DOI QR코드

DOI QR Code

Physicochemical Characteristics of CDPF according to Ash a Cleaning agent

Ash 세정제에 따른 CDPF의 물리화학적 특성

  • Seo, Choong-Kil (Department of Automotive & Mechanical Engineering, Howon University)
  • 서충길 (호원대학교 자동차기계공학과)
  • Received : 2016.12.14
  • Accepted : 2017.04.07
  • Published : 2017.04.30

Abstract

In order to meet the stricter emission regulations, the proportion of after-treatments for vehicles and vessels has been increasing gradually. The objective of this study is to investigate the physicochemical properties according to ash cleaning agents of CDPF for Diesel Engines. Penetrating agents with strong penetration into ash and a surfactant component to mix water and oil were prepared properly. The cleaning characteristics of S1 sample were good. Washcoat loss rate of S1 sample was lower by about 2.2% because of less KOH component and lower Na2SiO3 content. Washcoat loss rate of S4 sample with an added KOH and Na2SiO3 components by penetration agents was increased by about 13%. In terms of less than about 13% of CDPF's washcoat loss rate, it was able to reduce the harmful gas components.

디젤 엔진은 가솔린기관에 비해 강력한 파워와 연료의 경제성 및 $CO_2$ 배출양이 적어 상용차뿐만 아니라 일반승용차에서도 시장의 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 디젤 엔진의 연소특성상 국부적인 고온반응 영역에서 질소산화물과 확산연소 영역에서 입자상물질이 많이 배출되므로 엄격해진 배기규제를 충족시키기 위해서 자동차와 선박등 촉매후처리장치 장착의 비중이 점차 증가하고 있다. 그 중 입자상물질 저감장치로써 입자상물질필터가 장착되어 왔으나 PM중 약 50%가 연료와 엔진오일에서 석출된 재 성분이 침적되면 필터를 손상시키므로 고온의 연소방식이 아닌 세정제를 이용한 제거기술이 절실히 필요하다. 이 연구의 목적은 디젤 엔진용 촉매코팅된 디젤입자상물질필터에 침적된 재를 세정을 함에 있어서 촉매의 물질의 물리화학적인 특성을 연구하는 것이다. 30분 동안 세정제에 담근 S4 샘플은 침투력이 강한 성분으로 인하여 입자들끼리 응집되고 수축되었다. 재에 침투력이 강한 침투제와 물과 기름을 혼합시켜주는 계면활성제 성분이 적절하게 제조된 S1 샘플의 세정특성이 가장 좋았다. 침투제인 수산화칼륨과 규산나트륨 성분이 첨가된 S4 샘플의 와쉬코트 손실률은 약 13%로 증가하였다. 촉매코팅된 디젤입자상물질필터의 와쉬코트 손실률이 약 13% 이하조건에서 유해가스 성분을 저감시킬 수 있었다.

Keywords

References

  1. C. K. Seo, "$NH_3$ Generation Characteristics of a LNT Catalyst Downstream", The Korean Society for Power System Engineering, vol. 20, no. 1, pp. 18-23, 2016. DOI: https://doi.org/10.9726/kspse.2016.20.1.018
  2. H. J. Kim, J. W. Chung, J. H. Kang, J. W. Lee, J. S. Park, "Study on the High Efficiency Cleaning Performance of the Diesel Vehicle DPF", Journal of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society. vol. 17, no. 3. pp. 163-170, 2016. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2016.17.3.163
  3. J. W. Kang, M. Y. Kim, G. J. Youn, "A study on the combustion optimization of a common rail direct injection diesel engine for regeneration of the diesel particulate filter", KSAE 13, pp. 167-173, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2004.12.015
  4. B. B. Hansen, "Performance of diesel particulate filter catalysts in the presence of biodiesel ash species", Fuel, vol. 106, pp. 234-240, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.11.038
  5. Y. Wang, "Effect of lubricating oil additive package on the characterization of diesel particles", Appl. Energ., vol. 136, pp. 682-691, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.054
  6. H. Wang, "Liquid antimony anode direct carbon fuel cell fueled with mass-produced de-ash coal", Energ. vol. 75, pp. 555-559, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.08.017
  7. N. Maier, K. G. Nickel, C. Engel, A. Mattern, "Mechanism and orientation dependence of the corrosion of single crystal cordierite by model diesel particulate ashes", J. Eur. Ceram. Soc., vol. 30, pp. 1629-1640, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2010.01.018
  8. C. K. Seo, "De-Ash Characteristics using a Cleaning Agent KOH of CDPF for PM Reduction of Diesel Engines", The Korean Society for Power System Engineering, vol. 20, no. 1, pp. 30-35, 2016. DOI: https://doi.org/10.9726/kspse.2016.20.1.030