改装柴油车排气管的尾气净化设计
基于SCR技术的柴油车排气管改装设计研究
武汉商学院付子豪140521008
（武汉商学院，机电工程与汽车服务学院，湖北省武汉市430056）
指导老师：杨建军
中文摘要：如今汽车成为了我们在日常生活中必不可少的一种交通工具，随着经济的发展，在汽车保有量不断提高同时也带来了尾气污染的问题，威胁到环境的保护和我们的健康。如何减少尾气中有害气体的成分一直都是一个难题，本文拟通过理论上的研究来提出对柴油车排气管的改装设计方案来进而到尾气净化的目的。
关键词：汽车尾气；排气管改装；设计方案
引言
柴油机的燃烧过程主要在过量空气系数较大的领域内进行，所以CO和HC排放量相对较少[1]，现在柴油机尾气净化处理技术面临的难题在于如何有效的控制以NO x和微粒为主的有害气体的排放。控制尾气污染的方式主要分为机内净化和机外净化两类，目前能有效的降低柴油机NO x排放量的技术为EGR系统，不过此技术尚受到耐久性和可靠性的影响，并且实施较大的EGR率后，燃油消耗率和黑烟恶化等问题有待解决[2]；而对于柴油机尾气处理较好的机外净化技术为微粒捕捉器和SCR技术，其中微粒捕捉器面临的问题在于如何将滤芯捕集的微粒进行处理，SCR技术面临的问题在于催化装置成本高，泄漏会造成二次污染的问题。所以，探寻一种成本低，效率高的尾气处理技术是当前需要做的工作。
一、控制柴油机尾气排放技术现状
针对柴油机排放的问题，国内外都主要从改进发动机内部结构和尾气后处理技术、发展各种代用燃料（各种代用燃料一般都有降低环境污染的效果，但使用代用燃料成本较高，因而就目前的研究成果来看大面积推广起来较为困难），和研究节能降污的柴油添加剂（由于有灰型添加剂会造成二次污染，因此研制新型的无灰型节能降污添加剂将是今后的发展方向。）这三个方面进行入手解决，无论是哪一种方法都有着各自的不足之处，为了能在现有的尾气处理技术上通过对柴油机排气管进行改装而达到进一步减少尾气污染的目的，本文提出一种设计方案帮助解决柴油机尾气污染的问题。
二、SCR技术
SCR技术
参考文献
[1][2]陈佳瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，2009.2
环境保护产品技术要求 柴油车排气后处理装置
目次 前言 (ii) 1 适用范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 技术要求 (3) 5 试验条件 (3) 6 试验仪器和设备 (4) 7 试验方法 (4) 8 标志、包装、运输、贮存 (7) 附录A（规范性附录）颗粒过滤器（DPF）称重方法和电加热炉再生或清洁方法 (8) 附录B（资料性附录）后处理装置一般资料及试验结果记录 (9)
环境保护产品技术要求 柴油车排气后处理装置 1 适用范围 本标准规定了柴油车排气后处理装置的技术要求和试验方法。 本标准适用于柴油车发动机排气后处理装置，包括氧化型催化转化器（DOC）、颗粒过滤器（DPF）、选择性催化还原装置（SCR）。由以上基本后处理装置单元衍生组合的装置参照本标准执行。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB 17691 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、 Ⅳ、Ⅴ阶段） GB 18352.3 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段） GB 11122 柴油机油 GB/T 5181 汽车排放术语和定义 GB/T 18297 汽车发动机性能试验方法 GB/T 18377 汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 柴油车排气后处理装置 aftertreatment devices for diesel vehicle exhaust 指安装在柴油车发动机排气系统中，能通过各种理化作用来降低排气中污染物排放量的装置。 3.2 氧化型催化转化器 diesel oxidation catalyst （简称DOC) 指安装在柴油车发动机排气系统中，通过催化氧化反应，能降低排气中一氧化碳（CO ）、总碳氢化合物（THC ）和颗粒物（PM ）中可溶性有机成分等污染物排放量的排气后处理装置。 3.3 颗粒过滤器 diesel particulate filter （简称DPF ） 指安装在发动机排气系统中，通过过滤来降低排气中颗粒物的装置。当DPF 载体的表面涂覆有催化剂，称为催化型颗粒过滤器（catalyzed diesel particulate filter ，简称CDPF ）。 3.4 选择性催化还原装置 selective catalytic reduction （简称SCR ） 指安装在发动机排气系统中，将排气中的氮氧化物（NO x ）进行选择性催化还原，以降低NO x 排放 量的排气后处理装置。该系统需要外加能产生还原剂的物质（例如，能水解产生NH 3的尿素） 。 3.5 催化型颗粒过滤器（CDPF ）的平衡点温度 balance point temperature （简称BPT ） CDPF 在指定的发动机工况下进行PM 加载时，CDPF 的压降从上升到没有明显下降时的入口温度。 3.6 催化转化器的转化效率 catalytic converter efficiency 试验车辆或发动机按照指定的工况运行时，催化转化器入口和出口的某种污染物排放量的变化率。 催化转化器前污染物排放量催化转化器前污染物排放量－催化转化器后污染物排放量催化转化器的转化效率= ×100% 3.7 颗粒过滤器的过滤效率 DPF filtration efficiency 试验车辆或发动机按照指定的工况运行时，单位时间DPF 颗粒物捕集量与DPF 入口中气体所含颗粒物量的比值。
汽车尾气净化催化剂国内外发展分析
汽车尾气净化催化剂国内外发展分析 汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放减少污染的最有效手段。按照我国总体规划，到2010年我国汽车尾气排放控制与国际接轨，达到国际水平。 汽车尾气净化催化剂有多种，早期使用普通金属 Cu、Cr、Ni，催化活性差、起燃温度高、易中毒，后来用的贵金属Pt、Pd、Rh等作催化剂具有活性高、寿命长、净化效果好等优点，但由于贵金属价格昂贵，很难推广。 1 国外进展 Catalytic Solution公司（CSI）开发了用于控制汽车排放污染的新型陶瓷氧化物催化剂，这种混合相催化剂（MPC）使用的贵金属比常规汽车排放控制催化剂减少 50%～80%。MPC采用完全不同的设计途径制造，MPC含有几种贵金属和非贵金属氧化物的混合物，大多来自非贵金属的尖晶石和钙钛矿，贵金属和非贵金属组合在同一结构中。CSI从属于丰田和通用汽车公司，本田汽车公司已将CSI 技术应用于2002年款轿车车型中，通用汽车公司的GM汽车可望使用25万台以上。CSI还与福特汽车公司签约在福特汽车上试用该催化剂。除了汽车尾气排放催化剂外，CSI还投资2960万美元开发MPC催化剂用于控制燃气轮机的NOX排放污染。CIS公司开发的纳米大小氧化物汽车排放控制催化剂，用来替代贵金属具有较大的竞争性。 日本研制出一种新型催化材料，它不仅能提高催化能力，还能大大减少汽车废气转换器中贵金属的用量。一般汽车废气转换器的核心部件是上面有大量微孔的陶瓷，表面涂以粉状催化剂。含有钯、铂、铑等贵金属成分的催化剂，能够减少尾气中一氧化碳、氮氧化物等有毒物质的含量。但是由于转换器靠近发动机，高温会使催化剂颗粒结合在一起，减少催化材料总表面积，降低催化能力。 日本原子能研究所称，他们使用一种名为“钙钛矿”的物质作为催化剂，有效防止了颗粒结块现象。含有少量钯的新型催化剂，在发动机产生的废气中工作100多个小时后仍能保持较强的催化能力，且物质微粒没有结块。普通含钯的氧
柴油机排气后处理装置技术要求第5部分：后处理器机械性能
中国环境保护产业协会标 T/CAEPI □□－20□□ 柴油机排气后处理装置技术要求 第5部分：后处理器机械性能 Technical Requirements of Diesel Emission Aftertreatment Devices Part 5: Mechanical Performance of After-treatment Converter （征求意见稿） 中国环境保护产业协会发布
T/CAEPI XXX-201X 目 录 前 言...........................................................................III 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 技术要求.......................................................错误！未定义书签。 4.1 一般要求 (3) 4.2 机械性能要求 (3) 5 试验程序 (4) 6 试验方法 (4) 6.1 密封性试验 (4) 6.2 轴向推力试验 (4) 6.3 水急冷试验 (4) 6.4 热振动试验 (5) 6.5 热疲劳试验 (6) 7 检验规则 (7) 7.1 检验分类 (7) 7.2 检验项目 (7) 8 标志、包装、运输、储存 (8)
T/CAEPI XXX-201X 前 言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，促进环保技术装备发展，规范柴油机排气后处理装置的技术要求和试验方法，降低柴油机尾气排放中的污染物对空气质量的影响，制定本标准。 CAEPI XXX-201X《柴油机排气后处理装置技术要求》分为如下5个部分： ——第1部分：氧化型催化转化器（DOC）； ——第2部分：选择性催化还原器（SCR）； ——第3部分：柴油机颗粒捕集器（DPF）； ——第4部分：氨逃逸催化器（ASC）； ——第5部分：后处理器机械性能； 本部分为T/CAEPI XXX-201X 第5部分。 本部分规定了柴油机排气后处理装置后处理器的机械性能技术要求和试验方法。 本部分是对HJ451-2008《环境保护产品技术要求柴油车排气后处理装置》的修订，与原标准相比主要变化如下 ——增加了后处理器封装单元的技术要求和测试方法 ； ——增加了后处理器总成热疲劳要求和试验方法 ； ——修改了密封性技术要求，将压降要求改为泄漏量要求； ——修改了轴向推力试验方法，根据载体的大小，线性关系增加轴向力； ——修改了预处理条件，调整了预处理温度； ——修改了水急冷试验方法，将四段式循环方式改为两段式； ——修改了振动试验方法； ——修改了试验条件和试验程序； ——修改了检验规则。 本标准由中国环境保护产业协会组织制订。 本标准起草单位： 本标准主要起草人：
柴油车后处理装置评价试验方法概述_看图王
柴油车后处理装置评价试验方法概述 任美林1，李军1，方茂东2，李孟良2，胡毅2，陈虎1 1 天津索克汽车试验有限公司，2中国汽车技术研究中心 [摘要]本文对于柴油车后处理装置评价试验方法进行了综述，结合国内的实际情况重点讨论了对柴油车后处理单元DOC 、DPF 和SCR 的评价试验方法。本文添补了我国在柴油车排气后处理装置试验评价领域的技术空白，为柴油车排气后处理装置的认定提供了一种可供选择、相对省时省力的方法，同时也为相关技术和产品的研发提供了技术支撑。 关键词：柴油车，后处理，DOC ，DPF ，SCR Overview of Measurement Methods for Diesel Aftertreatment Devices Ren Meilin 1，Li Jun 1，Fang Maodong 2，Li Mengliang 2，Hu Yi 2，Chen Hu 1 1 Tianjin SwARC Automotive Research Laboratory ，2China Automotive Technology and Research Center [Abstract] The paper is overview of measurement methods for diesel aftertreatment devices. It focuses on measurement methods for diesel aftertreatment devices meet to china’s stage IV and V emission. And there will be greater market demand for the after-treatment devices. Key words ：Diesel vehicle ，Aftertreatment ，DOC ，DPF ，SCR 1引言 根据中国排放法规进展规划，我国可能在2010年在全国范围内对轻、重型柴油车实施四阶段排放法规。可以预见，在不远的将来，柴油车排放后处理装置将越来越普遍地得到应用。 世界范围内，柴油后处理装置被广泛用于车辆的NO x 和PM 的排放控制。图1是目前常见的控制柴油机排放水平的后处理技术。 图1常见的控制柴油机排放水平的尾气后 处理技术 与汽油车相比，柴油车具有更好的燃料经济性，其噪声大、重量大等缺点也随着技术的进步而得到了较好的解决，我国已经将清洁柴油机作为汽车技术的重要发展方向。目前，影响柴油车推广应用的一个重要原因是，柴油车的颗粒物（PM ）排放和氮氧化物（NOx ）排放较高，而这两种排放污染物恰恰是北京等大城市的首要物染物。汽车发动机排放污染物治理通过依靠机内净化解决，即通过改善发动机工作过程，使化学能充分转化为机械能，碳氢化合物类燃料充分 燃烧并形成无害的水和CO 2。 柴油车排气后处理装置主要包括氧化型催化器（DOC ）、颗粒过滤器（DPF ）和选择性催化还原（SCR ），这些装置在我国尚处于应用的初期，现生产和涉足本领域的企业众多，产品质量良莠不齐。另外，柴油 PM LNC NO x LNT SCR Combination SOF Solid CO 、HC DOC DPF Active passive
最新柴油发电机尾气处理工程技术规范
。 柴油发电机尾气处理工程技术规范 1 适用范围 本标准规定了柴油发电机尾气处理工程的设计、施工、验收以及运行管理的技术要求，可作为环境影响评价、可行性研究、设计施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。 2 规范性引用文件 （1）环境保护有关法律法规 （2）大气污染物综合排放标准(GB16297-1996) （3）广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001） 3 总体设计 （1）柴油发电机尾气处理工程的设计建设，除应遵守本技术规范外，还应符合国家现行的相关强制性标准的规定。 （2）应根据企业柴油发电机尾气中气体污染物种类、浓度及处理要求等条件确定柴油发电机尾气处理工程的处理规模和处理工艺，做到保护环境、经济合理、技术可靠。 （3）处理工程技术方案的选择应符合环境影响评价报告书批复文件的要求，柴油发电机尾气处理后应稳定达到有关国家和地方排放标准的规定。 4 工艺技术要求 工厂应做好发电机日常维护保养，采取多种形式的节能减排措施，如使用燃油添加剂、润滑油添加剂及安装换热器等。针对柴油发电机的尾气，目前可以采用的技术主要有：低温等离子体技术、三效催化剂闭环控制系统、碱法吸收处理。 4.1液体吸收-低温等离子体催化组合柴油发电机尾气净化设备 该设备集中了液体吸收技术和低温等离子体催化新技术的诸多优点，处理效果良好（95％以上），运行稳定，维护简单等。主要工艺流程如图1所示：
柴油发电机尾气经过液体吸收单元、水雾过滤网、等离子体单元、催化单元等的处理后在油雾、炭黑等颗粒物和SO2、NOX、CO、CH等气态污染物均可以很好地去除，技术先进可靠。该技术核心是低温等离子体单元，技术关键是： 大功率高压快速上升沿窄脉冲电源设计制造，本系统使用IGBT驱动的无感电源，具有上升沿速度快、拉弧保护、过载保护、等特点。单电源功率200W。 高压电源与放电、捕集极板的匹配技术、绝缘技术、安全防护技术，保证电源工作在理想的负荷状态。 催化剂极板的催化剂合成、担载和制作技术，采用纳米材料原位装配技术、辅助烧结、表面活化处理技术，使催化剂极板具有耐轰击、耐腐蚀、长寿命、可清洗等技术条件。 净化过滤器的催化剂担载技术，使用适当的涂装技术，将臭氧净化催化剂担载于蜂窝孔状材料上，制成过滤器。 模块化机构设计，便于清洁维护，可以通过多级组合达到针对不同污染气体的处理要求。 条件要求是： 入口空气中非甲烷有机烃的含量小于400mg/m3。 入口气体不得含有水雾。 入口气体不得含有胶体颗粒物、易燃纤维。 入口气体的固相颗粒物含量应小于10mg/m3。 220交流供电，功率容量1kW。 4.2三效催化剂闭环控制系统 三效催化剂闭环控制系统是最常用的排气净化系统。在这个系统中，柴油发电机排出的三种主要污染物CO、HC、NOX能同时被高效率的净化。尾气净化器主要由载体、涂层、活性物、衬垫和壳体等组成。其核心
柴油车排气后处理装置产品手册汇总
柴油车排气后处理装置产品使用手册 系统介绍 介绍说明 此说明书所包含的说明以及建议是正确安装和使用以及维护本系统的过程中必不可少的，其更新时间见公司网站公告。 请在安装之前，仔细阅读整个手册，并完全理解。如果你不会安装本装置的，请联系深圳车佳科技有限公司当地经销商，具体联系方式见公司网站（https://www.360docs.net/doc/c11253443.html,）或致电24小时服务热线：400-7777-266。 安装和维修产品，以及进行任何操作，只能由进行过必要技能培训并合格的人员来执行这些操作。安装和维修时需使用正确的工具，并完全遵守本手册的说明、建议以及安全规定和措施。 本产品的安装、使用、维护以及任何超出本手册的人为干预，责任归于操作者，本公司不承担任何责任。 安全性 大多数发生在使用、维护及修理本产品过程中的事故是由于不遵守基础的安全条例引起的。事先预知潜在的危险能有效避免事故发生。操作者在进行安装前必须经过相关技能培训并达到合格要求，在安装时需要正确使用工具，并且时刻保持警惕。 在完全理解本手册所包含的所有信息之前，请不要开始安装本产品。由于无法预测所有的情况和潜在的危险，本产品的说明书不可能包含所有可能发生的情况。如在安装过程中所选择的程序、工具、方法是没有专门提及的，在此过程中请注意自身以及他人的安全。安装人员必须确认被改造的发动机或是车辆完好无损能够达到改装要求，且不会因为您所选择的产品型号以及安装程序发送故障。
系统工作原理 CJET型柴油机排气后处理装置。主要由低温升温器、氧化型催化器、微粒过滤器、自动添加系统、混合器、催化消声器、尿素罐、尿素泵、喷嘴、电子控制检测系统等组成。柴油机的排气污染物主要由一氧化碳、HC（碳氢化合物）、氮氧化物、颗粒物，当柴油机的排气经排气管进入装置后，首先由氧化型催化器即DOC，对排气中的CO（一氧化碳）和HC（碳氧化合物）通过氧化作用转化为水和二氧化碳。之后，排气通过DPF（颗粒物过滤器），又去碰撞、沉积等物理作用，排气中的颗粒物被DPF捕集和过滤。最后排气通过催化消声器，电子单元接收到满足喷射条件的信号后，发送指令给尿素泵，尿素泵接受指令并借助尿素吸液管从尿素罐中泵取尿素溶液，通过喷射管把尿素与压缩空气的混合气体送至喷嘴，经喷嘴喷出的尿素与排气在混合器内混合、水解，到达催化消声器后，由于催化器表面的化学物质催化作用，排气中氮氧化物与尿素水解后的氨气发生化学反应使氮气和水，之后排气经过尾管排入大气中。通过CJET型柴油机排气后处理装置的作用，柴油车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物及氮氧化物排放标准可以达到国四、国五以上。针对中国的油品国情，该系统还增加了自动配比的添加剂（FBC）辅助再生模块，能有效降低系统的再生温度。 CJET型柴油机排气后处理装置采用了独立自主动再生技术保证DPF的正常运行。随着DPF捕急的颗粒物越来越多，排气背压和温度随之增高，影响发动机的性能和DPF的工作效率，因而须定时去除已捕集的PM以恢复DPF的性能。将去除PM的过程叫做DPF再生。过滤体再生技术分为主动再生和被动再生两种。考虑到被动再生对燃油硫含量的要求苛刻，在我国通常采用提高排气温度的方法来再生DPF,即主动再生。PM的起始燃烧温度约为600℃，而现有柴油机，特别是轻型柴油机的排气温度较低，达不到此温度。系统通过燃油添加剂将PM起燃温度降到450℃，再通过起燃器加热的方式提高过滤体温度，以实现PM 的燃烧并通过排气管排出。此时，排气背压随之逐渐下降，控制系统将发出再生停止指令，系统再生结束。 CJET型柴油机排气后处理装置可广泛应用于客车、叉车、卡车、矿山机械、建筑机械、装载机械、发电机组、内燃机车、轮船及气体压缩机等尾气处理。
汽车尾气净化催化剂
催化科学与技术的里程碑-尾气净化催化剂 陈耀强 四川大学催化材料研究所 汽车尾气的污染 随着经济的发展，汽车产量迅速增长，2013年全球汽车产量达到8280万辆，预计将在2021年突破1亿辆。我国2013年的汽车产量为2212万辆，已连续五年蝉联全球第一。2013全国汽车保有量1.37亿辆车辆从2003年到2013年10年间，我国汽车保有量增长迅速，从2400万辆增长到1.37亿辆，年均增加1100多万辆。在今后相当长的时期内，我国汽车社会发展仍将保持强劲势头。 随着汽车保有量的不断增加，汽车尾气污染物的排放量不断增加。2012年，全国机动车排放污染物4612.1万吨，其中，氮氧化物(NOx)640.0万吨，颗粒物(PM)62.2万吨，碳氢化合物(HC)438.2万吨，一氧化碳(CO)3471.7万吨。汽车尾气污染物的危害不仅体现在排放量大，更重要的体现在尾气污染物的特征和排放部位上。以PM2.5为例说明汽车污染物的特征。PM2.5的危害取决于三个方面：（1）尺寸越小危害越大，（2）化学组成的毒性越大危害越大，（3）数量越大危害越大。 PM2.5的主要来源为汽车，工业排放（以燃煤为主）和扬尘。扬尘的颗粒较大，主要为氧化硅等无机物，有机组分最少，危害小，防控容易。 燃煤和汽车的PM2.5均含有高致癌的多环芳烃（PAHs）及其他有机组分，但燃煤的PM2.5所占比例没有汽车高，颗粒较大，质量比汽车大，但数量远没有汽车的PM2.5多，燃煤和其他工业排放的PM2.5也属于重点控制对象。 汽车尾气的PM2.5的特征为：（1）汽车的PM2.5的粒度为0.04-0.3μm（柴油车0.3μm，汽油车0.1μm ，摩托车0.04μm）,可在人体的任何地方造成危害。（2）化学组成的毒性大，含有16种多环芳烃（图4）等高致癌物质和致病物质。（3）数量极大，目前排放PM2.5最少的压缩天然气车每公里排放6000亿个PM2.5，PM2.5的危害是以数量而不是以质量。（4）基本上不沉降，长期累积。汽车尾气的排放部位离地面仅30－50cm左右，在人的呼吸带内，人体吸进去的是未经稀释的高浓度污染物，是一类极其特殊的污染物排放。而其他的污染源（如离城市20公里燃煤电厂）排放经过空间稀释后浓度已降到原始浓度的数万分之一，这是汽车尾气污染危害远大于其他类型的污染的关键所在,对呼吸系统，心，脑血管，神经系统和眼睛造成巨大危害。
柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试实验报告(DOC)
广州大学化学化工学院 本科学生综合性、设计性实验报告实验课程化学工程与工艺专业实验 实验项目化学工程与工艺专业实验 专业精细化工 班级08精工 学号0813020060 姓名赖家雄 指导教师及职称梁红教授 开课学期2011 至2012 学年第一学期 时间2011 年11 月20 日
柴油车尾气净化催化剂制备、表征及性能测试化学化工学院 08精工 0813020060 赖家雄 摘要：本实验通过小组设计方案，制备柴油车尾气净化催化剂及其表征和性能进行测试。目的是掌握柴油车尾气处理净化催化剂的制备方法，并了解催化剂的制备过程中影响催化剂性能的各种因素；了解催化剂活性测试方法和仪器的构成和使用方法；学会用X-射线衍射仪（XRD）测定催化剂的晶相结构。学会用FT-IR测定催化剂的结构。预习实验报告了解了柴油车尾气的危害，同时了解沉淀法制备催化剂的主要方法，以氧化铝为载体进行制备。 关键词: 柴油车尾气; 危害；催化剂制备方法; 温度：数据处理 柴油车排放的污染物主要是颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx），还有少量的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、挥发性烃类有机化合物（VOC）。柴油车排放的污染物和汽油车相比较，汽油车排气中的CO、HC和VOC比较多，柴油车排气中的PM比较多，近年来因机动车所造成的污染日趋严重，对机动车尾气进行治理具有重要意义。综合目前柴油车尾气的处理方法，采用催化燃烧的方法除去颗粒物是目前实现柴油车颗粒物排放控制最为有效和简单的方法，其中催化剂的选择是最为关键的因素。 实验内容 一、实验目的 本实验拟以金属氧化物为活性组分，三氧化二铝（Al 2O 3 ）为载体制备柴油车尾气 净化催化剂，并了解催化剂制备过程中各种因素对催化剂活性的影响，拟达到如下目的： 1．初步了解和掌握催化剂产品开发的研究思路和实验研究方法； 2．学会独立进行实验方案的设计，组织与实施； 3．了解和掌握催化剂的各种制备方法，催化剂活性评价方法及数据处理的方法； 4．了解催化剂比表面积（BET），X射线粉末衍射（XRD）、程序升温还原（TPR）等
最新柴油发电机尾气处理工程技术规范
柴油发电机尾气处理工程技术规范 1适用范围本标准规定了柴油发电机尾气处理工程的设计、施工、验收以及运行管理的技术要求，可作为环境影响评价、可行性研究、设计施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。 2规范性引用文件 （1）环境保护有关法律法规 （2）大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）（3）广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001 ） 3总体设计 （1）柴油发电机尾气处理工程的设计建设，除应遵守本技术规范外，还应符合国家现行的相关强制性标准的规定。 （2）应根据企业柴油发电机尾气中气体污染物种类、浓度及处理要求等条件确定柴油发电机尾气处理工程的处理规模和处理工艺，做到保护环境、经济合理、技术可靠。 （3）处理工程技术方案的选择应符合环境影响评价报告书批复文件的要求，柴油发电机尾气处理后应稳定达到有关国家和地方排放标准的规定。 4工艺技术要求工厂应做好发电机日常维护保养，采取多种形式的节能减排措施，如使用燃油添加剂、润滑油添加剂及安装换热器等。针对柴油发电机的尾气，目前可以采用的技术主要有：低温等离子体技术、三效催化剂闭环控制系统、碱法吸收处理。 4.1 液体吸收- 低温等离子体催化组合柴油发电机尾气净化设备该设备集中了液体吸收技术和低温等离子体催化新技术的诸多优点，处理效果良好（95％以上），运行稳定，维护简单等。主要工艺流程如图1 所示：
柴油发电机尾气经过液体吸收单元、水雾过滤网、等离子体单元、催化单元等的处理后在油雾、炭黑等颗 粒物和SO2 NOX CO CH等气态污染物均可以很好地去除，技术先进可靠。该技术核心是低温等离子体单元，技术关键是：大功率高压快速上升沿窄脉冲电源设计制造，本系统使用IGBT驱动的无感电源，具有上升沿速度快、 拉弧保护、过载保护、等特点。单电源功率200W 高压电源与放电、捕集极板的匹配技术、绝缘技术、安全防护技术，保证电源工作在理想的负荷状态。 催化剂极板的催化剂合成、担载和制作技术，采用纳米材料原位装配技术、辅助烧结、表面活化处理技术，使催化剂极板具有耐轰击、耐腐蚀、长寿命、可清洗等技术条件。 净化过滤器的催化剂担载技术，使用适当的涂装技术，将臭氧净化催化剂担载于蜂窝孔状材料上，制成过滤器。 模块化机构设计，便于清洁维护，可以通过多级组合达到针对不同污染气体的处理要求。 条件要求是： 入口空气中非甲烷有机烃的含量小于400mg/m3 入口气体不得含有水雾。 入口气体不得含有胶体颗粒物、易燃纤维。 入口气体的固相颗粒物含量应小于10mg/m3 220交流供电，功率容量1kW 4.2三效催化剂闭环控制系统 三效催化剂闭环控制系统是最常用的排气净化系统。在这个系统中，柴油发电机排岀的三种主要污染物CO HC NOX能同时被高效率的净化。尾气净化器主要由载体、涂层、活性物、衬垫和壳体等组成。其核心部 件是沉积由贵金属铂(Pt)、铑(Rh)和钯(Pd))三种化合物作为活性材料的蜂窝状陶瓷载体。柴油经过燃烧后 排出的废气中含有大量的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOX),这些物质的存在，会使我们看 到发电机尾气的烟色和嗅到发电机尾气刺激性的气味。当这些物质经过沉积由贵金属铂、钯、铑化合物作为活性物的蜂窝状陶瓷载体时，在它们的作用下，以及在220 C以上高温与烟气中的氧继续反应，最后生 成C02和H20排入大气中，同时(NOX)也生成了H2和H20排入大气中，CO和HC转化率可以达到95%以上, NOX勺转化率也在40%以上。铑促进NOX还原成N2,铂和钯用来转化CO和HC Pt、Rh和Pd三种贵金属催化剂可同时净化一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物，故称为三效催化剂。 4.3碱法吸收处理
催化剂在处理汽车尾气中的应用
稀土催化剂在处理汽车尾气中的应用 通过《绿色化学》这门课程的学习，我对绿色化学有了更为全面的认识。绿色化学涉及生活、生产的方方面面。各国政府及科研机构都对绿色化学高度重视，发展好绿色化学，将对人类未来的生活环境和生活水平产生至关重要的影响。 “绿色化学”由美国化学会（ACS ）提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。简单的说就是提高原子利用率，防止污染。在防止污染方面，以汽车尾气为例，就是将有毒的CO 、NO x 转化成无毒的CO 2、N 2。 随着交通运输也的发展，汽车尾气已经成为当今世界环境的一个大污染源。 安装催化净化转化器是降低汽车尾气对环境污染的有效方法。用于汽车尾气净化的粗化剂种类较多，期中贵金属(Pt,Pd,Rh)虽然活性高、净化效果好，但价格昂贵。含稀土的催化剂价格低，化学和热稳定性好，活性也较高，尤其抗中毒、寿命长，是一种很有使用价值和发展前景的汽车尾气净化催化剂。 尾气排放 燃油机动车的气态排放物主要由CO 、NO x 和碳氢化合物(HC)组成，有些还含有铅，磷，硫等有毒物质。 含铅汽油经燃烧后,85%左右的铅排入大气中造成铅污染。半个多世纪以来,通过汽车燃烧排入大气中的铅已达数百万吨,成为一种公认的全球性污染。铅对人体的许多器官和系统都会带来不良影响,表现为智力下降、肾损伤、不育症以及高血压等。 危害： CO 对人的神经系统有严重的破坏作用，组织人体血红蛋白向人体组织输送氧气，引起慢性中毒。HC 中含有多种致癌物质。NO x 可能导致呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症。在太阳光的作用下，NO 2分解产生的O 和O 2生成O 3，还进一步与烃类反应形成光化学二次污染，对人类健康造成更大的伤害，同时，NO x 还是形成酸雨和引起气候变化的主要原因。 催化净化器的原理是利用催化剂表面发生的氧化和还原反应，将排气中的CO 和HC 等有害物质氧化为CO 2和H 2O ，将NO x 还原成N 2。 (1)氧化反应 (2)还原反应 稀土在尾气净化催化剂中的作用 通常稀土是以氧化物（CeO 2、Y 2O 3等）的形式加入催化剂中，在保证催化剂活性不变的前提下，可以大幅度减少贵金属的用量，并改善催化剂的性能。 主要作用有4个方面： 1）提高催化剂载体的性能 通常所有的催化剂载体表面有氧化铝涂层，可以提高载体的表面积，有利于催化剂活性成分的分散，以此提高催化剂的活性和寿命。而氧化铝在高温下容易向无活性相转变。加入稀土元素(La 或Y)可使其耐热性能得到明显改善，抑制相2222CO O CO →+O H CO O HC 2222454+→+22222N CO CO NO +→+O H CO N NO HC 222245104++→+O H N NH NO 2236546+→+22332H N NH +→O H N H NO 222222+→+222/1xCO N xCO NO x +→+222H CO O H CO +→+
(完整版)柴油尾气处理液简介
柴油机尾气处理液简介 组成 (1) 生产原理 (1) 产品标准 (2) 存储方式 (2) 使用原理 (2) 发展现状 (5) 国内市场现状： (5) 国内较大的生产厂家: (6) 天津悦泰石化科技有限公司 (6) 江苏的可兰素公司 (7) 美丰加蓝 (7) 福建溢通环保科技（莆田）有限公司 (8) 辽宁润迪汽车环保科技股份有限公司 (8) 市场价格 (9) 组成 柴油机尾气处理液又名车用尿素，应用于柴油发动机中，它是一种使用在SCR 技术中，用来减少柴油车尾气中的氮氧化物污染的液体。车用尿素溶液还有着不同的叫法，在欧洲被成为Adbule，而在北美则被成为DEF，"Diesel Exhaust Fluid"的缩写，中文直译为“柴油机排放处理液”，也称柴油发动机氮氧化物还原剂（AUS32）。车用尿素外观清澈，不含毒素，使用安全。是一种非爆炸性，非易燃和对环境不会造成损害的溶液。车用尿素归属为可输送液体的最低风险类别，既不是燃料，也不是燃油添加剂。加注车用尿素就等于加油一样简单，就算把车用尿素溅在手上，只是用清水冲洗便可。车用尿素的平均消耗量一般为柴油使用量的3-5％，能优化发动机性能和燃料消耗，减少柴油消耗可高达6%，显著降低成本。 生产原理 车用尿素是浓度为32.5%且溶剂为超纯水的尿素水溶液，生产原料为尿素晶体和超纯水。尿素晶体主要是从工业尿素提纯得来，超纯水必须使用电子行业一级超纯水。车用尿素溶液是用不含其他任何添加物的高纯尿素和纯水一起配制的溶液，该溶液中尿素含量为32.5%(质量分数)。
产品标准 车用尿素国家标准”的GB29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液(AUS32)》由国家质检总局和国标委于2013年5月7日发布，2013年7月1日实施。本标准由环保部提出，由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会归口，起草单位包括中石化销售有限公司华北分公司、中国环境科学研究院、中石化润滑油分公司、中石油销售分公司、中石油兰州润滑油研发中心、四川美丰化工等单位。本标准规定了柴油发动机氮氧化物还原剂——尿素水溶液(AUS32)的术语和定义、标识、技术要求和试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存，并对该产品的加注接口做了推荐要求。本标准规定，尿素水溶液(AUS32)是指工业上生产的只含有痕量缩二脲、氨和水的尿素，不含醛和其他物质(如抗结块剂)，不含硫和硫化物、氯化物、硝酸盐和其他化合物。符合本标准的AUS32的加注泵和容器上应具有下列标识：AUS32GB29 518。避免AUS32被污染和对容器、管道、阀门、连接件、密封垫等的腐蚀，在处理、运输、储存和采样的各个环节都要保证AUS32与直接接触的材料兼容。 存储方式 在存储方式正确的情况下，车用尿素有一年的保质期。储存车用尿素的位置必需远离阳光直接照射，温度不宜太热或太冷，并在通风良好的存储区域。此溶液的凝固点为摄氏-11度，溶解后会保留其最初的质量。在不使用时应储存在密封包装里。 使用原理 由于各国的环境保护部门提出进一步减少柴油机排放放的氮氧化物污染物。国内俗称欧IV标准。发动机生产商开始使用SCR技术（ Selective Catalytic Reduction Technology选择性催化还原技术）来达到环保部门的要求。通过使用选择性催化还原(SCR)技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；
柴油汽车如何净化尾气
柴油汽车如何净化尾气 相信大家对柴油车的印象都不会太好，因为我们常见的大货车走过后，尾部都跟着浓浓的黑烟。这些黑烟主要成分是碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等，这些颗粒物严重影响人体的肺部功能，危害健康。那么，柴油汽车如何净化尾气呢？ 柴油在燃烧后会产生大量的碳粒和氮氧化合物N0X，为了消除它们，无论是环保部门还是汽车厂商都有各种各样的办法。 目前美国对于柴油车在使用时规定加装DPF。DPF（Diesel Particulate Filter）——柴油颗粒过滤器，安装在柴油车排气系统中，通过过滤来降低排气中颗粒物（PM）的装置。这个能过滤99%颗粒物的装置目前看起来比较有效。这是在排气系统中做的改善工作。但从源头解决问题的话，还是要从发动机的设计上入手。电子控制柴油喷射系统的出现就是改善能耗、减少排放的一大进步。更精准的控制柴油定时定量喷到缸内，以及更好的雾化效果，都能从根本上使得柴
油更充分的燃烧反应，提高动力的同时减少排放。譬如在主喷射之前设置预喷射过程，即喷射少量柴油，能缩短主喷射的着火延迟期，大大降低氮氧化物的排放。电控共轨、电控泵喷嘴和电控单体泵等技术可以让柴油车的排放达到“国三”或者“欧三”标准。 汽车上还有一个系统，或许大家没听说过，但它已经诞生很多年了，它的名字叫EGR（Exhaust Gas Recirculation）——废气再循环系统。它是针对发动机排气中有害气体之一的氮氧化合物NOx所设置的排气净化装置。通过把发动机排出的部分废气会送到进气歧管，并与新鲜混合气一气再次进入气缸，大量的二氧化碳降低混合气的燃烧温度，减少NOx的生成量。 随着清洁燃油的开发和利用，混合动力汽车的出现，汽车对于大气环境的损害会逐渐降低。更多造成空气污染的主要原因有哪些，以及环境污染安全小知识，请大家继续关注的内容。
汽车尾气处理文献综述
文献综述 空气污染特别是由于汽车尾气中有害污染物的大量排放所带来的大气污染问题，随着汽车保有量的不断增加而日趋严重。包括机内净化和机外净化的各种净化方法都得到了广泛的研究。近年来，使用高压放电治理各种有害气体在国内都得到了充分的重视。高压脉冲电源是释放出高压电以电离出汽车尾气中颗粒物处理市场化的关键设备之一。 电容储能是研究比较早、应用比较多的脉冲电源形式，其技术至今已经相对比较成熟。电感储能与电容储能出现的时间相当，但是电感储能是动态储能，实现的技术相对复杂，因此其应用较电容储能偏少。但随着电力电子技术及半导体工业的飞速发展，固态开关的耐压等级和通流能力获得了极大的提高，使其有可能运用到高压脉冲技术中去。而如加速器、雷达发射机、高功率微波和污染控制等领域的高压脉冲技术对高重复频率固体开关的运用需求，也促使人们对固体开关技术在脉冲功率领域中的应用进行了大量的研究。国内有关电感储能功率脉冲技术的研究明显增多，其储能密度高的优势逐渐显现。 在高功率脉冲电源领域，尤其是电感储能功率脉冲电源，世界各国都任处于积极研究之中，也是快速发展的时期。 在此次项目实验中我们小组也采取了高压电路电离的方法，将尾气中带电颗粒物电离出来。高压电路主要技术通过汽车电瓶输出的直流电用电路转换成交流电，然后通过变压器升压成高压交流电，再通过稳压电路输出稳定的高压接在铁丝网上。 汽车尾气的处理除了高压电外还有通过加速或者增添一些化学反应，使尾气中有害物质能通过一系列有机化学反应转换成无害的无机物排入空气中。对这些反应的研究主要集中在催化净化转化器上。而催化剂又是催化净化效果的关键。因此，开发高效实用的催化剂是控制汽车尾气排放至关重要的一环。 20世纪70年代初,汽车尾气催化净化器多为氧化型，使用铂、钯或两者混合的催化剂来提高尾气中HC、CO同O2反应的速度，降低HC、CO的排放量。但随着大气中NOx含量的的增加，人们要求同时净化汽车尾气中的HC、CO、NOx。后来就出现了两段净化法，又称氧化-还原法。随后又于1977年开始采用含有Pt、Pd、Rh三效催化剂并能同时降低HC、CO、NOx的无害三效催化净化器。 目前，国内外汽车尾气净化催化剂多为能够同时催化转化HC、CO与NOx的固体三效催化剂。和许多工业固体催化剂一样,汽车尾气净化催化剂主要由活性组分、载体与助剂3部分组成。汽车用三效催化剂的活性组分主要分为贵金属型、非贵金属型与稀土型。贵金属型的活性组分主要由Pt、Pd和Rh组成。Rh是加速NOx还原的活性组分，虽然Pt和Pd同时对HC、CO、NOx的转化起催化作用，但是对NOx的还原能力低于含Rh催化剂。在3种贵金属中,Pd的价格远低于Pt 和Rh，而且Pd资源较Pt、Rh丰富，其耐热性好，使用Pd催化剂有利于降低成本,提高催化剂的使用寿命。因此,单Pd催化剂便成为三效催化剂发展的一个重要方向。如Kim D H[4,5]等人用溶胶法制备一种以钒与锆为助剂的单钯催化剂,其中n(V)/（Zr）=0.36，Pd、V、Zr的质量分数分别为1%、2%与10%。所得的单钯催化剂具有很高的低温活性、热稳定性与抗SO2毒性,这主要是由于催化剂中V与Zr形成的V)O)Zr键，具有一定的协同作用，这些Zr)O)X键(X为V或Al)与催化剂中的C-Al2O3形成了无定形四面体的配位结构:(M)O)3VO，使Pd在催化剂表面获得很好的分散性。即使是在1 000e以上的高温,由于这种配位键作用，
大型柴油车尾气净化SCR脱硝催化剂生产项目可行性研究报告
大型柴油车尾气净化SCR脱硝催化剂生产项目可行性研究报告 XXX有限公司 大型柴油车尾气净化SCR脱硝催化剂生产项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 编制时间：https://www.360docs.net/doc/c11253443.html, 高级工程师：高建
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目负责人 (1) 1.1.6项目投资规模 (1) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (2) 1.1.9项目建设期限 (2) 1.1.10项目目前进展情况 (3) 1.2项目承建单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (3) 1.5研究范围 (4) 1.6主要经济技术指标 (4) 1.7综合评价 (5) 第二章项目背景及必要性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (8) 2.3.1顺应我国“十二五”战略性产业快速发展的需要 (8) 2.3.2顺应我国柴油汽车产业快速发展的需要 (9) 2.3.3推动大型柴油车尾气净化SCR脱硝催化剂产业发展进程的需要 (10) 2.3.4满足市场需求、促进企业长足发展的需要 (10) 2.3.5增加就业带动相关产业链发展的需要 (11) 2.3.6促进项目建设地经济发展进程的的需要 (11) 2.4项目可行性分析 (12) 2.4.1政策可行性 (12) 2.4.2市场可行性 (13) 2.4.3技术可行性 (13) 2.4.4管理可行性 (14) 2.5分析结论 (14)
柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置
柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置 2016-11-23 13:29来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部 柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置柴油车尾气具有复杂的化学組成，且随着发动机的エ况变化，尾气组成也显著不同，其排放的污染物中含有碳烟颗粒物(PM)、烃类(HC)、C0和NOx等。因为尾气中02含量较高，故HC和C0排放量较少，一般只有汽油机的1/10，NOx排放量与汽油机大致相同，而PM的排放量约为汽油机的几十倍。近年来，国内在单一四效净化催化剂研究方面取得了积极进展，如中科院生态环境研究中心开发了一种在含S02气氛下能选择性去除HC、C0和N0X的催化体系，主要包括多孔无机物载体和贵金属Pt、Au和Ag等，N0X的转化率最高超过90%，但是对PM的消除非常有限。中国石油大学(专利号为200710307416.8，名称为:同时消除柴油机尾气四种污染物的组合催化剂和净化方法)公开了ー种在不同比表面的A1203上负载钙钛矿复合氧化物 La0.8K0.2Mn03催化剂，该催化剂对于C0和碳颗粒的燃烧活性较好，起燃温度显著降低，生成C02的选择性高于95%，烃类在较低温度下的转化率为90%，但是对N0选择还原为N2的催化性能还有待进ー步提高。目前国内柴油车尾气净化器产品总的来说技术还比较落后，无法满足国IV及以上柴油车尾气排放标准要求。 本文的第一目的是提供一种柴油汽车尾气净化催化剂，所述催化剂和装置采用D0C 与⑶PF组合技术，通过前端D0C将尾气中的HC、C0以及PM中的有机物(S0F)氧化去除，同时将N0转化为还原性更强的N02，以利于N02与C的反应，达到去除N0的目的，同时降低C的燃烧温度，依靠柴油车自身温度实现微粒过滤器的再生，具有净化效率高，使用方便等特点。技术方案如下： (1)载体的活化处理：用去离子水或PH = 8?10的弱碱性溶液分别浸泡第一载体和第二载体lOmin.?30min.，300°C?450°C下焙烧 30min ； (2)涂层的制备： 1)第一涂层 ①按权利要求1所述的第一涂层组分的配比称取除Ba盐外的相应硝酸盐，用少量去离子水加热溶解，得混合硝酸盐溶液； ②称取权利要求1所述的第一涂层配比中Ba量的Ba(CH3C00)2，加去离子水溶解，得到含Ba离子溶液；
几种新型的汽车尾气净化催化剂.
2005年第10期广东化工51 几种新型的汽车尾气净化催化剂 黎展毅,颜幼平,蔡河山 (广东工业大学环境科学与工程学院,广东广州510090) [摘要]本文主要针对汽车尾气所造成的环境污染问题的必要性和迫切性。,、研究情况以及多种条件下的最佳反应。 [关键词]汽车尾气;;indsofAutomobileExhaustCatalysts LiZhanyi,YanYouping,CaiHeshan (EnvironmentalScienceandEngineeringInstitute,GuangdongUniversityof Technology,Guangzhou510090,China) Abstract:Pollutionfromautomobileexhaustisadifficultproblem.Theexploitationandapplic ationofthenewkindsofcatalystsinautomobileexhaustwerenecessaryandinstant.Thispaperi ntroducedthreekindsofcatalystsinau2tomobileexhaustandthecharacteristics,catalyticprinc iples,thedevelopmentandthebestreactionsunderdifferentconditionsofeachother. Keywords:automobileexhaust;catalysts;catalyse 随着我国国民经济的迅速增长,交通运输业也得到了迅猛的发展,其中最明显的是道路汽车数量的日益增多。随之而来的汽车尾气问题也日益受到了人们的关注。 汽车尾气中所含的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)和颗粒物质(如碳粒等)大量排放至空气中可导致酸雨和化学烟雾。其中在人口超百万的大城市中,NOx污染尤为突出,部分主要交通干道的NOx和CO已严重超标。汽车尾气的排放已构成了空气的严重污染,对人体的健康造成了潜在的危害[1,2]。我国的第一个汽车尾气排放标准GB3842-7-83自1984年4月1日起实施。近几年,随着人们对环境保护的日益重视以及中国加入世界贸易组织(WTO),我国对汽车尾气的排放要求也日渐提高。在分析了美国、日本和欧盟等国家地区的汽车尾气排放标准后,认为欧盟标准较为适合我国的实际情况,并于1993～2000年间出台了一系列的排放标准,后修订为GB18352.1-2000我国第一阶段实施的排放标准(相当于欧1标准),于2004年1月1日起开始实施GB18352.2-2000(欧2标准),实现2010年逐步接近或与国际接轨[3]。故此,研究如何控制和治理众多汽车尾气也成为一个相当迫切的课题。 当前,虽然贵金属催化剂的研究较为成熟,应用也较为普遍,但由于贵金属的储藏量少,价格昂贵,使贵金属催化剂。90年代初,应用于机动车尾