Каталитический реактор — наш старый добрый «катализатор»

Каталитический нейтрализатор теперь является такой же естественной частью выхлопной системы, как пол автомобиля. Если какой-либо из этих элементов отсутствует, значит, мы имеем дело со старым автомобилем. Ни один серийный автомобиль не покидает завод без каталитического нейтрализатора, тем более пола. Хотя этот не скрывает больших секретов, каталитический реактор до сих пор остается для многих «катализатором» неизвестной структуры.

Катализатор — это общее название каталитического реактора, каталитического дожигателя или каталитического нейтрализатора. Все три фамилии можно смело использовать в разговоре с профессором политеха. Давайте зарезервируем имя катализатора для случайного чата с друзьями. Хватит вступлений, переходим к сути.

Как известно, при работе двигателя с искровым зажиганием с отработавшими газами выделяются вредные вещества в окружающую среду. Наиболее важным из них является окись углерода (CO), углеводороды (HC) и оксиды азота (NOx). Стандарты чистоты отработавших газов вынуждают снижать содержание этих веществ в отработавших газах, и одним из способов является их очистка с помощью правильно подобранных химических реакций окисления и восстановления. Эту функцию он выполняет в автомобиле. каталитический нейтрализатор, содержащий в своей структуре химические вещества (катализаторы). Они побуждают вещества, содержащиеся в выхлопных газах, реагировать друг с другом. Катализаторы (как вещества) сами по себе не изнашиваются, но долговечность каталитического реактора оценивается примерно в 80-100 тысяч. км, хотя и могут служить в два раза дольше.

Преобразователь является частью выхлопной системы, расположенной рядом с двигателем. Это позволяет реактору быстрее нагреваться до рабочей температуры. (выше 300-400С). Он также может нагреваться за счет дополнительных процессов (таких как впрыск топлива, замедление зажигания) или с помощью небольшого загрузочного конвертераработает сразу после запуска двигателя.

Трехходовые преобразователи используются в бензиновых двигателях. Это означает, что они выполняют три роли: окисление угарного газа (к углекислому газу, который не вреден для человека, но все же оказывает негативное влияние на парниковый эффект), окисление углеводородов (в результате чего образуются вода и углекислый газ) и восстановление оксидов азота. Для правильного протекания этих трех процессов требуется соответствующий состав топливно-воздушной смеси, поэтому необходимо контролировать его с помощью лямбда-зонда. В дизелях одновременное восстановление оксидов азота невозможно из-за специфики их работы (бедная смесь). Используются дополнительные преобразователив которых каталитическим веществом является, например, мочевина, которая, однако, подлежит расходу.

Каталитический реактор построен с активной зоной, выполненной в виде керамический или металлический монолит с сотовой структурой, промежуточный слой, активный слой, герметизирующий и теплоизоляционный слой в виде матов и жаропрочного кожуха из коррозионностойкой стали.

Монолит выполнен из большого количества каналов, расположенных поперек направления потока дымовых газов. Они отделены друг от друга тонкими стенками, а в поперечном сечении монолит образует сотовую структуру. В случае В случае керамических монолитов каналы чаще всего имеют квадратную форму.но они также могут быть прямоугольными, треугольными или шестиугольными, что встречается реже. Толщина их стенок примерно 0,05 — 0,15 мм. Металлические монолиты они изготовлены из очень тонкой фольги из коррозионностойкой стали. Они формируются путем прокатки двух листов разной структуры, а затем спаиваются или свариваются. Толщина стенки от 0,03 мм до 0,07 мм.

Структура монолита очень важна, так как она влияет на ряд параметров, связанных с его конструкцией, таких как: сопротивление потоку дымовых газов, механическая прочность монолита, тепловая инерция (т.е. восприимчивость к изменениям температуры), коэффициент теплопроводности, удельная поверхность монолита, максимальная рабочая температура. Основными характеристиками являются количество каналов и толщина стенок.. Чем больше каналов, тем больше рабочая поверхность, а значит, повышается КПД преобразователя, но и увеличивается сопротивление потоку отработавших газов. Тогда имеет значение и толщина стенок — если она маленькая, сопротивление меньше, вес монолита уменьшается и его тепловая инерция увеличивается — реактор нагревается быстрее. Найти компромисс между этими значениями непросто, и одним из важнейших результатов является получение равномерного потока выхлопных газов.




Монолиты (как металлические, так и керамические) имеют слабо развитую удельную поверхность, недостаточную для заполнения каталитически активного слоя. Таким образом, монолит покрывается тонким пористым промежуточным слоем, содержащим триоксид алюминия Al2O3 (так называемый промывочный слой). Благодаря этому активная поверхность монолита намного больше (благодаря пористости слоя) и ее часто сравнивают с размером с футбольное поле.

Промежуточный слой покрыт активным слоем, который содержит каталитические вещества: палладий, платина, родий или рутений. Их слой очень тонкий, всего несколько частиц. Платина и палладий ускоряют процессы окисления, а родий – восстановления NOx. Эти реакции протекают в основном в зоне контакта дымовых газов с активным слоем. Следовательно, его большая толщина не отразится на эффективности конвертера, а только увеличится стоимость, поскольку используемые драгоценные металлы не самые дешевые.

অন্তরক উপাদান он должен компенсировать разницу в тепловом расширении кожуха и монолита, быть устойчивым к высоким температурам и иметь низкую проницаемость для выхлопных газов. Чаще всего используются противопожарные маты, противопожарные маты с низким содержанием вермикулита (благодаря которому давление при высоких температурах ниже, а устойчивость к эрозии выше), маты без вермикулита со специальными поликристаллическими волокнами, что выражается в высокой эластичности даже при температуре выше 1000С, или гибридные маты, которые представляют собой комбинацию ранее упомянутых.

Корпус каталитического реактора выполнен из высококачественной хромистой или хромоникелевой стали. Они характеризуются хорошей стойкостью к коррозии, окислительным процессам и тепловому расширению. Корпус имеет двойные стенки, между которыми находится звуко- и теплоизоляционный слой.

আরও দেখুন:

একটি মন্তব্য জুড়ুন