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Forum: Offtopic NOx Problem, Luft in Bestandteile trennen


Autor: daniel (Gast)
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wie man weiss, steigt NOx Ausstoss rapide wenn lambda etwas über 1 geht.
positiv ist dagegen, dass HC und CO stark runtergehen.
Die Ursache für steigenden NOx ist die erhöhte Temperatur
(~2000C° korrigiert mich wenn es falsch ist). Dann "verbinden"
sich Stickstoffatome mit dem Sauerstoff (kann man da von
einer Stickstoffverbrennung reden?)

Nun meine naive Frage, wieso wird erst danach im NOx-Kat
versucht, Sauerstoff wieder abzutrennen? Ginge es nicht
günstiger die Luft vor der Verbrennung in N2 und O2
zu trennen? Schliesslich ist Luft "nur" ein Gemisch.
Oder findet man keine geeignete chem.phys. Eigeschaft,
die beiden Bestandteile voneinander zu trennen?

grüsse, daniel

Autor: Meta-Klaus (Gast)
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Bei meinem Auto ist das so: Die angesaugte Luft wird in einem 
halbkreisförmigen Rohr zum Motor geleitet. Durch die Zentrifugalkraft 
kommt dann nur reiner Sauerstoff zum Motor.

Ich habe auch gemerkt, dass das Auto besser fährt, wenn ich Richtung 
Norden fahre. In einem Physikbuch (von 1869) habe ich dann die Lösung 
gefunden: Der Ätherwind sorgt für zusätzliche Beschleunigung.

Sorry, nicht ernst gemeint, aber das Leben ist ohne Humor einfach zu 
hart!

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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@ Daniel

Deine Überlegungen sind richtig. Stickstoff und Sauerstoff lassen sich 
trennen z.B. über ihren Siedepunkt in einer Luftverflüssigungsanlage. 
Der Aufwand dafür ist zu hoch, um das bei einem Verbrennungsmotor im 
popeligen Auto einzusetzen.

Wenn andere Dinge eine Rolle spielen z.B. Gewicht, treibt man den 
Aufwand. In Raketenstufen, wo man zusätzlich zum Treibstoff auch dessen 
Oxidationsmittel mitschleppen muss, da macht es was aus, ob man Luft mit 
80% unnützem Stickstoff und 20% nützlichem Sauerstoff mit nimmt oder ob 
man 100% Sauerstoff mit nimmt.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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daniel wrote:
> Die Ursache für steigenden NOx ist die erhöhte Temperatur
> (~2000C° korrigiert mich wenn es falsch ist). Dann "verbinden"
> sich Stickstoffatome mit dem Sauerstoff (kann man da von
> einer Stickstoffverbrennung reden?)

Jo, das ist auch ein Problem bei Wasserstoff-Motoren, zumindest dann, 
wenn der H2 verbrannt wird anstatt in einer Brennstoffzelle in STrom 
umzusetzen.

> Nun meine naive Frage, wieso wird erst danach im NOx-Kat
> versucht, Sauerstoff wieder abzutrennen?

Ich wüsste nicht, wie das gehen soll.

Fraktionierte Destillation? Das ist wohl etwas über dem, was man an 
Anlagen im KFZ mitschleppen will. Davon ab wäre die dafür benötigte 
Energie so hoch, daß man den Sprit wohl besser besser für nen 
Rüchstoßantrieb einfach nach hinten rauspumpen würde. ;-)

Bei ner chemischen Trennung würde man de O2 an was anderes Binden, was 
aber auch nen Energieverlust darstellen würde. Dann würde man wohl das 
(dann flüssige) Zwischenprodukt weiterverbrennen. Oder den O2 unter 
N2-Abschluss (und Energiezufohr) vom Zwischenprodukt spalten. Ist 
einfach zu aufwändig und unrealistisch.

Ein Kat ist doch ok und ne gute Lösung.

Autor: daniel (Gast)
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>Ein Kat ist doch ok und ne gute Lösung.

http://www.kfztech.de/kfztechnik/motor/diesel/dies...
Harnstoff-Kat    - SCR-Kat

System SCR (selektive katalytische Reduktion) reduziert NOx zu N2 und 
H2O bei einem Wirkungsgrad von ca. 60%!

Damit soll die ab Oktober 2004 geltende Abgasnorm Euro 4 für alle Busse 
und Lkw erreicht werden können.
=> für PkW in der Tat zu gross

naja, deswegen frag ich mich ob's nicht einfacher geht.
N und O sind im Periodensystem beieinander => O hat ein Elektron
Proton mehr. Wenn man lange genug wartet wird das schwerere O2
sich unten ansetzen :)

Autor: Fuzzy (Gast)
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Warum haben eigentlich alle Probleme mit NOx.
Wenns regnet und der saure Regen auf Kalkstein fällt, gibts guten 
Nitratdünger.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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daniel wrote:

> N und O sind im Periodensystem beieinander => O hat ein Elektron
> Proton mehr. Wenn man lange genug wartet wird das schwerere O2
> sich unten ansetzen :)

Da muss man warten bis man schwarz wird...oder noch länger. 
Gasemischungen sind nämlich immer homogen.

Autor: daniel (Gast)
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>Gasemischungen sind nämlich immer homogen.

und warum warnt man immer vom Radon, das aufgrund seiner "Schwere"
in Bodennähe(Keller) ansammelt?

eine Frage vielleicht noch: gibt es eine (simple?) Erklärung
dafür, dass die Oxidation von Metallen in der NOx Atmosphere
schneller verläuft als in reiner Sauerstoffatmosphere?
Vielleicht vewechsle ich auch etwas, aber ich meine mich
zu erinnern, dass auch die Oberfläche des Platins oxidiert wird.
Die Auspuffröhren sind erfahrungsgemäss zwar oft ver-oxididert^^, aber 
da
spielt auch die höhere Temperatur wohl mit eine entscheidende Rolle.
Daher nützt das Beispiel vielleicht nicht, dennoch soll NOx Umgebung
aggressiver oxidieren, why?

grüsse

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Wenn du gleichzeitig noch Wasser in der Nähe hast, und das ist bei 
Abgasen aus Benzinverbrennung so, bekommst du aus NOx und Wasser unter 
anderem Salpetersäure. Aus Schwefeloxiden, die auch im Abgas sind, 
bekommst du Schwefelsäure. Die fressen beide ganz kräftig am 
Auspuffmetall.

Autor: Johann L. (gjlayde) Benutzerseite
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daniel wrote:
>>Gasemischungen sind nämlich immer homogen.
>
> und warum warnt man immer vom Radon, das aufgrund seiner "Schwere"
> in Bodennähe(Keller) ansammelt?

"Homogen" heisst nur, daß es keine Phasengrenzen gibt wie etwa zwischen 
Wasser und Wasserdampf oder zwiwchen Öl/Fett und Wasser:

Homogene Gemische sind auf molekularer Ebene vermischte Reinstoffe, sie 
sind also einphasig. Allerding ist der Brgriff nicht ganz 
unproblematisch, weil es auf die betrachtete Größenskala ankommt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gasgemisch
http://de.wikipedia.org/wiki/Phase_(Thermodynamik%29

Zudem hat man beim Radon im Keller ein Konzentrationsgefälle vom Boden, 
wo das Radon ausgast, zum Ausgang des Kellers, wo Frischluftzufuhr ist.

> eine Frage vielleicht noch: gibt es eine (simple?) Erklärung
> dafür, dass die Oxidation von Metallen in der NOx Atmosphere
> schneller verläuft als in reiner Sauerstoffatmosphere?

Es bildes sich zusammen mit Wasser Salpetrige Säure, Salpetersäure und 
Hyposalpetrige Säure.

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