Convertisseurs Catalytiques de Structure Alvéolée en Céramique

des nids d'abeilles en ceramique
 

Les substrats de structure alvéolée en céramique sont normalement fabriqués à partir d’un type spécial de céramique connu sous le nom de “cordiérite”.
La cordiérite liquide est extrudée à travers un moule puis cuite afin de la sécher et la durcir.
En utilisant différents moules, des substrats de tailles variées peuvent être extrudés et la taille des canaux (ou cellules) peut également être diversifiée.

Etant donné les outillages nécessaires, les structures alvéolées en céramique conviennent davantage à des volumes importants ou moyens, à moins qu’une taille standard puisse être utilisée.
Cependant, grâce au nombre croissant de fournisseurs de substrats en Chine, les outillages sont moins onéreux qu’auparavant.
Les structures alvéolées en céramique représentent généralement l’option la plus économique en ce qui concerne les équipements vendus aux consommateurs, tels que les poêles à bois et les fours auto-nettoyants à pyrolyse.

La taille des cellules représente une variable essentielle contribuant à la performance du convertisseur catalytique.
Cependant, au lieu de mentionner directement la taille des cellules, il est normal de quantifier leur nombre par unité de surface; par exemple, le nombre de cellules par pouce carré (cpsi) ou le nombre de cellules par centimètre carré.
Plus le nombre de cellules par unité de surface est important, plus la surface sera importante, et donc meilleur sera le potentiel de réduction des composés indésirables.

L’inconvénient est que plus de cellules, signifie plus de parois entre les cellules, et donc une plus grande obstruction au flux de gaz.
Ainsi, une pression plus élevée sera nécessaire pour maintenir un débit donné.
Ce phénomène est dénommé “chute de pression” ou “contre-pression” dans le convertisseur catalytique.
Les densités de cellules typiques des substrats de structures alvéolées en céramique utilisées dans les appareils de cuisson et de chauffage sont de 25 et 64 cpsi.

Afin de faciliter l’installation de substrats céramiques dans des appareils fabriqués majoritairement en métal, une sélection rigoureuse du matériau de joint d’étanchéité est essentielle pour éviter les problèmes dûs aux différents taux d’expansion thermique.
Le choix principal devra se faire entre un matériau intumescent, qui se dilate de façon irréversible lorsqu’il devient chaud, et un fil tissé, tous deux pouvant vous être fournis par Whitebeam.