ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка отработавших газов автомобилей из "Глубокое каталитическое окисление органических веществ" Автомобильный транспорт является одним из основных источников загрязнения атмосферы населенных пунктов токсическими веществами. [c.151] Значительная часть автомобилей находится в городах с высокой плотностью населения. Таким образом, огромная масса обработавших газов выбрасывается в атмосферу в непосредственной близости от человека. [c.151] Помимо отработавших (выхлопных) газов загрязнителями атмосферы являются также картерные газы автомобилей, поступающие из системы вентиляции картера, и пары горючего, попадающие в атмосферу из топливной системы и топливного бака. Наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят выхлопные газы. [c.151] Состав отработавших газов зависит от большого числа факторов типа и состояния двигателя, качества топлива, режима работы. В табл. 5.14 показаны максимальные концентрации различных веществ, содержащихся в отработавших газах бензиновых двигателей и дизелей. Газы этих двигателей сильно различаются содержанием оксида углерода и сажи у бензиновых двигателей высокое содержание оксида углерода, у дизелей-сажи. [c.151] Помимо перечисленных в табл. 5.14 веществ в отработавших газах автомобильных двигателей могут содержаться диоксид серы, сероводород, свинец и его соединения. [c.151] В городском автотранспорте удельный вес автомашин с дизельными двигателями невелик (до 3%). В основном дизельные автомобили широко используют в горнорудной промышленности, при строительстве туннелей и гидротехнических сооружений. Концентрация оксидов углерода в отработавших газах дизельных двигателей относительно невелика (около 0,1%), но суммарное количество СО, выбрасываемое ими, может быть достаточно большим вследствие большого избытка воздуха. [c.152] При определении степени токсичности отработавших газов помимо их собственной токсичности следует. учитывать и вторичную, появившуюся в результате фотохимических реакций, происходящих уже в атмосфере между компонентами отработавших газов и воздухом. В этом плане наиболее потенциально опасными являются оксиды азота и олефины. Образование смога в крупных городах обусловлено реакциями именно этих соединений. [c.153] В 50-х годах каталитические нейтрализаторы для карбюраторных двигателей разрабатывали у нас в стране НИИОГАЗ (подбор катализатора) и НАМИ (разработка конструкции) [18 . В качестве катализаторов были предложены природные вещества - боксит и сидерит. Зерна размером 5-8 мм размещали в два слоя-первый на ходу потока газа-боксит, второй-сидерит. Стендовые испытания показали, что каталитическое окисление оксида углерода на свежем катализаторе начиналось при 180°С, но со временем температура начала окисления повышалась до 400 °С и выше. После 120 ч работы нейтрализатор обеспечивал снижение содержания СО в отработавших газах с 0,6-3 до 0,4%. Наблюдалось также уничтожение запаха. [c.154] Дорожные испытания нейтрализато Юв были проведены, на автомобилях МЗМА-400 и ЗИЛ-150. Эти испытания выявили ряд существенных недостатков нейтрализаторов, а именно, большое время прогревания катализатора (до 25 мин), большой унос катализатора, вследствие чего требовалось частое добавление катализатора (через 2-3 тысячи км пробега), резкие, неожиданные повышения температуры ( 1000 °С), приводящие к разрушению как катализатора, так и самого нейтрализатора. Последнее происходило вследствие накопления горючих веществ на поверхности катализатора при сравнительно низких температурах. [c.154] Эти недостатки не позволили рекомендовать каталитические нейтрализаторы системы НИИОГАЗ-НАМИ к широкому использованию. [c.154] Трудности разработки автомобильных каталитических нейтрализаторов определяются прежде всего жесткими требованиями, предъявляемыми к катализатору. Катализатор должен проявлять высокую активность в расчете как на единицу массы, так и на единицу его объема в широком интервале температур, поскольку температура отработавших газов изменяется от 150-170 °С в момент запуска холодного двигателя до 600-700 °С в установившемся нормальном режиме. [c.154] Катализатор должен обладать большой механической прочностью, так как происходит постоянная вибрация нейтрализаторов при езде (и даже просто при работе двигателя). Г ранулы катализатора должны выдерживать многократные достаточно резкие изменения температур, связанные с пуском и остановкой двигателя. [c.155] Кроме того, катализатор в автомобильных нейтрализаторах должен работать при переменной концентрации окисляемых веществ, так как в зависимости от режима работы двигателя и состава топливно-воздупшой смеси, подаваемой в цилиндры двигателя, концентрации кислорода, несгоревщих углеводородов и продуктов их неполного окисления могут меняться в очень щироком интервале. С изменением концентрации кислорода в каталитическом нейтрализаторе может создаваться окислительная или восстановительная среда. [c.155] Трудности в создании катализаторов для обезвреживания автомобильных отработавших газов в основном обусловлены наличием в этих газах каталитических ядов, в первую очередь соединений серы и свинца. [c.155] В последнее десятилетие разработка катализаторов обезвреживания идет по двум направлениям создание катализаторов на базе металлов платиновой группы и на базе оксидных систем. [c.155] Эффективная очистка газов нейтрализаторами Окси-Франс начинается при температуре отработавших газов 250 С. Нейтрализатор с оксикатом может применяться только при использовании неэтилированного бензина. Характеристики работы нейтрализатора модели 8В-4 этой фирмы, установленном на бензиновом двигателе Пежо-203 (стендовые испытания), приведены в табл. 5.15 [184, с. 193]. [c.155] В начале 60-х годов в ЛАНЕ ЦНИТА были разработаны нейтрализаторы для основных марок отечественных грузовых и легковых автомобилей. Нейтрализаторы для грузовых автомобилей имели цилиндрическую форму, а для легковых автомобилей ( Москвич , Волга ) овальную форму, по размерам близкие к размерам глушителей шума. Серия обозначена КН-каталитический нейтрализатор. [c.156] В табл. 5.16 приведены технические характеристики нейтрализаторов типа КН с платиновым катализатором. Число за буквами КН (например, КН-75) означает максимальную мощность двигателя в лошадиных силах, отработавшие газы которого могут быть обезврежены этим нейтрализатором. [c.156] Отравление платинового катализатора свинцом вызвано отложением сульфата свинца. Как видно из рис. 31, наибольшая часть свинца, как и серы, концентрируется во внешних слоях зерен катализатора. [c.157] Вернуться к основной статье