To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1. Wstęp teoretyczny.
1.1. Katalizator. Katalizator jest substancją, której obecność powoduje zwiększenie szybkości reakcji i skraca czas na osiągnięcie stanu równowagi, przy czym sam katalizator nie jest reagentem takiej reakcji. W ramach technik spalania katalizatory wykorzystuje się do następujących celów:
- usuwanie NOx i SO2 ze spalin,
- dopalanie CO i HC w spalinach,
- spalanie niskokalorycznych gazów odpadowych i utlenianie odorów,
- spalanie niskotemperaturowe.
1.2. Kataliza heterogeniczna.
Kataliza heterogeniczna zachodzi na granicy fazy stałej i gazowej, w odróżnieniu od katalizy homogenicznej, odbywającej się wyłącznie w fazie gazowej. Ten typ katalizy stosowany jest w procesach spalania.
Istota katalizy heterogenicznej polega na wpływie na reakcję gazową, która przebiega na powierzchni ciała stałego. Istnieją na niej tzw. centra aktywne (defekty struktury), na których zachodzi proces adsorpcji czynników gazowych. Jeśli na powierzchni znajduje się warstwa katalizatora to centra te wraz z atomami katalizatora tworzą ośrodki krystalicznie aktywne. Wybrane materiały stosowane jako katalizatory w zależności od typu reakcji:
a) utlenianie: platyna, pallad, rod, niektóre tlenki metali (Ag2O, TiO2),
b) redukcja: platynowce, złoto, iryd,
c) uwodornienie, odwodornienie: kobalt, nikiel, platynowce, cynk.
1.3. Budowa katalizatora.
Urządzeniem technicznym, w którym zachodzi kataliza, jest reaktor katalityczny, zwany potocznie katalizatorem. Właściwy katalizator (substancja czynna) naniesiony jest bezpośrednio na nośnik. Stosuje się dwa podstawowe typy nośników katalizatorów:
- ceramiczne,
- metaliczne.
Najbardziej rozpowszechnione są katalizatory na nośnikach ceramicznych. Do zalet nośników ceramicznych należą: bardzo duża powierzchnia właściwa, odporność na korozję, duża adhezja substancji czynnej, wysoka temperatura topnienia i łatwość kształtowania. Wady nośników ceramicznych to mała odporność na drgania i na szybkie zmiany temperatury.
Cechą charakterystyczną metalicznych nośników katalizatorów jest łatwość przekazywania ciepła, co sprawia, że są one odporne na miejscowe przegrzania. Inne zalety katalizatorów metalicznych to: małe opory hydrauliczne, duża wytrzymałość mechaniczna i niewielki ciężar nasypowy.
1.4. Katalizatory samochodowe.
W celu ograniczenia emisji NOx, CO i HC z tłokowych silników spalinowych z zapłonem iskrowym stosuje się katalizatory trójfunkcyjne TWC. Działanie takiego katalizatora określane jest jako redukcyjno-utleniające:
- redukcja NOx,
(…)
… takiego katalizatora określane jest jako redukcyjno-utleniające:
- redukcja NOx,
- utlenianie CO i CnHm.
Jest on zbudowany z ceramicznego nośnika (typu monolit), na powierzchni którego znajduje się warstwa platyny i rodu. Reakcja redukcji odbywa się dzięki obecności rodu i polega na następującym procesie
2NO + 2CO = N2 + 2CO2
W części utleniającej bierze udział platyna:
2CO + O2 =2CO2 oraz 2C2H7 + 7O2…
… temperatury katalizatora z wykorzystaniem termopary. Dane pomiarowe:
- zawartość procentowa O2 w spalinach przed i za katalizatorem,
- zawartość w ppm CO w spalinach przed i za katalizatorem,
- zawartość w ppm NOx w spalinach przed i za katalizatorem,
- strumień powietrza doprowadzonego do spalin przed katalizatorem V,
- temperatura katalizatora t.
Rys.1. Schemat instalacji - rysunek własny.
3. Stosowane…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)