FR2933135A3 - Dispositif de post-traitement des gaz d'echappement et procede associe - Google Patents

Dispositif de post-traitement des gaz d'echappement et procede associe Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de post-traitement de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comportant un catalyseur pour réduction catalytique sélective d'oxydes d'azote (12) contenus dans les gaz d'échappement, un dispositif d'introduction d'ammoniac (14) ou de matières formant de l'ammoniac caractérisé en ce qu'il comporte un capteur d'ammoniac (4) apte à mesurer la quantité d'ammoniac à l'entrée dudit catalyseur (12) de manière à quantifier la quantité d'ammoniac ayant polymérisé à l'entrée du catalyseur (12).

Description

DISPOSITIF DE POST-TRAITEMENT DES GAZ D'ECHAPEMENT ET PROCEDE ASSOCIE
La présente invention se rapporte au domaine de la dépollution, et concerne plus particulièrement un dispositif de post-traitement de gaz d'échappement. Des systèmes de post-traitement des gaz d'échappement de plus en plus complexes sont disposés dans les lignes d'échappement des moteurs à mélange pauvre pour répondre à la baisse des seuils admis pour les émissions de gaz polluants des véhicules automobiles. Une manière de réduire ces émissions polluantes est de disposer un catalyseur pour réduction catalytique sélective d'oxydes d'azote (NOx) par l'ammoniac (NH3) contenus dans les gaz d'échappement. Un tel catalyseur fonctionne par injection d'un agent réducteur dans la ligne d'échappement et permet de traiter les oxydes d'azote. Ce dispositif nécessite en général l'adjonction d'un réservoir supplémentaire, contenant un agent réducteur, tel que l'AdBlue, d'un dispositif d'injection spécifique et d'un dispositif permettant de mélanger l'agent réducteur aux gaz d'échappement afin d'homogénéiser le mélange entrant dans le catalyseur pour améliorer le traitement des oxydes d'azote. Ainsi de l'AdBlue est par exemple injecté dans la ligne d'échappement en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective. L'agent réducteur, en s'évaporant, se transforme en urée et en eau. La décomposition de l'urée en ammoniac (NH3) et en dioxyde de carbone (CO2) s'effectue en deux étapes constituées par une thermolyse et une hydrolyse. La thermolyse dépend de plusieurs facteurs tels que la température, l'homogénéisation du flux injecté, ou encore de la distance entre l'injection et l'entrée du catalyseur.
Le catalyseur de réduction catalytique sélective ne stocke pas les oxydes d'azote. Le rapport stoechiométrique entre la quantité d'oxydes d'azote à traiter et la quantité d'agent réducteur introduite dans la ligne d'échappement doit donc être respecté, car un surdosage d'agent réducteur ne fait qu'augmenter les consommations de réducteurs et la création d'ammoniac à l'échappement, et un sous-dosage ne permet pas de traiter les oxydes d'azote à traiter. Il existe des procédés permettant de déterminer la quantité d'agent réducteur nécessaire pour réduire les oxydes d'azote. Le document EP 1 884 772 propose par exemple un procédé pour surveiller la qualité d'agents de réduction catalytique sélective, en particulier pour surveiller la qualité de réactifs produisant du NH3, tels que des solutions d'urée. Le procédé de ce document permet de déterminer la concentration en NH3 équivalente de n'importe quel réactif de réduction catalytique sélective formant de l'ammoniac NH3 lorsqu'il est chauffé. Dans ce document, la quantité de réactif injecté peut être ajustée à la concentration en NH3 équivalente mesurée afin d'optimiser la réduction de NOx. Même si le rapport stoechiométrique est respecté, une quantité d'agent réducteur peut se polymériser aux alentours du dispositif d'injection ou sur les parois de la ligne d'échappement lors de certaines injections d'urée lorsque les températures sont trop faibles (par exemple inférieures à 200°C) par rapport à la température minimale nécessaire pour que la réaction ait lieu avant d'arriver au catalyseur et au capteur d'ammoniac. La quantité d'ammoniac formée lors de la décomposition de l'urée n'est alors pas suffisante pour réduire la totalité d'oxydes d'azote qui passent à travers le catalyseur de réduction catalytique sélective. Bien que la quantité de réactif injectée soit réajustée, une telle solution ne permet pas de prendre en compte le phénomène réversible de la polymérisation. En effet, la quantité d'agent réducteur qui s'est polymérisé peut se sublimer à partir d'une certaine température et provoquer ainsi la formation d'ammoniac qui s'ajoute à la quantité d'ammoniac injectée. La sublimation de quantité d'agent réducteur polymérisée provoque donc un excès de quantité d'ammoniac en amont du catalyseur de réduction catalytique sélective par rapport à la quantité d'azote à traiter, et provoque par conséquent un rejet d'ammoniac à l'échappement créant une forte odeur nauséabonde. Afin de pallier ces inconvénients, le but de la présente invention est de proposer de réajuster les injections d'agent réducteur en tenant compte de la quantité d'agent réducteur qui s'est polymérisée et qui s'est sublimée afin d'éviter des émissions d'ammoniac à l'échappement. Dans ce but, l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de post-traitement de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comportant un catalyseur pour réduction catalytique sélective d'oxydes d'azote contenus dans les gaz d'échappement, un dispositif d'introduction d'ammoniac ou de matières formant de l'ammoniac caractérisé en ce qu'il comporte un capteur d'ammoniac apte à mesurer la quantité d'ammoniac à l'entrée dudit catalyseur de manière à quantifier la quantité d'ammoniac ayant polymérisé à l'entrée du catalyseur.
Selon d'autres caractéristiques, - le dispositif peut comporter un catalyseur d'hydrolyse disposé entre le dispositif d'introduction d'agent réducteur et le catalyseur de réduction catalytique sélective, - le capteur d'ammoniac peut être disposé en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective, entre un catalyseur d'oxydation et le catalyseur de réduction catalytique sélective, - le dispositif peut comporter un deuxième catalyseur pour réduction catalytique sélective apte à transformer l'agent réducteur en ammoniac, disposé en amont du capteur d'ammoniac, - le capteur d'ammoniac peut être disposé dans le catalyseur pour réduction catalytique sélective, ledit catalyseur étant apte à former de l'ammoniac.
L'invention concerne également un procédé de post-traitement des gaz d'échappement mis en oeuvre par un tel dispositif. Selon une première caractéristique, le procédé de post-traitement des gaz d'échappement mis en oeuvre par un tel dispositif de post-traitement des gaz d'échappement est caractérisé en ce qu'on détermine la quantité d'ammoniac ayant polymérisé en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective.
Selon d'autres caractéristiques, - pour déterminer la quantité d'ammoniac polymérisée, on peut • mesurer la quantité d'ammoniac à l'entrée du catalyseur pour réduction catalytique sélective, • comparer la quantité d'ammoniac mesurée avec la quantité d'ammoniac introduite. 30 - on peut mémoriser la quantité d'ammoniac ayant polymérisé à chaque détection de polymérisation d'ammoniac, - on peut provoquer une réaction de sublimation de la quantité d'ammoniac lorsque la quantité d'ammoniac ayant polymérisée a atteint un seuil prédéterminé, - on peut arrêter l'introduction d'ammoniac ou de matières formant de l'ammoniac en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective lorsque la quantité d'ammoniac sublimée est en excès par rapport à la quantité d'oxydes d'azote à traiter, - on peut ajuster l'introduction d'ammoniac ou de matières formant de l'ammoniac en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective de manière à compléter la quantité d'ammoniac sublimée pour traiter les oxydes d'azote, - on peut ajuster l'introduction d'ammoniac ou de matières formant de l'ammoniac en amont du 20 catalyseur pour réduction catalytique sélective de manière à compléter la quantité d'ammoniac sublimée pour traiter les oxydes d'azote dès que la température de la ligne d'échappement atteint sensiblement la température de la réaction de sublimation. - on peut provoquer une réaction de sublimation de la quantité d'ammoniac lorsque la température interne de la ligne d'échappement a sensiblement atteint la température de la réaction de sublimation de l'ammoniac. 25 30 Un tel dispositif et un tel procédé permettent avantageusement de traiter les oxydes d'azote sans excès, et permettent ainsi d'éviter le rejet d'ammoniac en sortie des gaz d'échappement.
Un tel dispositif et un tel procédé permettent de détecter la polymérisation de l'ammoniac dans la ligne d'échappement et permettent par exemple d'activer un mode de combustion permettant de sublimer la quantité d'ammoniac polymérisée en tenant compte de la quantité injectée.
L'invention sera mieux comprise par la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé, sur lequel : l'unique figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de post-traitement des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.
Un moteur à combustion, lorsqu'il fonctionne en mélange pauvre, émet particulièrement des oxydes d'azotes (NOx) qui doivent être traités pour respecter les normes de dépollution. Ces émissions polluantes sont dans la présente invention traitées à l'aide d'un catalyseur pour réduction catalytique sélective. A la figure 1, on a représenté un dispositif de post-traitement de gaz d'échappement 1 disposé dans une ligne d'échappement 3 d'un moteur à combustion interne 2.
Tel qu'illustré, le dispositif de post-traitement des gaz d'échappement 1 comporte un catalyseur d'oxydation diesel 10, un filtre à particules 11 et un catalyseur 12 pour réduction catalytique sélective.
La ligne d'échappement 3 comporte un dispositif d'introduction d'un agent réducteur 4, par exemple de l'Adblue, disposé en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective 12.
Dans des conditions de fonctionnement normal d'utilisation, l'Adblue injecté s'évapore dans la ligne d'échappement 3 et forme de l'urée et de l'eau (AdBlue -* H2NCONH2 +H20 ) . Il sera compris qu'une introduction directe d'ammoniac solide est possible. Toutefois l'utilisation d'agent réducteur est avantageuse du fait que la concentration d'ammoniac est facile à contrôler. Pour obtenir de l'ammoniac en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective 12, l'urée et l'eau formées, sont transformées par un catalyseur d'hydrolyse 13 placé entre le filtre à particules 11 et le catalyseur pour réduction catalytique sélective 12. La décomposition de l'urée est réalisée en deux étapes. Une première étape, appelée pyrolyse permet de transformer l'urée en acide isocyanique HNCO et en ammoniac. (H2NCONH2 -* HNCO+NH3) . Une deuxième étape, appelée hydrolyse permet ensuite de transformer l'acide isocyanique HNCO au contact de l'eau en ammoniac et en dioxyde de carbone. (HNCO -*NH3 +CO2) .
Un capteur d'ammoniac 4 est placé à l'entrée du catalyseur pour réduction catalytique sélective 12, en aval du catalyseur d'hydrolyse 13, et est apte à mesurer la quantité d'ammoniac présente en amont de ce catalyseur 12. Le capteur d'ammoniac 4 et le dispositif d'introduction d'agent réducteur 14 sont reliés à un calculateur ou une unité de calcul et de commande non représenté(e). Positionné entre le dispositif d'introduction de l'urée 14 et l'entrée du catalyseur pour réduction catalytique sélective, le capteur d'ammoniac 4 permet de quantifier la quantité effective d'ammoniac dans le catalyseur pour réduction catalytique sélective 12. Cela permet avantageusement de quantifier la quantité d'ammoniac ayant polymérisée notamment lorsque les températures sont sensiblement inférieures à 200°C. Cet ordre de grandeur est donné à titre indicatif, car les températures dépendent de la ligne d'échappement et de la quantité injectée. Dans ces conditions thermiques, l'agent réducteur introduit dans la ligne d'échappement 3 se polymérise en partie et forme des cristaux. La quantité d'ammoniac introduite est alors différente de la quantité d'ammoniac présente à l'entrée du catalyseur pour réduction catalytique sélective 12. Des particules d'oxyde d'azote ne sont pas réduites et se retrouvent à l'échappement. La connaissance de la quantité d'ammoniac polymérisée permet de contrôler et d'ajuster la quantité d'agent réducteur introduite dans la ligne d'échappement. La réaction de polymérisation étant réversible, la quantité d'ammoniac polymérisée est libérée par une réaction de sublimation lorsque les conditions thermiques sont réunies, par exemple lorsque la température de sublimation est atteinte. Un procédé de post-traitement des gaz d'échappement consiste à détecter la quantité d'ammoniac qui s'est polymérisée afin de limiter et d'ajuster l'introduction d'urée dans la ligne d'échappement 3. Ce procédé permet avantageusement d'éviter un excès de quantité d'ammoniac en sortie de la ligne des gaz d'échappement 3 provoqué par la sublimation de la quantité d'ammoniac qui s'est polymérisée, et donc de contrôler la quantité des éventuelles fuites d'ammoniac due à la réaction de polymérisation. Ce procédé de post-traitement des gaz d'échappement est mis en oeuvre par le dispositif de post-traitement des gaz d'échappement 1 et comporte plusieurs étapes décrites ci-dessous. On introduit une quantité déterminée d'urée. A partir d'une mole d'urée, en effectuant un bilan des réactions chimiques décrites ci-dessus, on obtient deux moles d'ammoniac NH3 et une mole de dioxyde de carbone. (AdBlue -* 2NH3 +H20) . Ainsi, la quantité d'ammoniac introduite à l'entrée du catalyseur pour réduction catalytique 12 est également déterminée. On mesure ensuite la quantité d'ammoniac formée après introduction d'urée dans la ligne d'échappement 3. Le calculateur (non représenté) compare la quantité d'ammoniac mesurée avec la quantité d'ammoniac introduite déterminée (par le calculateur). On détermine la quantité d'ammoniac qui s'est polymérisée lorsque le calculateur détecte une différence entre la quantité d'ammoniac mesurée et la quantité d'ammoniac introduite. Ainsi à l'aide du capteur d'ammoniac 4 disposé à l'entrée du catalyseur pour réduction catalytique sélective 12, on quantifie la quantité d'ammoniac polymérisée. Lorsqu'une polymérisation est détectée par le calculateur, la quantité d'ammoniac polymérisée est mise en mémoire par et dans le calculateur non représenté. Dès que la quantité d'ammoniac polymérisée mise en mémoire au fur et mesure du fonctionnement du moteur atteint un seuil prédéterminé S, par exemple de 2 grammes, on provoque la sublimation de cette quantité d'ammoniac polymérisée, en changeant le réglage moteur, par exemple en dégradant le rendement moteur de manière à augmenter la température interne des gaz d'échappement et donc de la ligne d'échappement 3, et atteindre ainsi au moins la température de sublimation, mesurée par exemple à l'aide d'un capteur de température (non représenté) disposé dans la ligne d'échappement en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective. Durant cette étape de sublimation, en fonction du seuil prédéterminé S, on peut arrêter ou non l'introduction d'urée en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective 12. En effet, lorsque la quantité d'ammoniac sublimée est en excès par rapport à la quantité d'oxydes d'azote à réduire, on n'introduit pas d'urée dans la ligne d'échappement 3 de manière à ne pas produire d'ammoniac supplémentaire, ce qui permet avantageusement d'éviter ou de réduire des éventuelles fuites d'ammoniac. Par contre si la quantité d'oxyde d'azote est en excès par rapport à la quantité d'ammoniac sublimée, on ajuste la quantité d'urée introduite en amont du catalyseur 12 en prenant en compte la quantité d'ammoniac sublimée.
Selon une variante de l'invention, à l'aide d'un capteur de température (non représenté) disposé dans la ligne d'échappement 3, dès que la température de sublimation est atteinte, le calculateur ajuste la quantité d'urée à introduire dans la ligne d'échappement de manière à compléter la quantité d'ammoniac sublimée, mémorisée dans le calculateur, pour traiter les oxydes d'azote. Il sera compris que ces modes de réalisation sont données à titre d'exemples non limitatifs. Dans un mode de réalisation non représenté par exemple, la ligne d'échappement 3 peut comporter un deuxième catalyseur pour réduction catalytique sélective apte à transformer l'agent réducteur en ammoniac et disposé en amont du capteur d'ammoniac 4. Selon un autre mode de réalisation, la ligne d'échappement 3 peut aussi ne pas comporter de catalyseur d'hydrolyse. Le capteur d'ammoniac 4 est alors disposé à l'intérieur du catalyseur pour réduction catalytique sélective 12, dont les premiers centimètres sont utilisés pour former de l'ammoniac.
Un tel dispositif et un tel procédé permettent de détecter la quantité d'ammoniac qui a polymérisé. Cela permet avantageusement de limiter l'introduction d'agent réducteur et de contrôler des éventuelles fuites d'ammoniac à l'échappement du au phénomène de polymérisation.20

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de post-traitement de gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne comportant un catalyseur pour réduction catalytique sélective d'oxydes d'azote (12) contenus dans les gaz d'échappement, un dispositif d'introduction d'ammoniac (14) ou de matières formant de l'ammoniac caractérisé en ce qu'il comporte un capteur d'ammoniac (4) apte à mesurer la quantité d'ammoniac à l'entrée dudit catalyseur (12) de manière à quantifier la quantité d'ammoniac ayant polymérisé à l'entrée du catalyseur (12).
  2. 2. Dispositif de post-traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un catalyseur d'hydrolyse (13) disposé entre le dispositif d'introduction d'agent réducteur (14) et le catalyseur de réduction catalytique sélective (12).
  3. 3. Dispositif de post-traitement selon la revendication 2 caractérisé en ce que le capteur d'ammoniac (4) est disposé en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective (12), entre un catalyseur d'oxydation (10,11) et le catalyseur de réduction catalytique sélective (12).
  4. 4. Dispositif de post-traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième catalyseur pour réduction catalytique sélective apte à transformer l'agent réducteur en ammoniac, disposé en amont du capteur d'ammoniac (4).
  5. 5. Dispositif de post-traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le capteur d'ammoniac est disposé dans le catalyseur pour réduction catalytique sélective (12), ledit catalyseur (12) étant apte à former de l'ammoniac.
  6. 6. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement mis en oeuvre par le dispositif de post-traitement des gaz d'échappement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on détermine la quantité d'ammoniac ayant polymérisé en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective (12).
  7. 7. Procédé selon la revendication précédente 6, caractérisé en ce que pour déterminer la quantité d'ammoniac polymérisée, a. on mesure la quantité d'ammoniac (présente) à l'entrée du catalyseur pour réduction catalytique sélective b. on compare la quantité d'ammoniac mesurée avec la quantité d'ammoniac introduite.
  8. 8. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement selon la revendication7 caractérisé en ce qu'on mémorise la quantité d'ammoniac ayant polymérisé à chaque détection de polymérisation d'ammoniac.
  9. 9. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'on provoque une réaction de sublimation de la quantité d'ammoniac lorsque la quantité d'ammoniac ayant polymérisée a atteint un seuil prédéterminé
  10. 10. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'on arrête l'introduction d'ammoniac ou de matières formant de l'ammoniac en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective (12) lorsque la quantité d'ammoniac sublimée est en excès par rapport à la quantité d'oxydes d'azote à traiter.
  11. 11. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'on ajuste l'introduction d'ammoniac ou de matières formant de l'ammoniac en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective (12) de manière à compléter la quantité d'ammoniac sublimée pour traiter les oxydes d'azote.
  12. 12. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'on ajuste l'introduction d'ammoniac ou de matières formant de l'ammoniac en amont du catalyseur pour réduction catalytique sélective (12) de manière à compléter la quantité d'ammoniac sublimée pour traiter les oxydes d'azote dès que la température de la ligne d'échappement atteint sensiblement la température de la réaction de sublimation.
  13. 13. Procédé de post-traitement des gaz d'échappement selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'on provoque une réaction de sublimation de la quantité d'ammoniac lorsque la température interne de la ligne d'échappement a sensiblement atteint la température de la réaction de sublimation de l'ammoniac.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110073086A (zh) * 2016-12-21 2019-07-30 珀金斯发动机有限公司 一种改进的选择性催化还原系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008014074A2 (fr) * 2006-07-25 2008-01-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Procédé et appareil permettant l'injection d'urée dans un système de post-traitement des gaz d'échappement
EP1884772A1 (fr) * 2006-08-02 2008-02-06 Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Contrôle de la qualité des réactifs de réduction catalytique sélective
WO2008149213A1 (fr) * 2007-06-08 2008-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Appareil de purification du gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne et procédé servant à contrôler celui-ci

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008014074A2 (fr) * 2006-07-25 2008-01-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Procédé et appareil permettant l'injection d'urée dans un système de post-traitement des gaz d'échappement
EP1884772A1 (fr) * 2006-08-02 2008-02-06 Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Contrôle de la qualité des réactifs de réduction catalytique sélective
WO2008149213A1 (fr) * 2007-06-08 2008-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Appareil de purification du gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne et procédé servant à contrôler celui-ci

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110073086A (zh) * 2016-12-21 2019-07-30 珀金斯发动机有限公司 一种改进的选择性催化还原系统
CN110073086B (zh) * 2016-12-21 2021-05-28 珀金斯发动机有限公司 一种改进的选择性催化还原系统

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