Платиновый катализатор

Конверсионные характеристики нового катализатора ОГ

Степень нейтрализации вредных веществ в катализаторе обозначается индексом «к». Степень нейтрализации определяется следующим образом:

Основным условием оптимальной степени нейтрализации — до 98% является точное соблюдение коэффициента избытка воздуха Л = 1 ± 0,005. Этот очень узкий диапазон называют лямбда-диапазоном. Соблюдение таких очень жестких допустимых пределов возможно только с помощью электронных средств. Эти жесткие допуски не сравнимы с допустимыми пределами при проверке токсичности ОГ для проверки контура регулировки ± 0,02/0,03.

Отношение объемного расхода ОГ к объему катализатора также влияет на степень нейтрализации. Особенно в плане продления срока службы это соотношение должно быть по возможности большим, так как лучше компенсируется возникающая «интоксикация» физического (отложения) или химического свойства (инертность материала). Размеры используемых в автомобилях систем выбираются, как правило, с запасом, чтобы обеспечить требуемый законодательством срок службы при неблагоприятных условиях работы. На рисунке показан процесс нейтрализации в современном катализаторе.

Еще один важный фактор высокой степени нейтрализации — точка начала температурного скачка катализатора (Light-off). Точкой Light-off называется температура, при которой в катализаторе преобразуется 50% вредных веществ.

У катализаторов тройного действия точка Light-off находится на уровне 250 °С, в то время как у окислительных катализаторов для дизельных двигателей из-за высокой концентрации кислорода в ОГ она достигается уже при 160 °С.

Реализация отходов

Для реализации отходов электроники и автокатализаторов с целью получения финансовой выгоды за счёт присутствия в них платины, как физическим, так и юридическим лицам необходимо обратиться в соответствующие организации, занимающиеся приемом, оценкой и переработкой электронного и каталитического лома для аффинажных производств.

Среди таких организаций:

• компания «Академия благородных металлов»,
• компания  «Голдформ»,
• НПО «Радиотехнические драгметаллы».

С помощью подобных компаний возможна экспертная оценка исходного материала  методами физико-химического анализа для объективной оценки стоимости лома и дальнейшая профессиональная переработка сырья.

Катализ и катализаторы

Катализ – это процесс изменения скорости химической реакции при помощи катализаторов – веществ, принимающих участие в химической реакции, но в состав конечных продуктов не входящих и в результате реакции не расходующихся.

Одни катализаторы ускоряют реакцию (положительный катализ), другие – замедляют (отрицательный катализ). Отрицательный катализ называют ингибированием, а катализаторы, понижающие скорость химической реакции – ингибиторами.

Различают гомогенный и гетерогенный катализ.

Гомогенный катализ.

При гомогенном (однородном) катализе реагирующие вещества и катализатор находятся в одинаковом агрегатном состоянии и между ними отсутствует поверхность раздела. Пример гомогенного катализа – реакция окисления SO2 и SO3 в присутствии катализатора NO (реагирующие вещества и катализатор являются газами).

Гетерогенный катализ.

В случае гетерогенного (неоднородного) катализа реагирующие вещества и катализатор находятся в различных агрегатных состояниях и между ними существует поверхность (граница) раздела.

Обычно катализатор – твердое вещество, а реагирующие вещества – жидкости или газы.

Пример гетерогенного катализа – окисление NN3 до NO в присутствии Pt (катализатор – твердое вещество).

Механизм действия катализаторов

Действие положительных катализаторов сводится к понижению энергии активации реакции Еа(исх), действие ингибиторов – противоположное.

Так, для реакции 2HI = H2+I2Еа(исх)=184 кДж/моль. Когда же эта реакция протекает в присутствии катализатора Au или Pt, то Еа(исх)=104 кДж/моль, соответственно.

Механизм действия катализатора при гомогенном катализе объясняется образованием промежуточных соединений между катализатором и одним из реагирующих веществ.

Далее промежуточное соединение реагирует со вторым исходным веществом, в результате чего образуется продукт реакции и катализатор в первоначальном виде.

Так как скорость обоих промежуточных процессов значительно больше скорости прямого процесса, то реакция с участием катализатора протекает значительно быстрее, чем без него.

Например, реакция:

SO2 +1/2 O2 = SO3 протекает очень медленно, а если использовать катализатор NO

Механизм действия катализатора при гетерогенном катализе иной.

В этом случае реакция протекает вследствие адсорбции молекул реагирующих веществ поверхностью катализатора (поверхность катализатора неоднородна: на ней имеются так называемые активные центры, на которых и адсорбируются частицы реагирующих веществ.).

Увеличение скорости химической реакции достигается, в основном, за счет понижения энергии активации адсорбированных молекул, а также, отчасти, за счет увеличения концентрации реагирующих веществ в местах, где произошла адсорбция.

Каталитические яды и промоторы.

Некоторые вещества снижают или полностью уничтожают активность катализатора, такие вещества называют каталитическими ядами.

Например, небольшие примеси серы (0,1%) полностью прекращает каталитическое действие металлического катализатора (губчатого железа), использующегося при синтезе аммиака. Вещества, повышающие активность катализатора, называют промоторами.

Например, каталитическая активность губчатого железа значительно возрастает при добавлении примерно 2% метаалюмината калия KAlO2.

Применение катализаторов

Действие катализатора избирательно и специфично. Это означает, что, применяя различные катализаторы, из одних и тех же веществ можно получить различные продукты. Это особенно характерно для реакций органических веществ. Например, в присутствии катализатора AlO3 происходит дегидратация этилового спирта, в присутствии Cu – дегидрирование:

Биологические катализаторы, принимающие участие в сложных химических превращениях, протекающих в организме, называются ферментами.

Катализаторы широко используются в производстве серной кислоты, аммиака, каучука, пластмасс и др. веществ.

Метельский А.В

Дата в источнике: 1999 год

Замена катализатора автомобиля на пламегаситель: как происходит и что дает

С необходимостью замены автокатализатора рано или поздно сталкивается любой автовладелец машины стандарта Евро-3 и выше. Штатное заводское устройство, предназначенное для очищения выхлопных газов до экологически приемлемых норм, может выйти из строя по ряду причин. Чаще всего это – некачественное, плохо очищенное топливо с большим количеством присадок. Однако могут быть и другие, в частности:

• солидный возраст и внушительный пробег транспортного средства – в этом случае нейтрализатор выхлопных газов просто вырабатывает свой рабочий ресурс;
• неисправности в системе зажигания;
• попадание на катализатор горюче-смазочных материалов из двигателя.

Как же понять, что ваш каталитический модуль износился, перестал выполнять возложенные на него обязанности, мешает полноценному функционированию автомобиля и нуждается в замене? 

Признаки несостоятельности каталитического анализатора

Время для удаления катализатора однозначно пришло, если:

• авто медленно разгоняется, неохотно отзывается на нажатие педали газа, вы даже можете почувствовать некоторое сопротивление;
• на приборной панели горит сигнал CheckEngine с ошибками P0420 — P0430;
• появляются шумы в двигателе и выхлопной системе;
• мотор быстро перегревается;
• вы заметили за вашим автомобилем повышенный топливный и масляный аппетит.

Даже если присутствуют лишь некоторые из перечисленных признаков, стоит задуматься о замене катализатора: цена вопроса будет зависеть от того, на что вы решите его менять, поэтому к проблеме следует подойти вдумчиво и взвешенно.

Варианты действий после удаления катализатора

Первое, что приходит на ум, — купить новый автокат и установить его на место старого. Однако, узнав цены на устройства и стоимость замены катализатора, большинство владельцев отказываются от этой идеи.

Вариант второй – заменить катализатор пламегасителем. Это приспособление представляет собой нештатную деталь выхлопной системы. По принципу работы пламегаситель не является аналогом катализатора, но, тем не менее, обладает рядом достоинств:

• снижает температуру выхлопных газов;
• уменьшает давление на выходе и поглощает шум, который издает поток выхлопных газов;
• снижает нагрузку на элементы выхлопной системы – резонатор, гофру, глушитель. В результате этого перечисленные запчасти служат на порядок дольше;
• стабилизирует работу двигателя.

Важный момент: замена автоката на пламегаситель не избавит вас от надписи CheckEngine на приборной панели. Дело в том, что на транспортных средствах класса Евро-3 и выше катализатор оснащается датчиком лямбда зонда, информирующим об уровне вредных компонентов в отработанном топливе. Отслуживший нейтрализатор газов удаляется вместе с этим датчиком, система его не видит, как следствие, выдает ошибку.

Поэтому одновременно с пламегасителем в выхлопную систему устанавливается обманка – вместо катализатора с датчиком лямбда зонда. После завершения работ сообщение ошибки на панели исчезает.

Как происходит замена катализатора на пламегаситель?

Мастера автосервиса Katanet осуществляют работы в такой последовательности:

• осматривают автомобиль и принимают оптимальное решение, конечно, согласовав его с клиентом;
• сообщают владельцу авто, сколько стоит замена катализатора на пламегаситель в его конкретном случае – цена существенно зависит от того, насколько трудоемким будет процесс. А это, в свою очередь, определяется после изучения конструктивных особенностей транспортного средства;
• вырезают изношенный модуль;
• устанавливают соответствующий конфигурации автомобиля пламегаситель;
• устанавливают обманку лямбда зонда;
• проверяют работу автомобиля после оптимизации выхлопной системы.

В нашей компании все вышеперечисленное делается быстро, ответственно, честно и профессионально. Принимаем в работу автомобили любых марок и моделей, в том числе, редких и нестандартных. Предоставляем гарантию на запчасти и работу.

Узнать, сколько стоит заменить катализатор можно, связавшись с нашим менеджером онлайн или по телефону.

Что такое катализаторы и зачем они необходимы

Устройство цилиндрической или бочкообразной формы входит в систему отвода отработанных газов и встраивается возле выпускного коллектора. Причина, зачем принимают катализаторы от авто, очевидна: в них используются сплавы драгоценных, редких металлов.

Конструктивно этот компонент состоит из корпуса и встроенных в него 2 рабочих блоков с внутренними сквозными отверстиями в виде сот. Блоки работают при высоких температурах, поэтому между ними и контуром предусмотрена тепловая изоляция. Внутренняя поверхность ячеек покрывается сплавами:

• 1 блок — иридия и платины;
• 2 блок — родия и палладия.

Отработанные газы, проходя через соты, разогревают их до температур 800-850 °С, после чего катализаторы (покрытие) активизируются. Чтобы прогреть блоки до этой температуры, автомобиль должен проехать 10 км, все это время они инертны. В активной фазе опасным являются превышения в сгораемой смеси непрогоревшего бензина, увеличенная концентрация масел, сажи и т. д. В свою очередь, катализатор оказывает влияние на двигатель и в обратном порядке, поэтому на входе и выходе устройства встроены датчики, помогающие оптимизировать рабочую топливную смесь.

Основными веществами загрязнения являются окислы азота, углерода и более сложных групп углеводородов. При соприкосновении этих соединений с активной поверхностью происходит перестройка атомов в сторону более сильных молекулярных связей. Соединения окиси азота распадаются на азот и кислород, а углекислый газ СО соединяется с освободившимся атомом кислорода, заканчивая реакцию и превращаясь в углекислоту СО2 (используется для заправки газированной воды).

Общая площадь, взаимодействующая с газами, по размерам соответствует большому футбольному полю. Даже если толщина слоя измеряется в микронах, то здесь их объемы будут немалыми, поэтому сдать катализатор выгодно для владельцев транспорта, а принять их – и самим перерабатывающим предприятиям, поскольку добыча этих металлов ограничена.

Виды

Как правило, в пунктах принимают катализаторы всех видов, но некоторые могут вводить ограничения, в зависимости от используемого оборудования и технологии. Сами катализаторы для легковых автомобилей делятся по:

• материалу изготовления сот;
• количеству сторон.

Материал изготовления сот:

1. Керамика — самый распространенный вид за счет простого изготовления и нанесения рабочего сплава. Но отличается повышенной хрупкостью как при механических повреждениях, так и при большой амплитуде температур.
2. Металлический нейтрализатор. Из-за затратной технологии применения качественных дорогих марок стали этот тип стоит дороже. Здесь соты располагаются в спиральном порядке, что увеличивает протяженность пути, и как следствие, эффективность процесса. Он устойчив к механическим повреждениям, но также боится некачественных ГСМ, переобогащенного топлива, длительной работы на холостом ходу.
3. Спортивные — аналог металлического катализатора, но с увеличенной пропускной способностью. Если в авто установлена прямоточная система выхлопа, увеличивает мощность на 7-20%.

По конструкции катализаторы бывают 2- и 3-сторонними. По мере увеличения сторон – увеличивается функциональность и эффективность изделий.

Работы одного из них хватает на 100-120 тыс. км, но бывают и экстренные случаи, когда его нужно менять. В этой ситуации лучше заранее найти пункт, куда сдать катализатор, поскольку возвращается около 25-35% всей суммы изделия.

Состояние фильтра должно быть всегда идеальным, поскольку неисправности могут повлечь за собой поломку двигателя, это может быть:

• керамическая пыль;
• оплавление;
• деформация и сопутствующие разрушения из-за попадания воды на горячий корпус;
• зарастание проходов и отсутствие тяги.

Содержание драгоценных металлов в различных катализаторах

Зачем скупают катализаторы и довольно-таки по высокой цене? Используемые металлы относятся к редкоземельным, и их добыча уменьшается ежегодно, но использовать как вторичное сырье их выгодно только в промышленных масштабах. Из одного катализатора получится извлечь всего 0,05-0,1 грамм, для чего потребуется около 50 грамм различных реагентов. При работе с большими объемами (тысячами) для экономии задействованы сниженный объем реагентов, а также совокупные методы. Встречаются 3 основных типа каталитических нейтрализаторов:

1. Автомобильные — в состав входят 2 группы сплавов: палладий + родий и палладий и иридий.
2. Промышленные — в этих типах может использоваться как комплексный состав из 2-3 компонентов, так и чистый монометалл: платина, палладий и родий.
3. Промышленные — с использованием серебра в качестве каталитического реагента.
4. Промышленные для нефтепереработки — платина с оксидом алюминия, никелем и молибденом.

Как происходят прием и предварительная оценка стоимости

Где принимают катализаторы? Приемкой вторсырья занимаются специализированные фирмы, чаще всего имеющие договоренности с перерабатывающими предприятиями. Для оценки катализаторов используются:

• Прибор спектрометр, определяющий химический состав по принципу спектрального анализа.
• Таблицы, определяющие стоимость по маркировке изделия.
• Весы с точностью до тысячных грамма.

Цена на лом определяется Лондонской биржей и курсом валют. Эти же табличные данные берутся за основу для расчетов после получения анализа по процентному содержанию ценных металлов. После этого извлеченные соты (керамические) измельчаются в порошок, проводится вторичный анализ, он показывает усредненное содержание элементов. Предварительная стоимость зависит от содержания драгметаллов в изделии, которое определяется:

• типом;
• моделью;
• пробегом;
• условиями эксплуатации.

Основная причина, зачем скупают старые катализаторы из советских автомобилей, — это высокое содержание ценных элементов.

Ориентировочные цены в различных городах России

Стоимость на б/у изделия варьируется в пределах 100 у. е., но почем принимают катализаторы частные приемные пункты, в основном зависит от удаленности от заводов-изготовителей.

Цены указаны в российских рублях за 1 кг.

Город	Отечественные керамические	Отечественные металлические	Импортные керам/дизель	Импортные керам/иномарок
Москва	до 1700	1850	до 33 000	до 6 000
Новосибирск	до 1500	до 1000	до 9 000	до 4 000
Самара	до 1500	900-1000	до 9 000	до 5 000
Екатеринбург	до 1700	1200	до 33 000	до 7 000
Краснодар	до 600	до 300	до 8 000	до 3 600

На конечную стоимость также влияют целостность фильтра, наличие сажи и мест оплавления.

Автомобильный катализатор: что это

Каталитический нейтрализатор – элемент выхлопной системы мотора, предназначенный для очистки отработанных газов перед их выбросом в атмосферу. Необходимость разработки данного узла автомобильного мотора возникла в 60-х годах прошлого века, когда мировое сообщество озаботилось состоянием экологии на планете. В то время уровень выбросов из выхлопных труб автомобилей не был установлен на законодательном уровне.

Катализатор предназначен для нейтрализации вредных выхлопов автомобиля и является частью выхлопной системы авто

Первые стандарты содержания токсичных продуктов в выбросах автомобилей были введены в 1970-м году. Автопроизводителей обязали оснащать машины устройствами, снижающими объёмы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов. С 1975 года каталитический нейтрализатор стал обязательной деталью всех сходящих с конвейера автомобилей.

Производители устанавливают на автомобили три вида катализаторов:

1. Керамические – используют механический способ очистки выхлопных газов. Состоят из керамических пластин, покрытых драгметаллами. Максимальный ресурс работы этого вида – 100 тысяч километров. Однако при плохом качестве топлива его замена требуется уже после 70–80 тысяч километров пробега.
2. Металлические – их начинка состоит из металлических сот, обладающих повышенной упругостью. Конструкция таких деталей надёжная и более прочная, по сравнению с керамическими катализаторами.
3. Спортивные – самые надёжные модели, но при этом имеющие высокую стоимость. Изготовлены из металла, но обладают большей пропускной способностью, нежели два предыдущих варианта.

Из чего состоит и как работает

Основа катализатора – керамические соты

Конструктивно каталитический нейтрализатор представляет собой выполненную в форме сот керамическую подложку, вставленную в металлический корпус и защищённую теплоизоляционными материалами. Мелкие ячейки прибора имеют специальное покрытие – рабочий состав. Покрывающий соты состав – это сплав платины, родия и палладия, драгоценных металлов, стоимость которых превосходит золото как минимум в два раза.

Сотовая конструкция катализатора увеличивает площадь соприкосновения токсичных газов с нейтрализующей их поверхностью. Остатки вредных веществ мгновенно догорают и не попадают в атмосферу.

Катализатор состоит из следующих деталей:

• Корпус с входным и выходным патрубками;
• Керамический блок с пористой структурой;
• Каталитический слой – напыление на ячейках керамического блока;
• Датчик (лямбда-зонд) – прибор, показывающий загрязнённость газов после очистки;
• Металлический кожух – выполняет функцию теплоизоляции и защищает корпус от механических повреждений.

Устройство катализатора в разрезе

Деталь устанавливают после выхлопной трубы двигателя или во фланце выпускного коллектора. Такое расположение необходимо для эффективной работы катализатора, поскольку нейтрализация токсических веществ возможна только при высоких температурах. Работа узла происходит следующим образом:

1. Выхлопные газы по входному патрубку направляются внутрь детали и попадают на керамический блок, заполняя ячейки.
2. Металлы-катализаторы окисляют несгоревшие углеводороды и угарный газ.
3. Восстановительный металл родий нейтрализует оксид азота и превращает его в безвредное вещество.
4. Через выходной патрубок в атмосферу выводится чистый газ.

В момент прогрева двигателя катализатор бездействует, и это является существенным недостатком разработанных на сегодняшний день моделей. Трудность организации правильной работы узла состоит в опасности его перегрева. Если расположить катализатор ближе к двигателю, срок работы резко уменьшится из-за систематического перегрева. Большинство автопроизводителей располагают деталь в области правого переднего колеса, где существует возможность поддержания температуры на оптимальном уровне.

Для чего скупают

Каталитический нейтрализатор – одна из деталей, продолжающих интересовать потребителя даже по окончании срока службы. В интернете всё чаще встречаются объявления о скупке автомобильных катализаторов многочисленными бизнесменами. Причина этому – содержание в детали напыления из драгоценных металлов.

Количество драгметаллов зависит от модели и массы катализатора. В среднем показатели следующие:

• Серебро – от 5,5 до 15 г;
• Палладий – от 0,05 до 4,95 г;
• Платина – от 0,1 до 1 гр.

Отработанные катализаторы скупают из-за содержания в них в малом количестве драгоценных металлов

Извлечение из деталей драгоценных металлов – технологически сложный и невыгодный в домашних условиях процесс. Сделать это можно только в больших объёмах с применением специального оборудования и реагентов.

Пункты приема отработанных катализаторов

В среднем цены на зарубежные автокатализаторы составляют от 5 до 20 тысяч рублей, на отечественные – от 500 рублей до 4 тысяч. Это зависит от количества ценных металлов. Цена за грамм рассчитывается с учетом цен на Лондонской бирже металлов. Комиссия скупщика составляет примерно 30% от итоговой стоимости металлов. Самые дорогие катализаторы устанавливаются на автомобили немецких и японских марок.

Перерабатывающие компании чаще всего принимают детали на вес, поэтому сдавать нейтрализаторы оптом будет выгоднее. Самые высокие расценки будут, естественно, в Москве. Чем больше расстояние от столицы, тем меньше стоит скупка.

Важно: существуют калькуляторы для расчета стоимости автокатализаторов и сводные таблицы содержания ценных металлов в деталях конкретных марок и моделей машин. В сети есть и сервисы, выдающие примерные суммы по ВИН-номеру ТС.. Глушитель автомобиля с платиновым катализатором

Глушитель автомобиля с платиновым катализатором

В интернете очень много компаний, занимающихся вторичной переработкой катализаторов. Некоторые из них не указывают, сколько человек получит за запчасть, называя стоимость только после оценки. Другие скупщики указывают примерную стоимость, чтобы владелец имел общее представление о цене.

Так на сайте перерабатывающего завода Katalizatorov указано, что за зарубежную керамическую деталь владелец получит от 4 500 рублей, а за российскую – от 1 800 рублей. Сайт Katmetall информирует, что отечественные керамические нейтрализаторы принимаются за сумму до 3 тысяч рублей, импортные – до 67 тысяч рублей в зависимости от марки. На сайте Katutil есть целый список с конкретными марками машин и стоимостью их конвертеров.

Работники многих сервисов сами приезжают за деталью, также можно привезти ее лично или отправить почтой.

Каталитические системы на основе катализаторов:

Современные промышленные твердые катализаторы обычно представляют собой сложные смеси, называемые контактными массами. В состав контактных масс входят прежде всего вещества, являющиеся собственно катализаторами, а также носители и активаторы.

Активаторы (промоторы) – это вещества, добавляемые к катализатору в небольших количествах с целью улучшения его свойств, таких, как активность, селективность или стабильность, которые сами по себе могут быть неактивными для данной реакции, но значительно улучшают свойства катализатора. Поэтому деление на сложные и активированные катализаторы носит лишь ориентировочный характер.

Улучшение свойств катализатора при добавлении промотора (активатора) значительно превосходит тот эффект, который можно было бы получить в результате независимого действия самого промотора, т.к. сам промотор может и не обладать каталитической активностью.

В общем случае по своему целевому назначению промоторы могут быть разделены на две группы:

– способствующие протеканию целевой реакции, т. е. увеличивающие активность катализатора;

– подавляющие нежелательные процессы, т. е. увеличивающие селективность катализатора.

Среди промоторов первой группы различают структурообразующие и активирующие. Структурообразующие промоторы, как правило, представляют собой инертные вещества, присутствующие в катализаторе в виде мелких частиц, препятствующих спеканию частиц активной каталитической фазы, что предотвращает уменьшение активной поверхности во время работы катализатора. Активирующие промоторы могут создавать дополнительные активные центры, воздействовать на электронную структуру активной фазы и т.п.

Носители – это прочные пористые термостойкие материалы, на которые осаждением, пропитыванием или другими методами наносят катализатор. При нанесении каталитических веществ на пористый носитель достигается их тонкое диспергирование, создаются большие удельные поверхности при размерах пор, близких к оптимальным, и увеличивается термостойкость катализатора, поскольку затруднено спекание его кристалликов, разобщенных на поверхности носителя. При таком методе нанесения достигается экономия дорогих катализаторов, например платины, палладия, серебра. Носитель, как правило, влияет на активность катализатора, таким образом, нет точной границы между понятием активатор и носитель. Наиболее часто в качестве носителей применяют оксид алюминия, силикагель, синтетические алюмосиликаты, каолин, пемзу, асбест, различные соли, уголь.

Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

карта сайта

Коэффициент востребованности
776