柴油機污染物排放控制和排氣后處理系統

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柴油機污染物排放控制和排氣后處理系統

綜述了柴油機主要污染物排放的特點和控制這些污染物的排放標準及法規。柴油機排放的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排放是因為燃燒溫度高于1600℃，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境和人類健康都會產生不利的影響。

盡管已經有許多技術防止上述污染物排放的有害影響，以滿足嚴格的排放法規，但排氣后處理系統也不能完全消除柴油機尾氣污染物。柴油機排氣后處理系統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。這些系統在重型柴油機上是標配，通常采用3種系統組合，以減少柴油機主要污染物的排放。

DOC不僅能夠降低CO和HC排放，也會對下游的DPF和SCR系統產生影響。DOC會增大排氣溫度，影響DPF再生，提高SCR系統將NO轉化成NO2的轉換效率。DPF通常與DOC共同使用消除柴油機尾氣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。柴油機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