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视频作者:合肥宝发动力技术股份有限公司
内燃机采用,柴油,LPG或 CNG为燃料。排出的主要有害物质为HC,CO,NOx和颗粒物(黑烟)。尾气净化器一般结构是涂有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。
黑烟净化器工作原理概述
黑烟净化器是一种净化器,可广泛应用于以柴油为燃料的厨房火烟、发电机、锅炉及喷漆、打磨等产生黑烟灰尘的场所。
为了保护环境的需要,我国于2014年发布了非道路第三阶段和第四阶段的标准要求,第三阶段标准于2015年10月1日开始实施,对第四阶段标准仅规定了排放限值及测量方法,总体技术要求还不完善,实施时间也未规定。目前第三阶段已经实施超过五年,修订及实施第四阶段的非道路移动机械排放标准,明确相关要求,有助于机械、柴油机及相关零部件企业做好产品规划和技术升级。
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对于颗粒排放,仅靠柴油机的机内技术,无法 满足未来日益严格的颗粒排放特别是颗粒数量 法规.柴油机采用排气后处理净化技术,是未来重 要的发展趋势.在诸多排气后处理技术措施中,氧化催化转化器 (DOC) 和催化型颗粒捕集器 (CDPF)组合(以下简称 DOC+CDPF)是常见的颗 粒排气后处理技术路线.DOC是在蜂窝陶瓷 载体或金属蜂窝载体上涂覆催化剂(Pt、 Pd 等),降低柴油机排气中 HC、CO 和 PM 中可 溶性有机物(SOF)的化学反应活化能,使这些物 质能与排气中的氧气在较低的温度下进行氧化 反应,转化为二氧化碳和水.CDPF 是公认的 净化柴油机颗粒排放为有效的方法之一.由于 在 DPF 载体内部表面涂覆催化剂(Pt、Pb 等),可以有效降低颗粒起燃温度,在柴油机正常 工作时 250~500℃排气温度范围内,就可以实现 DPF 的催化再生.将 DOC+CDPF 结合起来 使用,不仅可以保证 CDPF 连续可靠的工作,降低 PM 排放,还能有效降低 HC 和 CO 等.
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值得注意的是,柴油和 B20 这 2 类燃料的颗 粒数量分布曲线,在粒径 120nm 附近形成交叉. 在颗粒粒径大于 120nm 的区域,燃用 B20 燃料的 排气颗粒数量浓度明显小于纯柴油,这部分颗粒 通常为聚集态颗粒,生物柴油分子内氧有利于局 部过浓混合区域的扩散燃烧过程,并会促进已形 成碳烟颗粒的氧化过程,从而减少了以碳烟颗粒 为主体的聚集态颗粒数量.此外,生物柴油不含芳 香烃,也会降低碳烟颗粒前体物的形成,这些也会 导致聚集态颗粒数量的减少.而在颗粒粒径小于 120nm 时,柴油机燃用 B20 燃料的排气颗粒数量 浓度大于纯柴油,这是由于生物柴油粘度较高,燃 料较高的粘度影响缸内雾化混合及燃烧过程,导 致缸内未燃或者未完全燃烧的烃类燃料即未燃 碳氢增加,从而导致以可溶有机组分为主要成分 的核态颗粒数量上升,这部分颗粒粒径通常较小. 此外,聚集态颗粒数量减少后,其对挥发及半挥发 性可溶有机组分的吸附能力减弱,导致颗粒成核 作用增强,也会促使核态颗粒数量上升.