При роботі ДВС на стехиометрической робочої суміші основним продуктом відновлення NO є N2, а при роботі на багатьох сумішах більше NH3. Щоб після відновлення NO утворювалося більше N2 і менше NH3 каталізатор повинен містити родій (Rh). Співвідношення в каталізаторах кількості Pt і Rh близько до 5, а в ряді випадків досягає 12.
При відновленні NOх можливі наступні реакції
+ CO? 1/2N + СО2 (4.7)
NО + 5CO + H2O? NH3 +5 СО2 (4.8) + Н2? 1/2 N2 + Н2О (4.9)
NO + 5 H2? 1/2N2 + 2 Н2О (4.10)
NO + CH? 2N2 + Н2О + CO + NH3 (4.11)
Для нейтралізації оксидів азоту в газах бензинових двигунів нейтралізатор має спеціальну щабель для поглинання кисню з газової суміші. Для цієї мети зазвичай використовують каталітичну реакцію між містяться в ОГ киснем і окисом вуглецю. Відновлення NO окисом вуглецю може бути представлена ??наступною залежністю
NO + 2CO? N2 + 2 СО2 (4.12)
Між компонентами ОГ і киснем може протікати ряд побічних реакцій
СО + Н2О? СО2 + Н2 (4.13)
/ 2Н2 + NO? NH3 + Н2О (4.14) Н3 + 5/4 O2? NO + 3/2 Н2О (4.15)
Н2 + NO? H2O + 1/2 N2 (4.16)
Н2 + 1/2 O2? H2O (4.17)
Зменшення кількості NOх забезпечує реакція відновлення за рівнянням
NO + 2 CO? N2 + 2СО2 (4.18)
Для забезпечення більш повного процесу окислення парціальний тиск СО має бути відносно великим, що забезпечується шляхом експлуатації ДВС з a < 1,0. У ОГ автомобільного ДВС завжди є вільний водень, тому можлива наступна реакція відновлення
NО + 5 Н2? 2 NH3 + 2 Н2О (4.19)
Кількість утворюється аміаку являє собою функцію застосовуваного каталізатора, складу і температури ОГ. При відновленні NO компонентами ОГ можливі наступні реакції
NО + 5CO + H2O? NH3 +5 СО2 (4.20)
2NO + 5 H2? 1/2N2 + 2 Н2О (4.21) + CH? 2N2 + Н2О + CO + NH3 (4.22)
При відновленні NO одночасно відбувається більш повне окислення СО і СmНn. Ступінь каталітичного перетворення різних газів в нейтралізаторі оцінюють коефіцієнтом перетворення
Кi=(сi вх - сiвих) / ci вх х 100% (4.23)
де Кi - коефіцієнт перетворення i-того компонента; сi вх і сiвих - концентрація i-того компонента на вході і на виході з нейтралізатора відповідно.
Максимальна величина перетворення Кi одночасно за трьома компонентами досягається при роботі ДВС при роботі на збагаченій суміші поблизу її стехіометричного складу (a=0,98-0,99), тобто кількість кисню освобождающегося при відновленні NOх виявляється достатнім для окислення Н2, СО і СmНn.
Для відновлення оксиду азоту застосовують каталізатори на основі перехідних металів, зокрема, міді, хрому, кобальту, нікелю та їх сплавів.
Ці каталізатори менш довговічні в порівнянні з Pt і Pd .. Ефективність каталізатора помітно нижче при високих об'ємних швидкостях хімічних реакцій. Ефективна нейтралізація продуктів неповного згоряння
