Каталитикалық түрлендіргіштер улы газдарды азырақ зиянды заттарға айналдыру арқылы зиянды шығарындыларды азайтуға арналған заманауи көліктердің маңызды құрамдас бөліктері болып табылады. Бірақ бұл маңызды құрылғылар шынымен қалай жасалады? Процесс бірнеше нақты қадамдарды қамтиды - субстратты дайындаудан бастап жуғыш жабынды жағуға, катализатор металдарын сіңдіруге және ең соңында құрылғыны болат қабығына консервілеуге дейін. Әрбір кезең өнімділікті, ұзақ мерзімділікті және жаһандық шығарындылар стандарттарына сәйкесті қамтамасыз ету үшін өте маңызды.
Бұл мақалада біз өндіріс процесін кезең-кезеңімен талдаймыз.
1-қадам: субстратты дайындау
Әрқайсысының негізінде каталитикалық түрлендіргіш әдетте керамикалық (кордиерит) немесе металл (тот баспайтын болаттан жасалған фольга) материалдардан жасалған субстрат болып табылады. Субстрат бал ұясына ұқсайды, бетінің ауданын барынша ұлғайтады және пайдаланылған газдардың минималды шектеумен өтуіне мүмкіндік беретін жүздеген кішкентай арналары бар.
Негізгі нүктелер:
- Керамикалық субстраттар жеңіл, ыстыққа төзімді және үнемді.
- Металл субстраттар жоғары беріктік, жылдамырақ жарықтандыру уақытын ұсынады және термиялық соққыға жақсы төтеп бере алады.
- Бал ұясының құрылымы күшті, ағынды және каталитикалық тиімділікті теңестіру үшін мұқият жасалған.
| Аспект | Мәліметтер |
| Материал | Кордиерит (керамика), Фекраллой (металл) |
| Пішін | Бал ұясы, цилиндрлік |
| Функция | Каталитикалық жабын және газ ағыны үшін үлкен беттік ауданды қамтамасыз етеді |
| Қасиеттер | Жоғары термиялық тұрақтылық, төмен қысымның төмендеуі, жеңіл |
2-қадам: жуғыш пальто қолдану
Тек шикізат субстрат реакцияларды тиімді катализдей алмайды. Міне, кір жуғыш пальто.
- Жуғыш пальто әдетте алюминий тотығынан жасалады (Al₂O₃) церия сияқты басқа оксидтермен араласқанCeO₂) және цирконий (ZrO₂).
- Оның функциясы - каталитикалық реакциялар үшін көбірек орын беру - бетінің ауданын күрт ұлғайту.
- Жуғыш пальто суспензия ретінде қолданылады, содан кейін бал арналарының ішінде кеуекті, кедір-бұдыр бетті қалыптастыру үшін кептіріледі және күйдіріледі (жоғары температурада қыздырылады).
Бұл кезең өте маңызды: жақсы жағылған жуғыш пальто жақсы адгезия мен катализатордың жоғары жүктелуін қамтамасыз етеді.
| Қадам | Сипаттама |
| Материал | Алюминий оксиді (Al₂O₃), титан диоксиді (TiO₂), кремний диоксиді (SiO₂) |
| Қолданба | Жабынды суспензия батыру немесе бүрку арқылы қолданылады |
| Мақсат | Бетінің ауданын ұлғайту және катализаторлардың адгезиясын қамтамасыз ету |
| Кептіру | Ылғалды кетіру және пальтоды қатайту үшін пеште қыздырылады |
3-қадам: асыл металдармен сіңдіру
Жуғыш пальто қолданғаннан кейін субстрат белсенді каталитикалық материалдармен сіңдіріледі - әдетте платина (Pt), палладий (Pd) және родий (Rh).
- Платина (Pt): Көміртек тотығын (СО) және көмірсутектерді (НС) тотықтыруда тиімді.
- Палладий (Pd): Негізінен көмірсутек пен CO тотығу үшін қолданылады.
- Родиум (Rh): азот оксидтерін (NOx) азайту үшін ең жақсы.
Қымбат металдар сұйық ерітіндіде дисперсті болып, жуылған жабынға қолданылады. Сіңдіруден кейін субстрат қайтадан жоғары температурада кальцинациядан өтеді, бұл металдарды орнына сенімді бекітуге көмектеседі.
Бұл қадам ең көп шығынды талап етеді, өйткені металдар сирек және қымбат. Дәл бақылау біркелкі бөлуді және ең аз қалдықпен максималды каталитикалық белсенділікті қамтамасыз етеді.
| Аспект | Мәліметтер |
| Пайдаланылған металдар | Платина (Pt), Палладий (Pd), Родий (Rh) |
| Әдіс | Металл ерітіндісіне салып, содан кейін кептіру |
| Мақсат | Катализаторлар CO, HC, NOx-ті аз зиянды газдарға айналдырады |
| Сапаны бақылау | Металл жүктемесі біркелкілігі үшін өлшенеді |
4-қадам: консервілеу (конвертер жинағы)
Субстрат жуғыш пальтомен және катализатормен толығымен дайындалғаннан кейін оны қорғаныс қаптамасының ішіне орналастыру керек - бұл процесс консервілеу деп аталады.
Консервілеу субстратты тот баспайтын болаттан жасалған қабықтың ішіне орналастыруды қамтиды. Матаны немесе оқшаулағыш қабаты (қыздырғыш материалдардан жасалған) оны жастықтау, дірілді сіңіру және жылу оқшаулауын қамтамасыз ету үшін субстраттың айналасына оралған. Содан кейін қабық дәнекерленген немесе тығыздалған блокты қалыптастыру үшін механикалық құлыпталады. Кіріс және шығыс конустары конвертер жүйесіне қосылуға мүмкіндік береді.
Консервілеу өте ыстық, діріл және пайдаланылған қысым жағдайында төзімділікті қамтамасыз етеді.
| Қадам | Сипаттама |
| Қабық материалы | Тот баспайтын болат |
| Құрамдас бөліктер | Сыртқы қабық, ішкі төсеніш (термиялық және дірілден қорғау үшін) |
| Процесс | Субстратты қабықшаға салыңыз, шеттерін жабыңыз, фланецтерді бекітіңіз |
| Мақсат | Субстратты қорғаңыз және сору жүйесіне орнатуға рұқсат етіңіз |
Сапаны бақылау және сынау
Зауыттан шығар алдында каталитикалық түрлендіргіштер қатаң сапа бақылауынан өтеді:
- Шығарылған газдардың біркелкі өтуіне көз жеткізу үшін ағын сынақтары.
- Температураның күрт өзгеруіне төзімділікті тексеру үшін термиялық соққы сынақтары.
- Каталитикалық тиімділікті тексеру үшін эмиссиялық сынақтар.
Тек қатаң стандарттарға сәйкес келетін түрлендіргіштер көліктерде пайдалануға рұқсат етілген.
Қорытынды
өндіру каталитикалық түрлендіргіштер озық материалтануды мұқият инженериямен біріктіретін өте дәл процесс. Керамикалық немесе металл субстраттан бастап, өндірушілер бетінің ауданын ұлғайту үшін жуғыш жабынды жағады, каталитикалық белсенділік үшін оны платина, палладий және родиймен сіңдіреді және соңында консервілеу арқылы оны берік баспайтын болаттан жасалған қабықпен қаптайды.
Әрбір қадам — субстрат, жуғыш пальто, сіңдіру және консервілеу — қамтамасыз ету үшін маңызды каталитикалық түрлендіргіш сенімді жұмыс істейді, шығарындыларды тиімді төмендетеді және көліктің газ шығару жүйесіндегі қиын жағдайларға төтеп береді.
