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Abbattimento di particolato carbonioso nei motori Diesel

Lucrezia Sarti

Abbattimento di particolato carbonioso nei motori Diesel.

Rel. Samir Bensaid, Marco Piumetti, Debora Fino. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili, 2018

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Abstract:

Negli ultimi anni l’inquinamento atmosferico ha riscosso sempre più interesse sia dal punto di vista ambientale che sociale. Si è quindi reso necessario sviluppare nuove tecnologie per la gestione e mitigazione degli inquinanti emessi da fonti antropogeniche. Tra tutte le sorgenti inquinanti, quella dovuta alle emissioni del traffico veicolare è di notevole importanza e ricopre una notevole fetta di quella totale. I motori Diesel sono stati a lungo utilizzati in veicoli pesanti e camion che dovessero sostenere lunghi viaggi e, dal momento che presentano efficienze elevate e risultano in un maggiore risparmio di combustibile rispetto ai motori a benzina, il loro uso si è esteso anche al mercato delle autovetture. Contenendo più particolato ed ossidi di azoto allo scarico, le emissioni di un veicolo Diesel sono significativamente più dannose di quelle di un motore a benzina. La gestione e mitigazione di questi inquinanti rappresenta una grande sfida e negli ultimi decenni sono state sviluppate e migliorate tecnologie adibite al loro abbattimento. Le proprietà fisico-chimiche della Ceria e dei relativi materiali sono state largamente studiate grazie al loro ruolo essenziale nell’attività catalitica (ossidativa). Molti studi hanno confermato che andando a modificare le proprietà strutturali dei catalizzatori a base di Ceria, in particolare nel dominio nanometrico, si va a migliorare l’attività catalitica nei confronti di numerosi processi, compresa l’ossidazione del particolato. Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo quello di andare a valutare l’attività catalitica della ceria, pura o in soluzione solida con il praseodimio, rispetto all’ossidazione del particolato e del monossido di azoto emessi da un motore Diesel. Si sono quindi sintetizzati, attraverso sintesi idrotermale e solution combustion synthesis (SCS), catalizzatori nanostrutturati a base di ceria e ceria-praseodimia. In una prima fase del lavoro si è effettuata la sintesi dei quattro catalizzatori per impregnazione di un monolita in carburo di silicio. Le performance si sono valutate effettuando prove di ossidazione di NO e del soot sia in presenza di ossigeno sia in presenza di entrambi ossigeno e NOx. Solo per i catalizzatori migliori, quelli a base di ceria e praseodimia, sono state effettuate delle prove di ossidazione del particolato, con e senza la presenza degli NOx, e del monossido di azoto con i catalizzatori in polvere. In aggiunta si sono testati entrambi i catalizzatori di Ce-Pr, in polvere, per le reazioni di ossidazione del particolato in in assenza di ossigeno; nonostante queste condizioni si discostino dalle normali condizioni operative di un motore Diesel ci forniscono comunque un’idea dei diversi meccanismi con cui operano i catalizzatori in funzione della tipologia di sintesi con cui sono stati prodotti. Gli studi sull’attività catalitica dei catalizzatori sono stati effettuati attraverso una classica temperature-programmed combustion (TPC). Sono state effettuate anche delle prove in isoterma e in rampa di temperatura di ossidazione di NO con i catalizzatori in polvere. La concentrazione dei gas è stata continuamente monitorata tramite degli analizzatori. Dal momento che l’attività del catalizzatore è strettamente correlata alla sua struttura e composizione è stata inoltre effettuata l'analisi delle caratteristiche chimico-fisiche dei campioni sintetizzati.

Relators: Samir Bensaid, Marco Piumetti, Debora Fino
Academic year: 2018/19
Publication type: Electronic
Number of Pages: 103
Subjects:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili
Classe di laurea: New organization > Master science > LM-22 - CHEMICAL ENGINEERING
Aziende collaboratrici: UNSPECIFIED
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/8694
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