پارس پروژه (پرتال پروژه های دانشگاهی)

SH35- بررسی روش های کاتالسیتی ممانعت کننده از آلودگی گازهای هوا

کد محصول ُSH35

فایل WORD

106 صفحه

16000 تومان

فهرست مطالب

پیشگفتار 1
چکیده 3
صل اول
مقدمه 6
1-1 انواع آلاینده های موجود در هوای تهران 7
2-1 اثرات سوء آلایندها بر ساختمان بیولوژیکی بدن 8
3-1 لزوم استفاده از کنورتورهای کاتالیستی و خصوصیات کاتالیستی 9
4-1 تاریخچه و سیر تکاملی کنورتورهای کاتالیستی در سطح جهانی 12
فصل دوم 
شیمی فیزیک واکنشهای انجام شده در
مجاورت کاتالیستهای سه جانبه 16
1-2 واکنشهای انجام شده 19
2-2 شرایط انتخاب کاتالیست سه جانبه 22
فصل سوم مروری بر کاربرد کاتالیستها در تبدیل گازهای اگزوز 24
1-3 کاتالیزورهای اکسید کننده هیدروکربن و کربن منواکسید 25
2-3 کاتالیزور های احیاء کننده اکسید نیتروژنی 26
3-3 کاتالیست اکسید فلزات انتقالی برای اکسیداسیون HC , CO 28
4-3 کاتالیست فلزات نادر برای اکسیداسیون هیدروکربنها و منواکسید 29
5-3 کاتالیستهای احیاء اکسیدهای نیتروژنی و NOX 30
6-3 کاتالیزورهای سه جانبه مقاوم در برابر سموم کاتالیستی برای کنترل همزمان NOX , CO , HC 32
7-3 استفاده از کاتالیست پلاتین- رودیوم در کنورتورهای کاتالیستی 36
8-3 اکسید سزیم بعنوان عامل بهبود دهنده در کاتالیستهای سه جانبه 50
9-3 طراحی کاتالیزور با خواص بهبود یافته 51
10-3 استفاده از کاتالیست های پالادیم- تنگستن در اگزوز اتومبیل 52
11-3 استفاده از کاتالیست های پالادیم- لانتانیوم در کنترل آلودگی اتومبیل 57
فصل چهارم سینیتیک واکنشها 64
1-4 سینیتیک واکنش اکسیداسیون در مجاورت اکسید فلزات قلیایی 65
2-4 سینیتیک واکنش اکسیداسیون در مجاورت فلزات نادر 68
3-4 سینیتیک واکنش تجزیه و احیاء NO 72
5-4 احیاء NO بوسیله CO در مجاورت کاتالیزور پالادیم با پایه آلومین 75
6-4 مکانیسم سینتیکی واکنش CO+NO در مجاورت کاتالیستهای مجهز به RH 84
فصل پنجم انتخاب ، طراحی و ساخت کاتالیست 93
1-5 انتخاب و مشخصات پایه کاتالیست 94
2-5 طبقه بندی تداخل های پایه و فلز 95
3-5 ماهیت و ترکیب پایه ها 96
4-5 پایه آلومین 97
5-5 انتقال فازهای آلومین 99
6-5 تهیه و آماده سازی پایه کاتالیست 101
7-5 انتخاب و فرمولاسیون کاتالیست 101
8-5 روش ساخت و تهیه کاتالیست 104
مراجع 107
پیشگفتار :
حفظ محیط زیست جزء وظایف اصلی انسان بشمار می آید . با پیدایش انقلاب صنعتی در اروپا و متعاقب آن با تکامل پیوسته تکنولوژی آلودگی محیط زیست نیز افزایش پیدا کرده است . اتومبیلها به عنوان یکی از منابع عمده آلودگی محسوب میگردند .
با افزایش تعداد اتومبیلها در جهان و بخصوص در شهرهای بزرگ نظیر تهران ،‌دفع طبیعی آلودگی امکان پذیر نبوده و الزاماً میبایست در جهت کاهش آن از منبع تولید کننده ( اصلاح موتور ) و نیز تبدیل گازهای مضر به گازهای کم ضررتر اقداماتی صورت گیرد . در چند دهه اخیر این موضوع مورد نظر قرار گرفته و پیشرفتهای زیادی برای رفع این مشکل حاصل شده است بطوریکه تکنولوژی ساخت موتورها به مقدار قابل ملاحظه ای اصلاح شده و احتراق بهبود و مصرف اتومبیل کاهش یافته است .
علیرغم این اصلاحات ،‌هنوز امکان حذف کامل گازهای آلوده کننده وجود ندارد و لذا میبایست پس لز احتراق و خروج گاز از موتور به کمک کنور تورهای کاتالیستی ، آنها را به گازهای کم ضرر CO2و HO2 تبدبل نمود . از حدود بیست سال پیش استفاده از کنور تورها یکاتالیستی که در صنایع شیمیایی جایگاه مشخصی داشته اند ، تحت عنوان کنور تورهای کاتالیستی اتومبیل رایج شده است . متاسفانه با وجود آلودگی شدید هوای شهرهای بزرگ ایران بخصوص و تهران سابقه فعالیتی در این زمینه وجود ندارد و لذا در این پروژه اولین قدمهای لازم برای شناخت علمی و عملی کاتالیستهای مربوط بر داشته شده است . نظر به اینکه لازمه هر گونه مطالعه ای در این زمینه ، شناخت نوع و عملکرد کاتالیستهای مربوطه میباشد ،ؤ این کار بر این موضوع متمرکز گردید . بدیهی است که در ادامه این پروژه نحوه انتخاب ، طراحی و ساخت این کاتالیزورها مورد بررسی قرار میگیرد .
در خاتمه با آروزی موفقیت برای کلیه پژوهشگران این مرز و بوم ، به امید روزی که نفس هوایی سالم و پاکیزه در شهر تهران همچنین بازگشت پرندگان خوش آواز به این شهر دور از واقعیت نباشد 
چکیده
تنفس در هوایی سالم و پاکیزه یکی از آرزوهای شهروندان در دو دهه اخیر محسوب میگردد . با این هدف این پروژه به منظور گامی در جهت کاهش آلودگی هوا و سالم سازی محیط زیست انتخاب شده است ، آلاینده هایی که در این زمینه مورد بررسی قرار گرفتند آلاینده های گازی ناشی از اگزوز وسایط نقلیه موتوری هستند . آلاینده های اصلی گاز اگزوز عمدتاً شامل مونواکسید کربن (co) ، هیدرو کربنهای نسوخته (hc)و اکسیدهای نیتروژن (nox) میباشند . در این راستا چاره جز استفاده از کنوتورهای کاتالیستی وجود ندارد که در آنها واکنشهای اکسیداسیون CO و HC و واکنش احیاء NOX بطور همزمان انجام شوند . برای این منظور از کاتالیستهای سه جانبه (TWC) استفاده گردد . بنابراین در این پروژه شناخت این کاتالیستها در شرایط حقیقی گازهای اگزوز اتومبیل انجام گرفته است .
در این پروژه از سه فاز a- AL2O3 – S-AL2O3 , y – AL2O3 که به ترتیب هر یک دارای مساحت سطح BET معادل 285،125،26 متر مربع بر گرم هستند به عنوان پایه کاتالیست استفاده شده است .
فلزات انتخاب شده ، جزء عناصر واسطه گروه هفتم و هشتم جدول تناوبی میباشند . این نوع فلزت از نوع فلزات گرانبها و هم خانواده پلاتین هستند . PT، RH و PD فلزاتی هستند که در طراحی ، فرمولاسیون و ساخت کاتالیستهای سه چانبه این پروژه بکار گرفته شده اند . درصد وزنی هریک از این فلزات به ترتیب 5/0%،05/0%. 20/0%میباشد. فرمولاسیون سه نوع کاتالیست ساخته شده یکسان بوده و تنها اختلاف آنها در پایه بکار رفته است .
خلاصه فرمولاسیون کاتالیستهای مذکور به قرار زیر است :
در ساخت کاتالیستهای فوق از روش تلقیح (IMPREGNATION) مرحله ای استفاده گردیده است ، به این ترتیب که در سه مرحله جداگانه هر یک از فلزات یاد شده ، روی پایه های کاتالیستی نشانیده شده اند . ترتیب نشاندن فلزات فوق روی پایه کاتالیست یه گونه ای انتخاب شده است که نقاط ضعف هر یک حد اقل گردد و در عوض نقاط قوت آنها شدت یابد . پالادیم فلزی مقاوم در همروی یا کلوخه شدن (SINTERING) در پایه است ، لذا این فلز در پایین ترین لایه قرار داده شده است . رودیم واکنشهای احیاءNOX را بخوبی انجام میدهد ،اما در مقابل هجوم سموم کاتالیستی بسیار حساسمیباشد ، پس از این فلز نیز در نزدیک ترین لایه به سطح بعد از پالادیم قرار گرفته است . از طرفی پلاتین فلزی مقاوم در مقابل هجوم سموم کاتالیستی است ، این فلز رد خارجی ترین لایه به سطح و روی رودیم نشانیده شده است . لازم بذکر است که پالادیم و پلاتین واکنشهای اکسیداسیون CO و از رابخوبی انجام میدهند .
در طراحی و فرمولاسیون کاتالیست ها این نتیجه حاصل شده بود که میبایست به منظور تعدیل نوسانات ناشی از تغییرات دائم هوا نسبت هوا به سوخت (A/F) و همچنین بهبود خواص کاتالیستی ، از مواد افزودنی چون اکسید سزیم (CeO2)استفاده میگردید ، اما با توجه به عدم دسترسی به نمک سزیم عملاً این ماده در ساختار کاتالیستها ی ساخته شده بکار گرفته نشده است .
با توجه به آزمایشات انجام شده بهترین بازده تبدیل همزمان هر سه آلاینده Nox,HC,CO)) در حوالی نقطه استوکیومتری(A/F=14/7) حاصل میگردد ، لذا طراحی اتومبیل باید طوری باشد که حتی الامکان با این نقطه نزدیک باشد .
نتایج نشان میدهد که کاتالیست PCC1گازهای NO,Nox را با درصد بالایی (بالی 95 درصد) تبدیل مینماید ، اما تبدیل گازهای CO وHC را خوب انجام نمیدهد . البته با افزودن کمی اکسیژن اضافی ( بین 2 تا 3 درصد ) تبدیل CO نزدیک به 100 درصد هر رسد و نیز تبدیل HC به بالی 80 درصد افزایش یافت ، در عوض تبدیل NO و Nox کمی کاهش پیدا کرد 0 بدلیل بروز بازدارندگی اکسیژن در انجام واکنشهای احیاء).
کاتالیست PCC2 ، کاتالیست مناسب برای CO و تا حدی برای HC میباشد . چرا که تبدیل CO در این کاتالیست تقریباً 98 درصد بوده و تبدیل HC نیز تا 70 درصد مشاهده شده تبدیل NO,Nox در این کاتالیست پائین تر از 45 درصد میباشد .
افزودن اکسیژن به این کاتالیست درصد تبدیل CO ,HC را افزایش داد و تأثیر محسوسی روی بازده تبدیل NO,NOXنگذاشت .
کاتالیست PCC3و CO را صددرصد تبدیل نمود و تبدبل HC را نیز تا 80 درصد انجام داد، اما تبدیل NO و NOX در این کاتالیست بسیار پائین و حتی زیر 40 درصد (بیشتر اوقات زیر 20 درصد) بود . با توجه به نتایج بالا میتوان اظهار نمود ، کاتالیست مناسب که بکار رفته در آن بین دو فاز باشد

 

ارسال نظر


کد امنیتی
بارگزاری مجدد

راهنمای خرید

نحوه ی خرید

1- پرداخت اینترنتی: برای پرداخت اینترنتی اینجا کلیلک کنید

2.کارت به کارت: با استفاده از پایانه های خود پرداز مبلغ محصول را به شماره کارت زیر انتقال داده و سپس  4 رقم آخر کارت،ادرس ایمیل و کد محصول را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید  6104337867130005 به نام علی اصغر رحیمی موحد بانک ملت

3: واریز نقدی به شماره حساب  ۱۲۶۰۸۹۳۱۴۵ وسپس شماره فیش ادرس ایمیل و کد محصول  را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید

09372555240

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید