Operaciones unitarias II

Impacto Y Control de Emisiones de Purga del Filtro

Alumna: Alma Graciela Lujan Sanchez

18 de Octubre 2012

Impact and Control of Canister Bleed Emissions

2001-01-0733

Roger S. Williams and C. Reid ClontzWestvaco Corporation, Covington, VA

Copyright © 2001 Society of Automotive Engineers, Inc.

INDICE

• INTRODUCCION

• METODO EXPERIMENTAL

• RESULTADOS Y DISCUSIONES

• CONCLUSION

INTRODUCCION

• El carbón activado se utiliza para capturar los vapores de gasolina de combustión del vehículo.

• El carbón activado se encuentra en los filtros.• Los filtros se utilizan como parte de un

sistema para controlar las emisiones de evaporación.

INTRODUCCION

• La Junta de recursos del aire en California (CARB) y la Agencia de Protección Ambiental (EPA) han establecido pruebas, de 2 o 3 días de procedimientos.

• En 1995 (CARB) y 1996 (EPA), los vehículos tienen un estándar de 2,0 g / emisiones de prueba.

• Los procedimientos difieren ligeramente en el perfil de temperatura y la volatilidad del combustible de prueba.

INTRODUCCION

• CARB adoptó regulaciones LEV II que disminuirán el nivel de emisiones de evaporación para los automóviles hasta 0,5 g / prueba a partir del modelo 2004.

• El rigor de estas normas ha reducido en las emisiones de hidrocarburos por evaporación de filtros.

• Las emisiones por filtros de carbón puede ser tan alta como 0,1 a 0,3 g / prueba en cumplimiento.

INTRODUCCION

• Durante la carga diurna, una mezcla de vapor de aire y gasolina entra en el filtro a través de la conexión de tanque.

• Prácticamente todo el vapor de gasolina es adsorbido por el carbón dentro de una región específica como transferencia de masa o zona de adsorción.

• La zona de adsorción se moverá en la dirección del flujo de vapor con el tiempo.

INTRODUCCION

En este artículo, vamos a examinar los efectos de tiempo de reposo, volumen de purga, la geometría del filtro, y el tipo de carbono en las emisiones de purga.

METODO EXPERIMENTAL

EL VAPOR DE GASOLINA Y EL CICLO DEL BUTANO

• El ciclo del vapor de gasolina se realizó

mediante un equipo automático de prueba de ciclo que, controlaba con precisión y supervisaba todas las condiciones de prueba.

METODO EXPERIMENTAL

• La prueba BWC de purga consistía en medir las emisiones del puerto a la atmosfera al filtro usando el detector de ionización de flama mientas se carga el butano en el filtro.

• la prueba BWC fue para evaluar el rendimiento de purga de carbono bajo condiciones controladas.

METODO EXPERIMENTAL

Pruebas diurnas

• La primera prueba, fue desarrollado para la medición de las emisiones de purga del frasco durante un día usando el segmento de temperatura de 11-horas rampa del perfil de temperatura CARB.

• Un segundo procedimiento de prueba diurna en tiempo real, se sometió un depósito de combustible y el filtro al perfil de temperatura CARB de 2 ó 3 días enteros.

METODO EXPERIMENTAL

• Una bolsa de Tedlar fue conectada al puerto de la atmósfera del filtro como se muestra en la Figura 1 para recoger las emisiones de hidrocarburos.

• Durante la parte diurna cuando la temperatura disminuye, la bolsa Tedlar se eliminó con el fin de permitir que el sistema se purgue.

METODO EXPERIMENTAL

Figura 1. Temperatura del perfil CARB y la configuración de simulación de prueba diurna.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

• EFECTO DEL TIEMPO DE REMOJO

Figura 2. Efecto BWC prueba de purga del tiempo de remojo.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

• EFECTO DE PURGA

• el efecto de volumen en las emisiones de purga. Una filtro preacondicionado en uso de dos litros, simulada en 2-días diurnos. El volumen de purga final después de la carga de butano a la penetración se varió desde 200 hasta 1200 volúmenes de lecho con una velocidad constante de 15 It/ min.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

• EFECTO DE PURGA

Figura 3. Simulación en tiempo real diurna, efecto de purga volumen.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Figura 4. Simulación en tiempo real de la prueba diurna, efecto de la tasa de purga y el volumen.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

• EFECTO DE LA GEOMETRÍA DEL FILTRO

• La prueba diurna de compresión se utilizó para estudiar el efecto de la geometría del filtro en las emisiones de purga. Tres filtros de un litro con diferentes geometrías fueron utilizados (Figura 5).

RESULTADOS Y DISCUSIONES

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Figura 6. El Efecto Comprimido de prueba diurna de la geometría del filtro.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Figura 7. Efecto de prueba comprimido diurna de tipo carbono.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

• Las emisiones de purga y los hidrocarburos se determinaron para muestras de carbonos a base de madera con BWC. Los resultados se compararon después de 6 y 200 ciclos de envejecimiento de vapor de gasolina y se muestran en la Figura 8.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Figura 8. efecto del envejecimiento en la prueba diurna comprimida

RESULTADOS Y DISCUSIONES

• EFECTO DE LA CÁMARA AUXILIAR

La simulación de la prueba en tiempo real diurna se utilizó para estudiar el efecto de una cámara auxiliar adicional que contiene carbono activado en las emisiones de purga. Cincuenta cúbicos de cámaras auxiliares se adjuntaron a los filtros en uso como se muestra en la Figura 9.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Figura 9. Concepto de compuerta auxiliar

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Figura 10. Simulación diurna en tiempo real, efecto de cámara auxiliar.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Figura 11. Simulación en tiempo real de prueba diurna, efecto de la geometría de la cámara auxiliar.

CONCLUSIONES • Las regulaciones LEV II requieren reducciones significativas en las

emisiones de hidrocarburos procedentes las emisiones evaporativas del filtro. Las emisiones de purga se puede reducir:

* Aumentando el volumen de purga

* La optimización de la geometría del filtro

* El uso de carbonos a base de madera con alta capacidad y bajo tacón

* La utilización de una cámara auxiliar

* Optimización de la cámara auxiliar

GRACIAS POR SU ATENCION