Benemérita Universidad Autónoma de Puebla FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
“OXIDACIÓN CATALÍTICA DEL DIESEL
MEXICANO PARA EL ABATIMIENTO DE
EMISIONES GENERADAS POR MOTORES
DIESEL”
TESIS PROFESIONAL
Que Para obtener el Título de:
Ingeniero Químico
Presenta:
JUAN PABLO LÓPEZ RODRÍGUEZ.
Asesor:
DR. FORTINO BAÑUELOS ROMERO
Puebla, Pue. Julio de 2009
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
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Capítulo
1
ANTECEDENTES Y CONCEPTOS
1.1 Emisiones de los motores diesel.
1.1.1 Tipos de las emisiones diesel.
1.1.2 Soluciones consideradas para reducir las emisiones
contaminantes de los motores diesel.
1.1.3 Condiciones del gas de escape.
1.2 Legislación.
1.2.1 Problemas acerca de la legislación.
1.3 Catálisis.
1.3.1 Catálisis enzimática.
1.3.2 Catálisis homogénea.
1.3.3 Catálisis heterogénea.
1.4 Oxidación catalítica del MP diesel.
1.4.1 Catalizadores de contacto indirecto.
1.4.2 Catalizadores de contacto directo para la regeneración.
1.5 Durabilidad de la trampa catalítica.
1.5.1 Daño mecánico.
1.5.2 Estrés mecánico.
1.5.3 Determinación de la fuerza mecánica.
1.5.4 Estrés térmico.
1.5.5 Propiedades del material.
1.5.6 Homogeneidad.
1.6 Obstrucción.
1.7 Desactivación del catalizador.
1.8 Pruebas de estabilidad.
1.9 Panorama general de la tecnología de los catalizadores.
1.10 Trampas de partículas diesel.
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Capítulo 2
PREPARACIÓN DE LOS CATALIZADORES Y CARACTERÍSTICAS
DEL SISTEMA DE REACCIÓN
2.1 Técnica de la Cromatografía de gases.
2.1.1 Instrumentos para la cromatografía de gases.
2.1.2 Gas portador.
2.1.3 Sistema de Inyección de la muestra.
2.1.4 Columna y horno para la columna.
2.1.5 Sistema de detección.
2.2 Cromatógrafo de gases.
2.2.1 Espectrofotómetro IR.
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2.2.2 Reactor experimental.
2.2.2.1 Combustión del MP diesel generado in-situ.
2.2.2.2 Estudio de la actividad de los catalizadores en la combustión
del MP diesel atrapado in-situ durante la combustión del diesel.
2.2.3 Preparación de los catalizadores heterogéneos monometálicos.
2.2.3.1 Preparación del soporte.
2.2.3.2 Preparación de los catalizadores mono-metálicos.
2.2.3.3 Sulfatación de los catalizadores mono-metálicos preparados.
2.2.3.4 Caracterización de los catalizadores por su actividad química.
2.2.4 Combustión del Material Particulado Diesel (MP Diesel).
2.2.5 Combustión del Material Particulado Diesel en presencia de
O2+N2.
2.2.6 Cálculo de la velocidad de generación de CO2 con el
incremento de temperatura.
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Capítulo 3
RESULTADOS
3.1 Espectro FTIR del MP diesel generado in-situ recolectado en el
reactor en lana de cuarzo.
3.2 Oxidación del MP diesel en lana de cuarzo.
3.3 Oxidación del MP diesel en 1%Pt/δ-Al2O3 sulfatado.
3.4 Oxidación del MP diesel en 1%Re/δ-Al2O3 sulfatado.
3.5 Desactivación de los catalizadores.
3.6 Catalizadores antes y después de la Oxidación de MP diesel
generado in-situ.
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CONCLUSIONES
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BIBLIOGRAFÍA
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ABREVIATURAS
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INTRODUCCIÓN
El aire que respiramos contiene numerosas partículas, que se originan de
materiales naturales, como el polvo del ambiente, tejidos animales e incendios de
bosques y de materiales fabricados por el hombre: partículas derivadas de los
sitios de construcción, de la fabricación de útiles y de los procesos de la
combustión. Entre los procesos de combustión están los procesos de
funcionamiento de los motores de combustión interna (gasolina, diesel, gas
natural, bio-combustibles, etc.).
Los motores diesel son los más usados en aplicaciones de trabajo y transporte de
carga pesada y carga ligera debido a su gran economía de combustible y a sus
emisiones menores de CO2 (por litro de combustible), con respecto a los motores
que trabajan con gasolina.