کاتالیزور چیست؟

در واقع یک کاتالیست، به عنوان کاتالیزور نیز شناخته می شود و در بسیاری از واکنش های شیمیایی استفاده خواهد شد. برای درک بیشتردر مورد استفاده از کاتالیزورها، ابتدا باید بدانید که همه واکنش های شیمیایی به یک شکل انجام نمی شوند.

در حالی که برخی از واکنش های شیمیایی به سرعت رخ می دهند، برخی دیگر نیاز به زمان، مواد یا تلاش بیشتری برای ایجاد یک واکنش شیمیایی دارند. بنابراین در واکنش های شیمیایی دسته دوم به ماده مازاد بر واکنش دهنده های اصلی که برای افزایش سرعت واکنش و کاهش مدت زمان به محیط واکنش اضافه می شود، کاتالیزور می گویند.

مبدل های کاتالیزوری چگونه ابداع شدند؟

مبدل های کاتالیزوری از قرن نوزدهم زمانی که سیلندرهای فلزی حاوی فیلترهای پوشش داده شده با پلاتین، رودیوم و پالادیوم در اتومبیل های اولیه فرانسوی نصب شد، تا دود خروجی از اگزوز خودروها را پاک کنند.

این فناوری اولین بار توسط یوجین هودری فرانسوی به ثبت رسید که در دهه 1930 به لس آنجلس نقل مکان کرد و شرکتی به نام Oxy-Catalyst را تأسیس کرد که مبدل های کاتالیزوری را در دودکش های صنعتی برای مبارزه با آلودگی نصب می کرد.

ایا مبدل های کاتالیزوری فقط در خودرو کاربرد دارد؟

اگرچه مبدل‌های کاتالیزوری معمولاً برای سیستم‌های اگزوز در خودروها استفاده می‌شوند، اما در ژنراتورهای الکتریکی، لیفتراک‌ها، تجهیزات معدن،کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، لوکوموتیوها، موتورسیکلت‌ها و کشتی‌ها نیز استفاده می‌شوند، آنها حتی در برخی از اجاق های چوبی برای کنترل انتشار گازهای‌ گلخانه ای استفاده می شوند.

نمونه های اولیه مبدل کاتالیزوری برای اولین بار در اواخر قرن نوزدهم در فرانسه طراحی شدند، زمانی که تنها چند هزار “ماشین نفتی” در جاده ها بودند.

نمونه های اولیه کاتالیست دارای یک ماده خنثی براساس خاک رس بودند که با پلاتین، رودیوم و پالادیوم پوشانده شده و در یک استوانه فلزی مهر و موم شده بودند.

مبدل کاتالیزوری چیست؟

خودروها هنگام کار دود و گازهای زیادی تولید می کنند که به آن گازهای گلخانه ای نیز می گویند، انتشار گازهای گلخانه ای باعث افزیش آلودگی هوا می‌شود.به همین دلیل است که قانون هوای پاک در سال 1963 در ایالات متحده تصویب شد تا به کاهش میزان آلودگی تولید شده توسط طیف وسیعی از صنایع کمک کند.

قانون استانداردهای ملی آمریکا، اصلاحیه ای که در سال 1965 در مورد قانون هوای پاک ایجاد کردو در واقع اولین استانداردهای فدرال آلایندگی خودرو را تعیین کرد. که طبق آن تمام خودروهای ثبت نام شده باید برای ارزیابی خروجی آلایندگی آزمایش شوند.

مبدل‌ کاتالیزوری قطعه ای است که در مسیر اگزوز نسب می‌شود که گاز های آلاینده و مضر خودرو شما را کنترل کند. این سیستم اگزوز آلاینده ها (هیدروکربن ها،مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن) را به ترکیباتی تبدیل می کند که جو زمین را تشکیل می دهند، مانند: (نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن و آب).

مبدل های کاتالیزوری چقدر اثر بخش هستند؟

مبدل های کاتالیزوری با طراحی خوب می توانند انتشار هیدروکربن و مونوکسید کربن را حدود 90٪ و همچنین انتشار ذرات دیزل را تا 25-35٪ کاهش دهند.

این مبدل‌ها با استفاده از کاتالیزورهای فلزی برای انجام واکنش‌ها در دماهای پایین‌تر از حد معمول کار می‌کنند.

کاتالیست در کجای خودرو قرار داردو چگونه عمل می‌کند؟

سیستم اگزوز مدرن در وسایل نقلیه دارای طیف وسیعی از قطعات است که به کنترل آلاینده ها کمک می کند و آنها را دوست دار محیط زیست می کند. یک مبدل کاتالیزوری از محفظه ای به نام کاتالیزور برای تبدیل ترکیبات مضر از گازهای خروجی موتور به گازهای ایمن مانند بخار استفاده می کند.این ماده برای تقسیم مولکول‌های ناایمن در گازهایی که خودرو تولید می‌کند قبل از رها شدن در هوا کار می‌کند.

مبدل کاتالیزوری در قسمت زیرین خودرو قرار دارد و شبیه یک جعبه فلزی بزرگ است، که دو لوله از آن خارج می شود. مبدل از این دو لوله و کاتالیزور در طول فرآیند ایمن سازی گازها برای دفع استفاده می کند.

گازها از لوله “ورودی” متصل به موتور خودرو وارد می شوند، اینها روی کاتالیزور دمیده می شوند که باعث واکنش شیمیایی می شود که آلاینده ها را از هم جدا می کند، گازهای کم ضرر اکنون از طریق لوله دوم یا “خروجی” که به لوله اگزوز خودرو متصل است، عبور می کند.

انواع مبدل کاتالیستی

مبدل کاتالیزوری انواع مختلفی دارد، یک اکسیداسیون دو طرفه ساده کار می کند تا مونوکسید کربن (CO) را به دی اکسید کربن (CO2) و هیدروکربن ها را که اساساً ذرات سوخت هستند به دی اکسید کربن و آب تبدیل کند.

مبدل‌های کاتالیستی پیشرفته‌تر «سه‌طرفه» در خودروهای مدرن نصب می‌شوند و این مبدل‌ها کارهای فوق را انجام می‌دهند.در حالی که انتشار اکسید نیتریک (NO) و دی‌اکسید نیتروژن (NO2) را نیز کاهش می‌دهند که با هم بیشتر به‌ عنوان NOx شناخته می‌شوند.

خودروهای دیزلی معمولاً دارای مبدل های کاتالیزوری ویژه ای برای مقابله با انتشار گازهای گلخانه ای خاص از موتورهای دیزلی با احتراق تراکمی هستند.این واحدهای کاتالیست اکسیداسیون دیزل به طور معمول با فناوری‌های تصفیه اگزوز اضافی مانند گردش مجدد گاز خروجی، فیلترهای ذرات دیزل برای به دام انداختن دوده و کاهش کاتالیستی انتخابی که از تزریق محلول اوره AdBlue برای حذف NOx استفاده می‌کند، جفت می‌شوند.

ایا تمام خودرو ها باید دارای مبدل کاتالیستی باشند؟

با توجه به این امر که کار مبدل کاتالیستی ایمن سازی گاز های مضر است ،امروزه با وجود پیشرفت های قابل توجه در صنعت خودرو سازی هنوز بسیاری از خودروسازان در سراسر دنیا به مبدل های کاتالیستی نیاز دارند و بدون وجود این قطعه عملا تولیدات خود را باید متوقف کنند.

مبدل کاتالیزوری ، بخش مهمی از هر خودروی مدرن با موتور بنزین سوز است. خودروهای برقی پلاگین مبدل های کاتالیزوری ندارند زیرا گازهای خروجی اگزوز تولید نمی کنند، اما هیبریدی ها همچنان این مبدل ها را دارند.

مبدل‌های کاتالیزوری با استفاده از واکنش‌های شیمیایی به پاکسازی گازهای خروجی اگزوز خودروی شما کمک می‌کنند.

مقالات پیشنهادی:

https://samcat.co/%d8%aa%d8%a7%d8%b1%db%8c%d8%ae%da%86%d9%87-%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d9%81%d8%a7%d8%af%d9%87-%d8%a7%d8%b2-%da%a9%d8%a7%d8%aa%d8%a7%d9%84%db%8c%d8%b3%d8%aa-%d8%ae%d9%88%d8%af%d8%b1%d9%88/