FR2479323A1 - Procede et dispositif anti-pollution pour gaz d'echappement de moteur a combustion interne a turbo-compresseur - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF ANTI-POLLUTION POUR GAZ D'ECHAPPEMENT DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A TURBO-COMPRESSEUR. LE DISPOSITIF COMPORTE UNE CHAMBRE DE CATALYSEUR 1 QUI EST PLACEE DANS UNE POSITION ADJACENTE AUX ORIFICES DE SORTIE 7, 8, 9, 10 DES CYLINDRES DU MOTEUR EN AMONT DU TURBO-COMPRESSEUR OU BIEN A LA SORTIE DU TURBO-COMPRESSEUR, LE CATALYSEUR ETANT PLACE SUR UN TUBE DE SORTIE PERFORE 2 ET ETANT CONSTITUE D'UN OU PLUSIEURS DES METAUX SUIVANTS: RU, RH, PD, IR, PT, FE, CO, NI, V, CR, MO, W, Y, CE, LEURS ALLIAGES ET DES COMPOSES INTERMETALLIQUES CONTENANT AU MOINS 20 EN POIDS D'UN OU PLUSIEURS DESDITS METAUX. L'INVENTION S'APPLIQUE AU DOMAINE DES MOTEURS, NOTAMMENT DES MOTEURS A TURBO-COMPRESSEURS.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF ANTI-POLLUTION POUR GAZ D'ECHAPPEMENT DE MOTEUR
A COMBUSTION INTERNE A TURBO-COMPRESSEUR.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif anti-pollution pour réduire la fumée et autres constituants nocifs qui sont contenus dans les
gaz d'échappement de moteurs à combustion interne à turbo-compresseurs.
Les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne à turbocompresseurs contiennent souvent un ou plusieurs des éléments suivants: particules finement divisées d'hydrocarbure et de carbone ainsi que d'autres solides, qui sortent
sous la forme de fumée.
La fumée sortant d'un moteur diesel, par exemple,- est composée de par-
ticules solides comportant une couche extérieure de recouvrement liquide, des agrégats solides en chaîne dans lesquels les particules sphériques d'un diamètre compris entre environ 100 et 800 x 10-10 sont liées ensemble, des
sulfates liquides, des hydrocarbures liquides et des hydrocarbures gazeux.
Les particules solides/liquides comprennent généralement des particules de carbone ayant adsorbé des hydrocarbures liquides, tandis que les agrégats solides en chaîne sont généralement constitués d'un ou deux composés organiques
de poids moléculaire élevé et sulfates inorganiques.
Lors de la mise en route initiale d'un moteur, il se produit de la fumée
blanche qui résulte de la condensation de vapeur d'eau sur les particules con-
tenues dans les gaz d'échappement et il se forme un fin brouillard.
Il se forme dans des moteurs diesel de la fumée noire qui est produite lorsque le moteur a été échauffé et qui contient une proportion relativement grande de particules de carbone. Dans la fumée bleue, il existe du carbone, mais également une proportion relativement grande de composés organiques gazeux tels que des aldéhydes. Environ 90% des particules formant cette fumée ont une dimension maximale inférieure à 1 micron, qui rentre dans les dimensions des particules respirables, tandis que la dimension maximale des 10% restants
des particules de formation de fumée est inférieure à 4 microns.
Les substances polluantes comprennent des hydrocarbures, de l'oxyde de carbone et des oxydes d'azote produits par un moteur à combustion interne ainsi
que des particules de formation de fumée, comme décrit ci-dessus.
L'invention a pour but de permettre de réduire la quantité de substances polluantes contenues dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne
à turbo-compresseurs.
Conformément à un premier aspect de la présente invention, il est pro-
posé un moteur à combustion interne à turbo-compresseur comportant une chambre contenant un catalyseur servant à éliminer les substances polluantes contenues
dans les gaz d'échappement du moteur par oxydation catalytique desdites sub-
stances polluantes avant que les gaz d'échappement sortent du moteur.
De préférence, le moteur à turbo-compresseur comporte un substrat divisé qui est disposé dans le trajet d'écoulement des gaz d'échappement en vue de
créer une turbulence.
Conformément à un second aspect de la présente invention, il est proposé un procédé pour réduire la proportion de substances polluantes dans des gaz d'échappement de moteurs à combustion interne à turbo-compresseurs, ce procédé consistant à faire passer les gaz d'échappement sortant des cylindres du moteur
dans une chambre contenant un catalyseur de manière que les substances pollu-
antes existant dans les gaz d'échappement entrent en contact avec le cataly-
seur et qu'au moins une partie desdites substances polluantes soit soumise
à une oxydation catalytique.
L'oxydation catalytique de particules de carbone se produit à une tem-
pérature d'environ 400'C, tandis que la température normale de combustion desdites particules est de 700 à 8000C. Pour des particules d'hydrocarbure, l'oxydation catalytique se produit à environ 200C. Puisque la présence d'un catalyseur permet une oxydation des particules de formation de fumée d'un gaz à une température inférieure à la température normale à laquelle la combustion
se déroule, il n'est pratiquement pas nécessaire d'échauffer les gaz d'échap-
pement d'un moteur à combustion interne lorsqu'on désire effectuer l'oxydation
catalytique des particules de formation de fumée contenues dans un gaz.
Ainsi, par exemple, un moteur diesel fonctionne à une température d'environ 400%C entre le régime moyen et maximal, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer un préchauffage des gaz d'échappement sortant de ce moteur diesel
avant de les faire passer sur un catalyseur.
On prévoit un substrat en fil métallique afin d'établir un contact maximal entre le métal catalytique et les gaz d'échappement. De préférence, le fil se présente sous une forme aplatie, qui est habituellement obtenue par laminage avant le dépôt d'une couche d'apprêt dite "washcoat" et de métal catalytique. Pendant le fonctionnement du moteur, lorsqu'il existe un excès d'air ou d'oxygène dans la chambre de combustion, un tel contact fait en sorte qu'une proportion substantielle des substances polluantes, telles que celles
définies ci-dessus, soit soumise à une oxygénation catalytique.
Le fil métallique est de préférence tricoté, tissé ou broyé.
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la
lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre-
illustratif mais non-limitatif. La Figure 1 représente un premier mode de réalisation dans lequel une chambre de catalyseur est placée dans une zone adjacente aux orifices
d'échappement des cylindres d'un moteur.
La Figure 2 représente un second mode de réalisation dans lequel inter-
vient une autre chambre de catalyseur.
La Figure 2A représente un troisième mode de réalisation o intervient
encore une autre chambre de catalyseur.
La Figure 3 montre un autre moyen faisant en sorte que le support de
catalyseur ne subisse pas un aplatissement vers l'intérieur.
La Figure 4 représente encore un autre moyen que celui indiqué sur la
Figure 3.
La Figure 5 représente un quatrième mode de réalisation de positionne-
ment de la chambre dans une zone adjacente au turbo-compresseur.
La Figure 6 représente encore un autre mode de réalisation de position-
nement de la chambre dans une zone adjacente au turbo-compresseur; et
la Figure 7 représente plusieurs chambres de catalyseur.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention représenté sur la Figure 1, un catalyseur est contenu dans un tube de réaction qui est placé essentiellement au centre d'une chambre d'échappement. Une paroi extérieure 1
de la chambre d'échappement comporte des orifices 7, 8, 9, 10, qui sont ad-
jacents et contigus aux tubulures d'échappement des cylindres d'un moteur à combustion interne, ainsi qu'une ouverturede sortie 12, qui est adjacente au tuyau d'échappement 11. Le tube de réaction 2, qui est supporté dans la
chambre par des entretoises 5 et 6, contientun catalyseur supporté 3.
Le tube de réaction est positionné de manière que les gaz d'échappement sortant des cylindres et pénétrant dans la chambre d'échappement passent obligatoirement au travers du tube de réaction et entrent en contact intime et continu avec le catalyseur avant de sortir de la chambre d'échappement et de pénétrer alors dans le tuyau d'échappement. Les gaz d'échappement traversent la chambre d'échappement sous la forme des écoulements qui ont été désignés par les flèches F1, F2, F3, F4, F5 et F6. On voit que les gaz sortant des orifices des cylindres passent par les orifices 7, 8, 9, 10 de la chambre et s'écoulent ensuite dans le tube de réaction 2 pour sortir
par le tuyau d'échappement 11. Une barre de retenue 4 est disposée transver-
salement à l'ouverture de sortie du tube de réaction pour retenir en position
le catalyseur.
Le catalyseur se présente sous la forme d'une couche qui est placée sur un support, formé de préférence par un treillis en fil tricoté; ce support peut être réalisé de façon monolithique, ou bien il peut être constitué de sections annulaires. Une couche d'apprêt dite "washcoat" et la couche de
catalyseur peuvent être déposées sur chaque section avant ou après que les-
dites sections aient été accouplées ensemble; en variante, on peut déposer sur le support (réalisé sous la forme de sections qui sont accouplées ensemble), la couche d'apprêt et la couche catalytique après que ce support a été mis en
place dans le tuyau de réaction.
On va décrire un second mode de réalisation de l'invention en référence à la Figure 2. La paroi extérieure 21 de la chambre de catalyseur comporte des orifices 27,28, 29, 30, qui sont adjacents et contigUs aux tubulures d'échappement des cylindres du moteur, ainsi qu'une ouverture de sortie 32 qui est adjacente au tuyau d'échappement 31. Le catalyseur 23, comprenant un support, une couche d'apprêt et une couche de métal catalytique, est disposé de manière que les gaz d'échappement pénétrant dans la chambre de catalyseur soient obligés de passer au travers des interstices de la couche de catalyseur
avant de sortir de la chambre et de s'écouler ensuite dans le tuyau d'échap-
pement. Les gaz pénètrent par les orifices d'échappement'F41, F42, F43 et F44, puis ils traversent le catalyseur et sortent par l'intermédiaire du tube de
sortie 22, comme indiqué en F45.
Dans ce mode de réalisation, le support du catalyseur est de préférence formé d'un fil tricoté, qui peut être divisé en plusieurs sections ou bien réalisé sous la forme d'un ensemble unitaire; cependant, lorsqu'il est réalisé en plusieurs sections, celles-ci sont habituellement accouplées ensemble avant la mise en place du support dans la chambre de catalyseur. Une extrémité du
support est obturée en fixant, par exemple par soudage, un disque 26 sur la-
dite extrémité, tandis qu'un disque annulaire 25 placé à l'autre extrémité maintient le support en position.Le catalyseur supporté est disposé dans la chambre en fixant les extrémités recouvertes par les disques 25 et 26 sur les parois extérieures de la chambre. Pour faire en sorte que le support ne s'aplatisse pas vers l'intérieur, il est prévu-un tube cylindrique de sortie 22 qui est perforé et qui est positionné dans la chambre de catalyseur
afin de permettre l'écoulement des gaz vers le tuyau d'échappement 31.
Le tube 22 peut être constitué par exemple d'un tamis en fil métallique,
ou bien d'un tube métallique perforé comportant des trous ou des fentes.
Sur la Fig. 3, on a représenté un autre mode de réalisation de l'inven-
tion qui comporte, à la place du tube perforé de sortie placé dans la chambre de catalyseur, une série de cinq barres rigides 100, 200, 300, 400, 500, qui s'étendent sur la longueur de la chambre. Ces barres sont spatialement fixes les unes par rapport aux autres afin de maintenir rigidement les catalyseurs supportés en position à l'intérieur de la chambre par utilisation de plaques d'espacement 600. Des paires de plaques d'espacement 600 sont chacune reliées à. trois des cinq barres précitées et elles sont orientées orthogonalement les unes par rapport aux autres de façon à être ainsi disposées suivant un diamètre du tube cylindrique central de sortie. On peut utiliser deux paires de plaques d'espacement ou plus, et elles sont classiquement réparties à intervalles réguliers sur la longueur de la chambre. En variante, on peut utiliser les plaques d'espacement sans les barres et, dans ce cas, elles doivent s'étendre de façon continue sur toute la longueur de la chambre,
comme indiqué sur la Figure 4. Les barres et les plaques d'espacement doi-
vent être réalisées en un matériau pouvant résister à l'oxydation jusqu'à
une température de 8000C.
On va décrire un autre mode de réalisation de l'invention en référence à la Figure 2A. On a représenté un autre mode de réalisation de la présente invention o, pour simplifier le dessin, on n'a représenté seulement que deux orifices d'échappement. La paroi extérieure 100 de la chambre de catalyseur
comporte des orifices 101 et 102 qui sont adjacents aux orifices d'échappe-
ment des cylindres, ainsi qu'une ouverture de sortie 103 qui est adjacente au tuyau d'échappement. Le catalyseur 104, comprenant un support, une couche d'apprêt et une couche de métal catalytique, est disposé de manière que les gaz d'échappement doivent traverser ce catalyseur avant de sortir de la chambre. Le catalyseur est disposé dans la chambre en utilisant des plaques d'espacement 105. Une extrémité des plaques d'espacement 105 est fixée sur la paroi de chambre 100, tandis qu'un disque ou plaque métallique 108 est
fixé sur l'autre extrémité des plaques d'espacement afin que les gaz d'échappe-
ment nepuissent pas sortir de la chambre sans passerau travers du catalyseur.
Les gaz d'échappement pénètrent dans la chambre par l'intermédiaire des ou-
vertures 101 et 102, puis ils traversent des manchons 106 et 107 pour péné-
trer dans l'espace intérieur 110 qui est délimité par les plaques d'espace-
ment 105. Les gaz d'espacement traversent le catalyseur en s'écoulant vers l'extérieur, puis ils sortent par l'ouverture 103. L'écoulement des gaz
d'échappement a été indiqué par les flèches désignées par F90-F109.
Le support de catalyseur est de préférence formé d'un fil tricoté qui peut être divisé en quatre sections ou trois unités. Si le support est divisé
en sections, ayant par exemple des profils incurvés, ces sections sont nor-
malement reliées ensemble avant que le support soit mis en place dans la chambre. On va maintenant décrire un autre mode de réalisation en référence aux Figures 5 et 6. Une chambre de catalyseur pourvue d'une paroi extérieure 51 comporte des ouvertures 52 et 53. Un catalyseur 64 comprend un support, une couche d'apprêt et une couche de métal catalytique et il est disposé de façon que les gaz d'échappement doivent traverser le catalyseur avant de sortir de la chambre. Le support est de préférence formé de fil tricoté et il peut être réalisé sous la forme d'un ensemble monobloc ou bien sous la forme d'un certain nombre de sections, ayant par exemple chacune un profil incurvé, et qui sont normalement accouplées les unes avec les autres avant que le support soit mis en place dans la chambre. Le catalyseur est disposé dans la chambre en utilisant des plaques d'espacement 65. Une extrémité des plaques d'espacement 65 est fixée sur la paroi de chambre, tandis qu'un disque ou plaque métallique est fixé sur l'autre extrémité afin d'empêcher
les gaz d'échappement de sortir de la chambre sans avoir traversé le cata-
lyseur. La chambre de catalyseur est agencée de façon appropriée pour pouvoir
être positionnée entre le turbo-compresseur et le tuyau d'échappement.
L'ouverture 52 peut être adjacente et contigue à la sortfe du turbocompres-
seur, tandis que l'ouverture 53 constitue l'ouverture de sortie qui est adjacente au tuyau d'échappement. L'écoulement des gaz d'échappement dans la chambre de catalyseur s'effectue de l'extérieur vers l'intérieur,
comme indiqué par les flèches désignées par F51-F66 sur la Figure 5.
La chambre de catalyseur peut également être positionnée de façon que l'ouverture 53 soit adjacente et contigue à la sortie du turbocompresseur et que l'ouverture 52 soit adjacente et contigue au tuyau d'échappement, de sorte que l'écoulement des gaz d'échappement s'effectue de l'intérieur vers l'extérieur, comme indiqué par les flèches désignées par F71-FR6
sur la Figure 6.
Lorsque la chambre de catalyseur est montée sur un moteur de grande puissance, on peut prévoir plus d'un catalyseur dans la chambre, comme indiqué sur la Figure 7. Les catalyseurs supportés 202, 204, 205, du type défini ci-dessus, sont positionnés dans la chambre en utilisant des plaques
d'espacement 206, 207, 208.
Une extrémité des plaques d'espacement 212 est fixée sur la paroi de chambre, tandis que des disques ou plaques métalliques 209, 210, 211 sont fixés sur l'autre extrémité. L'écoulement des gaz d'échappement dans la chambre s'effectue suivant les flèches qui ont été désignées par F201F246 sur la Figure 7. L'invention sera d'ailleurs mieux comprise à la lecture des exemples
suivants, donnés à titre illustratif mais nullement limitatif.
EXEMPLE 1
Un moteur à cylindres multiples (capacité de 2 000 cm3), du type diesel, équipé d'un turbo-compresseur, a été modifié en vue de l'application de la présente invention. On a monté une chambre de catalyseur, correspondant au dernier mode de réalisation décrit ci-dessus en référence aux Figures 5 et 6,
entre la sortie du tubo-compresseur et le tuyau d'échappement.
Pour la chambre de catalyseur A, on a effectué les mesures sur l'écou-
lement de gaz d'échappement sortant du passage central de la chambre et se propageant vers l'extérieur au travers du catalyseur comme indiqué sur la
Figure 6 alors que, pour la chambre de catalyseur B, on a effectué les me-
sures sur l'écoulement de gaz d'échappement traversant le catalyseur et
progressant vers le passage central, comme indiqué sur la Figure 5.
Le substrat de catalyseur a été formé à partir d'un fil tricoté en acier inoxydable 310, d'un diamètre de 0,254 mm, qui a été soumis à un aplatissement. Une couche d'apprêt contenant de l'alumine, de l'oxyde de baryum et de l'oxyde de stéryum a été déposée suivant une proportion correspondant à 0,34 gg-1 de fil. Le support revêtu de la couche d'apprêt a été imprégné d'un métal catalytique constitué de 5,7% de Rh, 94,5% de Pt, suivant une proportion de 918g cm-3. Le volume de substrat utilisé a été
de 2114,6 cm-3. Les mesures ont été faites après que le véhicule ait par-
couru 400 km.
Les résultats ont été obtenus en faisant fonctionner l'automobile conformément au cycle diesel LA4. Le cycle LA4 (cycle de Los Angeles) a été établi par l'organisme "Environmental Protection Agency (EPA)" des Etats-Unis et il définit un cycle d'essai normalisé qui a été mis au point pour simuler un fonctionnement de véhiculesdans les conditions de trafic rencontrées à Los Angelès. Il constitue en outre un test qui est utilisé pour montrer
l'efficacité d'un dispositif anti-pollution qui est monté sur une automobile.
Les hydrocarbures, l'oxyde de carbone, les oxydes d'azote et les particules existant dans les gaz d'échappement ont été exprimés dans les mesures en g.1,5 km-1. On a également mesuré le degré de substances polluantes existant
dans les gaz d'échappement avant qu'ils traversent la chambre de catalyseur.
Les résultats sont consignés dans le Tableau I, ci-après.
TABLEAU I
Avant-chambre Chambre de Catalyseur Chambre de Catalyseur
A B
Variation du pourcentage de particules, 0.,4 0,31 0,32 g.1,6 km-1 22,5 20
22,5 20
Variation du pourcentage de NOX 1,75 2 2,1 g.1,6 km-1 -14,3 -20 Variation du pourcentage de CO 1,25 0,2 0,46 g.1,6 km1 -84 63 Variation du pourcentage de HC 0,2 0,07 0,11 g.1,6 km-1 65 45 Max..13 545 22 011 22 688 Différence de -62,5, -67,5
Contre-pression pourcentage. _.
Nm-2 Min. 3 386 4 402 4 402 Différence de -30 30 pourcentage. rO no J %O tw
EXEMPLE 2
Un véhicule automobile comportant un moteur diesel à turbo-compresseur de 2,22 de cylindrée a été équipé d'une chambre de catalyseur placée après le
turbo-compresseur, comme décrit ci-dessus en référence àla Figure 5. Le cata-
lyseur a été supporté sur un substrat en fil tricoté en acier inoxydable de 0,254 mm et 0,127 mm de diamètre, avant d'être traité pour produire un fil aplati. On a utilisé un treillis tricoté fabriqué à partir du fil de petit diamètre pour former la partie intérieure du substrat, tandis que le partie
extérieure a été formée du treillis tricoté avec le fil de plus grand diamètre.
On a déposé une couche d'apprêt en alumine contenant de l'oxyde de baryum et de l'oxyde de cérium sur le substrat, suivant une proportion de 0,22 gg-1 de fil. On a utilisé comme métal catalytique un alliage contenant 7, 5% de
rhodium et 92,5 de platine, suivant une proportion de 0,09% en poids.
Le volume total de catalyseur a été de 2,6ú.
En faisant fonctionner le véhicule conformément au cycle LA4, on a trouvé comme mesure de référence en ce qui concerne les particules une valeur de 0,4 g.1,6 km-l. Après passage des gaz d'échappement dans la chambre de catalyseur, on a mesuré une quantité de particules de 0,10 g.1,6 km-1, ce qui
correspond à une réduction de 52,5% par rapport à la valeur de référence.
La contre-pression maximale créée dans l'ensemble du système a été de 13 545 Nm-2
EXEMPLE 3
On a effectué une série d'essais en utilisant un moteur diesel d'une cylindrée de 14 748 cm3, équipé d'un turbo-compresseur fonctionnant à une
pression de 1,6 bar. On a monté une chambre de catalyseur à 1,22m du turbo-
compresseur, cette chambre contenant 9 catalyseurs répartis en rangées, comme indiqué sur la Figure 7. Le volume de catalyseur utilisé a été de 21 303 cm-3. On a utilisé comme substrat, comme couche d'apprêt et comme
métaux catalytiques les mêmes éléments que.pour le catalyseur de l'Exemple 2.
On a fait fonctionner le moteur conformément au nouveau cycle transi-
toire EPA 1980, misau point par l'organisme EPA aux Etats-Unis d'Amérique.
On a effectué des mesures de la quantité de particules existant dans les gaz d'échappement à la sortie de la chambre de catalyseur à des intervalles
de 5 heures.
Les résultats ont été consignés dans le Tableau II, ci-après.
TABLEAU II
Quantité de particules en g MJ-1..
Avant-chambre Après-chambre de Variation de catalyseur pourcentage
0,0224 0,0745 66,7
0,0782 65
0,0745 66,7
0,1043 53,4
0,0820 63,4
0,0708 68,4
0,0782 65
0,0931 58,4
o r%) -.4 to u4 <M La quantité d'hydrocarbures contenue dans les gaz d'échappement a été
réduite de 600 ppm à 12 ppm par la chambre de catalyseur. La température ma-
ximale des gaz d'échappement dans la chambre a été de 3880C. La contre-
pression maximale enregistrée dans la chambre a été de 249 Nm-2.
Les exemples décritsci-dessus montrent l'efficacité de la chambre de
catalyseur selon l'invention pour éliminer des particules et d'autres sub-
stances polluantes contenues dans des gaz d'échappement émis par un moteur diesel, même quand la chambre est placée à une certaine distance du moteur
et doit fonctionner à une température assez basse.
Les catalyseurs utilisés dans lesdits moteurs à combustion interne comprennent: a) un substrat divisé qui est placé dans le trajet d'écoulement des gaz d'échappement afin de créer une turbulence dans ce courant, b) une couche d'apprêt adhérente en oxyde de métal réfractaire, qui est placée sur la surface du substrat, c) Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Fe, Co, Ni, V, Cr, Mo, W, Y, Ce, des alliages desdits métaux et des composés intermétalliques contenant au moins % en poids d'un ou plusieurs desdits métaux, disposés sur la
surface ou dans la couche d'apprêt en oxyde métallique réfractaire.
La couche d'apprêt en oxyde métallique réfractaire contient, sous la forme de leurs oxydes, un ou plusieurs des métaux suivants: Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, les lanthanides, Ti, Zr, Hf, Th, Ti, V, Cr, Mn,. Co, Ni, B, Al, Si
et Sn.
Comme matièresd'apprêt préférées,on peut citer A1203 et les hydrates d'alumines, des oxydes stabilisateurs tels que BaO et des oxydes favorisant
l'activité catalytique, tels que TiO2, ZrO2, HfO2, ThO2, Cr203 et NiO.
Une forme de substrat de catalyseur comprend une structure constituée d'un fil tissé ou tricoté et une forme encore plus avantageuse consiste à utiliser un fil tissé ou tricoté qui a été aplati par laminage avant d'être transformé en une structure tissée ou tricotée. Des alliages appropriés pouvant être utilisés dans la fabrication du fil sont des alliages de métaux
de base résistant à la corrosion et particulièrement résistant à l'oxydation.
Comme exemples desdits alliages de métaux de base, on peut citer un alliage de nickel et de chrome qui présente une teneur globale en nickel et chrome qui est supérieure à 20% en poids, ainsi qu'un alliage de fer contenant au moins un des éléments suivants: * chrome 3 à 40% en poids * aluminium t à 10a,%o * cobalt, traces-5% * nickel, traces-72% * carbone traces-0,5% De tels substrats ont été décrits dans la demande de brevet allemand publiée
sous le No. 2 450 664.
Comme autres exemples d'alliages de métaux de base qui peuvent satis-
faire aux conditions rigoureusement nécessaires dans la mise en pratique de la présente invention, on peut citer un alliage de fer-aluminiumchrome qui peut contenir: * aluminium 0,5 à 12% en poids * yttrium 0,1 à 3% * chrome 0 à 20%
* et le complément de fer.
Ces alliages ont été décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 298 826. Une autre gamme d'alliages de Fe-Cr-Al-Y contiennent: * aluminium 0,5 à 4% en poids * yttrium 0,5 à 3,0% * chrome 20,0 à 95% * et le complément de fer,
et ils ont été décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 027 252.
En variante, les alliages de métaux de base peuvent posséder une résis-
tance à la corrosion moins grande, par exemple l'acier doux, mais ils sont pourvus d'un revêtement protecteur recouvrant la surface du substrat (comme
cela a été décrit dans le brevet britannique No. 2 012 517A).
Lorsque le substrat est réalisé en fil, son épaisseur est de préférence comprise entre 0,0254 et 0,508 mm et, plus avantageusement, entre 0,0254 et
0,305 mm.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux exemples
et modes de mise en oeuvre mentionnés ci-dessus; elle est susceptible de nom-
breuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications
envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.
Claims (20)
1.- Dispositif anti-pollution pour gaz d'échappement de moteur à combus-
tion interne à turbo-compresseur, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre (1;100) contenant un catalyseur (3; 23; 104) de façon à éliminer les substances polluantes des gaz d'échappement sortant du moteur par oxydation catalytique desdites substances polluantes avant que les gaz d'échappement ne sortent du moteur. 2.- Dispositif anti-poJlution selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un substrat divisé est disposé dans le trajet d'écoulement des gaz
d'échappement pour créer une turbulence dans le courant de gaz.
3.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de catalyseur est placée dans une position adjacente et contiguë aux orifices de sortie (F1, F2, F3, F4; F41, F42, F43, F44) des
cylindres du moteur en amont du turbo-compresseur.
4.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de catalyseur est placée dans une position adjacente et
contiguë aux orifices de sortie de gaz d'échappement du turbo-compresseur.
5.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de catalyseur est placée dans une position adjacente et
contiguë à un tuyau d'échappement qui est relié à la sortie de gaz du turbo-
compresseur. 6.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le catalyseur a une forme annulaire et est supporté par un tube de
sortie perforé (22).
7.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le catalyseur est supporté par des éléments longitudinaux qui se
coupent (65).
8.- Dispositif anti-pollution selon l'une quelconque des revendications
1 à 7, caractérisé en ce que la chambre de catalyseur contient un fil métal-
lique réparti sur la surface duquel est déposée une première couche comprenant une substance d'apprêt formée d'un oxyde métallique réfractaire et une seconde
couche formée d'un métal catalytique.
9.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8, caractérisé en ce que le métal catalytique est constitué par un ou plusieurs des éléments suivants: Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Fe, Co, Ni, V, Cr, Mo, W, Y, Ce, leurs alliages
et des composés intermétalliques contenant au moins 20% en poids d'un ou plu-
sieurs desdits métaux et disposés sur la surface ou dans la couche d'apprêt
en oxyde métallique réfractaire.
10.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche d'apprêt en oxyde métallique réfractaire contient, sous la forme de leurs oxydes, un ou plusieurs des éléments suivants: Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, les lanthanides, Ti, Zr, Hf, Th, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni,B, Al, Si et Sn. 11.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8, caractérisé
en ce que la couche d'apprêt est formée d'A1203 et d'hydrates d'alumine.
12.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 11, caractérisé
en ce que la couche d'apprêt contient également un oxyde stabilisateur.
13.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 11 ou 12, carac-
térisé en ce que la couche d'apprêt contient également des oxydes favorisant
l'activité catalytique.
14.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8, caractérisé
en ce que le fil métallique réparti est tricoté, tissé ou broyé.
15.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 14, caractérisé en ce que le fil métallique tricoté ou tissé a été aplati par laminage
avant l'opération de tricotage ou de tissage.
16.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8 ou 14, carac-
térisé en ce que le fil est résistant à la corrosion.
17.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8 ou 14, carac-
térisé en ce que le fil est formé d'un alliage de métaux de base résistant
à l'oxydation.
18.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'alliage de métauxde base est un alliage de nickel et chrome ayant une teneur globale en nickel et chrome qui est supérieure à 20% en poids, ou bien un alliage de fer contenant au moins un des éléments suivants: * chrome 3 à 40% en poids * aluminium 1 à 10% * cobalt traces- 5% * nickel traces-72% * carbone traces-0,5% 19.- Dispositif anti- pollution selon la revendication 17, caractérisé
en ce que l'alliage de métauxde base est un alliage de fer-aluminiumchrome.
20.- Dispositif anti-pollution selon en ce que l'alliage contient: * aluminium * yttrium ò chrome * et le complément de fer., 21.- Dispositif anti-pollution selon en ce que l'alliage contient: * aluminium * yttrium ò chrome v et le complément de fer.? la revendication 19, caractérisé 0,5 0,1 o à 12% en poids à 3% à 20% la revendication 19, caractérisé 0,5 0,5 , 0 à 4% en poids
à 3,0%
à 95%
22.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8 ou 14,_carac-
térisé en ce que le substrat comporte un revêtement protecteur sur sa sur-
face.
23.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8 ou 14, carac-
térisé en ce que l'épaisseur du fil est comprise entre 0,0254 et 0,508 mm.
24.- Dispositif anti-pollution selon la revendication 8 ou 14, carac-
térisé en ce que l'épaisseur du fil est comprise entre 0,0254 et 0,305 mm.
25.- Procédé pour réduire la teneur en substances polluantes des gaz
d'échappement de moteurs à combustion interne à turbo-compresseurs, carac-
térisé en ce qu'on fait passer les gaz d'échappement sortant des cylindres du moteur dans une chambre contenant un catalyseur de manière que les substances polluantes existant dans les gaz d'échappement entrent en contact avec le catalyseur, et qu'au moins une partie desdites substances polluantes
soit soumise à une oxydation catalytique.
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