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  • 1 # 使用者237971769417

    三元催化器是汽車尾氣處理中非常關鍵而且重要的一環,不過這個配件的歷史與汽車的歷史相比,非常的短,僅有不到40年。

    催化轉化器這一概念早在19世紀末就已經在法國出現了,當時的設計只是簡單地把鉑、銥和鈀這些金屬鍍在一些惰性材料的表面,然後把這些材料封進一個金屬的缸體中。在那個年代,全世界街上燃油的車都算上也僅有幾千輛。

    1908年的福特T型車

    第一位意識到燃油車可能需要加裝催化器的也是一位法華人。1909年,法國化學家Michel Frenkel在第七屆國際應用化學大會(國際純粹與應用化學聯合會的前身)上提出了這一觀點。不過他的想法是讓發動機排氣在催化劑的輔助下在一個專門的排氣室中補充燃燒一次。汽車尾氣的汙染問題並未得到重視。

    下一位對催化器做出傑出貢獻的人是機械工程師Eugene Houdry,還是一位法華人。他本人是從事鍊鋼行業的,熱愛賽車運動的他在自家鋼廠工作時與汽車行業有了很多接觸,當時汽車行業的工程師們都在嘗試提高發動機的效能,這激發了他對高效能燃料的興趣。

    Eugene Houdry在1952年註冊的專利

    1930年,Eugene Houdry已經在煤的催化裂化領域頗有建樹了,但他在法國國內的事業卻並非一帆風順,因此他在1930年移居到了美國。關於霧霾的早期研究成果在洛杉磯發表之後,Eugene Houdry就開始關注煙氣和汽車尾氣帶來的汙染了。在1952年,他研製出了催化轉化器並註冊了專利。

    這些催化轉化器首先在工廠煙囪中得到了應用,之後緊接著被用在了大型倉庫的叉車身上。此時的催化轉化器沒能在汽車身上得到應用的原因是燃料,汽油中的抗爆震新增劑四乙基鉛會汙染催化劑,使催化轉化器失效。

    1955年的洛杉磯街頭

    這種情況在70年代初迎來了轉機,美國政府先是展開了一項“淨化空氣”行動。這項行動中規定截止到1975年,機動車的汙染物排放必須減少75%。同時,1973年開始的含鉛汽油淘汰計劃也從側面推動了催化轉化器的發展。同年,世界上第一款量產的催化轉化器誕生了。1975年,美國法規規定所有汽油車都必須加裝催化轉化器。

    二元催化器

    當時的催化轉化器還都是二元的,由鉑和鈀金屬組成的氧化催化劑可以把汽車尾氣中的一氧化碳和未燃燒的碳氫化合物氧化成二氧化碳和水。這樣就從汽車尾氣中去掉了有毒性的一氧化碳以及光化學煙霧汙染中非常重要的一環——碳氫化合物。

    到了1981年,三元催化器在美國和加拿大的汽車上得到了應用。這種三元催化器本質其實就是讓尾氣在透過氧化催化劑之前先透過還原催化劑層,一般是鉑和銠,這樣就去除掉了氮氧化物。這種催化器可以處理的有害物質由一氧化碳和碳氫化合物這兩種變成了氮氧化物、一氧化碳和碳氫化合物這三種,因此得名三元催化。

    三元催化器

    要是從1908年作為第一輛真正意義上的量產車——福特T型車的誕生開始算的話,三元催化在民用車上遲到了73年。1981年之後,各國在汽車排放法規中都逐漸加入了汽油車加裝三元催化的規定,三元催化這才開始得到普及。

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