blog

Jun 13, 2023

O que é um conversor catalítico? PH explica

Um conversor catalítico é um dispositivo de controle de emissões que converte quimicamente

Um conversor catalítico é um dispositivo de controle de emissões que converte quimicamente os gases de escape tóxicos em emissões menos prejudiciais. As reações que ocorrem em um conversor catalítico reduzem significativamente os poluentes emitidos por um veículo; isso ajuda a minimizar os problemas de qualidade do ar, principalmente em áreas urbanas congestionadas, bem como os problemas ambientais e de saúde associados.

Como funcionam os conversores catalíticos? Um conversor catalítico, que é instalado no sistema de escapamento de um carro para que os gases gastos fluam através dele, é projetado para combater as emissões nocivas do motor. No interior do conversor encontram-se elementos catalisadores que reagem com os subprodutos dos gases de escape, de forma a reduzir os poluentes emitidos. Os conversores catalíticos modernos são projetados principalmente para combater as emissões prejudiciais de monóxido de carbono, hidrocarbonetos e óxido de nitrogênio.

No coração de cada conversor está uma estrutura de favo de mel, muitas vezes formada de cerâmica ou folhas de aço; o núcleo cerâmico é mais comum em conversores catalíticos modernos e é freqüentemente chamado de 'monólito'. Dentro deste monólito cerâmico existem milhares de passagens minúsculas, que aumentam a área de superfície disponível para que ocorram as reações necessárias.

Durante a produção, um 'washcoat' é aplicado a este núcleo. O washcoat dá às superfícies planas do núcleo um acabamento áspero, novamente aumentando a área de superfície disponível, e também contém os próprios catalisadores. Metais nobres, como a platina, são usados ​​como elementos catalisadores, pois não sofrem corrosão e podem suportar facilmente as condições dentro do conversor. Outros metais que podem ser usados ​​incluem ródio e paládio, cada um dos quais reage com o gás de exaustão de maneiras diferentes para reduzir as emissões tóxicas.

Esses elementos catalisadores são então aquecidos pelos gases de escape e reagem com os gases que fluem através deles. Dois processos principais, chamados de oxidação e redução, ocorrem dentro do conversor. Durante a oxidação, o oxigênio é adicionado ao monóxido de carbono - transformando-o em dióxido de carbono. A redução, por outro lado, remove o oxigênio do óxido de nitrogênio. O subproduto deste processo é nitrogênio e oxigênio.

Tipos comuns de conversor catalítico Conversor bidirecional: Frequentemente encontrado em aplicações a gasolina mais antigas, mas também comumente usado em motores a diesel. Estes convertem monóxido de carbono em dióxido de carbono e oxidam hidrocarbonetos não queimados em dióxido de carbono e água.

Conversor de três vias: Esses conversores mais avançados são comumente usados ​​em carros com motor a gasolina. Eles expandem as capacidades do conversor de duas vias, reduzindo ainda mais os óxidos de nitrogênio em nitrogênio e oxigênio.

Catalisador de oxidação de diesel: Esses conversores usam oxigênio nos gases de escape para oxidar o monóxido de carbono em dióxido de carbono. Eles também convertem hidrocarbonetos não queimados em água e mais dióxido de carbono. Beneficiamente, os catalisadores de oxidação de diesel também reduzem o cheiro e as emissões de fuligem dos motores a diesel.

Redução catalítica seletiva: Nesta configuração, um fluido - como a ureia - é injetado no catalisador. Isso causa uma reação que converte os óxidos de nitrogênio em nitrogênio e água, reduzindo bastante as emissões de óxido de nitrogênio.

Uma breve história dos conversores catalíticos automotivos O conceito de conversor catalítico para aplicações automotivas foi proposto pela primeira vez pelo químico francês Michel Frenkel em 1909. O objetivo de seu sistema, que é descrito como usando níquel, cobre ou platina, era "desodorizar os gases de escapamento do motor do automóvel". Devido ao baixo número de carros na estrada e ao custo do dispositivo na época, aparentemente não foi além - mas o desenvolvimento de conversores catalíticos continuou nas décadas seguintes.

Foi o engenheiro francês Eugene Houdry que projetou e patenteou o que consideraríamos como o conversor catalítico moderno em 1952. Ele morava na América na época e, no final da década de 1940, o número de veículos nas estradas aumentou dramaticamente. Isso fez com que a poluição se tornasse um problema sério nas áreas urbanas.