مبدل کاتالیستی چیست؟ از چه عناصری تشکیل شده و چند نوع دارد؟

مبدل کاتالیستی چیست؟ از چه عناصری تشکیل شده و چند نوع دارد؟

مبدل کاتالیستی قطعه ای کاربردی و مفید در اتومبیل است که به منظور کاهش آلودگی محیط زیست مورد استفاده قرار می گیرد. این قطعه طی فرآیند های شیمیایی خاصی از ورود آلاینده ها به هوای محیط زیست جلوگیری می کند. مبدل کاتالیستی نیاز به نگهداری و تعویض دارد، با ما همراه شوید تا با نحوه عملکرد و انواع این مبدل آشنا شوید.

مبدل کاتالیستی چیست؟

عملکرد مبدل کالیستی این چنین است که تا ۹۰% گازهای سمی را خنثی می کند بدین شکل که هیدروکربن های نسوخته ای  را از موتور خارج می شوند را به آب و دی اکسید کربن تبدیل می نماید. همچنین این مبدل گاز سمی اکسید ازت را به گاز ازت تبدیل می کند. بنابراین این قطعه با تبدیل گاز های سمی به گاز های کم خطرتر به شدت در کاهش آلودگی هوا موثر است. این قطعه دائمی نیست و طول عمر دارد به طور معمول عمر مبدل کاتالیستی باید در حدود ۵۰۰۰۰ تا ۶۰۰۰۰ کیلومتر اندازه گیری شده است. مبدل هایی که در خودروهای ساخت ایران به کار می روند بعد از ۸۰۰۰۰ کیلومتر عملاً عمر خود را از دست خواهند داد و نیاز به تعویض دارد. بهتر است این قطعه هر چهار سال یکبار تعویض گردد زیرا در صورت عدم کارایی مناسب میزان آلاینده های تولیدی را به میزان ۵ برابر افزایش خواهد داد.

عناصر تشکیل دهنده مبدل کاتالیستی

در انجام چنین فرآیندی عناصر مختلفی بسته به نوع فرآیند و استانداردهای آلودگی کاربرد دارند. این فلزات می توانند جزو فلزات گران بها مثل پلاتین، پالادیم و رودیم و نیز فلزات غیر گران‌بها مانند آهن، منگنز، نیکل و مس باشد. همچنین عناصر دیگری مانند سدیم در کاتالیست‌های سه‌گانه به عنوان بافر و ذخیره‌کننده و آزاد کننده اکسیژن کاربرد دارند تا مخلوط گاز را در نقطه استوکیومتری نگه دارند، در حول این نقطه کاتالیست های سه گانه بالاترین کارایی را دارا می باشند.

علت غیر فعال شدن کاتالیزور چیست؟

علت غیر فعال شدن کاتالیزور ها تمام شدن عمر آنها می باشد زیرا این عناصر عمر محدودی دارند و پس از طی این مدت تاثیر آن ها در واکنش کاهش می یابد. در واقع می توان گفت نقاط فعال کاتالیزور به مرور دچار مسمومیت می شوند. این مسمومیت را میتوان بدین شکل تشریح کرد :

  • تشکیل لایه ای ضخیم بر روی کاتالیزور
  • تغییر آرایش بلوری کاتالیزور
  • جذب ناخالصی‌ها در نقاط فعال

مبدل کاتالیستی چند نوع دارد؟

  • مبدل دوگانه: این کاتالیزور برای موتور های دیزلی کاربرد داشته و مونوکسیدکربن و هیدروکربن‌های نسوخته را به گاز های کم خطر تبدیل می کند. از آنجایی که این کاتالیزور ها توانایی کاهش آلایندگی اکسید نیتروژن را ندارد، در موتورهای بنزینی کاربرد نخواهد داشت. مبدل دوگانه این دو فرآیند را به طور همزمان انجام می دهند :
  1. اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی‌اکسید کربن: CO + 0.5O2 → CO2
  2. اکسیداسیون هیدروکربن‌های نسوخته به دی‌اکسید کربن و آب: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 + (x+1) H2O
  • مبدل سه گانه: این نوع کاتالیست ۳ واکنش را انجام می دهد، که عبارت است از :
  1. کاهش اکسیدهای نیتروژن به اکسیژن و نیتروژن: ۲NOx → xO2 + N2
  2. اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی‌اکسید کربن: CO + 0.5O2 → CO2
  3. اکسیداسیون هیدروکربن‌های نسوخته و تبدیل آن‌ها به دی‌اکسید کربن و آب: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 + (x+1) H2O

 

اردیبهشت ۷, ۱۳۹۸

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *