Schadstoffminderung
Katalytische Schadstoffminderung in industriellen und motorischen Abgasen
In den Abgasen von Verbrennungskraftmaschinen, d. h. in allen Motoren- und Turbinentypen, sind meist folgende Schadstoffe enthalten:
- Kohlenmonoxid (CO)
- Kohlenwasserstoffe (HC)
- Stickoxide (NOx)
- Rußpartikel (bei Dieselmotoren)
Diese Schadstoffe werden am Katalysator abgebaut. Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe werden durch Oxidation am Katalysator in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt:
CO + ½ O2 > CO2 und CmHn + (m+n/4)O2 > mCO2 + n/2CO2
Reaktionen an Oxidationskatalysatoren laufen also bei Anwesenheit von zuviel Sauerstoff ab.
Im Abgas enthaltene Stickoxide können im 3-Wege-Kat durch Reduktion mit Kohlenmonoxid bzw. Kohlenwasserstoffen zu elementarem Stickstoff umgesetzt werden:
CO + NO > ½N2 + CO2 und CmHn + 2(m+n/4)NO > (m+n/4)N2 + n/2H2O + mCO2
Bei 3-Wege-Katalysatoren werden alle drei Schadstoffe gleichzeitig umgesetzt. Hierfür ist ein bestimmtes, eng begrenztes Brennstoff- Luft - Verhältnis im Bereich von Lambda = 1 einzuhalten. Dies wird durch die Installation einer elektronisch gesteuerten Lambda - Regelung gewährleistet. Durch die Regelung wird sichergestellt, daß einerseits ausreichend Sauerstoff für den Oxidationsprozeß zur Verfügung steht, andererseits aber auch Betriebszustände des Katalysators vorkommen, in welchen das Stickoxid aus dem Abgas in Stickstoff und Sauerstoff aufgespalten werden kann.