Em sistemas de pós-tratamento de gases de escape de motores a diesel,O catalisador de oxidação do diesel DOC (Diesel Oxidation Catalyst) é uma importante unidade de tratamento de oxidação que liga os gases de escape do motor aos módulos a jusante, como o DPF e o SCR..

Com o aumento dos requisitos de emissões, como o Euro V e o Euro VI, os sistemas de pós-tratamento de diesel têm de considerar não só a capacidade de conversão de poluentes, mas também a concepção estrutural do catalisador,Sistemas de materiais, e estabilidade operacional a longo prazo.

Para os catalisadores DOC, a estrutura do substrato de honeycomb e o revestimento do catalisador são fatores importantes que afetam o desempenho.e contrapressão do sistema, enquanto o revestimento do catalisador afeta diretamente a capacidade de oxidação de CO, HC e NO.

Por conseguinte, durante a seleção do catalisador de oxidação do diesel, os compradores não devem concentrar-se apenas nas dimensões do catalisador ou no teor de metais preciosos,mas deve avaliar o catalisador de acordo com as condições de funcionamento do motor, condições dos gases de escape e do sistema completo de pós-tratamento do diesel.

Por que a estrutura do favo de mel afeta o desempenho do catalisador DOC?

Os catalisadores DOC adotam geralmente um projeto de estrutura de favo de mel com múltiplos canais paralelos para aumentar a área de contato entre o gás de escape e o revestimento do catalisador.

O substrato de favo de mel não só fornece suporte para a adesão do revestimento do catalisador, mas também afeta a velocidade do escape, a perda de pressão e a eficiência da reação catalítica.

A estrutura do favo de mel afeta as características do fluxo de escape

Durante o funcionamento do motor diesel, os gases de escape passam pelos canais internos de favo de mel do DOC.

Parâmetros da estrutura do favo de mel, incluindo:

Densidade celular;
Espessura da parede;
Dimensões do substrato;
Estrutura do canal;

Afetar as condições de fluxo dos gases de escape através do catalisador.

Se a densidade das células for demasiado baixa, a área de reacção catalítica pode ser limitada; se a densidade das células for demasiado elevada, a resistência dos gases de escape pode aumentar.

Por conseguinte, o projeto do catalisador DOC requer um equilíbrio entre a área de reação catalítica e o projeto de baixa contrapressão.

A estrutura do favo afeta a área de reação catalítica

As reações catalíticas DOC ocorrem principalmente quando o gás de escape entra em contacto com o revestimento do catalisador.

Uma estrutura de favo de mel adequadamente concebida pode proporcionar áreas de reação mais eficazes e permitir que os gases de escape entrem em contacto suficiente com a superfície do catalisador.

Para diferentes plataformas a diesel, as estruturas de favo de mel necessárias variam porque o fluxo de escape, o deslocamento do motor e o espaço de instalação são diferentes.

Por exemplo, os veículos pesados a diesel têm geralmente caudais de escape mais elevados e exigem consideração da área catalítica e da contrapressão do sistema,enquanto os veículos a diesel menores podem concentrar-se mais nas dimensões da instalação e no desempenho de arranque a baixa temperatura.

A estrutura do favo afeta a contrapressão do sistema

A contrapressão é um parâmetro importante na concepção dos sistemas de pós-tratamento do diesel.

Se a estrutura do catalisador DOC criar uma resistência excessiva dos gases de escape, a eficiência dos gases de escape do motor pode ser afectada.

Por conseguinte, ao selecionar um catalisador DOC Honeycomb, devem ser considerados em conjunto os seguintes fatores:

Área catalítica;
Densidade celular;
Espessura da parede;
Fluxo de escape;
Intervalo de contrapressão admissível.

Uma maior densidade de células ou um maior volume do catalisador não devem ser considerados adequados para todas as plataformas a diesel.

Como o revestimento do catalisador afeta o desempenho de oxidação do DOC?

Além da estrutura do favo de mel, o revestimento do catalisador é outro fator importante que determina o desempenho do DOC.

Os catalisadores DOC geralmente usam sistemas de catalisadores de metais preciosos, como Platina e Palladio, que são ligados à superfície do substrato de favo de mel através de revestimentos de catalisadores de oxidação.

Quando os gases de escape do diesel passam pelo DOC, poluentes como o CO, o HC e o NO entram em contacto com o revestimento do catalisador e sofrem as reações de oxidação correspondentes.

Catalisadores de metais preciosos afetam a capacidade de oxidação de poluentes

Os componentes de metais preciosos nos revestimentos de catalisadores DOC afetam as reações de oxidação dos poluentes.

Entre eles:

A capacidade de oxidação do CO afeta a eficiência de conversão do CO;
A capacidade de oxidação do HC afeta a eficiência de conversão do HC;
A capacidade de oxidação do NO afeta a taxa de oxidação do NO.

As diferentes plataformas de motores a diesel têm temperaturas de escape, composições de poluentes e condições de funcionamento diferentes,Portanto, as soluções de revestimento do catalisador precisam ser combinadas de acordo com aplicações específicas..

Revestimento do catalisador afeta o desempenho de apagamento de luz a baixa temperatura

Durante o arranque a frio do veículo diesel, a temperatura dos gases de escape é geralmente relativamente baixa.

Nesta fase, o catalisador DOC precisa atingir uma certa temperatura antes de poder realizar completamente as reações de oxidação.

Por conseguinte, o desempenho de desligamento da luz torna-se um dos indicadores importantes para a selecção do catalisador DOC.

Para veículos de transporte urbano, máquinas de construção e equipamentos com funcionamento de arranque e parada frequentes, a atividade do catalisador a baixa temperatura requer uma atenção especial.

O revestimento do catalisador afeta a estabilidade térmica a longo prazo

Os sistemas de pós-tratamento do diesel estão expostos a gases de escape de alta temperatura durante longos períodos.

Se o revestimento do catalisador permanecer sob temperaturas superiores à gama projetada durante períodos prolongados, os riscos de envelhecimento térmico do catalisador e de desativação do revestimento do catalisador podem aumentar.

Por conseguinte, para aplicações a diesel a altas temperaturas, é necessário confirmar se o sistema de revestimento do catalisador é adequado para as faixas de temperatura de funcionamento reais.

Que parâmetros-chave devem ser tidos em conta na selecção de um catalisador DOC?

Para os fabricantes de equipamentos originais, fabricantes de veículos a diesel e fornecedores de sistemas de pós-tratamento, a selecção dos DOC não deve basear-se apenas nas dimensões externas,Mas devem ser avaliados de acordo com parâmetros completos do sistema.

1Eficiência de conversão de CO e eficiência de conversão de HC

A eficiência de conversão de CO e a eficiência de conversão de HC são importantes indicadores de desempenho dos catalisadores DOC.

Os compradores devem confirmar se a capacidade catalítica DOC satisfaz os requisitos de aplicação de acordo com os requisitos de emissões-alvo, as condições de funcionamento do motor e a composição dos gases de escape.

2. NÃO taxa de oxidação

Um DOC não só realiza oxidação de CO e HC, mas também promove a conversão de NO em NO2.

A taxa de oxidação NO é importante para apoiar a regeneração passiva do DPF.

Por conseguinte, ao instalar um DOC a montante do DPF, a capacidade de oxidação do NO e a relação de correspondência do sistema de DPF devem ser avaliadas em conjunto.

3Estabilidade térmica e durabilidade do catalisador

A estabilidade térmica e a durabilidade do catalisador refletem a adaptabilidade operacional a longo prazo dos catalisadores DOC.

Para equipamentos de funcionamento a longo prazo, tais como veículos pesados a diesel, máquinas de construção e grupos geradores a diesel,Os sistemas de materiais e o desempenho da resistência térmica requerem uma atenção especial.

4Parâmetros da estrutura do favo de mel

Durante a selecção dos DOC, devem ser confirmados os seguintes parâmetros:

Tipo de substrato de favo de mel;
Densidade celular;
Espessura da parede;
Dimensões do catalisador;
Requisitos de contrapressão.

Estes parâmetros afectam colectivamente a adequação do catalisador DOC para plataformas a diesel reais.

Como devem ser selecionados os catalisadores DOC para diferentes aplicações?

Diferentes aplicações a diesel têm requisitos diferentes para o desempenho do catalisador DOC.

Sistemas de pós-tratamento de diesel pesado

Os sistemas de pós-tratamento de diesel pesado implicam geralmente altos caudais de escape e características de funcionamento a longo prazo.

Os catalisadores DOC devem concentrar-se em:

Durabilidade do catalisador;
Estabilidade térmica;
Projeto de baixa contrapressão;
Coincidindo com o sistema DPF.
Máquinas de construção civil e motores a diesel fora de estrada

Aplicações de pós-tratamento de motores diesel em máquinas de construção e fora de estrada geralmente envolvem grandes variações de carga e ambientes operacionais complexos.

Por conseguinte, é necessário avaliar os seguintes factores:

Adaptabilidade a altas temperaturas;
Estabilidade do revestimento do catalisador;
Durabilidade do material.
Tratamento dos gases de escape dos geradores a diesel

Os grupos geradores a diesel exigem geralmente uma operação contínua.

A selecção dos DOC tem de ter em conta:

Temperatura de funcionamento contínua;
Composição dos gases de escape
Estabilidade do catalisador a longo prazo.
Como escolher o catalisador DOC correto?

Antes de confirmar uma solução catalisadora DOC, recomenda-se fornecer aos fornecedores as seguintes informações:

Tipo de motor e cilindrada;
cenário de aplicação;
Intervalo de fluxo de escape;
Intervalo de temperatura do escape;
Regras de emissões-alvo;
Requisitos de correspondência dos DPF;
Espaço de instalação;
Pressão contrária admissível;
Requisitos de dimensão do substrato de favo de mel;
Se é necessário um revestimento de catalisador personalizado.

Estes parâmetros podem ajudar os fornecedores a determinar:

A seleção do substrato de cordierita ou do substrato metálico;
Solução de revestimento do catalisador;
Formulação de metais preciosos;
Densidade celular;
Dimensões do Catalisador.

Para diferentes plataformas diesel, capacidades como revestimento de catalisador personalizado, dimensões personalizadas e densidade de célula personalizada podem ajudar a alcançar uma correspondência mais adequada do sistema de pós-tratamento.

Conclusão: A estrutura do favo de mel e o revestimento do catalisador determinam conjuntamente o desempenho DOC

O desempenho de um catalisador de oxidação de diesel DOC não é determinado por um único fator, mas é influenciado pela combinação de estrutura de favo de mel, revestimento do catalisador, sistema de material,e condições de aplicação.

A estrutura do favo de mel afeta principalmente o fluxo de escape, a área catalítica e o desempenho da contrapressão, enquanto o revestimento do catalisador afeta principalmente a oxidação do CO, a oxidação do HC, a oxidação do NO,e desempenho de iluminação a baixa temperatura.

Por conseguinte, ao selecionar um catalisador DOC, devem ser considerados fatores como a densidade de célula, a espessura da parede, os materiais do catalisador, os sistemas de metais preciosos, a eficiência de conversão de CO, a eficiência de conversão de HC,Rate de oxidação, estabilidade térmica e requisitos de correspondência do sistema devem ser avaliados em conjunto.

Para fabricantes de equipamentos originais, fornecedores de sistemas de pós-tratamento de diesel e compradores de catalisadores,A seleção de um catalisador DOC Honeycomb adequado requer não só atenção aos parâmetros do produto, mas também avaliação do ponto de vista do sistema completo de pós-tratamento de diesel.