مبدل های کاتالیستی

مقدمه 

از دهه 1970 میلادی مبدل های کاتالیستی برای تصفیه آلاینده های گاز اگزوز به کار گرفته شد که مهمترین آن ها عبارت است از: کربن مونوکسید، هیدروکربن های نسوخته و اکسیدهای اُزت می باشند که در میان آن ها مونوکسید کربن دارای بیشترین آلودگی است. کاتالیست های سه منظوره یا سه راهه متداول ترین مبدل های برا اگزوز اتومبیل ها شامل فات گران بها (پلاتین-پالادیوم و رودیم) می باشند.

 آلاینده های گاز اگزوز با عبور از روی این کاتالیست ها به مواد بی ضرر یا کم ضرر تبدیل می شوند. به علت قیمت بالا و محدودیت منابع فات گران بها تلاش برای پیدا کردن ترکیب کاتالیستی متفاوتی در حال انجام است تا استفاده از این فات به حداقل رسیده یا جایگزین شود. در میان کاتالیست های جایگزین، مخلوط اکسیدهای فی پروسکایت نتایج خوبی را داده است. تحقیقات روی پروسکایت ها که حاوی مقدار کمی از فات گران بها را دارد منجر به کشف خاصیتی به اسم Self-Regenerative Function” شده است.

 طبق این خاصیت کاتالیست ساختار خود را با شرایط اتمسفری که در آن قرار گرفته است تطبیق می دهد که باعث حفظ فعالیت بالای پروسکایت در طول استفاده به عنوان کاتالیست مبدل های کاتالیستی می شود.

این مبدل ها گاز کربن منوکسید و هیدروکربن های نسوخته را به کربن دی اکسید و آب تبدیل کرده و اکسید اُزت را به گاز نیتروژن تبدیل می کنند. درباره تاریخچه مبدل های کاتالیستی باید گفت که تمایل به عملی کردن این طرح به 50 سال قبل بر می گردد. نحوه ساختاری آن هم ابتدا به صورت پایه گلوله این و به مرور به لانه زنبوری، دو بستره و در آخر سه راهه و 4 راهه تغییر پیدا کرده است.

ساختار مبدل های کاتالیستی:

1. پایه یا تکیه گاه

2. لایه یا پوشش میانی

3. کاتالیست

4. محافظ یا مونولیت

5. محافظ فی

به خاطر مشکلات موجود در سیستم مبدل های دومنظوره، مبدل های سه منظوره توسعه یافت. به طوری که اکثر ماشین ها از این مبدل ها به منظور کاهش آلودگی ناشی از گاز اگزوز استفاده می کردند. اصطلاح سه منظوره به این دلیل به کار می رود که این مبدل ها قادر به انجام اکسایش همزمان گازهای کربن مونوکسید و هیدروکربن های نسوخته و همچنین کاهش میزان NOx هستند. دما و ترکیب گاز ورودی به مبدل ها دو کمیت موثر در عملکرد کاتالیست ها است.

رابرت بویل، پدر شیمی مدرن را بشناسیم

روز جهانی شستشوی دستها

اصول تست‌زنی که هر کنکوری‌ باید بداند