柴油机排气微粒过滤体的评价与选择

分析了目前广泛研究和应用的几种形式的柴油机排气微粒过滤体的特性 ,利用模糊评价方法从过滤体的微粒捕集效率、排气阻力、附加能量消耗、成本以及可靠性等方面对不同形式的微粒过滤体进行了综合评价分析。研究结果表明 ,壁流式蜂窝陶瓷过滤体和金属丝网过滤体具有较好的综合特性     

柴油机微粒捕集器技术发展现状

颗粒物是柴油机排气主要污染物之一,微粒捕集器能够将排气中的颗粒物过滤,实现90%以上的净化效率,是国际应对未来机动车排放法规的必然选择。文章通过分析近几年国际的研究成果,阐述了颗粒物的组成以及在微粒捕集器中的燃烧过程,并介绍了微粒捕集器的净化机理、材料技术和再生技术。国际研究表明:(1)颗粒物主要由固体碳、可溶性有机成分和硫酸盐三部分组成,在燃烧过程中,可溶性有机物、官能团、高度结晶碳随着温度升高依次燃烧;(2)壁流式微粒捕集器通过扩散、拦截、重力和惯性四种形式将颗粒物拦截过滤;传统的堇青石、碳化硅材料各有优缺点,可能被新型钛酸铝材料取代;过滤体通过增加入口通道体积的方式增加对颗粒物和灰分的容纳能力;(3)微粒捕集器再生技术种类繁多,被动再生技术由于对燃油硫含量由较高要求,因此主要在国外采用;国内主要应采用主动再生技术,同时使用燃油添加剂进行辅助再生。     

柴油机排气微粒特性的试验研究

通过试验对柴油机排气微粒特性进行了系统的研究，分析了柴油机微粒的组成、排放质量浓度、微粒粒径分布以及微粒的形态特征等，研究了柴油机工况对排气微粒特性的影响。研究结果表明，除柴油机工况影响微粒组成外，排气温度亦对微粒的组成及分布有重要的影响；柴油机微粒数量分布峰值在0．02μm—0.10μm之间，球形度以0．6—0.7之间的微粒居多；随着柴油机负荷或转速的增加，微粒平均粒径的变化趋势向大尺度方向发展。     

色谱质谱法测定柴油机排气微粒过滤前后可溶有机成分

先采用自行设计安装的柴油机微粒袋滤系统,对过滤前后的柴油机排气微粒进行采集。然后用气相色谱-质谱技术(GC-MS),对柴油机排气微粒中的可溶有机成分(SOF)进行分离分析。用超声法制取可溶有机分析液。测定结果表明:微粒过滤前后检测物的成分组成变化很小,基本以直链及支链烷烃为主,碳数从C16～C26,此外还有相当数量的蒽、芘、菲等多环芳烃(PAHs)。采用微粒袋滤系统过滤柴油机排气微粒,烷烃以及多环芳烃等有害物含量明显下降,说明袋滤技术对柴油机排气的处理效果较好。     

多孔泡沫金属电除尘器净化柴油机排气微粒的方法研究

以柴油机为研究对象,研究了净化柴油机排气微粒的新技术。介绍了柴油机排气微粒的特性、净化技术及电除尘器的基本工作原理以及工作特性。说明了多孔泡沫金属的特性,并设计了净化柴油机排气微粒的以多孔泡沫金属为集尘极的电除尘器结构及原理,分析了该净化装置的优点。     

大气中不同悬浮微粒的解析法

为了掌握柴油机排气中微粒 ( DEP)和轮胎磨损粉尘微粒等大气环境中微粒的准确特性 ,碳等轻元素组成情报就是一个重要的因素。虽以前用散能 X射线光谱仪 ( EDS)检测原子序数 1 0以下的轻元素困难 ,但近年来开发了聚丙烯超薄膜检测孔的散能 X射线光谱仪 ( EDS)析测器 ,就可以测定这些轻元素特性 X射线。如使用备有电子探针 X射线显微分析 ( EPMA)装置新的散能 X射线显微分析 ( EDS)和新开发的试样前处理法及试样捕集法 ,就能实现掌握柴油机排气中微粒 ( DEP)和轮胎磨损粉尘微粒等的准确的特性。另外 ,根据扫描电子显微镜( SEM)观测…     

柴油机颗粒捕集器(DPF)再生技术分析

颗粒物捕集器(DPF)是未来车用柴油机满足排放法规的重要措施,是解决其排气颗粒污染最有效的技术之一。文章介绍了DPF的净化机理,在对DPF各种再生技术原理、研究现状及其存在问题分析的基础上,指出微粒捕集器再生技术的发展趋势。     

碳化硅陶瓷膜管对PM_(2.5)捕集性能的实验研究

PM2.5因其粒径小、吸附能力强、输送距离远、环境危害大,同时捕集困难而成为世界各国共同关注的大气环境问题。以涂氧化铝膜的碳化硅陶瓷膜管(孔隙率28.16%,平均孔径20μm,过滤面积0.28 m2)为过滤元件,搭建了PM2.5捕集的实验装置,对膜管的过滤时间、通量与阻力降的关系以及捕集效率与时间的关系和膜污染控制方面进行了研究。结果表明:随过滤时间增加,通量逐渐减小,阻力降逐渐增大,捕集效率逐渐增大,对PM2.5捕集效率高达99.9%;对膜污染控制参数优化后反吹压强选定为0.8 MPa,反吹间隔时间为10 min,反吹时间为14 s。     

柴油机排气微粒收集消声装置的设计

介绍了柴油机排气微粒收集消声装置的特点、结构、工作原理和设计过程。柴油机排气微粒收集消声装置包括排气微粒收集装置、排气微粒收集再生和排气微粒收集控制装置,在柴油机排气离心力产生的旋转气流以及静电装置产生的电场的双重效用下,收集柴油机的排气微粒,自动控制排气微粒收集再生及控制装置,使收集的微粒燃烧,排放到大气中。通过柴油机排气微粒收集消声装置的试验表明:收集效率最高可达到98.1%,排气背压最高可达到3.7kPa,消声装置可达到90.2dB,试验证实本装置适合于柴油发电机和大中型柴油发动机。     

低温等离子体治理柴油机尾气污染的研究进展

柴油发动机以其良好的燃油经济性和动力学特性得到广泛应用,但是其尾气排放中的氮氧化物有害气体和难以分解的微粒物含量较多,造成了严重环境污染。目前,研究开发中的柴油机尾气后处理技术,如还原催化转化、氧化催化转化和微粒捕集等,存在催化剂价格昂贵、催化活性低、有效温度范围小和捕集器保持清洁状态困难等不足。国内外大量的研究结果证明,基于气体放电的低温等离子体技术能有效降低柴油机尾气污染物排放,且无二次污染。本文通过低温等离子体的产生,柴油机尾气中的氮氧化物和微粒物的净化,综合介绍了低温等离子体净化柴油机尾气技术的研究进展,针对当前研究中存在的问题,论述了今后的发展趋势。     

DOC+CDPF对生物柴油燃烧颗粒排放特性的影响

以一台满足国五排放法规的车用柴油机为样机,研究加装氧化催化转化器DOC与催化型颗粒捕集器CDPF(DOC+CDPF后处理装置)前后,柴油机燃用B20燃料(燃料含20%体积掺混比的生物柴油)的颗粒排放特性.结果表明,在未加装该后处理装置时,该机排气颗粒数量浓度的粒径分布呈双峰形态,B20燃料的排气颗粒数量浓度的峰值粒径在10nm和50nm附近,纯柴油的排气颗粒数量浓度的峰值粒径在50nm和200nm附近.在颗粒粒径小于120nm的区域,该机燃用B20燃料的排气颗粒数量浓度大于纯柴油.加装该后处理装置后,该机排气颗粒数量浓度的粒径分布呈多峰形态,峰值粒径在10nm、20nm和60nm附近.加装DOC+CDPF后,不论是柴油还是B20燃料,与原机相比,柴油机排气颗粒总数量下降明显,其中60~200nm粒径范围的颗粒数量浓度降幅更为显著.在相同工况下,DOC+CDPF对柴油机燃用B20燃料的颗粒总数量净化效率高于纯柴油.     

柴油发动机颗粒排放物研究进展

介绍了柴油机颗粒排放物的产生机理、组成成分及国内外现有的排放法规。结合近年来国内外对柴油机颗粒物检测分析方法和毒理学的研究进展,描述了现有分析方法的特点和尾气颗粒物的危害,并提出进一步研究的建议,为相关方面的研究提供借鉴。     

柴油车排气净化技术探讨

柴油车的排气污染受到了越来越多的关注。文章分别介绍了柴油机排气中氮氧化物的还原、碳烟颗粒物的氧化以及同时去除氮氧化物和颗粒物的各种催化净化技术及其最新研究进展,并对该研究方向存在的主要问题和应用前景进行了探讨。     

FBC-DPF在柴油机颗粒物控制中的应用研究

目前针对加装FBC-DPF(燃油添加剂-柴油机颗粒捕集器)后的柴油机放特性研究较少,并且缺乏FBC-DPF对颗粒物中PAHs排放量的影响效果研究. 为全面评估加装FBC-DPF后柴油机颗粒物排放特性和FBC-DPF对柴油机尾气中的颗粒物排放污染控制效果,在发动机台架上对装有FBC-DPF的重型柴油机进行了颗粒物排放特性试验. 利用电子低压撞击仪(ELPI)测量加装FBC-DPF前、后柴油机颗粒物的数浓度与粒径分布,用玻璃纤维滤膜采集加装FBC-DPF前、后尾气中的固相PAHs,利用色谱质谱联用仪对加装FBC-DPF前、后尾气中的固相PAHs进行定量分析. 结果表明:①加装FBC-DPF后柴油机排放的颗粒物数浓度大幅降低,FBC-DPF对尾气中颗粒物的捕集效率平均值在95%左右;②加装FBC-DPF后柴油机固相PAHs总比排放量有所降低,在大负荷区域降幅在25.0%~88.0%之间;③加装FBC-DPF前的颗粒物中位直径为30~89nm,而加装FBC-DPF后的颗粒物中位直径为41~98nm,平均增幅为38.2%. 对于国Ⅳ及未来国Ⅴ柴油机排放法规,FBC-DPF是解决柴油机颗粒物排放的有效手段;此外,FBC-DPF可以大幅降低柴油机尾气中的有毒成分,并且能够适应高含硫量的燃油环境.      

柴油车燃料添加型催化剂研究进展

现代柴油机油耗低、动力强,但是排放的尾气中黑烟颗粒物PM(particulate matter)会对环境和人类健康造成危害。随着排放法规的日益严格,净化处理刻不容缓。当前对其排放控制的主要手段是使用颗粒物捕集器DPF(diesel particulate filter)捕集PM,并采用催化剂或提高尾气温度促其燃烧以实现DPF再生。燃料添加型催化剂FBC(fuel borne catalyst)能保证催化剂与PM紧密接触,使DPF在尾气温度范围内即可再生。文章对近年来FBC的研究开发进展进行了总结,并指出了该类催化剂的发展方向,即发展纳米级FBC。     

柴油车尾气颗粒物排放现状评价

对2013年哈尔滨市不同供油方式的柴油车排气细颗粒物或黑碳测量参数—光吸收系数进行了统计分析,结果表明:涡轮增压和自然吸气供油方式光吸收系数均值分别为1.39 m-1和1.27 m-1,超标率分别为5.8%和2.4%,采用颗粒物控制措施及排气装置强制维护降低了颗粒物排放,符合排放标准。