacité des fuméesr sont retenues dans une . proportion au moins egale a 70~ et pouvant atteindre 80%.
Il apparaît que,de façon tout a fait surprenante, cette post-combustion s'opere en l'absence de tout element cata-lyseur métallique, alors que dans les procedés antérieurs, notam-~ ment ceux qui font l'objet des brevets français 1.047.802 et 1.400.504r et des brevets américains 3.231.520 et 3.495.950, il etait necessaire d'introduire, dans l'alumine, des elements catalyseurs mé-talliques, tels que du cuivre, du vanadium, du chrome, du manganese, du platine ou du palladium, qui perdaient progresslvement leur efficaclté par le phénomane dit ~d'empoison-nement~>, ce qui en limitait la durée de vie de fa~on écono miquement inacceptable.
La température au moins égale a 250~C, qui est nécessaire pour produire la post-combustion des hydrocarbures ~ ~ - 4 -.
~.~3~Z3Z
imbrulés, est obtenue sans dif~iculté, d~ la mise en marche du moteur, la température des gaz. d'echappement étant noxmale-ment superieure ~ 500~~, ce ~ui amane le pot d'echappement a une température pouvant atteindre en~viron 380~C lorsque le moteur travaille ~ pleine charge.
. Dans le cas o~ les conditions ambiantes pourraient entrainer un refroidissement sensible du dispositi~ d'epuration, il est possible de prevoir un calorifuyeage par tous moyens connus. ' . . .
~33Z3Z
La surface spécifique de l'alumine qui doit etre au moins égale à 120 m3/g est obtenue de fa~con connue par un choix convenable des conditions de séchage et de calcination du trihydrate A1203, 3H20 qui se dépose sur un substrat métallique à partir de la solution d'aluminate alcalin.
Une montée progressive en température, de l'ambiante à 530-550~C, permet d'obtenir une telle surface spécifique.
Il est également essentiel que la durée de contact entre les gaz d'échappement et le dispositif d'épuration soit suffisante et, dans tous les cas, au moins égale à 0,3 seconde pour que le double processus de rétention des particules carbonées et de post-combustion des hydrocarbures imbrulés, puisse se dérouler intégralement. En pratique, cette durée est obtenue en donnant au dispositif d'épuration un volume en rapport avec le volume de gaz d'échappement émis par seconde.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter.
Exemple 1 On a confectionné un dispositif d'épuration des gaz d'échappement émis par un moteur Diésel de 6 cylindres, de 149 kw (environ 202 CV) monté sur un banc d'essai fixe, constitué par un cylindre de 350 mm de diamètre et de 880 mm de long, dans lequel on a introduit 8 500 grammes de laine d'acier inoxydable ferritique à 17 % de chrome, composée de brins élémentaires à
section sensiblement rectangulaire de 0,1 x 0,4 mm, sur lesquels on a déposé, à partir d'une solution d'aluminate alcalin, de facon connue, 17 00 grammes d'alumine présentant, apr~s calcina-tion, une surface spécifique B.E.T. d'environ 140 m /gramme.
Ce cylindre a été fermé aux deux extrémités par deux éléments de métal déploy~ à larges mailles, ayant pour seul but d'immobi-liser la laine métallique, et a été branché dans le circuitd'échappement du moteur Diésel.
3~ 3i2 Différents essais ont été effectués, correspondant à
des charges différentes du moteur, sous des puissances respectives de 42, 79 et 149 kw~ La consommation du moteur était de l'ordre de 217 grammes de carburant par kilowatt et par heure. ~u régime maximum de 149 kw, le débit des gaz d'échappement était de 530 Nm3/heure, et la température du pot d'échappement était de 380~C
environ.
La durée de passage des gaz dans le dispositif d'épura-tion, calculée en fonction de leur débit et du volume dudit dispo-sitif, était d'environ 0,46 seconde.
Les gaz d'échappement sortant du dispositif d'épuration,quelle que soit la charge du moteur, ne présentaient plus ni odeur, ni opacité appréciable. L'analyse a montré que la teneur en hydrocarbures imbrûlés était passée de 200 ppm en amont du dispositif de filtration à moins de 20 ppm en aval et que 77 %
des particules carbonées avaient été retenues.
La durée pendant laquelle le dispositif d'épuration conserve son efficacité est de l'ordre de plusieurs milliers d'heures. Au bout de ce temps, la perte de charge dans le circuit d'échappement, qui est de l'ordre de 100 mm d'eau, pour le cas pris en exemple, n'a pas augmenté de façon sensible.
Exemple 2 On a confectionné un dispositif d'épuration des gaz d'échappement émis par un moteur Diésel de 150 Kw, monté sur un locotracteur destiné à circuler dans des galeries souterraines, constitué par la mise en série de deux cylindres de 350 mm de diamètre et de 920 mm de longueur totale, dans lesquels on a introduit 8900 grammes de laine d'acier inoxydable ferritique à 17 % de chrome, composée de brins élémentaires à section sensiblement rectangulaire de 0,1 x 0,~ rnrn, sur lesquels on a déposé, à partir d'une solution d'aluminate alcalin, de facon connue, 17000 grarnmes d'alumine présentan-t, après calcination, une surface spéci~i~ue B.E.T. d'environ 140 m /gramme.
ce cylindre a été fermé aux deux ex~rémités par deux éléments de métal déployé à larges mailles, ayant pour seul but d'immobiliser la laine métallique, et a été branché dans le circuit d'échappement du moteur Diésel, avec un diffuseur évasé
à l'entrée, destiné à limiter les pertes de charge.
La durée de passage des gaz d'échappement dans ce dispositif d'épuration était, en moyenne, de 0,6 seconde.
Dans les conditions normales d'exploitation du loco-tracteur, on a analysé les gaz d'échappement à lientrée et à lasortie du dispositif d'épuration. Les résultats ont été les suivants:
(ils sont donnés en parties par million) _ Entree Sortie monoxyde de carbone 1~5 150 oxydes d'azote 400 270 aldéhydes 20 3 à 4 indice d'opacité
mesuré à l'appareil 3 à 4 ~ 0,5 BOSCH
On constate une légère diminution de la teneur ~n Co, dûe à une oxydatioa partielle en CO2, de la teneur en oxydes d'azote, et une réduction d'environ 85 % de l'opacité, mesuré
l'appareil BOSCH, qui correspond à une réduction, dans une proportion identique, de la teneur en particules carbonées opacifiantes .
La teneur en aldéhydes, principalement responsables de l'odeur nauséabonde des fumées a été réduite dans une propor-tion de 80 à 85 %.
Claims (2)
1. Procédé d'épuration des gaz d'échappement émis par un moteur à combustion interne du type Diesel carac-térisé en ce qu'il comprend:
a) la déposition sur un enchevêtrement de fils métalliques, d'aluminetrihydratée à partir d'une solution d'alu-minate alcalin;
b) la calcination de ladite alumine afin de lui donner une surface spécifique d'au moins 120 m2/gramme;
c) la mise en place dudit enchevêtrement de fils métalliques couvert d'alumine dans le circuit d'échappement dudit moteur; et d) la mise en contact des gaz d'échappement avec ledit enchevêtrement de fils métalliques couvert d'alumine pendant une durée au moins égale à 0.3 seconde à une tempéra-ture d'au moins 250°C.
a) la déposition sur un enchevêtrement de fils métalliques, d'aluminetrihydratée à partir d'une solution d'alu-minate alcalin;
b) la calcination de ladite alumine afin de lui donner une surface spécifique d'au moins 120 m2/gramme;
c) la mise en place dudit enchevêtrement de fils métalliques couvert d'alumine dans le circuit d'échappement dudit moteur; et d) la mise en contact des gaz d'échappement avec ledit enchevêtrement de fils métalliques couvert d'alumine pendant une durée au moins égale à 0.3 seconde à une tempéra-ture d'au moins 250°C.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le circuit d'échappement de l'étape c) est calori-fugée de façon à maintenir la température de mise en oeuvre du procédé au moins égale à 250°C.
en ce que le circuit d'échappement de l'étape c) est calori-fugée de façon à maintenir la température de mise en oeuvre du procédé au moins égale à 250°C.
Applications Claiming Priority (2)
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