Что будет, если убрать катализатор: последствия для автовладельца.

Удаление катализатора

Неисправный каталитический преобразователь выхлопных газов становится реальной проблемой, как для авто, так и для водителя. Так как самостоятельно очистить выхлоп машина не способна, то при забитом или разбитом автокатализаторе возникает давление между мотором и пробкой, лямбда-зонд определяет неэффективность катализатора и мощность авто падает искусственно. Но что будет, если убрать катализатор, увеличится ли мощность и как это скажется на других узлах транспортного средства.

Как машина ездит без катализатора

Выходят из строя автокаты по разным причинам, чаще всего это естественный износ внутренностей в результате загрязнения или механического разрушения, также на работоспособность устройства влияет и качество топлива, и исправность системы зажигания.

Независимо от причины поломки, лучшее решение — удалить нейтрализатор выхлопа и установить новое или альтернативное устройство, тем более что можно сдать б/у катализатор в скупку и получить деньги на замену.

Оплавленный или засоренный автокат препятствует прохождению отработанных газов и возвращает их в камеру сгорания, в итоге горючая смесь становится неэффективной, что негативно сказывается на работе двигателя.

Но если совсем убрать нейтрализатор выхлопных газов пострадает окружающая среда, с другой стороны – повысится мощность, снизится расход горючего и перестанет беспокоить сигнал об ошибке. Прийти к окончательному решению, что дает удаление катализатора, можно лишь взвесив все плюсы и минусы мероприятия.

Преимущества и недостатки удаления катализатора

К положительным сторонам удаления катализатора относят улучшение динамических характеристик и снижение расхода топлива, а также возможность сэкономить на установке альтернативного устройства. Вырезая нейтрализатор, владелец авто делает мотор менее чувствительным к качеству горючего и исключается риск попадания керамической крошки внутрь двигателя.

К негативным моментам удаления катализатора относят:

• загрязнение атмосферы токсичными выбросами
• транспортное средство не пройдет техосмотр
• выхлопные газы приобретут неприятный запах
• при непрофессиональном удалении появятся дополнительные звуки в выхлопной системе
• кислородный датчик сигнализирует об ошибке.

Если указанные плюсы перевешивают минусы при удалении преобразователя выхлопа, можно смело вырезать устройство и отвозить его в пункт приема катализаторов.

Расход масла: мифы и реальность

Часто автовладельцы жалуются на повышенный расход масла после удаления катализатора, но на самом деле виноват именно развалившийся керамический катализатор, который забивал крошкой мотор. Если до удаления двигатель с трудом отзывался на педаль газа, то после того как удалили причину повышенного давления на выпуске, мотор стал чувствительнее и водитель начинает активно это использовать. Главная причина «масложора» — засорение керамической пылью цилиндров двигателя, а так как расход масла зависит от оборотов коленвала, то кажется, что повышенный расход появляется именно после удаления, хотя на тот момент поршневая система уже покалечена задирками. Таким образом, удаление катализатора и увеличение расхода масла в большинстве случаев связаны косвенно.

Чтобы не пришлось раньше срока обращаться в скупку катализаторов, автовладельцам нужно постараться продлить жизнь нейтрализатору выхлопа, заправляя в бак качественное топливо, выбирая умеренный стиль езды, вовремя диагностируя систему зажигания и исключая другие факторы, негативно влияющие на эффективность каталитического конвертера авто.

Последствия после удаления катализатора ожидающие владельца.

Современные автомобили, оснащенные как дизельным, так и бензиновым двигателем, оснащаются каталитическим нейтрализатором  (КН). На машины с дизелями устанавливают сажевый фильтр, а работающие на бензине — керамический либо металлический катализатор.

Предназначение агрегата — снижения выброса вредных веществ в атмосферу Земли. Попадая в воздух вместе с выхлопными газами, частицы таких веществ загрязняют его. Но срок службы фильтра ограничен в связи с его постепенным засорением в процессе эксплуатации авто.

Не выполняющий свое предназначение элемент приводит к снижению мощности автомобиля, повышению расхода топлива и ускоренному износу агрегатов. Во избежание таких последствий водители либо выполняют замену фильтра, либо решаются вырезать катализатор.

Как избавиться от отработанного нейтрализатора? Его нельзя выбросить вместе с бытовыми отходами, потому что естественным путем разложение таких токсичных отходов невозможно. Единственное разумное решение — найти пункт приема. Продажа бу катализатора — разумная мера, позволяющая правильно утилизировать устройство и получить денежную компенсацию. Наша компания покупает отработанные катализаторы, предлагая выгодные цены.

Как работает каталитический нейтрализатор

Сажевые фильтры для дизелей и катализаторы для работающих на бензине двигателей имеют аналогичный принцип действия. Они фильтруют выхлопы, после чего осуществляют регенерацию. В процессе фильтрации на стенках фильтра остаются сгоревшие частицы, что обеспечивает попадание в атмосферу только выхлопных газов.

Сквозь фильтр могут пройти только мелкие частички, размер которых не превышает одного микрона. Но даже это опасно для человека. А внутри самого устройства загрязнения скапливаются в большом количестве. Это затрудняет выход отработанных газов и, соответственно, отрицательно влияет на мощность двигателя. Вот почему нужно восстанавливать фильтры.

Внутренние элементы устройств, фильтрующих выхлопные газы, имеют каталитическое покрытие. Соприкосновение этого слоя с раскаленными продуктами горения бензина или дизельного топлива вызывает протекание химической реакции, результатом которой становится обезвреживание токсичных элементов.

Место, где выполняется установка каталитических нейтрализаторов — рядом с двигателем, а точнее, за выпускным коллектором. Именно в этой зоне наблюдается самая высокая температура выхлопных газов.

Матрица или монолит — основная часть фильтра из керамики. Ее структура — закрытые с обеих сторон мелкие ячейки, образованные каналами небольшого сечения. Пористые стенки каналов играют роль фильтров. Катализатором является покрытие из драгметаллов. Матрица заключена в специальный защитный корпус.

У металлических аналогов используются блоки с покрытием из драгметаллов, но сами блоки выполнены из металла.

Плюсы и минусы удаления катализатора

Многих владельцев интересует вопрос: «После того, как удалил катализатор последствия, какие могут быть? Нужно ли удалять его?»

Стоит отметить, что операция по демонтажу может принести существенную экономию. Динамика автомобиля улучшится, расход горючего уменьшится. Бонусы — меньшая чувствительность мотора к качеству используемого топлива и исключение риска проникновения керамической пыли во внутреннюю часть двигателя.

Есть, к сожалению, и негативные последствия, а именно:

• фактор загрязнения экологии;
• проблемы, связанные с техосмотром;
• выхлопы пахнут весьма неприятно;
• при неправильном удалении в выхлопной системе появляются посторонние звуки;
• на панели приборов появляются сообщения об ошибках.

Если плюсов в результате удаления катализатора больше, чем минусов, то стоит выполнить эту процедуру. Только обращаться необходимо в специализированные мастерские.

Что делать после удаления катализатора?

Итак, вырезан катализатор, а вот что делать дальше? Покупка нового обойдется дорого, причем этот вариант вы исключаете. Да и срок службы у нейтрализаторов невелик. А если учесть, что некоторые автопроизводители выполняют установку сразу нескольких катализаторов, то стоимость замены будет значительной.

Но есть несколько способов решить эту проблему, нужно только выбрать тот из них, который устроит вас по затратам и сложности выполнения.

Установка нового катализатора. Самый простой, но затратный вариант. К тому же поиск новой детали для машин отдельных марок вызывает сложности и большие затраты времени. Поэтому многие автолюбители отбрасывают этот способ, предпочитая альтернативные решения.

Адаптация лямбда-зондов. Удаление катализатора сопровождается неизбежностью перенастройки лямбда-зондов. Иначе не избежать появления ошибки Check Engine и неизбежного роста расхода горючего, т.к. работа двигателя будет осуществляться в аварийном режиме. Что делать? Отключить лямбда-зонд, процедура аналогична чип тюнингу. Программа, считанная из блока управления, подвергается изменению. Затем загружается обновленная прошивка, а ошибки сбрасываются, это исключит в будущем появление ошибки Check Engine.

Установка пламегасителя либо стронгера. Необходим ли пламегаситель, если катализатор удален? Да, в целях экономии. Пламегаситель — это элемент выхлопной системы, он выполняет функцию первичного глушителя: разделяет поток первичных газов, отвечает за нормальную работу основного резонатора.

Стоит пламегаситель в разы дешевле и, таким образом, вы сможете немного увеличить мощность мотора и уменьшить расход горючего. Пламегаситель, в отличие от катализатора, меньше сопротивляется выхлопным газам, но мощность вырастет всего процентов на 5-10. Согласитесь, ради таких показателей прироста не стоит удалять элемент выхлопной системы. Хотя, если вы вынуждены вырезать нейтрализатор, это будет приятным бонусом.

Еще один плюс — можно использовать не столь качественное горючее. У катализатора более острая реакция на примеси по сравнению с пламегасителем. Конечно, нежелательно заменять горючее менее качественным, но так вы сможете исключить возможность поломки дорогостоящей запчасти.

Поскольку электронная система управления изначально запрограммирована на наличие катализатора, ее тоже придется корректировать. Проще всего установить обманки на лямбда-зонды.

Catalyst Removal — Matyjaszewski Polymer Group

Как обсуждалось на странице «Механизм и разработка катализатора», в основе ATRP лежит обратимый гомолитический перенос радикально переносимого атома или группы, обычно атома галогена, от мономерного, полимерного или связанного с поверхностью алкил (псевдо)галогенид в комплекс переходного металла, первоначально находящийся в более низкой степени окисления, с образованием активного органического радикала и комплекса переходного металла в более высокой степени окисления с последующей передачей переданного атома / группы обратно растущему радикалу, реформирующему бездействующий олиго/полимерные виды и комплекс переходного металла с более низкой степенью окисления. Поэтому комплексы переходных металлов играют ключевую роль в ATRP и стали предметом нескольких достижений, включая разработку каталитических систем на основе новых металлов (1-6) и лигандов, что привело к разработке каталитических систем более чем в 10 000 раз более активных, чем наши первоначальные. системы.(7-16)

Когда ATRP была первоначально разработана, (17,18) концентрация каталитического комплекса, используемого в типичной полимеризации, была эквивалентна молям инициатора, используемого для реакции; то есть с bpy в качестве лиганда молярное соотношение реагентов было [I]:[Cu]:[L] = 1:1:3, чтобы достичь устойчивых скоростей реакции. Таким образом, удаление катализатора или восстановление катализатора было и остается важным этапом в получении чистых сополимеров, особенно потому, что удаление катализатора и повторное использование могут вызвать экологические проблемы и привести к экономическим затратам, которые коммерческие производители должны будут решить. 9(19) Если кто-то беспокоится о функциональности конца цепи, следует использовать нейтральный оксид алюминия.

Ассортимент сред, которые можно было использовать на этом этапе удаления катализатора, позже был расширен за счет включения ионообменных смол с кислотными группами, которые позволили бы извлекать и рециркулировать переходный металл. (20,21) Было обнаружено, что скорость удаления катализатора зависит от полярности растворителя и обычно увеличивается по мере увеличения полярности растворителя и/или температуры. Скорость удаления катализатора также зависела от размера комплекса меди и типа ионообменной смолы. Макропористая смола Dowex MCS-1 20-50 меш была наиболее эффективной из исследованных смол с Cu/PMDETA и Cu/Me 9.0011 6 TREN Самые быстро адсорбируемые комплексы.

Другие агенты, успешно удаляющие комплексы меди с катализатором, включают сажу, угольные фильтры, каолин, гидроталькит, кислые глины и силикат магния.

Недавний независимый обзор (22), посвященный изучению удаления меди из полиметакрилатных цепей с функциональными аминогруппами, подтвердил эти наблюдения. В обзоре сообщается о серии высокопроизводительных экспериментов, направленных на автоматическую оптимизацию удаления медных катализаторов из полимеров.(23)

Недавно компания ATRP Solutions разработала новую высокоэффективную иммобилизованную систему для удаления меди. ATRP Pure ^® представляет собой смесь ионообменных смол.(24)  

Чжу сообщил, что если для ATRP используются определенные линейные аминолиганды, добавление дополнительного количества галогенида Cu ^II в конце полимеризации может вызвать осаждение растворимого комплекса меди и твердого вещества можно удалить микрофильтрацией.(25)

Также был разработан многоразовый и экологически безопасный ионный трехъядерный катализатор на основе комплекса железа для радикальной полимеризации с переносом атома.(26)

Тем не менее, желательно определить дополнительные методы для уменьшения количества переходного металла, используемого в процессе, и разработать процедуры для удаления и возможной переработки комплекса металлов после завершения полимеризации, чтобы предоставить варианты для корпораций, которые хотят рассмотреть ATRP. как метод подготовки разработанных материалов для конкретного применения.

В водных двухфазных системах, когда катализаторы ATRP на основе меди подвергаются воздействию воздуха, они окисляются до Cu ^II и в присутствии соответствующего лиганда мигрируют в водную фазу эмульсии или миниэмульсионной системы. Каталитический комплекс может быть адсорбирован на ионообменной смоле или через некоторое время они выпадают в осадок в виде твердого неопубликованного наблюдения.

Катализатор может быть легко переработан с использованием процедур инициирования AGET или ARGET ATRP.

В следующей таблице и на изображениях обобщены результаты некоторых процедур очистки, используемых для удаления меди из реакции ATRP.

Таблица 1 . Концентрация меди (в массовых частях на миллион), оставшаяся после очистки полистирола, приготовленного с помощью Normal, ARGET и ICAR ATRP.

 ^a Где NR = отсутствие удаления меди непосредственно из полимеризационного раствора, NP = отсутствие осаждения, HP = осаждение в гексаны, MP = осаждение в метаноле, AC = пропускание раствора полимера через колонку с оксидом алюминия, 10R = перемешивание раствор полимера с 10 мас. % смолы ATRP Pure®, и 2HP = 2 осаждения в гексаны.

Рисунок 1 . Изображение образцов полистирола, приготовленных с использованием обычного ATRP после различных методов очистки, где NR = отсутствие удаления меди непосредственно из полимеризационного раствора, NP = отсутствие осаждения, HP = осаждение в гексаны, MP = осаждение в метаноле, AC = пропускание раствора полимера через колонка с оксидом алюминия, и 10R = перемешивание раствора полимера с 10 мас.% смолы ATRP Pure.

Рисунок 2 . Изображение образцов полистирола, приготовленных с использованием ARGET ATRP после различных методов очистки, где NR = отсутствие удаления меди непосредственно из полимеризационного раствора, NP = отсутствие осаждения, HP = осаждение в гексаны, MP = осаждение в метаноле, AC = пропускание раствора полимера через колонка с оксидом алюминия, и 10R = перемешивание раствора полимера с 10 мас.% смолы ATRP Pure.

Рисунок 3 . Изображение образцов полистирола, приготовленных с помощью ICAR ATRP после различных методов очистки, где NR = отсутствие удаления меди непосредственно из полимеризационного раствора, NP = отсутствие осаждения, HP = осаждение в гексаны, MP = осаждение в метаноле, AC = пропускание раствора полимера через колонка с оксидом алюминия, 10R = перемешивание раствора полимера с 10 мас.% смолы ATRP Pure®, и 2HP = 2 осаждения в гексаны.

ССЫЛКИ

(1)       Матияшевски, К.; Вэй, М.; Ся, Дж.; McDermott, NE Макромолекулы 1997 , 30 , 8161-8164.

(2)       Андо, Т.; Камигайто, М .; Савамото, М. Макромолекулы 1997 , 30 , 4507-4510.

(3)       O’Reilly, R.K.; Гибсон, VC; Уайт, AJP; Уильямс, Д. Дж. Журнал Американского химического общества 2003 , 125 , 8450-8451.

(4)       Granel, C.; Дюбуа, П.; Джером Р.; Тейси, стр. Макромолекулы 1996 , 29 , 8576-8582.

(5)       Уегаки, Х.; Котани, Ю.; Камигайто, М .; Савамото, М. Макромолекулы 1997 , 30 , 2249-2253.

(6)       Braunecker, W. A.; Итами, Ю.; Матияшевский К. Макромолекулы 2005 , 38 , 9402-9404.

(7)       Паттен, Т. Е.; Ся, Дж.; Абернати, Т .; Матияшевски, К. Science (Вашингтон, округ Колумбия) 1996 , 272 , 866-868.

(8)       Матияшевский К.; Паттен, Т.Е.; Ся, Дж. Дж. Ам. хим. соц. 1997 , 119 , 674-680.

(9)       Xia, J.; Матияшевский К. Макромолекулы 1997 , 30 , 7697-7700.

(10)     Ся, Дж.; Гейнор, С.Г.; Матияшевский, К. Макромолекулы 1998 , 31 , 5958-5959.

(11)     Кикельбик, Г.; Матияшевского, К. Макромоль. Быстрое общение. 1999 , 20 , 341-346.

(12)     Ся, Дж. ; Чжан, X .; Матияшевски, К. ACS Symp. сер. 2000 , 760 , 207-223.

(13)     Матияшевски К.; Гебельт, Б.; Пайк, Х.-Дж.; Horwitz, C.P. Макромолекулы 2001 , 34 , 430-440.

(14)     Громада, Дж.; Матияшевский, К. Макромолекулы 2001 , 34 , 7664-7671.

(15)     Тан, Х.; Арулсами, Н .; Радош, М .; Шен, Ю .; Царевский, Н. В.; Браунекер, Вашингтон; Тан, В .; Матияшевски, К. Журнал Американского химического общества 2006 , 128 , 16277-16285.

(16)     Царевский Н.В.; Браунекер, Вашингтон; Тан, В .; Брукс, SJ; Матияшевский, К.; Вейсман, Г. Р.; Вонг, Э. Х. Журнал молекулярного катализа A: Chemical 2006 , 257 , 132-140.

(17)     Ван, Дж.-С.; Матияшевского, К. Дж. Ам. хим. соц. 1995 , 117 , 5614-5615.

(18)     Матияшевски К. ; Ван, Дж.-С. В РСТ Int. заявл. ; (Университет Карнеги-Меллона, США). WO 9630421, 1996; стр. 129 стр.

(19)     Матияшевский, К.; Кока, С.; Гейнор, С.Г.; Греста, Д.; Паттен, Т.Е.; Ван, Дж.-С.; Ся, Дж. В PCT Int. заявл. ; (Университет Карнеги-Меллона, США). WO 9718247, 1997; стр. 182 стр.

(20)     Матияшевский, К.; Пинтауэр, Т .; Гейнор, С. Макромолекулы 2000 , 33 , 1476-1478.

(21)     Матияшевский К.; Гейнор, С.Г.; Пайк, Х.-Дж.; Пинтауэр, Т .; Пьюн, Дж.; Цю, Дж .; Теодореску, М .; Ся, Дж.; Чжан, X. В PCT Int. заявл. ; (Университет Карнеги-Меллона, США). WO 0056795, 2000; стр. 200 стр.

(22)     Ydens, I.; Мойнс, С .; Боттеман, Ф.; Деджи, П.; Dubois, P. e-Polymers 2004 , стр. не указан.

(23)    Чжан, Х.; Абельн, CH; Fijten, MWM; Шуберт, США Электронные полимеры 2006 , Стр. не указан.

(24)     http://www. atrpsolutions.com .

(25)     Faucher, S.; Окрутный П.; Чжу, С. Макромолекулы 2006 , 39 , 3-5.

(26)     Ниибаяси, С.; Хаякава, Х .; Джин, Р.-Х.; Нагасима, Х. Chemical Communications 2007 , 1855-1857.

Удаление металлического катализатора из реакционной смеси

Карлос Р. Коте

Карлос Р. Коте

Фармацевтические исследования | Химия от технологических исследований и разработок до производства cGMP и разработки лекарственных препаратов | Развитие бизнеса | Низкомолекулярный CDMO

Опубликовано 31 января 2018 г.

+ Подписаться

Существует немало веских причин для удаления гомогенных металлических катализаторов после реакции.

Либо технические (например, когда это вызывает побочные реакции, засоряет колонки и т. д.), чтобы убедиться, что они не вызывают нежелательного воздействия на клетки или в исследованиях на животных и, очевидно, в целях регулирования (или безопасности пациента). , если вы будете).

Поглотители металлов на основе диоксида кремния производятся уже почти 20 лет и упоминаются в бесчисленных рецензируемых публикациях, в которых я бы предложил несколько стратегий оптимального удаления.

Вот почему я начинаю писать это сегодня.

Какие металлы я могу удалить с помощью этой стратегии?

Практически все металлы, обычно используемые в качестве катализаторов в органической химии (Pd, Ru, Rh, Pt, Os, Sn…), а также некоторые другие, которые не так распространены в сегодняшней синтетической химии, но могут представлять интерес для фундаментальной науки. авансы и нормативные требования развиваются.

Все хорошо, но… Как мне это использовать?

Существует множество способов использования мусорщика, в зависимости от масштаба, с которым вы работаете.

В медицинской химии его обычно используют в больших количествах в виде сыпучего порошка.

Предлагается использовать 4-8 молярных эквивалентов привитой функциональной группы относительно количества имеющегося у вас металла.

Если вы посчитаете, это обычно будет означать что-то в миллиграммах, иногда до грамма.

Просто бросьте мерную ложку очистителя в свое круглое дно, перемешайте и немного нагрейте (если можете — для увеличения кинетики), и вы увидите, что падальщик принимает металлический цвет, а раствор становится все прозрачнее и прозрачнее. по мере снижения концентрации металла. Вуаля!

Это порадует ваших друзей в группе разделения, так как металл больше не будет разбиваться на SFC или загрязнять колонны, вызывая хвосты будущих разделений или что похуже… Продукт становится все более и более важным, поэтому вам нужно разумно выбирать поглотитель и условия для достижения целевой чистоты при потреблении как можно меньшего количества материала и сделать это как можно быстрее.

Проще всего носить с собой в лабораторию комплект для скрининга.

По мере расширения проекта расчет в молярных эквивалентах (а не в мерных ложках!) будет приобретать все большее значение.

Я вижу много (если не большинство) публикаций, в которых указывается вес/вес по отношению к API, что не обязательно коррелирует с исходной концентрацией металла в растворе, которая может варьироваться между весами (и даже между партиями).

Расход материала, как правило, можно легко оптимизировать путем преобразования в молярные эквиваленты и проведения измерений ВЧД до и после очистки.

Да, выполнение двух измерений ВЧД изначально занимает больше времени, но отсюда вы можете создать цветовой код для приблизительной концентрации.

Вы также можете оптимизировать затраты времени и энергии для успешной очистки — обычно это означает, что вы будете использовать больше функций очистки.

В большинстве крупных публикаций говорится, что поглотители используются в больших количествах, загружаются прямо в реактор, а затем отфильтровываются после реакции.