Modélisation de la phase d'adsorption des oxydes d'azote par un piege à NOx. Etude de l'empoisonnement par le soufre.

Modelling of the adsorption phase of nitrogen oxides on a Nox trap catalyst. Study of sulphur poisoning.

• Auteur / Autrice : Fabrice Laurent
• Direction : Lucien Delfosse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie environnement
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxydes d'azote

Adsorption

Résumé

Le piégeage des oxydes d'azote sous forme de nitrates par des matériaux adsorbants à base de BaO et contenant du platine a été étudié expérimentalement par la technique du lit fixe traversé, en mode isotherme. Des concentrations connues de NO,NO2 ou des mélanges NO/NO2 ont été injectés à l'entrée du lit et les concentrations en sortie de lit ont été analysées au cours du temps. Un mécanisme cinétique traduisant l'oxydation de NO en N02 et la formation des nitrates de baryum a été proposé. La modélisation du fonctionnement du réacteur, basée sur des bilans matière (NO, N02 et nitrates) a permis de déterminer les constantes cinétiques et thermodynamiques liées aux différentes étapes et équilibres impliqués. Le modèle développé permet de prédire les quantités de nitrates formées à tout instant et les émissions de NOx en sortie de réacteur, quelles que soient les conditions expérimentales (domaine de température 150-450"C). L'empoisonnement des matériaux par S02, conduisant aux sulfates de baryum et d'aluminium, a été étudié expérimentalement selon la même technique que précédemment (20 à 500 ppm de S02 injectés). La modélisation du piégeage de S02 par un matériau contenant seulement de l'alumine à conduit à la détermination des paramètres cinétiques et thermodynamiques liés à la formation du sulfate d'aluminium. La même procédure appliquée à des matériaux contenant alumine et BaO a permis d'estimer les paramètres liés à la formation du sulfate de baryum. Enfin, la formation simultanée des nitrates de baryum et des sulfates de baryum et d'aluminium, lorsque NOx et S02 sont injectés simultanément, a pu être modélisée. La simulation de l'empoisonnement par le soufre d'un matériau de type piège NOx peut ainsi être réalisée.