柴油机尾气净化装置的微波加热催化再生技术

柴油机尾气净化装置的微波加热催化再生技术
柴油机尾气净化装置的微波加热催化再生技术

第42卷 第2期 吉林大学学报(理学版) V o l.42 N o.2 2004年4月 JOU RNAL O F J I L I N UN I V ER S IT Y(SC IEN CE ED IT I ON)A p r 2004

综合评述

柴油机尾气净化装置的微波加热催化再生技术

韩 炜1,徐 鹏1,龚依民1,许 静2,崔海峰1,李 刚1,陈 岳3,

黄光寰1,徐玉书2,王魁香1,吴通好3

(1.吉林大学物理学院,长春130023;2.吉林大学原子与分子物理研究所,长春130012;

3.吉林大学化学学院,长春130023)

摘要:分析了柴油机微粒过滤器及其再生技术的现状与发展趋势,论述了现有后处理技术的优缺点,着重介绍了微波加热技术与催化再生技术相结合应用到柴油机尾气净化装置的再生技术.台架试验结果表明,使用微波加热技术与催化再生技术与原机相比,柴油机排气微粒下降9812%,为最有发展前景的后处理技术之一.

关键词:柴油机;壁流式蜂窝陶瓷载体;微波;催化剂;再生

中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:167125489(2004)022*******

Regeneration technology for d iesel eng i ne exhaust particle f ilter w ith m icrowave heati ng and catalyzer

HAN W ei1,XU Peng1,GON G Y i2m in1,XU J ing2,CU I H ai2feng1,L I Gang1,CH EN Yue3, HU AN G Guang2huan1,XU Yu2shu2,W AN G Ku i2x iang1,W U Tong2hao3

(1.Colleg e of P hy sics,J ilin U n iversity,Chang chun130023,Ch ina;

2.Institu te of A to m and M olecu le,J ilin U n iversity,Chang chun130012,Ch ina;

3.Colleg e of Che m istry,J ilin U n iversity,Chang chu130023,Ch ina)

Abs tra c t:T h is p ap er in troduces the actualities and the develop ing trend of the diesel engine exhau st p article filter and its regenerati on techn iques,dissertates the advan tages and disadvan tages of ex isting aftertreatm en t techn iques,and em p hasizes the regenerati on techn ique of the diesel engine exhau st p ar2 ticle filter,w h ich com b ines m icrow ave heating w ith https://www.360docs.net/doc/4616938868.html, p ared w ith the o riginal equ i pm en t, the p redom inance of app lying m icrow ave heating com b ined w ith catalysis regenerati on techn ique is ob2 vi ou s.A s can be show n in th is exp eri m en t,diesel engine exhau st p articles can be reduced by9812%, and it w ill be one of the m o st p ersp ective aftertreatm en t techn iques.

Ke yw o rds:diesel engine;w all2flow honeycom b ceram ic filter;m icrow ave;catalyst;regenerati on

自柴油机问世以来凭借其良好的动力性、经济性和耐久性广泛地应用于各种动力装置、船舶和车辆,至今其仍是热效率最高的热力发动机[1].欧洲和日本在70年代就基本实现了载货汽车和大型客车的柴油机化.从80年代后期开始,轿车上也越来越多的应用柴油机,例如目前德国生产的1.4~2.0L

收稿日期:2003212204.

作者简介:韩 炜(1968~),男,博士,教授,博士生导师,从事纳米材料的制备与应用、环保技术的开发研究,E2m ail:w han @https://www.360docs.net/doc/4616938868.html,. 联系人:龚依民(1966~),男,博士研究生,副教授,从事嵌入式智能仪器、计量测试技术、电力电子和汽车电子等方面的研制开发,E2m ail:gongym@https://www.360docs.net/doc/4616938868.html,.

基金项目:吉林省科技发展计划重点项目基金(批准号:20010311).

排量的小轿车中,柴油机轿车占61%,而法国轿车柴油机的比例高达88%.从世界范围看,轿车柴油化已经成为一种不可逆转的趋势[2].90年代以来全球柴油车的数量增加迅速,1999年全球世界汽车产量5500万辆,其中柴油车占19%.据预测,在1995~2007年间全球汽车产量由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.到2000年,全国汽车产量近207万辆,柴油车占61万多辆,约占汽车总量的30%.此外,我国特有的农用车全部为柴油车,2002年,全国农用车年产量达127万辆,据估计,2010年我国柴油车将达到1200万辆[3].

随着柴油机数量的增加和人们环保意识的增强,柴油机对空气的污染问题日益突出.柴油车尾气中的主要成分及其分布为:水蒸气2160%,CO 27110%,O 215100%,N 275121%.其他微量成分包括微粒物(PM )占0109%,以及CO ,未燃HC ,NO x ,SO 2,硫酸盐,醛和氨气等.其中微粒物主要包括固体碳粒(soo t ),或称为不可溶解部分(in so l 或I O F )、液相碳氢化合物(HC ),或称为可溶解有机成分(SO F )或可挥发有机成分(VO F )和少量吸附其上的H 2SO 4及硫酸盐.人们最初认为,柴油机排气微粒只影响能见度,随着研究的不断深入,其危害性逐渐被人们了解.一些研究已经证实排气微粒可以引起慢性疾病.美国环保局(EPA )的试验证明,SO F 具有诱变作用,其组分的90%以上为致癌物质.绝大多数排气微粒的粒径在0101~110Λm 之间,能长时间悬浮在大气中,很容易通过呼吸系统进入肺泡中并沉积下来,较小微粒甚至可以进入血液中,对人体健康的威胁很大[4].

1998年7月1日,机械工业总局公布了控制汽车排放的工作方针和目标,其中对用柴油机的重型车微粒排放做出具体规定:2000年车型认证和2001年新生产柴油机的微粒排放控制在10-4g kJ (相当于欧 标准);2004年产品要求与新车型认证要求相同,柴油机微粒排放控制在412×10-5g kJ (相

当于欧 标准).因此研究如何控制柴油车尾气颗粒物排放具有十分重要的意义.1 控制柴油车尾气微粒物的研究状况

1.1 微粒过滤器(D PF )

目前国内外应用最广泛的过滤材料有泡沫陶瓷、壁流式蜂窝陶瓷和编织陶瓷纤维.不同结构的过滤体具有不同特点,过滤机理也不同.壁流式属于表面过滤方式,而泡沫式属于体内过滤方式(深床过滤),这两种过滤体的过滤效率、可靠性及再生效率研究的较为成熟,因而使用较多.

1.1.1 泡沫陶瓷过滤体 泡沫陶瓷过滤体是将陶瓷原料配制成泥浆,并在聚酯或聚醚泡沫塑料内浸渍成型,最后经烧制而成.泡沫陶瓷内部由许多小孔组成,称为“气室”,如图1所示.每个气室通过窗口与多个邻室相连,由于微粒直径远小于气室直径,所以微粒的捕集发生在整个气室里.优点是多孔结构,使火焰易于传播,从而有利于再生,且泡沫陶瓷各向同性,再生时热应力小,不易造成过滤体热损坏.缺点是结构疏松,强度低,在排气冲击和机械振动条件下易出现损坏,由于柴油车的车况和路况比较复杂,泡沫陶瓷过滤体不适合在柴油车上使用

.

F ig .1 M icrostructure of the foam ceram

ic F ig .2 F ilter of the wa ll -f low honeyco m b ceram ic 1.1.2 壁流式蜂窝陶瓷过滤体 壁流式蜂窝陶瓷有许多蜂窝孔,相邻的蜂窝孔道两端交替堵孔,如图2所示.发动机排气从入口通道进入后,经过过滤体内部的多孔薄壁排出.由于薄壁的气孔率较高,因此过滤效率高.另外,蜂窝陶瓷结构强度较高,抗热冲击和机械振动能力也较强.但蜂窝陶瓷材料具有各向异性的特点,其横向膨胀系数是径向膨胀系数的两倍,且微粒都沉积在进气孔道内,因此,如果再生过程受热不均匀,易发生热冲击损坏.

1.1.3 编织陶瓷纤维 编织陶瓷纤维具有高度表面积化和良好的耐高温性,为过滤腔内孔的形状和213 吉林大学学报(理学版)第42卷 

孔的分布提供了广泛选择余地,也允许改变各种设计参数以使应用达到优化.陶瓷纤维能适应催化剂使用的需要.编织陶瓷纤维过滤体内纤维表面都是有效过滤面积,其过滤效率达90%以上.但由于陶瓷纤维是一种脆性材料,在编织和使用过程中较易损坏,生产工艺较复杂,不易大范围推广使用.

1.2 过滤体再生技术

微粒过滤器系统实用化的关键是过滤体的再生.过滤体再生一般利用外界能量提高过滤器内的温度使碳烟颗粒燃烧,或通过使用某些催化剂使微粒能在正常的柴油机排气温度下进行燃烧.目前研究的再生方法主要有喷油助燃再生、电加热再生、微波加热再生、燃料添加剂再生和连续再生等.

1.2.1 喷油助燃再生 喷油助燃再生发展较早,它是通过一套专门系统,适时地向滤芯上游空间喷入一定量的燃油和空气,由点火系统将喷入的燃油点燃,使滤芯温度上升,颗粒着火燃烧,以实现滤芯再生.喷油助燃再生系统主要包括油泵、喷油器、点火装置、燃烧器、控制系统以及空气供给系统等.燃油可用柴油机的燃油或另设油箱,因此再生系统较复杂、造价高,而且易出故障,这些因素都将影响其在柴油机上的实用性.

1.2.2 电加热再生 电加热再生与喷油助燃再生类似,不同的是以电能代替喷油燃烧的热能加热空气或废气,以实现过滤体再生.这种再生技术对电功率要求比较高,一般需要1.5~3kJ s .为了扩大过滤器安全再生的范围,近年来提出一种逆向再生技术.逆向再生是将电加热器安装在蜂窝陶瓷滤芯的出口侧.这是由于蜂窝陶瓷滤芯出口侧沉积的颗粒比进口侧多,因此逆向再生更易点燃沉积的颗粒.与传统再生方式相比,逆向再生有利于将颗粒燃烧温度控制在较低水平,扩大再生窗口,缩短再生所需时间.尽管电加热再生具有一定优点,但由于采用的是表面加热方式,这种表面加热方式极易造成滤芯的再生不均或因局部过热而引起烧熔或炸裂,同时电加热再生对车用电源的要求较高、效率较低.

1.2.3 微波加热再生 微波加热是利用微波能独有的选择加热及体积加热特性,在过滤体内部形成空间分布的热源,对沉积在过滤体上的碳烟颗粒进行加热,使碳烟颗粒原位加热、着火、燃烧,从而实现过滤体再生.微波加热是指在300M H z ~300GH z 频率范围内对物体进行加热,其不同于一般的加热方式,是材料在电磁场中由介质损耗而引起的体加热.其能量是通过空间或媒质以电磁波形式传递,加热过程与物质内部分子的极化密切相关.微波场中的加热也主要是靠偶极子转向极化(取向极化)和界面极化(也称为M axw ell 2w ap ner 极化)这两种极化方式实现

.微波加热再生的关键技术在于如何在谐振腔内激励尽可能多的模式及其控制腔内碳烟颗粒的燃烧温度,防止过滤体因温度过高而损坏;另外,微波对于不同的过滤体材质有不同的微波加热及再生特性,应该根据过滤体的材料性质合理选取加热功率,以及设计合适的再生系统内部结构.

1.2.4 燃料添加剂再生 燃料添加剂是一种溶于燃料的催化剂,在发动机中燃烧后进入排气,和PM 一起由过滤器捕集.这使得PM 和催化活性成分密切接触,促进PM 燃烧,降低了I O F (soo t )的燃烧温度.常用添加剂含有Fe ,Ce ,Cu 和P t 的化合物.这种再生方法需要一定温度,由于柴油机的热效率不断提高,现代柴油机的排气温度很低,使燃料添加剂的应用受到挑战.由于城市客车经常低速行驶,故不能单独使用燃料添加剂再生方法作为过滤器的主要再生技术[5].1.2.5 连续再生 连续再生过滤器系统由一个PM 壁流式陶瓷过滤体和置于过滤体上游的一个氧化催化剂构成.排气通过催化剂时,NO 被氧化成NO 2.NO 2对被捕集的PM 有很强的氧化能力,使过滤器在低温下连续再生.连续再生过滤器系统的PM ,CO ,HC 去除率都大于90%,但此系统正常使用时需要无硫(或超低硫)燃料.

1.3 催化剂

普遍用于柴油车后处理技术的催化剂是氧化型催化剂,主要是通过催化剂的氧化反应除去微粒物中的可挥发有机物(SO F ),减少微粒物(PM )排放,同时可除去排气中的HC ,CO 污染物和醛类、多环芳烃等排放标准未限制污染物.氧化催化剂通常采用陶瓷蜂窝体或者金属蜂窝体为载体,其上负载氧化剂涂层和活性金属成分而构成.常用的活性金属组分有贵金属P t ,Pd 等.氧化催化剂对微粒物的净化性能受柴油品质,特别是硫含量的影响较大.

313 第2期韩 炜,等:柴油机尾气净化装置的微波加热催化再生技术

2 微波加热催化再生新技术

综上所述,目前使用的再生方法在不同程度上都存在着难以克服的困难和缺点.根据以上方法存在的问题以及柴油机尾气净化装置的特点,我们采用微波加热结合催化再生技术对过滤体进行再生.

2.1 微粒过滤器的选择

选择美国Co rn ing 公司生产的壁流式蜂窝陶瓷过滤器,它是由热膨胀系数低、造价低廉的堇青石(2M gO ?2A l 2O 3?5Si O 2)制成的

.发动机排气从入口通道进入后,需经过过滤体内部的多孔薄壁才能排出.此种过滤体材料结构强度高,抗热冲击和机械振动的能力比其他过滤材料强[6],该壁流式蜂窝陶瓷载体能有效降低尾气噪声.试验证明,由该陶瓷过滤器构成的新型柴油机净化器可替代目前柴油车尾气管上加装的大型消音器,既节省空间,又降低成本.Table 1 M icrowave character istic param eter of f ilter

M a ter i a l and carbon particle (tan ?=Ε″ Ε′) M aterial

Ε′tan ?×10-3a (dB ?m -1) Co rdierite

1.4661.979

2.043 Carbon particle 1.51815

3.5161.2

2.2 微波加热系统

根据微波选择加热的特点,被加热材料吸收微波能的能力以及其升温情况不仅与微波频率及电场强度有关,而且还与被加热材料本身的介电常数、损耗系数及微波衰减常数等微波特性参数有关.表

1给出堇青石与碳烟颗粒的微波特性参数.碳烟颗粒的损耗系数和衰减常数比一般过滤材料大得多,它对微波能量具有极强的吸收能力.堇青石基本不

吸收微波,对微波呈透明状态,当微波场作用于含有微粒的堇青石过滤体内部空间时,过滤体中沉积的碳烟颗粒是微波选择加热的主要对象.它要比过滤体更容易吸收微波能量而加热升温,进而引起碳烟颗粒的燃烧,因此我们选择微波加热技术.

该柴油机尾气净化装置的微波系统有如下特点:直接用净化器金属外壳作为谐振腔,将微波源即磁控管安装在过滤体金属外壳上,不需要传输波导等附加装置,这不仅降低了生产成本,而且还减少能量损耗,从而提高了微波能量的利用率;其次通过特殊结构使微波在谐振腔内可激励出8种微波模式,使微波能在谐振腔内达到最大限度的均匀分布,防止了在微波作用时过滤体因局部过热而烧坏.我们还根据柴油车的实际情况,利用车载24V 直流电瓶经逆变后直接作为磁控管电源,简化了系统结构,降低了成本.通过特殊结构的热电偶解决了微波场内的测温问题,可准确测量微波场内载体温度,有效防止载体因局部过热而损坏;考虑本装置用于柴油车的实用性和简便性,开发了一套测控系统,其系统完全由单片机自动控制,根据汽车工况(汽车启动、发动机转速、背压以及过滤体的温度等)对微波源的工作状态如开关、输出功率大小等进行协调,既可在适当的时候对过滤体进行再生,又可以防止过滤体由于再生温度过高而被烧坏,从而达到对过滤体再生节能处理、清洁排放的环保要求.

将微波能应用到积碳过滤体的再生技术中,必然涉及到安全性问题,《微波辐射暂行卫生标准》规

定,对微波设备的防护要求为:距设备外壳5c m 处,漏能值不得超过10-3J

(s ?c m 2).由于过滤体的再生是在一个相对封闭的空间内进行的,本研究在对装置加装微波截止金属板的同时,还对装置的各部分进行电连接,保证微波在谐振腔内的连续导电性.用上海无线电二十六厂生产的微波漏能测试仪检测表明,在载体外壳四周,微波漏能值均低于国家规定值,符合《微波辐射暂行卫生标准》的要求.

2.3 复合型氧化催化剂

柴油机尾气含氧量低,碳烟颗粒在贫氧状态下燃烧非常困难,且碳烟颗粒的燃点在450~550℃之间,这将需要较大的外部能量,这些能量如全部由微波能提供,对于车载电瓶是一个极大的负担,而采用复合型氧化催化剂将会较大幅度地降低碳烟颗粒的燃点,而且壁流式陶瓷载体的孔壁有许多细孔,孔壁比表面积较大,与催化剂的结合力较强,有利于催化剂层的形成和稳定.本研究在过滤体上负载复合型氧化催化剂,催化剂由多种氧化物按一定配比组成,为了研究催化剂的相组成,用柠檬酸络合法制成相同成分催化剂(无载体),然后进行XRD 测试结果,如图3所示.从图3可以得出,催化剂的成分是CeO 2和Cu M n 2O 4.催化剂主要活性组分完全由尖晶石结构的Cu M n 2O 4组成,并不存在其他晶相,在碳颗粒的燃烧过程中,催化剂可以为燃烧提供晶格氧,达到降低碳烟颗粒燃点的目的,为

413 吉林大学学报(理学版)第42卷 

F ig .3 XR D d i agram of ca ta lyst co m position

碳烟颗粒的催化氧化提供了充分条件[7].该催化剂与载体

附着力强,分布均匀,弥散程度高,不易脱落,而且制备

工艺简单、安全可靠;廉价高效(成本仅为铂铑贵金属催

化剂的15%);具有一定的抗硫性,比较适合我国柴油普

遍含硫量较高的国情.

将负载有催化剂的过滤体在柴油机尾气中积碳若干时

间后,放在微波场中进行再生实验,为模拟柴油机尾气的

贫氧状态(尾气中氧气含量为5%~15%),实验使用氧气

的初始体积含量为1012%的氮氧混合气体作为再生气氛,得到过滤体再生时中心温度和尾气中氧含量随时间的变化 F ig .4 On the lackness of oxygen ,the ti m e chang i ng d i agram of the cen ter te m pera ture and the

oxygen con ten t of e m ission wh ile the reproduc -tion of the f ilter 曲线如图4所示.从图4可以看出:大约1m in 载体的温度已经超过250℃,这时附着在过滤体上的碳烟颗粒已经起燃;大约315m in 左右两条曲线分

别达到极值,这说明燃烧已经达到最剧烈的程度;

随着时间的变化温度有所下降,氧气的浓度也有所

回升,这说明再生过程在10m in 左右已接近完成.

从这个实验可以得出,即使在尾气贫氧状态下,过

滤体仍然可以得到再生.从而解决了以往再生方法

中的因氧气不足而增加补气装置带来的机械结构复

杂、制造成本高和容易损坏等实际问题,该柴油机

尾气净化装置在260h 的柴油机台架试验中,与原

机相比,微粒下降98.2%,过滤效果好,且背压没有明显增高.这说明将催化再生技术与微波加热技术相结合应用在柴油机尾气净化器再生中是成功

的.

综上所述,柴油车后处理技术是满足未来排放法规的重要手段;低成本、简单和可靠性好的过滤器再生技术是其关键问题.台架试验结果表明,微波加热结合催化再生技术是很有发展前景的再生手段之一,具有部分连续再生的功能.

参考文献

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(责任编辑:田红志)513 第2期韩 炜,等:柴油机尾气净化装置的微波加热催化再生技术

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

柴油发电机冒黑烟解决方法

柴油机冒黑烟解决方式 1、更换空气滤清器 最为常见的问题,因为空气中的灰尘及颗粒物过多使得滤清器滤芯堆积较多的尘土和污物,增加了进气阻力,导致供气不足。 建议空气污染严重地区(尤其是空气悬浮颗粒物较多的地区)5000KM 清洁一次,空气良好的地区10000KM清洁一次。 2、更换电磁阀(包括涡轮增压器的) 柴油品质不好会导致喷油嘴堵塞、磨损等,致使供油不准确,更换电磁阀能解决这个问题。建议柴油质量不佳的中小城市车主重点检查该处。北京的就有福了,08年起将提供低硫清洁柴油,欧IV标准的阿! 3、更换燃油滤清器 也是柴油品质导致的,柴油中灰度和水份必须先滤清才能进入气缸,如果燃油滤清器不达标,使用时间超过规定或因质量问题发生破损等,都会造成颗粒和水份随柴油一起进入发动机燃烧,并损坏燃油系统,特别是共轨系统,使得高压无法建立,喷射雾化不充分,都会造

成冒黑烟现象。 4、清洗油路 积炭会阻碍油路,并导致供油不畅。这是论坛中出现过的问题,并有车主反映清洗油路后冒黑烟问题大大缓解。 建议柴油品质不佳地区可以采纳尝试这个解决办法,避免有时候被4S忽悠。不过推荐先试用柴油添加剂。 5、更换损坏部件 长时间的行驶会导致部件的磨损,影响供油供气。因为此类故障出现比较分散,需要4S检测才能确认故障根源。 6、添加柴油添加剂 加两次就可以有效清洗油路,减少积炭。不过不需要每次都加,除非你是卖添加剂的。该解决办法仅针对柴油品质导致油路不畅的情况,如果添加剂没有改善冒黑烟状况,就需要去4S检查了。 柴油车尾气净化器等类似的尾气处理装置故障及维护不在讨论范围,

因为该环节只是掩盖了冒黑烟的表象,甚至会使得车主在不了解车况的情况下带病上路,发生更多更严重的故障。 柴油发电机:https://www.360docs.net/doc/4616938868.html,

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

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。其核心部

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。

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

柴油发电机组尾气处理工程

广西地质矿产勘查开发局1#大院柴油发电机组尾气处理工程 (方案设计) 广西华之夏环保咨询有限公司 二O一三年二月

目录 1项目概述 (3) 2设计依据 (3) 3设计参数及排放标准 (4) 3.1设计参数 (4) 3.2排放标准 (4) 4工艺流程 (4) 4.1工艺流程图 (4) 4.2工艺简介 (5) 5工作原理 (5) 5.1除尘原理 (5) 5.2脱硫原理 (5) 5.3旋流板脱硫机理 (5) 5.4高效脱硫除尘器示意图 (6) 5.5独特设计 (7) 6主要设备计算 (7) 7投资估算 (8)

1项目概述 广西地质矿产勘查开发局1#大院位于南宁市建政路1号,新建有两栋26层住宅楼(A栋、B栋)及一栋16层与26层拼接的住宅楼,设计居住户数772户,居住人数2702人,地下机动停车泊位323个,小区占地面积4849.6平方米,总建筑面积107440平方米,容积率2.625,建筑密度25.22%。地下发电机房装有1台柴油发电机400KW,以备停电时使用,该发电机以柴油为燃料,柴油在不完全燃烧过程中产生含氮氧化物、一氧化碳、颗粒物、硫化物及黑度的废气,如不经处理而直接排放,会对周边环境产生一定的影响。根据广西地质矿产勘查开发局1#大院建筑住房环评批复,要求柴油发电机组尾气经处理后达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准后排放。 现尾气排放口柴油发电机 2设计依据 《中华人民共和国污染防治法》; 《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 《三废处理工程技术手册》废气卷; 《全国通用通风管道计算表》; “关于广西地质矿产勘查开发局1#大院市场运作建设住房项目环境影响报告书的批复”

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。

(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;

柴油发电机降噪方案

柴油发电机降噪方案 一、噪声产生的原因 1、噪声 气流噪声主要集中在发电机房的进、排风口和发电机的排气管口。气流噪声气体的非稳定性流动时产生的,也就是气流的脉动,气流与气体及气体与物体相互作用产生的。 2、机械噪声 此处的机械噪声是由柴油发电机零部件的旋转、不平衡引起的振动产生,以及柴油发电机中膨胀气体冲击气缸产生,还有机械零部件、轴承之间的互相磨擦。 3、电磁噪声 电磁噪声是由交变磁场对定子和转子作用产生的,周期性的交变力.发电机运转,电场能与磁场能相互作用转换,产生电磁噪声。 4、噪声衍射 由于柴油发电机房内封闭不严,部分声音外泄。 5、噪声叠加 各种噪声因发电机房内多次反射,反复叠加,产生更高和综合噪声。 二、解决方案 1、房间设计角度 1)使用隔声墙

利用砖墙将发电机房封闭。对墙体隔声量可用如下的经验公式计算:R=16(logM)+8 如:240MM厚砖密度M=375KG/㎡,则240MM厚砖墙的隔声量为:R=16log375+8=49.2 dB(A)。 2)使用隔声门 为保证机房的噪声不被通道口外传,所以要在通道所在位置设置隔声门。隔声门参照国标J649-M1021设计,门体为双层钢板复合结构,内填优质吸声岩棉,边框在门缝企口处包毛毡,起到有效的密封作用。 3)穿墙管,电缆沟洞需填充,做隔声处理 管道,电缆穿墙用超细玻璃棉填交,实施软接触,防止固体噪声波传播。 4)使用高新能吸音材料 机房内顶部和四周墙上铺设吸声系数高的吸、隔声材料,主要用来消除室内混响,降低机房内声能密度及反射强度。 5)进排风降噪 机房的进风通道和排风通道分别做隔音墙体,进风通道和排风通道内设置消音片。在通道内有一段距离进行缓冲,这样就能降低声源从机房内向外辐射的强度。 6)降低机房温度 柴油机工作时产生大量的热,如果不及时排清,抽进新鲜空气,就会使室内的温度不断升高,特别是由于隔声房具有保温作用,机房温度升高更快,因此需要考虑从室外送入大量新鲜空气,

柴油机后处理净化技术

柴油机后处理净化技术 1.氧化催化转化器 氧化催化转化器是利用催化剂,象滤清器那样通过排气,将有害成分HC、CO、NOx进行化学反应转化为无害的CO2、H2O和N2的反应器。 减小污染物浓度的原理: 把一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和颗粒中的可溶性有机物SOF成分氧化成二氧化碳和水。 氧化催化转化器的结构: 主要由壳体、衬垫(减震层)、载体和催化剂涂层四个部分组成。 ①壳体通常为不锈钢材料,防止高温氧化脱落。 ②衬垫通常为陶瓷材料;隔热性、抗冲击性、密封性和高低温冲 击性优于金属网。 ③载体材料主要有蜂窝陶瓷载体和金属载体两种。 ④催化剂涂层。涂层(γ-Al2O3)+主催化剂(铂Pt、钯Pd) 2.NOx机外净化技术 (1)吸附催化还原法(LNT) 催化剂活性成分:贵金属和碱土金属 在富氧气氛下,用吸附剂MO先将NOx储存起来: 然后在贫氧的还原气氛下进行分解和还原,其反应如下:

(2)选择性催化还原(SCR) NOx的催化还原技术有:选择性非催化还原(SNCR)、非选择性催化还原(NSCR)和选择性催化还原(SCR)三种方式,其中以选择性催化还原(SCR)技术在柴油机上的研究最为广泛。 工作原理: 以NH3或者HC作为还原剂,在催化剂的作用下将NOx转化为无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)。 (3)等离子辅助催化还原(NTP) 机理:空气经过低温等离子体作用后,产生一系列氧化性极强的自由基(OH*、HO2*)、原子氧(O)、臭氧(O3)等强氧化物质,这些物质将发动机尾气中的NO氧化,并转化为NO2

3. 颗粒物机外净化技术 微粒捕集器(DPF )对颗粒物进行捕集是最可行的一种后处理技术。此外,也有使用等离子体净化技术和静电分离技术等法对颗粒物进行脱除。 (1)DPF 结构 陶瓷蜂窝载体 陶瓷纤维编织物 22O O ??→2O N NO N +??→+2N O NO O +??→+*N OH NO H +??→+2NO O NO +??→*222NO OH NO H O ++??→** 22NO HO NO OH +??→+323NO O NO +??→

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;

发电机尾气处理方案

方案目录 第一章发电机尾气治理工程设计方案 (1) 一、概述 (2) 二、设计依据 (2) 三、设计原则 (2) 四、设计范围 (2) 五、设计参数及排放标准 (3) 六、工艺流程设计 (3) 七、主要设备选型 (5) 八、附图、报价单 (7)

第一章发电机尾气治理工程设计方案 一、概述 其发电机房装有2台柴油发电机(310KW+800KW),以备停电时使用。该发电机以柴油为燃料,柴油在不完全燃烧过程中产生含氮氧化物、一氧化碳、颗粒物、硫化物及黑度的废气,如不经处理而直接排放,会对周边环境产生一定的影响。为了使其发电机尾气能达到环保要求排放,该公司特委托东莞绿峰环保机电工程有限公司对此尾气提供治理设计方案,以供参考。 二、设计依据 (1)《中华人民共和国污染防治法》; (2)《三废处理工程技术手册》废气卷; (3)《全国通用通风管道计算表》; (4)现场勘察的有关资料; (5)我公司对同类废气的处理经验。 三、设计原则 (1)采用先进、合理、成熟的处理工艺。 (2)工艺设计与设备选型能在运行的过程中有较大的调节余地。 (3)操作管理方便,节省动力消耗和运行费用。 四、设计范围 (1)工艺设计 (2)设备选型及设计

(3)工程投资预算 (4)运行费用分析 五、设计参数及排放标准 1、设计参数 根据业主提供的资料及现场收集的资料,其发电机房装有2台柴油发电机。其中两台发电机分别配套一套发电机尾气处理系统,其中310KW发电机配套处理风量4000m3/h的尾气处理系统一套,800KW 发电机配套处理风量10000m3/h的尾气处理系统一套。 2、排放标准 处理后发电机尾气排放执行《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996第二时段二级标准 SO2:≤550mg/m3 颗粒物:≤120mg/m3 林格曼黑度:≤1级 六、工艺流程设计 (一)工艺选择说明: 发电机采用0#柴油为燃料,柴油在燃烧过程中主要产生含二氧化硫、氮氧化物和烟尘的高温尾气,我公司建议采用水喷淋法对此尾气进行脱硫除尘治理,同时根据这种尾气溶于水后使水呈酸性,腐蚀性大的特点,我公司设计主体设备采用不锈钢材质制作,并采用双碱(氢氧化钠+石灰)溶液喷淋,酸碱中和,降低对设备的腐蚀性。

柴油车排放后处理

柴油机后处理技术

Legislation
Emission Reductions Evolution
16 14
* PM scale x10 *
NOx -86%
18 years
PM -95%
13 years
12 10 8 6 4 2 0
98 00 90 94
Euro 0 Euro 1
-43%
g/kW.hr
-12% -29% -56%
Euro 2
-30% -80%
Euro 4
-33%
Euro 3
-43%
Euro 5
02
96
04
92
06
08 20
19
19
19
20
20
19
20
19
20
20
10

Aftertreatment Technology Options

Diesel Engine Emission Technology Approach
Emissions Level Euro-Ⅱ Euro-Ⅲ Euro-Ⅳ Euro-Ⅴ Euro-Ⅵ
Fuel Sulfur(ppm) 2000 Electric Control Fuel Injection Pressure (MPa) Turbocharging and Intercooling 80 Turbocharge
300 √ 120 Turbocharge
<10 √ 160 Variable Geometry Turbochgar ge(VGT)
<10 √ 200 Variable Geometry Turbochgar ge(VGT)
<10 √ 240 Variable Geometry or Multistag Turbochar ge LTC
Exhaust Gas Recirculation at Full Load Aftertreatment
None
<5%
<15%
<20%
None
None
DPF
SCR+DPF
SCR+DPF

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

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

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