Especies químicas activadas (O 3 , Radicales OH, etc.) se generan induciendo un plasma de desequilibrio a presión atmosférica. Estas especies promueven reacciones de desulfuración y desnitrificación con MnO 2 . En este papel, Evaluamos la influencia del ozono en el desempeño de desulfuración y desnitrificación de un MnO. 2 filtrar. Crédito:Universidad de Kanazawa
Los motores diesel son ampliamente utilizados en maquinaria agrícola, vehículos y barcos por su alta eficiencia térmica. El azufre contenido en el combustible diesel se oxida a dióxido de azufre por combustión. Este dióxido de azufre no solo daña la salud humana, sino que también provoca la desactivación de los catalizadores utilizados para tratar el NO. X en la corriente de escape.
Este problema puede superarse mediante el uso de combustibles sin azufre basados en tecnología de biomasa o carbón limpio, o instalando un filtro desulfurante para eliminar los óxidos de azufre aguas arriba del NO X Catalizador. Investigadores de la Universidad de Kanazawa han desarrollado un MnO asistido por plasma 2 filtro que produce escape libre de NO X y entonces X . Esta tecnología aumenta las propiedades de desulfuración del MnO. 2 con la actividad del ozono de un plasma de desequilibrio a presión atmosférica (Figura 1). Especies químicas activadas (O 3 , Radicales OH, etc.) presentes en el plasma promueven reacciones de desulfuración y desnitrificación.
MnO 2 reacciona con óxidos de azufre y nitrógeno para producir sulfatos y nitratos, respectivamente. La interacción entre SO 2 y no 2 degrada el rendimiento de MnO 2 catalizadores en la eliminación de ambas especies. El profesor Huang del Instituto de Conversión de Energía de Guangzhou analizó el material catalizador de MnO2 después de la exposición a un gas de escape simulado que contenía SO 2 y no 2 y descubrió que se producían tanto nitrato de manganeso como sulfato de manganeso.
El ozono generado en un plasma de desequilibrio a presión atmosférica pasó a través del MnO 2 filtrar junto con los gases de escape simulados. El gas de escape simulado constaba de 500 ppm de SO 2 , 500 ppm NO 2 , 10% en peso O 2 , 6% en peso CO 2 , Ana 2 base, y 50 ppm de O 3 (cuando se induce el plasma). El MnO 2 se apoyó en un filtro de panal de alúmina y las condiciones de flujo (velocidad espacial de 10 4 h ? 1 ) imitaba las corrientes de escape de los vehículos y las dimensiones de los filtros típicos. Crédito:Universidad de Kanazawa
Evaluamos el impacto del ozono en el desempeño del catalizador para SO 2 y no 2 extracción (Figura 2). Se generó un plasma de desequilibrio a presión atmosférica mediante el método de descarga de barrera dieléctrica. El desempeño del catalizador en la eliminación de SO 2 y no 2 se mejoró con la introducción de ozono a una baja concentración de aproximadamente 50 ppm. La mejora en NO 2 la eliminación fue particularmente notable. La introducción de ozono parece dar una reacción para reducir los óxidos de nitrógeno a nitrógeno. En la etapa inicial de la reacción, más del 99% de SO 2 y no 2 fueron retirados de la corriente de escape. Los investigadores de la Universidad de Kanazawa, dirigido por Yugo Osaka, demostró por primera vez que cero emisiones de NO X se puede lograr incluso en presencia de óxidos de azufre mediante el uso de un MnO asistido por plasma 2 filtrar. El filtro asistido por plasma parece aumentar la eliminación de SO 2 debido a SO 3 generación y también reducen los óxidos de nitrógeno a nitrógeno.
Se espera que estos hallazgos sean ampliamente aplicables en la purificación de gases de escape de motores diesel que utilizan combustibles que contienen azufre. Hemos aclarado el mecanismo por el cual la inducción del plasma en desequilibrio aumenta el rendimiento del MnO 2 filtrar. Esperamos impulsar un mayor desarrollo de MnO asistido por plasma 2 filtros y, por lo tanto, permiten utilizar una mayor diversidad de combustibles sin afectar negativamente a la calidad del aire.
Imágenes TEM (a, b) de HSSA MnO 2 (MnO 2 con una gran superficie específica de unos 300 m 2 / g) y fotografías (c, d) de la HSSA MnO 2 filtro apoyado en panal de alúmina utilizado en estos experimentos. MnO 2 se laminó sobre el sustrato de panal de alúmina mediante el método de revestimiento por inmersión. La densidad de empaque de MnO 2 fue de 50 g / L de filtro Crédito:Universidad de Kanazawa
