Механизм реакции. Очистка выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Очистка выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Задача каталитического дожигателя (конвертера) – совместить процессы окисления CO и RH до CO₂ и H₂O и процессы восстановления NOx углеводородами и оксидом углерода до N₂ и CO₂. Эти реакции весьма эффективно катализируются металлами платиновой группы (Pt-Rh/Alметал, Pt-Rh-CeO2 / Al₂O₃, Pd / Al₂O₃).

Уравнение реакции часто не показывает, как реакция протекает на самом деле – указываются лишь количества молей исходных веществ и продуктов реакции (т.н. термодинамический подход – описывается начальное и конечное состояния).

Истинное протекание процесса разъясняет МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ.

Реакции, протекающие в одну стадию (одностадийные):

· Мономолекулярные А → продукты

Не происходит столкновения молекул, лишь внутреннее изменение структуры. Мономолекулярные реакции являются реакциями 1-го порядка.

· Бимолекулярные 2А → продукты

А + В → продукты

NO(г) +O₃(г) → N₂(г) + 2O₂(г)

v = k · C_NO · C_O3 (II порядок)

Одностадийные бимолекулярные реакции - второго порядка.

· Тримолекулярные А + В + С → продукты

2А + В → продукты

А + 2В → продукты

Столкновение трех частиц является маловероятным – в основном механизм реакции будет более сложным, чем описывает уравнение.

Столкновение четырех и более частиц вообще статистически невозможно – т.е. реакция протекает через промежуточные стадии, будет многостадийной (многоступенчатой).