مبدل کاتالیست

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
کاتالیست ۱۹۹۶ Dodge Ram Van

کاتالیست تا ۹۰٪ گازهای سمی را بی‌اثر می‌کند به‌گونه‌ای که هیدروکربن‌های نسوخته که از موتور خارج می‌شوند را به آب و دی اکسید کربن تبدیل می‌کند. علاوه بر این اکسید ازت را به گاز ازت تبدیل می‌کند بنابراین کاتالیست در کاهش آلودگی هوا بسیار موثر است.[۱] طول عمر مفید کاتالیست ۵۰۰۰۰ تا ۶۰۰۰۰ کیلومتر است.[۲] مبدل‌های کاتالیست که هم اکنون بر روی خودروهای تولیدی در ایران نصب می‌شود تا میزان آلایندگی آنها را کاهش دهد پس از ۸۰۰۰۰ کیلومتر پر شده و عملاً کارایی خود را از دست می‌دهد و میزان آلایندگی خودرو تا پنج برابر افزایش می‌یابد.[۳] متوسط عمر کاتالیست چیزی حدود ۴ سال است و پس از مدت زمان یاد شده باید قطعه مورد نظر تعویض شود.[۴]

عناصر تشکیل دهنده[ویرایش]

عناصر اصلی که نقش کاتالیستی را انجام می دهند بسته به نوع فرآیندی که انجام می گیرد و یا استانداردهای آلایندگی مورد استفاده عبارتند از: فلزهای گران‌بها، مانند پلاتین، پالادیم و رودیم و نیز فلزات غیر گران بها مانند آهن، منگنز، نیکل و مس. همچنین عنصر سریم در کاتالیست های سه گانه به عنوان بافر و ذخیره کننده و آزاد کننده اکسیژن به کار می رود تا مخلوط گاز را همواره در حد نقطه استوکیومتری نگه دارد، زیرا در حول این نقطه کاتالیست های سه گانه بالاترین کارآیی را نشان می دهند.

انواع[ویرایش]

۱) دوگانه

این نوع از کاتالیزورها به طور عمده ای در موتورهای دیزلی برای کاهش آلاینده های مونوکسیدکربن و هیدروکربن های نسوخته به کار می روند. به علت عدم توانایی اینگونه از کاتالیست ها در کاهش آلاینده های اکسید نیتروژن، امروزه در موتورهای بنزینی از این نوع کاتالیست ها استفاده نشده و به جای آنها از کاتالیست های سه گانه بهره برده می شود. کاتالیزور دوگانه دو عمل را به طور همزمان انجام می دهد:

آ) اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن: CO + 0.5O2 → CO2

ب) اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن و آب: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 + (x+1) H2O

۲) سه گانه

مبدل کاتالیستی سه گانه سه وظیفه زیر را انجام می دهد:

آ) کاهش اکسیدهای نیتروژن به اکسیژن و نیتروژن: 2NOx → xO2 + N2

ب) اکسیداسیون مونوکسیدکربن به دی اکسید کربن: CO + 0.5O2 → CO2

پ) اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن و آب: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 + (x+1) H2O

نکته بسیار مهم در رابطه با این نوع از کاتالیست ها این است که زمانی این کاتالیست ها بالاترین راندمان را دارند که گازهای خروجی از موتور و ورودی به کاتالیست به مقدار کمی بالاتر از نقطه استوکیومتری باشند. این بدان معناست که نسبت وزنی هوا به سوخت در مخلوط ورودی به کاتالیست در موتورهای بنزینی در حدود ۱۴/۶ تا ۱۴/۸ باشد.

در ایران[ویرایش]

در ایران، بود یا نبود کنیستر و کاتالیست‌ها در معاینه فنی خودروها سنجیده نمی‌شود و اگر در آن زمان هم مورد بررسی قرار بگیرد، نمی‌توان این قطعات را روی آن نصب کرد.[۱] شرکت‌های خودروسازی در ایران از سال ۱۳۸۲ نصب کاتالیست را در خودروهای داخلی آغاز کردند و قبل از این تاریخ خودروها فاقد استاندارد بوده‌اند و به همین دلیل آلایندگی این خودروها بیش از ۳۰ برابر سایر خودروها است و براین اساس خروج خودروهای مدل ۱۳۸۲ به پایین در سازمان حفاظت از محیط زیست ارائه شده است.[۵] احتمال می‌رود در تعدادی از خودروهای تولیدی سه ماهه آخر سال ۱۳۸۶ نیز قطعه کاتالیست نصب نشده باشد.[۶]

به موجب طرح جامع کاهش آلودگی هوا «آزمون صحت کاتالیست کانورتور و کربن کنیستر در معاینات فنی خودروها به منظور صدور برگه و برچسب معاینه فنی از ابتدای سال ۹۱ اجباری است».[۷]


جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]