EP3503993A1 - Installation pour la depollution des gaz d'echappement, notamment de moteur a combustion interne, et procede pour l'utilisation d'une telle installation - Google Patents

Installation pour la depollution des gaz d'echappement, notamment de moteur a combustion interne, et procede pour l'utilisation d'une telle installation

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EP3503993A1
EP3503993A1 EP17737581.3A EP17737581A EP3503993A1 EP 3503993 A1 EP3503993 A1 EP 3503993A1 EP 17737581 A EP17737581 A EP 17737581A EP 3503993 A1 EP3503993 A1 EP 3503993A1
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EP
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additive
reducing agent
installation
exhaust gas
pollution control
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Withdrawn
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EP17737581.3A
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Stéphane ZINOLA
Matthieu LECOMPTE
Stéphane RAUX
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an installation for the decontamination of exhaust gases, in particular of combustion engines, for exhaust gas depollution, in particular of an internal combustion engine, and to a method for using such an installation.
  • internal in particular for a motor vehicle and a method for using this installation.
  • a diesel-type internal combustion engine especially for a motor vehicle, but in no way rules out such a process for spark ignition engines, such as those operating with a gaseous fuel or with gasoline, and in particular with a lean mixture.
  • spark ignition engines such as those operating with a gaseous fuel or with gasoline, and in particular with a lean mixture.
  • the exhaust gases of these engines contain many pollutants, such as unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide, nitrogen oxides (NO and NO 2 ), more commonly known as NOx, and in addition to the particles. It is commonly accepted that NOx is a product of combustion that takes place at high temperatures and in the presence of oxygen.
  • NOx has a major disadvantage because it has a direct negative impact on the health of humans, particularly NO 2 , and indirectly by the secondary formation of tropospheric ozone.
  • catalyst means such as an oxidation catalyst
  • a particulate filter is advantageously placed on this line so as to capture and then eliminate the particles present in the exhaust gases and thus prevent them are released into the atmosphere.
  • This filter must be regenerated periodically to prevent clogging by burning the particles retained in this filter.
  • These regeneration operations consist mainly of an increase in the temperature of the filter, which can either occur spontaneously during use of the high-load engine, or be generated by means of exothermic oxidation on a catalyst placed upstream of the filter. reducing chemical species resulting from combustion or an injection directly to the exhaust triggered by the engine control.
  • a regeneration additive can be used to facilitate the regeneration phase.
  • FAP particulate filter
  • any additive allowing either to promote the phenomenon of continuous regeneration of the particulate filter and to thus space the active regeneration periods of the FAP, or to accelerate the combustion of soot during the active regeneration phases of the FAP, to limit the fuel consumption relative to this phase and / or maximize the chances of burning a large soot mass when the temperature and gas composition conditions at the exhaust are favorable for this active regeneration, a combination of these two advantages.
  • the exhaust gases also pass through other means of catalysis, in particular catalytic catalysts of the SCR type (for Selective Catalytic Reduction).
  • This SCR catalyst selectively reduces NOx to nitrogen by the action of a reducing agent.
  • This reducing agent which is generally injected upstream of the SCR catalyst, can be ammonia or a decomposition-generating ammonia generating compound, such as urea, or an oxygenated or non-oxygenated hydrocarbon, such as ethanol.
  • ammonia is obtained indirectly by decomposition of a precursor injected in liquid form, generally urea in 32.5% aqueous solution m / m better known in Europe under the trade name called "AdBlue”.
  • the urea solution is injected into the exhaust line upstream of the SCR catalyst.
  • the water contained in this solution is quickly vaporized under the effect of the temperature of the exhaust gas, then each molecule of urea decomposes in two steps into two molecules of ammonia.
  • the system for decontaminating exhaust gas comprises an exhaust line comprising a pollution control means combining a particulate filter and a catalyst with selective catalytic reduction (SCR), optionally grouped in a single element called catalyzed filter RCS or FRCS filter, a single tank containing a mixture of an additive for the regeneration of the particulate filter and a reducing agent for the removal of NOx present in this means of depollution and an injector to introduce this mixture upstream of the SCR catalyst or the FRCS filter.
  • SCR selective catalytic reduction
  • the present invention proposes to overcome the disadvantages mentioned above by means of a method which make it possible to introduce an additive to the reducing agent no longer outside the vehicle but directly onboard the vehicle.
  • the present invention relates to an installation for the depollution of the exhaust gases flowing in an exhaust line, in particular an internal combustion engine, comprising at least one catalytic reduction means with selective catalytic reduction of the oxides of nitrogen, at least one means for removing particles, a main reservoir comprising at least one reducing agent, and one or more means for introducing the reducing agent into the exhaust line, characterized in that the installation comprises additivation means of the reducing agent.
  • the additive means may comprise an additivation circuit.
  • the additive circuit may comprise at least one additive tank connected to the main tank.
  • the additive tank may contain at least one additive.
  • the additive circuit may comprise at least one pumping and additive dosing means.
  • the additive may be a product which facilitates the regeneration phase of the particulate removal means, or a product for improving the spraying of the reducing agent, or a product for limiting or a product for lowering the point of gel of the reducing agent, or a product intended to mask the odor of the reducing agent, or a combination of at least two of these products.
  • the reducing agent may be a reducing agent containing ammonia or an ammonia precursor compound.
  • the reducing agent may be an oxygenated hydrocarbon or not.
  • the invention also relates to a method for using the abovementioned abatement depollution facility, characterized in that:
  • the reducing agent contained in the main reservoir is added.
  • the reducing agent can be added with at least one additive contained in at least one additive tank.
  • the reducing agent can be added with at least one additive in solid form introduced directly into the main reservoir.
  • the reducing agent can be added with at least one additive in liquid form introduced directly into the main reservoir, more particularly through the neck of this reservoir.
  • the reducing agent may be added with at least one additive contained in a capsule to be perforated prior to its introduction into the reservoir.
  • internal combustion engine it is understood a diesel engine, but this does not exclude in any way all other internal combustion engines, such as engines running on gasoline, with a gas or with any other fuel.
  • the exhaust line 10 comprises, in the direction of flow of the exhaust gas from the motor 12 to the outlet 14 in the open air of this line, at least one means of capture and for removing the particles present in the exhaust gas and at least one NOx reduction means also contained in these gases.
  • this FRCS filter is placed downstream of an oxidation catalyst 18 whose function is to treat unburned hydrocarbons and carbon monoxide contained in the exhaust gases before they pass through the catalyzed filter.
  • the latter also has the role of adjusting the ratio between the nitric oxide and the nitrogen dioxide contained in the exhaust gas in order to maximize the conversion efficiency of the SCR catalysis.
  • the exhaust line comprises a means for introducing a mixture of a reducing agent for the removal of NOx and an additive for the regeneration of the particles.
  • This introduction means may for example be in the form of an injector 20 which is placed upstream of the FRCS filter.
  • a homogenizing device 21 of the reducing agent with the exhaust gas is positioned between the injector and the FRCS filter.
  • the exhaust line also includes a differential pressure determining means 22 between the inlet of the FRCS filter and its outlet.
  • the exhaust line carries a temperature sensor (not shown) placed on the exhaust line, and more particularly at the inlet of the catalyzed filter, to know at any time the temperature of the exhaust gases. exhaust that flow in this line.
  • This line may also carry a NOx sensor (not shown) placed at the outlet of the catalyzed filter to know at any time the amount of NOx coming out of this filter.
  • a NOx sensor not shown
  • This line may also carry a NOx sensor (not shown) placed at the inlet of the catalyzed filter to know at any time the amount of NOx entering this filter.
  • a NOx sensor not shown
  • the mixture introduced into the exhaust line by the injector 20 is fed through a conduit 24 connecting this injector to a main tank 26 containing this mixture.
  • This mixture is circulated between the main tank and the injector under the effect of a pumping means, such as a pump 28.
  • This main reservoir initially contains a reducing agent, which is ammonia or a compound generating ammonia by decomposition, such as urea.
  • this ammonia is obtained indirectly by decomposition of a precursor injected in liquid form into the exhaust line, generally urea in aqueous solution at 32.5% w / w, better known in Europe. under the trade name "AdBlue”.
  • a precursor injected in liquid form into the exhaust line generally urea in aqueous solution at 32.5% w / w, better known in Europe. under the trade name "AdBlue”.
  • AdBlue a precursor injected in liquid form into the exhaust line
  • This main reservoir is supplemented, after each filling of reducing agent, by additivation means of the reducing agent.
  • This additive can be a product which facilitates the regeneration of the particulate filter, a product intended to improve the spraying of the reducing agent, a product intended to lower the gel point of the reducing agent, a product intended to mask the odor of the reducing agent or a combination of at least two of these products.
  • the additive is comprised of a product that facilitates the regeneration of the particulate filter.
  • the additive may be a metal oxide.
  • the additive may be a combination of a product which facilitates the regeneration of the particulate filter with at least one additive chosen from:
  • the additivation means and / or the reservoir 26 may comprise a product making it possible to limit or eliminate the formation of deposits derived from decomposition by-products of the reducing agent.
  • This type of product can be an organic product.
  • the reservoir 26 is connected to additive means comprising an additive circuit 30.
  • This circuit comprises at least one additive tank 32 which is connected to the main tank by an additive duct 34.
  • a pumping and additive dosing means 36 such as a dosing pump, is placed on this duct to bring the additive of this additive tank to the reservoir.
  • the additive circuit may comprise an additive tank with one or more additives listed above or several additive tanks each containing a different additive.
  • reservoir covers any container of a fluid, such as rigid containers or flexible bags, in particular materials incorporating synthetic or natural polymers.
  • the additive dosing pump 36 is actuated to introduce, via the additive duct 34, the desired quantity of additive (s) into the main tank by producing thus the mixture that will be introduced into the exhaust line by the injector.
  • the quantity of additive (s) to be added to the main tank is determined by the concentration of the target additive (s) which makes it possible to obtain the desired effect by minimizing the quantity of additive (s) introduced, for reasons that are only to limit the possible fouling or poisoning of the pollution control system.
  • this reservoir requires a much less frequent filling.
  • this solution has the advantage of having a much more reliable installation since the additivation is done almost automatically without the intervention of an operator.
  • the additive means comprise one or more additives in liquid or solid form directly introduced into the main tank, more particularly through the neck of this tank.
  • the additivation will be perforation of a capsule containing one or more additives (solid or liquid) so as to pour this additive or additives into the main reservoir containing the reducing agent and more especially through the neck of this tank.
  • the present invention is not limited to the example described above but encompasses all other embodiments of particulate capture and removal means and NOx reduction means.
  • the FRCS filter of the single figure which is in a single element, can be replaced by at least two exhaust gas treatment means with a SCR catalyst followed by a particulate filter.
  • the injector 20 is placed upstream of the SCR catalyst.
  • one of the means may be a particulate filter which is followed by a catalyst with the placement of the injector upstream of the particulate filter.

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Abstract

La présente invention concerne une installation pour la dépollution des gaz d'échappement circulant dans une ligne d'échappement (10), notamment d'un moteur à combustion interne, comprenant au moins un moyen de catalyse à réduction catalytique sélective des oxydes d'azote (NOx), au moins un moyen d'élimination de particules, un réservoir principal (26) comprenant au moins un agent réducteur des particules, et des moyens d'introduction (20) de l'agent réducteur dans la ligne d'échappement. Selon l'invention, l'installation comprend des moyens d'additivation (30) de l'agent réducteur.

Description

Installation pour la dépollution des gaz d'échappement, notamment de moteur à combustion interne, et procédé pour l'utilisation d'une telle installation La présente invention se rapporte à une installation pour la dépollution des gaz d'échappement, notamment de moteur à combustion interne, en particulier pour véhicule automobile et à un procédé pour utiliser cette installation.
Elle vise plus particulièrement un procédé pour traiter les polluants contenus dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de type Diesel, notamment pour véhicule automobile, mais n'écarte en aucune manière un tel procédé pour les moteurs à allumage commandé, tels que ceux fonctionnant avec un carburant gazeux ou avec de l'essence, et en particulier en mélange pauvre. Comme cela est connu, les gaz d'échappement de ces moteurs contiennent de nombreux polluants, tels que des hydrocarbures imbrûlés (HC), du monoxyde de carbone, des oxydes d'azote (NO et NO2) plus communément baptisés sous le terme de NOx, et en sus des particules. II est communément admis que les NOx sont un produit issu de la combustion qui se déroule à des températures élevées et en présence d'oxygène.
Ces conditions sont généralement rencontrées lors de tous types de combustions, quel que soit le carburant utilisé.
Plus particulièrement, les moteurs à combustion interne fonctionnant avec un mélange pauvre produisent des NOx qui sont difficiles à traiter du fait de la présence d'oxygène dans la composition des gaz d'échappement.
Or, les NOx présentent un inconvénient majeur car ils ont un impact néfaste directement sur la santé de l'être humain, particulièrement le NO2, et indirectement par la formation secondaire d'ozone troposphérique.
Afin de respecter les normes d'émissions de polluants et de préserver l'environnement et la santé humaine, il est devenu nécessaire de traiter ces polluants avant de rejeter les gaz d'échappement dans l'atmosphère. Comme cela est généralement connu, ceci est réalisé grâce à un traitement en dépollution des gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement du moteur.
Ainsi, pour traiter les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone pour des moteurs fonctionnant en mélange pauvre, des moyens de catalyse, tels qu'un catalyseur d'oxydation, sont placés sur la ligne d'échappement. En ce qui concerne les gaz d'échappement, en particulier d'un moteur Diesel, un filtre à particules est avantageusement placé sur cette ligne de manière à capter puis à éliminer les particules présentes dans les gaz d'échappement et éviter ainsi qu'elles soient rejetées dans l'atmosphère.
Ce filtre doit être régénéré périodiquement afin d'éviter son colmatage en réalisant une combustion des particules retenues dans ce filtre. Ces opérations de régénération consistent principalement en une augmentation de la température du filtre, qui peuvent soit se produire spontanément lors d'une utilisation du moteur à forte charge, soit être générées au moyen d'une oxydation exothermique sur un catalyseur placé en amont du filtre d'espèces chimiques réductrices issues de la combustion ou d'une injection directement à l'échappement déclenchées par le contrôle moteur.
Un additif de régénération peut être utilisé pour faciliter la phase de régénération. Par additif pour la régénération du filtre à particules (FAP), il est entendu tout additif permettant soit de favoriser le phénomène de régénération en continue du filtre à particules et d'espacer ainsi les périodes de régénération actives du FAP, soit d'accélérer la combustion de la suie lors des phases de régénération actives du FAP, permettant de limiter la consommation de carburant relative à cette phase et/ou de maximiser les chances de brûler une masse de suie importante lorsque les conditions de températures et de composition gazeuse à l'échappement sont favorables à cette régénération active, soit une combinaison de ces deux avantages.
Pour des raisons de simplifications, nous parlerons ensuite simplement de facilitation de la phase de régénération sans que cela ne limite la portée de l'invention. En ce qui concerne les NOx, les gaz d'échappement traversent également d'autres moyens de catalyse, notamment des catalyseurs du type catalyseur RCS (pour Réduction Çatalytique Sélective). Ce catalyseur RCS permet de réduire sélectivement les NOx en azote grâce à l'action d'un agent réducteur.
Cet agent réducteur, qui est généralement injecté en amont du catalyseur RCS, peut être de l'ammoniac ou un composé générant de l'ammoniac par décomposition, comme de l'urée, ou être un hydrocarbure oxygéné ou non, tel que de l'éthanol.
Actuellement, une des techniques les plus répandues pour la dépollution des NOx est la catalyse RCS par l'ammoniac.
Cet ammoniac est obtenu indirectement par décomposition d'un précurseur injecté sous forme liquide, généralement de l'urée en solution aqueuse à 32,5 % m/m plus connu en Europe sous la dénomination commerciale nommée "AdBlue".
Ainsi, la solution d'urée est injectée dans la ligne d'échappement en amont du catalyseur RCS. L'eau contenue dans cette solution est rapidement vaporisée sous l'effet de la température des gaz d'échappement, puis chaque molécule d'urée se décompose suivant deux étapes en deux molécules d'ammoniac.
Comme cela est mieux décrit dans le document FR 3 029 800, le système pour dépolluer des gaz d'échappement comprend une ligne d'échappement comportant un moyen de dépollution associant un filtre à particules et un catalyseur avec réduction çatalytique sélective (RCS), éventuellement regroupés dans un élément unique dénommé filtre catalysé RCS ou filtre FRCS, un réservoir unique contenant un mélange d'un additif pour la régénération du filtre à particules et d'un réducteur pour l'élimination des NOx présents dans ce moyen de dépollution et un injecteur pour introduire ce mélange en amont du catalyseur RCS ou du filtre FRCS.
Ce système bien que donnant satisfaction présente néanmoins des inconvénients non négligeables. En effet, le système décrit dans le document précité se limite à utiliser un réservoir unique contenant un mélange d'un additif pour la régénération du filtre à particules et d'un réducteur pour l'élimination des NOx, mélange qui est réalisé en dehors du véhicule pour être ensuite introduit dans le réservoir.
De ce fait, l'utilisateur du véhicule ou la personne en charge de son entretien doit remplir ou re-remplir ce réservoir avec un fluide contenant à la fois le réducteur pour l'élimination des NOx et l'additif pour la régénération du filtre à particules, ou bien réaliser lui-même le mélange dans les bonnes proportions entre ces deux produits. Ce mélange combinant les deux fonctions, ainsi que l'additif pour la régénération du filtre à particules soluble en milieu aqueux, sont des produits dont la disponibilité sur le marché peut être limitée du fait de la faiblesse actuelle du réseau de distribution.
Au contraire, le réseau de distribution de réducteur pour catalyse RCS, notamment l'Adblue, est d'ores et déjà développé et il est prévu que celui-ci se renforce encore significativement au cours des cinq prochaines années.
La présente invention se propose de remédier aux inconvénients ci-dessus mentionnés grâce à un procédé qui permettent d'introduire un additif à l'agent réducteur non plus à l'extérieur du véhicule mais directement à bord de ce véhicule.
Ceci a pour avantage de permettre le remplissage initial du réservoir avec un agent réducteur pour l'élimination des NOx qui est largement distribué, en évitant ainsi de recourir à un réseau de distribution parallèle difficile à mettre en place. A cet effet, la présente invention concerne une installation pour la dépollution des gaz d'échappement circulant dans une ligne d'échappement, notamment d'un moteur à combustion interne, comprenant au moins un moyen de catalyse à réduction catalytique sélective des oxydes d'azote, au moins un moyen d'élimination des particules, un réservoir principal comprenant au moins un agent réducteur, et un ou plusieurs moyens d'introduction de l'agent réducteur dans la ligne d'échappement, caractérisée en ce que l'installation comprend des moyens d'additivation de l'agent réducteur.
Les moyens d'additivation peuvent comprendre un circuit d'additivation. Le circuit d'additivation peut comprendre au moins un réservoir d'additivation raccordé au réservoir principal. Le réservoir d'additivation peut contenir au moins un additif.
Le circuit d'additivation peut comprendre au moins un moyen de pompage et de dosage d'additif.
L'additif peut être un produit qui facilite la phase de régénération du moyen d'élimination de particules, ou un produit destiné à améliorer la pulvérisation de l'agent réducteur, ou un produit permettant de limiter ou un produit destiné à abaisser le point de gel de l'agent réducteur, ou un produit destiné à masquer l'odeur de l'agent réducteur, ou une combinaison d'au moins deux de ces produits.
L'agent réducteur peut être un agent réducteur contenant de l'ammoniac ou un composé précurseur d'ammoniac.
L'agent réducteur peut être un hydrocarbure oxygéné ou non.
L'invention concerne également un procédé pour utiliser l'installation pour la dépollution des gaz d'échappent ci-dessus, caractérisé en ce que :
- on remplit le réservoir principal avec l'agent réducteur puis
- on additive l'agent réducteur contenu dans le réservoir principal.
On peut additiver l'agent réducteur avec au moins un additif contenu dans au moins un réservoir d'additivation.
On peut additiver l'agent réducteur avec au moins un additif sous forme solide introduit directement dans le réservoir principal.
On peut additiver l'agent réducteur avec au moins un additif sous forme liquide introduit directement dans le réservoir principal, plus particulièrement au travers du goulot de ce réservoir. On peut additiver l'agent réducteur avec au moins un additif contenu dans une capsule à perforer au préalable de son introduction dans le réservoir. Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître maintenant à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et à laquelle est annexée la figure unique qui montre une installation utilisant le procédé selon l'invention. Cette installation de traitement en dépollution des gaz d'échappement comprend une ligne d'échappement 10 véhiculant les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne 12, par exemple pour véhicule automobile.
Par moteur à combustion interne, il est entendu un moteur Diesel, mais cela n'écarte en aucune manière tous les autres moteurs à combustion interne, comme les moteurs fonctionnant à l'essence, avec un gaz ou avec tout autre carburant.
Comme mieux visible sur la figure unique, la ligne d'échappement 10 comprend, dans le sens de circulation des gaz d'échappement allant du moteur 12 vers la sortie 14 à l'air libre de cette ligne, au moins un moyen de captation et d'élimination des particules présentes dans les gaz d'échappement ainsi qu'au moins un moyen de réduction des NOx contenus également dans ces gaz.
Avantageusement mais non obligatoirement et uniquement à titre d'exemple comme illustré sur la figure, ces moyens sont combinés en un seul élément qui est plus connu sous le terme de filtre catalysé RCS ou filtre FRCS 1 6.
De manière préférentielle, ce filtre FRCS est placé en aval d'un catalyseur d'oxydation 18 qui a pour fonction de traiter les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone contenus dans les gaz d'échappement avant que ces derniers ne traversent le filtre catalysé.
Ce dernier a également pour rôle d'ajuster le rapport entre le monoxyde d'azote et le dioxyde d'azote contenu dans les gaz d'échappement afin de maximiser l'efficacité de conversion de la catalyse RCS. La ligne d'échappement comprend un moyen d'introduction d'un mélange d'un agent réducteur pour l'élimination des NOx et d'un additif pour la régénération des particules.
Ce moyen d'introduction peut se présenter par exemple sous la forme d'un injecteur 20 qui est placé en amont du filtre FRCS.
De façon préférée, un dispositif d'homogénéisation 21 de l'agent réducteur avec les gaz d'échappement est positionné entre l'injecteur et le filtre FRCS. Comme cela est généralement connu, la ligne d'échappement comporte également un moyen de détermination de pression différentielle 22 entre l'entrée du filtre FRCS et sa sortie.
Ceci permet de connaître le taux de colmatage par les particules du filtre FRCS.
De manière également connue en soi, la ligne d'échappement porte un capteur de température (non représenté) placé sur la ligne d'échappement, et plus particulièrement à l'entrée du filtre catalysé, pour connaître à tout moment la température des gaz d'échappement qui circulent dans cette ligne.
Alternativement, il peut être prévu d'utiliser des moyens logiques et/ou informatiques qui permettent d'estimer à tout moment la température des gaz d'échappement qui circulent dans la ligne.
Cette ligne peut également porter un capteur de NOx (non représenté) placé à la sortie du filtre catalysé pour connaître à tout moment la quantité des NOx qui sort de ce filtre.
Cette ligne peut également porter un capteur de NOx (non représenté) placé à l'entrée du filtre catalysé pour connaître à tout moment la quantité des NOx qui entre dans ce filtre.
De même, il peut être également prévu d'utiliser des moyens logiques et/ou informatiques qui permettent d'estimer à tout moment ces quantités de NOx.
Le mélange introduit dans la ligne d'échappement par l'injecteur 20 est amené par un conduit 24 raccordant cet injecteur à un réservoir principal 26 contenant ce mélange. Ce mélange est amené à circuler entre le réservoir principal et l'injecteur sous l'effet d'un moyen de pompage, comme une pompe 28. Ce réservoir principal contient initialement un agent réducteur, qui est de l'ammoniac ou un composé générant de l'ammoniac par décomposition, comme de l'urée.
A titre d'exemple non limitatif, cet ammoniac est obtenu indirectement par décomposition d'un précurseur injecté sous forme liquide dans la ligne d'échappement, généralement de l'urée en solution aqueuse à 32,5 % m/m plus connu en Europe sous la dénomination commerciale nommée "AdBlue". Pour des raisons de simplification dans la suite de la description, il sera utilisé le terme générique "agent réducteur" qui couvre aussi bien l'agent réducteur ou un précurseur de cet agent réducteur.
Le contenu de ce réservoir principal est complété, après chaque remplissage d'agent réducteur, par des moyens d'additivation de l'agent réducteur.
Cet additif peut être un produit qui facilite la régénération du filtre à particules, un produit destiné à améliorer la pulvérisation de l'agent réducteur, un produit destiné à abaisser le point de gel de l'agent réducteur, un produit destiné à masquer l'odeur de l'agent réducteur ou une combinaison d'au moins deux de ces produits.
Selon un mode de réalisation, l'additif être comprendre un produit qui facilite la régénération du filtre à particules. Dans ce cas, l'additif peut être un oxyde métallique.
Avantageusement, l'additif peut être une combinaison d'un produit qui facilite la régénération du filtre à particules avec au moins un additif choisi parmi :
- un produit destiné à améliorer la pulvérisation de l'agent réducteur,
- un produit destiné à abaisser le point de gel de l'agent réducteur,
- un produit destiné à masquer l'odeur.
En plus de l'additif, les moyens d'additivation et/ou le réservoir 26 peuvent comprendre un produit permettant de limiter ou de supprimer la formation de dépôts issus de sous-produits de décomposition de l'agent réducteur. Ce type de produit peut être un produit organique. A titre d'exemple illustré à la figure unique, le réservoir 26 est raccordé à des moyens d'additivation comprenant un circuit d'additivation 30.
Ce circuit comprend au moins un réservoir d'additivation 32 qui est relié au réservoir principal par un conduit d'additivation 34. De même, un moyen de pompage et de dosage d'additif 36, comme une pompe doseuse, est placée sur ce conduit pour amener l'additif de ce réservoir d'additivation vers le réservoir.
Le circuit d'additivation peut comprendre un réservoir d'additivation avec un ou plusieurs additifs énumérés ci-dessus ou plusieurs réservoirs d'additivation contenant chacun un additif différent.
Bien entendu, le terme réservoir couvre tout contenant d'un fluide, tels que des contenants rigides ou des poches souples, en particulier en des matériaux intégrant des polymères synthétiques ou naturels.
Ainsi, après le remplissage du réservoir principal 26 avec l'agent réducteur, la pompe doseuse d'additivation 36 est actionnée pour introduire, via le conduit d'additivation 34, la quantité souhaitée d'additif(s) dans le réservoir principal en réalisant ainsi le mélange qui sera introduit dans la ligne d'échappement par l'injecteur. La quantité d'additif(s) à ajouter dans le réservoir principal est déterminée par la concentration en additif(s) cible qui permet d'obtenir l'effet souhaité en minimisant la quantité d'additif(s) introduite, tant pour des raisons économique que pour limiter un encrassement ou un empoisonnement éventuel du système de dépollution.
Bien entendu, il est à la portée de l'homme du métier de disposer sur le réservoir principal tous moyens, comme des capteurs, pour connaître, d'une part le niveau de remplissage par l'agent réducteur et, d'autre part, le niveau de remplissage par le ou les additifs. Cette solution permet ainsi d'utiliser un réservoir spécifique pour l'additif de régénération du filtre à particules qui serait rempli en usine.
En outre, du fait d'une consommation limitée de cet additif, en comparaison avec l'agent réducteur, ce réservoir requiert un remplissage bien moins fréquent. De plus, cette solution a l'avantage de disposer d'une installation beaucoup plus fiable puisque l'additivation se fait d'une manière quasiment automatique sans l'intervention d'un opérateur.
Dans une variante non illustrée, les moyens d'additivation comprennent un ou plusieurs additifs sous forme liquide ou solide directement introduits dans le réservoir principal plus particulièrement au travers du goulot de ce réservoir. Dans une autre variante également non illustrée, l'additivation s'effectuera par perforation d'une capsule contenant un ou plusieurs additifs (solide ou liquide) de façon à venir déverser cet ou ces additifs dans le réservoir principal contenant l'agent réducteur et plus particulièrement au travers du goulot de ce réservoir. La présente invention n'est pas limité à l'exemple décrit ci-dessus mais englobe toutes autres réalisations de moyen de captation et d'élimination des particules et de moyen de réduction des NOx.
Notamment, le filtre FRCS de la figure unique, qui est en un seul élément, peut être remplacé par au moins deux moyens de traitement des gaz d'échappement avec un catalyseur RCS suivi par un filtre à particules. Dans cette configuration, l'injecteur 20 est placé en amont du catalyseur RCS.
A l'inverse, l'un des moyens peut être un filtre à particules qui est suivi par un catalyseur avec le placement de l'injecteur en amont du filtre à particules.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement circulant dans une ligne d'échappement (10), notamment d'un moteur à combustion interne, comprenant au moins un moyen de catalyse à réduction catalytique sélective des oxydes d'azote (NOx), au moins un moyen d'élimination des particules, un réservoir principal (26) comprenant au moins un agent réducteur, et un ou plusieurs moyens d'introduction (20) de l'agent réducteur dans la ligne d'échappement, caractérisée en ce que l'installation comprend des moyens d'additivation (30) de l'agent réducteur, et ce que l'additif est un produit qui facilite la phase de régénération du moyen d'élimination de particules, ou un produit destiné à améliorer la pulvérisation de l'agent réducteur, ou un produit destiné à abaisser le point de gel de l'agent réducteur, ou un produit destiné à masquer l'odeur de l'agent réducteur, ou une combinaison d'au moins deux de ces produits.
2) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens d'additivation comprennent un circuit d'additivation (30). 3) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le circuit d'additivation (30) comprend au moins un réservoir d'additivation (32) raccordé au réservoir principal (26).
4) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le réservoir d'additivation (32) contient au moins un additif.
5) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit d'additivation (30) comprend au moins un moyen de pompage et de dosage d'additif (36).
6) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'additif comprend un produit qui facilite la phase de régénération du moyen d'élimination de particules,. 7) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'agent réducteur est un agent réducteur contenant de l'ammoniac ou un composé précurseur d'ammoniac.
8) Installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'agent réducteur est un hydrocarbure oxygéné ou non. 9) Procédé pour utiliser l'installation pour la dépollution des gaz d'échappement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que
- on remplit le réservoir principal (26) avec l'agent réducteur puis
- on additive l'agent réducteur contenu dans le réservoir principal (26). 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on additive l'agent réducteur avec au moins un additif contenu dans au moins un réservoir d'additivation (32).
1 1 ) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on additive l'agent réducteur avec au moins un additif sous forme solide introduit directement dans le réservoir principal.
12) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on additive l'agent réducteur avec au moins un additif sous forme liquide introduit directement dans le réservoir principal (26).
13) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on additive l'agent réducteur avec au moins un additif contenu dans une capsule à perforer au préalable de son introduction dans le réservoir (26).
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