MXPA97001564A - Maquinas de combustion interna con catalizador deceramica reformante de combustible liquido y medios de transporte y generadores de potencia que lasemplea - Google Patents

Maquinas de combustion interna con catalizador deceramica reformante de combustible liquido y medios de transporte y generadores de potencia que lasemplea

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MXPA97001564A
MXPA97001564A MXPA/A/1997/001564A MX9701564A MXPA97001564A MX PA97001564 A MXPA97001564 A MX PA97001564A MX 9701564 A MX9701564 A MX 9701564A MX PA97001564 A MXPA97001564 A MX PA97001564A
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Ichimura Shoji
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Fuairatsuku Internatl Kk
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Abstract

Máquinas de combustión interna que disminuye la contaminación ambiental y aumentan la eficiencia energética usando un catalizador cerámico reformante para combustible fluido que comprende un núcleo (2) de una cerámica de oxido complejo de metálica de transición, una capa intermedia (3) de una cerámica de silicato a base de alumina que cubre el núcleo (2) y una capa exterior (4) de cerámica que contiene metales nobles. Medios de transporte y generadores de potencia que usen esas máquinas de combustión interna que aumentan la eficiencia de combustión y disminuyen las substancias tóxicas en los gases de salida al convertir las substancias contenidas en los combustibles fluidos no combustibles y contaminantes a substancias combustible y también activando el oxígeno en el aire contenido en los combustibles fluidos.

Description

MAQUINAS DE COMBUSTIÓN INTERNA CON CATALIZADOR DE CERÁMICA REFORMANTE DE COMBUSTIBLE LIQUIDO Y MEDIOS DE TRANSPORTE Y GENERADORES DE POTENCIA QUE LAS EMPLEA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a máquinas de combustió interna con catalizadores de cerámica reformante de combustibl líquido, que aumentan efectivamente la eficiencia de l combustión y disminuyen las substancias dañosas en la gasolina aceite ligero y otros combustibles líquidos, así como el ga natural y otros combustibles gaseosos reformándolos y lo medios de transporte y generadores de potencia que emplea tales máquinas de combustión interna. La gasolina, po ejemplo, contiene aproximadamente 30% de benceno, acetaldehid y otras substancias no combustibles y que contaminan e ambiente de aproximadamente un 10% de substancias que aumenta el número de octanos, agente anticongelante y otros aditivos en adición de aproximadamente 60%, de substancias combustibles Las substancias y combustibles y que contaminan e ambiente se descargan como substancias dañosas en los gases d salida, como resultado de una combustión incompleta. Reforma esas substancias no combustibles y contaminadoras del ambient para volverlas substancias combustibles, aumentará l proporción de substancias combustibles, lo que conduce a un combustión más eficiente. Para quemar las substancia reformadas, sin embargo, el suministro de oxígeno o el de aire debe aumentarse. Sin embargo, cantidades mayores de air inevitablemente contienen cantidades mayores de nitrógeno Entonces, el contenido de oxido de nitrógeno en los gases d salida, aumenta inevitablemente. Aunque algo de aire est disuelto en los combustibles, no todo el oxígeno contenido e el aire disuelto contribuye a las reacciones de combustión. S el oxígeno disuelto que no contribuye a la combustión s activa, entonces las substancias combustibles adicionale obtenidas al reformar las substancias no combustibles contaminantes, pueden quemarse eficientemente sin aumentar l cantidad de suministro de aire desde el exterior. Por lo- tanto, el quemado eficiente de las substancia de combustión en las máquinas de combustión interna usando lo combustibles mencionados anteriormente y los medios d transporte y generadores de potencia que las emplean, conducir a la prevención de la contaminación y alcance de una mayo eficiencia energética. Así el objeto de esta invención, e proveer máquinas de combustión interna con catalizadores qu reformen las substancias no combustibles y contaminante contenidas en los combustibles fluidos a substancia combustibles, aumentando la eficiencia y disminuyendo e contenido de substancias dañosas en los gases de salida, a activar el oxígeno en el aire disuelto en los combustibles, en los medios de transporte y generadores de potencia qu emplean esas máquinas de combustión interna.
Para resolver el problema, esta invención prove máquinas de combustión que tienen un catalizador de cerámic que reforma el combustible fluido, y que comprende como s muestra en la Fig. 1, un núcleo de un óxido complejo d cerámica de metales de transición, una capa intermedia 3, d cerámica de silicato a base de alumina, cubriendo el núcleo 2 y una capa exterior 4, de una cerámica conteniendo una aleació de metal doble que cubra la capa intermedia y los medios d transporte, tales como, automóviles, locomotoras, barcos, aeroplanos, y medios generadores de potencia en cuando meno cualquiera de las partes donde, se almacena, pasa o se quema e combustible fluido. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1, es una vista en corte transversal qu ilustra esquemáticamente la estructura de un catalizado cerámico de acuerdo a esta invención; La Figura 2, es un cromatrograma que muestra l composición de un catalizador ligero antes de que se sumerja u catalizador; La Figura 3, es una cromatrograma que muestra l composición de un aceite ligero después de que se sumerge u catalizador; La Figura 4, es un espectro de resonancia del spin del electrón que muestra la formación de los radicales d oxígeno en el combustible; La Figura 5, muestra gráficamente la relación entr la velocidad de rotación de la máquina de combustión interna la concentración total de aldehidos, en el gas de salida; La Figura 6, gráficamente muestra la relación entr la velocidad de marcha del automóvil y la concentración NOx, e el gas de salida; La Figura 7, gráficamente muestra la relación entr la composición del gas de combustión en el cilindro de l máquina y la velocidad rotatoria; La Figura 8, muestra gráficamente la relación entr la cantidad de catalizador usada y el número de octanos; La Figura 9, muestra gráficamente la relación entr la proporción aire-combustible, y la eficiencia de combustión; La Figura 10, es una vista en elevación lateral d corte transversal que muestra los recubrimientos en la primer modalidad: a) un recubrimiento sobre la superficie del émbol que comprime el combustible, y b) un recubrimiento sobre l superficie interna del cilindro que mira hacia la superfici del émbolo compresora del combustible; La Figura 11, es una elevación lateral en cort transversal que muestra un recubrimiento de un catalizado cerámico de acuerdo a esta invención, sobre la cámara d combustión de una máquina de combustión interna con un turbina.
Como se ha indicado anteriormente, el núcleo de u catalizador de cerámica reformante usado en las máquinas d combustión interna según la invención, consiste de un óxid complejo de cerámica de metales de transición, que tienen un acción catalítica de reducción-oxidación que regenera las capa exterior e intermedias, ouando su actividad catalítica s pierde al contaminarse por huellas de azufre, plomo, y otra substancias inorgánicas contenidas en los combustibles. Lo electrones en la substancia que forma el núcleo, se mueven las capas intermedias y exterior y reducen las substancias qu forman las capas intermedias y exterior, y que han sid contaminadas por las impurezas del catalizador. Con las capa intermedias y exterior contaminadas ya desintoxicadas su actividades catalíticas quedan regeneradas. Una cerámica de óxido complejo de metales d transición conteniendo Mn?2, NiO, CoO y CuO, todo en relació al peso. Las cuatro substancias descritas anteriormente so esenciales. Si cualesquiera de ellas esta ausente o presente e otros márgenes que los señalados, no se forma una estructur del tipo de cristal perovskite con poros para almacena electrones contribuyendo a la acción de oxidación - reducció y como consecuencia la función de regeneración disminuye d manera importante. Los catalizadores usados en la present invención pueden contener otras substancias a menos que tenga efectos perjudiciales sobre la acción catalítica de reducción oxidación. La capa intermedia de la cerámica reformante usada e esta invención tiene como función reformar las substancias n combustibles y contaminantes del ambiente contenidas e combustibles volviéndolas combustibles Por ejemplo el bencen contenido en gasolina se considera que se reforma a metano propano u otros combustibles, con el enlace anular del bencen separado y el hidrógeno resultante de la descomposición de agu por la acción catalítica de la capa exterior, realizand posteriormente la hidrogenación. El acetaldehido se consider que se descompone a metano , hidrógeno y dioxido de carbono a reaccionar con los iones de hidrógeno y oxígeno resultantes d la descomposición de agua por la acción catalítica de la cap exterior. La capa intermedia preferiblemente consiste d cerámica de silicato esencialmente de alumina* esto e silicato a base de alumina, o preferentemente caolina y cuarz portador de carbón. Preferentemente la capa intermedi consiste de 70 a 90 partes de A1203 y de 10 a 30 partes d silicato o preferentemente 5 a 10 partes de caolina y 5 a 2 partes de cuarzos portadores de carbono, todo en relación a peso.El A1203 funciona principalmente como un portador d silicato que tiene una acción catalítica. Aunque un deficiencia de A1203 conduce a una disminución de l resistencia mecánica, un exceso disminuye la cantidad d silicato portada y dificulta la acción catalítica. La capa exterior de la cerámica reformante usada e esta invención tiene como función activar el oxígeno en e aire contenido en los combustibles y desarrollar hidrógeno oxígeno naciente al descomponer el agua contenida en e combustible. Por lo tanto, las substancias combustible aumentadas por la reformación pueden ser quemadas sin aumenta el suministro de aire desde el exterior. La capa exterior preferentemente consiste d aleaciones de metal conteniendo metales nobles con una mezcl a fuego de aleación Pt-Pd-Rh y A1203, un catalizador Mo-A1203 un .catalizador La0.5-Sr0.5Co03 y un catalizador de oxido d vanadio portando A1203 y-o catalizador de oxido de vanadi portando A12023 y se o catalizador Ag-A103.Cuando menos uno d los catalizadores de oxido de vanadio portanto A1203 catalizador Ag-A1203 se requiere Preferentemente la capa exterior contiene de 15 a 2 partes, cada una de una mezcla quemada o puesta al fuego d aleación Pt-Pd -Rh y A1203, catalizador A1203, la0.5-Sr0.5Co03 catalizador de oxido de vanadio portando A1203 y catalizado Ag-A12)3, todo en peso. Cuando los contenidos de lo constituyentes están fuera de los márgenes mencionados, l cerámica deseada es difícil de formarse a f ego, con un disminución resultante en la cantidad de oxigeno activado y de agua descompuesta. Preferentemente la aleación Pt-Pd-Rh contien aproximadamente 5 a 7:1 a 3:1 a 3 de Pt, Pd y Rh, en peso Esta aleación y el A1203 se mezclan preferentemente en un proporción de aproximadamente 4 a 5: 5 a 6.El A1203 funcion especialmente como un portador de la aleación Pt-Pd-Rh teniend una acción catalítica.Aunque una deficiencia de A1203 disminuy la resistencia mecánica, un exceso disminuye la cantidad d silicato portada y daña la acción catalítica.La mezcla puest fuego se prepara quemando una mezcla de la aleación de Pt-Pd-R y A1203 a una temperatura aproximada de 850 grados a 93 grados C. El catalizador Mo-A1203 es un catalizador de M portado por A1203 en una proporción de aproximadamente 1:1. E catalizador La0.5-Sr0.5-Co03 es una mezcla al fuego de oxido d lantano, oxido de estroncio y oxido de cobalto. El catalizado de oxido de vanadio portado A1203 consiste de aproximadament 9:1 de A1203 y oxido de vanadio.El catalizador Ag-A1203 es u catalizador de Ag portado por A1203 en una proporción d aproximadamente 1 Ag :9A1203. Las capas exterior e intermedia 4 y 3 son d materiales porosos que permiten el paso de gases y líquidos desde el exterior. El núcleo 2 también es poroso, aunque l porosidad es mayor que en las capas intermedia y exterior 3 4, y permite el paso de gases y líquidos al y desde e exterior. Los limites entre las capas individuales tienen y sea una estructura escalonada donde la composición cambi abruptamente o una composición de declive suave donde cambi gradualmente . Debe notarse que la energía potencial cambia ma continuamente en la estructura de declive suave que en l estructura escalonada. Esto permite que los electrones s muevan mas suavemente en los limites o fronteras, permitiend que la reacción de oxidación-reducción proceda suavemente, así mejora la eficiencia de regeneración de las capa intermedia y exterior. Por lo tanto, se prefiere la estructur suave para las fronteras individuales. Los catalizadores cerámicos no pueden mantener un estructura de tres capas que comprenda el núcleo y las capa intermedia y exterior en ambos extremos, donde todas queda expuestas. Por comparación, los catalizadores esférico mantienen una estructura de tres capas en todas la direcciones. Por lo tanto, básicamente es preferible usa catalizadores esféricos. Los combustibles líquidos usados en las máquinas d combustión interna de acuerdo con la invención incluye gasolina, aceite ligero y pesado, y queroseno y combustible gaseosos tales como gas de ciudad y propano. Las máquinas de combustión interna de acuerdo co esta invención, incluyen por ejemplo, máquinas de gasolina, d diesel, turbinas que usen gas, aceites pesados y otro combustibles, jets, y máquinas rotatorias. El catalizador de cerámica reformante se usa cuand menos en cualquiera de las partes donde el fluido se almacena tal como el tanque, pasa, tubos, y se quema para aprovecha la acción regenerativa del catalizador de cerámica reformante. Ahora, el método de fabricación del catalizador d cerámica reformante usado en las máquinas de combustió interna, de esta invención, se describiré con detalle. Catalizador para el núcleo. Una mezcla de polvos de Mn02, NiO, CoO y CuO en un proporción deseada, con la adición de un aglutinante enlazante se pone al fuego a una temperatura aproximada entr 900 y 1000° y luego el producto se pulveriza. El catalizador d núcleo se obtiene formando el polvo pre-quemado así obtenido en por ejemplo bolas de- un diámetro de 1.5 a 2mm, con l adición de un aglutinante, y se sinteriza a una temperatura d 1150 a 1350°. La sinterización se realiza al aire. CATALIZADOR PARA LA CAPA INTERMEDIA Una mezcla de polvos de alumina y silicato tal com caolina y cuarzo portador de carbono en una proporció deseada, con la adicción de un enlazante, se pone al fuego una temperatura entre 1050 y 1200° y luego el producto s pulveriza. Una pasta de un polvo pre puesto al fuego as obtenida se prepara agregando un aglutinante, y un agent espumante que hace que el producto sinterizado se vuelv poroso al desarrollar dioxido de carbono y otros gases durant la sinterización. La pasta así obtenida se recubre sobre l pelota de núcleo a un grueso de por ejemplo lmm. Luego e catalizador preparado por cubrir la pasta sobre la bola d núcleo se sinteriza a una temperatura de 900 a 1100° al aire. Al sinterizar el catalizador de capa intermedia 900 -1100°. las substancias que forman el núcleo y la cap intermedia de los catalizadores, se funden y difunden entre si Por lo tanto, las fronteras entre el núcleo y la cap intermedia asumen una estructura de pendiente suave, donde la composición cambia gradualmente. CATALIZADOR PARA LA CAPA EXTERNA Una mezcla de polvos de una mezcla puesta al fuego d aleación Pt-Pd-Rh y A1203, Mo-A1203 catalizador, la Os.5 Sr0.5Co03 catalizador, y catalizador de oxido de vanadi portado en A1203 y o catalizador Ag-A1203 en una proporció deseada. La mezcla se hace en una pasta agregando u aglutinante y un agente espumante, la pasta se cubre sobre l bola de catalizador puesta al fuego consistente del núcleo la capa intermedia, con un grueso de lmm. El catalizado cerámico adecuado para usarse en la invención se obtien poniendo al fuego el producto recubierto a una temperatur aproximada de 600 a 700° en una atmósfera reductora. La mezcl puesta al fuego se prepara mezclando una aleación Pt-Pd-Rh A1203 en una proporción deseada y poniendo al fuego la mezcl a aproximadamente 850 a 930° . Al ponerse al fuego el catalizador de la capa externa una temperatura entre 600 y 700°, las substancias que forma los catalizadores de las capas externa e intermedia se funden se difunden entre si.Por lo tanto las fronteras entre e núcleo y la capa intermedia tendrán una estructura donde l composición cambie gradualmente. En el proceso de fabricación del catalizador de cerámic usado en esta invención, el núcleo se moldea en una form esférica durante la sinterización, aplicándose lo recubrimientos subsecuentemente para formar las capa intermedia y exterior como costras esféricas. Así, e catalizador de cerámica terminado es básicamente esférico e su conjunto. Cuando la sinterizacion se realiza en un recipient cilindrico se forma un núcleo de forma cilindrica. Entonce los recubrimientos aplicados subsecuentemente para formar la capas intermedia y exterior, son costras básicament cilindricas. Así, el catalizador de cerámica terminado ser cilindrico en su conjunto. MODALIDADES A continuación se describen modalidades de lo catalizadores de cerámica reformantes usados en máquinas d combustión interna de acuerdo con la presente invención, d las máquinas de combustión interna que emplean tale catalizadores, y de los medios que emplean tales máquinas d combustión interna. Una primera modalidad es un catalizador de cerámic reformante de combustible fluido usado en las máquinas d combustión interna. las modalidades descritas son básicament esféricas, con las fronteras entre las capas individuales de catalizador con una composición de cambio gradual. CATALIZADOR DE NÚCLEO. A una mezcla consistente de 54 g de Mn02, 15g de NiO 15g de CoO y 16g de CuO, todo en polvo, se agrego 58ml de un solución acuosa al 7 por ciento en peso de alcohol polivinilo la mezcla así obtenida se puso al fuego a 950° y el product fue pulverizado. Una pasta preparada agregando una solució acuosa al 7% de alcohol polivinilo al polvo pre puesto a fuego fue formada en bolas de un diámetro aproximado de 2mm. E catalizador de núcleo fue obtenido por sinterizacion de la bolas a 1200°. CATALIZADOR DE CAPA INTERMEDIA A una mezcla de 100 g consistiendo de 85 g d alumina, 5 g de caolina y 10 g de cuarzo a portando carbono, s agrego 40 ml de una solución acuosa al 7% de alcoho polivinilo.La mezcla así obtenida se puso al fuego a 1150° y e producto se pulverizo. Se preparo una pasta agregando 30 ml d una solución acuosa al 7% de alcohol polivinilo y lOml de un solución acuosa al 12% en peso de carbonato de calcio a polvo pre puesto al fuego, la pasta asi obtenida fue puest como recubrimiento sobre el núcleo en forma de bola a u grueso de aproximadamente lmm. Sinterizando la bola recubiert a 900°, se obtuvo un catalizador consistente del núcle recubierto con la capa intermedia. CATALIZADOR DE CAPA EXTERNA Una mezcla consistente de cantidades iguales d aleación Pt-Pd-Rh, con una proporción respectiva de 3:1:1 A1203 se puso al fuego a aproximadamente 900" .Entonce cantidades iguales de la mezcla puesta al fuego u horneada d la aleación mencionada y del A1203, un catalizador Mn-A120 (consistente de Mo y A1203 en una proporción de 1:1), u catalizador de oxido de vanadio portado A1203(consistente d A1203 y oxido de vanadio en una proporción de 9:1), u catalizador Ag-A1203 ( consistente de Ag y A1203 en un proporción de 1:9) y un catalizador laO .5-Sr0.5CoQ3 s mezclaron (pesando 100 g en total). Se hizo una pasta agregand 30 ml de una solución acuosa al 7% de alcohol polivinilo y 1 ml de una solución acuosa al 12% de carbonato de calcio. L pasta obtenida se uso para cubrirse sobre la bola d catalizador ya puesta al fuego consistente del núcleo y de l capa intermedia con un grueso de aproximadamente Imm. Se obtuv un catalizador de cerámica de tres capas al poner al fuego hornear la bola recubierta a 670° en una atmósfera de monóxid de carbono . Se hicieron los siguientes ensayos usando el catalizado de cerámica así obtenido. REFORMACIÓN DE SUBSTANCIA NO COMBUSTIBLE VOLVIÉNDOL SUBSTANCIA COMBUSTIBLE. En un litro de aceite ligero se pusieron 130 mg d las bolas de catalizador preparadas de la manera mencionadas El aceite ligero se mantuvo durante 1 h a la temperatur ambiente y se cromatografío con gas. Usando una Hewlett-Packard 5290 serie II y una columna a de polvo d aluminio, a una temperatura de 350°. las figuras 2 y 3 muestra los cromatogramas obtenidos antes y después de poner la bolas de catalizador. En las figuras 2 y 3, Al y A2 señala substancias combustibles a base de metano, A3 a base de etano etileno y acetileno, A4 las mismas pero a base de propano propileno, B indica pentano, C butano, D metilpentano, y benceno. Como se aprecia por los cromatog amas, las substancias incombustibles tales como metilpenteno benceno, disminuyen y las substancias combustibles aumenta después de poner o sumergir el catalizador de acuerdo con l presente invención. ACTIVACIÓN DE OXIGENO DISUELTO EN COMBUSTIBLE En un litro de gasolina se pusieron 130 mg de bola de catalizador. La producción de radicales de oxígeno en l gasolina, que se permitió que estuviera a la temperatur ambiente durante 1 h fue confirmada por el espectro d resonancia de spin del electrón (RSE) (Fig 4). al -a8 señala radicales de oxígeno. DISMINUCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE ALDEHIDO EN EL GAS DE SALID Sumergiendo aproximadamente 8 g del catalizado preparado como se ha descrito en el tanque de combustible ( co una capacidad de 60 litros) en automóviles equipados con u motor de 1200cc de gasolina, la relación entre la velocida rotatoria de la máquina de combustión interna y l concentración total de aldehido, fue determinada. l concentración se determino midiendo el espectro de absorció así obtenido por análisis del espectro (usando u espectroscopio de rayos infrarrojos FTIR- 2 manufacturado po Shimazu Corp). La Fig. 5 muestra los resultados obtenido con y sin la inmersión del catalizador (en promedio en sei automóviles), como se puede apreciar en la Fig 5, la inmersió del catalizador disminuyo notablemente la concentración tota de aldehido independientemente de la velocidad de la máquina. DISMINUCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE NOx EN EL GAS DE SALIDA Poniendo aproximadamente 8 g del catalizado preparado en el tanque de combustible* capacidad 60 litros) d automóviles equipados con un motor de 1200cc de gasolina, l relación entre la velocidad del automóvil y la concentració de NOx en el gas de salida fue determinada. Lo cual se hizo po cromatografía de gas. La Fig. 6 muestra los resultado obtenidos con y sin la inmersión del catalizado .Como s aprecia, la inmersión del catalizador disminuyo de maner significante (aproximadamente 29 al 33 %) la concentración d NOx en el gas de salida independientemente de la velocidad d funcionamiento. La temperatura de descomposición (punto d ignición) se midió por análisis térmico diferencial y cayo po aproximadamente 7° desde 278° antes de la inmersión de catalizador a 271° después de la misma. Esta caida d temperatura se considera que suprime la evolución de Nox. COMPOSICIÓN DE LOS GASES DE COMBUSTIÓN EN LOS CILINDROS Poniendo aproximadamente 8 g del catalizador de l invención en el tanque de combustible (capacidad 60 litros) d automóviles equipados con motor de 1200 ce de gasolina, l composición de los gases de combustión en los cilindros de motor se determino por cromatografía gaseosa. Cinco mililitro de gases descargados cuando los émbolos regresan a l posición original después de la ignición y explosión en lo cilindros, se tomaron como muestra, como se aprecia por l figura 7 , que muestra los resultados obtenidos, las substancia sin reaccionar disminuyeron notablemente desde aproximadament 15 a 21 % antes de la inmersión del catalizador aproximadamente 1.5 a 3.5 % después de la inmersión. La concentraciones de metano y etileno también disminuyero grandemente después de la inmersión del catalizador. RELACIÓN ENTRE EL CATALIZADOR Y EL NUMERO DE OCTANOS Los cambios en el numero de octanos se determinaro al poner en inmersión cantidades diferentes de catalizador d acuerdo con la invención en gasolina normal que tenia u numero de octanos de aprox. 86 antes de la inmersión. Como s aprecia por la Fig. 8, la inmersión del catalizador disminuy de manera significante el numero de octanos. El numero d octanos aumento básicamente de manera lineal con un aument en la cantidad del catalizador agregado (mg por litro). RELACIÓN CON RESPECTO A LA EFICIENCIA DE LA COMBUSTIÓN Las eficiencias de la combustión de las máquinas motores de combustión interna antes y después de la inmersió del catalizador en gasolina regular o normal a una tasa de 13 mg por litro, fue lo determinado. La Fig 9 muestra la eficiencias de la combustión antes y después de la inmersió del catalizador en gasolina regular.Las mediciones s realizaron bajo condiciones donde se mantuvo un consumo d combustible constante. como se aprecia por la Fig. 9 l inmersión del catalizador aumento la eficiencia de l combustión por aproximadamente 30 % cuando la relación air combustible era de 16.7. Una segunda modalidad es un catalizador usado cuand el combustible es usado en una máquina de combustión intern de émbolos o pistones. Para una máquina de combustión interna de acuerd con la invención que desarrolle una función catalítica, se deb usar un catalizador de cerámica donde el combustible fluid que ha de suministrarse se almacene en un tanque y en donde e combustible pase por un tubo del tanque al motor. El catalizador cerámico usado en los motores de combustió interna de acuerdo con la presente invención, ejerce un acció catalítica mas activa sobre el combustible fluido al usars en un ambiente de elevada temperatura,en el cual se use o quem el combustible. En la segunda modalidad, que es un motor de pistones cuando menos una de las superficies del pistón que presiona a combustible y la superficie del cilindro enfrente de es superficie del pistón estarán cubiertas con un catalizado cerámico, como se muestra en la Fig 10 (a) y (b). Este recubrimiento se obtiene poniendo al fuego u catalizador cerámico de tres capas previamente horneado sobr cualquiera de las dos superficies mencionadas a una temperatur mas elevada que la temperatura inicial del horneado ( en l practica de 1500° o mas) o recubriendo un núcleo, una cap intermedia y una capa externa así poner al fuego u hornea sobre una de esas superficies, en el orden mencionado, d acuerdo al método descrito anteriormente. El catalizador cerámico así aplicado sobre el pistó o émbolo presenta una acción catalítica cuando se quema e combustible fluido. entonces la conversión de substancias n combustibles a unas combustibles, la activación del oxígen disuelto, la reducción de la concentración de NOx y de la substancias combustibles y el aumento del numero de octano en los gases de salida, y la mejora de la eficiencia d combustión, se consiguen, como se establece en la descripció de la primera modalidad. Cuando se usan máquinas de combustión interna co pistón en la primera modalidad, en automóviles, locomotora diesel, barcos, aeroplanos impulsados con hélice y otro medios de transporte y generadores de potencia, se obtiene las acciones preferibles y los efectos de esta invención. El recubrimiento del catalizador cerámico permanec sin fundirse en los. cilindros de gasolina, diesel y otra máquinas ya que la temperatura en ellas no excede usualment los 1000° C. Sin embargo debe cuidarse de mantener la temperatur en los cilindros dentro de los limites entre los cuales e catalizador permanece sin fundirse. Una tercera modalidad de una máquina de combustió interna es una que use una turbina. En una turbina, el gas de presión elevada producid por la combustión del fluido se sopla en contra de las hoja de la turbina, como se muestra en la Fig. 11. La tercer modalidad tiene un catalizador cerámico de acuerdo con l invención que cubre la pared interna de la cámara d combustión en la cual se quema el combustible.
El recubrimiento se obtiene poniendo a fuego u catalizador cerámico de tres capas previamente puesto a fueg sobre la pared interna o cubriendo un núcleo, una cap intermedia y una capa exterior poniendo al fuego, en el orde mencionado, como en el caso de la segunda modalidad. Esto aumenta la eficiencia de la combustión de la máquinas de combustión interna que usan turbinas. Tambié aumenta la eficiencia energética de los medios de transport tales como locomotoras y barcos, y medios generadores d potencia en las plantas de energía que usen turbinas disminuyendo la contaminación ambiental. Debe tenerse cuidado de mantener la temperatur dentro de los limites en donde el catalizador cerámic recubierto no se funde, como en el caso de la segund modalidad. Como se discute anteriormente, el catalizado cerámico de acuerdo a esta invención, al usarse en tanques d almacenamiento, tubos de suministro y áreas de combustión, po ejemplo la superficie del pistón que presiona así combustibl fluido y la cara extrema del cilindro y la cámara d combustión de las máquinas que usan turbinas, esto es las área de pistón, turbina o de chorro, mejora la economía d combustible y disminuye las substancias tóxicas en los gase de salida al reformar las substancias no combustibles y la contaminantes, que existen en los combustibles fluidos volviéndolas combustibies,y produciendo oxígeno naciente a descomponer el agua contenida en los combustibles fluidos.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES l.-Una máquina de combustión interna que usa u catalizador de cerámica que reforma al combustible fluido, comprende un núcleo de una cerámica de oxido complejo d metales de transición, una capa intermedia de una cerámica d silicato a base de alumina que cubre al núcleo, y una cap externa de unaS cerámica que contiene una aleación de meta noble que cubre la capa intermedia en cuando menos algun de las áreas en donde el fluido se almacena, pasa o es quemado 2.- Una máquina de combustión interna de acuerd con la reivindicación 1, caracterizado el catalizador porque e núcleo consiste esencialmente de óxidos complejos de metale de transición comprendiendo Mn02, NiO, CoO y CuO, la cap intermedia consiste esencialmente de cerámica de silicato base de alumina comprendiendo alumina y silicato, y la cap exterior consiste esencialmente de cerámica conteniendo un aleación de metal noble comprendiendo una mezcla puesta l fuego u horneada de una aleación de Pt-Pd-Rh y A1203, u catalizador Mo-A1203, un catalizador la0.5-Sr0.5Co03 y u catalizador de oxido de vanadio portado A1203 y /o u catalizador Ag-A1203, en cuando menos alguna de las áreas dond el fluido se almacena, pasa y es quemado. 3.- Una máquina de combustión interna y catalizado de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque e núcleo consiste de 40 a 70 partes en peso de Mn02 y 10 partes 20 partes en peso de cada uno de los siguientes NiO, CoO CuO, la capa intermedia consiste de 70 a 90 partes en peso d alumina y 10 a 30 partes en peso de silicato, y la capa extern consiste de 15 a 25 partes en peso de una mezcla puesta a fueg de una aleación Pt-Pd-Rh y A1203 y 15 a 25 partes en peso d cada uno de los siguientes catalizador Mo-A1203, catalizado la0.5-Sr-0.5Co03 y un catalizador de oxido de vanadio portad A1203 y/o un catalizador Ag-A1203, en cuando menos alguna d las áreas en donde el combustible fluido se almacena, pasa es quemado. 4.- Una máquina y catalizador de acuerdo con l reivindicación 1, caracterizado porque el catalizador cerámic se pone como recubrimiento en cuando menos ya sea l superficie de un pistón que presiona el combustible fluido la superficie de un cilindro enfrente de la superfici prensante del pistón. 5.- Una máquina y catalizador de acuerdo con la reivindicació 1, caracterizado porque el catalizador de cerámica reformant se cubre sobre la pared interna de la máquina de combustió de una turbina. 6.- Medios de transporte que comprenden automóviles locomotoras, barcos y aeroplanos que usen una máquina d combustión interna de acuerdo a la reivindicación 1. 7'.- Medios generadores de potencia que usen una máquina d combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1. 8. -Medios de transporte que comprenden automóviles locomotoras, barcos y aeroplanos usando máquinas de combustió interna de acuerdo con la reivindicación 4. 9.- Medios generadores de energía o potencia que usen máquinas de combustión interna de acuerdo con l reivindicación 4. 10.- Medios de transporte que comprenden barcos locomotoras usando una máquina de combustión interna de acuerd con la reivindicación 5. 11.- Medios generadores de potencia que usen un máquina de combustión interna de acuerdo con la reivindicació 5.
MXPA/A/1997/001564A 1996-10-31 1997-02-28 Maquinas de combustion interna con catalizador deceramica reformante de combustible liquido y medios de transporte y generadores de potencia que lasemplea MXPA97001564A (es)

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