未来的排放标准对柴油机颗粒和氮氧化物的排放提出了越来越严格的要求,因此主要介绍参展的柴油车尾气颗粒和氮氧化物的去除技术。 (1) 柴油车排放颗粒的去除 随着环保要求的提高,发达国家对柴油车排放颗粒物PM)制定了越来越严格的标准,发展中国家及我国的某些城市也对PM提出了严格的限制。相关的参展商亦推出了具有实际应用价值的或是新颖的柴油颗粒捕集器(DPF)技术: ①开放式微粒过滤器 依米泰克公司针对柴油机车辆设计的开放式微粒过滤器的原理在于:随着部分废气渗漏到邻近管道,在有开放细孔的纤维网层把微粒分离出来,这是通过改变穿过流道中冲压的铲子多次流过整个管道的气流流向来完成的。而进一步分离微粒则要通过管道中的开放式过滤效应。分离出来的微粒在超过200℃的温度下,按照连续净化原理,用二氧化氮进行氧化。该过滤器已被批量安装在轿车和载重汽车上。 ② H-CDPF装置(复合再生DPF装置) 日进电气设计的H-CDPF装置由过滤器和控制器两部分组成,通过电加热器来提高尾气温度,增强催化剂的催化活性,通过氧化燃烧使得捕集在过滤器中的颗粒能有效地被去除。将柴油车尾气中排放的颗粒物(黑烟)减少80%以上,一氧化碳、碳氢化合物减少90%以上。过滤器采用耐热性、高导热性的碳化硅为过滤材料,并有涂有贵金属铂金涂层的壁流式结构,可将柴油车尾气中的炭烟更好地捕集。该装置使用催化剂和电加热器复合再生的方式,带有自我检测电子装置,优良的耐久性,排气噪声最小化。但因其使用了贵金属催化剂,所以价格较贵。 (2) 氮氧化物去除技术 ① SCRi系统 由依米泰克公司设计,其是将开放式微粒过滤器(PM-METALIT)和应用了紊流载体技术的SCR系 统集成到了一起。其中PM-METALIT被放置在尿素喷嘴和氮氧化物还原催化器之间,它不仅起到了净化颗粒物的作用而且它独特的紊流结构还起到了使尿素充分雾化的作用。在这个系统最前面的氧化催化器用于生成 NO2,NO2在后级的颗粒捕集器里用于净化颗粒物,同时在氮氧化物还原催化器里它还加速了还原反应特别是在冷启动阶段的氮氧化物还原。由于金属载体背压很小,而且采用了紊流结构载体,使整个系统结构更为紧凑,因此SCRi系统使降低油耗、降低CO2排放成为可能。 ②氮氧化物捕集技术 为了减少氮氧化物的排放,依米泰克公司提供了NOx捕集器。在存储容量饱和的情况下,通过一个短暂的再生过程使捕集器中的氮氧化物分解,对此氮氧化物传感器会指示何时应进行该再生过程。因为,载体在传感器后面仍有存储体积,所以可避免氮氧化物的溢出。氮氧化物被捕集器的存储涂层所吸收,在捕集器再生过程中通过与一氧化碳和碳氢化合物的反应净化氮氧化物。该氮氧化物捕集器吸收率高,持续再生能力强,适用于稀薄燃烧发动机。
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