Post on 18-Aug-2020
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Sistemas de control de emisiones de motores Euro V y Euro VI,
insumos, previsiones y recomendaciones de mantenimiento
para el buen funcionamiento.
Stephan Blumrich (AFEEVAS)
Seminario-Taller: Emisiones Contaminantes y Eficiencia Energética del Transporte Pesado
29 y 30 de noviembre y 1 de diciembre de 2017, Buenos Aires, Argentina
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Agenda • Introducción
• Sistemas de Control de las Emisiones
• ARLA 32
• Problemas de calidad con ARLA 32
• Recomendaciones
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Contaminación atmosférica en grandes ciudades
En los grandes centros, el 95% de la contaminación proviene de los coches, motos, camiones y buses
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Contaminantes Principales Efectos Después de la catálisis
HC Hidrocarburos
Problemas respiratorios y cáncer
pulmonar
Vapor de agua (H2O) y
Gas carbónico (CO2)
CO Monóxido de Carbono Asfixia y daños cerebrales Gas carbónico (CO2)
NOx Óxidos Nitrógenos
Irritación en los ojos y garganta. Infecciones generalizadas. Gas nitrógeno (N2)
Material particulado MP
Problemas del corazón como ataques al corazón y arritmia
cardiaca, desarrollo de asma en niños, irritación de las vías aéreas, tos y dificultad para
respirar.
Vapor de agua (H2O) y
Gas carbónico (CO2)
Motor: Los resultados de la combustión incompleta
Ozono
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EURO V EURO III EURO VI EURO IV
DOC
DOC DPF
Sin SCE + Conversión PM / NOx
Aumento de la complejidad
Sólo SCR SCR + ASC
SCR Bajo Volumen
+ Conversión NOx + Conversión PN/NOx
DOC cDPF SCR + ASC
Sistemas de Control de las Emisiones (SCE) - camiones y buses Evolución
DOC cDPF
DOC SCR
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DOC – Diesel Oxidation Catalyst Catalizador de oxidación
DOC
Flujo del Gas
4HC + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
2CO + O2 → 2CO2
2NO + O2 → 2NO2
Catalizador - DOC
Reducción del peso de la partícula
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CDPF – Coated Diesel Particulate Filter Filtro del partículas con camada activa
cDPF
Cpart + NO2 → CO + NO (250 ºC - 450 °C)
Cpart + O2 → 2CO (> 500 °C)
Oxidación CO & HC → CO2 + H2O
Re-oxidación NO para NO2
Flujo del Gas
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SCR – Selective Catalyst Reduction Reducción selectiva con catalizador
ARLA 32
Gas nitrógeno (N2) + agua Amoníaco + Óxidos Nitrógenos
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Proporcionar NO2 para el SCR
SCR ASC
ARLA 32
“NH3”
Combustible
“HC”
DOC
CDPF
Minimizar NH3
Relación NO2 / NOx
Sistemas de Control de las Emisiones – Euro VI
ASC = Catalizador de oxidación de amoníaco
4HC + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
2CO + O2 → 2CO2
2NO + O2 → 2NO2
Cpart + NO2 → CO + NO (250 ºC - 450 °C)
Cpart + O2 → 2CO (> 500 °C)
Oxidación CO & HC → CO2 + H2O
Re-oxidación NO para NO2
NH3 + NOx → N2 + H2O NH3 + O2 → NO + H2O
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Los sistemas pasivos y activos se pueden utilizar para el Euro VI
Proporcionar NO2 para el SCR
SCR ASC
ARLA 32
“NH3”
Combustible
“HC”
DOC
CDPF
Minimizar NH3
Relación NO2 / NOx
Sistemas de Control de las Emisiones – Euro VI
menos Tasa EGR mayor
menos Consume de Combustible mayor
mayor Consume de Urea menos
9g/kW.h Emisiones de NOx 3g/kW.h
100% Pasivo Estrategia de Regenerasión del DPF 100% Activo
Cal
ibra
ción
del
Mot
or
Tecn
olog
ía S
CR
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Responsabilidad del usuario
Responsabilidad de la automotriz
Proporcionar NO2 para el SCR
SCR ASC
ARLA 32
“NH3”
Combustible
“HC”
DOC
CDPF
Minimizar NH3
Relación NO2 / NOx
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• ARLA 32 es el nombre de producto registrado en Brasil • Solución de urea de alta pureza con agua desmineralizada
• Concentración: 32,5% de urea
• Baja concentración de otros componentes (metales, calcio)
• Clasificado como no peligroso, no inflamable y no explosivo
(Transporte, Almacenamiento, Manejo)
• La calidad del producto cumple con ISO 22241-1
• Temperatura de cristalización: - 11.5 °C
• No toda la urea comercial sólida se puede utilizar para producir ARLA 32, pero sólo con ciertas especificaciones técnicas
¿O que es el ARLA 32?
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Su especificación
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¿ Qué sucede cuando se usa una calidad inferior “ARLA 32“?
Partículas: • Obstrucción de filtros y boquillas • Mayor desgaste del componente • Dosificación de reactivo errónea
Obstrucción y / o desactivación del catalizador (envenenamiento)
Illustrasjon Robert Bosch
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La desactivación del catalizador SCR
Envenenamiento: agua equivocada mostrará niveles elevados de sodio, calcio, fosfato y otros iones. La mala calidad de la urea se mostrará como biuret y aldehídos, tal vez algunos otros artículos. Todos estos posibles conducirán a la intoxicación del catalizador.
Taponamiento Enmascaramiento Envenenamiento:
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Los contaminantes más importantes para los catalizadores SCR
• Calcio (Ca) y Magnesio (Mg) (Taponamiento o
enmascaramiento como sulfato y compuestos de
sulfato de amonio)
• Azufre combinado con una temperatura de
operación demasiado baja (formación de sulfato
de amonio)
• Potasio (K) (enlace químico a sitios activos)
• Sodio (Na) (enlace químico a sitios activos)
• Arsénico (As) (enlace químico a sitios activos)
• Fósforo (obstrucción o enmascaramiento como
fosfatos y enlaces químicos)
Los sulfatos no son problema donde un combustible de bajo azufre es usado (< 10 ppm)
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¿Otros posibles contaminantes?
Formaldehído. Ya presente en el escape de diesel. • El límite de formaldehído se incluye en la especificación de ARLA32 para
garantizar que no se utilice urea de grado fertilizante. • Pequeñas concentraciones de formaldehído en sí no dañan el catalizador,
pero la presencia de cantidades significativas de formaldehído indica un grado de fertilizante que puede contener una cantidad de componentes y partículas desconocidas y dañinas.
Biuret (se descompone a 193 ºC, solubilidad 20000 mg / l) • Pequeñas cantidades de biuret no son críticas para el rendimiento SCR,
pero una mayor concentración de biuret indica urea de mala calidad o urea de origen incierto, almacenada durante un largo período de tiempo, siendo transformado una cantidad desconocida de veces.
• Tal producto puede contener impurezas desconocidas y partículas que podrían dañar el sistema.
afeevas Urea fertilizante con agua natural Prueba con ARLA 32 contaminado
Los males que se pueden ocurrir con su adulteración
afeevas Urea fertilizante con agua natural Prueba con ARLA 32 contaminado
Los males que se pueden ocurrir con su adulteración
afeevas Urea industrial con agua desmineralizada Prueba con ARLA 32 contaminado
Los males que se pueden ocurrir con su adulteración
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Células bloqueadas: depósitos
Prueba con alta inyección de ARLA
Los males que se pueden ocurrir con alta inyección
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Cristalización y depósitos de Urea
Los males que se pueden ocurrir con alta inyección
Prueba con alta inyección de ARLA
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• Seguir el manual de mantenimiento del vehículo
• No utilizar combustibles con concentración de azufre >10ppm
• No usar combustibles adulterados
• No utilizar ARLA 32 de origen dudoso
• No utilizar lubricante de origen dudoso
• Evitar choques mecánicos y golpes
• Desgaste en demasía de los componentes internos del motor.
• Adulteración del sistema de escape original.
Cuidados que debemos tener con los Catalizadores para se evitar problemas
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Muchas Gracias por la atención