طرح تولید کاتالیست خودرو سواری

کاتالیست خودرو قطعه ای است که در مسیر اگزوز خودرو قرار می گیرد و جلوی انتشار بسیاری از عناصر آلاینده محیط زیست را می گیرد. در استاندارهای جدید زیست محیطی در تولید خودرو، تمام خودروهایی که از موتور محرک با سوخت فسیلی استفاده می کنند، باید مجهز به این قطعه باشند و بدون آن اجازه تردد در خیابان های شهر را نخواهند داشت.
کاتالیست مرغوب می تواند تا ۹۰ درصد از گازهای سمی خروجی از اگزوز را به گاز های بی خطر تبدیل کند. اما رفته رفته که به عمر کاتالیزور اضافه می شود، این درصد نیز کاهش یافته و کمتر می شود. بنابراین باید بدانید که هر کاتالیست یک عمر مفید دارد و پس از اتمام این عمر مفید باید تعویض گردد. تعویض کاتالیست معمولا در اگزوز سازی ها انجام می شود و کاتالیز کهنه با یک کاتالیست جدید معاوضه می شود
کاتالیزور خودرو یا همان مبدل های کاتالیستی خودرو از سه بخش مهم تشکیل شده اند. هسته کاتالیست، لایه اکسیدی و ماده کاتالیست سه قسمت مهم تشکیل دهنده این کاتالیزور ها می باشند و در ادامه به طور خلاصه شرح داده می شوند.

هسته کاتالیست

در مبدل هایی که ویژه خودروها هستند، از برخی بستر های سرامیکی مونولیتی با ساختار لانه زنبوری استفاده می شود.

لایه اکسیدی

در حقیقت این لایه نگه دارنده ماده کاتالیست است که افزایش دهنده سطح مخصوص کاتالیست می باشد. این لایه معمولا از جنس اکسید آلومینیوم، دی اکسید تیتانیوم، دی اکسید سیلیکون یا ترکیبی از سیلیکا و آلومینا انتخاب می شود.

ماده کاتالیست

هر مبدل کاتالیستی دارای یک ماده اصلی است که ماده کاتالیست نام دارد و به طور معمول جزو فلز های گران قیمت مانند پالادیوم، رادیوم، پلاتین، طلا و کادمیوم انتخاب می شود. ولی به دلیل صرفه جویی در هزینه معمولا از فلز های پالادیوم و رادیوم استفاده می شود.

گفتنی است در عین حال که این قطعه از خودرو منجر به تبدیل گازهای سمی به گازهای بی ضرر می شود، در طول این واکنشها برخی از محصولات سمی به مقدار کم تولید می شوند. این گاز های سمی عبارتند از: سولفید هیدروژن و آمونیاک. این واکنش های شیمیایی معمولا به طور ناخواسته به وجود می آیند. این واکنش های ناخواسته مبتنی بر واکنش های سه مرحله ای به وجود می آیند.با اینکه حذف چنین واکنشهایی امکان پذیر نیست ولی با ایجاد یک سری از تغییرات در جنس ماده کاتالیست و یا لایه اکسیدی می توان تا حد زیادی از بروز دادن چنین واکنشهایی جلوگیری نمود. به عنوان مثال برای جلوگیری از تولید سولفید هیدروژن، می توان نیکل یا منگنز را به لایه اکسید فلزی اضافه نمود. دلیل آن هم حساسیت این فلزات نسبت به جذب گوگرد می باشد و مانع از جذب نمودن آب توسط لایه اکسیدی می شوند. به عبارتی بهتر، سولفید های هیدروزن وقتی به وجود می آیند که گوگرد در دمای پایین به وسیله لایه اکسیدی جذب شده باشد. پس از اینکه گوگرد در دمای پایین جذب شد، در مرحله بعدی در دمای بالا آزاد می شود و بعد از ترکیب شدن با هیدروژن، گاز سولفید هیدروژن تشکیل خواهد شد.

کاتالیست چطور کار می کند؟

پیش از اختراع کاتالیست، گازهای تولیدی در موتور خودرو مستقیم از لوله اگزوز آن درهوا و جو منتشر میشدند. مبدل کاتالیزوری بین موتور و لوله اگزوز قرار می گیرد، اما نحوه کار آن مانند یک فیلتر ساده نیست، بلکه با تغییر چینش اتم های سازنده مولکول ها، ترکیب شیمیایی گازهای خروجی را تغییر می دهد:
مولکول های گازهای آلاینده خروجی از موتور، از کاتالیزوری با ساختار کندویی از جنس پلاتین، پالادیوم یا رادیوم عبور می کند.
کاتالیزور مولکول ها را به اتم های سازنده آنها تجزیه می کند.
سپس اتم ها دوباره باهم ترکیب می شوند و مولکول های جدید نسبتاً بی ضرری مثل کربن دی اکسید، نیتروژن و آب تشکیل می دهند. در نهایت این گازهای بی خطر از اگزوز ماشین خارج می شوند.

انواع مبدل کاتالیست

به طور کلی، در مبدل های کاتالیستی بسته به نوع مبدل، یکی از واکنش های دو مرحله ای یا سه مرحله ای انجام می شود که در ادامه به توضیح هر کدام از آن ها می پردازیم.
(۱) مبدل های کاتالیستی مبتنی بر واکنش های دو مرحله ای: طی این واکنش، مونو اکسید کربن و هیدروکربن های ناشی از احتراق ناقص سوخت، به دی اکسید کربن و آب تبدیل می شوند.
(۲) مبدل های کاتالیستی مبتنی بر واکنش های سه مرحله ای: طی این واکنش، پس از اکسیداسیون اکسیدهای نیتروژن به گاز نیتروژن و اکسیژن، مونو اکسید کربن و هیدروکربن های ناشی از احتراق ناقص سوخت، به دی اکسید کربن و آب تبدیل می شوند.

۱) مبدل کاتالیست دوگانه

این نوع از کاتالیزورها به طور عمده ای در موتورهای دیزلی برای کاهش آلاینده های مونوکسیدکربن و هیدروکربن های نسوخته به کار می روند. به علت عدم توانایی اینگونه از کاتالیست ها در کاهش آلاینده های اکسید نیتروژن، امروزه در موتورهای بنزینی از این نوع کاتالیست ها استفاده نشده و به جای آنها از کاتالیست های سه گانه بهره برده می شود. کاتالیزور دوگانه دو عمل را به طور همزمان انجام می دهد:
آ) اکسیداسیون مونوکسید کربن به دی اکسید کربن: CO + 0.5O2 → CO2
ب) اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن و آب: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 + (x+1) H2O

۲) مبدل کاتالیست سه گانه

مبدل کاتالیستی سه گانه سه وظیفه زیر را انجام می دهد:
آ) کاهش اکسیدهای نیتروژن به اکسیژن و نیتروژن: ۲NOx → xO2 + N2
ب) اکسیداسیون مونوکسیدکربن به دی اکسید کربن: CO + 0.5O2 → CO2
پ) اکسیداسیون هیدروکربن های نسوخته و تبدیل آنها به دی اکسید کربن و آب: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 + (x+1) H2O
نکته بسیار مهم در رابطه با این نوع از کاتالیست ها این است که زمانی این کاتالیست ها بالاترین راندمان را دارند که گازهای خروجی از موتور و ورودی به کاتالیست به مقدار کمی بالاتر از نقطه استوکیومتری باشند. این بدان معناست که نسبت وزنی هوا به سوخت در مخلوط ورودی به کاتالیست در موتورهای بنزینی در حدود ۱۴/۶ تا ۱۴/۸ باشد.

تاریخچه استفاده کاتالیست در خودرو

در سال ۱۹۷۰ ، دولت آمریکا پس از آنکه گزارش آژانس کنترل آلودگی هوای کالیفرنیا را بررسی کرد ، اصلاحیه هوای تمیز را از تصویب گذراند و بدین ترتیب تولید کننده های آمریکایی به شدت دست به کار شده و مطابق قوانین ضدآلودگی وضع شده ، کمبودهای خود را برطرف کردند . در سال ۱۹۷۵ قوانینی مصوب گردید که اکثریت کمپانی های خودرو سازی ، مجبور به استفاده از سیستم مبدل کاتالیتیکی در خودروها شدند .نصب مبدل کاتالیتیکی از همین سال در سراسر آمریکا اجباری گردید و در اروپا نیز از سال۱۹۹۳ مورد بهره برداری قرار گرفت .
در ایران استفاده از این قطعه برای خودروهای ساخت داخل از نیمه دوم سال ۱۳۸۱ از سوی سازمان حفاظت محیط زیست اجباری شده است و بر اساس طرح جامع کاهش آلودگی هوا، آزمون صحت کاتالیست در معاینات فنی خودروها به منظور صدور برگه و بر چسب معاینه فنی از ابتدای سال ۱۳۹۱ اجباری می باشد.

عمر مفید کاتالیست خودرو

کاتالیست قطعه ای مصرفی است و بعد از مدت زمان مشخصی عمر مفید آن به اتمام می رسد.از آنجایی که کاتالیست ها به بسته به نوع سوخت مصرفی متفاوت هستند عمر مفید این قطعه در خودروهای دیزلی و بنزینی متغیر است. اما عمر مفید کاتالیست خودروهای بنزینی در حدود ۴ سال یا ۸۰ هزار کیلومتر تخمین زده شده است که پس از این مدت به مرور زمان از کارایی آن کاسته خواهد شد. اما باید بدانید که عوامل بسیاری در تخریب پیش از موعد از این قطعه اسنفجی شکل دخیل هستند که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.قابل ذکر است در صورتی خرابی یا اتمام عمر مفید این قطعه آلودگی زیست محیطی خودرو تا ۵ برابر افزایش خواهد یافت.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید کاتالیست خودرو سواری

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک مبدل کاتالیستی خودرو ۳۴۳۰۵۱۲۴۴۱

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید کاتالیست خودرو سواری

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی مبدل کاتالیستی خودرو ۸۷۰۸۹۲ میباشد.

فرایند تولید کاتالیست کانورتر خودرو

در اولین مرحله مبدل ، کاتالیزور احیاء کننده قرار دارد . در این مرحله ، به منظور جلوگیری از انتشار اکسیدهای ازت ، از پلاتین و رودیم استفاده شده است . هنگامی که یک مولکول NO یا NO2 در تماس با کاتالیزور قرار گیرد ، به مولکول های نیتروژن و اکسیژن شکسته می شود. دومین مرحله مبدل ، کاتالیزور اکسید کننده است . در این قسمت ، با سوزاندن ( اکسایش ) هیدروکربن های نسوخته در مجاورت کاتالیزورهای پلاتین و پالادیم ، هیدروکربن های نسوخته و مونواکسید کربن های خروجی ، کاهش داده می شوند . این کاتالیزور ، به کمک اکسیژن دود خروجی ، مقدار CO و هیدروکربن های نسوخته را کاهش می دهد . پس از ساخت کاتالیست مرحله Covering و قالبگیری آن انجام می شود . ابتدا فلز استیل زنگ نزن ( Stainless Steel ) تحت دو مرحله عملیات قالبگیری و پرس ( ضربه ای و هیدرولیکی ) قرار می گیرد و قالب ( پوشش ) کاتالیست با توجه به خودرو مورد نظر آماده می شود . سپس کاتالیست که پایه آن جهت حرارت گیری و داغ نشدن نمدپیچی شده است ، در داخل قالب قرار می گیرد . از دو طرف جهت چفت شدن و به هم چسبیدن از دو طرف به هم جوش شده و سپس به مرحله بعدی یعنی فلنجر می رود . در این مرحله دو طرف قطعه جهت اتصال به اگزوز یا سایر قطعات مربوطه فلنج شده ( لبه دار شده ) و در نهایت قطعه ساخته شده به مرحله کنترل کیفیت و انبار می رود .

کشور های عمده تولید کننده و مصرف کننده کاتالیست کانورتر خودرو

آمار دقیقی از کشورهای تولید کننده مبدل های کاتالیستی در دسترس نمی باشد ،اما آنچه مسلم است کشورهایی که تولید کننده خودرو می باشند ، تولید کننده این محصول نیز هستند . کشورهای فنلاند ، سوئیس ، سوئد ، دانمارک ، بلژیک ، ایتالیا ، انگلستان و آلمان از جمله کشورهای تولید کننده این محصول به شمار می آیند . طبق اطلاعات دریافتی از اینترنت ، شرکت REPKON ترکیه نیز یکی از شرکتهای دارنده خط تولید مبدل های کاتالیزوری می باشد . شرکت اروپایی CATCO نیز یکی از سازندگان مبدل های کاتالیستی برای انواع خودروها می باشد .

استانداردهای محصول

همانطوریکه از نام کالا برمی آید قسمت عمده این محصول، کاتالیستی است که در آن به کار رفته و وظیفه اصلی آن تبدیل گازهای آلاینده محیط زیست به گازهای بی خطر می باشد. بنابراین در این قسمت به طور اجمالی به بررسی خواص و مشخصات کاتالیست ها پرداخته می شود. اساساً کاتالیزور به عنوان یک ترکیب شیمیایی در نظر گرفته می شود که قادر به اعمال اثر تسریع کنندگی و اثر جهت دهندگی بر پیشرفت واکنشی باشد که از نظر ترمودینامیکی امکان پذیر است. هنگامی که کاتالیزور به صورت محلول در محیط واکنشی است “کاتالیزور همگن” و وقتی که کاتالیزور فازی مجزا از فاز واکنش را تشکیل میدهد “کاتالیزور ناهمگن” نامیده می شود. در اکثر موارد کاتالیزور ناهمگن، کاتالیزور جامدی است که از تماس با آن واکنشگرهای گازی یا مایع، متحول شده و در نتیجه اغلب عبارت “کاتالیست” برای نامیدن کاتالیزور ناهمگن به کار می رود .

شرایط صادرات

اصولاً بحث صادرات و شرایط صادراتی برای کالاهایی تعریف می شود که در داخل کشور تولیدکننده داشته باشند. با توجه به اینکه این کالا تا به حال در مقیاس صنعتی در داخل کشور تولید انبوه نشده است، شرایط صادراتی نیز برای آن تا به حال تعریف نگردیده است. اما چون این محصول در واقع یک کالای بهبود دهنده شرایط زیست محیطی می باشد قطعاً جهت توسعه صادراتی نیز از حمایتهای دولت برخوردار خواهد بود و به نظر نمی رسد که محدودیتهای صادراتی داشته باشد.

وضعیت واحد های فعال تولید کاتالیست خودرو سواری

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کاتالیست خودرو سواری در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات کاتالیست خودرو سواری

نمودار واردات و صادرات کاتالیست خودرو سواری در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح تولید کاتالیست خودرو سواری

ظرفیت تولید سالیانه : ۲۰۰.۰۰۰ عدد
نرخ برابری دلار : ۳۰۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۲۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۲۹ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱۱ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۵.۵ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۹ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: