Catalizador para eliminar la contaminación por óxidos de nitrógeno (NO). Los óxidos de nitrógeno provienen principalmente de la combustión a alta temperatura de carbón, petróleo pesado, gasolina, etc. (el nitrógeno y el oxígeno generan inevitablemente óxidos de nitrógeno a altas temperaturas; algunas plantas químicas, especialmente las plantas de ácido nítrico, también emiten gases residuales que contienen óxidos de nitrógeno); Puede tratarse mediante el método de reducción catalítica, es decir, añadiendo gas combustible a los gases de escape y, mediante la acción del catalizador, el óxido de nitrógeno sufre una reacción de reducción y se convierte en nitrógeno. Hay dos tipos de métodos: ① Reducción no selectiva, es decir, los óxidos de nitrógeno y el oxígeno en el combustible y los gases de escape se reducen al mismo tiempo, y hay una reacción secundaria de generar amoníaco al mismo tiempo. Los combustibles utilizados incluyen hidrógeno, gas natural, gas de alivio de amoníaco sintético, gas seco de craqueo catalítico, nafta, etc. Los catalizadores comúnmente utilizados en la industria utilizan platino y paladio como componentes catalíticamente activos, y utilizan alúmina como portador, con una capacidad de carga de 0,1 a 1, o utilice una fórmula de varios componentes, como Pt(Pd, Rh)-(Ni)-SiO(AlO). La temperatura de ignición varía según el combustible. Tomando el paladio como ejemplo, es de aproximadamente 140 ℃. cuando se usa hidrógeno o monóxido de carbono, y 450 ℃ cuando se usa metano. En este método, el oxígeno interactúa al mismo tiempo con el combustible, provocando altas temperaturas. Los catalizadores de metales preciosos tienen alta actividad y buena resistencia al calor, pero se envenenan fácilmente con azufre. Los catalizadores de metales no preciosos incluyen CuO-AlO, CuO-CrO-ALO y la aleación Monel (que contiene Cu-Ni), pero su eficiencia es menor que la de los catalizadores de metales preciosos. La actividad de generación de amoníaco es Ptgt; ②La reducción selectiva intenta hacer que el gas combustible reaccione solo con óxido de nitrógeno y no con oxígeno. Generalmente se utiliza amoníaco como combustible. Entre ellos, el platino. la actividad más alta. El orden de actividad de reducción de óxidos metálicos es CuO≈FeO≈VOgt; CrOgt; WOgt; ZnO≈CoO≈SnO≈TiOgt;
Cuando los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre existen al mismo tiempo (como el escape de carbón y combustibles de petróleo pesado), el monóxido de carbono se puede utilizar como agente reductor y los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre se convierten. en dióxido de azufre respectivamente bajo la acción del catalizador de óxido de cobre-alúmina en nitrógeno y azufre. Además del método de reducción catalítica, la gente también está explorando el uso de catalizadores de descomposición para descomponer el óxido de nitrógeno en nitrógeno y oxígeno, y el uso de catalizadores de oxidación para oxidar el óxido de nitrógeno en dióxido de nitrógeno y eliminarlo. Un catalizador instalado en el puerto de escape de un automóvil para convertir sustancias nocivas en sustancias inofensivas (Figura 2 [Diagrama esquemático de un automóvil equipado con un dispositivo de purificación catalítica]). En 1943, se produjo un incidente de smog fotoquímico en Los Ángeles, EE. UU.; en 1951 se determinó que el incidente fue causado por los gases de escape de los automóviles. Después de eso, se inició la investigación sobre la tecnología de purificación catalítica de los gases de escape de los automóviles. Los catalizadores prácticos aparecieron en la década de 1970 y se convirtieron en el tipo más valioso de catalizador de protección ambiental. Los gases de escape de los automóviles contienen combustibles residuales: hidrocarburos, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, compuestos de plomo, sulfuros, etc., principalmente los tres primeros. Las normas de emisiones de automóviles de EE. UU. de 1981 a 1984: Emisiones de hidrocarburos, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno Las cantidades por. kilómetro son 0,26, 2, 1 y 0,62 g respectivamente. Los métodos de purificación se pueden dividir en tres tipos: ① Método de purificación de una etapa, en el que solo se utiliza un catalizador de oxidación para eliminar el monóxido de carbono y los hidrocarburos. ② El método de purificación de dos etapas pasa primero a través del catalizador de reducción para reaccionar con el monóxido de carbono y los hidrocarburos, y se reduce a nitrógeno, y luego pasa a través del catalizador de oxidación para oxidar completamente los hidrocarburos y el monóxido de carbono. parte del óxido de nitrógeno se reduce a amoníaco. Durante el proceso de oxidación, se reoxida a óxido de nitrógeno, lo que reduce la tasa de purificación del óxido de nitrógeno. ③El método de purificación catalítica de tres vías utiliza un catalizador que puede eliminar hidrocarburos, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno en las mismas condiciones de reacción, y requiere que la relación aire-combustible esté dentro de un rango estrecho de 14,7 ± 0,1 para lograr los tres. Es mejor eliminarlo, por lo que la computadora se puede usar en el automóvil para controlar la proporción de aire y combustible durante la conducción.