催化转换器

催化转换器又称觸媒轉化器(英語:catalytic converter)、觸媒轉換器,安裝於汽车废气排放系统中,含有貴金屬作為觸媒,利用催化机制减少有害废气,如碳氫化合物HC)、一氧化碳CO)和氮氧化物NOx)等)、以利环境保护的一个装置。[1]

Saab 9-5型号汽车上的催化转换器

概念

 
觸媒轉換器內部

催化转换器是利用催化剂的作用将排气中的CO、HC和NOx转换为对人体无害的气体的一种排气净化装置,也称作催化净化转换器。金属均可作催化剂。在化学反应过程中,催化剂只促进反应的进行,不是反应物的一部分,所以一般情形下,催化转化器寿命可达十数年。

分类

催化转换器有氧化催化转换器和三元催化转换器。

氧化催化转换器只将排气中的CO和HC(碳氢化合物)氧化为CO2和H2O,因此这种催化转换器也称作二元催化转换器。必须向氧化催化转换器供给二次空气作为氧化剂,才能使其有效地工作。

三元催化转换器可同时减少CO、HC和NOx的排放,它以排气中的CO和HC作为还原剂,把NOx还原为氮(N2)和氧(O2),而CO和HC在还原反应中被氧化为CO2和H2O。

当同时采用两种转换器时,通常把两者放在同一个转换器外壳内,而且三元催化转换器置于氧化催化转换器前面。排气经过三元催化转换器之后,部分未被氧化的CO和HC继续在氧化催化转换器中与供入的二次空气进行氧化反应

使用限制

傳統的含鉛汽油裡面的四乙基鉛在引擎室內燃燒後轉變為鉛化合物,隨廢氣排出引擎,鉛可減少引擎爆震並保護气門座(lifter)。但此鉛化合物會毒化觸媒轉化器使其失去作用,因此需使用無鉛汽油,氣門座的問題則由汽車廠商在製造時先做強化處理。使用無鉛汽油也減少鉛中毒的可能性。

溫度問題

觸媒轉化器裡面的觸媒在高溫才會反應,在廢氣將觸媒轉換器加熱到工作溫度前,廢氣問題仍然嚴重,尤其當在地下停車場發動車輛時問題更大。可以在觸媒轉換器裡面放電熱系統預熱,以減少起動時的廢氣,但少有車輛使用預熱系統。混合動力車輛或纯电汽车可以大幅減少空氣污染。

高溫的觸媒轉換器接觸到雜草等可燃物質,可能會發生火災。

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参考资料

  1. ^ 改善環境的仙丹. [2018-05-30]. (原始内容存档于2020-09-15).