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

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

Research output: Contribution to conferencePaperResearch

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.
Original languageGerman
Pages185-202
Publication statusPublished - 23 Feb 2016
Event9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen - Forum am Schlosspark, Ludwigsburg, Germany
Duration: 23 Feb 201624 Feb 2016

Conference

Conference9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen
CountryGermany
CityLudwigsburg
Period23/02/1624/02/16

Keywords

    Treatment code (Nähere Zuordnung)

    • Experimental

    Cite this

    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. Paper presented at 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Germany.

    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 Paper presented at 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Germany.

    Research output: Contribution to conferencePaperResearch

    Hadl, K, Ratzberger, R, Eichlseder, H, Linares, W, Schüßler, M & Bürgler, L 2016, 'Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK)' Paper presented at 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Germany, 23/02/16 - 24/02/16, pp. 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. Paper presented at 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Germany.
    Hadl, Klaus ; Ratzberger, Reinhard ; Eichlseder, Helmut ; Linares, Waldemar ; Schüßler, Martin ; Bürgler, Ludwig. / Grundlegende Betrachtungen zu Ver- und Entschwefelungsmechanismen an NOx-Speicherkatalysatoren (NSK). Paper presented at 9. Internationales Forum Abgas- und Partikel-Emissionen, Ludwigsburg, Germany.
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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 -