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Eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos y líquidos
 
 
 
Diseño de catalizadores para la eliminación de material particulado en emisiones de motores diesel
Responsable: Dra. Esther N. Ponzi

Diseño de catalizadores para la eliminación de material particulado en emisiones de motores diesel

Responsable: Dra. Esther N. Ponzi.

 

Personal

Dra. Ileana D. Lick,

Lic. Norberto H. Firpo

María Silvia Leguizamón Aparicio

Gustavo Marcelo Farías

 

Personal De Facultad de Ingenieria de Villa Mercedes San Luis

Marta I. Ponzi. Investigador CONICET

Alfredo L. Carrascull Docente de la Univ. Nac. De San Luis

Lucía Ruiz Becaria CONICET

Claudia Grzona Docente de la Univ. Nac. De San Luis

Sandra Moscón Becaria ANPCYT Personal de Apoyo CONICET

 

Con los catalizadores preparados con nitratos de metales alcalinos  y/o óxidos de cobalto y de cobre hemos logrado iniciar la combustión de las partículas de carbón a temperaturas del orden de 250ºC, con una T max de aproximadamente 350ºC mientras que en el sistema sin catalizar esta Tmax es de 600ºC.

Si los catalizadores solo contienen nitratos de metales alcalinos, la combustión de las partículas de carbón es incompleta y se observa la presencia de CO, mientras que si los catalizadores son promovidos con óxidos de metales de transición  se observa una combustión completa, generando totalmente CO2. En este tipo de catalizadores hemos propuesto un mecanismo de reacción con la participación del par redox NO3- / NO2-

C + NO3- à CO +NO2-   y  C+ 2NO3- à CO2 + 2NO2-

Cuando estos catalizadores se someten a corrientes que contienen SO2 (ex situ), se observa la formación de especies sulfato y la desaparición de especies nitrato sobre la superficie y con ellas la perdida de actividad, lo que los inhabilita para ser utilizados industrialmente, pero la presencia de SO2 aumenta la actividad de los catalizadores formulados con  platino, siempre y cuando la alimentación contenga simultáneamente  NOx y vapor de agua.

En las formulaciones de los catalizadores se sigue usando los nitratos de los metales alcalinos ya que se requiere lograr un muy buen contacto entre ambos sólidos reactivo y catalizador.

Las medidas de actividad catalitica se realizan en un reactor de flujo de lecho fijo o se realizaron en un equipo de termogravimetría donde se mide la perdida de peso de carbón durante la combustión. También se realizaron medidas de combustión en un reactor de lecho fijo con lo que se mide la generación de CO y CO2.

Se estudió el envenenamiento de catalizadores de Cu/Al2O3, KNO3/Al2O3 y Cu/KNO3/Al2O3. Se prepararon los catalizadores se realizaron las experiencias de envenenamiento utilizando 1000 ppm de SO2, durante un periodo de dos horas a 600ºC y se realizaron las medidas de actividad catalítica de los catalizadores frescos y envenenados. Para determinar los cambios en los catalizadores frescos y envenenados se realizan experiencias de: SEM (Morfología con Microscopia de barrido Electrónico), TPR (Reducción a temperatura Programada), DSC (Differential Scanning Calorimetry), FTIR (Infra-rojo con Transformada de Fourier).

También se estudiaron los sistema de cobre y/o nitrato de potasio soportados sobre óxidos (ZrO2 y ZrO2-CeO2). Los catalizadores una vez preparados fueron caracterizados mediante difracción de RX, análisis espectroscópico (FTIR y Uv-vis) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Los resultados obtenidos de actividad catalítica muestran que los catalizadores que contienen KNO3 presentan muy buena actividad, logrando el quemado a baja temperatura. Los catalizadores mas activos resultaron ser los soportados sobre ZrO2 y el agregado de un  10% de CeO2 en el soporte no genera aumento de actividad.

Se ha estudiado el sistema Au y/o Cs /ZrO2, Au y/o Cs /Zr(OH)4 y Au y/o Cs/ SiO2. Los catalizadores se prepararon por impregnación seguida de secado y reimpregnacion con el cation correspondiente. La adición  de Au incrementa notablemente la velocidad de combustión del material particulado.

Se estudio la factibilidad  termodinámica de las reacciones de Carbo-reducción que se pueden llevar a cabo en los catalizadores de Co y nitrato de potasio soportados sobre alumina. Estos catalizadores fueron estudiados frescos y envejecidos y se encontró que el envejecimiento de estos catalizadores que contienen cobalto se produce un notable cambio en  las especies reducibles  del catalizador, si bien se produce perdida de las propiedades

 

 
 
 
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