Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK)

Klaus Hadl, Reinhard Ratzberger, Helmut Eichlseder, Waldemar Linares, Martin Schüßler, Ludwig Bürgler

Publikation: KonferenzbeitragPaperForschung

Abstract

Sowohl bei Otto- als auch bei Dieselmotoren ist der Einsatz von NOx-Speicherkatalysatoren (NSK) eine weit verbreitete Lösung zur außermotorischen Stickoxidreduktion. Herausforderungen ergeben sich dabei jedoch nicht nur durch beispielsweise den eingeschränkten Betriebsbereich des Katalysators, sondern auch durch dessen Empfindlichkeit gegenüber den im Kraftstoff und Schmieröl vorhandenen Schwefelverbindungen. In diesem Beitrag sollen nun experimentelle Ergebnisse zur Schwefelempfindlichkeit eines NOx-Speicherkatalysators vorgestellt werden. Bei den stationären Untersuchungen zeigt sich, dass die durch den Schwefel versperrten NOx-Speicherplätze das NO2 an dessen Einspeicherung hindern und demzufolge den NOx-Umsatz massiv verringern. Folglich steigen die nach NSK gemessenen NO2-Emissionen mit zunehmendem Verschwefelungsgrad an; Auswirkungen auf HC- und CO-Emissionen konnten hingegen nicht beobachtet werden. Des Weiteren zeigt sich auch ein entsprechend verändertes NSK-Regenerationsverhalten im verschwefelten Zustand. Auch die simulierten FTP75-Prüfzyklen zeigen hinsichtlich NOx-Reduktion deutlich schlechtere Emissionsergebnisse. Ein weiterer Teil der Arbeit widmet sich der Desulfatisierung des NSK. Bei letzterer konnte neben dem grundlegenden Verständnis, wann welche Emissionen auftreten, auch ein möglicher Reaktionsmechanismus für die Entstehung von H2S, SO2 und COS eruiert werden. Ferner werden unterschiedliche Strategien zur Entschwefelung erörtert um Aussagen über die Einflüsse der verschiedenen Parameter treffen zu können. Überdies werden Erkenntnisse vorgestellt, die durch die Bilanzierung des eingespeicherten Schwefels gewonnen werden konnten.
Originalsprachedeutsch
Seiten185-202
PublikationsstatusVeröffentlicht - 23 Feb 2016
Veranstaltung9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen - Forum am Schlosspark, Ludwigsburg, Deutschland
Dauer: 23 Feb 201624 Feb 2016

Konferenz

Konferenz9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen
LandDeutschland
OrtLudwigsburg
Zeitraum23/02/1624/02/16

Schlagwörter

  • Verschwefelung
  • Desoxierung
  • Dieselmotor

Treatment code (Nähere Zuordnung)

  • Experimental

Dies zitieren

Hadl, K., Ratzberger, R., Eichlseder, H., Linares, W., Schüßler, M., & Bürgler, L. (2016). Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK). 185-202. Beitrag in 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Deutschland.

Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK). / Hadl, Klaus; Ratzberger, Reinhard; Eichlseder, Helmut; Linares, Waldemar; Schüßler, Martin; Bürgler, Ludwig.

2016. 185-202 Beitrag in 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Deutschland.

Publikation: KonferenzbeitragPaperForschung

Hadl, K, Ratzberger, R, Eichlseder, H, Linares, W, Schüßler, M & Bürgler, L 2016, 'Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK)' Beitrag in 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Deutschland, 23/02/16 - 24/02/16, S. 185-202.
Hadl K, Ratzberger R, Eichlseder H, Linares W, Schüßler M, Bürgler L. Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK). 2016. Beitrag in 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Deutschland.
Hadl, Klaus ; Ratzberger, Reinhard ; Eichlseder, Helmut ; Linares, Waldemar ; Schüßler, Martin ; Bürgler, Ludwig. / Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK). Beitrag in 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Deutschland.
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TY - CONF

T1 - Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK)

AU - Hadl, Klaus

AU - Ratzberger, Reinhard

AU - Eichlseder, Helmut

AU - Linares, Waldemar

AU - Schüßler, Martin

AU - Bürgler, Ludwig

PY - 2016/2/23

Y1 - 2016/2/23

N2 - Sowohl bei Otto- als auch bei Dieselmotoren ist der Einsatz von NOx-Speicherkatalysatoren (NSK) eine weit verbreitete Lösung zur außermotorischen Stickoxidreduktion. Herausforderungen ergeben sich dabei jedoch nicht nur durch beispielsweise den eingeschränkten Betriebsbereich des Katalysators, sondern auch durch dessen Empfindlichkeit gegenüber den im Kraftstoff und Schmieröl vorhandenen Schwefelverbindungen. In diesem Beitrag sollen nun experimentelle Ergebnisse zur Schwefelempfindlichkeit eines NOx-Speicherkatalysators vorgestellt werden. Bei den stationären Untersuchungen zeigt sich, dass die durch den Schwefel versperrten NOx-Speicherplätze das NO2 an dessen Einspeicherung hindern und demzufolge den NOx-Umsatz massiv verringern. Folglich steigen die nach NSK gemessenen NO2-Emissionen mit zunehmendem Verschwefelungsgrad an; Auswirkungen auf HC- und CO-Emissionen konnten hingegen nicht beobachtet werden. Des Weiteren zeigt sich auch ein entsprechend verändertes NSK-Regenerationsverhalten im verschwefelten Zustand. Auch die simulierten FTP75-Prüfzyklen zeigen hinsichtlich NOx-Reduktion deutlich schlechtere Emissionsergebnisse. Ein weiterer Teil der Arbeit widmet sich der Desulfatisierung des NSK. Bei letzterer konnte neben dem grundlegenden Verständnis, wann welche Emissionen auftreten, auch ein möglicher Reaktionsmechanismus für die Entstehung von H2S, SO2 und COS eruiert werden. Ferner werden unterschiedliche Strategien zur Entschwefelung erörtert um Aussagen über die Einflüsse der verschiedenen Parameter treffen zu können. Überdies werden Erkenntnisse vorgestellt, die durch die Bilanzierung des eingespeicherten Schwefels gewonnen werden konnten.

AB - Sowohl bei Otto- als auch bei Dieselmotoren ist der Einsatz von NOx-Speicherkatalysatoren (NSK) eine weit verbreitete Lösung zur außermotorischen Stickoxidreduktion. Herausforderungen ergeben sich dabei jedoch nicht nur durch beispielsweise den eingeschränkten Betriebsbereich des Katalysators, sondern auch durch dessen Empfindlichkeit gegenüber den im Kraftstoff und Schmieröl vorhandenen Schwefelverbindungen. In diesem Beitrag sollen nun experimentelle Ergebnisse zur Schwefelempfindlichkeit eines NOx-Speicherkatalysators vorgestellt werden. Bei den stationären Untersuchungen zeigt sich, dass die durch den Schwefel versperrten NOx-Speicherplätze das NO2 an dessen Einspeicherung hindern und demzufolge den NOx-Umsatz massiv verringern. Folglich steigen die nach NSK gemessenen NO2-Emissionen mit zunehmendem Verschwefelungsgrad an; Auswirkungen auf HC- und CO-Emissionen konnten hingegen nicht beobachtet werden. Des Weiteren zeigt sich auch ein entsprechend verändertes NSK-Regenerationsverhalten im verschwefelten Zustand. Auch die simulierten FTP75-Prüfzyklen zeigen hinsichtlich NOx-Reduktion deutlich schlechtere Emissionsergebnisse. Ein weiterer Teil der Arbeit widmet sich der Desulfatisierung des NSK. Bei letzterer konnte neben dem grundlegenden Verständnis, wann welche Emissionen auftreten, auch ein möglicher Reaktionsmechanismus für die Entstehung von H2S, SO2 und COS eruiert werden. Ferner werden unterschiedliche Strategien zur Entschwefelung erörtert um Aussagen über die Einflüsse der verschiedenen Parameter treffen zu können. Überdies werden Erkenntnisse vorgestellt, die durch die Bilanzierung des eingespeicherten Schwefels gewonnen werden konnten.

KW - Verschwefelung

KW - Desoxierung

KW - Dieselmotor

M3 - Paper

SP - 185

EP - 202

ER -