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기계
촉매의 종류 설명

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곰부리
2016.11.19. 01:09
조회 수 2491

촉매장치에는 그 형상에 따라 펠릿형(pellet type) 과 모노리스형(monolith orhoney comb type) 이 있고. 촉매의 기능에 따라

산화촉매 .환원촉매. 3원촉매가 있습니다.

펠릿형 촉매장치는 산화알루미늄(AI２O３) . 산화실리콘(SiO２). 산화마그네슘(MgO) 을 주원료로하는 2~4mm 직경의 구상

담체에 촉매성분을 도포하여 금속제 용기에 담아서 사용한다.

모노리스형 촉매장치는 벌집모양의 담체 표면에 촉매성분을 도포하여 사용한다.

1) 산화촉매(oxidation catalyzer)

산화촉매는 백금 또는 팔라듐이 사용되고 있으며 CO. HC를 산화반응시켜 CO２ 와 H２O로

변환시킨다. 산화촉매의 기본적인 조건은 산화분위기를 조성할 수있는 희박공연비상태 제어이나 일반적으로 후처리 장치인

2차 공기 공급장치가 많이사용되고 있다. 산화촉매장치의 단점으로는 NOx 처리가 되지 않기 대문에 EGR장치가 추가 되거나

NOx 배출량이 적은 기관에 적용되고 있다.

2)환원촉매(reduction catalyzer)

환원촉매는 NOx의 환원처리를 주목적으로 하는것으로 배기가스의 환원반응 분위기를 조성하기 위해 농후한 공연비가 요구된다.환원촉매장치를 장착하는경우 CO. HC의 처리가 불충분하기 때문에 산화 촉매장치및 2차 공기 공급장치를 추가로 설치할 필요가 있다. 따라서 환원 촉매장치는 구조가 복잡해지고 농후한 공연비제어에 의 한연비의 악화 그리고 암모니아(NH３) 를 생성하는 등의 문제로 실용화 되지는 못하였다.

3) 3원촉매 (3way catalyzer)

3원촉매에는 백금 + 로듐이 사용되며 CO. HC 의 산화반응과 동시에 NOx 의 환원반응도 동시에 행한다. 즉 배기가스내의

CO. HC. NOx. 를 하나의 촉매로 처리를 하는것이다 3원촉매는 이론공연비 부근에서 CO. HC. NOx 의 3성분에 대한 높은

정화율을 나타낸다. 따라서 이들 3성분의 높은 정화율이 얻어지는 좁은 범위의 공연비 제어영역으로 기관의 공연비를 제어

할 필요가 있다. 앞서말한 바와같이 3원촉매의 정화율은 공연비와 촉매컨버터 (catalytic converter) 입구에서의 배기가스

온도에 관계하며 이론공연비 부근과 배기가스 온도 약 300℃ 이상에서 높은 정화율을 나타내므로 이론공연비 (14.7 : 1 ) 를

제어하기 위하여 산소센서를 이용한 크로즈드 루프 (closed loop) 가 가장 바람직하다.

일반적으로 산소센서는 배기가스 중의 산소농도를 검출하여 그 출력전압으로 ECU 에서 공연비를 피드백제어한다.

단 삼원촉매는 일정한 온도이상 (300℃~ 800℃) 되어야 정상 기능을 발휘하므로 난기운전 전에는 유해 배기가스가 배출되는 단점이있다. 현재는 윤활유나 기관 구성요소의 내구성을 향상시켜 난기운전 시간을 크게 단축시키고 있다.