Plugflow Katalysatoren
Um den Ausstoß von giftigen Gasen und Schadstoffen mit dem Abgas von Verbrennungsmotoren, aus Petroleoumöfen und aus anderen industriellen, chemischen Anlagen zu begrenzen, werden leistungsfähige Katalysatoren benötigt und auch schon an vielen Stellen eingesetzt. Um künftig die Umwelt noch mehr zu schonen und zu schützen ist die kontinuierliche Weiterentwicklung solcher Katalysatoren erforderlich. Hierzu sollen auch zunehmend CFD und numerische Simulation zum Einsatz kommen, wozu allerdings auch leistungsfähige Mechanismen für heterogene chemische, katalytische Reaktionen entwickelt werden müssen, die mit hinreichender Genauigkeit in den CFD Simulationen eingesetzt werden können.
Mit Cosilab können gewisse Fragestellungen aus dem Bereich der Abgasnachbehandlung mit Automobilkatalysatoren -- insbesondere 2-Wege und 3-Wege sowie DeNox Katalysatoren -- untersucht und simuliert werden. Grundlage ist hier ein leistungsfähiges, auf einem Plugflow-Reaktor beruhendes Modell, das neben Gasphasen und Oberflächenchemie auch Katalysator-spezifische Komponenten wie beipielswise den sog. Washcoat berücksichtigt.
Die folgende Abbildung zeigt beispielhaft einen Screenshot einiger mit Cosilab berechneter Ergebnisse für einen Pt-Rh Katalysator, in den links Abgas mit einem Anteil unverbrannter Kohlenwasserstoffe eintritt. Die Abbildung zeigt beispielhaft, durch den Reaktor hindurch, den berechneten Verlauf der Molenbrüche von C3H6, CO und NO im Kern der Strömung sowie an der Katalysatoroberfläche.
