Горения катализатор – катализатор горения углеродсодержащего материала, способ его получения, носитель катализатора и способ его получения — патент РФ 2401698

Содержание

Катализаторы горения - Миксент

Всемирная Топливная Хартия принятая ведущими производителями топлива предусматривает достаточно жесткие требования предъявляемые к топливу используемому для заправки автомобилей. Это необходимо для выполнения международных норм по содержанию вредных веществ в выхлопных газах двигателей. Для соблюдения этих требований конструкторы разрабатывают все более форсированные двигатели, а нефтепереработчики более чистые топлива, снижая в них содержание ненасыщенных, ароматических, полициклических углеводородов и содержание серы, отсутствие которой, приводит к повышенному износу топливной аппаратуры. Чтобы избежать отрицательного влияния отсутствия серы разработаны противоизносные присадки, к примеру, Миксент 2030.

Спрос на катализаторы горения

Жёсткие требования предъявляемые к топливу не всегда можно достичь в процессе нефтеперегонки по различным причинам, в том числе технологическим и экономическим, поэтому производители на конечном этапе используют присадки. Из-за этого растет внимание к "катализаторам горения" топлива. Это хорошо видно на примере патентования модификаторов горения дизельных топлив, рис. 1.

Патентование модификаторов горения дизельных топлив в 2001-2005 г.г.

Классическим примером высокоэффективного промотора воспламенения применяющегося для улучшения полноты сгораемости дизельного топлива с меньшими выбросами вредных веществ в отработавших газах и соблюдения норм «ЕВРО» является цетаноповышающая присадка Миксент 2000.

Среди представленных модификаторов горения большой интерес представляет отдельный класс присадок, а именно - катализаторы горения.

Для более полного представления о том, что такое катализаторы горения приведем выдержки из статьи директора АПИ Василия Сердюка и его заместителя по научной работе Льва Ашкинази.

Катализаторы горения - что это?

Катализаторы горения – это вещества, изменяющие процесс горения (окисления) топлива, которые изменяют скорость и полноту сгорания топлива. Введение их в исходные топлива позволяет получить новые топлива с улучшенными свойствами. 

Катализаторы горения предназначены для снижения энергии активации реакций окисления, происходящих в камере сгорания ДВС. Следствием снижения энергии активации является возможность проведения процесса окисления горючего и обеспечение полноты его сгорания при более низких температурах. Понижение температуры в камере сгорания приводит к уменьшению максимального давления в ней и, следовательно, к снижению жесткости работы двигателя, а также к уменьшению выбросов вредных веществ с отработавшими газами.

Известно, чем выше температура воспламенения горючего, тем меньше скорость его горения, катализаторы горения предназначены для увеличения скорость горения топлива. При прочих равных условиях ускоряющее действие катализатора будет тем больше, чем медленнее протекает некатализируемый процесс горения. Следовательно, наибольшее действие катализаторы будут оказывать на горение высококипящих углеводородов топлива, т.е. процесс догорания топлива. 

Катализаторы горения применяются в концентрации от 0,001 до 0,01%, фактически не изменяют физико-химические свойства базового топлива, но обеспечивают изменение процесса его горения, переводя топливо в новый класс, соответствующий выполнению норм выбросов ЕВРО-2, ЕВРО-3, ЕВРО-4, при работе на исправном двигателе.

К катализаторам горения относятся органические соединения металлов первой, второй и переходной групп, применяемые в рабочей концентрации порядка нескольких ppb (parts per billion - частей на миллиард, например, мкг/кг или 1·10-7%) в пересчете на металл. Столь ничтожная концентрация катализаторов горения практически не влияет на загрязнение ими камеры сгорания и свечей зажигания.

Катализаторы горения могут выполнять частично роль каталитических нейтрализаторов. Например, в бензин вводят соединения платины, палладия, рения, родия, которые, пройдя камеру сгорания, отлагаются в виде металлов на стенках выхлопной системы и действуют как обычные катализаторы дожига. В более тяжелых топливах хороший эффект достигается введением соединений железа, например ферроцена в количестве 0,001-0,003%.

Присадки, в состав которых входят органические соединения металлов, применяют с 1950 г. и интерес к ним не ослабевает. Наиболее широко известны присадки ферроцена (дициклопентадиенилжелеза) и его производных, соединений марганца, меди, никеля, лития и других органических соединений металлов, а в некоторых случаях даже их оксиды. Бензины с такими присадками, в сравнении с бензинами без них, дают некоторое изменение эмиссии углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, особенно на автомобилях с большим пробегом (более 60 тыс. км), и повышают эффективность работы каталитических преобразователей отработавших газов, уменьшая нагрузку на них за счет догорания топлива в камере сгорания.

Введение ферроцена в концентрации 15 ppm (parts per million - частей на миллион, например, мг/кг или 0,0001%) не оказывает отрицательного воздействия на работу двигателя, но положительно влияет на работу катализаторов дожига и увеличивает октановое число бензинов. Более того, ферроцен оказывает еще и каталитическое воздействие на процесс горения топлива, частично уменьшая нагар в камере сгорания и улучшая некоторые экологические характеристики двигателя, при одновременном небольшом снижении расхода топлива.

Для предотвращения возможного образования отложений, при использовании металлсодержащих органических соединений в составе катализаторов горения, широко используются присадки-выносители, способствующие удалению металла из камеры сгорания и со свечей зажигания.

Применение некоторых композиций металлорганических соединений позволяет существенно улучшить работу каждой присадки в отдельности, проявляя, в некоторых случаях, синергетический эффект.

В последнее время широко распространяются зольные присадки к автомобильным топливам содержащие металлокомплексные соединения, в которых в качестве лиганда используются соединения хелатного типа. Одним из достоинств металлокомплексных присадок является их многофункциональность. Широко используются композиции металлорганических соединений хелатного типа в растворителях - кетонах, дикетонах, оксимах, эфирах и т.д. Такие присадки являются универсальными многофункциональными перспективными катализаторами горения топлив. Среди них наиболее эффективны и наименее токсичны соли железа, которые были допущены в России к применению в топливах.

В результате давних споров о влиянии на каталитическое действие присадки металла и органического радикала в настоящее время считается общепринятым, что решающее влияние оказывает природа металла, входящего в состав присадки. Влияние лигандов - органической составляющей в формуле присадки незначительно:

Таблица 1. Изменение октанового числа (DОЧ по моторному методу) для эталонного топлива (60% изооктана и 40% н-гептана) в присутствии различных присадок:

Октанповышающая присадка Концентрация металла
присадки в топливе, г/кг
DОЧ
Тетраэтилсвинец (C2H5)4 Pb 0,15 +5,0
Метил (триаэтил) свинец СН3Pb (C2H5)3 0,30 +12,4
Тетраэтилгерманий (C2H5)4 Ge 0,30 -1,5
Пентакарбонил железа Fe(CO)5 0,15 +4,4
Гексакарбонил хрома Cr(CO)6 0,15 -5,3
Димарганецдекакарбонил Mn2(CO)10 0,15 +7,0
Циклопентадиенилтрикарбонилмарганец С5Н5Mn(CO)3 0,10 +7,5
Меитлциклопентадиенил-трикарбонилмарганец СН3С5Н 4Mn(CO)3 0,10 +7,5
Этилциклопентадиенилтри-карбонилмарганец С2Н5С5Н 4Mn(CO)3 0,10 +7,5
Ферроцен (С5Н5)2 0,10 +7,0
Диэтилферроцен (C2H5С5Н5)2 Fe 0,10
+7,5

Из таблицы 1 видно, что введение большого количества свободных радикалов (СН3*, С2Н5* и других) в состав металлорганических соединений лишь незначительно изменяет детонационную стойкость топлив в камере сгорания, а замена одного металла на другой качественно изменяет эффективность действия. Поэтому, исследователи на первых порах обратили основное внимание, прежде всего, на свойства металлов, как носителей анти- и продетонационных свойств. Оказалось, что большей как АД-, так и ПД- эффективностью обладают наиболее тяжелые, а значит, и самые крупные атомы.

Предпринимались попытки выстроить ряды каталитической активности для металлов антидымных присадок. Е.В. Бернштейн получил соединяющий ряд антидымной активности металлов в двигателях с открытой камерой сгорания типа Гессельмана:

Ва > Са > Ni > Со > Сг > Ре > Си > Mg > Al > Na, К, Zn.

Другие авторы предлагают ряд, который выглядит следующим образом:

Mn > Ва > Fe > Cu > Со > Mg > Ni > Pb.

Различие объясняется разными типами двигателей, которые были использованы в том и в другом случае, поскольку эффективность катализаторов зависит от способа смесеобразования в двигателях разного типа.

Механизм действия присадок

Для объяснения механизма действия металлсодержащих антидымных присадок выдвинуто несколько версий. Первая основана на том, что в пламени металлы образуют ионы, которые уменьшают скорость зародышеобразования сажевых частиц и их коагуляцию. Главным образом, это относится к легкоионизирующимся щелочным металлам. Второй механизм предложен для щелочноземельных металлов и сводится к их реакциям с продуктами горения топлива, в результате которых образуются гидроксильные радикалы. Последние газифицируют сажу. Сюда же примыкает гипотеза о том, что барий, окисляясь на первых стадиях горения избытком кислорода, переносит его на последние стадии, где наблюдается недостаток кислорода. На основании результатов оптического зондирования горящей смеси лучом гелий-неонового лазера сделано предположение, что бариевые антидымные присадки ускоряют выгорание сажи, образующейся при диффузионном горении капель топлива, не влияя на выгорание сажи, образующейся при горении уже испарившейся части топлива. Наиболее эффективны такие присадки при горении тяжелых топлив в форсированных режимах или при малом угле опережения впрыска, когда большая масса топлива не успевает испариться.

Весьма сходно с антидымными присадками действие антинагарных и нагароочищающих присадок, предназначенных уменьшить нагарообразование в камере сгорания дизельного двигателя, предотвратить закоксовывание поршневых колец. Рекомендуемые концентрации присадок при постоянном применении - 0,005-0,02%. В «ударных» концентрациях (0,05-0,1%) эти присадки способны выступать как нагароочищающие и удалять с деталей двигателя образовавшийся ранее нагар. При такой нагароочистке возможно временное повышение дымности и токсичности ОГ, так как часть удаляемого нагара не успевает выгорать и выбрасывается в атмосферу.

В общем случае присадки модифицируют структуру нагара, оказывают каталитическое действие на его выгорание и смывают частицы нагара и продукты его превращения. Показательна присадка «Антикокс», содержащая катализатор горения - медную соль органической кислоты. При введении в топливо присадки в концентрации 0,02-0,05% нагар удалялся на 25-65%. Часть нагара, которая не была удалена в процессе испытаний, изменилась. Нагар стал рыхлым и легко снимался протиранием поверхности без соскабливания и кипячения. Аналогично действие антисажевых присадок, предназначенных для уменьшений скорости забивки сажевых фильтров, устанавливаемых на автомобилях перед каталитическими нейтрализаторами или непосредственно в выпускном тракте. Сажевые фильтры любой конструкции теряют пропускную способность и требуют регенерации уже через 200-500 км пробега, а иногда и раньше. Наличие присадки обеспечивает постепенное выжигание сажи, устраняя опасность перегрева при периодических регенерациях.

Иногда металл используют не в виде присадки, а наносят на поверхность фильтра. При нормальной работе двигателя этот прием дает такой же экологический эффект, как и введение присадки в топливо. Однако каталитические покрытия медленно отравляются серой, содержащейся в топливе. Кроме того, если двигатель долгое время работает в режиме холостого хода и на малых нагрузках, когда температура ОГ невелика, каталитическое покрытие не обеспечивает выгорания сажи, которая накапливается, а при переходе двигателя на большие нагрузки сажа интенсивно выгорает с развитием опасных для фильтра температур. Что же касается присадки, то в режиме холостого хода для достижения необходимого эффекта можно просто увеличить ее концентрацию в топливе.

Рекомендуемые концентрации антисажевых присадок составляют 0,01-0,02% при номинальной нагрузке. В пересчете на металл, являющийся каталитической основой присадки, это составляет десятки ppm. В режиме холостого хода присадки требуется на порядок больше.

Принцип действия антисажевых присадок в первом приближении заключается в понижении температуры выгорания сажи до 250-300°С, сравнимой с температурой ОГ, с помощью добавок соединений меди, железа и других металлов. Металлы сгорают до оксидов, которые затем легко восстанавливаются сажей на поверхности фильтра.

Катализаторы горения светлых топлив предназначены инициировать горение топлив, особенно на последних стадиях, характеризующихся недостатком кислорода. Присадки этого типа используют преимущественно в мазутах, но в некоторых случаях вводят и в светлые топлива. Наибольший эффект от применения катализаторов горения наблюдается в дизельных топливах, горючая смесь которых в камере сгорания гетерогенна, т.е. состоит из паров и мелких капель топлива, а также частиц сажи. Вообще, чем тяжелее топливо, тем эффективнее действие присадки. В качестве активного компонента катализаторы горения содержат соединения металлов, катализирующих окисление углеводородов: железа, меди, марганца и др. Патентуются также беззольные присадки, например на основе органических пероксидов. В этом случае их называют инициаторами. Рабочие концентрации катализаторов горения лучше всего устанавливать по металлу. Достаточно, если в топливе будет 5 – 50 ppm металла-катализатора. Концентрации самих присадок в таком случае будут составлять сотые доли процента.

Следует заметить, что мировой опыт использования катализаторов горения в светлых топливах невелик. Поэтому многие вопросы, связанные с оптимальными условиями применения присадок, их побочным действием и т.д., до конца не выяснены.

Полагают, что соединения щелочных и щелочноземельных металлов повышают концентрацию гидроксил-ионов в пламени. Последние, сорбирующиеся на поверхности горящих частиц и являющиеся сильными окислителями, участвуют в реакции горения. Соединения переходных металлов служат переносчиками кислорода с первых стадий горения, характеризующихся его избытком, на последние, где окислителя не хватает.

Оценка эффективности катализаторов горения

Оценка эффективности катализаторов горения осуществляется по экономичности двигателя и токсичности отработавших газов.

Катализаторы горения по-разному действуют на сгорание бензинов и дизельных топлив, что объясняется разным составом топлив и состоянием горючей смеси в камере сгорания. При добавление катализатора горения в топливо ускоряются процессы окисления, что приводит в дизельном двигателе к более полному сгоранию тяжелых остаточных фракций в основной фазе сгорания и снижению доли топлива, сгорающего в фазе догорания. Это приводит к уменьшению удельного расхода топлива. В присутствии катализаторов горения на последней стадии процесса происходит догорание топлива практически до конца, что приводит к более высокому давлению на поршень в заключительной стадии его движения. В целом топливо сгорает быстрее, хотя и снижается максимальная скорость сгорания топлива. Т.е. на стадии начала горения катализатор тормозит скорость окисления топлива, а на второй при догорании за фронтом пламени ускоряет процесс горения и делает его более полным. В результате двигатель начинает работать «мягче», что снижает напряженность деталей и увеличивает ресурс двигателя.

Предполагается, что в бензиновом двигателе работа на топливе с катализатором горения приводит к более углубленному пиролизу не испарившейся части топлива, т.к. сгореть эта часть топлива не может из-за недостатка кислорода, вызванного тем, что бензиновый двигатель работает с коэффициентом избытка воздуха близким к единице.

Катализаторы горения способствуют уменьшению нагрузки на каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры, так как происходит более полное сгорание топлива и количество вредных веществ в отработавших газах существенно снижается, в зависимости от марки автомобиля, его состояния и качества исходного топлива, табл. 2.

Таблица 2. Снижение содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС при использовании каталитических присадок (0,01% об.)

Вредный компонент ОГ Присадка
«0010» «0011»
Дымность до 90
Оксиды азота до 50 до 55
Оксид углерода до 85 до 85
Углеводороды до 65 до 80
Бенз(a)пирен до 40 до 90
Альдегиды до 60 до 16
Аэрозоль до 20 -
Масляный туман до 20 до 100

Испытания присадок

Моторные испытания экологической каталитической комплексной присадки к дизельному топливу «0010» проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 14846 и ГОСТ 14846 на испытательных стендах, оборудованных двигателем КАМАЗ-740.10 и двигателем ВАЗ-2108.

Стендовые испытания показали, что введение экологических каталитических присадок в автомобильные топлива приводит к:

  • увеличению мощности и коэффициента полезного действия;
  • снижению удельного расхода топлива;
  • уменьшению содержания вредных веществ (CO, CH, NOx и дымности, альдегидов, бенз(а)пирена и др.) в отработавших газах двигателей.

Прибавление к топливу моющих присадок уменьшает отложения на впускных клапанах, но увеличивает отложения в камере сгорания. Прибавление к топливу с моющими присадками катализаторов горения приводит к более полному сгоранию топлива и устраняет отложения в камере сгорания.

Общеизвестно, что содержание оксидов азота в ОГ двигателей напрямую связано с температурой в камере сгорания (КС). Под действием катализатора снижается энергия активации процессов горения топлива и увеличивается полнота его сгорания.

На всех автомобилях и всех режимах холостого хода (ХХ) наблюдается устойчивое и заметное снижение содержания SO2 в ОГ. Наименее эффективно катализатор горения «0011» работал на двигателе автомобиля Mazda B-Series (рег. № 8884 35D), где снижение содержания SO2 составило до 70 и 60 % на минимальных и повышенных оборотах ХХ соответственно. Наиболее эффективно действие катализатора на двигателеMercedes 300, где максимальное снижение содержания диоксида серы составило более 90 %.

Содержащиеся в топливе сернистые соединения в виде органических тиолов, сульфидов и дисульфидов (в том числе в составе гетероциклических соединений) достаточно легко расщепляются по связям S - H (энергия связи 83 Ккал/моль), S - С (65 Ккал/моль) и окисляются кислородом. Этот процесс катализируется железом, которое всегда присутствует в топливе.

При недостатке кислорода, а на всех двигателях установлен лямбда-зонд, поддерживающий стехиометрическое соотношение кислород - топливо, сульфидная сера сгорает не до SO2, а по уравнению:

S-2 + O2 ® S0 + 2О-2 + Q

где: Q - выделяемое тепло.

Кроме того, известно, что под действием специальных катализаторов при t > 500 °C диоксид серы способен вступать в реакцию взаимодействия с монооксидом углерода:

O2 + 2CO ® S0 + 2CO2 + 52 Ккал

В присутствии следов воды, которая всегда содержится в отработавших газах, возможно протекание окислительно-восстановительного процесса:

2S-2 + SO2 ® 3S0 + Q

Все эти реакции приводят к образованию элементарной серы, которая выносится с ОГ. Если диоксид серы является весьма вредным химически веществом, токсичной примесью в атмосферном воздухе промышленных городов; при концентрации 0,03-0,05 мг/л в воздухе вызывает раздражение глаз, горла и заболевания верхних дыхательных путей, то элементарная сера - одно из наиболее старых средств борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений.

Изменение процесса горения топлива при постоянном применении катализатора горения в качестве присадки к дизельному топливу приводит к более полному сгоранию компонентов топлива, уменьшению вредных компонентов и очистке камеры сгорания, клапанов.

На рисунке 2 приведен обобщенный график, характеризующий тенденцию содержания вредных веществ в отработавших газах двигателя, работающего на топливах с катализаторами горения.

Изменене содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС

Рис. 2. Изменене содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС.

На I участке кривой наблюдается резкое снижение содержания вредных веществ в отработавших газах, вызванное каталитическим действием присадок на процесс сгорания топлива.

Увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах на II участке объясняется постепенным выгоранием скопившихся в камере сгорания и газовыхлопном тракте отложений, нагаров и лаков. В первую очередь выгорают лаки, затем нагары, кокс и зольные отложения камеры сгорания, которые модифицируются радикалами катализатора. Модификация процесса горения приводит к понижению температуры выгорания отложений, которые выносятся отходящими газами. В результате восстанавливаются конструкционные параметры камеры сгорания и нормализуется рабочий процесс в цилиндрах. Подобный ход кривой объясняется большим недостатком кислорода в камере сгорания. На III участке наблюдается та же картина, что и на I.

Применение катализаторов горения

Применение катализаторов горения в сочетании с различными топливами дает возможность снизить требования конкретного двигателя к октановому числу бензина, вследствие очистки камеры сгорания. При накоплении в камере сгорания нагара с низкой теплопроводностью и теплоемкостью, требования к октановому числу бензина повышаются на 10 – 12 пунктов. Профессором Е.Р. Магарилом с сотрудниками в результате эксперимента, проведенного на автомобиле ВАЗ 2106, установлено, что после пробега равного 400 км на бензине, содержащем никелевый катализатор горения, оказалось возможным перейти на бензин А-76 с присадкой вместо бензина АИ-92.

Катализаторы горения тяжелых топлив применяются для снижения механического недожога и выбросов сажи в окружающую среду. При умелом использовании катализатора можно добиться и снижения выбросов оксидов азота, хотя на первый взгляд интенсификация процесса горения приводит к повышению температуры пламени и, как следствие, ускорению образования оксидов азота. При сгорании остаточных топлив только часть оксидов азота образуется путем связывания азота воздуха. Другая часть представляет собой «топливные оксиды», образование которых зависит, прежде всего, от концентрации кислорода. Поскольку в присутствии катализатора для хорошего горения требуется меньший избыток воздуха, меньше образуется и топливных оксидов азота. Чем меньше избыток воздуха, тем меньше потери тепла с уходящими газами. Таким образом, при использовании катализаторов горения увеличивается и тепловой КПД установки.

Принцип действия заключается в окислении сажевых частиц катализатором горения или продуктами его превращении в зоне горения. Например, переходные металлы являются переносчиками кислорода с первых стадий горения, на которых кислород находится в избытке, на последние стадии, где испытывается его недостаток:

МxОy + С ® СО + МxОy-1.

Щелочные и щелочно-земельные металлы повышают концентрацию в пламени гидроксид-ионов. Последние, являясь окислителями, также ускоряют горение сажистых частиц.

По эффективности металлы как катализаторы горения располагаются в ряд:

Mn > Sn > Сu > Со > Zn > Мо > Mg > Fе > Са

Показателями эффективности катализатора горения служат - снижение механического недожога и уменьшение дымности отходящих газов!

Итак, что мы имеем?

Преимущества применения катализаторов горения

Применение катализаторов горения в концентрации от 0,002-0,01% наибольший эффект дают в дизельных топливах и позволяет получить следующие ПРЕИМУЩЕСТВА:

  • увеличить КПД и мощность двигателя за счет более полного сгорания топлива;
  • очистить камеру сгорания, свечи и газовыхлопной тракт от нагаров и отложений;
  • уменьшить удельный расход топлива до 7 %;
  • повысить экономичность эксплуатации автотранспорта;
  • увеличить мощность двигателя за счет увеличения полноты сгорания топлива;
  • снизить чувствительность двигателя к качеству топлива;
  • использовать топливо с более низким октановым числом;
  • получить большую эффективность на менее качественном топливе;
  • ускорить регенерацию катализаторов дожига;
  • уменьшить нагрузку на катализаторы дожига и сажевые фильтры;
  • снизить содержание вредных примесей в отработавших газах;
  • сохранить физико-химические свойства топлива;
  • снизить жесткость работы двигателя;
  • несколько увеличить октановое число бензинов;
  • возможность вводить их в баки автотранспорта, автоцистерны, танки судов, цистерны хранения, хранилища АЗС перед их заливкой топливом;

Недостатки катализаторов горения

Катализаторы горения имеют и некоторые НЕДОСТАТКИ:

  • увеличивают стоимости топлива;
  • при применении присадок на базе щелочных металлов возможна коррекция угла опережения зажигания;
  • мировой опыт использования катализаторов горения невелик. Поэтому многие вопросы, связанные с оптимальными условиями применения присадок, их побочным действием и т.д., до конца не выяснены.

Стоит ли применять катализаторы горения?

Плюсы

Проведению исследований и испытаний с целью создания катализатора горения для улучшения топлива с целью получения экономии и уменьшения выброса загрязняющих веществ в отработанных газах.

Минусы

В связи с малоизученностью темы недобросовестные предприниматели используют данную тему для получения сверхприбыли. За последние два года отмечается наибольшее увеличение предложений "катализаторов горения".

Катализаторы горения - Справочник химика 21

    I — теплоотвод 2 — термоэлемент 3 — горячие пластины — катализатор горения 5 — смесительная камера / — СНГ // — воздух /// — горючие газы [c.334]

    С учетом полученных данных сформирован состав, включающий октоген, стабилизатор химической стойкости, катализатор горения, поверхностно-активное вещество, с использованием в качестве связующего по ш- [c.193]

    Разработаны теоретические основы конструирования шпинельных гетерофазных катализаторов горения ВКС. Зависимость температуры появления особых точек повышенной активности шпинелей от состава позволяет подбирать катализатор для узких температурных областей горения ВКС. [c.61]


    Кокс, прокаленный в камерной печи, имеет более упорядоченную структуру меньшее межплоскостное расстояние (0,3470 нм), тогда на прокаленный в подовой печи 0,3472—0,3478 нм. Меньшая окисляемость его объясняется длительным пребыванием в зоне высоких температур и соответственно возгонкой части легколетучих щелочно-земель-ных металлов (катализаторов горения), интенсивной продувкой газами прокаливания, выносящими испарившиеся зольные элементы, и, возможно, экранированием зольных элементов пироуглеродом. Различие показателей качества коксов, прокаленных в камерной и подовой печах, объясняется различием скорости нагрева. Высокая скорость нагрева не [c.158]

    Органозоли металлов широко применяются при гидрировании и восстановлении различных органических соединений, в качестве катализаторов горения жидкого топлива в ракетах, как наполнители пластических масс, клеев, антикоррозионных лаков и красок, в медицине ДЛЯ изготовления лекарственных препаратов и т, д. [c.253]

    Катализаторы горения соединения меди, марганца, железа и других металлов [c.371]

    Применяются три категории присадок, влияющих на процесс горения дизельных топлив присадки, улучшающие цетановое число, катализаторы горения и модификаторы отложений. Напомним, что цетановое число, отражающее воспламеняемость дизельного топлива, является критическим свойством ДТ. Цетановое число — основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Повышение цетанового числа способствует более легкому запуску двигателя на холоде, снижает его перебои в процессе прогрева, способ- [c.423]

    Присадки, улучшающие полноту сгорания остаточных топлив, позволяют получить положительный эффект за счет снижения расхода топлива и уменьшения токсичности продуктов сгорания. По принципу действия их разделяют на катализаторы сгорания, ПАВ, окислители. В остаточных топливах наиболее эффективны соединения, улучшающие поверхностное натяжение топлива. Эффективность действия ПАВ и катализаторов горения увеличивается при их сочетании в различных композициях. [c.436]


    Для количественной оценки процесса горения конденсированных систем используют либо скорость перемещения фронта горения, либо маосу топлива, сгорающего в единицу времени с единицы поверхности. В первом случае скорость горения и называют линейной и выражают в м/с, во втором — массовой и выражают в кг/(м -с). Скорость горения является одной из важнейших характеристик горения топлива зависит от давления, начальной температуры топлива, его плотности, энергетических характеристик, природы составных частей топлива и катализаторов горения. [c.271]

    Среди многочисленных катализаторов горения смесевых топлив типа горючее — окислитель высокую эффективность проя вляют соединения железа [101, 110]. В сопоставимых условиях активность этих соединений в отношении систем на основе перхлората аммония (ПХА) примерно одинакова (одного порядка). [c.308]

    Катализаторы горения мазутов [c.356]

    Катализаторы горения. Срединное положение между высокозольными соединениями щелочноземельных металлов и органическими инициаторами горения занимают присадки, содержащие небольшие количества металлосодержащих катализаторов соединений меди, железа, марганца, никеля, кобальта и других металлов. Количество присадки обычно таково, чтобы содержание металла в топливе составляло тысячные доли процента. При использовании катализаторов горения снижается выход оксидов азота. Присадки могут частично выполнять роль каталитических нейтрализаторов. Например, в бензин вводят соединения платины, палладия, рения. [c.371]

    Противодымные присадки, как правило, содержат соединения бария, железа, марганца и других элементов. Они снижают в продуктах сгорания содержание частиц углерода. Так, в условиях модельной камеры сгорания добавление к топливу циклопентадиенилмарганца [176] уменьшает содержание частиц углерода в продуктах сгорания примерно на 50%. Однако указанные соединения, являясь катализаторами горения (окисле- [c.201]

    Исследованы пути получения энергонасыщенных соединений на основе производных 1,2,5-оксадиазола. Оптимизация метода получения 3,5-ди(4-амино-1,2,5-оксадиазол-3-ил)-/Я-1,2,4-триазола (I) позволила поднять выход до 90%. Обменной реакцией Na-соли соединения (I) получен ряд неорганических солей, которые предложены как катализаторы горения смесевых композиций. Нитрование соединения (I) привело к соответствующему динитроаминовому производному. Изучается алкилирование этого соединения. [c.151]

    Для улучшения сгорания могут быть использованы также катализаторы горения, представляюпцие собой главным образом органические соединения металлов — меди, железа, кобальта, хрома, никеля или марганца [74]. [c.314]

    Отработанный и отпаренный катализатор по катализатопроводу подавался через задвижку / в транспортную линию регенератора. Потоком воздуха катализатор транспортировался в виде фазы с низкой концентрацией катализатора в регенератор 5. В транспортную линию регенератора подавалось около половины воздуха, необходимого для сжигания кокса. Остальной воздух поступал в регенератор через воздушные коробы, расположенные на одном уровне с рас-предежгельной решеткой регенератора. При движении воздуха через слой катализатора кислород контактировал с отложениями кокса на внешней и внутренней поверхностях частиц катализатора. Горение кокса в регенераторе происходило при 570-600 °С. Воздух для подачи катализатора в регенератор подавали турбовоздуходувкой 11. При пуске установки воздух нагревали в топке 10. При нормальной эксплуатации уст

Каталитическая горелка — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Каталитическая горелка или беспламенная горелка — разновидность горелки, в которой химические реакции окисления горючего протекают в присутствии катализатора. Такие горелки обычно используются в качестве нагревательных и/или осветительных приборов, а также в химической промышленности.

Основным элементом каталитической горелки является катализатор. Газообразное горючее пропускается через раскаленный проницаемый катализатор обладающий большой поверхностью покрытой специальным составом/веществом - катализатором. Для хорошей работы каталитической горелки необходимо, чтобы поверхность контакта катализатора с поступающим в него горючим была как можно больше. В качестве горючего обычно применяется смесь окислителя и топлива. Окислителем чаще всего является воздух, а топливом горючий газ или пары горючей жидкости. Раскаленный катализатор способствует быстрому и устойчивому протеканию химических реакций превращения горючего в продукты сгорания. Благодаря катализатору основная часть химических реакций горения происходит в непосредственной близости и/или на поверхности катализатора. В результате этого у каталитической горелки может практически отсутствовать открытое пламя. Высокая температура катализатора поддерживается за счет выделяющейся теплоты химических реакций протекающих на его поверхности или вблизи неё. Для обеспечения проницаемости, катализатора газовой смесью он изготавливается из волокнистого материала либо в виде сеток/решеток. Химически активным веществом катализатора обычно является платина или оксид кобальта или хрома[1]. Для удешевления катализатора и обеспечения его прочности механической основа катализатора может выполняться из материала не являющегося химическим катализатором - керамики, стали. В этом случае тонким слоем активного вещества катализатора покрывается только поверхность механической основы. Для запуска каталитической горелки необходимо предварительно разогреть катализатор до его рабочей температуры. Разогрев обычно делается с использованием постороннего источника тепла либо используется саморазогрев в режиме "обычного" пламенного горения (если при горении не образуется копоть).

Для каталитической горелки нежелательно использовать горючее содержащее посторонние примеси или дающее при сгорании твёрдые частицы, так как в результате поверхность катализатора может быстро загрязниться (явление называется «отравление катализатора»), что скажется на её эффективности. Повысить эффективность засорившегося катализатора зачастую можно путём его прокаливания на некоптящем (газовом) пламени или в муфельной печи. Распространённым топливом для каталитической горелки служат пропан-бутановые смеси либо жидкие топлива — бензины высшей степени очистки (бензин для зажигалок или некоторые сорта нефрасов: C2-80/120 («Калоша») или С3-80/120).

В начале 20-го века каталитические горелки применялись в медицине и в быту для обеззараживания воздуха в помещениях. В настоящее время похожие горелки применяют в быту с целью ароматизации помещений. Также горелки использовались в первую мировую войну для индивидуального обогрева бойцов в полевых условиях.

Грелка каталитическая ГК-1. Со снятой крышкой. Виден каталитический патрон

В настоящее время достаточное распространение получили грелки для индивидуального обогрева человека в туристическом походе, на рыбалке, охоте, в условиях, связанных с работой на улице, на зимних видах спорта и так далее. Советской промышленностью выпускалась грелка бензиновая каталитическая ГК-1, которая при полной заправке могла вырабатывать тепло в течение 8—14 часов с температурой до 60 °C, то есть на уровне болевого порога.

Инфракрасная газовая печка с пористыми матрицами в качестве нагревательных элементов

Более мощные горелки применяются для обогрева помещений, приготовления пищи, в зимнее время для предпускового подогрева двигателей внутреннего сгорания. Отсутствие открытого пламени по сравнению с обычными диффузионными горелками обеспечивает большую безопасность и удобство эксплуатации. В некоторых случаях малая заметность незаметность пламени (скрытность) также является важным преимуществом каталитических горелок.

О катализаторах горения топлива: правда или миф

Столкнувшись с неизвестностью, любой современный человек обращается к Гуглу. В большинстве случаев он в состоянии дать более-менее четкий ответ, хотя и не всегда правдивый. С вопросом о катализаторах топлива Гугл затруднился дать какой-либо четкий ответ. Большинство ссылок оказываются рекламой или фиктивными отзывами, расхваливающими и пиарящими товар.

Ну не может быть 20 из 20 положительных. К тому же ни один нормальный человек не станет указывать в отзыве о товаре контактные номера продавцов, адреса точек сбыта и ссылки на продажу. Да и точные данные, говорящие о экономии. Откуда обывателю их знать? Каждый из них – высококвалифицированный профессионал, имеющий в гараже целую исследовательскую лабораторию? В редких случаях встречаются негативные отзывы. Вот в их правдоподобности нет шансов усомниться – они наполнены красочными эпитетами разговорной речи русского языка, присущего настоящим слесарям и сантехникам с 40-летним стажем. На двадцать отзывов припадает одно-два реальных мнения или информации.

Если задуматься, правда ли, что столь выгодный товар может быть настолько невостребованным? Если поверить всем пиар-текстам, остается вопрос — почему катализатор топлива до сих пор не разгребают с прилавков с космической скоростью? В чем подвох? Опросив опытных водителей из близлежащих гаражей и людей, имеющих некоторые познания в химии, удалось узнать, почему катализатор так непопулярен. Все однозначно ответили — потери превышают прибыль.

Если привести пример из жизни — что произойдет с человеком, выпившим стакан водки? Первоначально, его КПД повысится, ему будет весело, а потом КПД пойдет на спад и человеку будет плохо. Так и катализатор топлива действует на машину. Поначалу, производительность повышается, но впоследствии работа ухудшается. Что удалось узнать, слегка углубившись в физику?

Реальные положительные моменты. Катализатор топлива оптимизирует процесс сгорания топлива.

Катализатор значительно ускоряет горение топлива. Ярче всего катализатор воздействует на углеводороды, сгорающие в последнюю очередь и требующие максимальной температуры. Низкая температура, в свою очередь, обеспечивает снижение давления внутри камеры сгорания, смягчая работу двигателя. Как следствие – процент выхлопных газов снижается. Катализатор топлива в некотором роде повышает КПД бензина.

Что происходит непосредственно в камере сгорания топлива? Опытные автомобилисты знают, что на внутренних стенках камеры образуется нагар. Это происходит из-за неравномерного распределения температуры в камере. Сам металл, из которого она сделана, и водный мешок, охлаждающий ее, приводят к тому, что температура у стенок становится низкой, не позволяя происходить процессу горения. Несожженный уголь оседает на стенки. Катализатор топлива способствует выравниванию температуры и позволяет происходить процессу горения по всему объему камеры, а не только в центре, где температура наиболее высокая. Кроме использования полного объема топлива, выравнивание температуры приводит к сгоранию угольных отложений, что в свою очередь, облегчает работу поршня.

Какие катализаторы в моде? Чаще всего используют присадки на основе ферроцена. Википедия гласит, что ферроцен был открыт по чистой случайности, в ходе опыта в 1951 году. Спустя год его свойства были окончательно утверждены. Он является органическим соединением железа из класса сэндвичевых. Класс имеет такое название благодаря внешнему виду – атом металла находится аккурат между двумя одинаковыми соединениями С5Н5. С этого момента началась эра катализаторов топлива. В современном мире существуют и другие присадки, в том числе и экологические.

Опасность применения чистого ферроцена состоит в высоком содержании железа и сильном эффекте по повышению октанового числа. В результате двигатель может существенно уменьшить свои ресурсы, на его внутренних элементах произойдут отложения железа, на свечах зажигания образуется налет от металла, что снизит их работоспособность, а также начнутся проблемы с катализатором – устройством, регулирующем уровень CO, CH и NO в выхлопных газах автомобиля.

Наибольшую эффективность такие присадки оказывают на автомобили с большим пробегом – более 60 000 км. Это связано с большим количеством нагара. Чем больше нагара, тем больше энергии будет высвобождено с его сгоранием. Обманный трюк, приносящий выгоду обеим сторонам, но по окончании нагара, действие катализатора теряет свою эффективность.

Несмотря на разновидность марок изготовителей, во главе которых стоят американские, французские и японские фирмы, рекламные кампании имеют схожий характер. Сам текст перенасыщен научными терминами и техническими оборотами, что не дает простому обывателю понять, о чем идет речь.

Распространение основана на принципе – купи сам и продай другу.

Различаются присадки для использования в бензине, дизельном топливе и мазуте. Кроме снижения расхода топлива, присадки оказывают и другое положительное влияние на автомобиль: промывка топливной системы, очищение клапанов форсунок, стабилизация топлива, снижение задымленности. Также, присадки облегчают запуск двигателя, в особенности это заметно в зимнее время.

Отрицательные моменты. Эффективность. Вспомним об особенностях пробега и воздействии на нагар. Это скорее отрицательная черта. Отложения. Налет металла будет распространяться по всей топливной системе, в особенностях на свечах зажигания. Во избежание подобных отложений, в состав катализаторов топлива добавляют выносители, которые способствуют удалению осадочных металлов с поверхностей, но на практике они неэффективны.

Поломка свечей зажигания и камеры сгорания топлива. Не зря вокруг камер расположен водный мешок, предназначенный для ее охлаждения. Повышение температуры внутри камеры влияет на металл, из которого она создана, заставляя его постоянно чрезмерно расширятся, а затем сжиматься от сильного перепада температур. Вследствие этих процессов, камера сгорания «расшатывается», а свечи зажигания попросту плавятся. Как результат — требуется частая замена деталей.

Еще одним аспектом, влияющим на низкое распространение катализаторов, является цена – около 2000 р. за баночку весом около 200 гр. В сравнении – чистый ферроцен, общим весом 25 кг стоит около 500 р. Подытожив — экономия бензина незначительна, эффективность не всегда осуществима, а потери гарантированы.

Если статья была Вам полезна, можете поделиться материалом в социальных сетях:

Катализатор горения топлива, Ормекс «присадка»

Статья про преимущество использования присадки ормекс и правила ее добавки в топливо…

Приветствую автолюбитель в блоге ЛоганМашина AAuhadullin.ru!

Сегодня речь пойдет о применении катализатора горения топлива «Ormeks».

По почте получил одну фишку, называется катализатор горения топлива (минирально каталитическая система) МКС. Изобретателем и разработчиком данной присадки ормекс является ученный с мировым именем Геннадий Михайлович Яковлев.

The fuel catalys Ormeks 1 Катализатор горения топлива, Ормекс «присадка»

Данный препарат горения совместим с бензином, дизелем, а также газом и поэтому является универсальной добавкой к любому топливу на двигатель. В мою задачу входит тестирование, и интересуют конкретные результаты эксперимента с добавкой «Ормекс» в плане экономии бензина и очистки двигателя.

Биодобавка «Ormeks» объединяет 7 катализаторов. Со слов разработчика система удачно себя зарекомендовала и пока ничего подобного в мире не выпускается. Имеется в виду система катализаторов, которая гарантирует 100% результат от использования данной запатентованной биодобавки.

Каталитические системы работают в природе, что нужно и брать на вооружение.

Осталось дело за малым, испытать данный препарат на собственном автомобиле и убедиться, что он действительно действует на все 100% и его можно рекомендовать к применению другим автовладельцам.

Лично я уже практически уверен в результате, так как данный препарат мне порекомендовал бывший военный летчик Юрий Федоров, в искренности которого не сомневаюсь.

В описании к данному видео ниже есть всем желающим ссылка на его канал YouTube. Где можно зайти и посмотреть на видео тесты. На данном катализаторе Юрий эксплуатирует собственный автомобиль уже 4 года. И его результаты просто ошеломляющие. В общем, все можете увидеть сами, пройдя по ссылке на его канал.

Смотрите, пожалуйста, видео:

Добавка в бензин присадки

Итак. Для начала эксперимента нам нужно добавить присадку для улучшения горения топлива в бензобак нашей машины Логан.

Добавить присадку в бензин можно непосредственно перед заправкой авто с помощью шприца, но в данный момент я произведу добавку своим методом.

Для добавления катализатора горения топлива ормекс нам понадобится прозрачный шланг и чистый шприц на 20 г, чтобы шланг надежно надевался на шприц. Сделал я также с помощью прозрачной втулки переходник. Собственно сделал переходник потому, что не нашлось подходящего по внутреннему диаметру шланга. Если же вы найдете шланг по диаметру, подходящему к выходу шприца, то никакого переходника выдумывать вам не придется.

С помощью этого приспособления надо добавить катализатор горения в наш бензобак. Но перед тем как набрать присадку в шприц, содержимое флакона необходимо очень хорошо взболтать.

Плюс к этому необходимо подсчитать, сколько топлива в данный момент находится в бензобаке и соответственно, сколько грамм катализатора горения ормекс нужно добавить.

Расчет производится исходя из того, что на 10 литров топлива необходимо добавить 5 грамм катализатора горения. Сама же емкость с добавкой ормекс вмещает 250 мг жидкости.

В случае, если на самом деле будет значительная экономия топлива, то данная жидкость оправдает себя многократно. Спасибо скажем создателю присадки Геннадий Михайловичу.

Собственно, давно задался целью приобрести какой-нибудь продукт для эффективной очистки двигателя от нагара. Это клапана, свечки зажигания, форсунки, поршневая группа, сальники и много других деталей. Стоит сразу перед применением данного препарата, вывернуть свечи и посмотреть в каком состоянии они находятся, чтобы потом было что с чем сравнивать. Например, как они очистятся от нагара.

Как сказано в аннотации «Ормекс» не только выполняет очистку деталей ЦПГ, но еще покрывает их поверхность защитной пленкой. Несомненно увеличится срок эксплуатации деталей, так как они будут меньше подвержены износу через защитную пленку.

Катализатор ормекс разработан также для моторного масла, и для узлов трансмиссии, например, автоматической коробки передач и других важных агрегатов.

Как добавить присадку

Перед тем как добавить присадку нужно подсчитать, сколько литров топлива находится на данный момент в бензобаке. Средний расход топлива на приборном щитке у меня показывает 8.5л/100 км, это имеется в виду городской цикл и общий пробег автомобиля сейчас составляет 78 220 км.

До того, как «загорится» символ заправки осталось проехать 140 км. Далее эти оставшиеся 140 км разделим на расход топлива, чтобы узнать, сколько литров в данный момент находится в бензобаке.

Получается, если почитать грубо 16.5 литров осталось бензина. Затем, чтобы узнать какое количество присадки необходимо добавить в топливо, эти 16.5л умножим на 0.5 и получаем 8.2мг. Простая арифметика.

Выходит, что нужно нам добавить в бак 8.2мг присадки.

Еще раз хорошенько взболтаем содержимое флакона и будем набирать жидкость в наш аптечный шприц. Можно использовать что-то другое вместо шприца из аптеки, чтобы смешать жидкость с бензином.

Набрали нужное нам количество жидкости, вставляем трубочку и направляемся к бензобаку. Открываем крышку бака, просовываем шланг и вводим шприцом примерно 10 мг жидкости в топливо. Катализатор горения добавлен и теперь проверим работу ормекс на практике.

Следующий раз буду использовать 20 мг шприц, чтобы добавить присадку при очередной заправке на 40 литра бензина.

Состояние свечей зажигания

Перед тем как применять катализатор горения топлива «Ормекс», проверим, в каком состоянии находятся наши свечи зажигания. Кошму, которая защищает двигатель в морозы, можно уже убирать до следующей зимы.

Как производить замену свечей зажигания на моем блоге есть статья и видео, кому нужно может посмотреть тут.

Отсоединяем разъемы от катушек зажигания и отдаем болты их крепления. Снимаем поочередно все катушки и складываем их по порядку, с какого цилиндра снимали, чтобы не путать при установке.

Произведём операцию по снятию свечек зажигания и посмотрим, в каком состоянии они находятся. Катализатор горения «Ormeks» должен снять нагар с электродов свечей, по крайней мере, так написано в инструкции по применению.

Упомянутый выше бывший военный летчик Юрий Федоров, уже 4-й год эксплуатирует свой автомобиль с использованием данной присадки, и он весьма доволен результатами.

Если понравится и мне, то буду также использовать «Ормекс» с большим удовольствием, так как двигатель Reno очень дорогой и его следует беречь с нуля!

Свечи снятые трогать не буду, оставлю в том состоянии, в котором они находятся в данный момент, чтобы после пробега с катализатором проверить, как «испарился» нагар со свечей зажигания. Если на свечах нагар снимется, то и, следовательно, от него очистятся все детали ЦПГ и головки блока.

Это в свою очередь поднимет компрессию, уменьшится расход топлива и снизится износ деталей.

Кстати, эти свечки зажигания Renault прошли 19тыс 212 км, после установки их на двигатель.

По крайней мере, как рассказывает наш друг Юрий Федоров, у него нагар растворился, на что будем и мы надеяться. Кстати его автомобиль «Приора» ваз 2170 новой модели.

Выворачиваем по порядку наши свечи зажигания и смотрим, в каком они находятся состоянии перед началом эксперимента. В нашем случае, нагара почти нет.

the fouling of spark plugs Катализатор горения топлива, Ормекс «присадка»

Возьмите на заметку! Не рекомендуется чистить свечи зажигания наждачной бумагой (шкуркой), а надо использовать медную щетку по металлу. Удобно использовать маленькие ножницы.

Сейчас езжу на 92-м бензине. До этого заливал 95-й бензин. Однако с применением этого катализатора горения ормекс можно смело использовать 92-й бензин.

Вообще же на 16-клапанных двигателях Логан завод – изготовитель рекомендует применять только 95-й бензин.

До этого с мастером проверяли СО и СН по прибору, так что будет возможность, с чем сравнить после пробного пробега с катализатором горения топлива. Заодно посмотрим, будет ли запах из выхлопной трубы. Федоров пишет, что запаха нет из глушителя, так ли это на самом деле.

Вернемся к свечам зажигания…

Все свечи зажигания вывернуты. Есть легкий нагар, но в целом свечи находятся в хорошем состоянии. Посмотрим на них после использования катализатора горения топлива, когда выработаем весь бензин с добавкой.

Для пробы в одном месте на свече почистим ободок, чтобы убедиться, что там есть нагар. Да, немного есть нагар, и будем надеяться, что он весь сожжётся с помощью применения катализатора топлива «Ормекс».

Для чистоты эксперимента еще и сделаю фотографию свечек зажигания, чтобы потом сравнить их состояние и не пропустить мелкие детали.

Кстати, на одной из свечей на входе изолятора в корпусе видны темные отложения, что может говорить о частичном микропробое изолятора.

Темные отложения на свече зажигания

Пару раз загорался «ДжекиЧан» на щитке приборов и выходила ошибка о неисправности свечи зажигания первого цилиндра. Проверил ошибку и потушил «ДжекиЧана» через адаптер ЕЛМ327 и установленное приложение ОВД авто Доктор на смартфоне.

Сейчас ничего менять уже не будем, так как проводим научный эксперимент. В целом все свечи находятся в рабочем состоянии, двигатель не троит и можно их заворачивать на свои места.

Свечи нужно заворачивать не спеша, чтобы попасть по резьбе и затягивать без фанатизма до прижима кольца (шайба на резьбе) свечи. Если переусердствовать, то можно сорвать резьбу в алюминиевой головке блока, что потребует ее снятия и ремонта.

Кстати, если добавить более 10 мг катализатора, то датчик кислорода будет «говорить», что смесь топлива обедненная, и даст сигнал ЭБУ на ее обогащение. Поэтому мы решили добавлять 5 мл жидкости на 10 литров 92-го бензина.

Установив свечи, ставим на место катушки зажигания и подсоединяем разъемы их питания.

Для того, чтобы получить ощутимый результат от использования катализатора горения топлива ормекс, нужно израсходовать пару баков топлива. Если результат будет положительный, то это продлит жизнь двигателя и сделает его эксплуатацию более надежной и экономичной.

Как вы думаете это не реклама продукции «Ормекс», которую я решил использовать, просто хочется продлить жизнь своей машине, чтобы она служила исправно и не подводила в дальней дороге.

На этом все. Пишите комментарии, ставьте лайки.

До свидания.

Читайте еще:

Присадки в ГУР и АКПП

Ученые о катализаторах горения топлива

Автор блога Топливо 16 Comments

Наш мир не стоит на месте. Если посмотреть на сотовые телефоны начала 90-х годов и потом сравнить их с современными моделями, то разница будет очевидна! И это нормально воспринимается, так и должно быть. Но если речь идет о катализаторах горения — добавках в топливо для улучшения его качеств и характеристик, то большинство водителей почему-то опираются в своих суждениях на информации 80-х годов прошлого века.

Получается примерно так. Представьте, что у Вас нет сотового телефона, ну вот последние 15 лет Вы жили в тайге и не пользовались современными технологиями вообще. И вот к Вам подходит человек, предлагает купить телефон и рассказывает как он работает. Но для Вас это выглядит как сказка и Вы решаете посоветоваться с другом , с которым вместе жили в тайге. Он слышал об этом, служил в армии в войсках связи, а значит разбирается профессионально. И вот этот друг говорит следущее. Ни в коем случае нельзя брать сотовый телефон! Ведь он огромный, стоимость звонков за минуту 3 доллара, дорогущий. Сразу разоришься! Это тебя обмануть пытаются 100%.  

И Вы сразу понимаете, что сотовых телефонов меньше ладони   не бывает и это развод!

Примерно такая же ситуация с катализаторами горения топлива.  Последние современные разработки 4-х летней давности обладают совсем другими свойствами и характеристиками. Они не только безопасны, значительно экономят топливо, но и защищают двигатель автомобиля от некачественного топлива + значительно снижают вредные выбросы в атмосферу! Но некоторые водители сразу вспоминают тетраэтилсвинец и нафталин, которые добавляли в топливо в начале 90-х годков прошлого века  И начинают рассказывать популярные байки, что катализаторы вредят двигателю, что они загрязняют природу, что это ничего не работает … А наиболее активные еще будут говорить, что не надо их разводить! Чувствуете аналогию с предыдущем абзацем? Где про телефоны?

Поэтому сегодня я специально для Вас нашел статью про современные катализаторы горения топлива, что они из себя представляют, как работают, какие у них есть преимущества и недостатки. Автор статьи ученый — он не в курсе нашего продукта EnviroTabs®, который ещё эффективнее указанных в статье наименований. Поэтому здесь нет подвоха.

Перед статьей ученого отзыв живого человека из Израиля ( по катализаторам предыдущего поколения, т.к. называемому MPG)

Ребята, классные новости в Израиле!!! Оснат Бен Цви из моей организации предложила MPG- caps своему знакомому, который только что приобрел новый джип LAND CRUISER у официального диллера в Израиле. Понимаете- машина на гарантии 3 года. Он обратился в компанию Toyota Land Cruiser с вопросом : » А могу ли я применять этот биокатализатор и как это может повлиять на двигатель и отразится на условиях гарантии?» Сразу ответ дать не смогли. Но, какая чудесная для нас с вами ребята новость!!! Перезвонили из Toyota и сообщили:» Не только можно использовать, а РЕКОМЕНДУЕМ.»

Выдержки из статьи о катализаторах горения.

Полный вариант можно найти по ссылке  http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=125 на сайте про новые химические технологии. Там дается более качественный анализ, с формулами, с графиками, более интересно будет читать химикам. А здесь лишь основные выводы!

Технический прогресс, в результате которого создаются новые мощные и экономичные двигатели, турбины и котлы предъявляет всё более жёсткие требования к предназначенным для них топливам. Часто эти требования могут быть удовлетворены только путём введения в топлива тех или иных присадок. На разных этапах развития техники внимание разработчиков обращалось к присадкам, позволяющим полностью или частично решить возникающие проблемы. В настоящее время растет внимание к катализаторам горения топлив. Это хорошо видно на примере патентования модификаторов горения дизельных топлив, смотрите рисунок рис. 1.

 

 Рис. 1. Патентование модификаторов горения дизельных топлив в 2001-2005 г.г. 

Среди представленных модификаторов горения наибольший интерес представляет новый класс присадок, а именно - катализаторы горения.

Катализаторы горения – это вещества, изменяющие процесс горения (окисления) топлив, которые могут быть отнесены к отдельному, самостоятельному классу присадок, изменяющих скорость и механизм горения топлив. Введение их в исходные топлива позволяет получить новые топлива с улучшенными свойствами.

Катализаторы горения предназначены для снижения энергии активации реакций окисления, происходящих в камере сгорания ДВС. Следствием снижения энергии активации является возможность проведения процесса окисления горючего и обеспечение полноты его сгорания при более низких температурах. Понижение температуры в камере сгорания приводит к уменьшению максимального давления в ней и, следовательно, к снижению жесткости работы двигателя, а также к уменьшению выбросов вредных веществ с отработавшими газами.

Известно, чем выше температура воспламенения горючего, тем меньше скорость его горения, катализаторы горения увеличивают скорость горения таких топлив. При прочих равных условиях ускоряющее действие катализатора будет тем больше, чем медленнее протекает некатализируемый процесс горения. Следовательно, наибольшее действие катализаторы будут оказывать на горение высококипящих углеводородов топлива, т.е. процесс догорания топлив. При повышении давления влияние катализатора на скорость горения будет уменьшаться в соответствии с принципом Ле-Шателье.

Катализаторы горения применяются в концентрации от 0,001 до 0,01%, фактически не изменяют физико-химические свойства базового топлива, но обеспечивают изменение процесса его горения, переводя топливо в новый класс, соответствующий выполнению норм выбросов ЕВРО-2, ЕВРО-3, ЕВРО-4, при работе на исправном двигателе.

К катализаторам горения относятся органические соединения металлов первой, второй и переходной групп, применяемые в рабочей концентрации порядка нескольких ppb (parts per billion - частей на миллиард, например, мкг/кг или 1·10-7%) в пересчете на металл. Столь ничтожная концентрация катализаторов горения практически не влияет на загрязнение ими камеры сгорания и свечей зажигания.

Катализаторы горения могут выполнять частично роль каталитических нейтрализаторов. Например, в бензин вводят соединения платины, палладия, рения, родия, которые, пройдя камеру сгорания, отлагаются в виде металлов на стенках выхлопной системы и действуют как обычные катализаторы дожига. В более тяжелых топливах хороший эффект достигается введением соединений железа, например ферроцена в количестве 0,001-0,003%.

Присадки, в состав которых входят органические соединения металлов, применяют с 1950 г. и интерес к ним не ослабевает. Наиболее широко известны присадки ферроцена (дициклопентадиенилжелеза) и его производных, соединений марганца, меди, никеля, лития и других органических соединений металлов, а в некоторых случаях даже их оксиды. Бензины с такими присадками, в сравнении с бензинами без них, дают некоторое изменение эмиссии углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, особенно на автомобилях с большим пробегом (более 60 тыс. км), и повышают эффективность работы каталитических преобразователей отработавших газов, уменьшая нагрузку на них за счет догорания топлива в камере сгорания.

Введение ферроцена в концентрации 15 ppm (parts per million - частей на миллион, например, мг/кг или 0,0001%) не оказывает отрицательного воздействия на работу двигателя, но положительно влияет на работу катализаторов дожига и увеличивает октановое число бензинов. Более того, ферроцен оказывает еще и каталитическое воздействие на процесс горения топлива, частично уменьшая нагар в камере сгорания и улучшая некоторые экологические характеристики двигателя, при одновременном небольшом снижении расхода топлива.

Для предотвращения возможного образования отложений, при использовании металлсодержащих органических соединений в составе катализаторов горения, широко используются присадки-выносители, способствующие удалению металла из камеры сгорания и со свечей зажигания.

Применение некоторых композиций металлорганических соединений позволяет существенно улучшить работу каждой присадки в отдельности, проявляя, в некоторых случаях, синергетический эффект.

В последнее время широко распространяются зольные присадки к автомобильным топливам содержащие металлокомплексные соединения, в которых в качестве лиганда используются соединения хелатного типа. Одним из достоинств металлокомплексных присадок является их многофункциональность. Широко используются композиции металлорганических соединений хелатного типа в растворителях -кетонах, дикетонах, оксимах, эфирах и т.д. Такие присадки являются универсальными многофункциональными перспективными катализаторами горения топлив. Среди них наиболее эффективны и наименее токсичны соли железа, которые были допущены в России к применению в топливах.

В результате давних споров о влиянии на каталитическое действие присадки металла и органического радикала в настоящее время считается общепринятым, что решающее влияние оказывает природа металла, входящего в состав присадки. Влияние лигандов -органической составляющей в формуле присадки незначительно.

ОРМЕКС - это системы новейшего поколения их принцип работы кардинально отличается от всех ныне существующих. В их основе лежат катализаторы горения топлив. В результате применения ОРМЕКС повышается эффективность ГСМ за счет увеличения длительности топливной подготовки в процессе транспортировки, утилизации части радиационной и звуковой энергии в процессе горения, обеспечивается более полное сгорание, глубокое окисление, за счет уменьшения температуры горения, но повышения скорости распространения волны горения по объему, обеспечивается уменьшение синтеза NO2. Эффект достигается за счет наиболее полного сгорания топливной смеси и выравнивания скорости горения у стенки со скоростью горения по объему, что дает значительное снижение детонационного эффекта. Топливная аппаратура работает исправно и надежно, ресурс ее работы увеличивается минимум в 2 раза. Отсутствуют нагары в камере сгорания и на клапанах.

Хорошо зарекомендовало себя семейство катализаторов горения Энергия-3000 французского производства. Катализаторы горения являются зольными присадками, однако концентрация металла содержащегося в них и, соответственно, в топливе ничтожна. Так, например, концентрация каталитических присадок «0010» и «0011» в дизельных топливах и бензинах составляет 0,01%. Содержание органических солей металла в таком количестве присадки менее 1% от общего содержания присадки. Суммарное количество ионов металла, вносимое в камеру сгорания с присадкой, составляет примерно 1 грамм на 50 тыс. л топлива или, примерно, на 500 тыс. км пробега автомобиля, что явно ниже концентрации естественных примесей в топливе, которая достигает 5-6 ppm. При этом основная масса металла, входящего в состав катализатора горения, выносится с отработавшими газами.

Для гарантированного выноса из камеры сгорания такого ничтожно малого количества металла в присадках «0010» и «0011» дополнительно в составе присадок предусмотрен выноситель в концентрации, обеспечивающей содержание камеры сгорания и свечей зажигания в чистоте.

Катализаторы горения по-разному действуют на сгорание бензинов и дизельных топлив, что объясняется разным составом топлив и состоянием горючей смеси в камере сгорания. При добавление катализатора горения в топливо ускоряются процессы окисления, что приводит в дизельном двигателе к более полному сгоранию тяжелых остаточных фракций в основной фазе сгорания и снижению доли топлива, сгорающего в фазе догорания. Это приводит к уменьшению удельного расхода топлива. В присутствии катализаторов горения на последней стадии процесса происходит догорание топлива практически до конца, что приводит к более высокому давлению на поршень в заключительной стадии его движения. В целом топливо сгорает быстрее, хотя и снижается максимальная скорость сгорания топлива. Т.е. на стадии начала горения катализатор тормозит скорость окисления топлива, а на второй при догорании за фронтом пламени ускоряет процесс горения и делает его более полным. В результате двигатель начинает работать «мягче», что снижает напряженность деталей и увеличивает ресурс двигателя.

Предполагается, что в бензиновом двигателе работа на топливе с катализатором горения приводит к более углубленному пиролизу неиспарившейся части топлива, т.к. сгореть эта часть топлива не может из-за недостатка кислорода, вызванного тем, что бензиновый двигатель работает с коэффициентом избытка воздуха близким к единице.

Катализаторы горения способствуют уменьшению нагрузки на каталитические нейтрализаторы и сажевые фильтры, так как происходит более полное сгорание топлива и количество вредных веществ в отработавших газах существенно снижается, в зависимости от марки автомобиля, его состояния и качества исходного топлива.

Таблица 1. Снижение содержания вредных веществ в отработавших газах ДВС при использовании каталитических присадок (0,01% об.)

Вредный компонент ОГ Присадка
«0010» «0011»

Дымность

до 90

Оксиды азота

до 50

до 55

Оксид углерода

до 85

до 85

Углеводороды

до 65

до 80

Бенз(a)пирен

до 40

до 90

Альдегиды

до 60

до 16

Аэрозоль

до 20

Масляный туман

до 20

до 100

Применение катализаторов горения в концентрации от 0,002-0,01% в составе базовых топлив позволяет получить следующие ПРЕИМУЩЕСТВА:

  • - увеличить КПД и мощность двигателя за счет более полного сгорания топлива;
  • - очистить камеру сгорания, свечи и газовыхлопной тракт от нагаров и отложений;
  • - уменьшить удельный расход топлива до 6%;
  • - повысить экономичность эксплуатации автотранспорта;
  • - увеличить мощность двигателя за счет увеличения полноты сгорания топлива;
  • - снизить чувствительность двигателя к качеству топлива;
  • - использовать топливо с более низким октановым числом;
  • - получить большую эффективность на менее качественном топливе;
  • - ускорить регенерацию катализаторов дожига;
  • - уменьшить нагрузку на катализаторы дожига и сажевые фильтры;
  • - снизить содержание вредных примесей в отработавших газах;
  • - сохранить физико-химические свойства топлива;
  • - снизить жесткость работы двигателя;
  • - несколько увеличить октановое число бензинов;
  • - возможность вводить их в баки автотранспорта, автоцистерны, танки судов, цистерны хранения, хранилища АЗС перед их заливкой топливом;

Катализаторы горения имеют и некоторые НЕДОСТАТКИ:

  • - увеличивают стоимости топлива менее чем на 1%;
  • - при применении присадок на базе щелочных металлов возможна коррекция угла опережения зажигания.

Еще об отличии присадок и катализаторов горения топлива можно почитать в статье на нашем блоге.

Катализатор горения топлива | Нектон Сиа

Катализатор горения топлива

28.03.2014

В современном мире к экологической безопасности топлива предъявляются высокие требования. Во многих странах мира запрещена эксплуатация старых автомобилей. В нашей стране такого запрета нет. Да и качество используемого топлива у нас далеко от идеала.

Производители проводят научные изыскания, внедряют новые методы очистки, снижающие количество серы и углеводородов в топливе. Однако у очень чистого топлива есть ряд минусов. Его состав повышает износ топливной системы автотехники. Возможен также взрыв топлива вследствие накопления статического электрического заряда.

В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) сгорает лишь 2/3 топлива. С целью повышения полноты сгорания топлива в камерах ДВС были разработаны специальные вещества, названные катализаторами горения топлива (КГТ). С 70-х годов прошлого столетия КГТ стали использовать в качестве присадок к ракетному топливу. С тех пор многие фирмы старались внести свой вклад в развитие производства катализаторов.

По своей сути катализатор является веществом, увеличивающим скорость химической реакции. В роли катализаторов для топлива выступают различные соединения металлов, ускоряющие процесс окисления углеводородов. Концентрация катализатора составляет всего тысячные или сотые доли процента. КГТ нейтральны к составу топлива. Но их наличие в топливе снижает потерю энергии при сжигании горючего в ДВС. Это позволяет проводить окислительный процесс при более низких температурах. А это, в свою очередь, ведет к уменьшению давления в камере сгорания. Как следствие, снижается жесткость работы самого двигателя, уменьшается объем вредных выхлопов. Класс топлива, используемого в исправном двигателе, возрастает до уровня ЕВРО-3 и выше.

КГТ позволяют сжигать топливо в более полном объёме в камерах сгорания двигателя, а не при работе катализаторов дожига в системе выхлопа. Это особенно эффективно при использовании некачественного топлива, спиртового или биологического топлива.

Катализаторы изменяют структуру нагара, ускоряют его выгорание, способствуют вымыванию частиц нагара с поверхностей камеры сгорания, клапанов и свечей зажигания. Обычно нагар, оседающий на стенках камеры сгорания, уменьшает теплопроводность и теплоемкость камеры. Потребителю же приходится использовать бензин с высоким октановым числом. Использование катализирующего вещества позволяет снизить требования к октановому числу используемого бензина.

Использование катализаторов позволяет уменьшить объем используемого воздуха, то при сгорании уменьшается и количество оксидов азота.

Визуально судить об эффективности используемых катализаторов горения топлива можно по снижению «дымности» выхлопных газов.

При использовании катализаторов топлива нужно правильно подбирать ту необходимую дозу вещества, которая даст эффект увеличения полноты сгорания топлива. Расчёт производят с учётом марки топлива, в которое добавляется КГТ, состояния двигателя автомобиля, условия окружающей среды. Передозировка вещества ведёт к перерасходу топлива. Следует помнить, что катализатор вводят в бензобаки перед заправкой автотранспорта.

Если же вам удалось правильно подобрать дозу катализатора для вашего автомобиля, то в результате его применения вы сможете получить ряд преимуществ:

· Уменьшится расход топлива на 1/3;

· Повысится мощность двигателя и его КПД;

· Очистятся свечи, камера сгорания, система выхлопа газов от нагара;

· Снизится чувствительность двигателя к октановому числу и качеству топлива;

· Уменьшится загрязнение фильтров;

· Снизится количество выделяемого дыма;

· Значительно снизится количество вредных веществ в выхлопах;

· Снизить нагрузку на систему дожига выхлопного тракта;

· Увеличить скорость восстановления катализаторов дожига;

· Повысить октановое число используемого топлива;

· Уменьшатся вибрации двигателя;

· Снизится шум при работе автомобиля;

· Появится возможность запуска двигателя при более низких температурах среды;

· Уменьшится жёсткость работы двигателя автотранспорта;

· Увеличится срок службы деталей двигателя и топливных насосов, расходных материалов.

Применение каталитического нейтрализатора в качестве добавки к топливу ощутимо увеличивает приёмистость двигателя. Вам придётся заново привыкать к своему автомобилю, вырабатывать новый стиль езды.

В настоящее время многие фирмы–производители выпускают катализаторы горения топлива отдельно для двигателей бензинового и дизельного типа. Выпускаются также универсальные варианты для круглогодичного использования в любых типах двигателей. Изготовлением КГТ занимаются как отечественные, так и иностранные производители. Можем назвать лишь несколько наименований — «Ион» от белорусской компании «Сибион», EnviroTabs® от компании Greenfoot Global.

Следует помнить, что приобретать и применять нужно лишь средства, прошедшие тестирование, имеющие сертификат качества. Проверенные каталитические нейтрализаторы индифферентны к самому топливу, не меняют его состав. Используя их, вы не потеряете гарантии производителя на свой автотранспорт. Поэтому при покупке каталитического конвертера внимательно изучайте прилагающуюся к нему инструкцию. Не стесняйтесь требовать у торгующей организации сертификат на приобретаемый продукт. Это поможет вам сэкономить ваши средства, продлит срок бесперебойной службы автотранспорта, и убережёт вас от негативных переживаний.

Надеемся, что сведения, приведённые в данной статье, принесут вам пользу. Удачи на дорогах!

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *