خاک کاتالیزور چیست ؟ کاتالیزور به چه معناست؟ کاتالیزور به چه کاربردی دارد؟
جواب این سوالات و جواب سوالات دیگری که ممکن است در خصوص خاک کاتالیزور ذهن شما را مشغول نماید را در این مقاله از بازیافت آنلاین به آن ها پاسخ می دهیم. اگر علاقه مند به صنعت بازیافت فلزات گرانبها هستید ، این مقاله در یادگری و بروزرسانی اطلاعات شما ، کمک شایانی می نماید؛ پس در این مقاله در ادامه با ما همراه باشید.
مبدل کاتالیستی یا کاتالیزور ، محفظه ای فلزی است که بر سرراه خروجی آلاینده ها و گاز های خروجی از موتور خودرو ، قرار می گیرد. مبدل کاتالیستی وظیفه تصفیه و تبدیل این آلاینده ها و دود ها را به مواد بی خطر تر برای محیط زیست را دارند که در کاهش آلودگی هوا ، نقش بسزایی دارند. البته مبدل ها انواع مختلفی دارند که واکنش های شیمیایی هر کدام بسته به نوع موتور و سوخت مصرفی متفاوت است.
در ادامه به توضیح مفصل تری از چگونگی عملکرد مبدل کاتالیستی و ساختار آن خواهیم پرداخت.
کاتالیست چیست؟
بر کسی پوشیده نیست که یکی از بزرگترین عوامل آلودگی هوا و افزایش آلاینده ها، خودروها هستند. یکی از عوامل مؤثر در کاهش مشکلات زیست محیطی، کاهش آلودگی های ناشی از خودروها است. به همین دلیل دغدغۀ تمامی خودروسازان، ایجاد شرایطی است که خودرو کمترین هزینه و آلودگی را برای محیط داشته باشد. مبدل کاتالیستی یا کاتالیزور (Catalyst) راه حل این مشکل است.
در واقع کاتالیزور یکی از اجزای سیستم خروجی گازها در اگزوز خودرو است که تأثیر به سزایی در آلایندگی گازهای خروجی خودرو دارد. محصولات احتراق و گازهای سمی، قبل از خارج شدن از خودرو، از این قسمت عبور می کنند که باعث می شود مقدار زیادی از آلودگی‌های آن، حذف شود.
به بیان دیگر کاتالیستها، گازهای خروجی موتور خودرو را پیش از ورود به محیط، تصفیه می کنند. بدیهی ست که مبدل کاتالیزور، جهت پیروی از قوانین زیست محیطی و مقررات دولتی مبتنی بر کاهش آلودگی خودروها ابداع شده و مورد استفاده قرار می گیرد، در نتیجه قیمت خاک کاتالیزور برای زمینه‌های متفاوت مختلف است.
مبدلهای کاتالیزوری خودرو از اواسط 1970 در سیستم خودروسازی مورد استفاده قرار گرفتند. که این کاتالیزورها حاوی ترکیبات پلاتین، پالادیوم و رودیوم برای تبدیل مونوکسید کربن و هیدروکربن ها به دی اکسید کربن و رطوبت (H2O) هستند.
فلزات گروه پلاتین در مقادیر بسیار کمی در این دسته از کاتالیزورها وجود دارند و با توجه به ارزش ذاتی آنها، ارزش بازیابی آنها از سیستم های اگزوز مصرف شده را دارد. با این حال، برای اینکه چنین فرآیندهای بازیابی فلزات گروه پلاتین مقرون به صرفه باشند، بیش از 90 درصد از این فلزات گرانبها باید بازیافت شوند. طیف وسیعی از فرآیندهای هیدرومتالورژیکی یا پیرومتالورژیکی مورد استفاده در بازیابی فلزات گروه پلاتین وجود دارد.
فرآیندهای پیرومتالورژیکی دارای پتانسیل نرخ بازیابی بالا و همچنین مقابله با ناخالصی های موجود در کاتالیزورها هستند. ادبیات مربوط به جداسازی فلزات گروه پلاتین از کاتالیزورهای مصرف شده را می توان به روشهای مختلف طبقه بندی کرد.
مصرف کاتالیست ها در ایران به دلیل پیشرفت صنایع خودروسازی که منجر به تولید بیشتر خودرو می شود، به شدت افزایش یافته است. بنابراین بازیافت فلزات گرانبها از کاتالیزورهای مصرف شده موضوعی مهم و البته جدید در ایران است.
در این کار، انحلال پالادیوم و رودیم از مبدلهای کاتالیزوری مصرف‌شده خودرو با استفاده از HCl + NHO3 به‌عنوان عامل اکسیدکننده مورد بررسی قرار گرفت.
نحوۀ عملکرد کاتالیست
همانطور که به آن اشاره کردیم ، مبدل کاتالیستی ، محفظه ای است که در نزدیک ترین حالت ممکن به موتور خودرو ، قرار می گیرد تا از گرمای موتور ، به عنوان یک پارامتر کمک کننده برای انجام هرچه بهتر فرآیند های کاتالیستی ، استفاده نماید. این مبدل، طی واکنشهای شیمیایی مختلف، گازهای سمی تولید شده توسط خودرو را به گازهایی که بی ضرر هستند تبدیل نموده و برخی از مواد را به خود جذب می کند. اینگونه از آلودگی بیشتر هوا جلوگیری می شود. به بیان دیگر؛ این مبدلها مونوکسید کربن و هیدروکربن های نسوخته را با اکسیژن ترکیب کرده و به آب و دی اکسید کربن تبدیل می کنند.
خاک کاتالیزور
لازم به ذکر است که خودروهای مختلف، با توجه به نوع سوخت مصرفی و کارکرد، دارای مبدل های متفاوتی هستند که واکنش شیمیایی هر یک نیز متفاوت است. به همین دلیل است که بر اساس کاربرد دو نوع کاتالیزور و بر اساس جنس، سه دسته کاتالیست موجود است که هر کدام برای انواع متفاوتی از خودروها کاربرد دارند. بیشترین کاربرد مبدلهای کاتالیستی در صنعت خودروسازی است اما با این حال کاربرد فراوانی در ساخت هواپیما، ژنراتور، لوکوموتیو و… نیز دارند.
بخشهای مختلف مبدل کاتالیستی
هر مبدل کاتالیزوری از بخش های مختلفی تشکیل شده است که در ادامه به معرفی هر یک از این بخشها می‌پردازیم.
- مادۀ کاتالیزور: تمامی کاتالیزورها این مادۀ اصلی را دارند. این ماده از فلزات گرانبهایی مانند طلا، پالادیوم، کادمیوم، پلاتین و یا رادیوم تشکیل می شود. در بسیاری از کاتالیستها به دلیل کاهش هزینه‌ها، پالادیوم و رادیوم استفاده می شود. بر اساس ماده استفاده شده در آن، قیمت خاک کاتالیزور متفاوت است.
- هستۀ کاتالست: هسته و یا بستر کاتالیزور که در مبدل های مورد استفاده در خودروها ساخته شده از بستر‌های سرامیکی مونولیتی با ساختار لانه زنبوری است.
- لایۀ اکسیدی: از این لایه، جهت نگهداری از هستۀ کاتالیزور استفاده می شود و از طرفی باعث افزایش سطح مخصوص کاتالیست می شود. جنس این لایه اغلب دی اکسید سیلیکون، اکسید آلومینیوم، دی اکسید سیلیکون و یا ترکیبی از سیلیکا و آلومینا است.
در مبدل ها، علاوه بر واکنشهایی که باعث از بین بردن سموم گازها می شود، واکنشهای ناخواستۀ دیگری نیز انجام می شود. در پی وقوع این واکنش های ناخواسته، به میزان کمی از سموم سمی مانند هیدروژن و آمونیاک تولید می شود و معمولاً در مبدل هایی انجام میشوند که مبتنی بر واکنش های سه مرحله ای هستند.
خاک کاتالیزور
حذف کامل این واکنش ها غیرممکن است اما با اعمال تغییراتی در مادۀ کاتالیست و لایۀ اکسیدی می توان آنها را کاهش داد.
خرابی کاتالیست در خودروها
معمولاً عمر مفید کاتالیزورها در شهرهای شلوغ و پرترافیک کمتر از سایر شهرها است. با این حال میانگین عمر این مبدلها بین سه تا چهار سال و یا 80 تا 100 هزار کیلومتر تخمین زده می شود. بهتر است، برای افزایش عمر خودرو، بلافاصله پس از خرابی کاتالیزور، اقدام به تعمیر و یا تعویض آن نمایید.
علل مختلفی می تواند باعث خرابی کاتالیزورها شود. به عنوان مثال؛ خرید کاتالیزورهای تقلبی و یا فرسوده و بی کیفیت یکی از این علل است. استفاده از سوخت های بی کیفیت خودرو، عملکرد نادرست سیستم احتراق، مسدود شدن مسیر مبدل و گرفتگی منافذ اسفنجی از سایر علل خرابی کاتالیزورها هستند.
دقت داشته باشید که بهتر است برای جلوگیری از رسوب گیری، با روشهای کارشناسی شده اقدام به شست و شوی کاتالیزور خودروی خود کنید.
علائم خرابی کاتالیزورها
علائم مختلفی وجود دارند که پس از وقوع آنها به احتمال زیاد کاتالیزور خودرو دچار مشکل شده است. در ادامه لیستی از این علائم آورده شده است.
- روشن شدن چراغ اخطار یا همان چراغ چک خودرو؛ با استفاده از اسکنر و چک کردن کد آن می توان پی برد که مشکل از کاتالیزور است یا نه.
- استشمام بوی ناخوشایند از اگزوز
- کاهش دمای کاتالیست
- کاهش قدرت ماشین
- کاهش شتاب خودرو
- صداهای غیرطبیعی از قسمت زیر خودرو
- عدم موفقیت در آزمون آلایندگی
- افزایش مصرف سوخت
- افزایش دمای بیش از حد موتور
پس از مشاهدۀ هر کدام از علائم فوق، بهتر است که با بررسی آن از سالم بودن کاتالیزور خود اطمینان حاصل کنید. برای این کار، تمامی قسمت های مختلف کاتالیزور را چک کرده و یا آن را خارج کنید تا بهتر بررسی کنید. همچنین میتوانید با استفاده از یک فشارسنج، فشار خروجی از اگزوز را بررسی کنید.
بازیافت ضایعات خاک کاتالیزور
این بازیافت در حجم کم به هیچ وجه از لحاظ اقتصادی سودآور نیست ، چون جمع آوری، نگهداری این ضایعات در حجم بالا و پیدا کردن خریدار ضایعات کاتالیزور کاری بسیار سخت و مشکل است. بازیافت آنلاین با ایجاد بستری مناسب کار را برای افراد علاقه مند به کسب سود در این زمینه راحت کرده است.
اهمیت بازیافت خاک کاتالیزور
با روش بازیافت می توان از دور انداختن آن وسیله و تولید زباله جلوگیری کرد، که یک روش مفید برای حفظ محیط زیست است. تهیه مواد اولیه برای تولید دستگاه ها و تجهیزات مهم است و به همین خاطر خرید مواد اولیه کاری بسیار سخت و پرهزینه می باشد که در این مواقع با بازیافت می توان این مشکل را حل کرد. فلز پلاتین ، پالادیوم و رودیوم جزو فلزات گرانبهایی هستند که در صنایع مختلف مانند ساخت کاتالیزور اگزوز خودرو کاربرند دارند که این قطعه نقش مهمی در کم کردن آلودگی هوا دارند. نبود این قطعه داخل خودرو باعث می شود سلامت انسان به خطر افتد. با بازیافت خاک کاتالیزور می توان این فلزات ارزشمند را استخراج کرد و آنها را دوباره در چرخه تولید استفاده کرد . بسیاری از شرکتهای تولید کننده کاتالیزور با خریداری ضایعات کاتالیزور و بازیافت آنها، مواد اولیه خالص آنها را دوباره در چرخه تولید به کار می برند.
چه فلز کمیاب در خاک کاتالیزور وجود دارد؟
در یک مبدل کاتالیزوری فلزاتی مانند: پالادیوم، رودیم، مس، نیکل، سریم، آهن و منگنز، پلاتین،اکسید منیزیوم، اکسید سیلیسیوم، اکسید سریم و اکسید آلومینیوم نیز وجود دارد.
مهمترین مواد داخل کاتالیزور
فلزات پالادیوم، پلاتین، رودیوم جزو مهمترین فلزات در داخل کاتالیزور هستند که ارزش واقعی آنها به درستی بازیافت و استخراج آنها بستگی دارد که تیم بازیافت آنلاین با کمک تیم متخصص خود این عملیات را به شیوه درست و با کمک ابزارها و مواد شیمیایی که برای این کار لازم است را انجام می دهد.
روشهای بازیافت کاتالیزورها
اگرچه بحث ارزش کاتالیزورها در ایران مدتهاست مطرح شده، با این وجود به دلیل نبودن شرایط کافی جهت بازیافت، حجم زیادی از این مبدلها به خارج از کشور ارسال میشوند. دو شیوۀ قالکاری و شیمیایی از روشهای مرسوم بازیافت کاتالیزورها هستند.
روش قالکاری
این روش نسبت به روش شیمیایی مرسوم و کاربردی تر است. در این روش، ابتدا باید کاتالیزورها را خورد و سپس با استفاده از آسیاب گلولهای یا همان بال میل، خورده های کاتالیزورها را پودر کرد. سپس در کورۀ قالکاری به میزان مناسبی از اکسید سرب و نقره به همراه پودر می ریزند. به جای اکسید سرب و نقره می توان از مس استفاده کرد. پس از انجام این مرحله، فلزات گروه پلاتین در نقره جمع میشوند که در این مرحله باید مذاب نقره را به شکل شمش یا قرص سرد کرد. درنهایت میتوان به عناصر جمع شده در وسط شمش، با استفاده از روش شیمیایی دست پیدا کرد.
روش شیمیایی
روش شیمیایی که به روش تیزاب سلطانی نیز شناخته می شود، کمتر مورد استفاده قرار میگیرد. این روش انتخاب افرادی است که مقدار کمتری کاتالیزور دارند و یا به کوره قالکاری دسترسی ندارند. در ابتدا مانند روش قبل، کاتالیزورها را خورد و پودر میکنند. سپس پودر را در محلول اسید نیتریک و یا هیدروکلریک اسید ریخته تا حل شود. در این مرحله بخشی از فلزات پایه حل نمیشود. برای همین مجدداً ذرات حل نشده را در تیزاب حل میکنند. درنهایت محلولها را رسوبگیری میکنند و طی رسوبگیری، فلزات و عناصر را استخراج میکنند.
البته باید این نکته را در نظر داشت که فرایند بازیافت کاری دشوار و تخصصی است که مشکلات مختلفی را به همراه دارد. اگر قصد انجام بازیافت کاتالیزور را دارید، باید میزان زیاد و قابل توجهی از آن را داشته باشید. از طرفی، به دلیل اینکه عناصر گروه پلاتین از مواد سمی تشکیل شده است، عمل بازیافت حتماً باید در کارگاه ایمن انجام شود. مقاومت بالای فلزات گروه پلاتین در برابر اسیدها و دما، از دیگر مشکلاتی است که در بحث بازیافت مطرح میشود. با این حال بهتر است اگر تخصص و امکانات لازم برای بازیافت کاتالیزور را ندارید، به دلیل اهمیت بالای مبدلها، آنها را به افراد متخصص بسپارید.
خاک کاتالیزور
چرا بازیافت خاک کاتالیست دشوار است؟
با توجه به آنچه که در روشهای بازیافت گفته شد، انتظار میرود که افرادی دست به این عمل بزنند که دارای تخصص و تجهیزات ضروری باشند؛ ؛ چرا که عمل بازیافت، به دلیل سر و کار داشتن با عناصر مختلف، خطرناک است.
-برای اینکه فرایند استخراج و بازیافت از نظر اقتصادی بصرفه باشد باید حجم زیادی از کاتالیزور اگزوز داشته باشید که در این صورت نیاز به یک انبار بزرگ برای انجام این فرآیند است.
-فرآیند بازیافت باید به صورت صنعتی یا کارگاهی صورت گیرد.
-پیدا کردن افرادی که قصد فروش و خرید کاتالیزور را دارند و همچنین انبار کاتالیزور خودرو در حجم بالا کاری بسیار سخت و دشوار است زیرا از طرفی افراد در صورتی میتوانند اقدام به بازیافت کنند که میزان قابل توجهی از ضایعات کاتالیزوری در اختیار داشته باشند تا خروجی کار، درصد قابل توجهی از عناصر گرانبها باشد.همین دلایل باعث می شود که در بسیاری از مواقع، ضایعات به خارج از کشور صادر و فروخته می شود.
-بدلیل پایین بودن حجم فلزات پلاتین، پالادیوم و رودیوم در کاتالیست خودرو و بالا بودن حجم کاتالیزورها، ضایعاتی زیادی وارد فرآیند بازیافت می شوند.
-فرآیند بازیافت این فلزات گرانبها به دلیل مقاومت بالایی که در برابر اسیدها و نقطه ذوب دارند، کاری بسیار پیچیده است.
-به خاطر وجود نمک های این فلزات و سمی بودن محلول حاوی نمک این فلزات، خطرات بازیافت آنها زیاد است که این فرایند باید توسط متخصصان و افراد با تجربه و دانش زیاد مانند تیم متخصص بازیافت آنلاین که تجربه چندین ساله در این زمینه را دارند، انجام شود . بنابراین اولین مشکل بازیافت، نیازمند بودن به دانش و محیط کاری ایمن است.
خاک کاتالیزور کیلویی چند؟
برای آگاهی از قیمت خاک کاتالیزور اگزوز و همچنین خاک کاتالیزور می توانید با گروه صنعتی بازیافت آنلاین تماس بگیرید. همچنین خریدها به صورت عمده و تناژ می باشد. علاوه بر این یکی از مهمترین خدمات ما در این زمینه خرید ضایعات کاتالیزور با مبلغ سنگین است که ما می توانیم به راحتی از طریق صرافی به صورت نقد و خیلی سریع به حساب همکاران عزیز واریز نمائیم.
