用于催化转化器测试的气体、蒸汽及压力控制

发布时间:2018-03-08
今天跟大家分享一个应用故事:质量流量计在苏州优美科(Umicore)的应用。

优美科(Umicore)是世界领先的汽车排放系统催化剂生产商之一,专业研发制造用于例如汽油和柴油发动机将污染物转化为无害气体,最终得到净化空气的高性能催化剂。

优美科(Umicore)科技材料(苏州)有限公司正在使用Bronkhorst®质量流量控制器和蒸汽系统来研究和测试汽车排放催化剂材料。优美科(Umicore)最新研发的催化活性材料由结合到多孔结构中与废气紧密接触的氧化物和贵金属例如铂和钯组成。

优美科(Umicore)测试的是什么样的催化剂材料?

优美科(Umicore)苏州采用多种试验台对新开发的催化材料进行性能测能(读取:低有毒排放量)。“优美科直接与中国顶级汽车制造商合作开发新型催化剂。我们正在对催化剂新材料配方和形状进行性能测试。”优美科(Umicore)科技材料(苏州)有限公司杨金良先生解释说。

质量流量控制器如何实现相同条件下的反复测试和模拟?

Bronkhorst®质量流量控制器用于精确输送定量的几种气体混合来模拟不同情况下的发动机排放。“为了真正实现新研发配方的性能对比,我们必须确保我们测试的运行条件是完全相同的。”杨先生解释说这个过程需要使用高性能的质量流量控制器来精准混配模拟废气。

“我们需要能在模拟运行中稳定、重复性高的流量控制器,Umicore与Bronkhorst流量专家联合开发了老化测试设备。”优美科(Umicore)运行各种模拟。“我们模拟各种反应过程和运行条件下的发动机废气。例如发动机冷却时与发动机高转数下的汽车废气是不一样的。”

模拟催化材料老化测试试验台

优美科(Umicore)有一套特殊的试验台用来模拟催化材料老化测试,该过程是通过添加模拟废气的同时将催化剂环境温度加热至800°C持续测试若干小时至24小时来实现。“在这个过程中Bronkhorst设备在苛刻测试环境下始终保持高稳定性。”杨先生如是说。

废气模拟配方

为了模拟发动机废气,优美科(Umicore)将气体混合。通常,在催化转化器中会发生以下反应:

  • 将氮氧化合物还原成氮和氧:2NOx → xO2 + N2
  • 将一氧化碳氧化成二氧化碳:2CO + O2 → 2CO2
  • 将未燃尽碳氢化合物(HC)氧化成二氧化碳和水:CxH2x+2 + [(3x+1)/2]O2 → xCO2 + (x+1)H2O

选用El-Flow Select数字质量流量控制器混合这些气体。为了维持气体混合在同一压力下进行,采用Bronkhorst El-Press压力控制器来同时控制流量压力。鉴于发动机废气也含有水蒸气,采用Bronkhorst蒸发混合控制系统(CEM)来模拟该环境。所有Bronkhorst®数字质量流量控制器、压力控制器和CEM都与计算机相连,通过电脑软件操控所有设备。

优美科(Umicore)老化模拟试验台选用了Bronkhorst高温质量流量控制器。Bronkhorst El-Flow Select控制器具有远程电子元件,可以抵抗高达110°C的温度,且仍然高精准地控制气体。

您觉得Bronkhorst®在中国的服务与支持如何?

当问及Bronkhorst在中国的支持与服务时,杨先生非常热情地说到:“所有中国的Bronkhorst专家都非常专业,反应迅速。特别是在项目启动阶段,我们最需要支持的时候,我们的联系人全力支持我们。系统运行相当平稳,如需校准或服务,Bronkhorst在上海也有一个全球服务中心。”

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