چه موادی در مبدل های کاتالیزوری استفاده می شود؟

چه موادی در مبدل های کاتالیزوری استفاده می شود؟ مبدل کاتالیزوری یک دستگاه کنترل آلاینده های خودرو است که برای تبدیل محصولات جانبی سمی احتراق (که در اگزوز موتور احتراق داخلی رخ می دهد) به مواد کمتر سمی با انجام واکنش های شیمیایی کاتالیز شده استفاده می شود. واکنش ها بسته به نوع کاتالیزور نصب شده متفاوت است.

این دستگاه کنترل آلایندگی خودرو توسط یوجین هودری، مهندس مکانیک فرانسوی که با پالایش روغن کاتالیزوری مرتبط است، اختراع شد. در سال 1973، رابرت استمپل، رئیس سابق جنرال موتورز تصمیم گرفت اجرای آنها را در خودروها آغاز کند.

از آن زمان، بسیاری از دانشمندان روی توسعه مبدل کاتالیزوری کار می کنند و از سال 2010، آنها برای تمام خودروهای ایالات متحده اجباری هستند.

اگرچه این دستگاه‌ها عمدتاً در سیستم‌های اگزوز خودروها استفاده می‌شوند، اما در کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، لیفتراک‌ها، تجهیزات معدن، مجموعه‌های ژنراتور، لوکوموتیوها، موتورسیکلت‌ها، هواپیماها و سایر دستگاه‌های مجهز به موتور نیز اصلاح شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها همچنین در برخی از اجاق های چوبی برای کنترل انتشار گازهای گلخانه ای استفاده می شوند.

بیشتر بدانید: تعمیر کاتالیزور 207

چه موادی در مبدل های کاتالیزوری استفاده می شود؟

مبدل کاتالیزوری از چندین ماده تشکیل شده است. هسته یا بستر کاتالیزور بسته به وسیله نقلیه متفاوت است. به عنوان مثال، هنگامی که از این دستگاه ها در خودروها استفاده می شود، هسته آن معمولاً یکپارچه سرامیکی با ساختار لانه زنبوری است.

وقتی هسته های سرامیکی در مقادیر زیاد تولید می شوند، می توانند ارزان باشند. فویل های یکپارچه فلزی از ترکیب آهن-کروم-آلومینیوم ساخته شده اند و در برخی کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند.

هسته‌های فلزی زمانی که برای استفاده در تولیدات کوچک تولید می‌شوند، ارزان‌تر هستند، مانند خودروهای اسپورت که در آن‌ها فشار کم پشت و قابلیت اطمینان تحت بار زیاد ثابت ضروری است.

هر دوی این مواد به گونه ای طراحی شده اند که سطح بالایی را برای حمایت از پوشش کاتالیست فراهم کنند.

روکش شستشوی کاتالیست حاملی برای مواد مبدل کاتالیزوری است که برای پراکندگی مواد در سطح بالایی استفاده می شود.

می توان از دی اکسید تیتانیوم، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیکون یا ترکیبی از سیلیس و آلومینا استفاده کرد.

مواد کاتالیزوری قبل از اعمال به هسته در پوشش شستشوی معلق می شوند. مواد شستشو دارای سطوح ناهموار و نامنظم برای افزایش سطح هستند، که به حداکثر رساندن سطح فعال کاتالیزوری موجود برای واکنش با اگزوز موتور کمک می کند.

کاتالیزور مورد استفاده در مبدل بیشتر یک فلز گرانبها مانند پلاتین، پالادیوم و رودیم است. پلاتین به عنوان یک کاتالیزور احیا و به عنوان یک کاتالیزور اکسیداسیون استفاده می شود.

اگرچه پلاتین یک کاتالیزور بسیار فعال و پرکاربرد است، اما بسیار گران است و برای همه کاربردها مناسب نیست. رودیوم به عنوان کاتالیزور احیا و پالادیوم به عنوان کاتالیزور اکسیداسیون استفاده می شود.

در برخی موارد از سریم، آهن، منگنز و نیکل نیز استفاده می شود. با این حال، برخی از شرکت ها استفاده از برخی از آنها را ممنوع می کنند.

انواع مختلف مواد مبدل کاتالیزوری

چه موادی در مبدل های کاتالیزوری استفاده می شود؟
اکسیداسیون دو طرفه – ابزارهای اکسیداسیون دو طرفه دو وظیفه همزمان اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و اکسیداسیون هیدروکربن ها به دی اکسید کربن و آب را انجام می دهند.

این مبدل به طور گسترده در موتورهای دیزلی برای کاهش انتشار هیدروکربن و مونوکسید کربن استفاده می شود.
سه طرفه اکسیداسیون کاهش – دستگاه های سه طرفه اکسیداسیون کاهش در سیستم های کنترل انتشار خودرو در اکثر نقاط جهان از جمله ایالات متحده و کانادا استفاده می شود.

این مبدل ها به عنوان یکی از مهم ترین اختراعات در تاریخ خودرو شناخته می شوند. این سه کار همزمان انجام می دهند، یعنی کاهش اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن، اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن، و اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته به دی اکسید کربن و آب.

کاتالیزور اکسیداسیون دیزل (DOC) – DOCها بیشتر برای احتراق تراکمی مانند موتورهای دیزل استفاده می شوند.

این دستگاه از اکسیژن موجود در جریان گاز خروجی برای تبدیل مونوکسید کربن به دی اکسید کربن و هیدروکربن ها به آب و دی اکسید کربن استفاده می کند. این مبدل‌ها با راندمان 90 درصدی کار می‌کنند، به طوری که قادر به حذف بوی دیزل و کاهش ذرات قابل مشاهده هستند.