Traitement des FAP et émission particulaire:

bilan final

Production particulaire “native”Analyse des productions en absence de filtre

- Pas de différence significative entre les points de fonctionnement 1 & 4

[Clusters]PF4 ~< [Clusters]PF1 ~= [Total]Mode ultra-fin à 1.2 nmMode Aïtken à 70 – 80 nm (SMPS)

- Le point de fonctionnement 8 présentent de grandes variations:

1- En nombre[Total]PF8 ≈ ½ x [Total]PF1-4

[Clusters]PF8 ≈ ¼ x [Clusters]PF1-4

2- En distributionDéplacement vers des tailles inférieuresMode ultra-fin à 1.2 nmModes fins à 25 nm & 35 nm

Cas du FAP videPoint de fonctionnement 1

Cas du FAP vide

Point de fonctionnement 1

1- Efficacité du filtre en “mode filtration”[Total] ≈ 2 x 104 #.cm-3 (moyenne) [Clusters] ≈ 2 x 104 #.cm-3 (moyenne)

2- Efficacité du filtre en “mode régénération”Pic de production[Total] ≈ 9.7 x 105 #.cm-3 (moyenne)[Clusters] ≈ 9.7 105 #.cm-3 (moyenne)

3- Fraction chargée : 2.8 %

Filtre efficace sur toute la gamme de taille en régime filtrant.

Production particulaire en régime régénérant.

Cas du FAP catalysé (YSZ)Point de fonctionnement 1

Cas du FAP catalysé (YSZ)

Point de fonctionnement 1

1- Efficacité du filtre en “mode filtration”[Total] ≈ 1.8 x 105 #.cm-3 (moyenne) [Clusters] ≈ 1.8 x 105 #.cm-3 (moyenne)

2- Efficacité du filtre en “mode régénération”Pic de production[Total] ≈ 5.7 x 104 #.cm-3 (moyenne)[Clusters] ≈ 5.7 104 #.cm-3 (moyenne)

3- Fraction chargée : 31 %

Filtration moins efficace que FAP vide.

Production particulaire en régime régénérant moins importante qu’en FAP vide.

Cas du FAP catalysé (LSM-Ag)Point de fonctionnement 1

Cas du FAP catalysé (LSM-Ag)

Point de fonctionnement 1

1- Efficacité du filtre en “mode filtration”[Total] ≈ 1.8 x 105 #.cm-3 (moyenne) [Clusters] ≈ 1.8 x 105 #.cm-3 (moyenne)

2- Efficacité du filtre en “mode régénération”Pic de production[Total] ≈ 3.2 x 105 #.cm-3 (moyenne)[Clusters] ≈ 1.1 105 #.cm-3 (moyenne)

3- Fraction chargée : 34 %

Filtre moins efficace que FAP vide.

Production particulaire de clusters supérieure au FAP vide + production supplémentaire de particule > 3nm par / FAP vide et YSZ.

Résumé des traitementsPoint de fonctionnement 1

Traitement Efficacité de filtration

Tot. / Clust. Fraction Chargée

FAP vide > 99.9 % 1 2.8 %

YSZ > 99.9 % 1 31 %

LSM-Ag > 99.9 % 3 34 %

En absence de catalyse => Processus de nucléation neutre en accord avec Maricq et al. (2006) sur des particules > 5 nm que nous détectons sous 3 nm.

Catalyse => Processus chargés => Favorise IMN (?) => Particule + grosse ou croissance favorisée (voir SMPS pour YSZ)

Campagne de Mai-Juin 2010

- Répétabilité des mesures

- Impact du temps de contact dans le diluteur• Trois longueurs de tube

- Utilisation d’un catalyseur d’oxydation (DOC) en amont du FAP.

Analyse quantitative des vapeurs condensable

- Répétabilité des mesures

- Impact du temps de contact dans le diluteur• Trois longueurs de tube

- Utilisation d’un catalyseur d’oxydation (DOC) en amont du FAP.

Fiabilité des mesures effectuées

- Test de reproductibilité sur FAP Ibiden non-enduit (PF1): Chargement identique autour de 5x10+4 #/cc en moyenne Régénération variable mais même ordre de grandeur 10+06 #/cc en moyenne

- Confirmation de l’effet des gaz additionnels => augmentation de la production particulaire (~x 5).

- Résultats contradictoire sur l’effet catalytique YSZ:- Production particulaire en régénération > chargement contrairement à la campagne de Septembre 2009 (?) !

12 3

Analyse quantitative des vapeurs condensable

- Utilisation de trois longueurs du tube diluteur :- Temps de résidence dans le tube env. 0.13, 0.05 et 0.02 seconde

Analyse quantitative des vapeurs condensable

Q ≈ 3718 x10+7

2965 x10+7

23580 x10+7

28456 x10+7

5783 x10+7

1382

9 x1

0+7

Bilan

- Comparaison des differents FAP et traitement de FAP:

- FAP IBIDEN semble présenter une meilleure régénération (meilleure combustion ?)

- FAP CTI : La taille des pores semblent jouer un rôle non négligeable lors de la formation de nouvelles particules pendant le processus de régénération.

- Le traitement YSZ permet une diminution plus important du GR et de la quantité de vapeur condensable disponible par rapport à l’emploi du DOC sur FAP vide.

- L’utilisation d’un DOC en amont du FAP permet de diminuer considérablement la quantité de vapeur condensable disponible pour la croissance des clusters.

MERCI

Analyse quantitative des vapeurs condensable

- Cas du FAP vide : - IBIDEN sans DOC, sans GA : GR estimé à 7.95±x10+3 nm/h => Q ≈ 3718 x10+7 molecules/cc.- IBIDEN avec DOC et GA : GR estimé à 1.11±1.26 nm/h => Q ≈ 2965 x10+7 molecules/cc. - CTI-20 sans DOC, sans GA : GR estimé à 53.43±9.88 x10+3 nm/h => Q ≈ 23580 x10+7 molecules/cc.- CTI-20 sans DOC et GA : GR estimé à 64.32±13.8 x10+3 nm/h => Q ≈ 28456 x10+7 molecules/cc.- CTI-20 avec DOC et GA : Pas de GR calculable mais une diminuation du DGM de 64% donc de la quantité de vapeur condensable disponible. (env. 41.16)- CTI-15 avec DOC et GA : GR estimé à 12.02±1.38 x10+3 nm/h => Q ≈ 5783 x10+7 molecules/cc.

=> GR : IBIDEN < CTI-15 < CTI-20=> Le DOC permet la réduction de la quantité de vapeur condensable disponible pour la croissance des particules =>Diminution du DGM mais pas de variation en nombre.

Analyse quantitative des vapeurs condensable

- Cas du FAP CTI enduit YSZ:- Sans DOC et GA : GR estimé à 31.47x 10+3 nm/h => Q ≈ 13829 x10+7 molecules/cc.

=> Diminution du GR par rapport au FAP CTI-20 non enduit (-50%)