柴油机尾气处理方式
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TorqueFull load curve2 (8%) 6 (5%) 5 (5%)8 (9%)10 (8%)4 (10%) 75% load 12 (5%)3 (10%) 50% load 13 (5%)1 (15%) idle2507 (5%)9 (10%)25% load11 (5%)ABC Engine speed100Torque [%]200501500100-5050-1000-1500 Urban 600 Rural 1200 Motorway 1800Time [sec]Engine speed [%]DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD尾气后处理主要技术路线DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDOC (Diesel Oxidation Catalyst)DOC的功能 1、降低HC和CO 效率达到85%； 2、去除PM中的部分SOF ，降低PM效率可达10-30%； 3、将NO氧化为NO2 DOC的应用 1、乘用车单独应用，降低HC和CO； 2、与DPF或POC连用，提升再生温度，NO2氧化C颗粒； 3、作为SCR系统前级，调整NO和NO2比例DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDPOC (Particulate Oxidation Catalyst)¾ POC的功能 降低PM排放，过滤效率50% ¾ POC的优点 1、没有堵塞的风险 2、完全被动再生（CRT），不需要ECU控制，不需要额外 设备 3、装车尺寸小，易于布置 ¾ POC的缺点 1、要求低含硫燃油 2、相对于DPF转化效率低DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDPF (Diesel Particulate Filter)¾ DPF的功能 降低PM排放，过滤效率90% ¾ DPF技术的难点在于再生技术 主动再生： 燃烧器再生 HC+DOC再生 电加热再生（应用工程机械） 被动再生 CRT再生技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDSCR (Selective Catalytic Reaction)在排气管中喷入尿素作为还原剂 催化器保证化学反应速度及还原反 应的选择性 有利于改善油耗 欧洲卡车欧4的主流技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD柴油机尾气的组成21% 78%DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD典型柴油机颗粒的来源可溶性有机物39%SOF (soluble organic fraction)颗粒物柴油（66%）润滑油（34%）可溶润滑油（29%）不可溶润滑油（10%）干碳烟soot （43%）硫酸盐SO4.nH2O （13%）可溶燃油（10%）柴油机颗粒的组成柴油机颗粒是由固体碳烟，在碳的外面吸收了一层可溶于有机物的碳氢化合物和可溶于水的硫酸盐三部分组成颗粒物大小分布典型发动机不同转速负荷颗粒物组成碳氢化合物的蒸发特性蒸发温度分子中碳原子数碳氢化合物的蒸发特性主要取决于碳原子数注意的问题在排气管道中SOF成分通常为气态，在测量时需要冷却到52 ℃，只有碳原子数小于5的有机物为气态，其余成分为液态附着在碳粒表面。
柴油发动机尾气后处理技术
217中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.01 （下）汽车行业的蓬勃发展使汽车尾气问题愈加严重，尤其是柴油发动机尾气排放物，如氮氧化物给人们的生命健康造成的威胁不断加大，同时，尾气排放还会造成大气污染，给人们的生产生活都带来了不良的影响。
因此，针对以上存在的这些问题，本文对柴油发动机尾气后处理技术开展了深入分析，其能够有效控制尾气排放量。
这一排放控制技术将会对柴油发动机尾气的处理等发挥重要意义。
柴油发动机尾气后处理技术原新涛（广西玉柴机器股份有限公司，广西 玉林 537000）摘要：我国经济高速发展带来的弊端主要是环境污染问题越来越严重，大气污染严重、空气质量下降等使得人们身体健康面临较大威胁，为了能够改善环境污染问题，提升空气质量等需要引起相关部门的重视，针对柴油发动机尾气的排放等制定严格标准和规范。
而尾气后处理技术的应用和推广后，不仅能够使柴油发动机尾气排放达到标准要求，还能够提升柴油发动机尾气排放的控制效果。
基于此，针对于当前该技术发展的情况，本文在对柴油发动机尾气后处理技术开展有效的分析后，对存在的故障或者故障排除的方法等进行探究，总结了当前柴油发动机尾气后处理技术的发展趋势。
关键词：柴油发动机；尾气排放后处理技术；尾气控制中图分类号：U464.172;X734.2 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）01（下）-0217-031 尾气后处理技术的相关概述汽车排放标准的不同主要与汽车生产注册的时间或者年限等有直接关系。
现阶段，我国汽车尾气排放标准在与欧洲等国家进行对比时，其内容较为相似。
而对于柴油发动机尾气排放而言，要想达到国家尾气排放标准，需要重视对氮氧化合物和颗粒的排放控制。
我国现阶段的排放标准与欧洲排放标准较为类似，并且欧Ⅳ～欧Ⅵ的排放标准要求呈现了温以及相关燃料数量具有十分密切的联系。
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
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是目前处理柴油机尾气中氮氧化物（NOx）的最为先进的技术之一，重汽在生产国Ⅳ柴油机时采用了SCR系统来满足新的排放标准。
SCR系统由催化还原剂和尿素水溶液组成。
催化还原剂是一种重要的催化剂，有助于将NOx转化为分别具有无毒性的氮气和水蒸气，从而降低了柴油机的尾气排放。
尿素水溶液则是用于供给催化剂，其主要成分为尿素和水，当该水溶液进入催化还原剂后可以在特定温度下分解出氨气，从而促进了催化剂的反应。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的工作原理是：柴油机燃烧后产生的NOx进入SCR装置，在催化剂的作用下，NOx与尿素水溶液中的氨气发生反应，生成无害的氮氧化物和水。
而且由于这个催化过程中需要的温度相对较高，通常需要通过柴油机的废气再加热，实现SCR系统催化反应。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的特点是可靠性高，具有良好的效果。
首先，SCR催化剂的制作工艺的加工精度高，耐用程度高，这可以获得一个很好的性能；其次，通过选择适合的尿素水溶液，催化剂的反应速度和效率可以得到很好的提升，使柴油机的尾气排放符合国家的新环保标准，发挥出优秀的功效；此外，SCR系统结构简单，不增加额外成本，相比其他类似技术，SCR装置具有出色的代价效益。
总的来说，重汽国Ⅳ柴油机的SCR系统是一种技术先进、可靠性高、能够成功降低柴油机尾气污染的环保技术。
它成功地解决了NOx排放问题，，有效地减少了对环境的污染，为人们的健康和生活环境提供了承诺。
以下是重汽国Ⅳ柴油机SCR系统相关的数据：1. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的氮氧化物（NOx）排放量要求：在负载不超过100%的重量情况下，排放量不超过3.5g/kWh；在负载超过100%但不超过110%的情况下，排放量不超过4.5g/kWh。
2. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统使用的尿素水溶液的成分：尿素占比32.5%，水占比67.5%。
船用柴油机SCR脱硝技术实验总结
船用柴油机SCR 脱硝技术实验总结船用柴油机SCR脱硝技术实验总结船用柴油机SCR脱硝技术是一种常用的船舶尾气处理技术，通过催化还原反应将废气中的氮氧化物（NOx）转化为无害的氮和水。
下面是一篇关于船用柴油机SCR脱硝技术实验总结的文章。
首先，我们进行了实验前的准备工作。
我们清洗了SCR催化剂的反应器，确保其表面干净并且没有杂质。
同时，我们也检查了SCR系统的运行状态，包括催化剂的损坏情况、氨水喷射器的工作状态等。
接下来，我们选择了一台船用柴油机作为我们的实验对象，并在其废气排放管道上安装了SCR系统。
我们使用了一种高效的催化剂，以确保对废气中的NOx进行有效的转化。
然后，我们开始了实验。
我们首先记录了柴油机的运行数据，包括负载、转速和排气温度等。
然后，我们开启SCR系统，并确保催化剂的温度达到适宜的工作温度。
随后，我们逐渐增加柴油机的负载，观察SCR系统对废气中NOx的减排效果。
我们记录了不同负载下SCR系统的氨逃逸量以及废气中NOx的浓度。
在实验过程中，我们还对SCR系统进行了调整，包括调整氨水的喷射量以及催化剂的工作温度，以优化SCR系统的性能。
最后，我们对实验结果进行了总结和分析。
我们发现，随着柴油机负载的增加，SCR系统的NOx减排效果逐渐增强，并且氨逃逸量逐渐降低。
我们还发现，合理调整SCR系统的工作参数可以进一步提高其脱硝效率。
总的来说，船用柴油机SCR脱硝技术在减少船舶尾气排放中起到了重要作用。
通过实验验证，我们得出了一些关于SCR系统运行参数的经验，为船舶尾气处理提供了一定的参考。
然而，需要进一步的研究和实验来进一步优化SCR系统的性能，并探索更加高效和环保的船舶尾气处理技术。
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。
为了解决一系列环境问题，主要是因为内燃机排放量低于标准，政府制定了内燃机排放标准和减少污染。
为此，有关技术人员必须对柴油机进行改造，使其排气符合排放标准。
本文件主要分析了SCR技术在柴油机废气处理方面的现状并分析了未来的趋势。
关键词：柴油发动机；排放；控制技术随着社会的发展和对生产力的需求的增加，柴油发动机已成为越来越受欢迎的重要生产和运输来源。
合理利用柴油发动机运行过程中产生的废气是人类和环境安全的责任这是一个重要的改进柴油机本身。
随着相关标准的提高现有的EGR技术不再符合相关的排放要求SCR技术的传播和应用是科学发展的正确步骤。
1、相关概述SCR基本原则。
这一技术主要用于加热和再生时注射和修复尿素，从而能够处理物质，因此，由于加热，氮氧化物的排放转化为氮和水，以便最终达到既定的排放标准。
该系统包括尿素水箱、各种测量仪器、喷雾器和相关的传感器。
按照排气后工作原则，先将烟道混合，然后再配尿素，喷雾器将尿素溶液喷淋，然后尿素会在高温下分解成氨，然后在催化剂中还原为氮氧化物最后是氮，大量的氨，自然，将转换为氮。
防止泄漏。
这一技术的主要优点是它不会对硫磺敏感，特别是100升。
然后，它的尾矿处理需要5升尿素在水溶液。
该系统主要通过电池满足其基本的电力需求，只有在有电的情况下才能加热；然后，相应的阀门取代空气，以确保气体的化学反应具有一定的空间和时间。
在这一系统中，污染物的排放可减少到最低限度，因此，技术人员应当能够根据系统的基本运行目标和要求合理地操作该系统。
为了明确界定该系统的运作原则，必须提高其运作效率，为了确保符合目前的排放标准。
然而，目前这一技术主要适用于长途卡车，这些内燃机本身费用相对较高，需要大量的安装设施因此难以在某些内燃机上使用。
今后需要简化和整合其设备以确保其在各种运输工具上的使用。
探讨柴油机尾气后处理技术及电气系统验证
探讨柴油机尾气后处理技术及电气系统验证柴油机作为一种广泛应用的发动机，因其高效、耐用等特点而备受欢迎。
但是，柴油机的尾气中含有有害物质如氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）等，对环境和人类健康造成威胁，因此需要通过尾气后处理技术进行净化。
目前，柴油机尾气后处理技术主要包括选择性催化还原（SCR）技术、颗粒物捕集器（DPF）技术、氧化催化反应（DOC）技术等。
SCR技术是通过加入尿素溶液使NOx在催化剂上还原为氮和水，从而减少NOx排放；DPF技术利用陶瓷或金属纤维过滤器过滤颗粒物，通过定期再生去除PM；DOC技术则是利用铂、钯等催化剂在高温下将有害物质转化为无害物质。
另外，近年来，随着电气化和智能化技术的发展，电气系统验证也成为了尾气后处理技术的重要组成部分，主要是通过模拟、仿真、测试等方法验证尾气后处理系统在各种情况下的性能和安全性。
这些技术使得柴油机尾气后处理系统不仅能够高效净化尾气，还能满足低能耗、低排放等现代化要求。
然而，柴油机尾气后处理技术的应用还存在一些问题。
例如，SCR技术需要配合尿素添加剂，增加了使用成本；DPF技术需要定期进行再生，可能造成燃油的浪费；DOC技术则不能有效去除PM。
此外，电气化和智能化技术对高技术人才的需求也较高，增加了成本和管理难度。
总的来说，柴油机尾气后处理技术的发展是必要的，有望在未来实现低能耗、低污染的环保发展目标。
同时，应该进一步完善现有技术，并积极推行电气化和智能化技术，提高整体性能和管理效率。
为了解决柴油机尾气排放问题，各国政府和企业陆续推出了各种尾气排放标准和限制措施。
例如，欧洲引入了欧洲二、三、四、五、六标准，要求柴油机汽车NOx、PM等有害物质的排放量不断降低。
美国也制定了EPA标准，对排放有严格规定，不符合标准的车辆将被检查和处罚。
随着环保意识的不断提高，世界范围内的尾气排放标准和限制措施也将不断加强。
除了政策要求之外，企业也在尝试各种尾气后处理技术以满足用户需求。
柴油机的尾气处理技术
柴油机的尾气处理技术作者：朱清霞来源：《科技资讯》 2014年第10期朱清霞(清远市技师学院广东清远 511517)摘要:本文简要介绍了柴油机的发展趋势,与汽油机相比,柴油机有不可取代的优势,并阐述了尾气主要成分和我们现在对柴油机主要污染物的处理技术。
关键词:柴油机尾气污染物中图分类号:TK421 文献标识码:A 文章编号：1672-3791(2014)04(a)-0124-01随着生活水平的日渐提高,汽车的使用越来越普及。
大气污染的问题越来越突出,汽车污染成为了大气污染的主要来源之一,污染问题影响了人们的健康生活,不仅会制约汽车的发展,也牵制着国家的发展。
与汽油车相比,柴油车具有良好的动力性,经济性和热效率高等优点,柴油机在各种动力装置和车辆上得到日益广泛的应用。
据有关机构预测,在2001年至2014的15间,全球的汽车市场总规模将增长39%,其中汽油车增长23%,柴油车增长97%。
由于柴油机具有较高的热效率,原油资源日渐短缺,柴油机的节油效果得到美国、日本、韩国等发达国家的高度重视,柴油机应用在轿车上将成为一种趋势。
与汽油机相比,柴油机的有害气体HC,CO排放量相当低,一般只有汽油机的几十分之一,柴油机的NOx排放量和汽油机处于同一个数量级,而微粒排放是汽油机的30～50倍。
在工作过程中柴油机主要会释放两类物质:一种是可见产物,也就是颗粒物,像碳粒、重碳氢化合物、硫酸盐、油气、水汽及灰分等,第二种是不可见物质,像一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)和二氧化硫(SO2)、碳氢化合物(HC)等。
CO是对人体有害的一种气体,不会在大气中自净;气味难闻刺鼻的是SO2;在地理条件合适的情况下,HC、NO在太阳光下会产生光化学烟雾,该物质毒性强烈;NOｘ和SO2易溶于水形成酸雨。
显然,柴油机工作排出的燃烧产物不仅会对人类生存环境造成污染与破坏,而且由于柴油燃烧不完全,造成了能源的浪费。
碳烟越浓,排放的可燃物越多,对环境造成的污染越严重,能源的浪费就越大。
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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
化效率可以达到90%以上！仔细观察的话，你会看到许多柴油大货都外挂一个尿素箱，至于加没加就另当别论了…
来看一个例子，柴油版奔驰E320的尾气处理装置~当然，以上这些装置在乘用车上也不是全都得用上，不同排放阶段下会运用不同的组合。
比如国IV（欧IV）：DOC +EGR，基本满足；国V（欧V）：DOC+EGR+DPF，可达标；国VI（欧VI）：DOC+EGR +DPF+SCR，没有SCR是不行的。