Состав катализатора: Сколько драгметаллов в одном автомобильном катализаторе?

Состав катализатора | Блог Demi Motors Recycling

Сегодня на улицах можно увидеть невероятное количество машин, каждая из них имеет двигатель внутреннего сгорания и производит токсичные газы: оксид азота, монооксид углеводорода и несгораемые компоненты топлива. Поэтому такое устройство как катализатор, подключенный к двигателю перед выхлопной трубой, необходим в автомобиле. В основном состав катализатора – керамические или металлические соты, с иридиево-платиновым напылением. При работе двигателя соты нагреваются и токсичные газы, проходящие сквозь них, догорают. Когда соты забиваются, двигателю тяжело “дышать”, в результате этого падает мощность. 

Состав катализатора устроен таким образом, что этот элемент выпускной системы сокращает выбросы токсичных газов в атмосферу. Газы, которые производит двигатель, попадают в конвертер и выходят из него всего за одну десятую долю секунды. Здесь мы рассмотрим, из чего состоит катализатор. Под нержавеющей крышкой спрятаны два керамических блока, каждый из которых состоит из тысячи каналов. Если взглянуть на них в поперечном разрезе, они напоминают соты. С торцов блоки покрыты драгоценными металлами: платина и родий на первом блоке, платина и палладий на другом. Такие металлы очень дорогие, но они стоят этих денег. Ведь вместе они могут взаимодействовать с токсичными газами и производить вместо них безопасные для здоровья.
Все эти металлы не подвергаются коррозии. 

Хитрость этого устройства в том, чтобы максимально увеличить площадь контакта металлов с газами, для этого и нужны микроканалы. Реакция превращения происходит при достаточно высоких температурах – около 750 градусов за Цельсием. Токсичные газы сами способствуют разогреву покрытия, ведь выходят из двигателя при температуре около 500 градусов. Автомобилю нужно пройти немалый путь, прежде чем наберется нужная температура и произойдет преобразование. Но даже в этом случае, катализаторы сокращают выбросы, в 5 раз меньше их попадает в атмосферу.

Катализатор – деталь, которая может послужить даже отработанной. Ведь драгоценные металлы, находящиеся внутри, можно сдать в наш сервис. Даже небольшое количество платины, палладия и родия в пересчете может составить хорошую компенсацию. Определить содержание поможет спектральный анализ, в среднем показатели следующие: катализатор содержит от 0,05 до 4,95 г палладия, и от 0,1 до 1 г платины.
Каталитические нейтрализаторы бывают керамическими и металлическими. Это определяет состав их внутренних ячеек, изготовленных из керамики или металла. Вид катализатора зависит от марки автомобиля, на котором Вы передвигаетесь.
От пробега автомобиля будет зависеть состояние катализатора, ведь он выходит из строя со временем, поэтому покрытие может вылетать вместе с материалом устройства. Вам как продавцу совсем не выгодно, ведь каждый миллиграмм палладия, родия или платины имеет большую ценность. Поэтому ездить со сломанным катализатором не выгодно ни водителю, ни автомобилю.
На нашем сервисе можно сделать проверку автомобиля. Первые сигналы о поломке Вы можете наблюдать самостоятельно, ведь нейтрализатор – это устройство, которое имеет лямбда-зонд. Он следит за уровнем кислорода, и в случае несоответствия показателей, передает сигнал на бортовой компьютер. Если Вы привезли только отработанный катализатор, его проверят на наличие драгоценных металлов. Даже если таковых не окажется, утилизировать катализатор правильно – обязанность каждого водителя, ведь он накапливает в себе несгоревшие токсические вещества, которые отравляют окружающую среду.

Принесите катализатор нам! Получайте честную компенсацию за биржевой стоимостью. Свяжитесь с нами и оцените качественное обслуживание!

⭐ Состав автомобильного катализатора. Содержание драг.металлов. Особенности. Виды. Разновидности.

Интересные статьи

• Для чего нужна прошивка под Евро-2
• Какие драгоценные металлы содержатся в катализаторе?
• Зачем скупают б/у автомобильные катализаторы?
• Самые дорогие катализаторы для сдачи
• Что лучше обманка или прошивка катализатора?
• Состав автомобильного катализатора
• Зачем скупают катализаторы и в чем их ценность и особенность?
• Где находится катализатор в автомобиле

Катализатор или каталитический нейтрализатор – это специальное приспособление, вмонтированное в выхлопную систему, оно используется для минимизации выбросов в атмосферу токсичных веществ посредством восстановления оксидов азота до кислорода и азота, дожига углеводородов и угарного газа.

В химической промышленности катализатор – это компонент, который вызывает либо значительно ускоряет реакцию других веществ, но сам не расходуется. Подобными элементами стали никель, медь, золото, родий, палладий, хром, большинство редких и драгоценных металлов. Автомобильный катализатор с металлом в составе работает по аналогичному принципу: каталитический компонент способствует ускоренной химической реакции. Он обычно размещается за приемной трубой.

 

Особенности

Разновидности

Причины выхода катализатора из строя

Признаки неисправного катализатора

Мифы вокруг катализаторов

Выводы

Особенности

В выхлопных газах присутствует несколько веществ, которые оказываются безвредными: азот, вода и углекислый газ. Но при функционировании мотора происходит выделение и других веществ, которые являются чрезвычайно токсичными, канцерогенными, несут определенный вред для человека: оксиды азота, углеводороды, окись углерода.

 

Каталитические нейтрализаторы являются трехкомпонентными, то есть в них есть три преобразователя, по одному на вещество, подлежащее снижению. Элемент изготовлен в виде корпуса из нержавейки, внутри которого размещена керамическая или металлическая структура в формате сот. Элементы покрыты каталитическими веществами, в качестве которых традиционно выступают родий, палладий и платина.

 

Сильнее распространена конструкция из керамики, что объясняется ее более низкой ценой при производстве, но она достаточно хрупкая. При любых ударах соты трескаются и осыпаются, превращаясь в мельчайшую пыль.

Разновидности

Катализаторы могут работать за счет двух типов процессов: окислительного и восстанавливающего.

 

Восстанавливающий базируется на использовании родия и платины для уменьшения содержания оксидов азота в выхлопе. При встрече молекул оксида или двуокиси азота с катализатором от нее отделяется азот, высвобождается кислород. Атомы азота объединяются между собой, формируя газообразное соединение N2.

 

В оксидном нейтрализаторе снижается объем недогоревшего топлива CH и окиси углерода посредством их окисления под воздействием палладия и платины. Этот компонент помогает оксиду углерода прореагировать с несгоревшим кислородом, при этом формируется углекислый газ. Реакции вызывают окисление или восстановление компонентов в безопасные соединения: воду, углекислый газ и азот.

 

В дизельных автомобилях катализаторы недостаточно справляются с выбросами оксида азота. Это связано с пониженными температурами работы таких моторов, а для преобразователей нужна определенная температура. Решение проблемы было придумано учеными: в новой системе выхлопа впрыскивается водный раствор мочевины в выхлопную трубу еще до преобразователя, куда потом подаются газы. В результате химической реакции снижается объем оксидов азота на 90% и более.

Причины выхода катализатора из строя

Состав катализатора автомобильного изучен, теперь можно определить причины, по которым он может выйти из строя.

Если речь идет о керамическом катализаторе, то он может выйти из строя в результате:

• Удара, например, о камень.
  Для повреждения керамических сот иногда достаточно небольшого удара.
• Попадание воды на разогретый катализатор, например, если на прогретой машине заехать в лужу. Это может стать причиной того, что соты рассыпятся.
• Неисправность в системе зажигания. Если не происходит воспламенения при пуске мотора, то топливо может попасть в приемную трубу, а потом в катализатор. В результате этого бензин взрывается в катализаторе. Из-за многократных пропусков зажигания нейтрализаторы быстро разрушаются и оплавляются.

Есть несколько причин, которые для всех типов катализаторов вне зависимости от состава способны стать разрушающими:

• Бензин низкого качества или этилированный;
• Проникновение частиц и паров несгоревшего масла стремительно забивает соты;
• Проникновение в катализатор антифриза и сторонних жидкостей, которые могут использоваться для промывки топливной системы;
• Переобогащенная топливно-воздушная смесь, которая покрывает катализатор сажей, что приводит к его забиванию;
• Длительная работа мотора на холостом ходу, езда в пробках, постоянные прогревы и автозапуски.

Признаки неисправного катализатора

Уже известно, что входит в состав автомобильного катализатора, поэтому можно разобраться с вопросами, которые касаются неисправностей этого узла. Есть несколько признаков, по которым владелец может заключить, что компонент неисправен:

• Автомобиль начинает «тупить», падают динамические характеристики, авто перестает «тянуть», на холостом ходу плавают обороты, мотор может не разгоняться выше определенных оборотов, катализатор иногда раскаляется, кожух оплавляется.
• Мотор работает жестко и громко, так как выхлопных газов слишком много.
• В районе катализатора отмечается характерное дребезжание и звон.
• В случае перегазовки из выхлопа сыплется крупа или пыль бело-серого цвета – частицы нейтрализатора.

Каталитические нейтрализаторы нельзя отремонтировать, а требуется только заменять на подходящую модель. Можно установить вместо катализатора пламегаситель, но это приведет к ухудшению норм экологичности и невозможности выехать ни в одну европейскую страну.

 

Есть несколько причин, по которым рекомендуется установить универсальный катализатор:

• Если возраст автомобиля менее 5-10 лет;
• Если не хочется загрязнять атмосферу;
• Если в планах выезд за границу;
• Если техосмотр проходится самостоятельно;
• Если двигатель без катализатора работает хуже.

В остальных случаях предпочтительнее недорогой вариант с пламегасителем, обманка и перепрошивка ЭБУ.

Современный катализатор автомобильный с драгметаллами в составе служит от 100-150 тыс. км (если установлен близко в ДВС) до 250 тыс. км (если вмонтирован после «паука»). Катализатор может прослужить и 500 тыс. км, но это касается старых автомобилей, выпущенных в девяностых годах прошлого века. Это связано с тем, что ранее использовали более прочную и толстую керамику.

Мифы вокруг катализаторов

Существует мнение, что катализатор способен навредить мотору, когда начинает разваливаться, так как его частицы проникают внутрь, приводят к абразивному износу. Подсос мелкодисперсной пыли в мотор не происходит, так как выпускные клапаны постоянно закрыты на стадии выпуска, когда давление в системе выхлопа выше, чем в камере сгорания. Именно поэтому пыль просто не способна проникнуть в камеру сгорания, повредить там что-то.

 

Катализатор разрушается постепенно, а его частицы будут вылетать в атмосферу, что вредит людям и экологии, так как микрочастицы пыли проникают везде. При попадании в легкие человека они там остаются навсегда, что постепенно приводит к силикозу, рубцеванию и разрушению легочных тканей. Именно поэтому при признаках повреждения нейтрализатора требуется удалять его, заменять на пламегаситель или новый катализатор.

 

При разогреве мотора катализатор не включается в работу, а чтобы прогреть его быстрее бортовой компьютер старается сильнее обогатить топливную смесь. Это приводит к тому, что атмосфера загрязняется еще сильнее, чем при отсутствии нейтрализатора вовсе.

 

Если мотор с инжекторным впрыском рассчитан правильно, имеет широкополосную лямбду, либо это мотор с непосредственным впрыском, то катализатор ему не требуется. В их выхлопах в обычном рабочем режиме нет ничего лишнего, так и при прогреве. За исключением режима прогрева самого нейтрализатора. Совершенно бесполезен этот компонент для ДВС с непосредственным впрыском, так как его режим работы предполагает практически постоянное обеднение смеси, что минимизирует вредные выбросы.

Выводы

Получается, что автомобильный катализатор со всем, что входит в его состав, полезен при работе карбюраторных моторов с постоянно богатой смесью, но для современных двигателей, в которых точно регулируется смесь до десятых долей процентов, оснащенных высокоточными форсунками и непосредственным впрыском использование катализаторов становится только условием для получения сертификата Евро.

Влияние состава и содержания катализатора на синтез одностенных углеродных нанотрубок с помощью дугового разряда

На этой странице

РефератСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

Порошки Mg в качестве катализатора при 600°C. В данной работе исследуется влияние состава и содержания катализатора на скорость производства и чистоту ОУНТ. При составе катализатора Fe-Ni-Mg 2:1:2 мас.% и содержании катализатора 5 мас.% результаты экспериментов показывают, что производительность ОУНТ составляет 12 граммов в час, а чистота и диаметр ОУНТ — 70 % и 1,22~1,38 нм соответственно. Результаты показывают, что кооперативная функция состава и содержания катализатора играет важную роль в производстве ОУНТ. Целью данной работы является эффективное управление процессом производства ОУНТ.

Ссылки

1. S. Iijima и T. Ichihashi, «Углеродные нанотрубки с одной оболочкой диаметром 1 нм», Nature , vol. 363, нет. 6430, стр. 603–605, 1993.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

2. Д. С. Бетьюн, Ч. Х. Кианг, М. С. Де Врис и др., «Катализируемый кобальтом рост углеродных нанотрубок со стенками из одного атомного слоя», Nature , vol. 363, нет. 6430, стр. 605–607, 1993.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and PC Eklund, Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes , Academic Press, New York, NY, USA, 1996.

4. T. W. Ebbesen: Carbon Nanotubes Preparation. and Properties , CRC Press, Boca Raton, Fla, USA, 1997.

5. P.M. Ajayan, «Nanotubes from carbon», Chemical Reviews , vol. 99, нет. 7, стр. 1787–1800, 1999.

   Просмотр:

   Сайт издателя | Google Scholar

6. Т. Чжао и Ю. Лю, «Крупномасштабный и высокочистый синтез однослойных углеродных нанотрубок с помощью дугового разряда при контролируемых температурах», Carbon , vol. 42, нет. 12–13, стр. 2765–2768, 2004.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

7. Т. Чжао и Ю. Лю, «Крупномасштабный синтез одностенных углеродных нанотрубок методом дугового разряда при контролируемых температурах», Acta Physica Sinica , том. 53, нет. 11, pp. 340–345, 2004.

   Просмотр по адресу:

   Google Scholar

8. C. Journet, WK Maser, P. Bernier et al., «Крупномасштабное производство одностенных углеродных нанотрубок с помощью электродуговая техника», Nature , vol. 388, нет. 6644, стр. 756–758, 1997.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

9. А. Тесс, Р. Ли, П. Николаев и др., «Кристаллические канаты из металлических углеродных нанотрубок», Наука , том. 273, нет. 5274, стр. 483–487, 1996.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

10. М. Су, Б. Чжэн и Дж. Лю, «Масштабируемый метод CVD для синтеза однослойных углеродных нанотрубок с высокой производительностью катализатора», Chemical Physics Letters , vol. 322, нет. 5, стр. 321–326, 2000.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

11. Р. Л. Вандер Уол и Л. Дж. Холл, «Пламенный синтез одностенных углеродных нанотрубок, катализируемых железом, и нановолокон, катализируемых никелем: механизмы роста и последствия», Письма по химической физике , том. 349, нет. 3–4, стр. 178–184, 2001.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

12. Т. Го, П. Николаев, А. Тесс, Д. Т. Колберт и Р. Э. Смолли, «Каталитический рост однослойных нанотрубок путем лазерного испарения», Chemical Physics Letters , vol. 243, нет. 1–2, стр. 49–54, 1995.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

13. Тарасов Б.П., Мурадян В.Е., Шульга Ю.М. и др. Синтез углеродных наноструктур методом дугового испарения графитовых стержней с Co-Ni и YNi2 катализаторами, Углерод , об. 41, нет. 7, стр. 1357–1364, 2003.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

14. М. Юдасака, Н. Сенсуи, М. Такидзава, С. Бандоу, Т. Ичихаши и С. Иидзима, «Формирование одностенных углеродных нанотрубок, катализируемое отделением никеля от Y при лазерной абляции или в дуговой разряд с использованием мишени C, содержащей катализатор NiY», Chemical Physics Letters , vol. 312, нет. 2–4, стр. 155–160, 1999.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Академия Google

15. Т. Чжао, Крупномасштабный и высокочистый синтез углеродных нанотрубок с помощью дугового разряда с регулируемой температурой и исследование механизма их роста , докторская диссертация, Сианьский университет Цзяотун, Сиань, Китай, 2005.

Авторские права

Авторские права © 2007 Tingkai Zhao et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Объемный состав катализаторов

Анализ общего состава катализатора

Тесты Intertek на общий состав катализаторов, анализируемые с точки зрения присутствующих фаз и элементов. Для полного описания валового состава катализатора целесообразно сочетание обоих подходов.

Фазовый анализ с помощью рентгеновской дифракции (XRD) выходит за рамки элементного состава для характеристики присутствующих кристаллических форм. Активный металлический элемент может присутствовать в виде чистого металла, оксида, смешанного оксида, карбоната, карбида и т. д. Материалы носителя катализатора могут претерпевать изменения в условиях реакции, например, переходные оксиды алюминия превращаются в корунд. Идентификация фаз основана на базе данных PDF Международного центра дифракционных данных. Количественное определение фаз может быть основано на традиционных методах с калибровочными смесями, но мы предпочитаем по возможности использовать нестандартные методы. Если доступны кристаллические структуры, как для большинства неорганических фаз, можно использовать метод Ритвельда, основанный на этих структурах.

Рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) позволяет исследовать объемный состав образцов катализатора, часто с минимальной подготовкой образца. XRF обеспечивает общую оценку элементов, присутствующих на новом или бывшем катализаторе, и оценивает присутствующие концентрации с использованием повторного полуколичественного расчета. Intertek выявляет отравление катализатора такими элементами, как сера, хлор или нежелательные тяжелые металлы, которые могли вызвать отказ катализатора в работе.

Вспомогательные системы могут быть проверены на наличие примесей аналогичным образом. Если требуется проверить соответствие фактических концентраций указанным в спецификации, то количественный анализ с помощью XRF подходит для точного определения основных и второстепенных концентраций. РФА является эффективным инструментом для исследования катализаторов на элементы от Na до U в приблизительном диапазоне от 0,01 до 100% с результатами, выраженными в виде элементов или оксидов (рассчитано).

Для определения следовых количеств большинства элементов может быть более подходящим использовать методы ICP-анализа (OES или MS), для которых обычно необходимо перевести образец в водный раствор с использованием микроволнового разложения с кислотами или щелочных растворов. Дополнительная чувствительность, обеспечиваемая ICP-OES и особенно ICP-MS, более чем компенсирует эффект разбавления при переводе образца в раствор. С помощью этих методов можно наблюдать очень низкие концентрации в одном катализаторе по сравнению с другим, например. для сравнения составов конкурентов. Аналогичным образом можно исследовать распределение отравления тяжелыми металлами по слою катализатора.

Анализаторы горения для определения углерода, водорода, азота, серы, галогенов и кислорода в подходящих матрицах. Intertek предлагает несколько доступных методов обнаружения в зависимости от ожидаемых уровней аналитов.

Тестирование катализатора:

• Оценка и тестирование катализатора
• Оценка и скрининг катализатора
• Тестирование отравления катализатором
• Испытания катализаторов и технические услуги

Нужна помощь или есть вопрос? +1 800 967 5352

 

Нужна помощь или есть вопрос?

+1 800 967 5352

EMEA UK:

+44 161 721 5247

Бенилюкс:

+31 88 126 8888

Азиатско-Тихоокеанский регион:

+65 6805 4800

Германия:

0800 5855888

+49 711 27311 152

Швейцария:

+41 61 686 4800

Мексика:

01 800 5468 3783

+52 55 5091 2150

Бразилия:

+55 11 2322 8033

Австралия:

+61 1300 046 837

Индия:

+91 22 4245 0207

ОАЭ

+971 4 317 8777

Услуги по аналитическим испытаниям

• Методы лабораторной характеризации
• Аналитические и технические консультационные услуги

Белые документы

• Клейские программы тестирования QA
• Продовольственный контакт и не вроде добавленные вещества (NIAS)
• DOC and Regulation 10/2011 для пластиковых контактных материалов
• EU 2020/1245 до 10/2011.