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柴油機(jī)污染物排放控制和排氣后處理系統(tǒng)
綜述了柴油機(jī)主要污染物排放的特點(diǎn)和控制這些污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)。柴油機(jī)排放的4種主要污染物是CO、HC、PM和NOx。這些污染物中,CO和HC的排放是由于不完全燃燒,NOx排放是因?yàn)槿紵郎囟雀哂?600℃,PM排放的原因是很小的顆粒物聚集,包括不完全燃燒的柴油、潤滑油、柴油中的灰塵、氣缸潤滑油、硫酸鹽及水分。這些污染物的排放對環(huán)境和人類健康都會產(chǎn)生不利的影響。
盡管已經(jīng)有許多技術(shù)防止上述污染物排放的有害影響,以滿足嚴(yán)格的排放法規(guī),但排氣后處理系統(tǒng)也不能完全消除柴油機(jī)尾氣污染物。柴油機(jī)排氣后處理系統(tǒng)包括柴油氧化催化劑(DOC)、柴油微粒過濾器(DPF)和選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在重型柴油機(jī)上是標(biāo)配,通常采用3種系統(tǒng)組合,以減少柴油機(jī)主要污染物的排放。
DOC不僅能夠降低CO和HC排放,也會對下游的DPF和SCR系統(tǒng)產(chǎn)生影響。DOC會增大排氣溫度,影響DPF再生,提高SCR系統(tǒng)將NO轉(zhuǎn)化成NO2的轉(zhuǎn)換效率。DPF通常與DOC共同使用消除柴油機(jī)尾氣PM排放,它們的材料通常是SiC。DPF是物理過濾器,能夠消除尾氣中的PM。SCR系統(tǒng)對減少NOx排放非常有效。Pt基(鉑)和Pd基(鈀)催化劑是最常用的催化劑,用于DOC和SCR系統(tǒng)。柴油機(jī)廢氣溫度對降低污染物排放具有重要作用。除催化劑類型以外,廢氣空間速度和排放形式等參數(shù)也會影響廢氣的處理效率。
刊名:Clean Techn.Environ Policy(英)
刊期:2015年第17期
作者:Ali Keskin et al
編譯:王亮