Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/04.0002 Anglicky v odborných předmětech "Support of teaching technical subjects in English“ Výukový program: Fyzika Název programu: Katalyzátor Vypracoval: RNDr. Ondřej Jeřábek Projekt Anglicky v odborných předmětech, CZ.1.07/1.3.09/04.0002 je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Katalyzátor

Katalyzátor Význam výfukového katalyzátoru: Součást výfukové soustavy motorů nebo kotlů Katalytickými reakcemi přeměňují některé škodlivé výfukové plyny na méně škodlivé Chemický význam katalyzátoru: Látka, vstupující do chemické reakce, zrychluje ji nebo ji zpomaluje a přitom zůstává nezměněná.

Druhy katalýzy Homogenní Reaktanty a katalyzátor jsou v systému přítomny ve stejné fázi Obecně reagují s jedním nebo více reaktanty a vytváří chemický meziprodukt, který následně reaguje na výsledný produkt Heterogenní Nejčastěji je katalyzátor pevný a reaktanty jsou plynné Tento typ katalýzy se často používá v průmyslu (odpadá problém oddělování katalyzátoru z reakční směsi)

Katalyzátor a chemická rovnováha Katalyzátor umožní průběh chemické reakce za podmínek, kdy by jinak nebyla možná. Za těchto podmínek je však termodynamická rovnováha jiná !!! Zpomalením případně kinetickým znemožněním konkurující chemické reakce nebo relativním urychlením žádané chemické reakce vůči konkurující dojde k navýšení výtěžku žádaného produktu/ů. Difusním bržděním jen některých produktů při průniku od aktivních center katalazátoru.

Katalyzátor ve spalovacím motoru Katalyzátor se používá u zážehových motorů proto, že je prakticky nemožné nalézt složení směsi, která by poskytovala vysoký výkon, ale při jejím spálení by vznikalo nejméně škodlivin. Základem katalyzátoru je jemná struktura s velkým povrchem – plochou) z keramiky nebo oceli. Tenká katalytická vrstva nanesená na povrch katalyzátoru (platina – oxidační, rhodium - redukční), která při provozní teplotě (400 – 800 °C) umožní oxidaci CO a HC na CO2 a H2O a redukci NOX na N2.

λ - lambda sonda Součástí systému katalyzátoru je i kyslíková sonda λ - lambda sonda, která reaguje na složení spalin Lambda sonda je zpětnou vazbou pro řídicí jednotku pro úpravu palivové směsi Pro nejrychlejší náběh a udržení provozní teploty se katalyzátor umísťuje co nejblíže k motoru nebo se tepelně izoluje, jelikož mimo provozní teplotu reakce neprobíhají a výfuk tak opouštějí plyny s vyšším obsahem škodlivin

Životnost katalyzátoru Katalyzátor je velmi citlivý na přítomnost olova a vniknutí benzínu při delším startování bez ‚‚naskočení‘‘ motoru Hořením nespálené směsi v katalyzátoru stoupne jeho teplota až nad 1 000 °C a překročením 1400 °C dojde ke jeho zničení Předpokladem použití katalyzátoru bylo zavedení tzv. bezolovnatého benzínu, jelikož olovo obsažené v palivu by reagovalo s drahou katalytickou vrstvou, kterou by postupně znehodnotilo a nevratně vyřadilo z činnosti Životnost katalyzátoru v novém voze se v návaznosti na americkou legislativní úpravu CleanAir odhaduje na 128 000 km

Aktivita I Řekněte na jaký typ výfukových plynů se mění následující plyny: CO a HC

Aktivita II Vysvětlete význam katalyzátoru a nebezpečí olovnatého benzínu pro katalyzátor.

Použitá literatura JAN, Zdeněk; ŽDÁNSKÝ, Bronislav ; ČUPERA, Jiří . Automobily 1. Brno : Avid, 2004. 211 s. JAN, Zdeněk; ŽDÁNSKÝ, Bronislav ; ČUPERA, Jiří . Automobily 2. Brno : Avid, 2004. 120 s. JAN, Zdeněk; ŽDÁNSKÝ, Bronislav ; ČUPERA, Jiří . Automobily 3. Brno : Avid, 2004. 220 s. JAN, Zdeněk; ŽDÁNSKÝ, Bronislav ; ČUPERA, Jiří . Automobily 4. Brno : Avid, 2004. 350 s.