Johnson Matthey is a leading supplier of retrofit diesel emissions control systems for non-road machinery.

Passieve systemen


Filters hebben een beperkte capaciteit. Roetfilters voor dieselmotoren moeten periodiek of continu worden gereinigd omdat ze anders verstopt raken. Dit is erg belangrijk omdat een dichtgeroet filter de motor kan beschadigen als gevolg van een te hoge tegendruk, maar het filter kan ook zelf beschadigd of vernietigd worden.

Het materiaal dat in het filter wordt opgevangen bestaat voornamelijk uit koolstofdeeltjes (C) met sommige vastgehechte koolwaterstoffen. De twee belangrijkste technieken voor het verwijderen van de deeltjes zijn:

1. verbranden met zuurstof (O2) - [C] + O2 CO2
2. verbranden met stikstofdioxide (NO2) - [C] + NO2CO2 + NO

De voordelen van deze twee methoden kunnen als volgt worden samengevat:

 

Regeneratie op basis van O2

Regeneratie op basis van NO2

Vereiste temperatuur voor regeneratie

Vereist temperaturen van ca. 600 C  (of 400C met een katalytische regeneratie op basis van een brandstofadditief).

Reactie vindt plaats bij 250C.

Gas dat in de regeneratiereactie wordt gebruikt

O2 in overvloed aanwezig in het uitlaatgas

NO2 wordt omgezet uit NO in het uitlaatgas.


Systemen op basis van NO2 worden vaak gebruikt omdat de reactie plaatsvindt bij temperaturen die in de meeste dieseluitlaten optreden. Het toonaangevende DPF-systeem in de wereld is Johnson Mattheys CRT®-technologie (Continuously Regenerating Trap) waar een oxidatiekatalysator voor het filter wordt gebruikt om de NO2 te genereren die nodig is om het filter schoon te houden.

DPF-systemen die zelfregenererend zijn en alleen gebruik maken van de uitlaatgasstroom, zonder toevoeging van extra energie, worden passieve systemen genoemd. Het CRT®-systeem kan in bredere omstandigheden werken dan passieve systemen en dit is de reden van het succes van het systeem. Het voordeel is overduidelijk zichtbaar in toepassingen met lage uitlaattemperaturen, een voordeel dat in het CCRT®-systeem verder versterkt wordt.



Klik hier voor een animatie van het CRT®-systeem


Het voordeel van passieve systemen, met name voor toepassingen met inbouw achteraf, is dat ze niet in de motor gentegreerd hoeven te worden, geen andere energiebron dan de uitlaatgassen zelf gebruiken en geen complexe regelsystemen vereisen.

Bij toepassingen met variabele of onbetrouwbare bedrijfscycli, of met uitlaatomstandigheden die niet geschikt zijn voor passieve systemen, is actieve regeneratie vereist. Deze worden in de paragraaf actieve systemen behandeld.

© Johnson Matthey 2016