Desarrollo de un modelo para catalizadores de oxidación con estructura bicapa

Abstract

[ES] En los últimos años el control de la emisión de gases y partículas contaminantes se ha convertido en uno de los problemas principales retos que afrontan los motores diésel. Es por ello que los turismos se han visto afectados por normativas cada vez más exigente sobre el nivel emisiones. Para el cumplimiento de esta normativa los fabricantes se han visto obligados a buscar soluciones tecnológicas que permitan la reducción de las emisiones contaminantes, ya sea impidiendo su generación o eliminándolas antes de su liberación a la atmosfera. Los sistemas de post-tratamiento de gases de escape forman parte de este último tipo de solución, permitiendo la transformación de las especies contaminantes en especies inocuas. Entre estos sistemas de post-tratamiento se encuentra el catalizador de oxidación diésel o DOC (Diesel Oxidation Catalyst), cuya función principal es reducir la concentración de hidrocarburos y monóxido de carbono de los gases de escape de vehículos diésel. Ante una normativa progresivamente más restrictiva, para que estos sistemas de post-tratamiento alcancen el rendimiento deseado es necesario implementar micro-estructuras de mayor complejidad. En este contexto se enmarca el presente trabajo, en el que se plantea la implementación del mecanismo de reacción propio de los catalizadores de oxidación en un modelo de reactividad química para catalizadores multicapa. De esta forma, durante la realización del trabajo se ha desarrollado el modelo de transporte difusivo-reactivo a través del medio poroso y se ha particularizado a las reacciones propias del DOC. Una vez implementado en Matlab, el modelo resultante ha sido calibrado y validado empleando resultados experimentales correspondientes a ciclos de homologación WLTC.

[EN] The present work is framed in this context, in which the application of the reaction mechanism of oxidation catalysts in a model of chemical reactivity for catalysts is considered. In this way, during the performance of the work, the diffusive-reactive transport model through the porous medium has been developed and it has been particularized to the DOC reactions. Once implemented in Matlab, the model has been calibrated and validated using experimental results corresponding to WLTC homologation cycles.