国四柴油车后处理催化剂应用中的问题.ppt

国Ⅳ柴油车后处理催化剂应用中的问题 四川中自尾气净化有限公司 产品应用部 孟杨 2013.08 主要内容 1.催化剂性能影响相关项 2.国四阶段催化剂应用出现的问题及解决措施 2.1 SCR的问题 -低温问题 -二次污染 2.2 DOC的问题 -硫中毒问题 2.3 POC的问题 -烧蚀问题 3.小结 主要内容 1.催化剂性能影响相关项 2.国四阶段催化剂应用出现的问题及解决措施 2.1 SCR的问题 -低温问题 -二次污染 2.2 POC的问题 -烧蚀问题 2.3 DOC的问题 -硫中毒问题 3.小结 催化剂性能相关项 中耦合催化剂 温度 空速 空燃比 污染物浓度 中毒 OBD 燃料 安装位置 载体体积 排气流量 排气管材料 紧耦合催化剂 硫中毒 磷中毒 HC中毒 可逆 不可逆 其他中毒 还原剂浓度 氧化剂浓度 O S C 底盘式催化剂 底盘散热 充气效率 燃料消耗 催 化 剂 （器） 性 能 催化剂问题讨论基础 排放问题是一个系统概念，就具体项目而言，需要整车、发动机、控制系统、后处理等共同解决，相互兼顾 催化剂需要在一定条件下发生功效，整车需要给催化剂创造发生功效的条件 整车厂也应该引导用户为排放负起责任 主要内容 1.催化剂性能影响相关项 2.国四阶段催化剂应用出现的问题及解决措施 2.1 SCR的问题 -低温问题 -二次污染 2.2 DOC的问题 -硫中毒问题 2.3 POC的问题 -烧蚀问题 3.小结 SCR问题_低温问题 CSICE2009-033 SCR问题_低温问题解决方案 ? 技术 作用 成本 备注 提高SCR 催化剂低温活性 在SCR前加装氧化催化剂（DOC） 优化NO：NO2比例,提高排气温度 体积约为0.3~0.5倍发动机排量，成本为250元/L 加重成本、增加背压 分子筛催化剂 更好的低温活性 无成本增加 低硫燃油 优化控制策略和尿素喷射策略（Mapping调整） 高负荷时增加氨储备，用于低温时使用 尿素消耗增加 闭环控制、氨逃逸风险 优化SCR设计（增大体积、优化混合器，优化管路布置） 降低排气速度，提高尿素水解 每升大约增加200元成本（含衬垫，封装） 加重成本、增加背压 排气热量 管理 发动机延长后燃期 提高排气温度 无成本增加 增加油耗 进气或排气节流阀技术 提高排气温度 1000~1500元 增加油耗 对排气管路和SCR进行保温包裹 降低散热损失 100~300元 增加成本? SCR问题_低温问题解决方案 Fe基增加NO2的效果（DOC+Fe） 不同SCR催化剂的温度窗口 V基增加NO2的效果（DOC+V） Cu Fe SCR的效果 SCR问题_低温问题解决方案 基于某发动机测试数据 SCR问题_低温问题解决案例 *某7.7L发动机国五冷启动循环排放结果 -不带进排气进气门 -不带排气保温 -V-SCR国五ETC喷射策略 -体积/排量=2.2 EU6： -WHTC冷启动SCR效率要求-71% （with EGR） -WHTC冷启动SCR效率要求-83% （without EGR） SCR的问题_钒基的污染 五氧化二钒在各国都作为危险化学品管控 美（加州）、日由于五氧化二钒的毒性有法规限制钒基SCR催化剂的使用 欧洲对钒基SCR未做规定。从欧洲使用经验看，在使用中的毒性可能并不严重 真正的问题可能在于催化剂报废（整车报废）后的带来的二次污染问题 SCR的问题_钒基污染的解决方案 使用中的钒基污染控制 五氧化二钒物理特性的影响 -五氧化二钒550℃开始挥发，700℃以上显著挥发 -五氧化二钒熔点690℃ 主机厂应考虑的问题：国内车辆实际运行工况中催化剂入口温度是否有满足泄漏的条件？是否有控制高温的措施？ 钒基SCR催化剂制备的影响 -涂覆式催化剂一般有2%-5%的涂层脱落 -整体挤出式催化剂同样有脱落的风险 催化剂厂应考虑的问题：脱落率应该控制在什么样的范围内？ SCR的问题_钒基污染的解决方案 催化剂报废后的钒基污染控制 法律依据 -《废弃危险