Experimental studies on diesel soot oxidation under a wide range of conditions relevant for modern diesel engine exhaust and continuously regenerating particle trap were performed. Hence, reactivity tests were carried out in a fixed bed reactor for various temperatures and different concentrations of oxygen, NO₂ and water (300–600°C, 0–10% O₂, 0–600 ppm NO₂, 0–10% H₂O). The soot oxidation rate was determined by measuring the concentration of CO and CO₂ product gases. The parametric study shows that the overall oxidation process can be described by three parallel reactions: a direct C–NO₂ reaction, a direct C–O₂ reaction and a cooperative C–NO₂–O₂ reaction. C–NO₂ and C–NO₂–O₂ are the main reactions for soot oxidation between 300 and 450°C. Water vapour acts as a catalyst on the direct C–NO₂ reaction. This catalytic effect decreases with the increase of temperature until 450°C. Above 450°C, the direct C–O₂ reaction contributes to the global soot oxidation rate. Water vapour has also a catalytic effect on the direct C–O₂ reaction between 450°C and 600°C. Above 600°C, the direct C–O₂ reaction is the only main reaction for soot oxidation. Taking into account the established reaction mechanism, a one-dimensional model of soot oxidation was proposed. The roles of NO₂, O₂ and H₂O were considered and the kinetic constants were obtained. The suggested kinetic model may be useful for simulating the behaviour of a diesel particulate filter system during the regeneration process.

Une étude expérimentale sur l’oxydation des suies diesel a été menée dans des conditions opératoires proches du fonctionnement des échappements Diesel et de la régénération continue des filtres à particules. Les tests de réactivité ont été effectués dans un réacteur à lit fixe pour différentes températures et concentrations d’oxygène, de NO₂ et de vapeur d’eau (300–600°C, 0–10 % O₂, 0–600 ppm NO₂, 0–10 % H₂O). La vitesse d’oxydation des suies a été déterminée à partir des concentrations des espèces CO et de CO₂ formées. L’étude paramétrique montre que l’oxydation des suies par un mélange gazeux contenant NO₂, O₂ et H₂O peut être décrite par trois réactions d’oxydation distinctes : une réaction directe C–NO₂, une réaction directe C–O₂ et une réaction coopérative C–NO₂–O₂. Les réactions C–NO₂ et C–NO₂–O₂ sont les principales réactions d’oxydation des suies se déroulant entre 300 et 450°C. La vapeur d’eau agit comme un catalyseur sur la réaction directe C–NO₂. Cet effet catalytique diminue avec l’augmentation de la température jusqu’à 450°C. Au-dessus de 450°C, la réaction directe C–O₂ contribue à la vitesse globale d’oxydation des suies. La vapeur d’eau exerce également un effet catalytique sur la réaction directe C–O₂ pour des températures comprises entre 450°C et 600°C. À partir de 600°C, la réaction directe C–O₂ est la seule réaction responsable de l’oxydation des suies. À partir du mécanisme réactionnel obtenu, un modèle monodimensionnel de l’oxydation des suies a été établi. Les rôles de NO₂, O₂ et H₂O ont été pris en compte et les constantes cinétiques ont été obtenues. Le modèle cinétique établi peut être utile pour simuler le comportement d’un système de filtre à particules diesel pendant le processus de régénération.