Automobilių katalizatorius - tai įrenginys, esantis kiekvieno automobilio išmetimo sistemoje. Jo pagrindinė funkcija - sumažinti kenksmingų teršalų kiekį, paverčiant juos mažiau pavojingomis medžiagomis, tokiomis kaip anglies dioksidas ir vandens garai. Katalizatoriaus viduje yra tauriųjų metalų - platinos, paladžio ir rodžio - kurie yra atsakingi už chemines reakcijas, neutralizuojančias teršalus.
Katalizatorius yra viena svarbiausių automobilio išmetimo sistemos dalių, kuri atsakinga už kenksmingų dujų neutralizavimą. Visgi, daugelis vairuotojų nežino - kas iš tikrųjų slypi jo viduje ir kodėl senas ar sugedęs katalizatorius gali būti vertingas. Pagrindinė jo vertės priežastis - taurieji metalai, kurie naudojami cheminėms reakcijoms sukelti ir išmetamųjų dujų valymui. Šie metalai yra reti ir brangūs, todėl net nebenaudojamas katalizatorius gali būti parduotas supirkėjams ar perdirbamas tam, kad šios medžiagos būtų išgautos ir pakartotinai panaudotos.
Katalizatorius yra keramikinė arba metalinė konstrukcija, kuri padengta specialiais tauriaisiais metalais. Kai iš variklio išmetamos dujos pereina per katalizatoriaus vidų - šie metalai inicijuoja chemines reakcijas, kurios kenksmingus junginius paverčia mažiau žalingomis medžiagomis. Deguonis padeda suskaidyti anglies monoksidą (CO) į anglies dioksidą (CO₂), o azoto oksidai (NOₓ) redukuojami į nekenksmingą azotą (N₂).
Taurieji metalai automobilyje yra naudojami tokiose dalyse kaip variklio jutikliai ir kataliziniai konverteriai, kurie mažina taršą. Katalizatoriai paverčia azoto oksidą (NOx) į azotą ir taip pat oksiduoja CO (smalkes) ir angliavandenilius. Taurieji metalai yra puikūs katalizatoriai hidrinimui redukuoti, oksidaciniam dehidrogeninimui, kataliziniam reformavimui, hidrinimo krekingui, hidrodesulfuracijai, redukciniam amiinavimui, polimerizacijai, sujungimui, disproporcijai, žiedo išsiplėtimui, ciklizavimui, karbonilinimui, formilinimui, dechloravimui ir asimetrinei sintezei naftos ir chemijos pramonėje.
Katalizatorių sudėtis skiriasi priklausomai nuo variklio tipo - dyzeliniuose ir benzininiuose varikliuose naudojami skirtingi metalų deriniai. Šie metalai įmontuoti į keraminę arba metalinę katalizatoriaus struktūrą, padengtą aktyviu sluoksniu.
Pagrindiniai katalizatoriuje esantys taurieji metalai
Katalizatoriuose naudojami keli itin vertingi metalai, kurie atlieka pagrindinį darbą išmetamųjų dujų valymo procese. Jie ne tik lemia katalizatoriaus efektyvumą, bet ir jo kainą rinkoje.
Platina (Pt)
Vienas iš svarbiausių ir brangiausių metalų, kuris naudojamas katalizatoriuose. Platina atlieka oksidacijos reakcijas, kurios padeda anglies monoksidą ir nesudegusias angliavandenilių daleles paversti mažiau kenksmingais junginiais. Šis metalas yra ypač atsparus aukštoms temperatūroms ir cheminėms reakcijoms, todėl yra nepakeičiamas katalizatoriaus sudėtyje. Platina pradeda lydytis tik esant labai aukštai temperatūrai (1,768 °C). Per pastaruosius 30 metų benzininių ir dyzelinių automobilių katalizatorių gamyboje daugiausiai naudota buvo platina. Šio metalo kiekis katalizatoriuje priklauso nuo gaminamo automobilio dydžio. Platina yra būtina kaip efektyvus oksidacijos katalizatorius.
Paladis (Pd)
Dar vienas brangus metalas, dažnai naudojamas kartu su platina arba kaip jos alternatyva. Paladis padeda oksidacijos procesui ir dažnai naudojamas benzininių variklių katalizatoriuose, nes efektyviai sumažina angliavandenilių ir anglies monoksido emisijas. Pastaraisiais metais paladis tapo net brangesnis už platiną dėl didelės paklausos ir ribotų išteklių. Benzininių katalizatorių kainos dažnai priklauso nuo jų sudėtyje esančio rodžio ir paladžio kiekio.
Rodis (Rh)
Vienas rečiausių ir vertingiausių metalų pasaulyje, naudojamas azoto oksidų mažinimui. Rodis yra ypač svarbus dyzelinių variklių katalizatoriuose, nes jis efektyviai neutralizuoja NOₓ junginius, kurie yra pagrindinė smogo ir rūgščių lietaus priežastis. Dėl savo retumo ir didelės paklausos rodžio kaina yra itin aukšta, o jo kiekis katalizatoriuose tiesiogiai lemia jų vertę supirkimo rinkoje. Kai kuriais atvejais benzininiuose katalizatoriuose gali būti visi trys metalai - platina, paladis ir rodis.
Kodėl šie metalai tokie vertingi?
Taurieji metalai yra labai reti ir jų išgavimas yra sudėtingas bei brangus procesas. Platina, paladis ir rodis išgaunami daugiausia iš Pietų Afrikos, Rusijos ir Kanados kasyklų, tačiau jų kiekiai yra riboti, todėl rinkoje jų vertė nuolat auga. Be to, šie metalai naudojami ne tik automobilių pramonėje, bet ir elektronikos, medicinos bei juvelyrikos srityse.
Kadangi natūralių išteklių mažėja - perdirbimas tampa svarbiu alternatyviu būdu išgauti šiuos metalus. Katalizatorių perdirbimo pramonė leidžia pakartotinai naudoti platinos grupės metalus, tad sumažinti poreikį juos išgauti iš gamtos ir taip prisidėti prie tvarios pramonės vystymosi.
Kaip nustatyti katalizatoriaus vertę?
Kiekviename katalizatoriuje tauriųjų metalų kiekis gali skirtis priklausomai nuo gamintojo, modelio ir automobilio tipo. Pavyzdžiui, prabangūs automobiliai dažniausiai turi daugiau brangiųjų metalų nei pigesni modeliai.
Norint tiksliai nustatyti, kiek vertas konkretus katalizatorius - galima:
- Patikrinti katalizatoriaus numerį. Ant kiekvieno katalizatoriaus paprastai būna unikalus kodas, pagal kurį galima nustatyti jo sudėtį.
- Kreiptis į supirkimo įmones. Patyrę specialistai gali įvertinti katalizatorių ir pasiūlyti jo kainą pagal rinkos vertę.
- Sekti tauriųjų metalų kainas. Platinos, paladžio ir rodžio kainos nuolat kinta, todėl jų rinkos vertė daro įtaką katalizatoriaus supirkimo kainai.
Nors sugedęs ar naudotas katalizatorius gali atrodyti kaip bevertė metalo dalis, jo viduje slypi itin brangūs taurieji metalai, kurie lemia jo tikrąją vertę.
Katalizatorių naudojimas pramonėje
Katalizatoriai plačiai naudojami įvairiuose pramonės sektoriuose. Jie naudojami kurui, tokiam kaip benzinas, dyzelinas ir šildymo aliejus, gaminti. Taip pat katalizatoriai naudojami plastikų, sintetinių gumų, audinių ir kosmetikos gamyboje, biodegalams iš nevalgomos biomasės gaminti. Katalizės technologija naudojama jau kelis šimtmečius.
XX a. „Ailit” įmonė specializuojasi pramoninių katalizatorių supirkime ir perdirbime.
Tauriųjų metalų katalizatoriai vaidina nepaprastai svarbų vaidmenį naftos, chemijos pramonėje, medicinoje, pesticidų, maisto, aplinkos apsaugos, energetikos, elektronikos ir kitose srityse. Aplinkos apsaugos srityje tauriųjų metalų katalizatoriai yra plačiai naudojami automobilių išmetamųjų dujų valymui, organiniam kataliziniam degimui, CO / NO oksidacijai ir kt. Tauriųjų metalų katalizatorius yra pati svarbiausia kuriant naują kuro elementą.
Tauriųjų metalų kasyba ir perdirbimas
Pasaulyje pagaminamų automobilių skaičius auga kasmet. Automobilių gamintojai sunaudoja daugiau nei pusę iškastos pasaulio platinos. Ši pramonė yra vienas didžiausių veiksnių, darančių nemenką poveikį tauriųjų metalų kainoms. Automobilių gamybos pramonė ateityje turėtų smarkiai pasistūmėti dėl technologinės pažangos. Kita vertus, dėl didėjančios taršos vyriausybės kelia vis griežtesnius aplinkosaugos reikalavimus.
Kasybos įmonės turi apdirbti apie toną rudos, kad išgautų tik nuo trijų iki septynių gramų platinos. Metalo kasybos neužteks augantiems gamyboms mastams padengti, jei neatsiras alternatyvus metalų išgavimo būdas. Laimei, kai kurios įmonės atranda sprendimą. Įmonė NIPPON PGM, TANAKA remiantis šia situacija sukūrė labai naudingą verslo modelį. Jų vienas iš pagrindinių tikslų yra išgauti 37 tonas platinos iš metalo perdirbimo per metus.
Katalizatoriaus gedimo priežastys ir simptomai
Katalizatoriaus tarnavimo laikas yra stipriai ribotas ir priklauso nuo nuvažiuoto kilometražo. Katalizatorius gali sugesti dėl minėtų priežasčių arba pasibaigusio jo tarnavimo laiko.
Pagrindiniai veiksniai, lemiantys katalizatoriaus gedimą:
- Blogai veikiantis lambda zondas - didžiausias katalizatoriaus priešas. Lambda zondas reguliuoja kuro ir oro mišinį.
- Turbokompresoriaus gedimas. Jei jūsų automobilis turi turbokompresorių (tiek dyzelinio, tiek benzininio), užsikimšęs katalizatorius trukdo lambda zondui tinkamai reguliuoti kuro ir oro mišinį. Dėl to degimo kameroje nesudega kuras, o tai gali greitai lemti turbokompresoriaus perkaitimą.
- Nusidėvėjusi variklio mechanika (suspaudimo laipsnis, pridegę vožtuvai ir kt.). Jei variklis prastai veikia, jis gali leisti tepalui ar nesudegusiems degalams patekti į išmetimo sistemą.
- Vožtuvų pažeidimai. Nuolat neveikianti išmetimo sistema lemia, kad ant vožtuvų kaupiasi sunkiai nuimamos apnašos.
- Variklio galvutės pažeidimai. Esant nuolatiniams pažeidimams, gali prireikti ieškoti dėvėtos variklio galvutės.
Jeigu katalizatorius neveikia arba užsikimšo, tai gali sukelti rimtų variklio gedimų. Todėl, jei pastebite požymius, nedelskite, atlikite diagnostiką, kad nustatytumėte problemos mastą ir imtumėtės atitinkamų priemonių.
Dažniausia priežastis - sugedusi turbina, kuri leidžia tepalus į išmetimo ir įsiurbimo sistemas.
Simptomai, rodantys, kad katalizatorius gali būti užsikimšęs:
- Dingsta trauka - ne visada, bet juntamai. Kartais automobilis važiuoja taip, tarsi būtų „čipuotas“ - dinamiškai ir galingai, o kitą dieną jaučiatės lyg važiuotumėte su pusiau užtrauktu rankiniu stabdžiu.
- Sunkiai kuriasi variklis („ant šalto“). Jei tenka ilgai sukti starterį, kol variklis užsiveda, tai gali būti vienas iš signalų, kad katalizatorius jau stipriai užsikimšęs.
Jei jūsų automobilis pagamintas po 2005 metų, tikėtina, kad anksčiau ar vėliau susidursite su DPF suodžių filtro užsikimšimu.
Kodėl sugenda kataliziniai konverteriai
Ką daryti su sugedusiu katalizatoriumi?
Jei sugedo katalizatorius, jums reikės gerai paskaičiuoti, ką daryti labiau apsimoka - ir kas geriau. Labai dažnai nusprendus keisti katalizatorių, pamirštama, kad galima bus gauti kažkiek pinigų už savo seną neveikiantį katalizatorių. O tai kartais visai nemaži pinigai. Mes superkame katalizatorius pas save duslintuvų centre, todėl žmogui nebereikia rūpintis lakstant pas pavienius supirkėjus.
Jeigu ieškote naujo katalizatoriaus, jo kaina gali svyruoti nuo 80 iki 500 €, priklausomai nuo automobilio modelio ir kokybės.
tags: #katalizatoriaus #taurieji #metalai