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NEUTRALISATEUR DE PLASMATRON

FUMÉE NOIRE PROVENANT DE PIPE DIESEL - COMMENT FAIRE FACE À CELA?

MATÉRIAUX RUBRIQUES PRÉPARÉS / VALEURS DE VOROBYOV ALEXEI, VITALD ARROWS

D'accord, seuls les vieux camions et bus auraient suffoqué. Souvent, une voiture de tourisme moderne crache traîtreusement un nuage sombre … On n'a pas encore trouvé de remède efficace contre cette maladie du moteur diesel. Il est extrêmement difficile de réduire simultanément les émissions de composants toxiques et les fumées.

Si nous comparons la composition des gaz d'échappement des moteurs à essence et des moteurs diesel (voir tableau), il apparaît clairement que les gaz d'échappement «diesel» doivent d'abord être nettoyés des oxydes d'azote, du dioxyde de soufre et de la suie. Les composants toxiques représentent 0, 2 à 5% du volume des gaz d'échappement, en fonction du type de moteur et de son mode de fonctionnement. De plus, le noir de carbone lui-même est non toxique, mais il adsorbe les hydrocarbures polycycliques cancérogènes à la surface des particules, y compris le benz (a) pyrène le plus nocif et le plus toxique.

Les systèmes modernes d'épuration des gaz d'échappement intégrés des moteurs diesel comprennent des convertisseurs catalytiques et liquides ainsi que des filtres à particules. Leurs ressources sont limitées et leur coût élevé en raison de l'utilisation de catalyseurs à base de matériaux nobles (platine, palladium, iridium, etc.). L'une des méthodes alternatives de neutralisation des gaz d'échappement consiste à utiliser un plasma basse température. Des recherches au Japon, aux États-Unis et en … Russie ont conduit à la création de modèles expérimentaux d'équipements basés sur les technologies du plasma.

Qu'est-ce qu'un plasma basse température? Il consiste en ions chargés positivement et en électrons chargés négativement, obtenus dans des dispositifs spéciaux pour divers types de décharges électriques haute tension puisées (couronne, barrière, etc.), ainsi que d'atomes et de molécules neutres.

Un schéma de principe de l'une des options pour un dispositif de décharge est représenté sur la figure. Il comprend une unité d'alimentation en gaz d'échappement et en huile 1, un tube en verre de quartz ou en céramique 2 utilisé comme barrière diélectrique et deux électrodes - centrale 3 et externe 4 - sous la forme d'un treillis métallique en acier inoxydable. Un courant alimentant le dispositif à décharge provient d’une source formant une impulsion de tension d’une durée de 250 à 350 µs. Une décharge de barrière se produit à une tension électrique de 0, 5 à 35 kV et à un taux de répétition des impulsions de 50 à 2 000 Hz.

Comment le processus de neutralisation des gaz dans le système et leur élimination de la suie? Les gaz d'échappement diesel sont envoyés dans un réacteur chimique à plasma, après séchage dans un séparateur d'humidité. Dans un réacteur plasma-chimique, l'huile est «mélangée» à ces gaz. Sous l'action d'une décharge électrique dans les tubes du dispositif à décharge, les particules de suie absorbent activement l'huile à leur surface. Un séparateur d'huile est utilisé pour éliminer la suie, dont les particules sont comme dans un cocon d'huile. La suie est recueillie dans un récipient spécial et l'huile, après un nettoyage supplémentaire dans le filtre, continue de circuler dans un circuit fermé. Ainsi, il est possible d’obtenir une très grande efficacité d’absorption des particules de suie - jusqu’à 100% dans l’ensemble des régimes du moteur diesel. Une partie des gaz d'échappement du séparateur d'huile peut être envoyée dans le collecteur d'admission de diesel (recirculation). Cela réduit la teneur en oxydes d'azote dans les gaz d'échappement.

La nature physique et chimique des phénomènes se produisant sous l'action d'une décharge barrière dans un réacteur plasmochimique n'a pas encore été étudiée. Cependant, le processus peut être simplifié comme suit. Lorsque le dispositif à décharge électrique est alimenté en tension, un plasma basse non équilibré, faiblement ionisé et à basse température se crée, agissant sur les gaz d'échappement. À la suite de réactions chimiques à plusieurs étapes, les oxydes d’azote, de soufre et de carbone se décomposent en molécules non toxiques d’oxygène, d’azote, de soufre et de carbone. Simultanément, il se produit une conversion (conversion) de l’oxyde nitrique en son dioxyde, lié par le radical OH à l’acide nitrique sous la forme d’un aérosol. Des réactions similaires se produisent avec l'anhydride sulfureux et le monoxyde de carbone, conduisant à la formation d'aérosols. Les aérosols sont capturés dans des précipitateurs électrostatiques assez simples, offrant un degré de purification allant jusqu'à 98–99%.

À en juger par les rapports laconiques de la presse étrangère, un minibus fait actuellement l'objet d'essais au Japon sur lequel est installé un moteur diesel Nissan-LD 20 d'une capacité de 48, 5 kW / 66 l. p., équipé d'un neutralisant avec un réacteur chimique à plasma.

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