tareas




catalizador



Nombre:
Condori Choque Gustavo
Docente:

Materia:
Química aplicada
Semestre: 3º
Turno: Noche
Práctica:
Catalizadores para automóviles
Código: 5447
Fecha: 22/05/2013

CAPITULO III


CATALIZADORES UTILIZADOS PARA EL TRATAMIENTO DE

GASES DE ESCAPE



Finalidad del Catalizador



El convertidor catalítico es un dispositivo depost-tratamiento para los gases de escape con el objeto de tomar gases de poca estabilidad molecular (dañinos para el cuerpo humano y el medio ambiente) para convertirlos en productos de alta estabilidad molecular y con casi nula reactividad en condiciones normales de presión y temperatura13.

Funcionamiento del Catalizador.



El funcionamiento de los catalizadores se basa en dosreacciones químicas, que son la oxidación y la reducción. “Las reacciones de oxidación se catalizan por medio de platino paladio y la acción reductora mediante el rodio”1. Antes de salir a la atmósfera los gases de escape atraviesan un catalizador, donde son depurados los contaminantes mediante un proceso de reacción químico y se convierten en sustancias inocuas presentes en la atmósferatales como Nitrógeno, Agua y Dióxido de Carbono. Los gases de escape son forzados a pasar al interior en un flujo
turbulento, ya que de esta manera se consigue un mejor contacto entre el gas y el catalizador, mejorando de esta manera las condiciones para una transferencia de masa y elevar la eficiencia de conversión. En la figura 3.1 se indica un catalizador, con su entrada de gases de escapey la salida de gases tratados.
El catalizador se monta en el tubo de escape, inmediatamente después del colector de escape, ya que hay los gases mantienen una temperatura elevada. Esta energía calorífica pasa al catalizador y eleva su propia temperatura, circunstancia




indispensable para que este dispositivo tenga un óptimo rendimiento, que se alcanza

entre los 400 y 700 gradoscentígrados.







Figura 3.1 Esquema de entrada y salida de gases en el catalizador



Tipos de Catalizadores y Reacciones Químicas



A medida que los gases de escape pasan por el catalizador, reaccionan con el recubrimiento de metales preciosos y se transforman en gases inertes como agua, Nitrógeno y Bióxido de Carbono, menos perjudiciales a la salud. A continuación se detallalos tipos de catalizadores que se aplican para el tratamiento de los gases de escape.


El Catalizador de Oxidación para motores a diesel (DOC)



La oxidación catalítica consiste en agregar o adicionar oxígeno a componentes de los gases de escape. El catalizador de oxidación para motores a diesel (DOC Diesel Oxidation Catalyst por sus siglas en ingles) es eficaz convirtiendo monóxido decarbono (CO), hidrocarburos (HC), los compuestos orgánicos volátiles (VOC), formaldehído (HC2O), Hidrocarburos aromáticos policiclicos (PAHS). En la tabla 3.1 se indica lea reacción química por oxidación.

Monóxido de Carbono
CO + ½ O2 CO2
hidrocarburos
CmHn + (m + n/4) O2 m CO2 + n/2 H2O
Aldehídos
CmHnO + (m + n/4 - 0.5) O2 m CO2 + n/2 H2O
Hidrogeno
H2 + ½ O2H2O


Tabla 3.1 Reacciones de oxidación





En la tabla 3.2 se indica la eficacia de conversión de este tipo de

catalizadores.



NOx
CO
HC
VOC
CH2O
PAHs
Nada
70-99%
40-90%
60-99%
60-99%
60-99%




Tabla 3.2 Eficacia de conversión del DOC





Catalizadores de tres – vías



La reducción catalítica consiste en extraer el oxígeno deciertos gases de escape, en particular de los óxidos nitrosos. El catalizador del tres-vías figura 3.2 se usa para la conversión simultánea de óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), formaldehído (CH2O) e Hidrocarburos aromáticos policiclicos (PAHS). El catalizador del tres-vías es eficaz en una gran variedad de aplicaciones de motores y...