Desarrollo de catalizadores monolíticos basados en óxido de titanio para la reducción de óxidos de nitrógeno con hidrocarburos en condiciones oxidantes

Resumen

Se ha estudiado un nuevo sistema activo en la reducción de óxidos de nitrógeno utilizando hidrocarburos como reductor en condiciones oxidantes, centrándose en el diseño, preparación y optimación de catalizadores basados en soportes de óxido de titanio en estructura de monolito, con sepiolita como aglomerante. La selección de catalizadores se ha realizado mediante el estudio de la influencia de los parámetros que afectan, tanto a sus características físico-químicas, como a sus propiedades catalíticas en la reacción estudiada. Se analizaron las variables de preparación del soporte monolítico y una vez seleccionado éste, se estudió la influencia de los parámetros relacionados con la impregnación de la fase activa, seleccionándose un catalizador de óxido de cobre y uno de platino. Seguidamente se estudió el comportamiento en condiciones reales de los catalizadores seleccionados, usando como fuente de los gases a tratar un motor de autobús, utilizando el propio combustible del motor como reductor. A continuación, se estudió el comportamiento de sistemas obtenidos combinando dos catalizadores en un sistema de doble lecho. Mediante la técnica de espectrometría de masas se ha obtenido información que ha permitido proponer un mecanismo para la reacción NO + propeno + O2 sobre catalizadores CuO/NiO/TiO2. Finalmente se procedió a aumentar la densidad de celdas de los monolitos hasta un valor de 33 celdas/cm2. Con los nuevos catalizadores se estudió la influencia de las variables operacionales sobre el comportamiento del sistema, con el fin de alcanzar los mejores rendimientos con el sistema catalítico.