Катализаторы, используемые в каталитических системах снижения токсичности

для двигателей с карбюраторами. Американская фирма Холли карбюратор (Holley carburetor) разрабатывает специальный кар­бюратор для системы нейтрализации с датчиком кислорода. В на­стоящее время испытан четырехцилиндровый двигатель с рабочим объемом цилиндров 2,3 л, оснащенный трехкомпонентным нейтра­лизатором, дополнительным окислительным нейтрализатором, си­стемой рециркуляции, датчиком кислорода и электронной систе­мой управления карбюратором.

По данным Агентства по охране окружающей среды США (ЕРА), система с трехкомпонентным нейтрализатором обеспечит следующие удельные токсичные выбросы: СО 9,0 г/миля, СН 0,41 г/миля и NO_X 1,5 г/миля, что соответствует уровню кали­форнийских норм.

Для удовлетворения требований перспективных стандартов потребуется дополнительное усложнение системы (термореактор, стартовый нейтрализатор или окислительный нейтрализатор с по­дачей воздуха). Только использование указанного комплекса ме­роприятий позволит достичь   удельного   выброса  СО 3,4 г/мили.

КАТАЛИЗАТОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ

КЛАССИФИКАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ

Классификация катализаторов, применяемых в системах ката­литической очистки отработавших газов ДВС, основана на двух основных признаках: состав каталитически активного вещества и тип носителя.

Известны и другие признаки классификации катализаторов — по типу основной нейтрализации (окислительные, восстановитель­ные, трехкомпонентные или бифункциональные), по области ра­бочих температур (низко- и высокотемпературные), по материалу носителя (керамические, металлические, волокнистые) и т. д. Од­нако подразделение катализаторов по этим признакам исполь­зуется редко.

По каталитически активному веществу катализаторы разделя­ют на катализаторы на основе благородных металлов, к которым относятся элементы восьмой группы периодической системы (руте­ний Ru, родий Rh, палладий Pd, осмий Os, иридий Ir и платина Pt) и катализаторы на основе переходных металлов и их соеди­нений, преимущественно окисных (окисные катализаторы). Про­межуточное положение между этими двумя классами занимают промотированные катализаторы, в состав которых помимо соеди­нений переходных металлов вводятся в небольшом количестве (до 0,1%) благородные металлы.

Катализаторы на основе благородных металлов наиболее ши­роко распространены в практике очистки отработавших газов ав­томобильных ДВС. Эти катализаторы характеризуются хорошей селективностью в реакциях нейтрализации токсичных компонен­тов, низкими температурами начала эффективной работы (низкой температурой зажигания), достаточной температуростойкостью, долговечностью и способностью устойчиво работать при высоких скоростях газового потока. Основным недостатком катализаторов этого типа является их высокая стоимость.

Активность палладия и платины в 'реакциях окисления окиси углерода близка (рис. 28) [40]. Можно лишь отметить, что пла­тина несколько превосходит по активности палладий при окисле­нии фшеи углерода в низкотемпературной области, а палладий более эффективен в процессах нейтрализации при высоких темпе­ратурах. Кроме того, палладий более термостабилен, чем платина