ES2223520T3 - Procedimiento para introducir un agente reductor gaseoso de un oxido de nitrogeno en una mezcla de gases y dispositivo para realizar el procedimiento. - Google Patents

Procedimiento para introducir un agente reductor gaseoso de un oxido de nitrogeno en una mezcla de gases y dispositivo para realizar el procedimiento.

Info

Publication number
ES2223520T3
ES2223520T3 ES00931004T ES00931004T ES2223520T3 ES 2223520 T3 ES2223520 T3 ES 2223520T3 ES 00931004 T ES00931004 T ES 00931004T ES 00931004 T ES00931004 T ES 00931004T ES 2223520 T3 ES2223520 T3 ES 2223520T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
reducing agent
procedure
temper
starting material
gas mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00931004T
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Berthold
Gabriele Preu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2223520T3 publication Critical patent/ES2223520T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B01D53/565—Nitrogen oxides by treating the gases with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/90—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/06—Adding substances to exhaust gases the substance being in the gaseous form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Procedimiento para introducir al menos un agente reductor gaseoso de un óxido de nitrógeno en una mezcla de gases (1), llevándose al menos a un cuerpo de al menos un material de partida sólido del agente reductor con ayuda de un elemento para temperar el cuerpo una energía térmica formándose el agente reductor y llevándose el agente reductor y la mezcla de gases (1) a estar en contacto entre sí, caracterizado porque el agente reductor y la mezcla de gases son llevados a estar en contacto a través de una abertura del elemento para temperar el cuerpo.

Description

Procedimiento para introducir un agente reductor gaseoso de un óxido de nitrógeno en una mezcla de gases y dispositivo para realizar el procedimiento.
La invención se refiere a un procedimiento para introducir al menos un agente reductor gaseoso de un óxido de nitrógeno en una mezcla de gases, sucediendo que al menos a un cuerpo de al menos un material de partida del agente reductor se le aporta una energía térmica con ayuda de un elemento para temperar el cuerpo, formándose el elemento reductor y sucediendo que el elemento reductor y la mezcla de gases son puestos en contacto uno con otra. Además del procedimiento, se indica un dispositivo para llevar a cabo el procedimiento.
Durante la combustión de un elemento energético fósil en presencia de aire se forma, como subproducto indeseado, óxido de nitrógeno. Con miras a la compatibilidad de la combustión con el medio ambiente es deseable evitar la formación de óxidos de nitrógeno o bien eliminar los óxidos de nitrógeno a posteriori a partir de un gas de escape de la combustión. Por ejemplo, una eliminación posterior de los óxidos de nitrógeno se realiza añadiendo al gas de escape un agente reductor de los óxidos de nitrógeno. En el procedimiento conocido por la US 4 731 231, se introduce en el gas de escape ácido ciánico como agente reductor. Sobre una superficie de un catalizador, el ácido ciánico reacciona con óxido de nitrógeno para formar nitrógeno molecular y dióxido de carbono. Según este procedimiento, el agente reductor (ácido ciánico) se obtiene por sublimación de un material de partida sólido del agente reductor, por ejemplo ácido cianúrico. El ácido cianúrico se aporta en un recipiente que puede calentarse.
Para lograr una reducción plenamente efectiva del óxido de nitrógeno, es necesario introducir en el gas de escape una cantidad de agente reductor correspondiente al contenido de óxido de nitrógeno en el gas de escape.
De la EP 0 878 608 A2 se deduce un procedimiento en el que se funde urea sólidamediante energía térmica. El producto de fusión obtenido se añade al gas de escape como agente reductor de los óxidos de nitrógeno.
De la US 5 809 775 y la DE 42 00 514 A1 se deduce respectivamente un procedimiento en el que un material de partida sólido es pirolizado fuera de la corriente del gas de escape con ayuda de energía térmica. Como material de partida se utiliza por ejemplo urea. Mediante la pirólisis se forma amoniaco, que se lleva al gas de escape como agente reductor de los óxidos de nitrógeno.
De la EP 0 615 777 A1 se deduce un procedimiento según el cual se introduce urea sólida en forma de un aerosol en el gas de escape. En el gas de escape se forma a partir de la urea, amoniaco, con ayuda de un catalizador de hidrólisis.
Es tarea de la presente invención indicar un procedimiento alternativo al estado conocido de la técnica para introducir un agente reductor gaseoso de óxidos de nitrógeno en una mezcla de gases, en el que la cantidad de agente reductor a introduciren la mezcla de gases pueda ajustarse de manera sencilla.
Para solucionar esta tarea se indica un procedimiento para introducir al menos un agente reductor en forma de gas de un óxido de nitrógeno en una mezcla de gases, aportándose energía térmica al menos a un cuerpo formado por al menos un material de partida sólido del agente reductor, con ayuda de un elemento para temperar el cuerpo, formando el agente reductor y llevándose el agente reductor y la mezcla de gases a tomar contacto uno con otro, caracterizado porque el agente reductor y la mezcla de gases son llevados a tomar contacto entre sí mediante una abertura del elemento para temperar el cuerpo.
La mezcla de gases es por ejemplo el gas de escape de una máquina de combustión, en particular de un motor Diesel u Otto. La mezcla de gases puede ser también el gas de escape de una central de generación de energía con combustión fósil.
El agente reductor gaseoso es por ejemplo amoniaco. El amoniaco tiene la ventaja de que (en presencia de un catalizador) reacciona con los óxidos de nitrógeno para formar nitrógeno molecular. Como subproducto se forma entonces sólo dióxido de carbono.
Un material de partida del agente reductor es por ejemplo la urea. La urea libera amoníaco a una temperatura superior al punto de fusión de la urea. En una hidrólisis de la urea (descomposición en presencia de agua, que existe automáticamente en el gas de escape de una máquina de combustión), se libera como subproducto sólo dióxido de carbono. Por lo tanto, la urea puede considerarse como el material de partida ideal para el amoníaco. El amoníaco es, no obstante, higroscópico y por lo tanto sólo almacenable de forma limitada.
La propiedad higroscópica de un material puede reducirse cuando se reduce una superficie reactiva del material para la absorción del agua. Por ello, se pone a disposición el material de partida en forma de un cuerpo. En particular, se utiliza un cuerpo con un material de partida comprimido. El cuerpo está compuesto por ejemplo por un polvo prensado del material de partida. Puede pensarse igualmente en un material de partida refundido. El material de partida puede también estar embutido en una matriz sólida. El material de la matriz es preferentemente hidrófugo. Además, el material debería ser fácilmente transferible a productos de reacción compatibles con el medio ambiente.
La energía térmica se lleva en particular a una superficie del cuerpo. En particular, se lleva la energía térmica con ayuda de un dispositivo soporte calentable para el cuerpo mediante conducción del calor.
La aportación de la energía térmica puede realizarse por ejemplo también mediante convección o bien radiación térmica. En otro perfeccionamiento, se aporta la energía térmica a través de la mezcla de gases.
En un perfeccionamiento especial del procedimiento, se llevan a tomar contacto entre sí una superficie del cuerpo, en la que tiene lugar la formación del agente reductor, y la mezcla de gases. Por ejemplo, el gas de escape de la máquina de combustión fluye introduciéndose en un tubo para el gas de escape. La mezcla de gases que fluye, calentada por la combustión, se lleva por delante del cuerpo. La temperatura de la mezcla de gases se mueve por ejemplo entre 350ºC y 600ºC. Estas temperaturas son suficientes para liberar amoníaco a partir de la urea. En este perfeccionamiento se pone a disposición la energía térmica por convección a través de la mezcla de gases.
En otro perfeccionamiento adicional, el elemento para temperar funciona como catalizador de la formación del agente reductor. Por ejemplo, el elemento para temperar es un dispositivo de soporte para el cuerpo con el material de partida. El dispositivo de soporte funciona por ejemplo como catalizador de hidrólisis para la urea.
En un perfeccionamiento especial, se forma en el procedimiento amoníaco como agente reductor. Puede pensarse igualmente en derivados alifáticos del amoníaco (aminas). Como material de partida del agente reductor, se utiliza en particular urea. Otros materiales de partida son por ejemplo carbonato amónico, carbamato amónico, hidrocarbonato amónico, formiato amónico, oxalato amónico, hidróxido amónico, ácido cianúrico, formaldehído de urea, melamina, así como mezclas de estos compuestos.
En particular, se utiliza en el procedimiento un cuerpo que está compuesto por un material de partida comprimido. Este es por ejemplo un polvo prensado del material de partida o bien el material de partida en forma refundida, formándose el cuerpo mediante solidificación de un baño de fusión en un molde o en un dispositivo para la evacuación del calor. Un cuerpo así muestra una propiedad higroscópica inferior a la del material de partida pulveriforme, suelto. El cuerpo es almacenable sin problemas.
Para una realización práctica de este procedimiento, es además ventajoso controlar una cantidad existente del material de partida. El control se realiza por ejemplo con ayuda de una barrera luminosa, que indica el estado de llenado del material de partida o bien la dimensión del cuerpo del material de partida.
En un perfeccionamiento especial de la invención, se aprieta el cuerpo contra el dispositivo de soporte. De esta manera queda asegurado que el cuerpo permanece continuamente en contacto con el agente para temperar el cuerpo.
En particular, se mide en el procedimiento el contenido de óxido de nitrógeno en la mezcla de gas se lleva al contenido una cantidad de energía térmica correspondiente. De esta manera queda asegurado que se descompone la mayor cantidad posible de óxido de nitrógeno. Simultáneamente, queda asegurado que no se libera demasiado agente reductor, que podría ser una carga para el medio ambiente. El contenido de óxido de nitrógeno se determina por ejemplo con un sensor de gas.
Las cantidades de energía térmica se determinan por ejemplo mediante la potencia de caldeo del elemento para temperar.
En otro perfeccionamiento de la invención es también posible realizar un enfriamiento del cuerpo con el material de partida. Por ejemplo, se calienta el cuerpo mediante el gas de escape de la máquina de combustión de tal manera que se libera demasiado agente reductor. Mediante un enfriamiento del cuerpo puede así reducirse o bien regularse el flujo de material de partida. El enfriamiento se realiza por ejemplo mediante un elemento Peltier unido con el elemento a temperar, o bien mediante una aportación reforzada de aire. De esta manera es posible realizar en cada fase del funcionamiento de una máquina de combustión una reducción óptima del contenido de óxido de nitrógeno.
Se puede influir la aportación de agente reductor gaseoso a la mezcla de gas también mediante una corriente de gas adicional, por ejemplo mediante aire a presión.
El procedimiento descrito se realiza en particular para introducir el agente reductor en el gas de escape de una máquina de combustión. Tal como antes se indicó una máquina de combustión de este tipo es, en particular, un motor Diesel u Otto. Este procedimiento puede, no obstante, utilizarse también para la reducción de óxidos de nitrógeno del gas de escape de una central de generación de energía. El procedimiento no queda además limitado a máquinas de combustión que funcionan con elementos energéticos fósiles. En una máquina de combustión, en la que por ejemplo se oxida hidrógeno, mediante el oxígeno del aire, puede formarse igualmente óxido de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno del correspondiente gas de escape se eliminan de la forma descrita.
Según otro aspecto de la invención, se indica un dispositivo para realizar el procedimiento antes descrito para introducir al menos un agente reductor en forma de gas de un óxido de nitrógeno en una mezcla de gas. Al respecto, el cuerpo formado por el material de partida sólido y el elemento para temperar el cuerpo están dispuestos uno al lado del otro, y el elemento posee una abertura para introducir el agente reductor en la mezcla de gases. El elemento es, por ejemplo, una placa metálica con varios agujeros.
El elemento para temperar es, por ejemplo, un dispositivo de soporte para el cuerpo que puede temperarse. El dispositivo de soporte presenta, en particular, una calefacción por resistencia.
El elemento para temperar presenta, en un perfeccionamiento especial, al menos una espiral. Esta espiral puede estar compuesta por una banda metálica o bien por un hilo metálico. La espiral puede también formar un tornillo espiral.
En otro perfeccionamiento, el elemento para temperar presenta al menos una rejilla o una criba. La rejilla es, por ejemplo, un enrejado de alambre. El enrejado de alambre presenta, por ejemplo, un metal.
En particular, el elemento para temperar es inerte respecto al material de partida y/o el agente reductor.
El cuerpo con el material de partida se encuentra, por ejemplo, en un recipiente. El recipiente está fijado indirecta o bien directamente a un punto del tubo para el gas de escape, presentando una pared del tubo para el gas de escape en este punto al menos una abertura. Mediante esta abertura llega el agente reductor al gas de escape. El tubo para el gas de escape puede ser entonces el propio elemento para temperar el cuerpo. El elemento para temperar puede estar también dispuesto en la abertura de la pared del tubo para el gas de escape.
El recipiente está equipado en particular de tal manera que el cuerpo con el material de partida está apantallado protegido frente al aire del entorno. El agua procedente del aire del entorno no es absorbida por un material de partida que sea eventualmente higroscópico. Para evitar adicionalmente que se atraiga el agua, puede estar dotado el recipiente de un elemento desecador como silicagel. Igualmente, el propio cuerpo puede disponer de un elemento desecador. También puede pensarse que el cuerpo presente en una superficie una capa hidrófuga.
El dispositivo presenta, por ejemplo, un equipo de pretensado del cuerpo. Este equipo de pretensado se ocupa de que quede asegurada una determinada disposición del cuerpo en el elemento para temperar. Por ejemplo, el equipo de pretensado es un resorte, que oprime el cuerpo contra un dispositivo de soporte para el cuerpo, que puede calentarse. El resorte está, por ejemplo, integrado en una tapa del recipiente que contiene el cuerpo. De esta manera están siempre en contacto el cuerpo y el elemento para temperar. Esto se logra, por lo demás, también utilizando la fuerza de la gravedad, que oprime el cuerpo contra el elemento para temperar.
En otro perfeccionamiento, el dispositivo presenta al menos un elemento para el control de una cantidad existente del material de partida. Este elemento es en particular una barrera de luz. La barrera de luz está compuesta, por ejemplo, por un fotodiodo que emite una luz y un fotodetector que registra la luz. En el momento en que existe sólo una cierta cantidad de material de partida, es decir, cuando se ha consumido una determinada parte del cuerpo con el material de partida, se genera una señal que informa a un operario, por ejemplo un conductor, acerca de la cantidad existente del material de partida. Una información puede implicar, por ejemplo, una solicitud de "repostar" el material de partida. Puede pensarse igualmente que se interrumpa un proceso de encendido. Con la ayuda de varios elementos para el control de la cantidad existente del material de partida, puede seguirse de manera precisa el consumo del material de partida.
En otro perfeccionamiento adicional, el dispositivo está configurado de tal manera que se favorece una mezcla del agente reductor gaseoso con la mezcla de gases. Por ejemplo, se coloca el dispositivo de soporte en una corriente de gas de la mezcla de gases. De esta manera se forma un torbellino de agente reductor y mezcla de gas. El agente reductor puede introducirse también mediante una tobera o bien una pieza inversora del viento.
La presente invención para introducir un agente reductor de óxidos de nitrógeno implica, resumiendo, las siguientes ventajas:
Se pone a disposición un material de partida sólido del agente reductor. Cuando se aporta una solución acuosa del material de partida existiría por ejemplo el peligro de que un elemento para dosificar el material de partida, por ejemplo una tobera, quedase obstruido por material de partida cristalizado.
El material de partida se utiliza en una forma poco higroscópica y con ello fácilmente manejable.
Se pone a disposición un dispositivo sencillo, poco susceptible de defectos y con ello económico.
El agente reductor puede dosificarse de manera sencilla y exacta.
En base a varios ejemplos de ejecución y de los correspondientes esquemas, se presenta a continuación un procedimiento para aportar un agente reductor en forma de gas a la mezcla de gases y un dispositivo utilizado para ello. Las figuras son esquemáticas y no representan reproducciones exactas a escala.
La figura 1 muestra una sección de un dispositivo para introducir un agente reductor gaseoso de óxidos de nitrógeno en un gas de escape de una máquina de combustión.
La figura 2 muestra un procedimiento para introducir un agente reductor gaseiforme de óxidos de nitrógeno en un gas de escape.
Las figuras 3a a 3c muestran distintas formas constructivas del elemento para temperar el cuerpo.
Por medio del procedimiento 200 o bien del dispositivo 100, se reducen los óxidos de nitrógeno en el gas de escape 1 de un motor Diesel 19. El gas de escape 1 se lleva a través de un tubo para el gas de escape 2 con la dirección de flujo 3 (ver figura 1).
El tubo de escape 2 presenta en una pared una abertura 4. A la pared está fijado, en el lugar del tubo para el gas de escape 2, que presenta una abertura 4, un recipiente 5. El recipiente 5 es un tubo y presenta una tapa 8 y un elemento desecador 18 de silicagel. En el recipiente 5 está dispuesto un cuerpo 6 con forma cilíndrica de urea prensada. En la abertura 4 del tubo para el gas de escape 2 está colocado un elemento 7 para temperar el cuerpo 6. El elemento 7 para temperar es a la vez un dispositivo de sujeción para el cuerpo 6. El elemento 7 para temperar presenta una calefacción eléctrica de resistencia. El cuerpo 6 está sujeto entre el elemento 7 y una tapa 8. Para ello presenta la tapa 8 un resorte, que comprime el cuerpo 6 contra el elemento 7. De esta manera, el cuerpo 6 y el elemento 7 para temperar están en continuo contacto entre sí.
El elemento 7 para temperar calienta el cuerpo 6. Adicionalmente el cuerpo 6 es calentado por el gas de escape 1 que circula por delante del mismo. Mediante la aportación de la energía térmica, se transforma la urea en amoníaco, que a través de los agujeros 9 del elemento 7 llega al gas de escape 1.
En un primer ejemplo de ejecución, el elemento 7 para temperar es un disco con agujeros 9 (figura 3a). En otros ejemplos de ejecución, el elemento 7 es una espiral metálica (figura 3b) y una rejilla o bien una criba (figura 3c). Los agujeros 9 que existen en estos ejemplos de ejecución presentan un diámetro aproximadamente de 2 mm. El cuerpo 6 y el gas de escape 1 están igualmente en contacto a través de estas aberturas 9.
La secuencia de la regulación que tiene lugar al introducir la urea en el gas de escape 1 es la siguiente: El punto de partida es un arranque del motor Diesel. Con el arranque, se calienta el elemento 7 para temperar. Simultáneamente, se pone en funcionamiento una medición 201 de óxido de nitrógeno en el gas de escape 1. Un sensor de gas 12 para óxidos de nitrógeno, que acelera el gas de escape tras un catalizador 11 para la transformación de amoniaco y óxidos de nitrógeno en nitrógeno molecular y dióxido de nitrógeno, investiga el contenido de óxidos de nitrógeno en el gas de escape 1. En función del contenido, se determina la energía térmica que se aporta al cuerpo (etapa 202). Si el contenido en óxidos de nitrógeno es demasiado alto, se eleva la potencia de caldeo del elemento 7. De esta manera se lleva al cuerpo con la urea más energía térmica. Se transforma más urea en amoniaco, lo que da lugar a una reducción del contenido de óxidos de nitrógeno en el gas de escape 1. Si desciende el contenido registrado en óxidos de nitrógeno por debajo de un valor determinado, se reduce la potencia de caldeo. De esta manera se evitan que se introduzca demasiado amoniaco en el gas de escape, y con ello se vea cargado el medio ambiente con amoniaco, y se desperdicie agente reductor.
En otro ejemplo de ejecución existe otro sensor de gas 13 tras el catalizador 11, que determina el contenido de amoníaco en el gas de escape 1. Si el contenido determinado para el amoníaco en el gas de escape es demasiado alto, se reduce la energía térmica que se aporta al cuerpo 6.
Los diferentes ejemplos de ejecución del dispositivo 2 disponen además de un elemento para controlar la cantidad de material de partida existente. Este elemento es una barrera de luz, que dispone de un fotodiodo 14 que emite una luz y de un fotodetector 15 que detecta la luz. Entre el fotodiodo 14 y el fotodetector 15 está el cuerpo 6 dispuesto de manera ópticamente accesible para la barrera de luz. Tan pronto como se transforma el material de partida en agente reductor, desciende la altura 16 del cuerpo 6. Si desciende la altura 16 por debajo de un determinado nivel, determinado por la disposición de la barrera de luz y del elemento 7 para temperar, se genera una señal que indica al operario que se ha quedado por debajo de una determinada cantidad de material de partida existente.

Claims (19)

1. Procedimiento para introducir al menos un agente reductor gaseoso de un óxido de nitrógeno en una mezcla de gases (1), llevándose al menos a un cuerpo de al menos un material de partida sólido del agente reductor con ayuda de un elemento para temperar el cuerpo una energía térmica formándose el agente reductor y llevándose el agente reductor y la mezcla de gases (1) a estar en contacto entre sí,
caracterizado porque el agente reductor y la mezcla de gases son llevados a estar en contacto a través de una abertura del elemento para temperar el cuerpo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, poniéndose a disposición la energía térmica a través de la mezcla de gases (1).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, llevándose a tomar contacto entre sí una superficie (61) del cuerpo (6), en la que tiene lugar la formación del agente reductor, y la mezcla de gases.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, funcionando el elemento (7) para temperar como catalizador de la formación del agente reductor.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, utilizándose un material de partida a partir del que se forma un agente reductor que presenta al menos un átomo de nitrógeno.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que se utiliza un material de partida a partir del que se forma amoniaco.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, en el que se utiliza como material de partida urea.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se utiliza un cuerpo (6) de un material de partida comprimido.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que se controla una cantidad existente del material de partida.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, donde se aprieta el cuerpo (6) contra el elemento (7) para temperar el cuerpo.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, midiéndose el contenido en óxido de nitrógeno en la mezcla de gases (1) y llevándose, en función de este contenido, una cantidad de energía térmica al cuerpo.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, utilizándose como mezcla de gases (1) un gas de escape de una máquina de combustión (19).
13. Dispositivo para realizar un procedimiento para introducir al menos un agente reductor gaseoso de un óxido de nitrógeno en una mezcla de gases (1), según una de las reivindicaciones 1 a 12, estando dispuestos el cuerpo (6) compuesto por el material de partida sólido y el elemento (7) para temperar el cuerpo (6) uno junto a otro y presentando el elemento una abertura (9) para introducir el agente reductor en la mezcla de gases (1).
14. Dispositivo según la reivindicación 13, presentando el elemento para temperar (7) una calefacción de resistencia.
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14, presentando el elemento para temperar (7) al menos una espiral.
16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 15, presentando el elemento para temperar (7) al menos una rejilla.
17. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 16, siendo el elemento para temperar (7) inerte respecto al material de partida y/o al agente reductor.
18. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 17, existiendo un elemento (14, 15) para el control de la cantidad existente del material de partida.
19. Dispositivo según la reivindicación 18, presentando el elemento para el control (14, 15) de la cantidad existente una barrera de luz.
ES00931004T 1999-04-30 2000-04-03 Procedimiento para introducir un agente reductor gaseoso de un oxido de nitrogeno en una mezcla de gases y dispositivo para realizar el procedimiento. Expired - Lifetime ES2223520T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19919914 1999-04-30
DE19919914 1999-04-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2223520T3 true ES2223520T3 (es) 2005-03-01

Family

ID=7906552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00931004T Expired - Lifetime ES2223520T3 (es) 1999-04-30 2000-04-03 Procedimiento para introducir un agente reductor gaseoso de un oxido de nitrogeno en una mezcla de gases y dispositivo para realizar el procedimiento.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6759021B1 (es)
EP (1) EP1194214B1 (es)
JP (1) JP2002543335A (es)
KR (1) KR20020012190A (es)
AT (1) ATE270138T1 (es)
DE (1) DE50006971D1 (es)
DK (1) DK1194214T3 (es)
ES (1) ES2223520T3 (es)
WO (1) WO2000066252A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10101364A1 (de) * 2001-01-13 2002-07-18 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zur Umwandlung eines festen stickstoffhaltigen Reduktionsmittels in eine Gasphase für die Reduktion von Stickoxiden in sauerstoffhaltigen Abgasen nach dem Prinzip der selektiven katalytischen Reduktion
DE10260156A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-01 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Wäschetrockner und Verwendung eines Ultraschallzerstäubers
EP1676985B1 (en) * 2003-09-30 2008-07-23 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Exhaust gas purification device of engine
DE102004050763B4 (de) * 2004-10-16 2016-10-27 Robert Bosch Gmbh Anordnung zur dynamischen Bereitstellung von Ammoniak zur NOx- Minderung
EP1812146A1 (en) * 2004-10-29 2007-08-01 Philip Morris USA Inc. Reducing agent metering system for reducing nox in lean burn internal combustion engines
US7581387B2 (en) * 2005-02-28 2009-09-01 Caterpillar Inc. Exhaust gas mixing system
DE102007021669B4 (de) 2007-05-09 2009-11-19 Audi Ag Vorrichtung zur Abgasbehandlung von brennkraftmaschinenbetriebenen Fahrzeugen
DE102007042409A1 (de) * 2007-09-06 2009-03-12 Robert Bosch Gmbh Abgasnachbehandlungsanordnung mit Reduktionsmittelspeicher und Verfahren zur Nachbehandlung von Abgasen
US7976712B2 (en) * 2007-10-01 2011-07-12 Cummins Filtration Ip, Inc. Apparatus, system, and method for filtration of a dosing fluid in an exhaust aftertreatment system
WO2014175868A1 (en) 2013-04-23 2014-10-30 International Engine Intellectual Property Company, Llc Gaseous fluid metering unit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731231A (en) 1986-05-05 1988-03-15 Robert A. Perry NO reduction using sublimation of cyanuric acid
JPH02258017A (ja) * 1989-03-31 1990-10-18 Babcock Hitachi Kk 固体還元剤を用いた排ガス脱硝装置
DE4200514A1 (de) * 1992-01-11 1993-07-15 Asea Brown Boveri Verfahren zur katalytischen entstickung von abgasen
DE4308542A1 (de) 1993-03-17 1994-09-22 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren und Vorrichtung zur selektiven katalytischen Reduktion von NO¶x¶ in sauerstoffhaltigen Gasen
DE19651212C3 (de) 1996-12-10 2003-10-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Minderung von Stickoxiden in Gasgemischen
US5809775A (en) 1997-04-02 1998-09-22 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing NOx emissions from an engine by selective catalytic reduction utilizing solid reagents
DE19719998C2 (de) * 1997-05-13 2003-10-30 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Stickoxidreduktion im Abgas einer Verbrennungseinrichtung
DE59805505D1 (de) 1997-12-05 2002-10-17 Palas Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines feststoffaerosols
US6266955B1 (en) * 1999-08-20 2001-07-31 Caterpillar Inc. Diagnostic system for an emissions control on an engine

Also Published As

Publication number Publication date
DK1194214T3 (da) 2004-09-20
EP1194214B1 (de) 2004-06-30
KR20020012190A (ko) 2002-02-15
JP2002543335A (ja) 2002-12-17
DE50006971D1 (de) 2004-08-05
US6759021B1 (en) 2004-07-06
WO2000066252A1 (de) 2000-11-09
ATE270138T1 (de) 2004-07-15
EP1194214A1 (de) 2002-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2376695T3 (es) Procedimiento para la producción continua de un granulado de silicio policristalino muy puro.
CA1222124A (en) Process and apparatus for obtaining silicon from fluosilicic acid
US6928807B2 (en) Method and apparatus for producing ammonia (NH3)
KR100892791B1 (ko) 환원제의 저장 및 주입을 위한 방법 및 장치
US6837041B2 (en) Method of converting a solid nitrogen-containing reducing agent to the gas phase for use in the reduction of nitrogen oxides in exhaust gases
TW512132B (en) Processes for the synthesis of hydrogen cyanide
JPH07180539A (ja) 化学発熱装置
ES3014731T3 (en) Method for decomposition of electrochemical energy storage devices and thermal treatment device
CA2709226C (en) Recombiner element
US6759021B1 (en) Method and device for introducing a gaseous reducing agent of a nitrogen oxide into a gas mixture
CN1276741A (zh) 带有吸气剂安全装置的半导体制做系统
JPH0680394B2 (ja) 化学蓄熱カプセル
JP4187924B2 (ja) ジホスゲンおよび／またはトリホスゲンからホスゲンを製造するための方法および装置
KR101328521B1 (ko) 고체 상품을 제조하는 방법 및 장치
EP1616129B1 (en) Method and plant for the treatment of materials, in particular waste materials and refuse
US3279891A (en) Apparatus for production of fine-crystalline boron phosphide
CA1096727A (en) Heat storage
JP7763655B2 (ja) 噴霧熱分解装置
JP4652377B2 (ja) 樹脂系改質剤の製造装置
Katskov Determination of the Standard Heat of Formation of Lithium Carbide Li sub 2 C sub 2 by Atomic Absorption Spectrometry
FI118445B (fi) Oksidimateriaali ydinreaktorin sulaneen kuoren loukkuun
JP3843504B2 (ja) 触媒担体を持つアルコール改質装置
KR19990024357A (ko) 감손우라늄 폐기물 처리를 위한 공기조절식 산화장치
Knyazik The Mechanism of Burning in the Titanium--Carbon System
KR940000105B1 (ko) 일산화규소 미분말의 제조 방법 및 장치