Optimización del diseño de un ASC para la eliminación de la emisión de amoniaco ante fallos del sistema de inyección de urea

Abstract

[ES] El presente trabajo tiene como objetivo principal realizar un estudio paramétrico de un catalizador de oxidación de amoniaco (Ammonia Slip Catalyst, ASC). La intención es la de obtener un diseño óptimo del catalizador que evite o reduzca la concentración de amoniaco en los gases de escape, y como ese cambio en el diseño repercute sobre sobre otros agentes contaminantes o parámetros físicos.

En primer lugar, se analiza el mecanismo de reacción del ASC. Continuando con lo anterior, se utiliza un modelo numérico implementado en Matlab, siendo capaz este de imprimir a software ofimático los resultados, el cual se calibra usando medidas experimentales de un ciclo de homologación de consumo y emisiones (ciclo WLTC). Partiendo de esto, se realiza un estudio paramétrico variando medidas como la longitud o el diámetro del ASC. Por último, se realiza un análisis crítico de los resultados obtenidos, discutiendo ventajas o inconvenientes de cada uno de los casos.

[EN] The main objective of this project is to carry out a parametric study of an ammonia oxidation catalyst (Ammonia Slip Catalyst, ASC). The intention is to obtain an optimal design of the catalyst that avoids or reduces the concentration of ammonia in the exhaust gases, and how this change in the design affects the rest of the polluting agents.

First, the reaction mechanism of ASC is analyzed. Continuing with the above, a numerical model implemented in Matlab is used, being able to print the results to office software, which is calibrated using experimental measurements of a cycle of homologation of consumption and emissions (WLTC cycle). Starting from this, a parametric study is carried out by varying measurements such as the length or diameter of the ASC. Finally, a critical analysis of the results obtained is carried out, discussing advantages or disadvantages of each of the cases.