ES2219046T3 - Procedimiento y dispositivo para la reduccion catalitica de oxidos de nitrogeno enel gas de escape de una instalacion de combustion. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la reduccion catalitica de oxidos de nitrogeno enel gas de escape de una instalacion de combustion.Info
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Abstract
Procedimiento para la reducción catalítica de óxidos de nitrógeno en un gas (A) de escape de una instalación (2) de combustión, especialmente en el gas (A) de escape de un motor de combustión que se hace funcionar con exceso de aire, en el que - el gas (A) de escape circula por un catalizador (6), - antes de que el gas (A) de escape circule por el catalizador (6) se le añade por dosificación una solución (R) de agente reductor y - se determina la cantidad del agente reductor disuelto que debe dosificarse por unidad de tiempo según sea necesario, con lo que - la solución (R) de agente reductor se atempera y con ello se ajusta su densidad para determinar el volumen de solución (R) de agente reductor que debe dosificarse por unidad de tiempo.
Description
Procedimiento y dispositivo para la reducción
catalítica de óxidos de nitrógeno en el gas de escape de una
instalación de combustión.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo para la reducción catalítica de óxidos de nitrógeno en
el gas de escape de una instalación de combustión, especialmente en
el gas de escape de un motor de combustión que se hace funcionar
con exceso de aire, por ejemplo de un motor diesel.
En la combustión de combustibles fósiles, tales
como petróleo o carbón, en una instalación de combustión,
especialmente de combustible diesel en un motor diesel, se
producen, entre otros, óxidos de nitrógeno perjudiciales para el
medio ambiente. Para reducir el aporte de óxidos de nitrógeno al
medio ambiente, en la técnica de las centrales eléctricas se conoce,
entre otros, el uso de un catalizador dispuesto en el conducto de
gas de escape de una instalación de combustión. El catalizador
sirve para la transformación catalítica de los óxidos de nitrógeno
contenidos en el gas de escape en sustancias inofensivas.
En un motor de combustión que se hace funcionar
con exceso de aire, los óxidos de nitrógeno se eliminan del gas de
escape, por ejemplo, según el procedimiento de la reducción
catalítica selectiva (procedimiento SCR). En lo anterior, en el gas
de escape se introduce, antes de que éste circule por un denominado
catalizador SCR o DeNOx, un agente reductor que transforma en el
catalizador, los óxidos de nitrógeno contenidos en el gas de
escape, en presencia de oxígeno, para dar nitrógeno inofensivo y
agua. En este sentido, como agentes reductores se utiliza
generalmente amoníaco. Por ejemplo, el agente reductor se introduce
en el gas de escape en forma de una solución de agente reductor, de
la cual se libera el propio agente reductor. En el caso del
amoníaco, una solución de agente reductor de este tipo es, por
ejemplo, una solución acuosa de urea. Véase a este respecto el
documento de la empresa Siemens: "SINOx, Stickoxidminderung für
stationäre Dieselmotoren" (SINOx, Reducción de óxidos de
nitrógeno para motores diesel estacionarios), 1997, número de
referencia A96001-U91-A232.
En el caso de la reducción de óxidos de nitrógeno
según el procedimiento SCR, siempre debe introducirse en el gas de
escape una cantidad de agente reductor adaptada a la emisión actual
de óxidos de nitrógeno. Con ello se consigue, por un lado, una
elevada tasa de transformación de los óxidos de nitrógeno en el
catalizador, y, por el otro lado, se evita introducir demasiado
agente reductor, que abandona entonces el catalizador junto con el
gas de escape y llega al medio ambiente. La salida de agente
reductor al medio ambiente también se denomina fuga. Éste debe
evitarse sobre todo en el caso del uso de amoníaco, para impedir
una carga adicional del medio ambiente.
La determinación de la cantidad de agente
reductor que debe introducirse por unidad de tiempo es
especialmente difícil en el caso de instalaciones de combustión que
se hacen funcionar de manera no estacionaria. Este tipo de
instalaciones que se hacen funcionar de manera no estacionaria son,
por ejemplo, motores diesel que se utilizan en el área de los
automóviles, que se hacen funcionar con frecuentes cambios de
carga. Por tanto, la emisión de óxidos de nitrógeno puede variar
considerablemente dentro de intervalos cortos de tiempo. A causa de
ello es necesario que también la cantidad dosificada de agente
reductor se varíe muy rápidamente y se ajuste exactamente. Por
consiguiente, la cantidad de agente reductor que se introduce debe
regularse según sea necesario. A este respecto, la necesidad actual
se determina mediante parámetros que caracterizan el estado de
funcionamiento de la instalación de combustión. Por ejemplo, en el
caso de un motor diesel, estos parámetros son número de
revoluciones, par motor, temperatura de funcionamiento o consumo de
combustible. A partir del documento DE-19 536 571
A1 se conoce el incluir además los parámetros que caracterizan el
estado de funcionamiento del catalizador. Por ejemplo, estos
parámetros son la capacidad de almacenamiento del catalizador para
el agente reductor, la temperatura de funcionamiento o la actividad
catalítica del catalizador.
Por ejemplo, a partir de los diferentes
parámetros se determina mediante un diagrama característico la
cantidad de agentes reductores necesaria para la transformación de
los óxidos de nitrógeno. En el caso del uso de una solución de
agente reductor, para la determinación del volumen de la solución de
agente reductor que debe dosificarse por unidad de tiempo, deben
tenerse en cuenta además sus propiedades, por ejemplo su
concentración. Generalmente, la cantidad de agente reductor se
determina de manera que el catalizador se alimenta con un poco
menos de agente reductor que el necesario para la transformación de
los óxidos de nitrógeno, tal que, de todas maneras, se evita la
fuga. Es decir, que el catalizador se hace funcionar por debajo de
su tasa de transformación teóricamente posible. La tasa de
transformación indica el porcentaje de los óxidos de nitrógeno
reducidos en el catalizador.
Por ejemplo, para conseguir una alta exactitud de
dosificación está prevista, a partir del documento WO 99/30810,
publicado posteriormente, la medición de la concentración de la
solución del agente reductor. Con ello, deben tenerse en cuenta y
compensarse también los factores que influyen la concentración,
como, por ejemplo, las fluctuaciones de densidad en el caso de
variaciones de temperatura, evaporación y ensuciamiento de la
solución de agente reductor.
Además, según el documento EP 0 8 98 061 A2,
también publicado posteriormente, está previsto registrar la
temperatura del agente reductor con un sensor para deducir a partir
de ello su densidad. En función del resultado, se realiza una
corrección de la cantidad de agente reductor que debe dosificarse al
gas de escape.
A partir del documento DE 44 32 577 A1 se
desprende un sistema de dosificación configurado para evitar daños
por congelamiento, que posibilita, entre otros, la termostatización
de una solución de agente reductor que se encuentra en un
recipiente de almacenamiento. Por medio de la termostatización se
consigue un aumento de la exactitud de dosificación de un
dispositivo de dosificación que trabaja volumétricamente.
La invención se basa en la tarea de indicar un
procedimiento y un dispositivo para la transformación catalítica de
óxidos de nitrógeno contenidos en el gas de escape de una
instalación de combustión, con lo que se evita con seguridad una
fuga del agente reductor y simultáneamente se consigue una elevada
tasa de transformación de los óxidos de nitrógeno en el
catalizador.
Según la invención, para solucionar la tarea en
el caso del procedimiento de reducción catalítica de óxidos de
nitrógeno, especialmente de óxidos de nitrógeno en el gas de escape
de un motor de combustión que se hace funcionar con exceso de aire,
el gas de escape circula por un catalizador, antes de que el gas de
escape circule por el catalizador se le añade por dosificación una
solución de agente reductor y se determina la cantidad del agente
reductor disuelto que debe dosificarse por unidad de tiempo según
sea necesario. La solución de agente reductor se atempera y de esta
manera se ajusta su denssidad en un valor determinado puesto que a
una temperatura prefijada está definida la densidad. La densidad
ajustada de la solución de agente reductor se utiliza para
determinar el volumen de solución de agente reductor que debe
dosificarse por unidad de tiempo.
La invención parte de la reflexión de que, en el
caso de una dosificación volumétrica de la solución de agente
reductor, la cantidad de agente reductor añadida por dosificación
se ve influenciada por la densidad de la solución de agente
reductor. En primer lugar, las fluctuaciones de densidad aparecen en
el caso de variaciones de temperatura. Al incluir la densidad, la
inexactitud en la dosificación causada por las fluctuaciones de
densidad se evita ampliamente y se consigue una alta exactitud de
dosificación. Por medio de ello se consigue la tasa de
transformación deseada de una manera lo más exacta posible, sin que
tenga lugar la fuga. La ventaja de la atemperación directa,
prevista, de la solución de agente reductor consiste en que la
densidad de la solución de agente reductor no debe determinarse por
medio de una medición por separado, por ejemplo una medición de
temperatura.
En este sentido, la atemperación de la solución
de agente reductor tiene lugar o bien en el recipiente de
almacenamiento para la solución de agente reductor o bien
directamente antes del dispositivo de dosificación. La disposición
de un dispositivo de atemperación directamente antes del
dispositivo de dosificación ofrece la ventaja de que las pérdidas
de calor que pueden presentarse eventualmente por emisión entre el
dispositivo de atemperación y el dispositivo de dosificación son
despreciables.
Como solución de agente reductor se utiliza
preferiblemente una solución acuosa de urea. La solución acuosa de
urea se introduce por dosificación en el gas de escape caliente. En
lo anterior, a partir de la urea disuelta se libera el propio
agente reductor, es decir el amoníaco. El amoníaco llega junto con
los óxidos de nitrógeno al catalizador, donde reduce a los óxidos de
nitrógeno, en la superficie catalíticamente activa, para dar
nitrógeno.
Preferiblemente, para determinar la densidad se
mide adicionalmente la temperatura de la solución de agente
reductor y en función de la densidad derivada de la temperatura se
regula el volumen que debe dosificarse de la solución de agente
reductor. La temperatura es el parámetro determinante esencial para
la densidad y puede determinarse de manera sencilla por medio de
sensores de temperatura habituales. Puesto que la solución de agente
reductor se encuentra en forma líquida y es prácticamente
incompresible, la influencia de presión no afecta esencialmente a
la densidad. Por medio de la medición adicional de la temperatura,
además de la atemperación, se consigue una mayor exactitud en el
control de la densidad y con ello una elevada exactitud de
dosificación. Esto puede ser ventajoso especialmente en el caso de
la puesta en marcha, cuando el dispositivo de atemperación no ha
ajustado aún la solución de agente reductor a la temperatura
prefijada.
La medición de la temperatura puede realizarse ya
en un recipiente de almacenamiento para la solución de agente
reductor o, preferiblemente, directamente antes de un dispositivo
de dosificación para la dosificación volumétrica de la solución de
agente reductor. En lo anterior, con la determinación de la
temperatura directamente antes del dispositivo de dosificación se
consigue una mayor exactitud, puesto que se determina la
temperatura real de la solución de agente reductor en el lugar del
dispositivo de dosificación. Por el contrario, en el caso de una
medición de la temperatura en el recipiente de almacenamiento o
pegado a éste, en un tubo de alimentación que lleva hacia el
dispositivo de dosificación pueden aparecer eventualmente pérdidas
de calor, que deben tenerse en cuenta al determinar la densidad.
El volumen que debe dosificarse se determina
ventajosamente a partir de una línea característica, que reproduce
la dependencia entre la temperatura y la densidad de la solución de
agente reductor.
De esta manera, el volumen que debe dosificarse
puede leerse de manera sencilla a partir de la línea característica
y no necesita determinarse permanentemente mediante cálculos. Por
tanto es suficiente determinar la dependencia
temperatura-densidad sólo una vez o bien de forma
experimental o mediante cálculos. En este sentido es ventajoso
almacenar varias líneas características para diferentes soluciones
de agente reductor en un elemento de memoria. Por ejemplo, las
soluciones de agente reductor pueden diferenciarse en cuanto a su
concentración o su composición. Generalmente, se utiliza como agente
reductor urea y como disolvente agua.
Preferiblemente, la atemperación tiene lugar
mediante un dispositivo de atemperación o calentador, a saber
especialmente mediante un elemento calefactor NTC. El elemento
calefactor NTC es un elemento calefactor eléctrico de resistencia y
está caracterizado porque su resistencia presenta un coeficiente
negativo de temperatura (NTC), es decir, su resistencia, y con ello
su rendimiento calorífico, decrecen con temperatura creciente. Por
consiguiente, el elemento calefactor NTC es prácticamente
autorregulable, de manera que, con ello, puede alcanzarse de una
mancera especialmente sencilla una temperatura deseada de la
solución de agente reductor, sin que sea necesario un control
complejo del calentador.
Convenientemente, el elemento calefactor NTC se
utiliza al mismo tiempo como sensor de temperatura. Para ello se
determina la resistencia del elemento calefactor NTC, que es una
función inequívoca de la temperatura. De esta manera, mediante un
único elemento puede calentarse la solución de agente reductor hasta
una temperatura prefijada y al mismo tiempo determinarse
directamente la temperatura momentánea de la solución de agente
reductor.
En una conformación preferida, se recurre a la
concentración de la solución de agente reductor para determinar el
volumen que debe dosificarse. Generalmente, la concentración de la
solución de agente reductor es un parámetro determinante esencial
para el volumen de solución de agente reductor que debe dosificarse,
puesto que la concentración es una medida para la cantidad
realmente disuelta de agente reductor.
Puesto que la concentración puede estar sometida
a fluctuaciones, es conveniente determinar o controlar además de la
densidad también la concentración. Por ejemplo, las fluctuaciones
en la concentración se producen por efectos de evaporación o al
rellenar, debido a diferencias condicionadas por la producción en
diferentes soluciones de agente reductor. Por ejemplo, la
concentración se comprueba por medio de un órgano medidor o se
ajusta de manera alternativa o adicional en un valor que puede
prefijarse por medio de control activo. Por ejemplo, para el
control activo, la solución de agente reductor se termostatiza
hasta una temperatura que puede prefijarse. Siempre que la solución
de agente reductor se encuentre como solución saturada a la
temperatura prefijada, entre el agente reductor y el disolvente se
ajusta una concentración de equilibrio fijamente definida, de
manera correspondiente al diagrama de fases. Por tanto, con la
termostatización o atemperación correspondiente de la solución de
agente reductor se fija de una manera especialmente ventajosa tanto
su concentración como también su densidad, de manera que el volumen
que debe dosificarse puede determinarse muy exactamente.
La tarea que se refiere al dispositivo se
soluciona según la invención por medio de un dispositivo para la
reducción catalítica de óxidos de nitrógeno en el gas de escape de
una instalación de combustión, especialmente en el gas de escape de
un motor de combustión que se hace funcionar con exceso de aire,
con
- un conducto de gas de escape conectado a la
instalación de combustión,
- un catalizador que está dispuesto en el
conducto de gas de escape,
- un recipiente de almacenamiento para una
solución de agente reductor,
- un dispositivo de dosificación unido al
recipiente de almacenamiento y al conducto de gas de escape, para
dosificar la solución de agente reductor al gas de escape y
- a un sistema de control unido al dispositivo de
dosificación, que está configurado para la dosificación según la
necesidad del volumen de solución de agente reductor, considerando
su densidad, con lo que
- el sistema de control comprende un dispositivo
de atemperación, con el que puede ajustarse una temperatura definida
de la solución de agente reductor.
A este respecto, el sistema de control está
configurado tal que es adecuado para controlar la densidad de la
solución de agente reductor. En este sentido, el término control
comprende tanto la comprobación pasiva o la medición, como también
el control activo o la determinación de la densidad de la solución
de agente reductor.
Para controlar, en el sentido de comprobar, el
sistema de control comprende ventajosamente un sensor de
temperatura, con el cual puede medirse la temperatura de la
solución de agente reductor.
Otras conformaciones ventajosas del dispositivo
se desprenden de las reivindicaciones dependientes que se refieren
al dispositivo. Las ventajas expuestas considerando el
procedimiento también son válidas conforme al sentido para el
dispositivo.
A continuación se explican detalladamente los
ejemplos de realizaciónn de la invención mediante lo dibujos.
Muestran:
la figura 1 muestra una vista esquemática de una
instalación de purificación de gas de escape, en la que la densidad
de la solución de agente reductor se controla directamente antes de
un dispositivo de dosificación y
la figura 2 muestra también una instalación de
purificación de gas de escape en una vista esquemática, en la que
la densidad se controla en un recipiente de almacenamiento.
Según la figura 1, la instalación de purificación
de gas de escape está unida a una instalación 2 de combustión y
comprende un conducto 4 para el gas de escape producido durante la
combustión de combustibles fósiles y especialmente un catalizador
DeNOx. Especialmente, la instalación 2 de combustión es un motor de
combustión que se hace funcionar con exceso de aire, por ejemplo un
motor diesel.
Se dosifica una solución R de agente reductor a
un gas A de escape antes de su entrada en el catalizador 6, a
partir de un recipiente 8 de almacenamiento, mediante un
dispositivo 10 de dosificación. Por ejemplo, el dispositivo 10 de
dosificación es una válvula, con la que se controla el volumen de
solución R de agente reductor que se dosifica al gas A de escape. El
dispositivo 10 de dosificación inyecta la solución R de agente
reductor en el gas A de escape a través de un conducto 12 de
dosificación conectado al conducto 4 de gas de escape y una tobera
14 dispuesta en el extremo del conducto 12 de dosificación.
Como solución R de agente reductor se utiliza
preferiblemente una solución acuosa de urea, a partir de la cual,
tras la introducción en el gas A de escape caliente, se libera
amoníaco como agente reductor. El amoníaco llega con los óxidos de
nitrógeno que se encuentran en el gas A de escape al catalizador A y
reduce esencialmente los óxidos de nitrógeno en la superficie
catalíticamente activa para dar nitrógeno y agua.
La solución R de agente reductor se conduce a
través de un conducto 16 a partir del recipiente 8 de
almacenamiento al dispositivo 10 de dosificación. En el conducto 16
están dispuestos directamente antes del dispositivo 10 de
dosificación, un dispositivo 18 de atemperación, así como un sensor
20 de temperatura. El dispositivo 18 de atemperación es, por
ejemplo, un manguito calefactor que envuelve el conducto 16, con el
cual se lleva la temperatura de la solución R de agente reductor
hasta una temperatura definida. Alternativamente, el dispositivo 18
de atemperación puede estar dispuesto también en el conducto 16,
tal que se produzca un contacto intenso entre el dispositivo 18 de
atemperación y la solución R de agente reductor. Preferiblemente, el
dispositivo 18 de atemperación está configurado de manera que la
solución R de agente reductor presente la temperatura deseada en el
extremo del dispositivo de atemperación dirigido al dispositivo 10
de dosificación y permanezca no influenciada por las fluctuaciones
de temperatura en el entorno del dispositivo 18 de atemperación.
Para ello, el dispositivo 18 de atemperación se realiza, por
ejemplo, como cilindro extendido a lo largo, alrededor del conducto
16. Preferiblemente, el dispositivo 18 de atemperación es un
calentador eléctrico, y especialmente un elemento calefactor
NTC.
Con el dispositivo 18 de atemperación se ajusta
una temperatura de la solución R de agente reductor, que se
encuentra, por ejemplo, desde unos pocos grados hasta poco más de
10 grados por encima de la temperatura ambiente. Alternativamente,
con el dispositivo 18 de atemperación puede enfriarse también la
solución de agente reductor. A este respecto, la temperatura que
debe ajustarse se elige tal que sea necesario un rendimiento
calorífico o un rendimiento de enfriamiento lo más bajo posible y,
con ello, un consumo de energía lo más bajo posible. Para ello, la
temperatura que debe ajustarse puede elegirse en función de la
temperatura ambiente, que, por ejemplo, se determina a través de una
sonda de temperatura no representada en detalle.
Siguiendo al dispositivo 18 de atemperación, un
sensor 20 de temperatura está dispuesto antes del dispositivo 10 de
dosificación. Con el sensor 20 de temperatura se determina la
temperatura de la solución R de agente reductor directamente antes
de la entrada en el dispositivo 10 de dosificación. Como sensor 20
de temperatura se utilizan sensores de temperatura habituales, que
registran la temperatura lo más rápido posible.
Si como dispositivo 18 de atemperación se utiliza
un elemento calefactor NTC, entonces, al mismo tiempo, se puede
recurrir a éste como sensor de temperatura. Preferiblemente, el
elemento calefactor NTC se instala en el conducto 16, de manera que
exista un contacto intenso entre el elemento calefactor NTC y la
solución R de agente reductor. De esta manera, con el elemento
calefactor NTC puede atemperarse la solución R de agente reductor y
determinarse simultáneamente su temperatura a través de una
medición de resistencia.
La disposición del sensor 20 de temperatura,
adicionalmente al dispositivo 18 de atemperación, es especialmente
ventajosa en relación a una alta exactitud de dosificación. El
dispositivo 18 de atemperación y el sensor 20 de temperatura pueden
utilizarse en combinación o individualmente para controlar la
densidad de la solución de agente reductor y para considerar la
densidad en la determinación del volumen que debe dosificarse de la
solución R de agente reductor.
Para controlar el volumen de solución R de agente
reductor, que se dosifica al gas A de escape por unidad de tiempo,
está previsto un sistema de control que comprende especialmente una
unidad 22 de control, el dispositivo 18 de atemperación, el sensor
20 de temperatura, el dispositivo 10 de dosificación, así como un
órgano 24 medidor para determinar la concentración de la solución R
de agente reductor. Puesto que en los motores de combustión que se
hacen funcionar de manera no estacionaria aparecen cantidades muy
diferentes de óxidos de nitrógeno en el gas A de escape por unidad
de tiempo, la cantidad de agente reductor dosificado debe adaptarse
a la necesidad respectiva. En este sentido, la necesidad de agente
reductor se determina en primer lugar a partir de los datos M
característicos del motor 2 de combustión. Además de los datos M
característicos del motor 2 de combustión, opcionalmente se
transmiten los datos K característicos del catalizador 6, como
magnitudes importantes adicionales, a la unidad 22 de control. De
estos dos grupos de datos característicos o parámetros se deriva la
necesidad actual de agente reductor. Para ello, la unidad 22 de
control comprende, por ejemplo, un elemento 26 de memoria, en el
que se almacena un diagrama característico para los diferentes
grupos de parámetros, y a partir del cual se determina la cantidad
de agente reductor que se necesita actualmente.
Partiendo de la necesidad de agente reductor se
determina el volumen de solución R de agente reductor, que se
dosifica a través del dispositivo 10 de dosificación. Para ello se
consideran especialmente la concentración C, así como la densidad
de la solución R de agente reductor. La concentración C se fija o
bien al rellenar o bien se determina alternativa o adicionalmente
por medio del órgano 24 medidor o bien se define por medio de la
atemperación de la solución R de agente reductor, siempre que ésta
esté saturada.
La densidad de la solución R de agente reductor
se controla con la ayuda de la unidad 22 de control. En este
sentido, el control comprende por un lado la medición de la
temperatura de la solución R de agente reductor con ayuda del
sensor 20 de temperatura, así como por otro lado el ajuste de la
temperatura de la solución R de agente reductor con ayuda del
dispositivo 18 de atemperación. Para considerar la densidad, el
sensor 20 de temperatura transmite una señal T a la unidad de
control y desde la unidad 22 de control se transmite una señal H al
dispositivo 18 de atemperación. Debido a la señal H, el dispositivo
18 de atemperación se ajusta a una determinada temperatura.
Partiendo de la concentración y la densidad de la solución R de
agente reductor, la unidad 22 de control determina el volumen que
debe dosificarse. Para ello, por ejemplo, en el elemento 26 de
memoria están grabados una línea característica o un diagrama
característico, que reproduce la dependencia entre la temperatura y
la densidad. El volumen determinado y que debe dosificarse por
unidad de tiempo se transmite como señal D al dispositivo 10 de
dosificación.
A diferencia de la figura 1, según la figura 2,
el dispositivo 18 de atemperación, así como el sensor 20 de
temperatura, están dispuestos respectivamente en el recipiente 8 de
almacenamiento o pegados a éste. En el caso de esta forma
alternativa de realización pueden aparecer pérdidas de calor, a lo
largo del conducto 16 hacia el dispositivo 10 de dosificación. Por
tanto, la temperatura de la solución R de agente reductor, presente
en el dispositivo 10 de dosificación, puede diferir de la
temperatura medida o ajustada en el recipiente 8 de almacenamiento,
de manera que al determinar la densidad de la solución R de agente
reductor es necesaria una corrección. Para mantener las pérdidas de
calor a lo largo del conducto 16 lo más bajas posible, éste está
rodeado preferiblemente con un aislamiento 28.
En el caso del procedimiento y del dispositivo
para la reducción catalítica de óxidos de nitrógeno en el gas de
escape de una instalación 2 de combustión, el punto de vista
esencial es la consideración de la densidad de la solución R de
agente reductor para determinar el volumen que debe dosificarse. En
lo anterior, la densidad se comprueba pasivamente, así como se
influencia activamente, de forma alternativa o simultánea,
determinando la temperatura de la solución R de agente reductor o
ajustando la temperatura de la solución de agente reductor. Por
tanto, la densidad de la solución de agente reductor se controla en
doble sentido, para conseguir una exactitud de dosificación lo más
alta posible y evitar una fuga de agente reductor.
Claims (9)
1. Procedimiento para la reducción catalítica de
óxidos de nitrógeno en un gas (A) de escape de una instalación (2)
de combustión, especialmente en el gas (A) de escape de un motor de
combustión que se hace funcionar con exceso de aire, en el que:
- el gas (A) de escape circula por un catalizador
(6),
- antes de que el gas (A) de escape circule por
el catalizador (6) se le añade por dosificación una solución (R) de
agente reductor y
- se determina la cantidad del agente reductor
disuelto que debe dosificarse por unidad de tiempo según sea
necesario, con lo que
- la solución (R) de agente reductor se atempera
y con ello se ajusta su densidad para determinar el volumen de
solución (R) de agente reductor que debe dosificarse por unidad de
tiempo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que se mide la temperatura de la solución (R) de agente reductor, a
partir de ésta se deriva su densidad y en función de la densidad se
controla el volumen de la solución (R) de agente reductor que debe
dosificarse.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el volumen que debe
dosificarse se determina a partir de una línea característica, que
reproduce la dependencia entre la temperatura y la densidad.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que la atemperación se realiza
mediante un calentador, especialmente mediante un denominado
elemento calefactor NTC.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que la concentración de la
solución (R) de agente reductor se considera para la determinación
del volumen que debe dosificarse.
6. Dispositivo para la reducción catalítica de
óxidos de nitrógeno en un gas (A) de escape de una instalación (2)
de combustión, especialmente en el gas de escape de un motor de
combustión que se hace funcionar con exceso de aire, con
- un conducto (4) de gas de escape conectado a la
instalación (2) de combustión para el gas (A) de escape,
- un catalizador (6) que está dispuesto en el
conducto (4) de gas de escape,
- un recipiente (8) de almacenamiento para una
solución (R) de agente reductor,
- un dispositivo (10) de dosificación unido al
recipiente (8) de almacenamiento y al conducto (4) de gas de
escape, para dosificar la solución (R) de agente reductor al gas
(A) de escape,
- con un sistema (18 a 26) de control unido al
dispositivo (10) de dosificación, que está configurado para la
dosificación según la necesidad del volumen de solución (R) de
agente reductor, considerando su densidad, con lo que
- el sistema (18 a 26) de control comprende un
dispositivo (18) de atemperación, con el que puede ajustarse una
temperatura definida de la solución (R) de agente reductor.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que el sistema (18 a 26) de control comprende un sensor (20) de
temperatura con el que puede medirse la temperatura de la solución
(R) de agente reductor.
8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, en
el que el sistema (18 a 26) de control comprende un elemento (26)
de memoria, en el que está grabada una línea característica que
reproduce la dependencia entre la temperatura y la densidad.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
6 a 8, en el que el dispositivo (18) de atemperación presenta un
calentador, especialmente un denominado elemento calefactor
NTC.
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