柴油车尾气后处理技术的进展
柴油车排气后处理技术和发展趋势一二
柴油车排气后处理技术和发展趋势（一）翁端。
．徐鲁华。
，吴晓东１，陈华鹏。
，周泽兴２，王学中：（１，清华大学材料系，北京１０００８４；２，中国环境科学研究院，北京ｌＯＯｏｌ２）摘要：本文分两部分介绍了柴油机排气后处理技米的现状和发展趋势．特别是柴油机排放特征、排放标准及国外目前采用排放控制技术等。
第一部分对比了几种固体，苡粒物的过滤再生技术。
井在其中展望了过滤再生技术和过滤材料的发展趋势。
第二部分则评述了氰氧化物的净化还原技术和ＰＭ、ＮＯｘ同时净化技术。
关键词：柴油机尾气治理，固体微粒物，过滤技术，再生技术，氪氧化物一、柴油车的排放特征和控制标准２０世纪９０年代以来全球柴油车的数量增加迅速。
１９９９年全世界汽车产量５５００万辆，其中柴油车占１９％。
据预测，在１９９５—２００７年问全球汽车产量由４９００万辆增至６４００万辆，其中汽油车增加２２％．柴油车增加５８％“。
我国柴油车在８０年代中期以后迅猛发展，重型车引进了斯太尔柴油机，中型车有６１１０等一系列国产柴油车投产，轻型车则引进了意大利依维柯（ＩＶＢｃｏ）和日本五十铃等柴油车。
１９９８年底我国生产柴油货车３４．６４万辆，柴油客车７．９４万辆。
因此，９０年代以来国产柴油车从７．５８万辆增到４２．８５万辆，在总产量中的比重从１４．８８％增至２６．１６％。
目前，国产轿车中还没有柴油轿车。
１、柴油机的排放特征柴油车尾气中主要成分分布为：水蒸气占２．６０％。
ｃ吼占７．１０％，啦占１５，００％，Ｍ占７５．２１％。
其它微量成分包括微粒物（ＰＭ），占０．０９％，以及ｃ０，未燃Ｈｃ，ｍｘ，ｓ也，硫酸盐、醛、氨气等…。
上述尾气成分中受排放法规控制的污染物成分主要是ＮＯｘ，Ｈｃ．ｃＯ和微粒物等。
其中微粒物主要包括固体碳粒（ｓｏｏｔ），或称为不可溶解部分（ｉｎｓ０１或ＩＯＦ）、液相碳氢化台物（Ｈｃ），或称为可溶解有机成分（ｓ０Ｆ）或可挥发有机成分（ＶＯＦ）和少量吸附其上的Ｈ？ｓＯｒ及硫酸盐。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用1. 引言1.1 SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用是一种先进的尾气净化技术，可以有效降低柴油机尾气中的氮氧化物（NOx）排放。
SCR技术通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而实现尾气的净化。
SCR技术在柴油机尾气后处理中发挥着至关重要的作用，不仅能够满足环保法规对尾气排放的要求，还可以提高柴油机的燃烧效率和性能。
在现代柴油机尾气净化领域，SCR技术已经被广泛应用。
无论是商用车辆、工程机械还是发电设备，都可以通过装配SCR系统来实现尾气排放的降低。
尤其是在需要高效、长时间运行和高负荷工作的柴油机领域，SCR技术更是不可或缺的一项技术。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用具有显著的环保和经济效益，可以有效减少有害气体排放，提高柴油机的燃烧效率，并延长柴油机的使用寿命。
随着环保法规的不断加强和科技水平的不断提升，SCR技术在柴油机尾气后处理领域的应用前景将会更加广阔。
2. 正文2.1 介绍SCR技术的原理和工作机制SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是一种用于降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）排放的成熟技术。
其原理是通过在尾气中喷射尿素水溶液（也称为尿素溶液）或氨气，并将其与尾气中的NOx化合物在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx还原成无害的氮气和水蒸气。
SCR技术的工作机制可以分为两个主要步骤：尿素水溶液或氨气在SCR催化剂上催化分解，生成氨气（NH3）；生成的氨气与尾气中的NOx在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx转化为氮气和水蒸气。
反应的整个过程在SCR催化剂的加速作用下进行，从而有效降低柴油机尾气中的NOx排放。
SCR技术的原理和工作机制既简单又高效，是目前公认最有效的降低柴油机尾气NOx排放的方法之一。
通过合理设计SCR系统，可以实现高效净化尾气，保护环境同时确保柴油机性能和燃油经济性。
2023年发动机尾气后处理行业市场前景分析
2023年发动机尾气后处理行业市场前景分析随着国家环保政策的逐步强化，发动机尾气排放已成为大气污染的重要来源之一。
为了达到环保要求，发动机尾气后处理行业应运而生，其市场前景正不断拓展。
一、行业背景发动机尾气后处理是指通过各种技术手段把发动机排放的气体进行净化、过滤和消除，以达到减少尾气污染的目的。
根据国家相关技术标准和环保要求，轻、中、重型柴油机的尾气排放标准已经逐步提高，因此对尾气后处理设备和技术的要求也越来越高。
目前发动机尾气后处理技术主要分为三种：氧化催化器、SCR脱硝和颗粒捕集器。
二、市场前景1. 政策影响：在国家环保政策的推动下，发动机尾气排放已成为环保监管的重点。
政府对机动车尾气排放的严格要求将是推动发动机尾气后处理行业发展的重要动力。
2. 产业布局：大型汽车制造商已开始在其车型中广泛采用尾气净化装置，这使得产业集中度高。
同时，这些制造商还积极开发新的技术和产品来满足不断提高的排放标准，这些产品也大幅增加了企业的竞争优势。
3. 市场需求：随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们对环境保护的要求越来越高。
尾气净化设备的需求量也在逐年增长。
目前发动机尾气后处理市场的主要需求来自大型车辆、工程机械和发电机组等。
4. 市场规模：发动机尾气后处理市场规模巨大。
据市场调研机构预测，2024年，发动机尾气后处理市场的规模将达到489.8亿元人民币，年复合增长率将达到16.8%。
三、市场竞争当前，发动机尾气后处理市场的主要竞争来自于国内外知名公司。
这些企业凭借其科技创新和研发实力成为市场中的领导者，其中包括康明斯、博世、道达尔、阿特拉斯科普柴等。
在国内市场，虽然一些新兴企业也在加入竞争，但是发展情况和技术实力都相对较弱。
在未来的市场竞争中，市场领导者必须不断提高技术，提高产品性能，降低成本，以赢得市场份额。
四、发展方向在未来的发展中，发动机尾气后处理行业将会面临着这样的机遇和挑战：1. 技术改进：根据国家尾气排放标准的提高，尾气净化技术也需要不断改进。
浅谈柴油车尾气排放控制技术及发展趋势
提高喷油 压力可以有效地 降低柴油机 的微粒排放 ； 减 少燃油平均 滴径 ， 促进混合气形成 ； 降低 发动机最大压力升高率 、 降低燃烧噪声 。
３ ． 喷 油 正 时 与 喷 油 速率 的 配合 控制柴 油机的喷油正 时是控制柴油 机排 放的重要手段 ， 推迟唢 油 正时是 降低 柴油机排 放中 Ｙ Ｏ ｘ 浓度的简单而有效的措施之一 。ＮＯ ｘ 对 喷油 正时 的影 响非常敏感 ， 当喷油 正时与设定值 相差 １ Ａ时 ， ＮＯ ｘ 将 提高 ｌ ５ ％左右 。为 了减少 Ｎ Ｏ ｘ 的排放 ， 喷油正时正在逐步｝ 佧迟 ， 向上止
果。
柴油 车 排 放 污染 物 中含 有 大量 的一 氧化 碳 （ Ｃ Ｏ ） 、 氮 氧化 合 物 （ Ｎ Ｏ ） 、 碳氢化合物 （ ＨＣ） 、 二氧化硫 （ Ｓ Ｏ ： ） 、 二氧化碳 （ Ｃ Ｏ ） 和微粒 （ Ｐ Ｍ） ， 这些 物质对人类和整个生态环境危害极大。 其 中Ｃ Ｏ与血红蛋 白结合致使 人体 缺氧 ， 引起 头痛 、 头晕 、 呕吐 ， 并 危害 中枢 神经系统 ， 造成感觉 、 反应 、 理解 、 记 忆等机能 障碍 ， 严重时造 成死亡 ； Ｎ Ｏ 进入肺泡后 能形成亚硝酸 和硝酸 ， 对肺组织 产生剧烈 的刺 激作 用 ， ＮＯ 还 可与 ＨＣ受 阳光 中紫外线照射 后发生 化学反应 ， 形成光 化学 烟雾 ； ＨＣ是产 生光化学烟雾 的重要成分 ， 光化学烟雾 能刺激眼结 膜引起流 泪并导致 红眼症 ， 同时对鼻 、 咽、 喉器官均有刺激作用 ； 很 少量 的Ｓ Ｏ 也会逐 渐在催化 剂表面堆 积 ， 造 成催化剂 中毒 ， 而且Ｓ Ｏ 还是 造 成酸雨 的主要物 质 ； Ｃ Ｏ 的剧增 导致 温室效应 ， 会使 全球气 温上 升 ， 使 人 类 和动植 物赖以生存的生态环境遭 到破 坏 ； Ｐ Ｍ是柴 油发动机燃料燃 烧 不 完全的产物 ， 其 内含有 大量的黑色碳 颗粒 ， 能影 响道 路上的能 见度 ，
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用【摘要】本文介绍了选择性催化还原（SCR）技术在柴油机尾气后处理中的应用。
文章从介绍SCR技术的定义和柴油机尾气污染问题入手，分析了SCR技术的原理以及在柴油机尾气中的应用。
然后，文章讨论了SCR技术对柴油机尾气排放的影响，以及其优势和与其他尾气处理技术的比较。
文章探讨了SCR技术在柴油机尾气后处理中的发展前景，总结了SCR技术的作用和意义。
通过本文的介绍，读者可以深入了解SCR技术在柴油机尾气后处理中的重要性和发展前景，为环保和能源领域的发展提供参考和启示。
【关键词】SCR技术、柴油机、尾气后处理、引言、正文、结论、尾气污染、原理、应用、影响、优势、比较、发展前景、作用、意义。
1. 引言1.1 SCR技术的定义Selective Catalytic Reduction（SCR）技术是一种通过在尾气中加入尿素溶液来降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）浓度的成熟技术。
SCR技术利用催化剂将尿素溶液和尾气中的氮氧化物反应，将其转化成氮和水蒸汽，从而减少有害氮氧化物的排放。
这种技术在降低柴油机尾气排放中的氮氧化物方面有着显著的效果，被广泛应用于各类柴油机尾气后处理系统中。
1.2 柴油机尾气污染问题柴油机尾气污染问题是指柴油机在燃烧过程中产生的废气中含有有害物质，例如氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）和一氧化碳（CO）等。
这些有害物质对环境和人类健康造成严重影响。
NOx是造成雾霾和酸雨的主要原因之一，对呼吸系统和心血管系统造成损害；PM会加重呼吸道疾病和致癌；CO是有毒气体，长期吸入会导致中毒甚至死亡。
随着工业化进程和交通运输的发展，柴油机尾气排放问题日益突出。
特别是在城市交通拥堵和工业区域，柴油机尾气排放成为主要的空气污染源之一。
为了保护环境和人类健康，各国纷纷出台严格的排放标准，要求柴油机尾气排放必须符合规定的标准，否则将面临罚款甚至停产。
2. 正文2.1 SCR技术原理SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是一种尾气处理技术，通过将尿素水溶液喷入柴油机尾气中，与氧化亚氮（NOx）反应生成氨，再经过催化剂将NOx分解为氮气和水蒸气，并实现氮氧化物的有效去除。
柴油机尾气处理技术发展概述
柴油机尾气处理技术发展概述发布时间：2022-07-12T07:44:32.801Z 来源：《中国科技信息》2022年5期3月作者：张涛[导读] 随着汽车排放法规的日益严格，柴油机排放控制问题越来越受到社会各界的关注。
张涛安徽全柴动力股份有限公司安徽省滁州市 239500摘要：随着汽车排放法规的日益严格，柴油机排放控制问题越来越受到社会各界的关注。
本文主要前言了国际上柴油机排放前后的主流处理技术，结合国内外的技术路线，有选择地研究了柴油机排放控制问题，并比较了这些技术的优缺点，本文分析了未来柴油机排放控制技术的发展趋势。
关键词：柴油机排放；控制技术；发展趋势前言在传统燃油汽车技术相对完善的今天，人们发现柴油机比汽油机具有更好的动力性和燃油经济性，但柴油机的工作特性也决定了其自身的缺点，尤其是颗粒物PM的排放。
燃烧过程中的高爆发压力是柴油机功率良好的原因，但也会导致柴油机的高噪声和运转不平稳。
HC、CO和CO2的排放浓度低于汽油机，这是柴油机完全燃烧后的优势；燃烧后的NOx排放与柴油机和汽油机基本相同。
在排放控制方面，汽油机一般在理论空燃比附近，排气温度较高。
三元催化可以实现排气控制，但不适用于柴油机。
因此，柴油机排放的关键是如何降低NOx和PM的排放，而柴油机NOx和PM的排放是一个矛盾的关系。
排放控制的重点是在NOx和PM之间进行折衷。
控制汽车尾气污染的方法有三种：预处理净化、机内净化和后处理净化。
其中，后处理净化技术是对排气系统中燃烧室排出的废气进行净化。
1柴油机排放预处理技术1.1柴油机氧化催化技术该设备主要与其他后处理设备一起使用。
可将no转化为NO2，并可置于DPF前进行DPF的被动连续再生；在SCR之前，用于调节no和NO2的比例（当no=NO2时，SCR反应更快）；放置在SCR后，防止氨泄漏；它对HC和CO的氧化可以控制SCR和LNT的温度。
虽然doc能将HC和CO氧化成CO2和H2O，但它不能氧化PM中的干燥烟尘。
柴油发动机尾气后处理技术
217中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.01 （下）汽车行业的蓬勃发展使汽车尾气问题愈加严重，尤其是柴油发动机尾气排放物，如氮氧化物给人们的生命健康造成的威胁不断加大，同时，尾气排放还会造成大气污染，给人们的生产生活都带来了不良的影响。
因此，针对以上存在的这些问题，本文对柴油发动机尾气后处理技术开展了深入分析，其能够有效控制尾气排放量。
这一排放控制技术将会对柴油发动机尾气的处理等发挥重要意义。
柴油发动机尾气后处理技术原新涛（广西玉柴机器股份有限公司，广西 玉林 537000）摘要：我国经济高速发展带来的弊端主要是环境污染问题越来越严重，大气污染严重、空气质量下降等使得人们身体健康面临较大威胁，为了能够改善环境污染问题，提升空气质量等需要引起相关部门的重视，针对柴油发动机尾气的排放等制定严格标准和规范。
而尾气后处理技术的应用和推广后，不仅能够使柴油发动机尾气排放达到标准要求，还能够提升柴油发动机尾气排放的控制效果。
基于此，针对于当前该技术发展的情况，本文在对柴油发动机尾气后处理技术开展有效的分析后，对存在的故障或者故障排除的方法等进行探究，总结了当前柴油发动机尾气后处理技术的发展趋势。
关键词：柴油发动机；尾气排放后处理技术；尾气控制中图分类号：U464.172;X734.2 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）01（下）-0217-031 尾气后处理技术的相关概述汽车排放标准的不同主要与汽车生产注册的时间或者年限等有直接关系。
现阶段，我国汽车尾气排放标准在与欧洲等国家进行对比时，其内容较为相似。
而对于柴油发动机尾气排放而言，要想达到国家尾气排放标准，需要重视对氮氧化合物和颗粒的排放控制。
我国现阶段的排放标准与欧洲排放标准较为类似，并且欧Ⅳ～欧Ⅵ的排放标准要求呈现了温以及相关燃料数量具有十分密切的联系。
5.柴油发动机尾气后处理技术
▪ 排放控制 > 排放法规 > 减少颗粒物（PM）的排放 > 减少氮氧化合物（NOX）的排放 > 控制策略 > 氧化催化器（DOC） > 颗粒捕捉器（DPF） > 控制逻辑与硬件 > 氧传感器对废气的监控和修正 > 失效与燃油要求
Proprietary
06/05/2020
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柴油发动机尾气后处理技术 概述 柴油发动机的燃烧排放物介绍
> 就全球来看，空气中的氮氧化物主 要来源于天然源，但城市大气中的 氮氧化物大多来自于燃料燃烧，以 汽油、柴油为燃料的汽车，尾气中 氮氧化物的浓度相当高。
> 直接危害 > 人身体器官损害 > 间接危害 > 光化学烟雾、酸雨
Байду номын сангаас
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06/05/2020
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柴油发动机尾气后处理技术 概述 柴油发动机的燃烧排放物介绍
> 它是一种淡蓝色的化学烟雾，是由汽车、 工厂等污染源排入大气的碳氢化合物 （HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染 物，在阳光的作用下发生化学反应，生 成臭氧 (O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝 酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化 学反应过程的一次污染物和二次污染物 的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光 化学烟雾。
排气中的主要成分 Major exhaust constituents
排气中的微量成分 Exhaust components found in trace concentrations
Proprietary
06/05/2020
4
柴油发动机尾气后处理技术 概述 什么是氮氧化合物 （NOx）
> 包括NO和NO2 - NO－无色气体 - NO2－黄褐色气体 - 柴油机燃烧过程
柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势
柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势柴油发动机是一种高效率的动力设备，具有良好的经济性和可靠性。
但同时，柴油发动机的排放问题一直是环保领域一大难题，随着环保意识的增强和法规的越来越严格，柴油发动机的排放控制技术也越来越重要。
本文将探讨柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势。
一、柴油发动机排放标准柴油发动机的排放标准由欧洲、美国、日本、中国等国家和地区制定的指标。
目前，欧洲最新的排放标准为欧洲六标准，美国则是EPA2010标准，日本则为2010年排放基准。
在中国，GB3847-2018标准是柴油发动机排放检测的基本指引。
二、柴油发动机排放控制技术现状1、机械控制技术过去，机械控制技术是主要的排放控制技术。
它主要通过调整喷油泵、喷油器等元件的结构和参数，来控制柴油发动机的进、排气等参数。
虽然机械控制技术成本低，但是其对发动机的控制精度和稳定性较低。
2、电控技术电子控制技术是当前主流的柴油发动机控制技术，它可以通过对发动机的电控系统进行优化和调整，精确控制燃油的喷射、进、排气等参数，使发动机能够更加高效、环保地工作。
此外，电控技术还能够帮助发动机实现自检、故障诊断等功能。
不过电控技术成本较高，需要高端的扫描仪等设备进行调整和维护。
3、高低压共轨技术高低压共轨技术是一种先进的柴油发动机控制技术，它通过将高压油路和低压油路分离，使得柴油发动机的燃油控制精度和稳定性更高。
此外高低压共轨技术还能够提升燃油的利用率、减少燃油损耗等效果，在欧洲和日本等发达国家得到了广泛的应用。
但与此同时，高低压共轨技术的维护和维修成本也更高。
三、柴油发动机排放控制技术发展趋势1、尾气后处理技术尾气后处理技术是一种较为成熟的柴油发动机排放控制技术，它通过对柴油发动机的尾气进行进一步加工，使排放物质的含量降低到规定标准以下。
目前尾气后处理技术主要包括SCR、DPF、DOC等技术。
在未来，尾气后处理技术将成为柴油发动机环保处理的主要方向。
柴油机后处理技术的发展现状及趋势
锅炉的脱硝 中得到了成功 的应用 ，而后才用到机动 车排放 控 制 上 。作 为最有 希 望满 足 欧洲 柴 油机
１ ． １ 选 择 性催化 还 原技 术 选 择性 催 化还 原 技术 （ Ｓ Ｃ Ｒ ） 最 早 在 治理 发 电厂
Ｂ ａ Ｃ Ｏ 吸附剂 的 Ｌ Ｎ Ｔ为例 ，其原理见图 １ 嘲 ：稀燃 （ 即正常运转 ） 时 ，排气中的 Ｎ Ｏ通过催化剂被氧 化成 Ｎ Ｏ ， ，而后通过吸附剂以硝酸钡 的形式存储起
的 ｌ ／ ５ ～１ ／ ３ ；需要增加额外 的 Ａ ｄ Ｂ ｌ ｕ ｅ 贮藏罐 ，增 加整车空间布置的困难 ；需要考虑氨气 （ Ｎ Ｈ 。 ） 的密
封问题 ；需要对排气温度进行控制 ； 需要尿素供应
如静电式微粒收集器 、电压捕集技术等 ， 但前两种 是 目前净 化柴 油 机微 粒 的主流 技术 。
２ 净化 Ｐ Ｍ 的后处理技术
柴油机排放 的 Ｐ Ｍ 由干碳烟 ｆ Ｓ ｏ ｏ ｔ ） 和附在其表 统的闭环控制 ，提高系统 的转化效率和性能 ，其转 面的硫酸盐 、未燃烧或未完全燃烧 的碳氢化合物组 化效 率可以高达 ９ ５ ％。Ｓ Ｃ Ｒ对燃油 中的硫不太敏 成 ，粒径小于 １ ０ ０ ｎ ｍ，可长期悬 浮于近地层 ，吸 感 ，被认为较为适合在燃油硫含量高的国家和地区 人人体肺部后损害其 内通道的 自净机制 ，造成机械 短 时间 内投入使用 。而其缺点主要表现 为 ：目前 性超负荷又有致癌作用。 目前降低 Ｐ Ｍ 的方法有氧 Ｓ Ｃ Ｒ系统的价格昂贵 ，几乎 占到发 动机 总体价格 化催化器 （ Ｄ Ｏ Ｃ ） 、微粒捕集器 （ Ｄ Ｐ Ｆ ） 和非过滤技术
柴油车后处理净化技术分析
柴油车后处理净化技术分析摘要：人类在认识到汽车尾气排放污染物的危害之后，就不断的探索新的方法来改善汽车排放性能。
其中美国、日本和欧洲各国还最早建立了严格的排放法规，这更促进了相关技术的革新。
我国对汽车尾气排放控制的研究起步较晚，与发达国家的差距较大。
他们开发和使用的各项技术对我们的研究有一定的参考价值。
从我国的国情出发，从环境保护的源头出发，研究和探讨符合我国的环保措施。
为了减少汽车尾气污染物的排放，我们根据各种污染物的生成机理和影响因素出发，采取相应的改善柴油机后处理净化技术，对于改善汽车尾气污染物的排放有重要意义。
关键词：柴油车后处理净化1 柴油车后处理净化概述随着柴油机在汽车中的应用日益广泛以及排放法规日趋严格，在对柴油发动机进行机内净化的同时，必须进行后处理净化。
机内净化措施有效的降低了微粒排放，但由于一是润滑油的消耗只能减少到一定的程度，任何一种发动机不可能不消耗润滑油，二是机内净化主要以油气充分混合为目的，如高压喷射技术对大微粒的减少是以增加细小微粒数量为代价，而细小微粒对人体和环境的危害更大，三是降低微粒与降低 nox之间存在一定的矛盾。
因此仅仅依靠机内净化技术是不够的，必须同时采取机外净化技术。
国内外研究的微粒机外净化主要有等离子净化、静电分离、溶液清洗、离心分离及微粒捕集器等（1）等离子净化技术：可同时降低柴油机排气中的多种有害成分。
柴油机排气中的有害成分经过等离子反应器，会发生复杂的化学反应，其中no 很容易氧化成no2 。
由于no2 有很强的氧化性，在柴油机排气温度下就可将碳烟微粒氧化成碳的氧化物，从而降低污染。
（2）静电分离技术：是用电场对排气微粒进行静电吸附，达到微粒净化的目的。
虽然柴油机排气微粒整体上呈电中性，但是85%左右的微粒都为带电粒子，每个带电粒子有1-5个基本正电荷或负电荷。
在排气通道中建立高压强电场，排气气流流过电场时，带电粒子分别被异性电极吸附。
静电捕集技术的主要问题是设备体积大、结构复杂、成本高，且气流流速对静电捕集效率的影响较大。
柴油发动机尾气后处理技术的发展
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第 ４期
２１ 年 ８ ００ 月
内燃 机
Ｉ ｔ ｒ ａ ｏ ｕ ｔ ｎ Ｅ ｇｎ ｓ ｎ ｅ ｎ ｌＣ ｍｂ ｓｉ ｎ ｉ ｅ ｏ
Ｎｏ ４ ．
Ａｕ ２０１ ｇ． ０
摘要 ： 综述柴油发动机尾气后处理技术的主要 发展 。 实验表明 ， Ｃ 前￣ Ｄ Ｃ ， Ｏ 在低温下的转化率明显提高， 在Ｓ Ｒ Ｊ Ｏ 后 Ｎ ｘ Ｉ 沸 石催 化剂性 能好于钒基催 化剂 ；Ｎ 中采用碱土金属（ ＬＴ 如钡 ） 或碱金属 （ 如钾 ） 为吸附剂来提高储 藏Ｎ ｘ 作 Ｏ 的能力， 采用 贵金属不均匀分布法可降低成本 ； Ｎ 中小量的Ｈ（２ ， 能在很宽 的温度 范围显著地提高银 基Ｌ Ｃ Ｏ 的转 化 在Ｌ Ｃ ％） ＜ 就 Ｎ 的Ｎ ｘ 率。分析 了Ｄ Ｆ Ｐ 载体新材料 （ 基于钛酸铝 的化合物等 ） 的特点 ， 总结 了Ｄ Ｆ Ｐ 再生及灰烬处理技 术。 关键 词： 柴油发动机 ； 后处理技术 ； 催化剂 ； 新材料
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。
为了解决一系列环境问题，主要是因为内燃机排放量低于标准，政府制定了内燃机排放标准和减少污染。
为此，有关技术人员必须对柴油机进行改造，使其排气符合排放标准。
本文件主要分析了SCR技术在柴油机废气处理方面的现状并分析了未来的趋势。
关键词：柴油发动机；排放；控制技术随着社会的发展和对生产力的需求的增加，柴油发动机已成为越来越受欢迎的重要生产和运输来源。
合理利用柴油发动机运行过程中产生的废气是人类和环境安全的责任这是一个重要的改进柴油机本身。
随着相关标准的提高现有的EGR技术不再符合相关的排放要求SCR技术的传播和应用是科学发展的正确步骤。
1、相关概述SCR基本原则。
这一技术主要用于加热和再生时注射和修复尿素，从而能够处理物质，因此，由于加热，氮氧化物的排放转化为氮和水，以便最终达到既定的排放标准。
该系统包括尿素水箱、各种测量仪器、喷雾器和相关的传感器。
按照排气后工作原则，先将烟道混合，然后再配尿素，喷雾器将尿素溶液喷淋，然后尿素会在高温下分解成氨，然后在催化剂中还原为氮氧化物最后是氮，大量的氨，自然，将转换为氮。
防止泄漏。
这一技术的主要优点是它不会对硫磺敏感，特别是100升。
然后，它的尾矿处理需要5升尿素在水溶液。
该系统主要通过电池满足其基本的电力需求，只有在有电的情况下才能加热；然后，相应的阀门取代空气，以确保气体的化学反应具有一定的空间和时间。
在这一系统中，污染物的排放可减少到最低限度，因此，技术人员应当能够根据系统的基本运行目标和要求合理地操作该系统。
为了明确界定该系统的运作原则，必须提高其运作效率，为了确保符合目前的排放标准。
然而，目前这一技术主要适用于长途卡车，这些内燃机本身费用相对较高，需要大量的安装设施因此难以在某些内燃机上使用。
今后需要简化和整合其设备以确保其在各种运输工具上的使用。
柴油车后处理技术及应用
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1、SCR催化剂
由于SCR是带温度窗口的催化反应，催化剂的性能在低
温和高温段存在问题，所以发展的焦点是在低温段和高温段
同时，扩大催化剂的温度窗口，提高催化剂性能。
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SCR催化剂
• 负载的氧化物催化剂：Mn，Ni等氧化物负载催化剂，
低温活性好（150℃左右），高温活性有待提高。
溢出对人体的危害和催化剂报废后的处理困难。
• 高温下N2O的形成 ，N2O是较稳定的破坏臭氧层的温
室气体。
• SO2氧化为SO3的高活性 ，SO2氧化为SO3后与NH3 和
H2O反应生成NH4HSO4,，(NH4)2S2O7， 和 H2SO4，腐
蚀和阻塞催化剂 。
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钒化合物对人及动物有中度或高度毒性。其毒性作用
由于其毒性，若是报废后不回收处理（处理无效益）或者处
理不好，将会造成严重污染。特别是在我国社会管理程度不
是很高的情况下，使用V2O5-TiO2-WO3(Mo2O3) SCR催化剂
将会造成严重的环境问题。
由于已有无毒，性能比V2O5-TiO2-WO3(Mo2O3) SCR催
化剂优异得多的SCR催化剂，淘汰已成必然。
柴油车后处理技术
及应用
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内容
一、柴油机尾气的特征及后处理的难度
二、Urea-SCR
三、DOC
四、DPF和POC
五、值得注意的几个问题
六、醇类燃料（含氧燃料）车尾气净化
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一、柴油机尾气的特征及后处理的难度
1、尾气的危害和净化前景
•
汽车尾气：HC，CO，NOx和颗粒物（PM）等污染
柴油机的废气后处理技术
柴油机的废气后处理技术柴油机是目前普遍使用的动力设备之一，它的高效、可靠、经济的特性受到广泛的赞誉。
但是，与此同时柴油机所释放的废气也成为了环保问题的一大难点。
废气中的有害物质对环境和人体健康带来了很大的危害，需要进行严格的控制和治理。
因此，柴油机废气后处理技术的研究和实际应用已经成为了当前重要的研究领域之一。
一、柴油机废气处理的现状1．柴油机废气污染的主要成分柴油机废气中有害成分的主要包括：氮氧化物（NOx）、固体级颗粒物（PM）、未燃烧氢碳化合物（UHC）、一氧化碳（CO）等。
2．柴油机废气排放标准柴油机废气排放标准是国家对柴油机废气排放进行规范的一个重要指标。
根据《柴油机污染物排放标准》的规定，柴油机废气排放标准分为国〇、国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ和国Ⅵ七个阶段，分别相应限制了废气种类和排放的污染物。
3．柴油机废气后处理技术的主要类型在对排放柴油机废气进行治理时，通常采用两种处理方式：一是通过化学反应丰富废气中的氧气和污染物，从而将废气中的有害物质转化成无害物质。
常见的处理技术有：选择性催化还原（SCR）、选择性催化氧化（SCO）、颗粒物捕捉（DPF）等；二是通过物理过滤的方式捕捉废气中的颗粒物和烟雾，从而将有害物质从废气中去除。
这种处理技术有常见的电子烟雾（ESP）技术。
二、柴油机废气后处理技术的研究与发展1．颗粒物捕捉技术颗粒物捕捉技术是一种通过物理过滤的方式捕捉烟雾和颗粒物的处理技术。
与其他处理技术相比，颗粒物捕捉技术具有更高的适用性和良好的稳定性，这是因为它所过滤的物质只包含了颗粒物。
颗粒捕捉器使用具有特殊网址的材料，将烟雾和颗粒物过滤掉，从而将它们从废气中去除。
这种处理方式适用于低逸出的排放限制，具有设备体积小、结构简单、运行寿命长等优点。
2．选择性催化还原（SCR）技术选择性催化还原（SCR）技术是一种化学反应的小器件，它在柴油机废气处理中有着广泛的应用。
技术利用像铜铁等催化剂，协助废气中的氮氧化物和氨水发生反应，将它们转化为亚氮化物和水。
柴油车尾气排放特征与后处理技术研究现状
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨1 引言柴油车在为城市货运和客运提供便利的同时，也逐渐变成了城市空气污染的主要原因之一[1]。
柴油车排放的尾气颗粒物（PM）对人体健康和环境空气质量有直接影响，其粒径大小关乎其对呼吸系统和心脑血管疾病发病率的影响程度。
同时，排放的气态污染物，如挥发性有机物和氮氧化物（NOx）会在空气中进行光化学反应，生成二次有机气溶胶，降低大气能见度，恶化空气质量。
特别是NOx，除了能形成酸雨，还是臭氧（O3）的前体物[2]。
随车辆行驶里程和车龄的增加，柴油车的尾气污染物排放会逐渐增多。
为了应对这一问题，我国一些空气污染较为严重的地区已开始对在用柴油货车进行尾气后处理改造和淘汰。
安装了柴油机氧化催化器（DieselOxidation Catalyst，DOC）、柴油机颗粒过滤器（Diesel Particulate Filter，DPF）和选择性催化还原器（SelecyiveCatalytic Reduction，SCR）的重型柴油车/发动机，其尾气污染物排放有明显降低[3]。
特别是安装了DOC+DPF的柴油车，能有效减少一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和PM的排放；而安装了DOC+DPF+SCR的柴油发动机，能显著降低PM和NOx的排放。
虽然对排放较高的国III在用柴油车和国IV在用柴油车进行尾气后处理改造升级，都可以显著降低尾气污染物排放，但这个过程也存在一些难题。
首先，由于在用车的发动机已经有一定的劣化，尾气污染物排放差异性大，如果盲目加装尾气后柴油车尾气排放特征与后处理技术研究现状党瑾希 肖宇 牛元 白伟超中机科（北京）车辆检测工程研究院有限公司 北京市 102100摘 要：柴油车已经成为大气颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx）主要的排放源之一。
为了提高环境空气质量并降低柴油车的污染物排放，可以通过安装尾气后处理装置来减少PM和NOx的排放。
如何使后处理技术与车辆降低PM和NOx排放的需求相匹配，以实现稳定的减排效果，是一个值得进一步研究的问题。
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柴油车尾气后处理技术的进展俞守耕(昆明贵金属研究所,云南 昆明 650221)Advance in A ftertreatment Technology for Diesel Vehicle s Exhaust GasYu Shou -Geng (Kunming Institute of Precious Metals,Kunmin g ,Yunnan 650221,China)Abstract:The production of vehicles with low pollution has been a fundamental policy of governmentand automotive,oil,and catalyst industries together.Lean-burn diesel engines continuously workedin oxygen-rich condition require to use special exhaust gas aftertretment systems (E GAS).The platinum-based catalysts can reduce NO x at a low te mperature and in a lean-burn condition,but thea mount of N 2O formed need to be decreased yet;copper -based zeolites catalysts have higher reductibilities and selec tivities of 100%N 2,but poor durabilities.A EGAS,that consists of platinum-based catalysts,which can oxidize NO in exhaust gas to NO 2,and vanadium,molybdenum -based catalysts,which catalytically oxidize particulate matter by NO 2regenerationg trapper continuously,have already be commercialized.To develop a catalyst which can burn out soot at a low temperature without NO 2will be a main challenge further to aftertreatment technology for diesel vehicle s exhaust gas.Keywords :environment engineering;platinum;selective catalysis reduction;particulate matter(P M);trapper摘 要:生产低污染的汽车是政府与汽车、燃油、催化剂工业共同的目标。
贫燃柴油车连续工作在富氧条件下,要求采用专门的尾气后处理系统。
铂基催化剂能在低温和贫燃条件下还原NO x ,但N 2O 形成量尚须降低;铜基沸石催化剂有高的还原活性和100%N 2的选择性,但稳定性不够。
一种尾气后处理系统已经商品化,它用铂基催化剂氧化尾气中的NO为NO 2,再在钒、钼基催化剂作用下用NO 2催化氧化细粒物料,使捕集器连续再生。
目前,开发一种不需要NO 2,能在低温下燃烧烟炱的催化剂是柴油车尾气后处理技术的主要难题。
关键词:环境工程学;铂;选择催化还原;细粒物料;捕集器中图分类号:O643.36 文献标识码:A 文章编号:1004-0676(2003)01-0062-05控制汽油车排放污染的三效催化剂是发动机及操纵系统、重整汽油和尾气催化剂3方面共同发展的结果[1]。
而一种清洁、低污染汽车的开发需要政府与汽车、油料和催化剂工业的共同努力[2]。
催化剂在通过尾气后处理系统(EGAS)来开发低污染车辆中起着重要的作用。
由于这类催化剂目前2003年3月第24卷第1期 贵金属Precious Metals Mar.2003Vol.24,No.1 收稿日期:2002 07 23作者简介:俞守耕(1937年~),男,研究员,主要研究方向为功能材料。
E-mail:Catalys t @主要还是采用含贵金属的各种组合,最终成本在很大程度上取决于贵金属的用量和品种;而且当前的形势带来新的成本因素,即贵金属价格上的变化并不总是与通常的供/需理论相联系[3]。
因此,很长时间以来由于柴油机尾气中的NO x 、HC 和CO 含量比汽油机的要低得多,不须要对柴油机采用EGAS,新一代的直喷式柴油机有很高的能量效率和很有限的尾气污染物。
但是,柴油机产生特殊的污染物,如细粒物质(P M),它们可被人体吸入而停留在肺泡中,由于PM 表面吸附有芳香烃和硝基化合物,使其成为致癌物质[4]。
而且对现代涡轮增压柴油机尾气中的PM 粒度分布的分析表明,与较老的自然吸气的柴油机尾气相比较,PM 总量下降,但小PM 量增加,更易被人体吸入[5]。
由于大气污染是没有边界的,必须全球性或至少地区性地采取控制污染物浓度的措施,一些国家和地区对柴油车尾气排放物制订了严格的标准(见表1和2)[6~8]。
表1 一些国家和地区的轻型柴油车尾气排放标准(g/km)Tab.1 Exhaust e mission standards in some countries and areas for light duty diesel vehiclesPMCO HC+NO x 欧盟!(2000)0 050 640 56欧盟∀(2005)0 0250 500 30美加州TLEV(1994)0 084 20 156+0 6美加州LEV(1997)0 084 20 090+0 3美加州U LEV(1997/2003)0 042 10 055+0 3日本20000 082 10 4+0 4表2 一些国家和地区重型柴油车尾气排放标准(g/kW #h 或g/Bhp-hr)*Tab.2 Exhaust e mission standards in some countries and areas for heavy duty diesel vehicles PMNO x P M NO x 欧盟!(2000)0 15 0美国20020 12 5欧盟∀(2005)0 023 5美国20070 010 2欧盟∃(2008)0 022 0日本20000 254 5*欧盟和日本按g/kW #h,美国按g /Bh p-hr 。
为了获得最佳的燃料经济性,同时有较低的C O 2排放,汽车工业需要的是贫燃条件下工作的发动机。
在这种情况下,三效催化剂(TWC)无用[2]。
贫燃汽油直喷式发动机通常工作在贫燃条件下,而在提高功率时移向富燃方向,可以使用NO x 捕集催化剂将>90%的NO x 除去,即所谓%被动除NO x &。
其原理为贫燃条件下由铂使NO 转变成NO 2,它以亚硝酸盐或硝酸盐形态贮存在催化剂里,然后在富偏移期间放出贮存的NO x ,由烃类还原。
这类EGAS 要求使用低硫燃料。
贫燃柴油直喷式发动机连续工作在贫燃条件下,对柴油机尾气中的主要污染物NO x 和PM 的净化,需要采用不同的EGAS,包括在催化剂的上游附加还原剂的%主动除NO x &。
1 大气中的氮氧化物(NO x )大部分燃料燃烧过程产生NO x ,略超过一半的NO x 来自于静态源,其中发电厂产生的NO x 超过静态源的一半,包括传统的蒸汽锅炉和燃汽轮机。
有些化工过程直接产生NO x [9]。
燃料燃烧产生的63第1期 俞守耕:柴油车尾气后处理技术的进展64贵 金 属 第24卷NO x主要包括:∋%燃料NO x&,煤或烃类燃料中结合的氮有30%~50%直接氧化成NO x,这类NO x 很难防止[10]。
(%热NO x&,通过火焰气氛中氮与氧的直接反应,即高温火焰中的固氮作用。
汽车尾气中的部分NO x就来自内燃机焰峰气氛中氮和氧的结合[11]。
它按Zeldovich机理进行:O2))∗2O Ea1=494kJ/mol(1)))))))))))))))))))))))))))))O+N2))∗NO+N Ea2=318kJ/mol(2) N+O2))∗NO+O Ea3=29kJ/mol(3)))))))))))))))显然,防止%热NO x&的产生对于控制NO x的排放最为重要。
常温下氧不会与氮反应,只有> 1400+,反应才变得明显。
尽可能降低燃烧时的峰值温度就能降低这种%热NO x&的形成速率。
通常,政府颁布的排放标准中,NO x中不包括N2O,标准的NO x测量仪器(化学萤光分析仪)也不分析N2O[7]。
其实,N2O是一种温室气体,是NO x的一种前体,会被臭氧氧化成NO,影响大气层[9]。
所以,对贫燃条件下的除NO x催化剂,须要考虑还原为N2的高选择性。
前面提到的TWC在这种情况下无用是指:NO x的转化率低;大部分NO x转化为N2O,只有少部分还原为N2[12]。
2 细粒物料(PM)[13]与汽油车不同,柴油车的EGAS涉及一个多相反应,它的尾气中有一种特殊的污染物PM,其组成复杂,而且变化。
PM主要由烟炱(碳)组成。
曾有人设想烟炱的形成过程是燃料离解产生的氢气被烧掉,留下碳在氧耗尽区中[14]。
烟炱是不可溶组分。
来自燃油和发动机润滑油部分进入尾气中的高沸点烃类被凝结和(或)吸附在烟炱上,形成可溶性有机组分(SOF)或挥发性有机组分(VOF)。
按定义:SOF属于燃油部分,为重烃类;VOF属于润滑油部分,在高温下可挥发。
燃油中的硫在发动机中氧化成二氧化硫,进一步约在350+下氧化成三氧化硫,生成的硫酸盐凝结在烟炱上,使PM重量增加。
每1g硫酸盐结合1 3g水。
发动机在轻至中等负载下工作时,温度<670K,这时P M中有较高的润滑油部分(27%),较低的硫酸盐部分(,6%)。
而在满负载条件下,温度> 850K,这时P M中的润滑油部分较小(,14%),而硫酸盐部分增大(,17%)。
3 选择催化还原(SCR)通过SC R反应从管道气体中直接除去NO x。
在氧存在下,氨是对NO x有高度选择性的还原剂。
在反应条件下,氨与NO x按式(4)反应,形成无害的氮气和水。
而竞争反应(5)发生在较高的温度。
4NO+4NH3+O2∗4N2+6H2O(4)))))))))))))))))4NH3+5O2∗4NO+6H2O(5))))))))))))))))))) SCR通常用氧化钒和(或)氧化钨作活性材料,活性最大值在350~370+,反应速度较低,实际空速为CO氧化催化剂的10%。