柴油机污染物排放控制和排气后处理系统



柴油机污染物排放控制和排气后处理系统

综述了柴油机主要污染物排放的特点和控制这些污染物的排放标准及法规。柴油机排放的4种主要污染物是CO、HC、PM和NOx。这些污染物中，CO和HC的排放是由于不完全燃烧，NOx排放是因为燃烧温度高于1600℃，PM排放的原因是很小的颗粒物聚集，包括不完全燃烧的柴油、润滑油、柴油中的灰尘、气缸润滑油、硫酸盐及水分。这些污染物的排放对环境和人类健康都会产生不利的影响。

尽管已经有许多技术防止上述污染物排放的有害影响，以满足严格的排放法规，但排气后处理系统也不能完全消除柴油机尾气污染物。柴油机排气后处理系统包括柴油氧化催化剂（DOC）、柴油微粒过滤器（DPF）和选择性催化还原（SCR）系统。这些系统在重型柴油机上是标配，通常采用3种系统组合，以减少柴油机主要污染物的排放。

DOC不仅能够降低CO和HC排放，也会对下游的DPF和SCR系统产生影响。DOC会增大排气温度，影响DPF再生，提高SCR系统将NO转化成NO2的转换效率。DPF通常与DOC共同使用消除柴油机尾气PM排放，它们的材料通常是SiC。DPF是物理过滤器，能够消除尾气中的PM。SCR系统对减少NOx排放非常有效。Pt基（铂）和Pd基（钯）催化剂是最常用的催化剂，用于DOC和SCR系统。柴油机废气温度对降低污染物排放具有重要作用。除催化剂类型以外，废气空间速度和排放形式等参数也会影响废气的处理效率。

刊名：Clean Techn.Environ Policy（英）

刊期：2015年第17期

作者：Ali Keskin et al

编译：王亮