Proiectarea tehnologiei de obținere a elementelor catalitice pentru purificarea gazelor de eșapament de la automobile

Introducere

Există milioane de masini pe soselele din lume, si fiecare dintre acestea este o sursă potentială de

poluare a aerului. În special în orasele mari, nivelul poluării pe care masinile o produc împreună

poate crea mari probleme.

Pentru a rezolva aceste probleme, orasele, statele si guvernul federal emit legi pentru protectia

calitătii aerului si au fost adoptate mai multe legi care limitează poluarea care poate fi produsă de

masini. Pentru a tine pasul cu aceste legi, producătorii de masini au realizat multe îmbunătătiri ale

motoarelor si sistemelor de alimentare ale masinilor.

Pentru a reduce emisiile de poluanti, motoarele moderne controlează cu precizie cantitatea de

carburant pe care o consumă. Acestea încearcă să mentină raportul aer-carburant foarte aproape de

punctul stoichiometric, care reprezintă raportul ideal calculat pentru aer si carburant. Teoretic, la

acest raport, tot carburantul ar fi ars utilizând tot oxigenul din aer. Pentru benzină, raportul

stoichiometric este de aproximativ 14,7:1, adică pentru fiecare litru de benzină vor fi arse 14,7 litrii

de aer. Amestecul carburant variază în realitate de la raportul ideal destul de mult în timpul

functionării motorului. În unele cazuri amestecul poate fi sărac (un raport aer-carburant mai mare de

14,7) iar în alte cazuri amestecul poate fi bogat (un raport aer-carburant mai mic de 14,7).

Pentru a reduce si mai mult emisiile, acestia au dezvoltat un dispozitiv interesant numit

convertizor catalitic, care tratează gazele de esapament înainte ca acestea să fie evacuate si elimină o

parte importantă a poluantilor.

Pentru aceasta lucrare mi-am propus studierea metodelor actuale de purificare a gazelor de

esapament si proiectarea unei noi tehnologi, mai simpe si mai ieftine, de purificare a a acestora,

avand la baza metalurgia pulberilor.

1. Stadiul actual privind metodele de purificare a gazelor de esapamanet

1.1 Noxele rezultate in combustia motoarelor cu ardere interna

Motoarele cu ardere interna(m.a.i.), sunt de doua tipuri, motoarele cu aprindere prin scanteie

(m.a.s.),cunoscute si ca motoare otto, ce folosesc ca si combustibil benzina, si motoarele cu aprindere

prin compresie (m.a.c.), motoarele diesel, combustibilul acestor motoare fiind motorina.

Intr-un m.a.i. temperatura gazelor de evacuare poate varia intre 300-400 O C la relanti si

900 O C in plina sarcina.Debitele de gaz ce parcurg sistemul de evacuare sunt foarte fluctuante, in

functie de acceleratii, deceleratii si pentru un motor cu o cilindree medie, variaza intre 10-150 m3 /h.

Emisiile unui m.a.i., este un amestec si contin sunte de compusi care circula in atmosfera sub

forma de gaz, erosoli si particule.

1.1.1. Compusii carbonati

In gazele de evacuare se gasesc doua gaze pe baza de carbon, si anume, Dioxidul de carbon (CO2 ) si

monoxidul de carbon (CO).

1.1.1.1 Dioxidul de carbon

Este un gaz incolor, indodor si isipit, prezent in atmosfera terestra in proportie de 0,04%, si

este un gaz cu o foarte mare importanta in efectul de sera.

Este un produs final, normal al combustiei tuturor combustibililor carbonati (biomasa, lemn,

carbuni, titei si derivati petrolieri).

Un studiu a aratat ca din 18 Gt de CO2 din lumea intreaga, 4.416 Mt de CO2 sunt atribuite

autovehiculelor rutiere.

1.1.1.2 Monoxidul de carbon

Monoxidul de carbon este un gaz incolor, cu densitatea foarte apropiata de a aerului, fara

miros, foarte toxic, axfisiant, care ia nastere in cazul combustiilor foarte bogate.