柴油车尾气净化技术研究
柴油尾气净化液技术参数
柴油尾气净化液通常是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物（NOx）排放的化学溶液。
这种液体的技术参数可以因制造商和型号而异，但通常包括以下一些常见的技术参数：1. **化学成分**：柴油尾气净化液通常是由尿素和去离子水混合而成的。
其主要成分是尿素（通常以Adblue或DEF等商标名称出售）和去离子水。
精确的成分比例可能会因产品而异。
2. **尿素浓度**：尿素浓度是指柴油尾气净化液中尿素的百分比含量。
通常，这个浓度在30%到40%之间，但也可能有其他浓度的产品。
3. **注入系统**：柴油尾气净化液需要通过注入系统添加到柴油发动机中。
这包括喷嘴、泵和传感器等组件，用于确保适量的液体被喷入尾气系统中。
4. **温度要求**：柴油尾气净化液的性能可能受到温度的影响。
通常，这种液体需要在一定的温度范围内使用，以确保有效的催化反应。
5. **NOx还原效率**：柴油尾气净化液的性能通常以其对氮氧化物（NOx）的还原效率来衡量。
制造商通常会提供性能数据，以说明产品的NOx还原效率。
6. **储存和运输要求**：柴油尾气净化液需要储存在适当的温度下，以防止结冰或分解。
此外，液体的运输和存储也需要遵守特定的规定和要求。
7. **容量**：柴油尾气净化液通常以不同容量的容器出售，例如5升、10升或更大容量的桶或箱。
8. **品牌和型号**：市场上有许多不同的柴油尾气净化液品牌和型号，您可以根据您的需求和车辆要求来选择适合的产品。
请注意，柴油尾气净化液是一种用于车辆排放控制的重要技术，其性能和使用要求可能会根据不同地区和法规而有所不同。
因此，在使用柴油尾气净化液时，应仔细阅读制造商的说明书，并遵循相关的法规和要求。
DPF技术发展分析
DPF技术发展分析随着汽车尾气排放成为世界各国环境保护的重要议题之一，柴油颗粒物过滤器（Diesel Particulate Filter，简称DPF）凭借其高效净化柴油车尾气的特性受到广泛关注和运用。
本文将从技术发展的角度对DPF进行分析，探讨其未来的发展趋势。
DPF作为一种用于净化柴油车尾气的装置，主要通过过滤颗粒物的方式达到净化效果。
在DPF内部，通过使用孔径较小的微孔过滤器，有效地捕获和收集颗粒物。
随着产业技术的发展，DPF技术也得到了不断的改进和完善。
首先，DPF技术在材料方面得到了进展。
近年来，新材料的研发不断推动着DPF技术的进步。
传统的DPF主要采用硅碳化物材料，但其热稳定性和耐久性存在一定的问题。
现如今，新型陶瓷材料如碳化硅纤维和氮化硅纤维等逐渐被应用于DPF制造中，具有更好的耐高温性和耐久性，大大提高了DPF的性能。
其次，DPF技术在结构和设计方面也有了较大的突破。
传统的DPF结构主要采用蜂巢状设计，然而这种结构容易堵塞，影响了净化效果。
为了解决这个问题，新型DPF结构如泡沫状结构和网状结构等被引入，通过增加表面积和改善气流动性，提高了DPF的净化效率。
此外，还有一些智能化的设计被应用于DPF中，如热重降解技术和动态再生技术等，可以在DPF工作时实现高效的颗粒物捕获和再生。
另外，与传统的DPF相比，新一代DPF还可以实现更高的净化效率和更小的压降。
随着技术的发展，更高效的材料和结构设计使得新一代DPF 能够捕获更多的颗粒物，同时减少尾气中的有害物质排放。
此外，对DPF材料的表面处理和整体结构的优化也有助于减小压降，提高柴油车的燃油经济性。
未来，随着环保意识的增强和相关政策的推动，DPF技术有望继续发展壮大。
一方面，DPF技术将更加注重净化效果的提高和排放标准的满足。
另一方面，随着电动汽车的兴起，DPF技术也将与电动车技术相结合，实现更为综合的尾气净化效果。
总之，随着技术的不断进步和创新，DPF技术在材料、结构和设计等方面都得到了显著的发展。
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SCR技术（选择性催化还原技术）是目前应用较广泛的一种尾气净化技术，主要用于柴油机尾气的氮氧化物（NOx）减少。
该技术是利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，是一种基于亚稳态尿素将NOx还原成氮气和水的原理来净化废气的方法。
该技术不仅能够减少污染物的排放，还能够降低油耗和提高柴油机的性能。
SCR技术的原理是将尿素溶解在水中形成尿素水溶液，然后将溶液喷入SCR催化器中，当尾气通过催化器时，催化剂将尿素水溶液中的尿素分解成氨气和二氧化碳，这些氨气能够和NOx在催化剂上发生反应生成氮气和水蒸气。
因为这个反应是选择性的，只会将NOx转化成N2和H2O，所以在其他部分的尾气中良好的渗透性和吸附性是可以保证的。
同时，SCR系统具有一个电子控制单元（ECU），可以根据发动机的负载，温度等状态调整尿素喷射的量和时间，使得反应的效率最高，并且也能够满足不同停车周期的需求。
SCR技术在柴油机上的应用非常广泛。
它可以适用于中、重型柴油车、发电厂、船舶等大型运输设备和工业用途，同时也可以用于轻型柴油车和摩托车的尾气净化。
不仅如此，SCR技术还能够提高柴油机的使用寿命、减少噪音和振动，以及保护环境，因此被广泛应用到各个行业和领域。
SCR技术的优点是非常明显的。
首先，它可以将95%以上的NOx转化成无害的氮气和水蒸气，大幅减少了对环境的污染。
其次，SCR技术还能够提高柴油机的效率，降低油耗和排放，保护环境的同时也节省了能源资源。
此外，SCR技术还具有操作简便、噪音减少、耐腐蚀等优点，因此广受欢迎。
虽然SCR技术具有很多优点，但是也存在一些问题。
首先，催化剂可能会受到污染和老化而失去作用。
其次，必须使用高质量的尿素来保证SCR系统的正常运行。
最后，SCR技术成本相对较高，需要投入较大的资金来购置和维护设备。
综上所述，SCR技术是目前应用最广泛的一种柴油机尾气净化技术，及其优点明显，但是也存在一些问题。
重型柴油车污染物排放控制技术分析
重型柴油车污染物排放控制技术分析近年来，重型柴油车的污染物排放一直是环保及交通管理领域内关注的焦点。
然而，随着科技和工艺的不断进步，污染控制技术也在不断升级，本文将分析当前主流的重型柴油车污染物排放控制技术及其优缺点。
一、尾气后处理技术尾气后处理技术是目前重型柴油车最主流的污染控制技术之一。
尾气后处理系统包含颗粒捕集器、SCR技术、DOC技术等，可以有效地降低尾气中的颗粒物和氮氧化物排放，是达到国家排放标准的必要技术手段之一。
1.颗粒捕集器颗粒捕集器（DPF）是目前广泛应用的柴油车尾气净化设备之一。
它的运行基于物理捕集原理，通过过滤器中的孔径拦截尾气中的固体颗粒物，从而降低颗粒物排放。
然而，颗粒捕集器的滤料通常需要进行低温燃烧再生处理，不仅能耗大，而且还会造成二次污染。
2.SCR技术SCR技术是一种将尿素溶液 (32.5%尿素水溶液) 注入到尾气中，使氮氧化物与尿素发生还原反应，生成氮气和水蒸气的技术。
该技术的优点是可靠性高、处理效率好、经济性高，是目前最主流的尾气氮氧化物控制技术之一。
但是，SCR技术需要额外的尿素溶液储存器和注射系统，增加了系统成本和复杂度。
3.DOC技术DOC技术是指将氧化剂喷入尾气中，使气体中的氧化性物质得到氧化，从而有效降低尾气中的排放物。
DOC技术主要用于采用“低碳燃料”（如液化天然气）的柴油车上，而采用传统柴油燃料的情况下，DOC技术并不能有效控制尾气排放。
二、电动及混合动力技术电动及混合动力技术是另一个有潜力降低柴油车污染排放的技术。
纯电动车辆的零排放优势已经得到广泛认可，但其能源密度仍比较低，电池续航里程有限，同时充电设施还存在不足。
因此，目前主流的重型柴油车污染控制技术是混合动力技术。
混合动力技术主要通过增加电动机、电池和电控系统等部件，让柴油机和电机在不同的行驶场景下交替工作，从而达到节能减排的目的。
大多数混合动力柴油车采用系列混合式动力，即在低速行驶和启动时，只由电动机驱动；而在高速行驶时，由柴油机和电动机协同工作。
柴油车尾气净化再生催化剂的研究与制备
a nd Geochem ica l Explora tion Institu te, Shandong J ina n 250013 China )
排放是汽油车的几十倍 [2 ] ,这些颗粒物悬浮于大气人 们的呼吸层高度内 ,能深入至肺泡 ,且不易排出体外 , 对人体呼 吸系统危害很大 ,可以引起 慢性肺病 ; 微粒 还能吸附多种 有机 化合物 , 这些 有机 物具 有诱 变作 用 ,其组分的 90%以上为致癌物质 ,即柴油车尾气中 的 PM 是柴油机尾气控制的重点 。
中图分类号 : X734. 2
文献标识码 : A
Resea r ch an d p r epara t ion on d iesel exha u st p ur ify in g r egen er a ted ca ta ly st
ZHANG Le–
1
jin
,
LV
X ia o
-
2
zhou
(1. J inan U nive rsity, Sha ndong J ina n 250022 China; 2. Shandong Geophysica l
针对柴油车尾气的排放状况和其主要污染物的形成机理系统地介绍了用于处理柴油车尾气主要颗粒物pm的纳米颗粒催化剂的发展和研究概况以及其中比较热门的铁纳米颗粒催化剂的实验室制备通过对铁纳米颗粒的初步制备成功为进一步尝试合成单分散纳米颗粒奠定了初步基础
柴油车尾气净化再生催化剂的研究与制备
张乐进 1 ,吕晓舟 2 ( 1. 济南大学 ,山东 济南 250022; 2. 山东省物化探勘查院 ,山东 济南 250013)
燃油添加剂也称为燃油可溶性催化剂 (燃油再生 催化剂 FBC) ,最常用的燃油催化剂中含有 : 铁 、铈 、铜 和铂 。燃烧后生成的金属氧化物对 PM 起催化作用 , 降低其着火温度 ,从而达到在正常排气温度过滤体的 自行再生。
柴油车尾气处理POC技术
POC的结构
POC的典型布置形式
POC一般为DOC（前级）+半通 式滤器（后级）的布置形式。
POC的结构是一个多褶皱而不 堵塞的通道，便于捕捉颗粒。
POC的结构
POC特殊的载体结构设计使得排气流体通 畅的同时接触面积广，可以在保证背压的 同时捕捉部分颗粒物并再生。 POC的结构特点决定了其具有较好的热耐 久性和机械性能。
【POC“平衡温度”定义：发动机在指定的工况下对POC加载颗粒物 的过程中，POC的压降没有明显下降时POC的入口温度】
POC的性能评价
——POC的过滤效率—燃油硫含量
（3）由于 POC 在结构上属于半通式过滤催化器，另一部分 SOx 固态 物也直接排出催化器。 （4）在 SO2（气态）→◇SO3（固态）→◇SO4（固态）的过程中， 通常在 400℃左右反应最剧烈，生成 SO4最多，但是在轻型车的使用 上，排气温度相对较低，因此生成的 ◇SO3和 ◇SO4也相对较少，有
过滤效率随灰载 量增大而减小。
POC的性能评价
——POC的过滤效率—灰载量
上图为Corning公司的测试数据，也有相同的结论：过滤效率随灰载量增大而 减小。 Corning公司的经验表明，灰载量达8g/L时，POC将不起净化PM的作用。
POC的性能评价
——POC的过滤效率—NO2/PM比
NO2与PM所需的理论质量比为7.7，实际经验所 需的质量比为12。
POC的结构
金属载体
金属纤维烧结成的多孔结构
பைடு நூலகம்
POC的结构
陶瓷载体
当过滤效率是“0”时,可能会有更好的吹灰效果。
出口端只在堵塞的 通道上有颗粒沉积
柴油车尾气净化NOx催化剂的研究进展
和Ｐ Ｍ（ 颗粒 物 ） 带 来 的环境 污 染 ， 成 为制 约柴 油 车
２ ． １ ． ３分子筛催 化剂
柴油 车 与汽 油 车相 比 ， Ｈ Ｃ、 Ｃ Ｏ、 Ｃ Ｏ 排放 量 低 ，
２ ． １ ． ２ 金 属 氧 化 物 催 化 剂 广 泛 应 用 于 固定 源燃
是一种经济 、 节能 、 高效率的动力系统。以其 良好
的燃 油 经 济 性 、 动力性 、 耐 久 性 等优 点 ， 在 大 功 率 车辆 如 大型 客 车 、 大 型货 车 上得 到 广泛 应用 。柴 油机是环境友好型发动机 ， 并 能 够 作 为 生 物 柴 油
和 阳 光燃 料 等 可 再 生 燃 料 的 最 佳 平 台 ， 具 有 良好
煤烟气脱硝的ＷＯ ， 或者Ｍ ｏ Ｏ ， 掺杂的Ｖ ： Ｏ ／ Ｔ ｉ Ｏ 催化 剂， 被 引入 柴油 车尾 气 的 Ｎ Ｏ 控 制 领域 。虽然 该催
化剂可在 ３ ０ ０ ～ ４ ０ ０ 范 围 内脱 硝 效 率 超 过 ９ ０ ％且 具有较强抗硫能力 ， 但 应 用 于 柴 油 车 为 其 脱 硝 存
径为 ０ ． ３ ８ ｎ ｍ Ｘ ０ ． ３ ８ ｎ ｍ， 属 于小孑 Ｌ 分子筛 。 ） 为载体
的Ｓ Ａ Ｐ Ｏ 一 ３ ４和 Ｓ Ｓ Ｚ 一 １ ３ 所 担 载 的 活性 组 分 主 要 是 Ｃ ｕ 。 该 ２种 催 化 剂 都 表 现 出 良好 的 催 化 活 性 。 Ｃ ｕ — Ｓ Ａ Ｐ Ｏ 一 ３ ４ 催化 剂 ， 在Ｓ Ｃ Ｒ反 应 中具 备 较好 的水 热 稳 定 性 和抗 Ｓ Ｏ ： 中 毒 能力 。有 望 继续 优 化 后 在
柴油车用SCR关键技术及应用
柴油车用SCR关键技术及应用柴油车的SCR技术是一种用于减少柴油车尾气排放的关键技术，全称为选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction）。
本文将介绍SCR技术的原理、组成以及在柴油车中的应用。
SCR技术的原理是通过在柴油车尾气处理系统中加入一种叫做尿素水溶液（也称为尿素汽车尾气还原剂）的添加剂。
这种添加剂中含有尿素（化学式为CH4N2O）以及水（H2O）。
当柴油车的尾气经过SCR催化剂时，尿素水溶液会被喷入进去，然后在催化剂的作用下发生一系列化学反应。
首先，在SCR催化剂上，尿素分解为一氧化碳（CO2）、二氧化氮（NO2），以及氨气（NH3）。
其中，氨气是SCR技术中最重要的组成部分，它是后续还原反应的关键。
在SCR催化剂的另一侧，一氧化氮（NO）以及二氧化氮（NO2）与氨气发生反应，生成氮气（N2）和水（H2O），同时释放出少量的氧气（O2）。
SCR技术的关键组成部分是SCR催化剂和尿素喷射系统。
SCR催化剂通常由一种或多种金属催化剂组成，常见的有钒、钨等。
这些催化剂具有高效催化还原作用，能够将尾气中的一氧化氮催化还原为氮气和水。
尿素喷射系统包括尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴等部分，用于将尿素水溶液喷入SCR催化剂中，启动还原反应。
在柴油车中，SCR技术被广泛应用于尾气处理系统中。
它通过将尾气中的一氧化氮催化还原为无害的氮气和水，达到减少尾气排放的目的。
相比其他尾气净化技术，SCR技术具有高效、可靠、经济等优点。
SCR技术在柴油车中的应用已经成为全球范围内的趋势。
在欧洲，SCR技术已成为柴油车尾气处理的标准配置。
同时，一些发达国家也已将SCR技术纳入法规中，规定柴油车必须配备SCR系统才能上路。
在中国，SCR技术也得到快速推广和应用，成为柴油车尾气控制的主要手段。
总结起来，柴油车的SCR技术通过在尾气处理系统中加入尿素水溶液，利用SCR 催化剂催化还原一氧化氮为氮气和水，从而实现减少尾气排放的目的。
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被动再生
在过滤体滤芯表面浸渍催化剂 在燃油中加入添加剂(铁、铈、铜和铂)
Johnson Matthey连续再生过滤器(CRT)
4.3 De-NOx 催化转化器
氨类选择性催化还原NOx (NH3-SCR) 碳氢化合物选择性催化还原NOx(HC-SCR)
Ag/Al2O3
良好的抗水耐硫性能
不需要添加站
贮存-还原技术(NSR)
富氧
NO+1/2 O2 →NO2 NO2+MO →MNO3
贫氧
MNO3→NO+ 1/2 O2+MO NO+CO/HC →1/2 N2+CO2/H2O
同时去除CO、HC 和 x
4.4 四效催化转化器
Johnson 的SCRT系统
DOC+DPF+ SCR
丰田的DPNR 技术
DPF +NSR 。 将Pt/(Ba + K)/(Al2O3 + TiO2 + Rh/ZrO2 ) 负载于壁流式DPF 的表面, NOx 贮 存-还原与PM消除的一体式催化剂 。
DPNR催化剂的反应机理 DPNR催化剂结构
5. 结论
DPF + SCR，用于重型柴油车 DPF + NSR，用于轻型柴油车 发展超低硫燃料 我国柴油机生产水平低，短期内机内净化
有难度，机外净化更应受到重视
贮存-还原技术(NSR)
氨类选择性催化还原NOx NH3-SCR
V2O5/TiO2 NH3-SCR
✓ 氨的强刺激性与毒性；氨的碱性对设备有较强 的腐蚀性
Urea-SCR
✓ 在欧洲商业运行 ✓ 初期投入成本昂贵 ；尿素溶液添加站投资浩大 ；
- 11 ℃下结冰
碳氢化合物选择性催化还原NOx HC-SCR
(SOF) 对微粒中的干碳烟净化效果较差 要求燃油含硫低于0.05 % 用于轻型柴油机
4.2 颗粒捕集器(DPF)
最有效的微粒净化技术 ✓过滤材料 ✓再生
过滤材料
陶瓷基过滤材料
过滤材料
金属基过滤材料
金属泡沫
金属纤维毡
再生技术
排气背压超过20kPa时，柴油机工作开始明 显恶化
主动再生
柴油车尾气净化技术研究
主要内容
1
背景介绍
2
燃油品质
3
机内净化
4
机外净化
5
结论
1.背景介绍
燃油热效率高 起动性能好 功率大 油耗低 环保
尾气处理难 冷启动差 黑烟排放
噪声大
1.背景介绍
CO、HC
NOx SOx PM
1.背景介绍
燃油品质 机内净化 机外净化
2.燃油品质
硫含量 十六烷值 芳香烃的组成含量 燃料添加剂
3.机内净化技术
针对PM 控制
高压喷射 进气增压
针对NOx 排放
增压中冷 废气再循环(EGR)
4. 机外净化技术
氧化催化转化器(DOC) 柴油机颗粒物过滤器(DPF) De-NOx 催化转化器催化转化器
四效催化转化器
4.1 氧化催化转化器(DOC)
Pt 、Pd 去除HC、CO 和颗粒物中的可溶性有机物