柴油尾气处理液简介

柴油尾气处理液简介
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;

图为SCR系统图

SCR技术只需在发动机的基础上建立,需要增加一套尿素还原剂的系统,通过“选择性催化还原”过程,将废气中的NOx转化成氮气和水排出车外。

SCR系统包括尿素罐(装载柴油机尾气处理液),SCR催化反应罐。SCR系统的运行过程是:当发现排气管中有氮氧化物时,尿素罐自动喷出柴油机尾气处理液,柴油机尾气处理液和氮氧化物在SCR催化反应罐中发生氧化还原反应,生成无污染的氮气和水蒸气排出。并且需要定期添加柴油机尾气处理液(国内俗称为:汽车尿素,车用尿素,汽车环保尿素),尿素水溶液。

尿素的消耗量比较低,满足欧IV标准的消耗量大约是燃油消耗的3.5%,满足欧V标准大约是燃油消耗的5%。当尿素罐内没有尿素后,发动机的排放就不会达标,车辆的自动诊断系统也会报警,提醒司机及时添加。如果不装载柴油机尾气处理液、或纯度不够、或质量伪劣,都会发生车辆发动机自动减速。同时,质量伪劣的柴油机尾气处理液会污染SCR催化反应罐中的催化剂,造成严重后果。

发展现状

在欧洲,2006年就已经开始实施这个政策。欧洲柴油机尾气处理液称为Adblue。主要代表有BP等。

在美国,2010年开始,随着EPA2010标准的实施,也全面加大了本产品的应用实施力度,在美国,柴油机尾气处理液称为DEF(Diesel Exhaust Fluid)。主要代表有BlueDEF等。

2013年这个成型产品的概念开始进入中国,国家环境保护有关单位做了实际的检测之后确定,车用尿素是一种有效降低催化尾气PM2.5超标的产品,此后正式把车用尿素产品的开发研制项目列为国家环境治理重点支持项目。2014年初,已经成型的车用尿素产品出现在了国内省市地。2014年9月份,质检部门对于车用尿素的监管,并出台监管意见稿,并确定中国的车用尿素纯度指标达到北京标准32.5%含量才可以有效治理尾气超标排放的问题。2014年11月10日举行的“如何解决国内大气环境PM2.5超标问题”的会议上指出,国家扶持各企业生产研发车用尿素产品是为了更好的治理我国的整体环境问题,不达到车用尿素产品北京标准32.5%纯度的车用尿素产品不允许商家及企业注册商标,并要求省市地有关部门不定时抽查。

国内市场现状:

国Ⅳ柴油车在使用过程中,尿素使用量为燃油消耗量的3%~5%,每台国Ⅳ标准的重型卡车每年消耗车用尿素约2吨。虽然2011年中国车用尿素消耗量在1.1万吨左右,仅占世界车用尿素溶液消耗量的1%。由于国IV标准尚未在全国强制推行,2015年以前国内仅有北京、上海等地试点在公交系统中使用SCR技术,导致车用尿素市场尚未打开。然而,随着柴油国IV标准的全面推广,车用尿素的需求量在快速增长,与2014年相比,今年全国车用尿素市场需求量有望呈3~6倍的快速增长,市场需求量大概在300万吨左右,保守估计也应该在250万~280万吨。2011年国内重型柴油车销售88.06万辆,2012年销售63.6万辆,2013年全年销售75万~76万辆。据预测,其中配备SCR系统的重型柴油车将至少以每年50万辆的速度增长,到2015年底国IV柴油车保有量预计理论上将达到125万辆,2017年底理论上可达到225万辆。根据我国柴油车的保有量推算,预计到2018年我国车用尿素市场容量将达700万吨。

4年前国内车用尿素生产企业只有四五家,年产销量只有几千吨。目前全国车用尿素生产企业有100多家,年产能在200万吨左右,而全国的年销量还不到20万吨,产能利用率也就一成左右。而且产品质量良莠不齐,市场监管近乎真空,用户根本无法辨别产品真假,严重损害了行业信誉和形象。由于市场竞争激烈,很多企业已经打起了价格战,企业利润微薄,经营压力巨大。

问题是现在好多人开车不加车用尿素,造成预测值和实际用量存在巨大落差。要想预期成真,还有赖于国家有关部门加大对国Ⅳ排放标准执行环节的监管力度,同时加快整顿和净化车用尿素市场,树立车用尿素好用、靠谱的良好市场形象。

供应渠道不畅是制约车用尿素市场增长的另一个主要因素。车用尿素溶液最

便捷的加注方法,就是在加油的同时进行,在欧洲几乎所有的加油站都可以加注尿素,加注机安装在加油站内,这种固定式的加注方式是欧洲最重要的尿素加注方式,非常方便。然而,在加油站建设一个车用尿素加注站,仅两套加注设备投资就在20万元以上,而目前国内国Ⅳ柴油车的保有量还很小,从投资回报看很难调动起各方建设加注站的积极性。中国汽车工业协会此前曾呼吁,加快车用尿素加注体系的建设,力争在2014年底前在高速公路和国道沿线的加油站供应车用尿素。但至今这一愿望尚未成为现实。

国内较大的生产厂家:

天津悦泰石化科技有限公司

天津悦泰石化科技有限公司是中国石化集团下属的全资子公司,主营“海龙”牌汽柴油清净剂、燃油宝、柴油降凝剂、“悦泰海龙”柴油车尾气处理液、窗净宝及汽车养护化学品,公司具备产品开发、试验评定、自主生产、质量控制、产品营销和售后服务等完善体系的国家高新技术企业。2013年牵头起草了我国柴油车尾气处理液(AdBlue)国家标准。

第三方检测机构中国汽车研究中心天津索克汽车实验有限公司出具的根据GB17691-2005标准台架试验数据表明:使用“悦泰海龙”柴油车尾气处理液的国四排放标准柴油车比国三排放标准柴油车氮氧化物(NOX)降低41.7%,颗粒物(PM)降低89.7%,达到国四排放标准。

2014年4月,悦泰海龙”尾气处理液通过国际权威机构瑞士SGS和英国INTERTEK两家检测机构关于“悦泰海龙”柴油车尾气处理液产品的检测报告认证,报告证明悦泰公司产品完全满足欧洲ISO 22241标准,品质达到世界先进水平。

作为世界公认最权威的两家第三方检测机构,瑞士SGS和英国INTERTEK向来以专业的检测和极具公信力的认证著称。以此次检测为例,英国INTERTEK公司在未作任何事先通知的情况下,直接从悦泰公司柴油车尾气处理液产品线上随机抽取待检样品,并将样品发送至位于英国米德尔斯堡的检测中心,对17项主要产品组分进行专业检测。检测数据表明,悦泰公司产品不仅全部金属含量均未检出,其不溶物含量检测值仅为3ppm,比一般欧美产品低200%,产品检测值和世界最大的柴油车尾气处理液生产商雅苒YARA的产品旗鼓相当。

2014年10月,悦泰海龙柴油车尾气处理液浙江嘉兴生产基地第一批产品,正式投入市场,年产能4万吨。目前嘉兴生产基地日产量达到200吨。悦泰海龙柴油车尾气处理液在国内已有天津、浙江两个生产基地。目前正在拟建嘉兴生产基地的二期项目,2016年将建成投产,年产量将达到20万吨。

2015年3月15日起,中国石化为践行节能减排的社会责任,引导重型柴油车市场健康发展、助推重型柴油车国4排放标准的实施,在全国5000多座所属加油站同时开展“加国4柴油,送柴油车尾气处理液”的“蓝天行动”。中国石化将在全国范围内免费加注总计8000吨、价值4000万元的柴油车尾气处理液,目前已赠送超过5000吨。

江苏的可兰素公司

江苏的可兰素公司全国规模最大的柴油车尾气处理液企业之一。获得德国汽车工业协会(VDA)的AdBlue认证和美国石油学会(API)的DEF认证,成为全国首家通过API DEF认证的车用尿素溶液生产企业。

江苏可兰素汽车环保科技有限公司成立于2008年9月,位于国家级南京经济技术开发区,是一家生产符合欧Ⅳ、欧Ⅴ排放标准的柴油发动机SCR系统所使用的汽车环保尿素及其加注系统、运输工具以及其它汽车空气净化等相关环保类产品的高科技企业。江苏可兰素公司车用尿素方面的主要产品有:常温车用尿素溶液、低温车用尿素溶液、加油站专用的车用尿素溶液(洁劲)、各种车用尿素溶液的加注设备。2015年可兰素位于天津的工厂将建成。此外,南方工厂的建设项目也在紧锣密鼓地安排之中,预计到年底会有10个工厂项目先后落实,以解决物流成本问题。可兰素已经与绝大多数的重卡、客车与发动机厂家实现了产品配套。

2010年,可兰素成为了中国第一家通过德国汽车工业协会VDA的Ad-Blue 这项认证的企业,并且在德国专家的飞行评审中,创造了93.3分的亚太地区AdBlue认证得分最高纪录。在2014年的德国汽车工业协会Ad-Blue复审中,可兰素又获得了96.2分的出色成绩。

除了生产柴油车尾气净化液之外,可兰素还生产与之配套的加注设备。在2010年的上海世博会和2012年的深圳大学生运动会上,可兰素产品和加注设备都有力地保障了当地公交系统国四车辆的正常运行。可兰素也是国内同类企业中,第一家实现自主出口的企业。从2010年以来,可兰素系列产品和加注设备陆续出口到香港、日本、新喀里多尼亚、澳大利亚、俄罗斯、土耳其、智利等十多个国家和地区,在海外市场已经拥有数十万稳定的终端用户。

美丰加蓝

美丰加蓝是四川美丰化工股份有限公司(以下简称四川美丰)的全资子公司,负责美丰生产的加蓝柴油车尾气处理液(AdBlue,车用尿素)的全国推广和销售。四川美丰2008年将车用尿素溶液立项研发,经过两年多的潜心研发,终于取得两项发明专利,生产出加蓝牌尾气处理液, 2012年就成功打入欧洲和日本市场,并成为康明斯等国际知名发动机厂家的车用尿素供应商。产品出口到美国、日本等九个国家和地区。经过两年多的成功海外出口经验。四川美丰年产60万吨级的车用尿素装置已于2013年4月份投入生产。加蓝于2013年10月开始在国内市场销售,并成立了四川美丰加蓝环保科技有限责任公司。2014年12月9日,Automechanika Shanghai 上海国际汽车零配件、维修检测诊断设备及服务用品展览会(上海法兰克福汽配展)上,四川美丰首次携旗下TopBlue新品牌参展,“Top!Blue”柴油车尾气处理液产品正式在国内发布。四川美丰以其雄厚的技术实力和先进的生产设备在车用尿素行业赢得广泛认可作为一家具有天然气资源背景的化工类上市公司,美丰TopBlue在AdBlue?生产原材料供给方面有着天然优势。

美丰柴油车尾气处理液生产装置目前已获得2项国家发明专利,并于2013

年5月顺利通过德国汽车工业协会AdBlue(柴油机尾气处理液)认证。美丰公司专门成立了技术研究院,专项投资600万左右建实验室,投资2000多万用于改造设备、升级设备。从根本上保证产品的一致性生产,从而保证产品的品质质量。

国四在国内推广初期,美丰加蓝旗下车用尿素产品开始进行推广,目前已与德邦、佳吉、天地华宇等物流公司建立合作,并被众多大型物流车队采用,此外,美丰与东风柳汽等整车厂有密切合作,与中油BP达成渠道合作。

福建溢通环保科技(莆田)有限公司

福建溢通环保科技(莆田)有限公司成立于2012年,位于福建莆田经济开发区,是一家专业生产Adblue(车用尿素),车用加注设备及空气净化等相关环保科技类的高科技企业。公司积极开展与原北京化学试剂研究所、北京化工大学、郑州大学材料工程学院、郑州大学分析测试中心、大连理工大学等科研院所的技术合作。其研发团队当年服务于北京奥运会国四车辆,从2008年起就开始参与国内车用尿素的研发与生产,积累了大量宝贵经验。公司占地面积34000平方米,拥有全套先进的自动化生产、灌装设备及检测设施。可实现年产车用尿素20万吨、加注设备1万台产能。是全国规模大、技术成熟、配套最完善的车用尿素制造及销售企业之一。除福建和湖北地区的3个生产基地外,2015年,福建溢通还将在北方和西南地区各新增一处新工厂,以满足庞大的市场需求。

辽宁润迪汽车环保科技股份有限公司

辽宁润迪汽车环保科技股份有限公司位于辽宁省辽阳市,具备年产满足国四排放车用尿素溶液80万吨生产规模,是中国大型的车用油,液 ,脂生产基地之一。公司已通过ISO/TS 16949:2009国际质量管理体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证和GB/T28001-2011idtOHSAS 18001:2007职业健康安全管理体系认证。公司荣获国家级高新技术企业、辽宁省企业技术中心、辽宁省著名商标、辽宁省名牌产品等多项殊荣。并与国内多家知名院校达成产、学、研合作联盟。

公司海外研发团队研发出满足国四及以上排放标准的车用尿素溶液,同时达到环保要求,获得省级新产品成果鉴定。低温型-25℃和-35℃车用尿素溶液,解决寒冷地区使用尿素的难题,填补国际空白,并荣获国家两项重大发明专利。润迪车用尿素溶液的研制成功,顺应时代需求,承载治理环境的重大使命。

公司目前为中国第一汽车股份有限公司、一汽轿车股份有限公司、一汽马自达汽车有限公司、天津一汽夏利汽车股份有限公司、一汽解放汽车有限公司、道依茨一汽(大连)柴油机有限公司、东风汽车股份有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、合肥长安汽车有限公司、哈飞汽车股份有限公司、华晨金杯车辆制造有限公司、绵阳华瑞汽车有限公司、辽宁曙光汽车集团有限公司、丹东黄海汽车有限公司、长城汽车股份有限公司、河北中兴汽车制造有限公司、滩柴动力股份有限公司、山东唐骏欧铃汽车制造有限公司、山东时风(集团)有限责任公司、中通客车控股股份有限公司、四川现代汽车有限公司、山西大运汽车制造有限公司、浙江众泰汽车制造有限公司、广汽三菱汽车有限公司、广汽中兴(宜昌)汽

车有限公司、江西昌河铃木汽车有限责任公司、北汽集团汽车有限公司、北京福田戴姆勒汽车有限公司、北京华泰汽车有限公司、东风小康汽车有限公司服务。

市场价格

“悦泰海龙”柴油车尾气处理液市场价50元/10L,可兰素车用尿素市场价45元/10L,美丰加蓝为50元/10L左右,非大品牌的价格在35元/10L左右。产品整体市场价在35—50元/10L。

柴油机尾气后处理技术基础介绍

柴油机尾气后处理技术
基础开发室性能组
李兴民 2009.4

内容
尾气后处理技术简介 柴油机尾气的组成 后处理基础知识 典型后处理布置方案
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD

尾气后处理技术简介
为什么要采用尾气后处理技术? 为了满足越来越苛刻的环保法 规要求,仅仅依靠发动机本体 的技术措施已经不能满足法规 的要求,专门针对发动机尾气 采用物理、化学方法进行净化 处理的方法叫做发动机尾气后 处理技术
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD

排放法规
2 (8%)
cu rve
8 (9%) 10 (8%)
Torque
Fu ll l oa d
6 (5%)
4 (10%) 75% load
12 (5%)
5 (5%)
3 (10%) 50% lo ad
13 (5%)
7 (5%)
9 (10%)
25% load
11 (5%)
1 (15%) idle
250
A
B
C
Engine speed
100 Torque [%]
200
50
150
0
Engine speed [%]
100
-50
50
-100
0 0
Urban
600
Rural Time [sec]
-150 1200 Motorway 1800
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD

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:

柴油机尾气处理方式

柴油机尾气处理 抛开油品问题,其实柴油机的尾气处理要比汽油机复杂的多,排放清洁是要付出代价的。 柴油机的排放目前主要是氮氧化物NOx和微粒PM,主要的难点在于NOx的处理上;而汽油机的排放主要是NOx、碳氢化合物HC和一氧化碳CO等,如果是直喷汽油机也会有微粒PM的排放。 柴油机一般是富氧燃烧,HC和CO比汽油机少多了;但是柴油机的烟是一个问题,这是因为其燃烧方式的原因,柴油机为扩散燃烧,而汽油机为预混燃烧。因此柴油机工作时如果混合气组织不好,就会导致滚滚黑烟,所以造成了柴油机在我们心中的印象总是很差,总觉得柴油机就是不环保的机器,即使汽油机排出大量的无色不可见的有毒气体HC和CO。但有一点你要知道,柴油机的尾气经过完善处理之后,其污染指标全面秒杀汽油机。正如标题所言,这个完善处理到底有多棘手? 我们知道汽油机的尾气处理一般只需一个大铁壳,也就是三元催化转化器就可以解决了,不保险?那加个氮氧化物存储式催化转化器(NSC)就稳了。燃鹅,柴油机却用不了…为熟么呢?还是因为柴油机为富氧压燃,空燃比相当大,三元催化器在处理NOx时如果氧分压过高,转化效率将会大大下降。所以呢,还得想别的方法… 一、EGR(Exhaust Gas Recirculation 废气再循环) 内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术,主要目的为降低排出气体中的NOx与分担部分负荷时可提高燃料消耗率。燃鹅…EG

R是很讲求控制策略和实现的,为柴油机加装EGR后动力下降油耗升高再正常不过… 二、DOC(Disel Oxidation Catalyst 柴油氧化催化器) DOC是将柴油燃烧后的排放物,例如CO、HC和SOF等,进行氧化,然后产生CO2和H2O。但DOC并不能将污染物完全氧化,其转换效率分别为:CO:70-90%;HC:60-80%;SOF:40-50%。所以,仅仅DOC是不够的… 三、NSC(NOx Storage Catalyst 氮氧化物存储式催化转化器) 图片用的是汽油机,其实柴油机同样可以使用NSC。它的工作原理是先把NOx存起来,等到一定的时机再进行再生处理,系统性地转换成氮气。但NSC需要贵金属,效率也不高50%-80%,另外标定过程也是复杂… 四、DPF(Disel Particulate Catalyst 柴油颗粒过滤器) 柴油颗粒过滤器根据工作原理分为被动再生(A)和主动再生(B)。被动再生,是指只要达到特定温度和压力条件,过滤器收集到的颗粒物就会被处理掉。主动再生,是指当车辆达不到特定反应条件,需要系统主动的创作条件来处理颗粒物(比如,加热)。插一句,柴油含硫量高的话尾气堵塞DPF几乎就是家常便饭… 五、SCR(Selective Catalyst Reduction 选择性催化还原) 原理:尾气从涡轮出来后进入排气混和管,在混和管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3,在SCR系统催化剂表面利用NH3还原NOx,排出N2,多余的NH3也被还原为N2。要知道SCR的转

公司介绍-柴油发电机组尾气净化器

石家庄蓝宇净化机械设备有限公司创立于2003年,作为综合性的专业环保企业,公司核心业务集中于内燃机尾气后处理、噪声与振动控制领域。蓝宇净化是内燃机尾气后处理设备研究、开发、设计、生产的高科技环保企业,拥有独立的催化载体涂装车间与封装车间。公司凝结近十年在国内尾气净化领域辛勤耕耘的丰硕成果,获得多项国家专利,已通过ISO9001国际质量体系认证,是中国内燃机工业协会内燃机排放后处理专业委员会会员单位。 蓝宇净化内燃机排放控制产品线覆盖各种应用柴油机与汽油机为动力的车辆与机械。针对汽油机的尾气处理装置为三元催化转换器(即三元催化器Catalytic Converter),适用市场上的各类车型,可以达到欧洲IV号标准;针对柴油内燃机排放控制产品为氧化型催化器DOC(Diesel Oxidation Converter)与柴油颗粒捕集器DPF(Diesel Particulate Filter),适用于柴油发电机组、矿山井下设备、大型工程机械、柴油叉车、隧道牵引车、装载机、推土机、挖掘车、重型卡车、军用特种车辆等配套使用。D系列、DG系列、DM系列柴油机尾气净化器,能够有效去除尾气中的颗粒物PM、碳氢化物HC、一氧化碳CO、氮氧化物NOx、硫化物等,并能有效去除黑烟、臭味和降低噪音。特别适用于室内、隧道、矿井、仓库、食品车间等封闭环境污染物排放控制,已经成功应用于高档楼宇备用发电机的尾气处理,内河船舶废气治理等领域。 蓝宇净化具有产品研发能力,能够针对客户不同的个性化需求,进行产品定制开发,来满足不同客户的实际需要。其中包括:客户新

产品上市前的配套开发,在用设备改造用途的定制匹配设计,各类尾气净化、噪声控制工程的设计与施工。 公司产品曾应用于南水北调工程、广州亚运会、岩滩水力发电等国家重点工程项目。蓝宇净化服务于工程机械、石油化工、矿山开采、航天军工等众多高端应用领域,为中铁集团、中国铁建集团、中铁隧道集团、中海油集团、中航工业、航天五院、泰安特种车辆厂、汉阳特种车辆厂、广西柳工、比亚迪汽车、上海东风、山东潍柴、河南柴油机重工、壳牌石油、山东信通铝业、江西西华山钨业、江西泰豪、无锡开普等一大批优质客户提供高品质产品与服务。 “诚实、速度、微笑、服务”是我们坚持的理念,蓝宇人将会为您提供专业的咨询,快速的技术支持以及完善的售后服务,满足您的需求。 蓝宇净化:杨莎

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。

HW柴油机后处理技术概述

当下常用柴油机后处理技术: 1SCR(Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原技术) 1.1NH3- SCR 1.1.1反应原理 使用尿素水溶液作为氨气来源,这种溶液尿素质量分数为32.5%,符合DIN V70070国际标准,市 场上也称之为“AdBlue”溶液。当尿素水溶液被喷射到排气管中后,与高温的废气混合,尿素水溶 液经过气化、热解和水解等一系列复杂的化学反应生成氨气和二氧化碳,简单可以分为两步。 第一步: 热解反应 CO(NH2)2→加热→NH3+ HNCO 第二步: 水解反应 HNCO+H2O→催化剂→NH3+CO2 尿素分解释放出的氨气与废气中的NO x发生化学反应,具体反应方程式如下 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O 8NH3+6NO2→7N2+12H2O 1.1.2控制方法 尿素SCR系统主要由后处理控制单元( DCU)、尿素泵( SM)、喷嘴( DM)、尿素罐、SCR 催化器及 相应液力管路和电气线束构成,如下图所示。 DCU为主控制单元,处理传感器信号、计算尿素喷射量并对各种执行器进行控制。SCR 系统开始 工作时,DCU首先确认系统是否处于正常状态,然后发出指令使尿素泵开始加压,压力使尿素水溶 液开始流动。控制单元通过CAN总线与发动机的ECU进行通讯,获得发动机的运行参数,再加上 催化器上游温度信号,计算出尿素喷射量,驱动喷嘴将适量的尿素水溶液喷射到排气管内,按反应 机理还原尾气中的NO x,多余的尿素被送回到尿素罐内。 1.1.3存在的问题 1.1.3.1低温工况下NO x转化率低 尿素在废气温度为160℃左右时,开始发生热解反应产生异氰酸(HNCO)和一部分氨气。由于尿 素热解需要吸收大量的热量,当排气温度较低时热解速度较慢。有关研究表明,温度为330℃时 仅有20%左右的尿素可以发生热解,而400℃时有50%的尿素发生热解,剩下的尿素只能到达 催化剂表面后完成热解。当外界环境温度较低或发动机时,发动机废气温度很可能达不到要求, 不能产生足够的氨气,反应效率低下,后处理系统不能发挥应有的作用。对此的对策是开发低 温催化剂,改善尿素溶液喷射装置使喷射出的液滴更小,安装水解催化剂促进尿素低温水解等 等。 1.1.3.2尿素结晶 由于排气管的材料一般为不锈钢,废气与排气管内壁之间存在一定的温度差,如果尿素溶液在 较低的温度下喷射到排气管中,势必有部分雾化后的尿素小颗粒会附着在管壁上形成液膜,进 而会产生晶体。其原因是在温度范围为132 ~180℃的低温条件下,尿素除了正常分解外,还 会发生另外的一系列副反应产生副产物,如三聚氰酸C3N3(OH)3、缩二脲NH(CONH2)2 和三聚氰胺C3N3(NH2)3等。

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/eb15085407.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。

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

高效清洁柴油机技术-5柴油机排气后处理

现代动力技术之二 现代高效低排放柴油机技术 (五)柴油机排气后处理 石磊 上海交大内燃机研究所

1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式(1)一氧化碳(CO):不完全燃烧产物。 (2)碳氢化合物(HC):未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。 (3)氮氧化合物(NOx):在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物(NO、NO2为主)的总称。 (4)颗粒排放物(PM):主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒,以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。 (5)二氧化碳(CO2):燃烧的必然产物。

1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式 一氧化碳(CO) (1)形成原因 汽油机——主要是由可燃混合气过 浓造成的。 柴油机——主要是由燃烧室内部缺 氧或温度过低造成的。 (2)危害 是一种无色、无味的有毒气体,吸 入人体后,能以比氧强210倍的亲和 力同血液中的血红蛋白结合,形成 碳氧血红蛋白,阻碍血液向心脏、 脑等器官输送氧气,从而引起各种 中毒症状,直至使人窒息死亡。

1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式 碳氢化合物(HC) (1)形成原因 汽油机——主要是因为低温缸壁的 冷激作用,使火焰消失;电火花太 弱,不能点燃混合气;进排气门重 叠期间,新鲜混合气泄漏;曲轴箱 窜气,汽油箱或化油器浮子室内汽 油蒸发等。 柴油机——主要是混合气形成不良 或温度过低而形成。 (2)危害 HC吸入人体后会破坏造血机能,造 成贫血、神经衰弱等,同时也会致 癌。

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;

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用要点

(2014-2015学年第2学期) XXXX大学研究生课程论文 课程论文题目:SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用 课程名称内燃机燃烧与排放控制 课程类别□学位课□非学位课 任课教师XXX 所在学院车辆工程学院 学科专业车辆工程 姓名XX 学号 提交日期2015年5月11日

目录 摘要 (2) 1.引言: (2) 2.目前柴油机排放污染物的控制技术路线 (3) 2.1EGR+ DPF 路线 (3) 2.2优化燃烧+SCR 路线 (3) 3.柴油机SCR技术及其发展 (4) 3.1国外柴油机SCR 技术的研究与应用现状 (4) 3.2国内柴油机SCR 技术的研究与应用现状 (4) 4柴油机SCR技术的实现 (5) 4.1 SCR技术 (5) 4.2SCR关键技术的发展 (7) 4.2.1催化转化器 (7) 4.2.2尿素喷射系统 (8) 5.SCR后处理系统对柴油机颗粒物成分的影响 (9) 6.发展前景 (10) 参考文献 (10)

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用 摘要:随着人们对环境问题的关注,排放法规日益严格,对重型柴油机排放控制技术的研究具有重要意义。在欧洲,“优化燃烧+选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)”的排放控制技术以其燃油经济性好、抗硫中毒能力强等优点,已成为重型柴油机满足欧IV欧V排放标准的主流技术路线。在我国,随着国IV国V排放法规的推进,SCR 技术也正在成为国内发动机排放技术研究的一大热点。为了提高SCR系统的控制性能,开发满足国V排放法规的SCR系统。 本文首先对目前柴油机排放污染物的控制技术路线进行分析,对1EGR+ DPF 路线和优化燃烧+SCR 路线进行了阐述,并探究了柴油机SCR技术在国内外的研究和发展情况。而后有针对性的对SCR技术以及其系统中关键技术进行分析。文章最后,对目标发动机进行实验,采用欧洲瞬态循环(ESC)技术,通过气相色谱质谱联用仪、电感耦合等离子体质谱仪、离子色谱仪对安装了SCR后处理系统前后的排气颗粒物成分包括SOF、重金属、阴离子进行了实验分析。 关键字:SCR 发动机排放颗粒SOF 1.引言: 柴油机由于具有动力性强、耗油率低等优势,在中/重型车辆上得到了广泛的应用,但严重的排放问题仍然制约着柴油机的快速发展。柴油机排放的一氧化碳CO和碳氧化合物CH相对汽油机来说要少得多,但氮氧化物NOX排放与汽油机在同一数量级,微粒PM排放要比汽油机高几十倍甚至更多[1,2],因此柴油机的排放控制重点NOX是与PM(包括碳烟)。柴油机排放的和是大气的重要污染源,被认为具有高致癌性而且已成为市区空气中颗粒悬浮物的主要污染源,NOX 除诱发人类神经和呼吸系统障碍以外也是造成酸雨和形成光化学烟雾的罪魁祸首之一[3],然而,柴油机的主要排放物NOX和PM无法像汽油机排放污染物那样可以通过采用三效催化转化器有效地解决,主要原因是柴油机排气中氧气含量高,使得利用发动机排气中还原剂来还原NOX的反应难以进行,另外,柴油机排气温度也明显低于汽油机,不利于后处理装置中催化剂的高效工作[4]。随着人

柴油机排放污染物生成机理与治理措施总结

柴油机主要排放污染物的生成机理、影响因素与治理措施 摘要:通过分析柴油机在实际运行过程中CO、HC、NO X、PM等主要污染物的生成机理,总结归纳出影响这些污染物生成的主要因素,并以此为依据介绍现有的降低柴油机排放污染物的主要措施 关键词:柴油机排放物生成机理影响因素治理措施 1.问题描述 随着科学技术的不断发展深入,更多种类和形式的能源动力机械不断问世并投入应用,但是内燃机由于其应用的稳定性和广泛的适用性在如此环境下依旧在能源动力领域占据着龙头位置。因此内燃机仍然是能源动力领域中首选的动力机械。而内燃机中最典型突出的代表则为车用的往复式活塞内燃机。根据其使用燃料种类的不同可以分为汽油机和柴油机两种。相比于汽油机,柴油机具有燃油消耗低、耐久性好、寿命长、高扭矩输出、功率范围广等优点,因此柴油机在各行业里得到广泛的应用:在重型动力装置中,柴油机应用领域已经占绝对统治地位,在小型轿车等轻型车辆中,柴油机的应用也逐渐渗透。但是由于柴油机的广泛应用而带来的环境污染问题也越来越严重并且越发受到世人关注。柴油机排气污染物主要成分有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO X)、硫化物以及颗粒物(PM)等。由于柴油机采取的质调节方式,因此其混合气的平均空燃比远大于理论空燃比,故其CO与HC排放明显低于汽油机,所以柴油机排放控制的重点在于NO X和PM。由于各排放物生成机理不同,因此在它们各自的控制与净化措施也存在差异。本文接下来将叙述各主要排放污染物的生成机理、影响措施与治理措施。 2.柴油机主要排放污染物的生成机理 2.1.CO生成机理 CO的生成主要有三种途径:一是柴油机进气与柴油喷雾混合不均匀导致局部混合气过量空气系数Φa <1,局部燃烧缺氧导致不完全燃烧生成CO;二是已成为燃烧产物的CO2和H2O在高温条件下产生热解反应进而生成CO;三是排气过程中HC未完全氧化生成CO。 2.2.HC生成机理 排放的HC一般是未燃HC,是指没有燃烧或部分燃烧的碳氢化合物的总称。一般认为柴油机中HC的产生主要有两种途径:一是由于滞燃期中形成的过稀混合气在燃烧室内不能满足自燃或扩散火焰传播的条件,导致HC的氧化反应无法开始或瞬间终止,生成未燃HC;二是燃烧过程后期低速离开喷油嘴的燃油与进气不良好混合形成的过浓混合气不能着火及燃烧,生成未燃HC。 2.3.NO X生成机理 柴油机排放的NO X主要是NO和NO2,其中NO占据了NO X排放的85% - 95%。NO本身无毒无害,但NO 随着排气进入大气后会缓慢氧化成有毒的NO2,因此NO X生成机理主要针对NO讨论。NO的生成途径有三个:一是激发NO的生成;二是燃料NO的生成;三是高温NO的生成。前两者NO的生成量极少,可以忽略不计,因此NO的主要生成方式为高温NO的生成。其反应机理如下: N2+O→NO+N N+O2→NO+O N+OH→H+NO 由上式可以知道影响NO生成的因素为高温、富氧和反应时间。 2.4.PM生成机理 柴油机排放的PM主要成分有碳粒、硫酸盐、可溶性有机成分和含金属元素的灰分等。其中碳粒的生成是一个非平衡过程,现在比较流行的理论认为生成碳粒的过程是燃油分子大量分解和原子分子重新排列的过程。当燃油喷射到高温空气中时,轻质烃很快蒸发气化,而重质烃会以液态暂时存在,液态的烃在高温缺氧条件下直接脱氢碳化,成为焦炭状的液相析出型碳粒,粗度一般较大。而已气化的轻质烃,经过不同途径,产生气相析出型碳粒,粒度相对较小。气相的燃油分子在高温缺氧的情况下发生部分氧化和热裂解,

柴油机排放后处理技术

柴油机排气后处理技术的探讨 摘要 围绕车用柴油机排放控制这一主题。对国内外柴油机排放法规的发展趋势进行了综述。对满足面向世界排放法规的柴油机排气后处理控制技术进行了探讨。 关键词:柴油机排放法规排气后处理微粒捕集器微粒氧化催化器选择性 催化还原低温等离子 引言 排放方面的优势是包括汽油机在内的所有热力发动机无柴油机在节能与CO 2 法取代的。柴油机排气中有PM, N Ox , HC 和CO 等有害污染物, 其中PM 和NOx 是排放法规的主要控制对象。为减轻柴油机对大气环境的污染, 各国排放法规越来越严格。在发动机常用工况范围内, 仅采用机内措施降低PM 和NOx 排放已逐渐趋于极限, 只有对柴油机排气采取后处理净化措施, 才能满足未来更为严格的排放法规。目前常用的排气后处理技术主要有针对PM的氧化催化转化器DOC、颗粒捕集器DPF,针对NOx排放的选择性催化还原技术SCR、稀燃NOx 捕集技术LNT 、低温等离子技术等。 一、国内外排放法规 目前世界上已形成以美国、欧洲、日本为代表的三大排放法规体系, 其他各国基本上是采纳其中一种。图1 和图2 示出欧美及中国重型柴油机PM 和NOx 的部分排放法规限值的对比。图中欧洲和中国采用的是欧洲稳态测试循环下的限值, 美国采用的是瞬态工况标准测试循环下的限值。 图1 欧洲、美国和中国的NO 图2 欧洲、美国和中国的PM X 排放限值排放限值 由图1 和图2 可以看出: 美国由U S2002 至U S2010, NOx 排放限值由5. 36 g/ ( kW h) 降低到0. 27 g/ ( kW h) , 减少95% , PM 排放限值由0. 13 g/ ( kW h) 降低到0. 013 g / ( kW h) , 减少90%, 过渡时间为8 年; 欧洲从2000 年的欧#标准到2008 年的欧! 标准, NOx 排放限值由5. 0 g / ( kW h) 降低到2. 0 g/ ( kW h) , 减少60%, PM 排放限值由0. 1 g/ ( kW h) 降低到0. 02 g/ ( kW h) , 减少80% , 过渡时间为8 年; 我国自2007 年国III( 欧III) 标准到2012 年的

发动机排气后处理技术

一、排气后处理的原因与意义 随着我国工业快速崛起与经济迅猛发展,我国人民的生活水平不断提高,对于生活品质的要求也越来越高,汽车作为一种非常便捷的交通工具也越来越普及,汽车工业也得到了飞速的发展。 然而,汽车的普及与汽车工业的快速发展给人们生活带来便利的同时也产生了能源与环境问题。近年来,节能、能源与环境相容问题成为备受关注的重大科学问题。而汽车发动机作为汽车动力的问题的根本所在,因此改善汽车性能的关键在于开发汽车发动机节能减排技术。 因而,随着对内燃机低排放的要求不断严格,能兼顾动力性、经济性、排放性的内燃机越来越复杂,成本急剧上升。因此,世界各国都先后开发排气后处理技术,在不影响或者少影响内燃机其他性能的同时,降低最终向大气环境的排放。 如何解决好发展过程中的能源与环境问题成为当前汽车工业面临的两项难题。一直以来汽车发动机以石油作为主要的燃料来源,但是,石油资源具有不可再生性,连续开采已使得石油资源日益枯竭。尾气排放带来的环境污染问题也是汽车工业急需解决的问题,制定并实施汽车尾气排放标准是一项较为有效的控制措施。 在能源与环保的双重压力下,我国汽车发动机行业引进了许多先进的技术。就汽车发动机而言,汽车发动机排气后处理技术等先后应用到实际的生产生活中,其技术可以有效改善汽车发动机的尾气的排放与污染,降低废气污染的排放。 进入二十一世纪,世界汽车发动机技术的研究重点与目标趋向于节能和二氧化碳减排取代排放控制的方面上。因此发动机排气后处理技术正处于上升趋势,而且国际上发动机排气后处理技术近年来已经有了很大的提高,其基础理论与机制有了巨大的进步,因此研制、设计、和试验汽车发动机系统的技术得到了很大的革新。 二、排气后处理技术的原理与分类 在讨论汽车发动机排气后处理技术之前,我们应该首先讨论一下汽车发动机所排放的尾气与其对于人体与社会的危害。 首先汽车发动机的尾气的主要危害物有一氧化碳、碳氢化合物与氮氧化合物等众多有毒有害的气体。它们产生的原因多是有由于燃油的不充分的燃烧所引起的,并且在高温的情况下,更容易产生更多的上述的有害气体,这些有害气体会对环境造成极大的污染,对人体造成呼吸系统、血液、神经系统的人体重要的系统形成极大的损伤。 而发动机的排气后处理技术就是用来减缓与解决上述的问题的。按目前主要的方法,汽车发动机排气后处理技术按照汽车发动机的燃油的种类,可以分为汽油机排气后处理技术与柴油机排气后处理技术。 下面首先介绍汽油机排气后处理技术,汽油机排气后处理技术主要包括热反应器、催化转化器、HC捕集器,其中催化转化器又可以分为氧化性、还原性、氧化还原(三效)型以及稀燃型,目前单纯还原型的催化剂已很少用。下面对汽油机排气后处理技术的各个部分进行较为详细的介绍: 首先是热反应器:处理对象为CO和HC。随着三效催化器的普及,20世纪90年代开始生产的新车已不采用热反应器。由于摩托车的排气后处理装置要求

柴油机排放后处理技术

柴油机排气后处理技术 进入二十世纪九十年代以来,能源危机和环境污染两大问题,严重危害人类社会的可持续发展,日益受到各国政府和民间的重视。随着汽车工业的发展,汽车保有量的增加,对能源和环境的压力日益加剧,新的排放法规的要求日趋严格,研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。 柴油机作为一种高效节能的动力机械,在军车动力中占据这越来越重要的地位。为了保持柴油机卓越的燃油经济性,同时又能满足越来越严格的排放法规要求,电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用,并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。然而,随着排放法规的日益严格,机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高,排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。 本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理,柴油机排气后处理技术的相关情况。 一柴油机排放主要污染物生成机理 柴油机排放的主要污染物有:NO x、微粒。 1.NOx的生成机理 感兴趣的氮氧化物是指NO,N2O(燃气轮机)和NO2,其中常见的是NO和NO2,它们统称为NOx。在燃烧后的排气过程中,更加稳定的NO几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。 NO的生成途径以确定有两种: 1.高温途径即在已燃区产生的NO称为热NO; 2.瞬发途径。即在火焰区产生的NO称为瞬发NO; 氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物(主要是在重油和煤中)生成的。若NOx排放受到热力学平衡约束条件控制的话,则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于1×10-6。当燃烧产物的温度下降,NOx浓度开始降低,但在火焰温度下,供NOx分解的时间在通常的燃烧设备中都太短,难以达到平衡状态,以及氮氧化合物在数十到数千(与燃烧的情况有关)10-6的浓度下被激冷。这样,NOx生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。 NO和NO2浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的:NO2和O,H和OH反应生成NO,而NO和HO2反应生成NO2。我们对氮氧化物和非有机成分反应有很好地了解,但对NO和含碳物质反应却有相当空白,对该领域,研究兴趣正在扩大。 2.微粒的生成机理 柴油机的总微粒TPM(total particular matter)是由固体碳(solids, SOL)(起始的固体碳球直径为0.01-0.08μm,由它们组成固体质点并凝聚碳氢化合物生成0.05-1.0μm的SOL),在SOL 外面吸收了一层可用有机溶剂溶去的碳氢化合物称为可溶有机成分以及可溶于水的硫酸盐三部分组成。如图示[2]:

柴油机尾气净化特点及原理

柴油叉车尾气危害巨大,世界上很多国家现都针对这个问题研究出很多种解决方案,其中应用最为广泛的有四种:SCR、DPF以及直通式的DOC&FTF方案,我公司国内唯一总代理加拿大DCL柴油机尾气净化装置,上述四种净化方案的产品,DCL都拥有世界领先的专利技术。 DCL 是世界领先的致力于内燃机尾气排放控制系统研发、设计、生产的跨国公司。始建于1986 年,设于多伦多的公司总部集所有产品研发,设计,生产,测试于一体,销售网络涵盖了亚美欧大陆20 余个国家。产品先后得到了欧、美、日等大多数发达国家政府认证。公司拥有多项世界领先技术专利,发表了大量技术文章并多次获得美国SAE 最杰出论文奖。在过去的20 余年间,公司为相关行业的全球各大跨国公司提供原装零件配套及售后服务用零件生产,例如斯堪尼亚,丰田,日产,劳斯莱斯,卡特彼勒,GE 能源集团,JCB,凯斯,山猫,瓦锡兰集团,耶鲁集团,阿特拉斯?科普柯等。DCL 是世界顶级的催化转化器综合生产厂家,与世界一流的相关研究机构长期合作,致力于催化剂载体制造,载体涂层技术,催化器总成封装,消声器及尾气排放系统装配的生产与研发。公司产品包括SCR 选择性催化器、三元催化器、氧化催化转换器、催化转换消声器、柴油机尾气微粒过滤器、催化转化消声器及金属催化剂载体等,DCL 为各类道路行驶车辆,非道路移动机械和工业发动机、包括卡车、客车、工程机械、发电机组、内燃机车、轮船、及气体压缩机等,提供最创新的发动机尾气排放控制解决方法. 根据各个国家的国情和产品的技术特点,尾气净化主流的四种方案的应用领域各有不同,就柴油叉车行业,我们对四种净化方案对比如下: SCR系统是一种车用催化尿素喷淋的尾气后处理技术,该方案技术要求最高,系统最复杂,对柴油车尾气中的NOx等剧毒气体有相当好的净化效率,在环保要求比较高的国家,该系统应用广泛。但同时,SCR系统售价昂贵,而且需要及时补充车用尿素,油耗与尿素的比例约在100:2,加上SCR系统需要足够的安装空间,所以对于国内对叉车尾气普遍零处理的叉车用户,SCR系统不是一种可行的选择,我们就重点就DPF方案和直通式的DOC&FTF方案作一下全方位的比较。 根据我公司近期从客户那里得到的反馈,我们认为有必要站出来替广大饱受叉车尾气困扰的工友们说几句话,也给企业领导选取尾气治理方案引导下正确方向。DPF方案是采用陶瓷载体壁流式强制催化转化PM微粒和有毒气体,该方案短期效果明显,但壁流式设计增大了柴油机排气背压,同时也会有部分未转化的颗粒物沉积,并迅速堵塞通道致排气不畅,必须经常拆卸下来加以维护,此外DPF相对昂贵,约在2-3万左右,是我们强烈建议叉车用户不予考虑的。DCL的每个MINE-X®叉车直通式尾气净化器(DOC、FTF)都是由金属制催化剂载体元件和高厚度不锈钢壳体组成。MINE-X® 直通式过滤器是个革命性的专利产品. 直通式柴油机尾气过滤器能有效的去除柴油尾气微粒及与常规的壁流式过滤器相比能提供更低的背压.DOC、和FTF方案都是直流式催化氧化原理,柴油机排气只强制通过过滤器,而开放式的蜂巢载体设计绝不会产生过大背压(1KPa左右),合金催化剂高密度牢固粘附在镀膜处理的载体表面,催化氧化CO、HC效率高达80%-90%,同时促进可燃微粒的二次燃烧从而提升净化效果,黑烟净化效率在30%-70%。DOC报价按不同柴油机功率在3000-6000元,而FTF改造增加了过滤单元,价格稍贵在5000-10000元之间,最难能可贵的是两种方案催化剂均是循环再生,长时间免维护,从实用和经济性方面考虑,DOC和FTF方案是当前技术水平下叉车尾气最优解决方案。 DOC、和FTF方案国内也有很多厂家可以做,但是目前国产的DOC、FTF存在较大的技术缺陷,一是载体结构不牢,二是催化剂效果不佳,虽然价格便宜,但是基本解决不了任何问题,另外有可能加重柴油机负担(背压升高)。 给大家贴几张相关尾气净化产品的图吧:

相关文档
最新文档