Дожигатель топлива

Зачем нужен каталитический дожигатель?

Принцип работы каталитического дожигателя

Из курса химии известно, что катализатор – вещество, ускоряющее или вызывающее реакцию, не меняя ее. Оно участвует в процессе, не являясь при этом ни его продуктом, ни активным реагентом. В дожигателе присутствуют катализаторы окислительного и восстановительного типа, которые представляют собой элементы, покрытые ценными металлами. Обычно используется палладий, платина и родий. В связи с дороговизной этих металлов была разработана конструкция, позволяющая использовать минимальное количество материалов и при этом обеспечивать наилучший контакт с выхлопными газами.
Обычно автомобили комплектуются каталитическими дожигателями с керамическим сотовым заполнением и тремя ступенями очистки выхлопов. Такая конструкция позволяет бороться с основными типами вредных веществ в выбросах: угарным газом, летучей органикой, провоцирующей смог, и оксидами азота, негативно влияющими на слизистые оболочки.
Первая ступень – это восстановительный катализатор, состоящий обычно из родия и палладия. При контакте с оксидами азота эти металлы восстанавливают кислород до образования О2, а азот – до N2.
Вторая ступень каталитического дожигателя – это окислительный катализатор, который снижает содержание несгоревших углеводородов, сжигая их с участием палладия и платины. Он ускоряет реакцию угарного газа с кислородом, преобразуя вредный компонент в более безопасный углекислый газ.
Третья ступень – это система контроля, отслеживающая содержание выхлопных газов и управляющая впрыском топлива. Датчик топлива возле двигателя следит за количеством кислорода в выхлопных газах и отправляет данные на компьютер автомобиля. Он, в свою очередь, регулирует процентное соотношение воздуха и топлива в камере сгорания, от которого зависит содержание О2 в выхлопе. Таким образом, система сама себя обеспечивает необходимым количеством кислорода для проведения окислительной реакции и сжигания вредных веществ.

Можно ли повысить КПД каталитического дожигателя?

Несмотря на то что дожигатель уже уменьшает выброс вредных веществ, качество его работы при желании можно улучшить. Один из недостатков устройства – функционирование только при высокой температуре и малая эффективность при холодном запуске двигателя. Решить этот вопрос можно, установив каталитический дожигатель ближе к мотору. Нагрев устройства горячим выхлопом помогает повысить качество работы, но из-за эксплуатации при максимально допустимых температурах уменьшается срок его службы.
Еще один способ улучшить эффективность дожигателя – заранее повысить температуру нагревателем с электросопротивлением. Однако с целесообразностью его установки в систему можно поспорить, т.к. автомобильная электросеть на 12V не обеспечивает необходимую мощность для быстрого нагрева дожигателя. Более высоковольтными аккумуляторами сегодня оснащены только гибридные модели машин.

Каталитическое горение — очень простой и зрелищный эксперимент


Сегодня я покажу вам как сделать домашний ядерный реактор. Надеюсь с чувством юмора у вас все в порядке, тогда приступим. Для постройки мини реактора понадобится стеклянная банка.

Медная проволока диаметром где-то 1 мм. Предварите удалите с поверхности проволоки лаковую изоляцию.

В роли термоядерного топлива будет использован простой ацетон.

Делаем спиральку из проволоки, намотав её на круглый предмет нужного диаметра.

Из крышки сделаем вот такое кольцо, вырезав центр. Проделаем отверстия и подвесим проволоку. Конечно проволоку можно сразу подвесить на банку без крышки.


Спираль медной проволоки должна свободно висеть в банке и не касаться ее краев. От дна банки до спирали должно быть расстояние примерно 1 см.

Запускаем наш реактор

Наливаем ацетон на донышко банки. Примерно пол сантиметра. Закрываем банку другой крышкой, чтобы пары ацетона не испарялись.
Нагреваем спираль газовой горелкой.
Нагревать нужно обязательно до красна, иначе реакция не запустится.
И далее быстро, но без спешки попустить спираль в банку с ацетоном.
Реакция началась. Смотрится просто поразительно эффектно.
Очень красиво в полной темноте.
Началась каталитическая реакция окисления меди в парах ацетона. Реакция проходит с выделением тепла. Горение проходит стабильно довольно длительное время.

Меры предосторожности

  • Проводите эксперимент в хорошо проветриваемом помещении.
  • При работе с горелкой и ацетоном не случайно не подожгите одно от другого.
  • Будьте очень внимательны и осторожны.

Смотрите видео

Обязательно посмотрите видео этого завораживающего эксперимента.

Карманный реактор — самодельная каталитическая грелка для рук

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
Вот уже и похолодало, и зима на подходе. Пора позаботиться не только о теплых вещах, но и активных согревающих устройствах.
В данной статье, автор YouTube канала «TOKARKA» расскажет Вам, как он изготовил простую каталитическую грелку.

Эта самоделка весьма проста в изготовлении, и может быть изготовлена практически из хлама. Также сложных станков не потребуется, будет достаточно простых домашних инструментов.
Материалы.
— Медная проволока
— Ацетон
— Шприц, иглы
— Листовая медь
— Медная трубка
— Алюминиевый баллончик
— Наждачная бумага
— Флюс, припой
— Вата.
Инструменты, использованные автором.
— Дремель
— Газовая горелка
— Инфракрасный цифровой термометр
— Электронный штангенциркуль
— Шуруповерт, сверла по металлу
— Ступенчатые сверла
— Паяльник
— Наковальня, тиски, молоток
— Ножницы по металлу, керн, шило
— Пассатижи, кусачки, надфиль, напильник.
Процесс изготовления.
Основным элементом этого приспособления будет являться катализатор. Автор решил изготовить его из медной проволоки. Подойдет многожильный медный провод. Из него нужно извлечь одну жилу. Конечно же, для этих целей лучше подходит платиновый проволока, но его стоимость очень высока.

Затем эта медная проволока наматывается на стальной стержень, либо иголку от шприца. Преимущество этого метода заключается в том, что такую пружинку можно изготовить практически любой длины.



Для сохранения формы спирали (особенно при ее нагреве) необходимо вставить в нее более толстую медную проволоку.


Итак, у мастера получились вот такие нагревательные элементы различной формы.

В качестве топлива он будет использовать обычный ацетон. В грелках, производимых фирмой Kovea используется очищенный бензин для зажигалок.
Для первого эксперимента автор поместил в емкость вату, и добавил 2 мл ацетона. При этом испытании нагревательный элемент раскаляется газовой горелкой, и помещается над ватой с топливом. От разогретой спирали начинает более активно испаряться ацетон. Чем больше размер спирали — тем сильнее будет происходить испарение, и тем больше будет выделяться тепла. Однако и время работы уменьшается.
Для проверки времени работы «реактора» с открытым верхом он использует другую спираль в виде улитки. В этом случае слишком много испаренного ацетона улетучивается, не успев вступить в реакцию. В итоге эта конструкция проработала на 2 мл топлива почти половину часа.
Также нагревательный элемент можно изготавливать и из толстой медной проволоки. Получить «пружинку» из него весьма затруднительно, а вот спираль в виде улитки — запросто.
В качестве емкости для топлива конечно же лучше использовать металлические контейнеры, например вот такой небольшой алюминиевый колпачок. Его следует очистить от налета и краски дремелем или наждачной бумагой.
Вот таким нехитрым образом подготавливается еще один вариант нагревателя.
Витки полученной спирали нужно слегка раздвинуть между собой, тогда смесь воздуха и паров топлива сможет проходить между ними.
На верхней кромке емкости мастер пропиливает надфилем четыре паза, и фиксирует на них спираль.
Преимущества алюминиевого корпуса для грелок такого класса заключается в его отличной теплопроводности, и легкости. Нагревательный элемент нужно делать небольшим, иначе скорость испарения топлива будет настолько высокой, что оно не будет успевать прореагировать, и КПД устройства снизится. Кроме того, следует добиться температуры корпуса около 55-60°C, иначе можно будет обжечься.
Эта тестовая версия проработала на 3 мл ацетона почти четверть часа, но теплоотдача была почти в 3 раза больше, чем в предыдущем тесте.
В третьем эксперименте автор намотал спираль на толстую иглу, и свернул ее в улитку.
Эта версия также имеет право на существование. Однако при окислении ацетона на поверхности медной проволоки образуются не очень желательные продукты реакции. Они придают не очень приятный запах, но применять устройства на открытом воздухе зимой вполне реально. Также этот «реактор» можно встраивать в самые различные приспособления, и использовать даже для поддержания пищи теплой. Самое главное их преимущество — это автономная работа, не требующая источников питания вроде аккумуляторов.
Собственно в качестве корпуса автор хотел использовать алюминиевый баллончик от лекарств.
Однако на барахолке он нашел вот такое приспособление для стерилизации многоразовых стеклянных шприцов и иголок. Его корпус полностью изготовлен из латуни, и покрыт хромом. Если Вы не сможете найти такую штуку, то можно сделать корпус грелки даже из старого советского электролитического конденсатора.
Внутренний диаметр его верхней части 31,7 мм.
В качестве заглушки мастер изготавливает небольшой квадрат, и высверливает в нем центральное отверстие.
После выравнивания заготовки, из нее вырезается диск.
Для удобства дальнейшей обработки автор вставил в отверстие винт, и зафиксировал его гайкой. Как видно, диск пока не входит в горловину емкости.
Нужно просто зафиксировать винт в патроне дрели или шуруповерта, и обточить его края напильником.
Лишние детали стерелизатора, а также прокладки удаляются.
Внутренний край горлышка зачищается наждачной бумагой.
Теперь на край корпуса наносится флюс, и он залуживается.
Внутрь корпуса автор помещает обычную вату, набивая ее достаточно плотно. Затем запрессовывается заглушка.
После нанесения флюса, заглушка припаивается к корпусу при помощи газовой горелки и паяльника.
От кусочка медной трубки мастер отрезает небольшой цилиндр, и зачищает его края.
Этот цилиндр припаивается к заглушке следующим образом.
После заправки топливом, и установки спирали, становится ясно, что для каталитической реакции не хватает кислорода.
Для лучшего его поступления в камеру, автор сверлит несколько отверстий по периметру цилиндра.
Через вентиляционные отверстия можно также зафиксировать и спираль тонкой проволокой.
И в этот раз реакция плохо поддерживается.
Автор добавляет еще несколько отверстий в цилиндре, а также делает их и на колпачке.
Кроме того расширяет центральное отверстие ступенчатым сверлом.
Изменяя размеры спирали, и конфигурацию конструкции, автор понял, что материал спирали не поддерживает каталитическую реакцию. Провод оказался не из чистой меди.
Поэтому он изготовил вот такую улитку. Тесты с ней прошли успешно.
Самый последний вариант спирали предполагает небольшое центральное отверстие. Такая конструкция работает очень хорошо.
Пришлось добавить еще несколько отверстий вентиляции на корпусе.
И вот финальный тест температуры корпуса горелки. Она составила 58,5 градусов. Для того, чтобы приспособление было удобно использовать, и оно не теряло температуру на открытом воздухе в мороз, его корпус можно обклеить тканью.
Вот и все, грелка для рук готова! Последняя версия продержалась на 20 мл ацетона почти 8 часов. Грелку можно переносить и в заправленном виде, нужен только второй герметичный колпачок.
А для тех, кто не захочет заниматься изготовлением этого устройства самостоятельно, рекомендую посетить Aliexpress, друзья китайцы предлагают электрические перчатки для рук с подогревом от аккумулятора. Скорость доставки не очень высокая, но как раз к новому году и приедет.
Благодарю автора за простую, но весьма полезную идею по созданию каталитической грелки!
Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!
Авторское видео можно найти здесь.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .
Обязательно посмотрите видео этого завораживающего эксперимента.

Каталитический газовый обогреватель

Каталитическим газовым обогревателем называется прибор отопления, в котором выработка тепловой энергии происходит в результате каталитического (беспламенного) горения топлива.

Каталитическое горение топлива: что это?

Каталитическим горением топлива называется реакция окисления углеводородов в присутствии катализаторов. Ее основное преимущество состоит в отсутствии открытого пламени и сравнительно невысокой температурой нагрева контактной поверхности, составляющей 150-200 С.

По сути, каталитическое горение позволяет получить низкотемпературный инфракрасный прибор отопления, излучающий тепло в комфортном для человека диапазоне волн.

В качестве катализаторов обычно выступает платина или палладий, высокая стоимость которых долгое время являлась основным препятствием для широкого использования каталитического горения.

Итогом (продуктом) сгорания топлива в ходе каталитической реакции являются те же самые вещества, что и при обычном сжигании топлива — двуокись углерода и вода СО2 и Н2О. Однако процесс идет без избытка кислорода, что имеет огромное значение для поддержания комфортных условий в помещении, в котором установлен и используется прибор отопления. Иными словами, процесс каталитического горения не «выжигает» кислород в помещении.

Еще одно преимущество каталитического горения состоит в полном сжигании топлива до конечных продуктов горения. Образование промежуточного продукта угарного газа исключено.

Каталитические грелки

Устройства, вырабатывающие тепло в ходе каталитического горения топлива известны со времен второй мировой войны. Они представляют собой небольшие металлические резервуары с отверстиями для подачи воздуха и удаления продуктов горения, внутри которых находится катализатор и вата, смоченная спиртом или бензином. Для запуска такой грелки необходимо нагреть открытым пламенем поверхность катализатора и запустить процесс горения паров спирта.

Затем пламя гасится, а процесс выделения тепла в ходе каталитической реакции горения спирта продолжается. В ходе реакции поверхность грелки нагревается до 50-60 С, что позволяет носить ее на теле под одеждой, согреваясь в сильный мороз.

Такие грелки широко используются и в настоящее время в условиях экспедиций и походов. Следует отметить, что в качестве топлива для походных грелок используется спирт или бензин высокого качества, а сами устройства являются дорогостоящим оборудованием.

Каталитическая реакция горения топлива для обогрева домов и квартир

Широкое применение каталитического горения для обогрева домов стало возможно сравнительно недавно, с появлением новой технологии производства каталитической пластины, позволяющей наносить на поверхность стеклоткани микроскопический слой платины, достаточный для начала и поддержания реакции каталитического горения.

Недорогой доступный по цене катализатор позволил широко взглянуть на каталитическое горение и использовать его для сжигания газа.

Однако каталитическая реакция горения углеводородов требовательна к составу используемого топлива. Газ предварительно должен быть очищен от вредных примесей, загрязняющих поверхность катализатора и снижающих эффективность работы устройства. Но даже эти высокие требования не стали препятствием в разработке нового вида приборов отопления – каталитических газовых обогревателей, вызывающих немалый интерес у потребителей.

Каталитические газовые обогреватели

Примером каталитического газового обогревателя может служить прибор отопления торговой марки Bartolini Pullover, работающий на СУГ (баллонном сжиженном газе). Обогреватель Bartolini Pullover рассчитан на отопление одного помещения.

Горение газа в обогревателе происходит на сетке из стекловолокна, на поверхность которой нанесен слой платины. Баллон с газом устанавливается сзади горелки. Следует отметить, что баллон для СУГ объемом 27 литров в ходит в комплект поставки устройства и является его неотъемлемой частью. Для обеспечения безопасности процесса горения устройство укомплектовано датчиком концентрации СО2. При повышении уровня концентрации продуктов горения прибор автоматически отключается.

Основное преимущество каталитических газовых обогревателей состоит в возможности эксплуатации устройства без использования дымохода. Однако ( в соответствии со СНиП) при эксплуатации любого газового оборудования необходимо обеспечить удаление продуктов горения, используя для этого исправно работающую дымоходную или вентиляционную систему. Второе обязательное условие это наличие постоянного притока свежего воздуха.

Нужно понимать, что процесс горения, каталитический он или обычный, представляет собой реакцию окисления топлива, в которой обязательно участвует кислород, и в ходе которой обязательно вырабатывается углекислый газ, повышенная концентрация которого опасна для здоровья и жизни человека.

Ошибочны заявления некоторых авторов о том, что каталитический обогреватель не вырабатывает никаких вредных веществ, и в нем вообще нет продуктов сгорания топлива.

Каталитический газовый обогреватель в отличие от других газовых обогревателей позволяет получать низкотемпературное тепло (150-200 С) более комфортное для человека. Именно в этом его основное достоинство.