het eindrapport “Reductie van belasting verkeersemissies ... - HMVT

het eindrapport “Reductie van belasting verkeersemissies ... - HMVT het eindrapport “Reductie van belasting verkeersemissies ... - HMVT

02.09.2013 Views

de converter (ozon reageert direct met NO). Indien NO2 moleculen niet worden omgezet in NO zullen ze niet reageren met de ozon in de reactie cel en geen bijdrage geven aan het detector signaal. Grote hoeveelheden ozon in het sample gas zal dus in een verlaagde NO2 gevoeligheid resulteren. Door de ozon eerst grotendeels te verwijderen uit het gasmengsel is de molybdeen converter wel in staat de ozon te verwijderen. Naar verwachting zou alle NO2 in de reactor worden omgevormd tot HNO3 bij voldoende OH radicaal productie en energiedichtheid. Omdat de molybdeen converter ook HNO3 omzet in NO maakt de Airpointer geen onderscheid tussen deze stoffen. HNO3 plakt erg op oppervlakten dus is het moeilijk om deze stof überhaupt via de sample leiding in het meetapparaat te krijgen, echter kennen we het gedrag niet bij sub ppm concentraties. Met een serie wasflessen is geprobeerd om de het gas sample te wassen. HNO3 lost veel beter op in water dan NO en NO2, het idee is dus dat de HNO3 oplost in het water zonder de concentraties NO en NO2 te beïnvloeden. Al snel werd duidelijk dat dit niet betrouwbaar is omdat NO al matig oplosbaar blijkt te zijn. De oplosbaarheid van NO2 was niet te controleren omdat dit gas niet aanwezig is in een cilinder. NO2 kon alleen worden gemaakt door de gedoseerde NO te oxideren in de reactor. Het NO2 signaal van de Airpointer kon tot 50% worden gereduceerd naargelang meer wasflessen met water in serie werden bijgezet in de sample leiding. Het probleem is echter dat er geen onderscheid is te maken tussen het oplossen van NO2, HNO3 en eventueel andere onbekende NOx varianten die een bijdrage leveren aan het meetsignaal. Aangezien NO2 in ieder geval beter oplosbaar is dan NO kan worden aangenomen dat een significant deel NO2 oplost. Er is besloten deze methodiek niet verder te gebruiken wegens de onzekerheden die worden geïntroduceerd. NaCl (keukenzout) in vaste vorm is in staat om HNO3 te binden. Een 500ml wasfles met ~300gr zout die in de sample leiding is geplaatst is tijdens een deel van de experimenten gebruikt als HNO3 scrubber. De scrubber bindt geen NO of NO2(gecontroleerd met uitlaatgassen van een diesel aggregaat), er is echter een significant afname van NO2 meetsignaal waar te nemen tijdens experimenten met de reactor. Het lijkt er dus sterk op dat HNO3 in de meetcellen terechtkomt en wordt gemeten als NO2. We weten echter niet of alle aanwezige HNO3 gebonden wordt door het zout. Een extra wasfles is voor de scrubber geplaatst om vocht dat in de sample leidingen terecht komt af te vangen. Reactor exhaust Demister NaCl Scrubber 4.3.2 Ozon Figuur 10: Totale sampleconditionering. De ozon concentraties zijn voor een deel gemeten met de ozoncel die aanwezig is in de Recordum Airpointer. Het meetprincipe is gebaseerd op UV absorptie, het meetbereik loopt van enkele ppb’s tot 20 ppm. Hoge concentraties (1-50 ppm) concentraties zijn gemeten met een aparte UV absorptiecel (150 mm weglengte) i.c.m. UV bron(Mikropack D-2000) en Spectrometer (Ocean Optics HR-2000). 4.3.3 Fijnstof Sample Heater Temperature Controller 350°C Sample Cooler Membrane Pump Airpointer Fijn stof is gemeten met de Grimm EDM 365. Het meetprincipe is gebaseerd op verstrooiing van laser licht. Met deze apparatuur kunnen online stofconcentraties gemeten worden van drie partikel grootten: 14

PM10 (deeltjesgrootte 0.25µm t/m 10µm), PM2.5(deeltjesgrootte 0.25µm t/m 2.5µm), PM1.0 (deeltjesgrootte 0.25µm t/m 1µm). Het meetbereik loopt van 0.1 µgr/m 3 tot >6000 µgr/m 3 , en 1 tot 2e6 partikels/liter. 4.3.4 Totaal C Een ABB AO2000 FID (Flame Ionisation Detector) is tijdens enkele experimenten gebruikt om concentraties totaal C te meten in uitlaatgassen. Het apparaat meet koolwaterstoffen(CxHy) integraal. Het meetbereik loopt van 1 tot 1500 mgC/m 3 . 4.3.5 Plasma energie De hoeveelheid energie die per puls in het plasma wordt gekoppeld is gemeten met behulp van een breedbandig D-I meet systeem. De signalen worden vastgelegd met een Lecroy Waverunner LT584L oscilloscoop. De pulsenergie kan vervolgens sofwarematig worden berekend. De energie wordt over een reeks pulsen gemiddeld en vermenigvuldigd met het aantal pulsen per seconde om nauwkeurig te bepalen hoeveel vermogen in het plasma wordt ingekoppeld. Bij meetresultaten zal altijd de hoeveelheid energie worden geschaald op de hoeveelheid behandelde lucht per tijdseenheid. Deze energiedichtheid wordt uitgedrukt in joules per liter. 4.3.6 Lucht flow De luchtflow door de reactor is voor iedere meetsessie gemeten in de aanvoerleiding van de corona reactor met een Fluke 922 airflow meter. Het meetapparaat is gebruikt om flows te meten in het bereik van 300 tot 600m 3 /h. 15

de converter (ozon reageert direct met NO). Indien NO2 moleculen niet worden omgezet in NO zullen ze<br />

niet reageren met de ozon in de reactie cel en geen bijdrage geven aan <strong>het</strong> detector signaal. Grote<br />

hoeveelheden ozon in <strong>het</strong> sample gas zal dus in een verlaagde NO2 gevoeligheid resulteren. Door de ozon<br />

eerst grotendeels te verwijderen uit <strong>het</strong> gasmengsel is de molybdeen converter wel in staat de ozon te<br />

verwijderen.<br />

Naar verwachting zou alle NO2 in de reactor worden omgevormd tot HNO3 bij voldoende OH radicaal<br />

productie en energiedichtheid. Omdat de molybdeen converter ook HNO3 omzet in NO maakt de<br />

Airpointer geen onderscheid tussen deze stoffen. HNO3 plakt erg op oppervlakten dus is <strong>het</strong> moeilijk om<br />

deze stof überhaupt via de sample leiding in <strong>het</strong> meetapparaat te krijgen, echter kennen we <strong>het</strong> gedrag niet<br />

bij sub ppm concentraties. Met een serie wasflessen is geprobeerd om de <strong>het</strong> gas sample te wassen. HNO3<br />

lost veel beter op in water dan NO en NO2, <strong>het</strong> idee is dus dat de HNO3 oplost in <strong>het</strong> water zonder de<br />

concentraties NO en NO2 te beïnvloeden. Al snel werd duidelijk dat dit niet betrouwbaar is omdat NO al<br />

matig oplosbaar blijkt te zijn. De oplosbaarheid <strong>van</strong> NO2 was niet te controleren omdat dit gas niet<br />

aanwezig is in een cilinder. NO2 kon alleen worden gemaakt door de gedoseerde NO te oxideren in de<br />

reactor. Het NO2 signaal <strong>van</strong> de Airpointer kon tot 50% worden gereduceerd naargelang meer wasflessen<br />

met water in serie werden bijgezet in de sample leiding. Het probleem is echter dat er geen onderscheid is<br />

te maken tussen <strong>het</strong> oplossen <strong>van</strong> NO2, HNO3 en eventueel andere onbekende NOx varianten die een<br />

bijdrage leveren aan <strong>het</strong> meetsignaal. Aangezien NO2 in ieder geval beter oplosbaar is dan NO kan worden<br />

aangenomen dat een significant deel NO2 oplost. Er is besloten deze methodiek niet verder te gebruiken<br />

wegens de onzekerheden die worden geïntroduceerd.<br />

NaCl (keukenzout) in vaste vorm is in staat om HNO3 te binden. Een 500ml wasfles met ~300gr zout die in<br />

de sample leiding is geplaatst is tijdens een deel <strong>van</strong> de experimenten gebruikt als HNO3 scrubber. De<br />

scrubber bindt geen NO of NO2(gecontroleerd met uitlaatgassen <strong>van</strong> een diesel aggregaat), er is echter een<br />

significant afname <strong>van</strong> NO2 meetsignaal waar te nemen tijdens experimenten met de reactor. Het lijkt er<br />

dus sterk op dat HNO3 in de meetcellen terechtkomt en wordt gemeten als NO2. We weten echter niet of<br />

alle aanwezige HNO3 gebonden wordt door <strong>het</strong> zout. Een extra wasfles is voor de scrubber geplaatst om<br />

vocht dat in de sample leidingen terecht komt af te <strong>van</strong>gen.<br />

Reactor exhaust Demister NaCl Scrubber<br />

4.3.2 Ozon<br />

Figuur 10: Totale sampleconditionering.<br />

De ozon concentraties zijn voor een deel gemeten met de ozoncel die aanwezig is in de Recordum<br />

Airpointer. Het meetprincipe is gebaseerd op UV absorptie, <strong>het</strong> meetbereik loopt <strong>van</strong> enkele ppb’s tot 20<br />

ppm. Hoge concentraties (1-50 ppm) concentraties zijn gemeten met een aparte UV absorptiecel (150 mm<br />

weglengte) i.c.m. UV bron(Mikropack D-2000) en Spectrometer (Ocean Optics HR-2000).<br />

4.3.3 Fijnstof<br />

Sample Heater<br />

Temperature<br />

Controller 350°C<br />

Sample Cooler Membrane Pump<br />

Airpointer<br />

Fijn stof is gemeten met de Grimm EDM 365. Het meetprincipe is gebaseerd op verstrooiing <strong>van</strong> laser<br />

licht. Met deze apparatuur kunnen online stofconcentraties gemeten worden <strong>van</strong> drie partikel grootten:<br />

14

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!