PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

DOC – czym jest katalizator oksydacyjny?

Autor: Grzegorz Szularz

Dodano: 17-03-2016 14:57

Tagi:

O takich układach jak SCR czy DPF powiedziano już wiele, jednak bardzo często pomijany jest ważny element odpowiedzialny za oczyszczanie spalin, jakim jest katalizator oksydacyjny czyli DOC. Co to jest DOC i jakie co oznacza dla maszyny i jej użytkownika?




Spalanie oleju napędowego związane jest z powstawianiem wielu niepożądanych substancji. Aby uporać się z ich niekorzystnym wpływem na środowisko, powstał szereg systemów, które są odpowiedzialne, za wyłapanie ich ze spalin lub przekształcenie w związki mniej toksyczne.

Do drugiej z tych grup należy katalizator oksydacyjny, a właściwe reaktor oksydacyjny lub konwerter oksydacyjny (katalityczny), bowiem katalizatorem są związki platyny umieszczone na ceramicznym wkładzie (podobnie jak w przypadku katalizatora z silnika o zapłonie iskrowym, który formalnie jest trój-funkcyjnym reaktorem katalitycznym z katalizatorem w postaci palladu, platyny i rodu).

Do czego służy DOC?

Odpowiedź jest dość oczywista. Bez względu na temperaturę spalania oleju napędowego, zawsze będą powstawały porcje tlenku węgla CO oraz węglowodorów HC. Obie te substancje (w przypadku węglowodorów grupa substancji), mają negatywny wpływ na środowisko.

Tlenek węgla, czyli czad ma właściwości toksyczne, ponadto wraz z węglowodorami może tworzyć równie toksyczne aldehydy. To właśnie aldehydy są odpowiedzialne, za charakterystyczny nieprzyjemny zapach spalin powstałych w wyniku pracy silnika o zapłonie samoczynnym. A reaktor oksydacyjny potrafi pozbyć się dokładnie tych aldehydów, które za to odpowiadają, choć jest to zupełnie niezamierzony dodatkowy efekt.

Budowa DOC

DOC budową przypomina trój-funkcyjny reaktor katalityczny znany z samochodów osobowych wyposażonych w silniki o zapłonie iskrowym. A więc mamy szczelną metalową obudowę, wewnątrz której znajduje się ceramiczny wkład z licznymi kanalikami pokrytymi związkami platyny. Opór stawiany przez DOC jest znacznie mniejszy niż w przypadku filtra DPF, bowiem kanaliki są znacznie krótsze, mają większą średnicę i nie są zaślepione.

Oksydacja, czyli utlenianie jest możliwe z dwóch powodów. Po pierwsze, dzięki obecności platyny, która znacznie obniża wymaganą temperaturę całego procesu, początek utleniania zaczyna się już od 200oC, aby przy około 550-600oC osiągnąć niemal 90% skuteczności w przypadku CO i niektórych węglowodorów (HC). Po drugie, dzięki obecności dużych ilości tlenu w spalinach silnika o zapłonie samoczynnym.

Co jest substratem, co produktem ?

Substratem, czyli substancjami, które będą podlegały utlenianiu są wspomniane CO, HC oraz niektóre rozpuszczalne związki organiczne (RZO z ang. SOF Soluble Organic Fraction). Zaś produktami: dwutlenek węgla (z utlenienia CO), dwutlenek węgla i para wodna (z węglowodorów i RZO).

Jest też aspekt negatywny, bowiem w wyniku oddziaływania silnie utleniającego środowiska, procesowi może ulec także dwutlenek siarki, czego produktem będzie tritlenek siarki, który w obecności pary wodnej powstałej chociażby z utleniania HC, zamieni się w kwas siarkowy.

Jego obecność ma zarówno wspomnianą złą jak i dobrą stronę. Wadą, jest wzmożone powstawanie cząstek stałych. Natomiast zaletą to, że po rozpadzie cząsteczki kwasu powstaje nadtlenek siarki (SO4), którego obecność powoduje drastyczny spadek RZO. W zależności od producenta, DOC jest tak wykonany, aby oksydacja przebiegała selektywnie (sDOC), czyli bez nadmiernego utleniania, dzięki czemu nie powstaje kwas siarkowy, a redukcja RZO jest mniejsza.

Najczęstszym rozwiązaniem jest zastosowanie DOC jako stopień poprzedzający filtr DPF, dzięki czemu nadprogramowe cząstki stałe nie stanową problemu. W przypadku maszyn bez filtra cząstek stałych, a wyposażonych np. w układ SCR, zazwyczaj silnik jest tak wysterowany, aby utrzymana była wysoka temperatura w cylindrze (olej napędowy jest lepiej dopalany a nadprogramowym NOx zajmuje się układ SCR z płynem AdBlue).

Ostatnie badania pokazały, że nowoczesne konwertery oksydacyjne są w stanie także utleniać tlenki azotu (NOx). W temperaturze około 300OC nawet do 20% (przeważnie około 10% w przedziale 250-350oC).

Co DOC oznacza dla maszyny i jej użytkownika?

To, co jest najważniejsze, z punktu widzenia portfela klienta, to że DOC jest najmniej awaryjnym i najtańszym elementem układów oczyszczania spalin, oczywiście, jeżeli nie jest na stałe „sprzęgnięty” z DPFem lub SCRem. Sam reaktor oksydacyjny jest elementem o bardzo niskiej częstotliwości występowania usterek i na tle pozostałych komponentów takich, jak czujniki, można powiedzieć, że jego żywotność będzie zbliżona chociażby do trój-funkcyjnego reaktora katalitycznego w aucie osobowym, który przy prawidłowym użytkowaniu wytrzymuje kilkaset tysięcy kilometrów.

W przypadku DOC, można się spodziewać, że będzie on działał sprawnie tak długo, jak sam silnik. Oczywiście to będzie miało miejsce jeżeli: maszyna będzie pozbawiona wad projektowych czy montażowych, oraz użytkownik będzie się stosował do zaleceń eksploatacyjnych. Ma to na celu głównie zadbanie o wspomniane czujniki aniżeli o sam DOC.

Drugą bardzo dobrą wiadomością jest fakt, iż z racji stawania małego (w porównaniu z DPFem) oporu spalinom, obecność DOC w marginalny sposób wpływa na zwiększenie zużycia paliwa i w codziennej eksploatacji nie odbije się to na kieszeni użytkownika.

 

 

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (1)

  • Nikodem 2018-03-07 13:25:04
    Każdy rodzaj katalizatora po zużyciu to spory zastrzyk gotówki, ze względu na znajdujące się tam metale (bardzo drogie i rzadkie!) dlatego jak już nam nie jest potrzebny polecam go sprzedać, najlepiej do Tomkat-Lublin - bo po odpowiednim badaniu (monolitu, spektometrem na obecność, skład metali) dostaniecie bardzo dużo pieniędzy.
ZOBACZ WSZYSTKIE KOMENTARZE

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.159.91.117
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!