柴油机尾气处理.
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1. 引言1.1 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是一种先进的尾气净化技术，可以有效降低柴油机尾气中的氮氧化物（NOx）排放。
SCR技术通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而实现尾气的净化。
SCR技术在柴油机尾气后处理中发挥着至关重要的作用，不仅能够满足环保法规对尾气排放的要求，还可以提高柴油机的燃烧效率和性能。
在现代柴油机尾气净化领域，SCR技术已经被广泛应用。
无论是商用车辆、工程机械还是发电设备，都可以通过装配SCR系统来实现尾气排放的降低。
尤其是在需要高效、长时间运行和高负荷工作的柴油机领域，SCR技术更是不可或缺的一项技术。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用具有显著的环保和经济效益，可以有效减少有害气体排放，提高柴油机的燃烧效率，并延长柴油机的使用寿命。
随着环保法规的不断加强和科技水平的不断提升，SCR技术在柴油机尾气后处理领域的应用前景将会更加广阔。
2. 正文2.1 介绍SCR技术的原理和工作机制SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是一种用于降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）排放的成熟技术。
其原理是通过在尾气中喷射尿素水溶液（也称为尿素溶液）或氨气，并将其与尾气中的NOx化合物在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx还原成无害的氮气和水蒸气。
SCR技术的工作机制可以分为两个主要步骤：尿素水溶液或氨气在SCR催化剂上催化分解，生成氨气（NH3）；生成的氨气与尾气中的NOx在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx转化为氮气和水蒸气。
反应的整个过程在SCR催化剂的加速作用下进行，从而有效降低柴油机尾气中的NOx排放。
SCR技术的原理和工作机制既简单又高效，是目前公认最有效的降低柴油机尾气NOx排放的方法之一。
通过合理设计SCR系统，可以实现高效净化尾气，保护环境同时确保柴油机性能和燃油经济性。
柴油机尾气后处理技术研究
柴油机尾气后处理技术研究关键词：柴油机；尾气后处理技术；排气1 柴油机尾气后处理技术的发展现状减少尾气有害物排放的关键技术仍然是机内净化技术，即改进混合气的形成过程、优化发动机的燃烧过程、电控技术等，但是，随着国家排放法规的日益严格，单纯的依靠机内净化技术已经很难在满足排放法规的需要，因此，就需要从尾气处理方面着手，也就是尾气后处理技术进一步对柴油机尾气进行处理，以达到减少有害物排放的要求。
当前，在柴油机尾气处理方面被广泛应用的技术主要包括氧化催化器、微粒捕集器以及氮氧化物还原技术等，下面就简单介绍这些技术的发展现状。
1.1氧化催化器（DOC）柴油机氧化催化技术已经非常成熟，目前，國内外各大汽车生产厂商所采用的氧化催化剂主要为铂、钯等贵金属催化剂。
柴油机氧化催化器的主要作用就是对发动机尾气中的一氧化碳、未燃碳氢、二氧化硫等进行氧化处理，它可以明显降低柴油机尾气中的一氧化碳和未燃碳氢，同时还可以氧化尾气中的可溶性有机盐以及炭烟进而减少颗粒物的排放。
1.2微粒捕集器（DPF）柴油机微粒捕集器的主要作用就是尾气中的颗粒物进行过滤处理，当前，微粒捕集器的捕集方式主要是过滤捕集法，市场上通用的过滤材料主要有陶瓷蜂窝载体、陶瓷纤维编织物、金属纤维编织物以及金属蜂窝载体等。
柴油机尾气经排气管进入微粒捕集器多孔结构过滤体内，细密的过滤体将尾气中的颗粒物进行过滤，对颗粒物的过滤效率可高达90%左右。
当微粒捕集器内积累的颗粒物达到一定限值时就会严重阻碍尾气的流通，同时还会影响颗粒物的捕集，因此就需要定期对过滤的颗粒物进行处理，这个过程就称为微粒捕集器的再生过程。
目前微粒捕集器的再生方法主要分为两种，一种是断续加热再生另一种是连续催化再生。
下面就简单介绍一下这两种再生方法：（1）断续加热再生断续加热再生是柴油机微粒捕集器在工作一段时间后，累积的颗粒物达到饱和状态后采用解热的方式清除，这种再生方法又称为主动再生。
目前柴油机尾气后处理装置中使用最为普遍的加热方式是电加热和燃烧加热。
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 rve8 (9%) 10 (8%)TorqueFu ll l oa d6 (5%)4 (10%) 75% load12 (5%)5 (5%)3 (10%) 50% lo ad13 (5%)7 (5%)9 (10%)25% load11 (5%)1 (15%) idle250ABCEngine speed100 Torque [%]200501500Engine speed [%]100-5050-1000 0Urban600Rural Time [sec]-150 1200 Motorway 1800DEUTZ (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) POC的功能 降低PM排放，过滤效率50% 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 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)DPF的功能 降低PM排放，过滤效率90% 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。
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（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）是一种通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将氮氧化物（NOx）转化为氮气和水的技术。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用主要是为了降低柴油机排放的氮氧化物，减少对环境的污染。
SCR技术的主要原理是在柴油机排气系统中加入尿素溶液（尿素与水的混合物），通过喷射系统将尿素溶液喷入SCR催化剂中。
在SCR催化剂中，尿素溶液会发生催化反应，将尾气中的氮氧化物转化为氮气和水。
尿素溶液会被加热并分解成氨气和二氧化碳，然后氨气和尾气中的氮氧化物发生反应，生成氮气和水。
这个反应过程是在SCR催化剂的作用下进行的。
1. 高效降低氮氧化物排放：SCR技术能够有效地将尾气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水。
根据研究表明，SCR技术可以将柴油机尾气中的氮氧化物排放降低到符合环境标准的水平。
2. 燃料经济性提高：尿素溶液的喷入可以使柴油机在燃烧过程中的燃烧效率提高，从而降低燃料消耗量。
一些研究表明，SCR技术的应用可以使柴油机的燃料经济性提高5%至10%。
3. 良好的可靠性和持久性：SCR技术中使用的催化剂具有良好的可靠性和持久性，可以耐受高温和高压的环境。
催化剂的使用寿命一般可以达到几万公里以上，需要定期更换。
4. 适应性强：SCR技术可以适应各种不同工况下的柴油机排放控制要求。
无论在低负荷还是高负荷下，SCR技术都可以有效地降低氮氧化物的排放。
尽管SCR技术在柴油机尾气后处理上有诸多优点，但也存在一些挑战和问题。
SCR技术需要使用尿素溶液，这需要额外的尿素供应和储存设施。
SCR系统的安装和维护成本相对较高。
SCR技术对催化剂的质量要求较高，需要定期检查和更换。
SCR技术是一种在柴油机尾气后处理上应用广泛的技术，能够有效地降低柴油机排放的氮氧化物。
SCR技术具有高效降低氮氧化物排放、提高燃料经济性、良好的可靠性和持久性，以及适应性强等优点。
柴油叉车的尾气处理
厂房或仓库内使用的柴油叉车会排放出大量的有害物质。
对人体健康造成严重的危害。
柴油机尾气是指柴油发动机燃烧柴油后喷出的尾气，，尾气中含有上百种不同的化合物，这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。
世界卫生组织专家认定柴油发动机尾气与石棉、砒霜等物质一样，具有高度致癌性。
柴油机尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。
2012年6月12日，世卫组织下属国际癌症研究机构在一份声明中说，经过一周独立评估，决定把柴油机尾气从2A组移至1组。
2A组物质意味着可能对人体有致癌性，而1组物质代表与癌症有明确关联。
也就是说，柴油机尾气与石棉、砒霜、芥子气、烈酒和烟草具有程度相近的致癌性。
因此，柴油叉车需要进行尾气处理。
最普遍应用的是DOC型叉车尾气净化器，工作原理是当高温废气流经涂有贵金属材料制成的催化剂的载体时，废气中的有害物质 (包括CO，HC臭味，DPM黑烟) 在催化剂和温度的作用下发生化学反应，
转化为无毒的H
2O和CO
2。
国外进口的净化器技术先进，净化效率高，使用寿命
长。
可以大大减少柴油叉车的尾气污染，给员工带来健康的工作环境，同时提高员工的工作效率，减少病假时间，可以为企业带来更好的经济效益。
[尾气处理技术论文]柴油机尾气后处理技术
![[尾气处理技术论文]柴油机尾气后处理技术](https://img.taocdn.com/s3/m/cd368654f11dc281e53a580216fc700abb6852a5.png)
[尾气处理技术论文]柴油机尾气后处理技术尾气处理技术论文篇一减少汽车尾气与污染净化处理技术的探讨摘要:汽车作为现代化交通工具,给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时,可是它的尾气排放物,给大气环境造成严重污染。
汽车尾气排出的污染物,给予人类赖以生存的大气环境带来了严重的污染。
因此,必须采取有效措施,减少或者消除汽车尾气的排污量,是本文与大家共同研究与探讨的一个重要课题。
关键词:尾气净化处理;燃有改用;净化处理措施一、汽车燃油的改用二、汽车尾气的净化处理技术(一)汽车发动机内部的调试,可减少尾气污染物的排放量:(1)减少喷油提前角。
减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度,使NO某的生成量减少。
(2)改善喷油器的质量,控制燃烧条件,可使燃料燃烧完全,从而可减少CO、HC和煤烟。
(3)调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率,使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可以减少CO、CH和煤烟的生成。
(二)发动机外部尾气净化措施:(1)采用催化剂:将CO氧化成CO2,HC氧化成CO2和H2O,NO某被还原成N2等。
采用的催化剂有氧化锰-氧化铜;氧化铬-氧化镍-氧化铜等金属氧化物和白金属(铂)等贵金属。
它们都可以净化CO、HC。
催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。
(2)水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可支队粘在碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。
(三)发动机内部净化处理措施:(1)正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。
(2)排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。
(3)蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。
(四)加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染。
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（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）是一种通过注入尿素溶液来降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）排放的先进技术。
它在柴油机尾气处理方面有着广泛的应用。
柴油机尾气中的NOx排放是空气污染的主要原因之一，也是温室气体的主要组成部分之一。
NOx排放不仅对人体健康造成危害，还对大气环境和生态系统造成重大影响。
降低柴油机尾气中的NOx排放是保护环境和改善空气质量的关键任务之一。
SCR技术通过将尿素溶液喷入尾气中，与催化剂（通常是钒和钨）反应，将氮氧化物转化为氮、水和二氧化碳。
此过程中尿素溶液被称为还原剂，催化剂起到了催化剂的作用，促进氮氧化物的还原反应。
尿素溶液会通过选择性催化还原反应转化为氨气（NH3），NH3与NOx在催化剂的作用下发生氨气选择性催化还原反应，最终产生氮、水和二氧化碳。
1. 提高尾气排放净化效率：SCR技术可在大部分运行条件下将柴油机尾气中的NOx排放降低至10ppm以下，甚至更低。
相比其他尾气净化技术，SCR技术具有更高的效率和更广泛的适用性。
2. 降低燃料消耗：相比内燃机内部改进措施，SCR技术通过优化燃烧过程和减少NOx形成同时可以降低燃料消耗，并提高燃油经济性。
3. 符合环境法规要求：SCR技术可以有效降低柴油机尾气中的NOx排放，使柴油机符合国家和地区的环境法规要求。
这对柴油机制造商和用户来说都是一个重要的优势。
4. 高可靠性和低维护成本：SCR系统由催化剂和尿素喷射系统组成，设计简单可靠。
相应的维护成本也比较低。
5. 可与其他尾气净化技术组合应用：SCR技术可以与颗粒捕集器（DPF）等其他尾气净化技术结合使用，实现对颗粒物和氮氧化物的一体化净化，达到更好的尾气处理效果。
SCR技术在柴油机尾气处理上的应用可以有效降低尾气中的NOx排放，改善空气质量，保护环境。
随着环保要求的不断提高，SCR技术将在未来继续发挥重要作用，并成为柴油机尾气处理的主流技术。
柴油发动机尾气后处理技术
了降低油耗。当然它也能降低氮化物排放,但这个效
减少,颗粒物排放量会更低,且由于燃料充分燃烧,所
以也更省油。所以 SCR 是极其伟大的发明。
目前相关研究人员已经研发出了这项 技 术 并 成
功应用在其自家的科索系列卡车柴 油 机 上。率 先 应
部件的使用寿命,如果螺栓松了,会 造 成 金 属 构 件 疲
1.
2 汽缸盖
劳,引起零件的断裂。发动机缸盖是极易产生疲劳损
缸垫座位于汽缸体和汽缸盖之间,作用是密封和
伤的零件 之 一,其 机 械 疲 劳 强 度 与 螺 栓 的 预 紧 力 有
隔离,如果汽缸盖因为疲劳造 成 松 弛 等 现 象,会 导 致
EGR 技术不恰当的做法之一。
步入正轨,相信在不远的未来,可 以 达 到 科 技 与 环 境
知识没有能让广大的车主或准车主了解,这个是推广
3
小结与展望
关于汽车的尾气处理技术,
EGR 和 DPF 是 站 对
立面的。EGR 使燃料不充分燃烧以降低燃烧室温度,
进而减少 氮 氧 化 物 的 产 生,但 是 这 会 产 生 大 量 颗 粒
1.
1 螺栓预紧力
缸走漏严峻时,发动机功率会 显 著 下 降,甚 至 不 能 作
螺栓是连接螺纹的零件,是最常用最基础的零件
业。因此,假设发动 机 运 转 中 出 现 功 率 下 降 缺 点,除
之一,在使用的时候必须要拧紧,才 可 以 承 载 工 作 负
了查找影响发动机功率下降的相关原因外,还需要检
荷,在载荷之前预先受到的力的作用,就是预紧力,预
关。本文简述了螺栓预紧力跟螺栓寿命之间的关系,
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后处理
DOC 与DPF 结合，即DOC 辅助DPF 再生技术可以避 开它们的缺点，并综合它们的优点。 DOC辅助PDF的示意图如下：
后处理
DOC辅助DPF的工作过程：
在发动机正常工作状态下，DPF 正常捕捉颗粒，随着时 间的推移，颗粒的累积导致发动机的排气背压升高。当 发动机的排气背压达到预定值时，控制系统将启动再生 程序。控制系统检测DOC 前的排气温度，当温度达到起 燃温度时，喷油器从DOC 上游喷入柴油，与发动机的排 气混合雾化，然后经DOC 氧化产生大量热量，提高了排 气温度。当温度达到预定值时，点燃DPF 载体上吸附的 PM，完成积累颗粒的清除工作。此时发动机背压减小， 喷嘴停止喷油。
后处理
DOC面临的问题及解决方案
A、尾气中的SO2的氧化问题
通过催化剂载体的改性和催化剂的制备来解决
解决Leabharlann B、催化剂的硫中毒实际上是载体的硫中毒进而影响催化剂，通 过耐硫载体和催化剂的制备解决，在实际工 作中，催化剂是可以通过高温热解，恢复催 化剂的活性。（中毒后可再生）
解决
后处理
PM-cat/POC/PDPF
后处理
DieselOxidationCatalyst(DOC)
后处理
DOC工作原理
后处理
DOC主要作用
A、氧化HC和CO B、氧化颗粒物中的可溶性有机物部分（SOF） C、小部分氧化颗粒物中的碳颗粒部分
D、涂覆在DPF表面，氧化颗粒物 E、作为SCR催化剂的前级将NO氧化为NO2,增加 SCR催化剂的性能 F、作为DPF被动再生系统的前级将NO氧化为NO2, 提高再生温度，NO2氧化C颗粒
DOC辅助OPF技术主要应用在一些小型商务车上。
后处理
SCR的工作原理 是利用还原尿素 在尾气管道中经 过加热和水解成 氨气NH3， 氨气 和NOx在催化剂 的作用下， 反应 生成无毒的氮气 N2和水。 SCR喷射系统原 理图如右图
后处理
SCR系统由催化剂系统、尿素供应系统、尿素 喷射及控制系统3部分组成，如上图所示
后处理
SCR技术原理：
(NH2 ) 2CO（固）=NH3（气）+HNCO（气） HNCO(气）+H2O(气）=NH3(气)+CO2(气) 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
4NH3+2NO+2NO2=4N2+6H2O
8NH3+6NO2=7N2+12H2O
前景及展望
柴油机尾气净化处理技术中，尾气中硫的存在，会使催 化剂中毒，导致催化活性和使用寿命明显下降，如何解 决柴油机尾气中硫的问题是当今关键技术和研究重点 离子辅助技术具有对硫不敏感、催化剂净化效率高、低 温活性高以及有效降低PM 排放等技术优势，深入研究离 子辅助技术结合SCR 技术，大力发挥两者的优势，是柴 油机尾气后处理研究的重要方向之一。 PM 和NOx 同时去除技术，可以同时有效去除柴油机尾 气中的PM 和NOx，达到同时净化两种污染物的目的，因 此，大力开发和寻找同时去除PM 和NOx 的双功能高效 催化剂必将成为今后研究的重点趋势。
根据过滤材料和结构不同，部分颗粒物被过滤
后处理
POC捕捉颗粒物的原理
1.压紧捕捉：较粗大的颗粒无法通过而被载体表层直接 捕捉 2.热泳捕捉：部分小颗粒沿着温度梯度从高温气流中泳 向低温载体表层而被捕捉 3.吸附捕捉：部分小颗粒在流经载体表面时被吸附捕捉
后处理
对不同大小颗粒物的捕集效率
后处理
DPF 技术又称为柴油机颗粒过滤器（Diesel Particulate Filter）技术，是比较好的降低排气中的烟尘颗粒（PM） 的方法，现在市面上的壁流式蜂窝陶瓷颗粒捕捉器对PM 的 过滤效率高达90%。 DPF 技术过滤PM 的原理： 惯性颗粒碰撞原理； 拦截原理，大于过滤材料孔径的颗粒会直接被截留，或者 略小于孔径的颗粒因为相互粘着被过滤材料截留； 扩散原理，捕捉器的纤维状单元将使小颗粒汇聚成大颗粒， 最终实现对颗粒的捕捉； 重力沉降原理，较大的颗粒经过DPF 时，在重力作用下， 自然沉积在DPF 载体上。
柴油机尾气处理
组员：
柴油机尾气的组成
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
后处理
————催化转换器载体的选择
后处理
————布置方案 A、氧化催化转化器-DOC
B、颗粒捕集器(PM-cat/POC/PDPF) C、颗粒过滤器(DPF/WF-DPF) D、选择性催化还原（SCR）