Κατασκευή πρότυπης μονάδας ελέγχου της ικανότητας δέσμευσης/αποδέσμευσης οξυγόνου κάτω από δυναμικές συνθήκες νανοδομημένων κεραμικών υλικών με σκοπό τη χρήση τους στους τριαδικούς καταλύτες
Creators: name: Χρυσικοπούλου, Μαρίνα Απόστολου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Δημητρία
Τριαδικοί καταλύτες
Αποθήκευση οξυγόνου
Αισθητήρες
Ντοπάρισμα
Νανοδομημένα κεραμικά
Cetia
Twcs (three way catalysts)
D-osc (dynamic oxygen storage capacity)
Sensor
Doping
Nanostructure ceramics

description: Οι τριοδικοί καταλύτες χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των καυσαερίων που προέρχονται από τις εκπομπές των αυτοκινήτων εδώ και πάνω από είκοσι χρόνια. Από την εφαρμογή του πρώτου τριοδικού καταλύτη μέχρι σήμερα, σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση, καθώς και σε άλλες χώρες, έχουν θεσπιστεί αυστηρά όρια όσον αφορά τις εκπομπές. Τα όρια αυτά μειώνονται περίπου στο μισό κάθε πέντε χρόνια. Εκτός όμως, από τα όρια αυτά, εφαρμόστηκαν και διάφοροι κανονισμοί που καθιστούν την χρήση του συστήματος επεξεργασίας των καυσαερίων, συμπεριλαμβανομένου και των αισθητήρων, επιτακτική ανάγκη και όχι επιλογή.Για να ικανοποιηθούν λοιπόν οι όλο και αυστηρότερες ρυθμίσεις, έχουν αναπτυχθεί ποικίλες ιδέες, που στοχεύουν όχι μόνο στο στοιχειομετρικό έλεγχο των ακατέργαστων καυσαερίων πριν την εισαγωγή τους στους τριοδικούς καταλύτες, αλλά και στην εσωτερική κατάσταση αυτών των συσκευών, κυρίως στα επίπεδα αποθήκευσης οξυγόνου.Στην παρούσα διατριβή, αναπτύσσεται μία εναλλακτική μέθοδος και κατασκευάζεται μία χαμηλού κόστους, κατασκευής και λειτουργίας, πειραματική διάταξη για τον ταχύ προσδιορισμό των επιπέδων αποθήκευσης οξυγόνου σε δυναμικές συνθήκες. Με τη διάταξη αυτή εξετάζονται νανοδομημένα κεραμικά υλικά που χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία κατασκευής των τριοδικών καταλυτών.Σύμφωνα με τη μέθοδο που προτείνεται στην παρούσα διατριβή, ο προσδιορισμός του d-OSC επιπέδου επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός σύνθετου αέριου μείγματος το οποίο περνώντας μέσα από ένα κατάλληλα σχεδιασμένο μικροαντιδραστήρα, αναπαράγει κυκλικές εναλλαγές, υψηλής συχνότητας, οξειδοαναγωγικών συνθηκών. Ενώ, ο προσδιορισμός του d-OSC επίπεδου των προς εξέταση υλικών επιτυγχάνεται με την τοποθέτηση δύο αισθητήρων οξυγόνου εκατέρωθεν του αντιδραστήρα και το σήμα που λαμβάνεται από αυτούς.
description: Three Way Catalytic Converters (TWCs) have been in use for the exhaust gas aftertreatment of spark-ignited engines for more than two decades now. During this period, emission limits enforced by legislation in Europe and elsewhere have been roughly cut in half every five years. In addition to these limits, regulations were introduced, which make the persistent monitoring and the indication of malfunctions of the exhaust gas aftertreatment system including the sensors compulsory.In order to meet stringent regulations, various concepts have been developed which not only aim at the stoichiometric control of the raw exhaust gas entering the TWC, but also at internal states of this device, usually the oxygen storage level.In this thesis, an alternative method and a low cost arrangement for a quick determination of the dynamic Oxygen Storage Capacity (d-OSC) of nanostructure ceramic materials that are used in Three Way Catalyst (TWC) manufacture has been established. For this scope, cyclical exchanges of redox conditions are being reproduced inside a micro-reactor system by the use of a synthetic gas (syn-gas) in high frequency. Whereas, d-OSC is calculated by the signal of two λ-sensors that are placed upstream and downstream the reactor.