后处理器课件.ppt

后处理器排放控制技术 发动机有害物生成 气态污染物 CO THC NOx CO2 颗粒物（PM） 干碳烟、可溶性有机物、硫酸盐 重型柴油机 CO2 燃油品质（硫含量） 上世纪九十年代 欧美 93-96年 5000ppm ?05-07年 500ppm ?2007年-2010年低至15ppm 柴油机后处理器排放控制技术 柴油机排放控制技术路线 柴油机后处理器框架构成 SCR反应机理 SCR系统装置 SCR催化剂 贵金属( Pt、Pd 和Ag 等) 、过渡金属(Mn、Fe、V、Cr、Cu 和Co 等) 氧化物 贵金属：价格昂贵、不耐SO2中毒、选择性较差、有较多的N2O生成等特点 过渡金属氧化物 CuO~Fe2O3~V2O5Cr2O3MnO3~WO3ZnO~Co3O4~SnO2~TiO2NiO 常用 V2O5/TiO2基金属氧化物型催化剂由于具有价格低、脱硝效率高、选择性强 、反应温度适中、抗中毒能力强、运行稳定可靠等优点。 铁基/铜基分子筛催化剂：分子筛基SCR催化剂体系，由分子筛负载的Fe，Cu等氧化物组成。温度窗口宽，高温稳定性好，净化效率高，无毒。 DOC+DPF后处理器 微粒排放控制技术 DOC+DPF台架布置 DPF载体特点 DPF再生技术 排放控制技术路线对比 汽油机三效催化 TWC特点 基体：陶瓷蜂窝体或金属蜂窝体 催化剂载体：稀土储氧材料、耐高温高比表面材料 助剂：ZrO2，Al2O3等辅助材料 活性组分：Pt、Pd、Rh等贵金属 载体的对比 * * LNC NO x NO x /PM Control LNT Oxidation Catalyst Combination PM Solids SOF SCR Active Passive DPF (Diesel Particulate Filter) Integrated Systems SCR SCR-NOx选择性催化还原 快速SCR 反应 标准SCR反应 缓慢SCR反应 NOx+NH3 →N2+H2O Adblue 2O2+2NH3 →N2O+3H2O 2NO2+H2O+2NH3 →NH4NO3+NH4NO2 3O2+4NH3 →2N2+6H2O 2NO2+2NH3→NH4NO3+N2+H2O 5O2+4NH3 →4NO+6H2O 4NO+3O2+4NH3 →4N2O+6H2O SO3+H2O+NH3 →NH4HSO4 不良反应 SCR催化器 后氧化催化器 前氧化催化器 空气供给装置 Ad Blue供给装置 SCR控制单元 V2O5/TiO2 催化剂，200cpsi 尿素分解过程 不同SCR催化剂的运行温度界限 V2O5/WO3/TiO2催化剂在10％水蒸气 20ppm硫的空气中100小时热老化 Off-Board/Replace FBC Catalyst Based Diesel Particulate Filters CSF Engine Management Non-Catalyzed Reusable Active CDPF FBC Type Concent. Cat. Type Loading Cat. Type Loading Intake Restric. Exhaust Restric. Exhaust Heat Add. HC + O2 → CO2 + H2O CO + O2 → CO2 SOOT + O2 → CO2 部分转化 SOF + O2 → CO2 + H2O DPF（壁流式）欧Ⅴ及以上 POC（PDPF、流通式皱折状 ）欧Ⅳ NO2+PM→N2+CO2 由金属纤维或金属孔板等材料制成，可经过处理后涂覆催化剂层，非壁流式，不会堵塞，免维护，成本较低,缺点是对PM的过滤效果较低，适用于柴油机国Ⅳ排放标准使用。 1）特殊金属合金材质，耐硫、耐高温、耐腐蚀，强度高，热震性能好； 2）颗粒物捕集效率高，再生简便，寿命长。 有碳化硅、堇青石和钛酸铝三种产品类型，碳化硅型耐热震性能好，但价格高，制备工艺复杂；堇青石型价格较低，制备相对简单，但耐热震不如碳化硅；钛酸铝主要用于轻型车。 CDPF：在DPF载体上涂覆催化剂，降低PM起燃温度，实现连续再生。 HC+O2 → CO2+H2O CO+O2 → CO2 NO+CO → N2+CO2 NO+HC → CO2+N2+H2O NO+H2 → N2+H2O 要求：控制空气燃料化学计量比 *