ES2219340T3 - Procedimiento de desulfuracion de al menos un catalizador acumulador de nox dispuesto en un canal de gases de escape de un motor de combustion interna. - Google Patents
Procedimiento de desulfuracion de al menos un catalizador acumulador de nox dispuesto en un canal de gases de escape de un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Procedimiento de desulfuración de al menos un catalizador acumulador de NOx dispuesto en un canal de gases de escape de un motor de combustión interna con al menos un sensor de gas dispuesto aguas abajo de dicho catalizador acumulador de NOx, en el que, después de de tectar una necesidad de desulfuración, se ajustan para la desulfuración una temperatura mínima en el catalizador acumulador de NOx y un modo de trabajo rico del motor de combustión interna con ë<1 mediante una influenciación al menos temporal de al menos un parámetro de funcionamiento del motor de combustión interna, caracterizado porque a) en una primera fase (t1), después de detectar la necesidad de desulfuración y de presentarse la temperatura mínima, se ajusta primero el motor de combustión interna (14) a un modo de trabajo pobre ë>1 hasta que se alcance en el sensor de gas (21) un primer valor umbral prefijable (Sm) para lambda, y b) en una segunda fase (t2), después de alcanzar el primer valor umbral (Sm), se ajusta el motor de combustión interna (14) al modo de trabajo rico con ë<1 hasta que se alcance en el sensor de gas (21) un segundo valor umbral prefijable (Sf) para lambda, y c) se repiten la primera fase (t1) y a continuación la segunda fase (t2) hasta que se alcance un grado de sulfuración prefijable.
Description
Procedimiento de desulfuración de al menos un
catalizador acumulador de NO_{x} dispuesto en un canal de gases de
escape de un motor de combustión interna.
La invención concierne a un procedimiento de
desulfuración de al menos un catalizador acumulador de NO_{x}
dispuesto en un canal de gases de escape de un motor de combustión
interna con las características citadas en el preámbulo de la
reivindicación 1.
Se conocen procedimientos de desulfuración de
catalizadores acumuladores de NO_{x}. Durante la desulfuración se
tienen que ajustar en éstos con los llamados parámetros de
regeneración, tales como una temperatura mínima en el catalizador
acumulador de NO_{x} y un modo de trabajo del motor de combustión
interna con \lambda\leq1.
Bajo un modo de trabajo del motor de combustión
interna con \lambda<1 una concentración de componentes de gas
reductores, tales como CO, HC o H_{2}, predomina sobre una
concentración de oxígeno (atmósfera rica). En el caso de
\lambda>1, la concentración de oxígeno es la dominante y se
forma una cantidad acrecentada de NO_{x} (atmósfera pobre).
Durante un funcionamiento del motor de combustión interna en
atmósfera pobre, aparte de formarse NO_{x}, se forma SO_{2}
debido a una combustión de proporciones cambiantes de azufre en la
mezcla de carburante. Este, al igual que el NO_{x} en atmósfera
pobre, es absorbido por el catalizador acumulador de NO_{x},
pudiendo conducir la absorción de SO_{2} a la formación de faltas
de homogeneidad locales a consecuencia de una formación de granos de
sulfato. Este proceso conduce a una reducción de una superficie
catalíticamente activa y a una capacidad reducida del catalizador
acumulador de NO_{x} y ofrece un punto de ataque para procesos
corrosivos que pueden traer consigo un daño permanente del
catalizador acumulador de NO_{x}.
El documento
EP-A-0 899 430 describe una
desulfuración de un catalizador acumulador de NO_{x}, en el que,
al presentarse una temperatura mínima, se ajusta el motor de
combustión interna a régimen pobre en una primera fase y se
desarrolla un funcionamiento en régimen rico en una segunda fase
subsiguiente hasta que se consiga una desulfuración.
Este documento no describe que se controlen las
fases de modo que el motor se ajuste a régimen pobre o rico hasta
que se alcance un valor umbral pobre o rico en el sensor de gas
previsto detrás del catalizador.
Por el contrario, según el documento EP citado,
la desulfuración tiene lugar con un número prefijado de combustiones
ricas/pobres por fase.
Por tanto, es conocido iniciar la desulfuración
en ciclos recurrentes, pudiendo detectarse una necesidad de
desulfuración con ayuda de un grado de sulfuración prefijable del
catalizador acumulador de NO_{x}. Este grado de sulfuración se
puede determinar, por ejemplo, con ayuda de un grado de conversión
de NO_{x} en el que se forma un cociente de una concentración de
NO_{x} antes del catalizador acumulador de NO_{x} y después de
este catalizador. Después de detectada la necesidad de desulfuración
se adoptan entonces medidas adecuadas, por ejemplo un encendido
tardío, una reinyección antes, durante o después de un proceso de
combustión o un reglaje selectivo de cilindros del motor de
combustión interna, para ajustar los parámetros de regeneración.
Un tiempo de desulfuración depende aquí, por un
lado, de la altura de la temperatura, que, por supuesto, puede estar
también por encima de una temperatura mínima, y, por otro lado, de
una posición del valor de lambda. A temperaturas crecientes y/o a
valores de lambda decrecientes se acorta el tiempo de desulfuración.
No obstante, a valores de lambda muy bajos se forma principalmente
H_{2}S, mientras que a valores de lambda escasamente por debajo de
1 se obtiene principalmente SO_{2}. A ser posible, se deberá
suprimir una formación de H_{2}S, ya que este producto produce
mucho olor y es marcadamente tóxico. Además, a valores de lambda muy
bajos no es ya posible una conversión completa de los componentes de
gas reductores, de modo que no puede evitarse una irrupción de
contaminantes.
Es conocido suprimir la formación de H_{2}S
mediante una solicitación periódica del catalizador acumulador de
NO_{x} con gas de escape pobre y rico. Dado que la formación de
SO_{2} es preferible desde el punto de vista cinético en
comparación con la formación de H_{2}S, se puede suprimir en muy
amplio grado la formación de H_{2}S mediante la elección de una
frecuencia de wobulación del lambda suficientemente alta. Es
desventajoso aquí el hecho de que se prolonga netamente el tiempo de
desulfuración y no se tiene en cuenta un estado continuamente
variable del catalizador. Así, no pueden tenerse en cuenta fenómenos
de envejecimiento, tales como, por ejemplo, una disminución de una
capacidad de acumulación de oxígeno.
El procedimiento según la invención se basa en el
problema de realizar la desulfuración teniendo en cuenta estados del
catalizador variables con el tiempo. En este caso, se deberá, por un
lado, reprimir en muy amplio grado la formación de H_{2}S y, por
otro, mantener lo más pequeño posible el tiempo de desulfuración, de
modo que pueda reducirse un sobreconsumo de carburante debido a la
desulfuración.
Según la invención, este problema se resuelve
mediante el procedimiento de desulfuración con las características
citadas en la reivindicación 1. Como quiera que en una primera fase,
después de detectar la necesidad de desulfuración y de presentarse
la temperatura mínima, se ajusta primero el motor de combustión
interna a un modo de trabajo pobre de dicho motor con \lambda>1
hasta que se alcance en el sensor de gas un primer valor umbral
prefijable para lambda, y en una segunda fase, después de alcanzar
el primer valor umbral, se ajusta el motor de combustión interna al
modo de funcionamiento rico con \lambda<1 hasta que se alcance
en el sensor de gas un segundo valor umbral prefijable para lambda,
y se repiten la primera fase y a continuación la segunda fase hasta
que se alcance un grado de sulfuración prefijable, la desulfuración
puede completarse con tiempos de desulfuración muy cortos y con
formación de en su mayor parte, solamente SO_{2}. Asimismo, se ha
visto que es ventajoso que una desactivación de metal noble por
formación de sulfato pueda mantenerse sustancialmente más pequeña
durante la desulfuración que en el caso de una desulfuración según
un procedimiento convencional.
En una ejecución preferida del procedimiento se
ajustan los parámetros de funcionamiento del motor de combustión
interna de tal manera que garanticen un valor nominal libremente
aplicable para lambda antes del catalizador acumulador de NO_{x}.
El valor nominal se elige aquí como un compromiso entre un tiempo de
desulfuración corto y un pequeño rebasamiento de los valores
umbral.
En otra ejecución preferida del procedimiento se
fijan de nuevo en cada nuevo ciclo de desulfuración - es decir, en
la primera y la segunda fases - los valores nominales y/o los
valores umbral. Estos pueden variarse después en función de una masa
de azufre actualmente almacenada, una masa de azufre al comienzo de
la desulfuración, una temperatura del catalizador o una duración de
las fases primera y segunda. Asimismo, es imaginable variar la
temperatura y los valores umbral durante la desulfuración. Con ayuda
de las medidas indicadas se puede adaptar la desulfuración de forma
sensiblemente más dinámica al estado actual del catalizador.
Además, se prefiere aprovechar un cálculo de la
capacidad de acumulación de oxígeno para fijar los valores umbral
y/o los valores nominales. A este respecto, se ha visto que es
especialmente ventajoso establecer el valor umbral para el modo de
trabajo con \lambda<1 en función de la capacidad calculada de
acumulación de oxígeno. Así, por ejemplo, a partir de un contenido
de oxígeno residual prefijable del catalizador acumulador de
NO_{X} se puede variar el valor nominal en dirección \lambda =
1, de modo que se puede mantener pequeño el rebasamiento del valor
umbral. Se reprimen así también en el más amplio grado posibles
irrupciones de contaminantes de los componentes de gas
reductores.
Otras ejecuciones preferidas de la invención se
desprenden de las demás características citadas en las
reivindicaciones subordinadas.
Se explica seguidamente la invención con más
detalle en ejemplos de ejecución referidos a los dibujos
correspondientes. Muestran:
la figura 1, una disposición de un sistema
catalizador en un canal de gases de escape de un motor de combustión
interna;
la figura 2, una evolución de lambda delante y
detrás de un catalizador acumulador de NO_{x} durante una
desulfuración, y
la figura 3, una evolución de lambda delante y
detrás de un catalizador acumulador de NO_{x} durante la
desulfuración teniendo en cuenta una capacidad de acumulación de
oxígeno.
En la figura 1 se representa de manera
esquemática una disposición de un sistema catalizador 10 en un canal
12 de gases de escape de un motor de combustión interna 14. El
sistema catalizador 10 comprende un catalizador 16 acumulador de
NO_{x} y un precatalizador 18, así como diversos sensores de
temperatura 22. Además, en el canal 12 de gases de escape se
encuentran unos sensores de gas 19, 20, 21 que sirven para captar al
menos un componente gaseoso de un gas de escape del motor de
combustión interna y que proporcionan una señal correspondiente a un
contenido del componente gaseoso en el gas de escape. Tales sensores
de gas 19, 20, 21 son conocidos y pueden ser, por ejemplo, sensores
de NO_{x} o sondas lambda.
Se puede regular un modo de trabajo del motor de
combustión interna 14 por medio de un aparato 24 de control de este
motor. Si, por ejemplo, se desea un modo de trabajo con
\lambda<1 (atmósfera rica), se tiene que reducir entonces una
concentración de oxígeno en un tubo de aspiración 26 antes de una
combustión de una mezcla de carburante-aire. Se
incrementan así los componentes gaseosos reductores en el gas de
escape en comparación con la proporción de oxígeno. Por ejemplo,
este modo de trabajo puede desarrollarse reduciendo un caudal de
aire aspirado por medio de una compuerta de estrangulación 28 y
alimentando al mismo tiempo gas de escape pobre en oxígeno a través
de una válvula 30 de reflujo de gas de escape.
En un modo de trabajo con \lambda>1
(atmósfera pobre) se absorbe no sólo NO_{x}, sino también SO_{2}
en el catalizador 16 acumulador de NO_{x}, mientras que las
pequeñas proporciones de componentes gaseosos reductores se
convierten casi completamente en el precatalizador 18, al menos a
bajas velocidades volumétricas. En función de una capacidad de
acumulación de NO_{x} y una temperatura de desorción del
catalizador 16 acumulador de NO_{x} tiene que hacerse funcionar el
motor de combustión interna 14 para la regeneración con
\lambda\leq 1. En este modo de trabajo se reduce el NO_{x}
previamente absorbido en una superficie catalíticamente activa del
catalizador 16 acumulador de NO_{x}.
Asimismo, SO_{2} absorbido se incorpora en
forma de sulfato en el catalizador 16 acumulador de NO_{x}, si
bien una reversibilidad de este proceso de incorporación, en
contraste con la incorporación de NO_{x}, requiere temperaturas
sensiblemente más altas. Por tanto, para la desulfuración tiene que
presentarse una temperatura de desulfuración mínima y un valor de
lambda \leq 1 (parámetros de regeneración).
Resulta una necesidad de desulfuración a partir
de una eficiencia del catalizador 16 acumulador de NO_{x} para una
reacción de conversión de NO_{x}. La captación de la eficiencia
puede efectuarse con ayuda del sensor de gas 21, el cual mide una
concentración de NO_{x} detrás del catalizador 16 acumulador de
NO_{x}. Sobre la base de valores experimentales o mediante una
medición de la concentración de NO_{x} delante del catalizador 16
acumulador de NO_{x} - por ejemplo, con al menos uno de los
sensores de gas 19, 20 - se puede determinar de esta manera un grado
de sulfuración y, por tanto, la eficiencia. Mediante los sensores de
temperatura 22 se pude captar una temperatura actual (temperatura
del catalizador) en el catalizador 16 acumulador de NO_{x},
mientras que el valor de lambda actual delante del catalizador 16
acumulador de NO_{x} puede a su vez determinarse con ayuda de al
menos uno de los sensores de gas 19 y/o 20.
Un tiempo de desulfuración depende de la
temperatura en el catalizador 16 acumulador de NO_{x} y de la
posición del valor de lambda. Con temperatura creciente y valor de
lambda decreciente disminuye el tiempo de desulfuración. La
temperatura puede estar aquí netamente por encima de la temperatura
mínima y puede ser variada también durante la desulfuración en forma
correspondiente a un modelo de temperatura.
A valores de lambda muy bajos la desulfuración
conduce principalmente a H_{2}S, mientras que a valores de lambda
escasamente por debajo de 1 se forma principalmente SO_{2}. Dado
que el H_{2}S desprende mucho olor, su formación deberá reprimirse
en el más amplio grado en el procedimiento según la invención.
Asimismo, es desventajoso el hecho de que a valores de lambda muy
bajos ya no es posible una conversión completa de los componentes
gaseosos reductores y, por tanto, se presentan las llamadas
irrupciones de contaminantes. Dado que la formación de H_{2}S está
cinéticamente inhibida frente a la formación de SO_{2}, la
formación de H_{2}S puede ser refrenada mediante un cambio
periódico del modo de trabajo del motor de combustión interna.
En la figura 2 se representa a título de ejemplo
una evolución de un valor de lambda delante y detrás del catalizador
16 acumulador de NO_{x}. La evolución del valor de lambda antes
del catalizador 16 acumulador de NO_{X} (línea de trazo continuo)
puede captarse por medio del sensor de gas 20, mientras que el
sensor de gas 21 reproduce (línea de trazo interrumpido) una
evolución del valor de lambda detrás del catalizador 16 acumulador
de NO_{x}. Cuando en un instante T_{0} se detecta la necesidad
de desulfuración y, por ejemplo, no se ha alcanzado aún la
temperatura mínima, se puede aumentar una temperatura de los gases
de escape en una fase de calentamiento t_{0} mediante una
influenciación al menos temporal de al menos un parámetro de
funcionamiento del motor de combustión interna 14. A este fin, el
motor de combustión interna 14 hecho funcionar usualmente en el modo
de trabajo pobre para aminorar el consumo de carburante es ajustado
a un modo de trabajo con \lambda = 1, ya que el gas de escape
presenta aquí una temperatura más alta. Este modo de proceder es
conocido y no será explicado aquí con detalle.
Después de alcanzada la temperatura mínima en el
instante T_{1} se regula el motor de combustión interna 14 durante
la fase t_{1} de tal manera que se ajuste delante del catalizador
16 acumulador de NO_{x} un valor de lambda correspondiente a un
valor nominal prefijable W_{m}. El valor nominal W_{m} deberá
estar aquí en un intervalo de lambda de 1,02 a 4,00, preferiblemente
1,05 a 1,7, especialmente 1,15 a 1,4.
Una variación del valor de lambda detrás del
catalizador 16 acumulador de NO_{x} tiene lugar con retardo en el
tiempo. Este retardo de tiempo no sólo se basa aquí en un volumen
muerto del catalizador 16 acumulador de NO_{x}, sino que depende
también de una segregación e incorporación del oxígeno en el
catalizador 16 acumulador de NO_{x}. En una zona 40 aumenta con
fuerte pendiente el valor de lambda detrás del catalizador 16
acumulador de NO_{x}, pudiendo determinarse una pendiente del
aumento por medio de la magnitud del valor nominal W_{m}. Cuanto
más alto sea W_{m} tanto más fuerte es la pendiente del aumento de
la zona 40. A partir de un instante T_{2}, el valor de lambda
detrás del catalizador 16 acumulador de NO_{x} alcanza un primer
valor umbral S_{m}, tras lo cual se ajusta el motor de combustión
interna 14 al modo de trabajo rico. Se fija a su vez entonces un
valor nominal W_{f} para lambda delante del catalizador 16
acumulador de NO_{x}. El valor nominal W_{f} está en un
intervalo de \lambda = 0,995 a 0,65, preferiblemente 0,99 a 0,75,
especialmente 0,98 a 0,85.
El valor umbral S_{m} que pone en marcha el
cambio del modo de trabajo se puede calcular por medio de la
ecuación siguiente, pero presentando siempre el valor umbral S_{m}
al menos el valor \lambda = 1,01:
valor \ umbral \ S_{m} = 1
+ F \cdot (valor \ nominal \ V_{m} -
1)
Un factor F está aquí en un intervalo de 0,2 a
0,99, preferiblemente 0,5 a 0,9, especialmente 0,6 a 0,8.
Después del cambio de trabajo a partir del
instante T_{2} se solicita el catalizador 16 acumulador de
NO_{x} para una fase t_{2} con la atmósfera rica correspondiente
al valor nominal W_{f}. Poco antes de alcanzar el valor umbral
S_{m} aumenta aún por breve tiempo el valor de lambda en una zona
42, dado que el cambio del modo de trabajo se ajusta sólo con
retardo de tiempo detrás del catalizador 16 acumulador de NO_{x}.
En una zona 44 disminuye con fuerte pendiente el valor de lambda
detrás del catalizador 16 acumulador de NO_{x} hasta un valor de
lambda = 1 (zona 46). El valor permanece entonces cerca de \lambda
= 1 en la zona 46 hasta que, a partir de un punto 48, el oxígeno
almacenado en el catalizador 16 acumulador de NO_{x} y el SO_{x}
liberado con un solapamiento al menos parcial en el tiempo se han
reducido en una medida tal que la señal de lambda presenta
paulatinamente una deriva en dirección al valor nominal W_{f}
(zona
50).
50).
El valor umbral S_{f} que pone en marcha el
nuevo cambio del modo de trabajo está aquí preferiblemente en
\lambda = 0,998 a 0,95, pero es siempre mayor que el valor nominal
W_{f} para el modo de trabajo rico. En el último caso, dicho valor
puede fijarse especialmente a través de la ecuación siguiente:
valor \ umbral \ S_{f} =
valor \ nominal \ W_{f} + 0,1 \cdot (1,0 - valor \ nominal \
W_{f})
Al alcanzar un segundo valor umbral prefijable
S_{f} o quedarse por debajo del mismo se hace funcionar el motor
de combustión interna 14 bajo atmósfera pobre, concretamente de
acuerdo con el valor nominal W_{m}. Condicionado por el volumen,
el valor de lambda disminuye aún por corto tiempo detrás del
catalizador 16 acumulador de NO_{x} en una zona 52 para volver a
aumentar seguidamente en una zona 54. La pendiente del aumento en la
zona 54 viene determinada aquí no sólo por la posición del valor
nominal W_{m}, sino también por una incorporación adicional de
oxígeno en el catalizador 16 acumulador de NO_{x}. A partir de un
punto 56 se ha agotado la capacidad de acumulación de oxígeno y, por
tanto, el valor de lambda aumenta con mayor pendiente en la zona 58
subsiguiente.
A partir del valor umbral S_{m} se vuelve a
iniciar después la fase t_{2}, es decir que se inicia un cambio a
atmósfera rica. La fase t_{1} y la fase t_{2} se repiten así
frecuentemente hasta que se alcance un grado de sulfuración
prefijable y se conecte entonces el motor de combustión interna 14
nuevamente a un funcionamiento normal.
La figura 3 muestra una ejecución preferida del
procedimiento con ayuda de las evoluciones de lambda delante y
detrás del catalizador 16 acumulador de NO_{x}. Las dos primeras
fases t_{1} y t_{2} muestran aquí una evolución como la que ya
se ha expuesto en relación con la figura 2 y se han recogido aquí
una vez más para ilustrar la ejecución preferida. La fase t_{2}'
subsiguiente a éstas es influenciada ahora en función de una
capacidad de acumulación de oxígeno calcu-
lada.
lada.
El cálculo de la capacidad de acumulación de
oxígeno se puede realizar de manera conocida teniendo en cuenta un
volumen de catalizador, el valor de lambda delante del catalizador
16 acumulador de NO_{x}, la temperatura del catalizador y una
velocidad volumétrica del gas de escape. Teniendo en cuenta la
capacidad de acumulación de oxígeno calculada se divide la fase
t_{2}' en al menos dos segmentos t_{21}' y t_{22}'. Se elige
entonces una duración tal del segmento t_{21}' que en este tiempo
se descargue de nuevo del 60% al 99% del oxígeno acumulado. A partir
de un instante T_{3} tiene lugar un cambio del modo de trabajo del
motor de combustión interna 14 en la dirección de \lambda = 1,
solicitándose a continuación el catalizador 16 acumulador de
NO_{x} con un valor de lambda correspondiente a un valor nominal
prefijable W_{f2}.
Como consecuencia de la especificación de valor
nominal desplazada en la dirección \lambda = 1 para el segmento
t_{22}' de la fase t_{2}' se modifica también la pendiente de la
disminución del valor de lambda detrás del catalizador 16 acumulador
de NO_{x} en la zona 50, puesto que ésta - como ya se ha explicado
- depende sustancialmente de la posición de un valor nominal actual
W. Sin embargo, se aminora así también en su magnitud y en su
duración el rebasamiento del valor de lambda retardado en el tiempo
en la zona 52. De esta manera, se pueden reducir fuertemente las
irrupciones de contaminantes. Además, debido al menor rebasamiento,
se acorta la fase subsiguiente t_{1}', de modo que en conjunto
disminuye el tiempo de desulfuración.
La división preferida de la fase t_{2} puede
configurarse como variable en una amplia medida, tal como se muestra
a título de ejemplo para la fase t_{2}'' al final del intervalo de
tiempo. Así, a partir de un instante T_{6} se puede efectuar
continuamente un ajuste del valor nominal W_{f2}, de modo que en
un segmento t_{22}'' se pueda captar un aumento en forma de rampa
del valor de lambda delante del catalizador 16 acumulador de
NO_{x}. A partir de un instante T_{7} se solicita después en un
segmento t_{23}'' el catalizador 16 acumulador de NO_{x} con un
valor de lambda correspondiente al valor nominal W_{f2}. La fase
t_{2}'' es prolongada ciertamente en medida insignificante por el
cambio continuo del valor nominal W_{f1} al valor nominal
W_{f2}, pero se pueden aminorar así las irrupciones de
contaminantes debido a un cambio demasiado tardío al valor nominal
W_{f2}, por ejemplo debido a un cálculo deficiente del punto 48 en
el que se ha descargado el oxígeno del catalizador 16 acumulador de
NO_{x}. Por supuesto, se puede elegir libremente un número de
segmentos t que formen acumulativamente la fase t_{2}. Una
condición marginal necesaria es únicamente que el valor de lambda
aumente en los distintos segmentos t consecutivos. A cada segmento t
individual se le adjudica entonces un valor nominal W constante o
variable según una función prefijable.
Una vez transcurrido un intervalo de tiempo
prefijado o después de cada ciclo individual (fase t_{1} y fase
t_{2}) se detecta nuevamente de manera conocida la necesidad de
desulfuración con ayuda del grado de sulfuración. Cuando el grado de
sulfuración es suficientemente pequeño, se vuelve a conectar el
motor de combustión interna 14 al modo de funcionamiento normal. Sin
embargo, si continúan presentándose grados de sulfuración
desfavorables, siguen entonces nuevamente las fases t_{1} y
t_{2}. Los distintos segmentos t de la fase t_{2} pueden
adaptarse entonces nuevamente al estado del catalizador que ahora se
presenta. De esta manera, se pueden reducir de nuevo netamente las
irrupciones de contaminantes y el tiempo de desulfuración.
En otra ejecución del procedimiento según la
invención, aparte de aprovechar la capacidad de acumulación de
oxígeno, se pueden aprovechar también otros parámetros
caracterizantes del estado del catalizador para configurar las fases
t_{2} y t_{1}. Así, en cada ciclo se puede variar la posición de
los valores nominales W en función de una masa de azufre actualmente
almacenada, una masa de azufre al comienzo de la desulfuración, la
temperatura del catalizador o una duración de las fases precedentes
t_{1} y t_{2}. Asimismo, se pueden variar los valores umbral
S_{m} y S_{f} en función de los mismos parámetros citados y en
función de los valores nominales W. Mediante esta adaptación
dinámica al estado actual del catalizador es posible una
optimización adicional del tiempo de desulfuración y una reducción
adicional de irrupciones de contaminantes.
Asimismo, es imaginable variar, especialmente
elevar, la temperatura durante la desulfuración. Este procedimiento
es conocido y no se explicará con más detalle en este contexto.
Claims (13)
1. Procedimiento de desulfuración de al menos un
catalizador acumulador de NO_{x} dispuesto en un canal de gases de
escape de un motor de combustión interna con al menos un sensor de
gas dispuesto aguas abajo de dicho catalizador acumulador de
NO_{x}, en el que, después de detectar una necesidad de
desulfuración, se ajustan para la desulfuración una temperatura
mínima en el catalizador acumulador de NO_{x} y un modo de trabajo
rico del motor de combustión interna con \lambda<1 mediante una
influenciación al menos temporal de al menos un parámetro de
funcionamiento del motor de combustión interna, caracterizado
porque
a) en una primera fase (t_{1}), después de
detectar la necesidad de desulfuración y de presentarse la
temperatura mínima, se ajusta primero el motor de combustión interna
(14) a un modo de trabajo pobre \lambda>1 hasta que se alcance
en el sensor de gas (21) un primer valor umbral prefijable (S_{m})
para lambda, y
b) en una segunda fase (t_{2}), después de
alcanzar el primer valor umbral (S_{m}), se ajusta el motor de
combustión interna (14) al modo de trabajo rico con \lambda<1
hasta que se alcance en el sensor de gas (21) un segundo valor
umbral prefijable (S_{f}) para lambda, y
c) se repiten la primera fase (t_{1}) y a
continuación la segunda fase (t_{2}) hasta que se alcance un grado
de sulfuración prefijable.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el motor de combustión interna (14) se
ajusta durante la primera fase (t_{1}) a un modo de trabajo pobre
correspondiente a al menos un valor nominal (W_{m}) y durante la
segunda fase (t_{2}) se ajusta el motor de combustión interna (14)
a un modo de trabajo rico correspondiente a al menos un valor
nominal (W_{f}) (valores nominales W).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el valor nominal (W_{f}) está en un
intervalo de
\lambda = 0,65 a 0,995, preferiblemente 0,75 a 0,99, especialmente 0,85 a 0,98.
\lambda = 0,65 a 0,995, preferiblemente 0,75 a 0,99, especialmente 0,85 a 0,98.
4. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el valor nominal (W_{m}) está en un
intervalo de
\lambda = 1,02 a 4, preferiblemente 1,05 a 1,7, especialmente 1,15 a 1,4.
\lambda = 1,02 a 4, preferiblemente 1,05 a 1,7, especialmente 1,15 a 1,4.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el valor
umbral (S_{m}) se calcula según la fórmula
S_{m} = 1 + F \cdot (valor
\ nominal \ W_{m} -
1)
con un factor (f) en un intervalo de 0,2 a 0,99,
preferiblemente 0,5 a 0,9, especialmente 0,6 a 0,8, estando el valor
umbral (S_{m}) al menos en \lambda =
1,01.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se calcula
el valor umbral (S_{f}) según la fórmula
S_{f} = W_{f} + 0,1 \cdot
(1 -
W_{f})
y este valor se encuentra en un intervalo de
lambda de 0,95 a
0,998.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se ajustan
los valores nominales (W) en función de parámetros que caracterizan
un estado del catalizador.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque se eligen como parámetros del estado del
catalizador una masa de azufre actualmente acumulada, una masa de
azufre al comienzo de la desulfuración, una temperatura del
catalizador, una capacidad de acumulación de oxígeno o una
combinación de los mismos.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se fijan
los valores nominales (W) en función de una duración de las fases
(t_{1} y t_{2}).
10. Procedimiento según las reivindicaciones 7 a
9, caracterizado porque se divide la fase (t_{2}) en al
menos dos segmentos (t) en función de los parámetros que
caracterizan el estado del catalizador, asignándose a cada segmento
individual (t) un valor nominal (W) constante o variable según una
función prefijable y aumentando los valores nominales en los
distintos segmentos consecutivos (t).
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque se fija una duración de los segmentos
individuales (t) en función de los parámetros que caracterizan el
estado del catalizador.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque se fija una duración de un primer
segmento (t_{21}) de la fase (t_{2}) de tal manera que en este
tiempo se desorbe 60 a 99% de un masa de oxígeno almacenada en el
catalizador (16) acumulador de NO_{x}.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
desulfuración es modulada en temperatura.
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