A evolução da legislação sobre emissões veiculares tem exigido melhorias contínuas na qualidade dos combustíveis e na tecnologia de controle de emissões. Os catalisadores comerciais utilizados atualmente são compostos por metais nobres, geralmente Rh, Pd e/ou Pt. A reação envolvendo NO e CO, dois importantes poluentes, é muito estudada para a redução das emissões de NOx. Porém, além da formação do N2, desejável, pode ocorrer a formação de N2O, um importante gás do efeito estufa, conforme o catalisador e as condições operacionais empregadas. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo avaliar, através de um estudo cinético, o desempenho do catalisador Pd/Al2O3 na reação de redução do NO pelo CO, em ausência de oxigênio, com ênfase na questão da seletividade do catalisador. Estudos termodinâmicos indicaram que as reações de formação de N2 e N2O são exotérmicas e podem ser consideradas irreversíveis no domínio de temperatura usual dos catalisadores automotivos. Foram avaliadas as conversões dos reagentes ao longo de uma rampa de temperatura, desde a temperatura ambiente até 500°C (curvas de light-off) em três ciclos reacionais. A partir desses resultados, em função do perfil de formação de N2O, foram feitos teste em três patamares de temperatura, a saber, 350, 400 e 450°C. Os resultados indicaram que o N2O possui claramente um comportamento de produto intermediário, uma vez que sua concentração passa por um máximo nesse intervalo de temperatura. Já, em temperaturas superiores a 450 ºC, a conversão de N2O é praticamente completa e a seletividade a N2 se aproxima de 100 %. Com auxílio dos valores estáveis nos patamares, pode-se coletar dados em uma faixa mais estreita para entender os mecanismos entre a formação de N2O e N2 e obter dados experimentais para uma avaliação cinética. Admitindo-se que a dissociação do NO adsorvido é a etapa limitante, considerou-se então uma cinética de primeira-ordem em relação ao NO. A partir do modelo de leito fixo junto ao modelo cinético e os dados experimentais em patamares para quatro velocidades espaciais (115,150,190 e 225m³/kg×h), o conjunto de equações foi resolvido, fornecendo os parâmetros cinéticos (kOi (m³/kgcat×s) e Ei(J/mol)). A partir dos mesmos, pode-se obter as curvas teóricas de light-off.As diferenças entre as curvas de light-off experimentais e simuladas foram atribuídas ao caráter transiente de estabilização da atividade catalítica ao se aumentar a temperatura de reação. A modelagem indicou que a taxa de formação de N2 através da rota que passa pelo N2O é superior à de formação direta de N2, sugerindo que esta etapa é a dominante neste esquema reacional
The evolution of vehicle emissions legislation has required a continuous improvement in the quality of fuels and the technology used. The catalysts used nowadays are composed of noble metals, generally Pd, Pt and Rh. The reaction of NO and CO in these catalysts is of fundamental importance for the reduction of NOx emissions. In addition to the desired formation of the N2, it can also occur the formation of N2O, depending on the catalyst and the operating conditions employed. This work aims to evaluate, through a kinetic study, the performance of the Pd / Al2O3 catalyst in the NO and CO reaction, in the absence of oxygen. Thermodynamic studies indicate that the formation reactions of N2 and N2O are exothermic and may be considered irreversible in the usual temperature domain of automotive catalysts. It was evaluated the conversions of reagents along a temperature ramp, from an ambient temperature up to 500 ° C (light-off curves) in three reaction cycles. From the exploratory tests and as a function of the formation profile of N2O, the concentrations were evaluated at temperature levels, 350, 400 and 450°C. The results indicated that N2O has an intermediate product behavior, since its concentration passes through a maximum and a temperature range. At temperatures above 450 ºC, the N2O conversion is practically complete and the N2 selectivity approaches 100%. With the help of stable values at the levels, one can collect data in a narrower range to understand the mechanisms between the formation of N2O and N2 and to obtain experimental data for a kinetic evaluation. Assuming that the dissociation of the adsorbed NO is the limiting step, a first-order kinetics with respect to NO was considered. From the fixed bed model next to the kinetic model and the experimental data at levels for four spatial velocities, the set of equations was solved, providing the kinetic parameters. From these, the theoretical light-off curves can be obtained. The differences between the experimental and simulated light-off curves were attributed to the transient character of stabilization of the catalytic activity by increasing the reaction temperature. The modeling indicated that the rate of formation of N2 through the route through N2O is higher than that of direct formation of N2, suggesting that this stage is the dominant in this reaction scheme
