在大气污染物(wù)质中,CO的75%、HC和 Nox的50%来源汽油发动机排放的尾气。為(wèi)了减少排放污染。现代汽油发动机桥車(chē)在排气系统中普遍装有(yǒu)三元催化转换器。而检测汽車(chē)催化器中的贵金属元素需要用(yòng)到奥林巴斯三元催化分(fēn)析仪。
三元催化转换器也称作触媒转换器,它安装在排气道中,位于排气歧管和消音器之间。将汽車(chē)尾气中有(yǒu)害物(wù)CO、HC和NOx转换成為(wèi)无害物(wù)H2O、HC和N2。
三元催化转换器结构和工作原理(lǐ)
三元催化转换器由三元催化转换芯子、减震层和外壳等组成,现代轿車(chē)用(yòng)的三元催化转换芯子。大多(duō)数以蜂窝状陶瓷作為(wèi)承载催化剂的载體(tǐ),简称陶瓷载體(tǐ)。為(wèi)了提高三元催化转换芯子抗颠簸的能(néng),芯子外面通常用(yòng)钢丝网包裹,钢丝网形成了减震层,两者一起安装在不锈钢制成的圆筒状壳體(tǐ)内。
蜂窝状陶瓷载體(tǐ)每平方英寸有(yǒu)400﹋200个孔。这些孔贯通与整个载體(tǐ)。在每个孔的内表面儿涂有(yǒu)一层非常疏松的涂层,其粗糙多(duō)孔的表面,可(kě)使壁面实际催化剂反应表面扩大到7000倍左右,在涂层表面散布着贵金属催化剂(钯、铂、铑等)。尾气中的CO、HC和Nox以及燃烧剩余的O2在催化剂的作用(yòng)下,在一定温度条件下(300-500°C)发生氧化还原反应,生成H2O、HC和N2。当空燃比為(wèi)标准理(lǐ)论空燃比(A/F=14.7:1)时,三元催化转换器的转换效率能(néng)达到90%以上。因此装有(yǒu)三元催化转换器的发动机必须采用(yòng)氧传感器对空燃比进行反馈控制。将空燃比准确控制在标准理(lǐ)论空燃比附近。
三元催化转换器上常用(yòng)的故障有(yǒu)催化剂化學(xué)中毒、积碳堵塞、高温烧结和陶瓷载體(tǐ)破损。
催化剂化學(xué)中毒原因是燃料和机油中含有(yǒu)铅,硫,磷等化學(xué)元素,燃烧后的氧化物(wù)覆盖在催化剂表面,使发动机排气管中尾气的有(yǒu)害成分(fēn)不能(néng)与催化剂接触,无法进行氧化还原反应。
积碳堵塞原因是来燃烧产生的积碳或机油经排气门导管进入排气管内高温氧化生成积碳堵塞了三元催化转换器的陶瓷载體(tǐ),造成排气不畅、恶化燃烧,导致发动机动力不足,怠速抖动。启动困难等故障。高温烧结原因是未燃混合气在载體(tǐ)的高温环境中发生剧烈的氧化放热反应、发动机持续高速大负荷运行,排气管堵塞等原因,造成三元催化转换器工作温度超过800℃以上时涂层烧结,表面积大大减少,导致三元催化转换器实效。
陶瓷砖體(tǐ)破碎破损原因是三元催化转换器过热,外部碰撞和挤压都有(yǒu)可(kě)能(néng)使陶瓷载體(tǐ)断裂和破碎,导致排气不畅。
汽車(chē)催化器中主要包含珀、铑和钯等贵金属元素,他(tā)们的作用(yòng)就是净化汽車(chē)尾气。一般情况下汽車(chē)催化剂如果出现其它元素,如铈和锆,催化强度就比较高了;在柴油发动机中钡就可(kě)以还原為(wèi)氮;卡車(chē)常见的就有(yǒu)钛和钨等等。
手持式三元催化分(fēn)析仪是一种快速、有(yǒu)效、低成本的元素分(fēn)析方法。能(néng)够在极短时间内检测汽車(chē)催化剂中的铂、铑和钯等各种金属元素,為(wèi)汽車(chē)催化剂贵金属回收从业者提供了快速简便的检测方法。
手持式三元催化分(fēn)析仪每次测试时间為(wèi)60秒(miǎo),测试数据的结果相关性非常好。珀、铑和钯元素的線(xiàn)性相关性都大于0.99,并且测试元素浓度范围广,可(kě)涵盖汽車(chē)催化剂中贵金属元素浓度范围。
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