氧化還原催化劑和微粒過濾器在柴油機(jī)排放中聯(lián)合使用的效果分析

氧化還原催化劑和微粒過濾器在柴油機(jī)排放中聯(lián)合使用的效果分析

NOx和PM的排放是造成空氣污染的重要原因，也是柴油車應(yīng)該解決的主要問題。柴油機(jī)排放物里80%～90%的NOx是NO，而NO和NO2都是有毒物質(zhì)。同時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放的PM明顯高于汽油機(jī)，而可吸入的顆粒會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康。要同時(shí)消除NOx和PM并不容易，目前普遍采用的方法是對(duì)柴油機(jī)的排放進(jìn)行前處理和后處理。前處理一般是改善燃燒室，控制燃油噴射壓力與速度，并進(jìn)行廢氣再循環(huán)。后處理一般用催化劑轉(zhuǎn)化廢氣，包括柴油氧化催化劑、NOx催化劑和柴油顆粒過濾器等。

研究了NOx催化/顆粒過濾器（LNT/CDPF）協(xié)同作用來清除NOx和PM，其中LNT是一層很薄的NOx吸附催化劑。試驗(yàn)中，在350℃下，表面涂有氧化鋁的NOx催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率最高，能夠達(dá)到65%，是所有LNT催化劑中去除NOx能力最強(qiáng)的。涂層上的NOx成分具有很好的熱膨脹系數(shù)，耐高溫、高壓且強(qiáng)度好。在370℃時(shí)將LNT與DPF聯(lián)合使用，NOx轉(zhuǎn)化率為49%。此外，催化劑的活性會(huì)隨著催化劑內(nèi)NOx存儲(chǔ)容量的減小而降低，但當(dāng)加入5%Co時(shí)，就會(huì)在200～350℃范圍內(nèi)提高催化劑對(duì)NOx的容量，進(jìn)而改善轉(zhuǎn)化能力。催化劑在310℃時(shí)，轉(zhuǎn)化效率能提高到55%。對(duì)尾氣中PM的氧化過程初始溫度是在250℃，試驗(yàn)中LNT和DPF聯(lián)合作用時(shí)，PM的氧化率比單獨(dú)使用DPF氧化的效果要好。

網(wǎng)址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S1385894713014290

作者：Byungchul Choi et al

編譯：張聰