1、柴油机车尾气烟尘微粒过滤器-壁流式蜂窝催化剂

柴油发动机微粒过滤器介绍2009-9-28 12:49:01 【打印】【关闭】柴油机仍是最有效的内燃机，因此广泛的用于遍及全世界的重型货车和非路车辆。

近年柴油引擎在客车的使用也剧烈的增加，目前在西欧注册的新车已接近51.9%的高峰(约700万辆)。

尽管在美国销售的柴油轿车的比例小于2%，由于燃料价格的上涨及对温室气体排放的敏感性，相信不久的将来对柴油轿车的兴趣将进一步增加。

考虑到柴油机排气中的氮氧化物(NOx)和微粒(PM)对健康非常危险，为适合将来全球范围的排放标准，诸如柴油机微粒捕获及氮氧化物分离等废气排放控制技术将是必须的。

柴油机排放的PM可以通过发动机更好的燃烧(高温及氧气过剩)来降低，然而NO的排放增加(称为PM-NOx折衷)，因此法规限制二者的污染物。

有两种可能的方法达到PM/NOx的限制：PM过滤器或NOx处理(将来二者同时采用)。

众所周知用于发电厂的SCR(NOx的选择性催化剂还原法)技术，从2005年起引入用在欧洲商业交通工具，已满足欧Ⅳ标准(2005年)和欧Ⅴ标准(2008年)。

在美国，重型柴油交通工具中的多数在2007年必须装备，以满足美国环境保护机构的标准。

对于轿车，PM 过滤器从2000年以后已经实现，其市场也预期展示一个极大的增长，预测在德国PM过滤器更新的轿车约70万辆。

关于柴油机排气控制技术的广泛的评论，在SAE出版物定期发布。

DPF的原理和作用微粒及过滤：由于引擎中柴油机燃料的不完全燃烧，排放出各种类型的柴油机微粒(PM)，其成分为碳、无机氧化物及碳氢化合物，包括一些有毒的多环芳烃(PAHs)，这些微粒由尺寸5～20nm 的原始微粒组成，并且凝聚成尺寸50～150nm团，其尺寸和成分受发动机、燃料、添加剂及其在排气管中运动的影响。

_ 微粒定义为尺寸小于10μm(PM10)或2.5μm(PM2.5),法规要求对所有的排放物质过滤并通过重量分析的方法进行检测，假如可能采用适当的检测装置，纳米颗粒对健康影响的持久的讨论，或许对将来关于颗粒数量和尺寸的限制产生改变。

浅谈汽车尾气净化用的蜂窝状催化剂摘要:关于《探析汽车尾气净化用的蜂窝状催化剂》的汽车制造论文范文：采用菁青石陶瓷蜂窝做载体,用浸渍法制备了Pt-Pd-Rh负载型催化剂。

试验结果表明,老化前,起燃温度为320~325℃;转化率可达CO:97.9%,THC:92.7%,NOX:99.1%。

关键词:尾气净化;蜂窝载体;Pt-Pd-Rh负载型催化剂汽车尾气中,污染大气主要是其中含有体积分数约为1%~2%的CO,500×10-6~1000×10-6的THC及NOX(100×10-6~3000×10-6)。

在实际运行当中,要使尾气中的CO,THC全部转化成CO2和H2O;NOX转化为N2则需借助催化剂的作用。

贵金属Pt和Pd是优良的深度氧化催化剂,能使氧化反应进行彻底,可除去尾气中的CO和THC;而铑是提高NOX净化效果不可少的部分,贵金属铑作为还原催化剂,可对NO2转化为N2起催化作用,从而起到净化尾气的目的。

堇青石陶瓷蜂窝做载体,可耐1000℃的高温,同时也可减少流体阻力。

加入稀土元素La和Ce做助催化剂,La2O3能稳定载体的结构,CeO2能使金属高度分散在载体上,防止聚集烧结]。

本研究采用浸渍法制成以堇青石陶瓷蜂窝做载体,Pt,Pd,Rh为主催化剂,La,Ce为助催化剂的尾气净化催化剂。

并对该种催化剂的制备工艺、催化性能做了初步研究。

1实验方法1.1催化剂的制备1.1.1载体选用热膨胀系数小、耐热冲击性能好,抗压强度和抗震动性能优良的堇青石陶瓷蜂窝载体,以γ-Al2O3做涂层,增加载体的比表面积,加入稀土元素做助催化剂。

1.1.2浸液的配制铂、钯、铑含量按一定配比配制浸液。

常温常压下,用氯钯酸溶液、硝酸亚铈粉末、蒸馏水配制含钯浸液。

常温常压下,用氯铂酸溶液、硝酸亚铈粉末、蒸馏水配制含铂浸液。

常温常压下,用氯铑酸溶液、硝酸镧粉末、蒸馏水配制含铑浸液。

1.1.3催化剂的制备在常压,温度为40℃左右的条件下,将涂有Al2O3涂层的堇青石陶瓷蜂窝载体依次浸入含钯、含铑、含铂浸液中,经过反复浸渍、干燥,煅烧等负载过程,制得具有多涂层结构的催化剂。

环保SCR蜂窝式催化剂介绍GJC型蜂窝式脱硝催化剂是目前市场占有份额最高的催化剂形式，它是以Ti-W-V为主要活性材料，采用TiO2等物料充分混和，经模具挤压成型后煅烧而成。

蜂窝式催化剂属于均质催化剂，催化剂本体全部是催化剂材料，因此其表面在遭到灰分等的破坏磨损后，仍然能维持原有的催化性能，且催化剂可以再生。

SCR催化剂生产工艺介绍SCR催化剂生产工艺主要包括原料贮存、原料配制、混炼、过滤、预挤出、挤出、干燥、煅烧、冷却、切割、检验和组装等生产工序。

其工艺流程见图SCR蜂窝式催化剂的特点：1.蜂窝式催化剂由多种纳米级原料通过高效混炼机混炼，真空挤出成型，烧结而成，活性利用率及保持率高；活性组分在混炼阶段采用溶液加入法加入，在催化剂中整体均匀分布。

因此，当催化剂发生磨损后，仍然具有活性，且活性不发生变化。

采用蒸汽或声波吹灰均不会造成活性组分的剥离。

2.通过特有稀土氧化物改性催化剂技术高温煅烧工艺烧结，热稳定性好、耐高温能力强，强度优于同系列传统产品30%以上，比表面积提高，活性优于同系列传统产品25%以上，催化剂通体酸性强吸附氨，氨逃逸率低，可抑制SO2生成SO3的副反应，可从源头上抑制硫氨的生成堵塞催化剂及防止硫氨对下游设备的腐蚀。

3.通过特别方法加入钼元素，搞砷中毒，催化剂不会失活，可实时根据业主锅炉烟气条件进行相应的配方和设计，针对性强，适应性广，有专业团队为业主设计出合适合理的方案及优质的技术服务，为业主提供可靠技术保障。

4.烟气入口催化剂侧涂有高强度搞磨损涂层，搞磨损能力强，通体机械强度高，抗冲击性，抗腐蚀能力强，机械寿命长。

5.纳米级超细TiO2为载体，活性比表面积大，转换率高，锐钛型载体可抑制硫氨盐的生成，反应微弱且可逆，另外WO3及稀土元素的加入能和SO3竞争TiO2表面的碱性位，从而限制其硫酸盐化。

6.催化剂孔道均匀，光滑，烟气通过无死角，无局部阻力，压力损失低。

7.催化剂独特配方本体对SO2转换率≤0.5%，氨逃逸率≤2ppm，活性≥95%，化学寿命≥24000小时，机械寿命≥10年。

用于汽油发动机尾气净化系统的直通式陶瓷催化剂载体,在载体表面涂上催化剂,通过高几何接触表面积和低热容量,提高催化剂性能,在汽车尾气通过时,将尾气中的HC、CO、NO等有害成份变成无害成份.柴油汽车尾气微粒子陶瓷滤清器(DPF)以蜂窝式陶瓷载体材料技术为基础,以堇青石或碳化硅为原料,针对柴油发动机排放尾气中的微粒子,能发挥卓越的截留效果,广泛应用于柴油汽车、城市公共汽车,重型卡车、矿内作业车及叉车.必备性能:1、大的比表面积:保证废气与催化剂的充分接触。

2、稳定的吸水性能:确保催化剂牢固地均匀涂附在载体的表面,同时不因过厚的涂附带来浪费.3、暖机性:要求发动机在启动后,载体的温度能在最短的时间内达到催化剂的活性温度.4、低的排气阻力:要求载体对发动机的排气阻力很小,确保不影响发动机的性能.5、高强度性:由于载体的工作环境是在颠簸的汽车上,因此要求载体具备较高的强度而不被外力破坏.6、良好的组装性:载体是排气总成的一个零件,只有良好的外观以及精确的尺寸才能确保组装的完美.used as catalytic converters of gasoline engines, the honeycomb ceramic catalyst substrates are coated by catalyst; at the same time , we improve the specific surface areas and cut down the heat capacity to increase the catalytic function. When the noxious emissions pass through, HC, CO and NOX will be converted into harmless components. Diesel particular filter bases on honeycomb ceramic substrate, whose materials are cordierite or carborundum. It could trap the particulate matter from diesel exhaust emissions, so they are applied on cars, buses, trucks and so onThe necessary property of honeycomb ceramic catalyst substrate used in cars as follows:A).High specific surface area: ensure exhaust gas could contact weigh catalyst enough.B).Stable water absorption: guarantee catalyst could be firmly and evenly coated on the surface of substrate, so it's no waste for too thick coating.C).Warm-up characters: after starting up engine, the temperature of substrate could reach the active temperature of catalyst in the shortest time.D).Low exhaust resistance: ask exhaust resistance of substrate to engine low, so that it won’t affect the performance of engineE).high intensity: substrates work in bumpy cars, so the intensity of substrates must be too high to be destroyedF).perfect assembly: substrates are parts of exhaust; perfect appearance and exact dimension could ensure assembly perfect.Material: cordierite silicon carbideSize: according to clients' requirement。

柴油车车辆尾气处理方案随着工业化进程不断加速和经济水平的提高，我国的机动车数量迅速增加，其中以柴油车为主。

但是，柴油车尾气所排放的污染物对人体和环境造成了严重的影响。

因此，如何对柴油车的尾气进行有效的处理是一个亟待解决的问题。

柴油车车辆尾气的成分柴油车车辆尾气主要由以下成分组成：1.氧气（O2）2.氮气（N2）3.氧化碳（CO）4.一氧化氮（NOx）5.碳氢化合物（HC）6.颗粒物（PM）其中，氧气、氮气、氧化碳对人体和环境无害，而一氧化氮、碳氢化合物和颗粒物则是主要的污染物。

柴油车车辆尾气处理方案目前，针对柴油车车辆尾气处理，国内外已经出现了多种方案，比如：1. 表面活性剂法这种方法是通过添加表面活性剂来降低尾气中颗粒物的浓度。

表面活性剂是一种能够使污染物粒子与水分子相互作用而形成分散液态的化合物。

添加表面活性剂可以有效的降低颗粒物的直径和颗粒物数量，从而减少尾气中的颗粒物的排放。

但是，表面活性剂的添加成本高，且不易回收。

2. 聚合物催化剂法这种方法是利用聚合物催化剂对尾气进行催化氧化处理。

聚合物催化剂是一种能够吸附、氧化污染物的化合物。

它的作用是通过吸附和氧化的过程将汽车尾气中的污染物转化为二氧化碳和水。

这种方法对一氧化氮、碳氢化合物和颗粒物都能够进行有效的处理。

但是，聚合物催化剂的制造难度大，催化效果受到温度和湿度等因素的影响。

3. SCR技术SCR技术即选择性催化还原技术，是通过氨与一氧化氮反应生成氮气和水来减少尾气中的一氧化氮排放。

该技术具有催化活性高、运行效率高、副反应少等优点，可以有效地去除尾气中的污染物。

但是，该技术需要向尾气中加入氨以进行反应，因此需要特殊的储氨装置。

4. DPF技术DPF技术即颗粒捕集器技术，是一种通过过滤的方式对柴油车尾气中的颗粒物进行捕集。

颗粒捕集器通常有纤维、陶瓷和金属等材料制成，能够有效的去除尾气中颗粒物，对排放颗粒物有显著的效果。

但是，颗粒捕集器的捕集效率随着时间的推移越来越低，并且需要定期清除积存的颗粒物。

柴油机排气后处理技术进入二十世纪九十年代以来，能源危机和环境污染两大问题，严重危害人类社会的可持续发展，日益受到各国政府和民间的重视。

随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对能源和环境的压力日益加剧，新的排放法规的要求日趋严格，研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。

柴油机作为一种高效节能的动力机械，在军车动力中占据这越来越重要的地位。

为了保持柴油机卓越的燃油经济性，同时又能满足越来越严格的排放法规要求，电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用，并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。

然而，随着排放法规的日益严格，机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高，排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。

本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理，柴油机排气后处理技术的相关情况。

一柴油机排放主要污染物生成机理柴油机排放的主要污染物有：NO x、微粒。

1.NOx的生成机理感兴趣的氮氧化物是指NO，N2O（燃气轮机）和NO2，其中常见的是NO和NO2，它们统称为NOx。

在燃烧后的排气过程中，更加稳定的NO几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。

NO的生成途径以确定有两种：1.高温途径即在已燃区产生的NO称为热NO；2.瞬发途径。

即在火焰区产生的NO称为瞬发NO；氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物（主要是在重油和煤中）生成的。

若NOx排放受到热力学平衡约束条件控制的话，则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于1×10-6。

当燃烧产物的温度下降，NOx浓度开始降低，但在火焰温度下，供NOx分解的时间在通常的燃烧设备中都太短，难以达到平衡状态，以及氮氧化合物在数十到数千（与燃烧的情况有关）10-6的浓度下被激冷。

这样，NOx生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。

NO和NO2浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的：NO2和O，H和OH反应生成NO，而NO和HO2反应生成NO2。

柴油汽车尾气净化器的原理是什么
随着汽车保有量的猛增，汽车排放的尾气成了流动的污染源，对大气的危害十分严重。

美国每年由汽车向大气排放的污染物高达2～2.13亿吨。

日本每年由汽车向大气排放的污染物亦达600万吨。

汽车排放废气中的CO、HC、NOx、铅化物和硫化物等成分对人体危害极大。

而柴油车是尾气排放的重要一部分，为了有效控制柴油汽车尾气污染需要使用尾气净化器，那么，柴油汽车尾气净化器的原理是什么呢？
尾气净化器一般结构是涂有贵金属催化剂的金属蜂窝载体。

工作原理是当高温尾气通过净化器时，HC,CO和颗粒物在催化剂和高温的作用下和氧气发生化学反应成为无毒的水和二氧化碳。

柴油发动机采用氧化催化器(DOC)，直通式免维护柴油机尾气微粒过滤器(FTF)和壁流式柴油机尾气微粒过滤器(DPF）来去除HC,CO和颗粒物。

也采用SCR系统来去除NOx。

直通式免维护柴油机尾气微粒过滤器（FTF)能去除60-80%的黑烟，95%的柴油机尾气臭味，99%的CO。

需要说明的是，对尾气净化器所用催化剂的基本要求概括起来有：（1）必须适应经常的、大量的气流冲击以及温度和组分的剧烈变化；（2）必须同时具有高温（800C
更多造成空气污染的主要原因有哪些，以及环境污染安全小知识，请大家继续关注的内容。

浅谈汽车发动机尾气处理技术摘要: 汽车发动机的机外净化技术主要有：1、颗粒物的过滤净化技术,它包括氧化催化技术，连续再生捕集技术，颗粒物的捕集技术。

2、氮氧化物的净化技术，这也是机外净化的主要措施，它包括：a、三元催化转换技术 b、等离子体辅助催化还原NOx技术；c、稀混合气NOx捕集技术；d、选择性催化还原技术(尿素一SCR 系统)等关键字：尾气处理、机外净化、节能减排1 颗粒物的过滤净化技术控制柴油机颗粒物排放的技术措施主要有颗粒物的氧化催化技术(DOC)、连续再生捕集技术(CRT)、颗粒物的捕集技术(DPF)。

1.1 氧化催化技术：是在蜂窝陶瓷载体上涂金属催化剂(如Pt)，降低柴油机尾气中的HC、CO和SOF的化学反应活化能，使这些物质能与尾气中的氧气在较低的温度下进行氧化反应并最终转化为CO2和H2O。

1.2 连续再生捕集技术：它由一个壁流式陶瓷过滤器和一个置于过滤器上游的氧化型催化转化器构成。

当柴油机排气流过氧化型催化剂时，在200℃一600℃温度条件下，CO和HC几乎全部被氧化成CO2和H2O，NO被转化成NO2。

NO2对被捕集的PM有很强的氧化能力，利用产生的NO2作为氧化剂除去微粒捕集器中的微粒并生成 CO2，而NO2又被还原为NO，达到去除微粒的目的。

1.3 颗粒物的捕集技术：它主要是通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集柴油机排气中微粒的。

排气流经捕集器时，其中微粒被捕集在过滤体的滤芯内，剩下较清洁的排气排入大气中。

目前应用较多的是壁流式蜂窝陶瓷过滤器，主要用于工程机械和城市公共汽车，操作简单、过滤效率高。

2 氮氧化物的净化技术2.1 三元催化转换技术：三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。

由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。

工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H2O)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。

柴油机废气过滤解决方案作者：Ashish Mathur 来源：Ringer柴油机被认为是热效率最高的内燃机，所以在全世界被广泛地应用在重型车辆上。

然而，随着人们日益关注柴油机废气对大气质量的危害，汽车和发动机制造商不得不开发有效的解决方案来抑制排放。

由于发动机的排量和驱动方式不同，现在有几种技术被应用在这个行业来处理柴油机废气中的颗粒物质和有害气体。

柴油机的发展趋势柴油机在重型车辆和非道路车辆上的广泛应用已经有很长时间，近期在欧美市场上应用柴油机的客车和轻型卡车激增。

这种增长部分是由于油价上涨刺激了对高效率柴油机的需求。

然而，伴随着柴油机数量的增长，人们也越来越关注其排放的废气对空气质量的影响。

废气中的污染气体如碳化物、氮化物（NOx ）和颗粒物质被认为是危害健康的主要污染物。

排放法规的发展趋势欧美制定洁净空气法规的机构采用柴油机排放标准中要求，使用颗粒物过滤器来满足颗粒物的排放限制。

欧洲的新排放法规中，颗粒物和氮化物的排放量比目前的标准少三分之一。

图1为欧洲的新排放法规的发展趋势，这些日益复杂的排放控制要求过滤器具有较高的孔隙率、低的流动损失以及高的过滤效率。

图1. 欧洲废气排放法规（左）和CO2排放法规的趋势（右）（来源: www.isuzu.co.jp ）目前柴油机排放后处理的技术措施柴油机的排放物主要包括气体排放物，如CO、CO2、NO、NO2和颗粒排放物，包括碳和碳氢化合物。

CO和碳氢化合物的去除柴油机催化氧化转化器（DOC）被用来氧化排气气流中的污染气体，它可以和消音器集成在一起。

在许多封闭曲轴箱柴油机中，NOx、HC和有毒有害气体被直接重新引入进气系统再次燃烧，而不是排到外界污染大气环境的。

NO和NOx的去除选择性催化系统（SCR）能够通过在废气中喷洒尿素或者氨水，将NOx的排放减少60-90%。

然而，由于储存空间的需要，只能用在大型发动机上。

细长的NOx催化器（LNC）与选择性催化系统（SCR）类似，不同的是，LNC向柴油机废气中喷的是柴油而不是尿素。