高效清洁柴油机技术-5柴油机排气后处理.docx

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1、现代动力技术之二现代高效低排放柴油机技术(五)柴油机排气后处理石磊上海交大内燃机研究所概概述述1.排放污染物的成分2.污染物的形成与危害3.污染物的来源4.污染物的净化方式（1）一氧化碳（CO）：不完全燃烧产物。（2）碳氢化合物（HC）：未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。（3）氮氧化合物（NOx）：在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物（NO、NO2为主）的总称。（4）颗粒排放物(PM）：主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒，以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。（5）二

2、氧化碳（CO2）：燃烧的必然产物。概概述述1.排放污染物的成分2.污染物的形成与危害3.污染物的来源4.污染物的净化方式一氧化碳（CO）（1）形成原因汽油机——主要是由可燃混合气过浓造成的。柴油机——主要是由燃烧室内部缺氧或温度过低造成的。（2）危害是一种无色、无味的有毒气体，吸入人体后，能以比氧强210倍的亲和力同血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，阻碍血液向心脏、脑等器官输送氧气，从而引起各种中毒症状，直至使人窒息死亡。概概述述碳氢化合物（HC）（1）形成原因1.排放污染物的成分2.污染物的形成与危

3、害3.污染物的来源4.污染物的净化方式汽油机——主要是因为低温缸壁的冷激作用，使火焰消失；电火花太弱，不能点燃混合气；进排气门重叠期间，新鲜混合气泄漏；曲轴箱窜气，汽油箱或化油器浮子室内汽油蒸发等。柴油机——主要是混合气形成不良或温度过低而形成。（2）危害HC吸入人体后会破坏造血机能，造成贫血、神经衰弱等，同时也会致癌。概概述述氮氧化物（NOx）（1）形成原因1.排放污染物的成分2.污染物的形成与危害3.污染物的来源4.污染物的净化方式NO是在燃烧过程的高温条件下生成的，其生成量取决于氧的浓度、温度及反应

4、时间。废气排入大气后形成NO2。（2）危害NO吸入人体后会造成中枢神经系统障碍。NO2会造成血液中血红蛋白变性，使血液输气能力下降，轻则引起呼吸异常、胸痛、恶心、咳嗽，重则导致肺气肿，直至死亡。此外，它还易于HC在阳光紫外线的作用下，产生素性很大的光化学烟雾。概概述述颗粒（PM）1.排放污染物的成分2.污染物的形成与危害3.污染物的来源4.污染物的净化方式（1）形成原因碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。（2）危害0.1μm以下的微粒对人体的危害最大，吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其中可溶性有机物、多

5、环芳香烃等是致癌物质。概概述述二氧化碳（CO2）1.排放污染物的成分（1）形成原因2.污染物的形成与危害完全燃烧的产物。3.污染物的来源（2）危害引起大气层的温室效应，造成对生4.污染物的净化方式态环境的影响。概概述述1.排放污染物的成分2.污染物的形成与危害3.污染物的来源4.污染物的净化方式（1）汽油机油箱、化油器浮子室、汽油泵、汽油管接头等处蒸发出来的汽油蒸汽，其有害成分以HC为主；（2）曲轴箱通气管排出的“窜气”，其有害成分以HC为主；（3）排气管排出的废气，其有害成分是CO、HC、NOx和颗粒。概

6、概述述1.排放污染物的成分2.污染物的形成与危害3.污染物的来源4.污染物的净化方式（1）机内净化通过改善可燃混合气的品质和燃烧状况，抑制污染物的产生。（2）机外净化利用设置在发动机外部的附加装置，对排放污染物进行净化处理后，再排入大气。（3）改进燃油通过对燃油的脱硫、重整以及加入添加剂等，可以改善燃烧，延缓催化剂的老化。减减少少排排放放的的概概念念（（柴柴油油机机））柴油机后处理技术的研究现状和发展趋势后后处处理理的的重重要要性性控制NOx和微粒的排放是柴油机排放污染物控制的重点。大量的研究分析表明仅靠机

7、内净化已不能满足ERUOⅢ以上法规，必须同时采用后处理装置。第第一一，，各种排放物之间存在着折衷关系,这种折衷的矛盾当排放物的限值越来越低时显得更为突出，因此不能单纯依靠机内净化。第第二二，，对于微粒而言机内净化虽然降低了排放总质量，但同时也降小了它的尺寸，即使得微粒越来越细小，因此对人体的危害并未减少。柴油机后处理装置从净化原理上可分为四种，即:1.氧化催化器(DOC、POC)，2.微粒捕集器（DPF），3.稀NOx吸附器（LNT(Lean-burnNOxTrap)）4.NOx催化还原器（SCR）。柴柴油油

8、机机排排气气后后处处理理装装置置特点：1.柴油机排放特点2.氧化催化转化器3.NOx还原催化转化器4.颗粒捕捉器（DPF)5.稀NOx吸附器（1）无燃油蒸发排放问题；（2）与汽油机相比，HC和CO排放量少得多，而NOx排放处于同一量级；（3）有颗粒物（PM）排放问题。难点：（1）废气总是处于氧化氛围（过量空气系数大于1）中，NOx难以还原；（2）排气温度明显低于汽油机的排气温度，碳烟难以氧化；（3