• 柴油顆粒捕集器DPF技術

    2015年08月05日

    柴油發動機的污染主要來自三個方面—— 微粒排放物質、氮氧化物(NOx)和硫。其中微粒排放物質(煙灰)大部分是由

    碳或碳化物的微小顆粒(尺寸小于1 μ m)所組成的。據確認,在柴油發動機的排放物中含有大約40 種不同的化學成分。

    據美國環保署(EPA)和世界衛生組織(W H O )驗證,柴油發動機中所排放出的煙灰為致癌物質。加州空氣資源部(CARB)

    估計,在南加州,空氣中7 1 % 的致癌物質是由柴油車產生的,而這些柴油車僅占當地車輛的2 % 。其它的健康問題,如與日

    俱增的哮喘和肺部疾病也同樣在業內人士的關注范圍之內。 

      微粒捕捉器能夠減少柴油發動機所產生的煙灰達9 0 % 以上。這種捕捉器是一種安裝在排放系統中的陶瓷過濾器,它可以

    在微粒排放物質進入大氣之前將其捕捉。捕捉到的微粒排放物質隨后在車輛運轉過程中燃燒殆盡。它的工作基本原理是: 如柴

    油微粒過濾器噴涂上金屬鉑、銠、鈀,柴油發動機排出的含有炭粒的黑煙,通過專門的管道進入發動機尾氣微粒捕集器,經過

    其內部密集設置的袋 式過濾器,將炭煙微粒吸附在金屬纖維氈制成的過濾器上; 當微粒的吸附量達到一定程度后,尾端的燃燒

    器 自動點火燃燒,將吸附在上面的炭煙微粒燒掉,變成對人體無害的二氧化碳排出。為了做到這一點,捕捉器應用了先進的電

    控系統、催化涂層和燃料添加型催化劑(F B C)。這種燃料添加型催化劑包含諸如鈰、鐵和鉑等金屬。這些材料按比例加入到

    燃料中,在發動機控制系統的幫助下不僅控制微粒排放物質的數量,而且還控制碳氫化合物和污染氣體等污染物的排放量。 捕

    捉器的再生或凈化功能必須在可控的基礎上完成,以保持過濾器不被煙灰堵塞。在凈化周期結束以后,任何殘留灰塵或濾渣最

    終都將在日常維護中被人為地清除。

       柴油微粒過濾器可以有效地減少微粒物的排放,它先捕集廢氣中的微粒物,然后再對捕集的微粒進行氧化,使微粒過濾器再生。

    所謂過濾器的再生是指在DPF長期工作中,過濾器里的顆粒物逐漸增加會引起發動機背壓升高,導致發動機性能下降,所以要定期

    除去沉積的顆粒物,恢復DPF的過濾性能。過濾器的再生有主動再生和被動再生兩種方法:主動再生指的是利用外界能量來提高捕

    集器內的溫度,使微粒著火燃燒。當過濾器中的溫度達到300 ℃時,沉積的顆粒物就會氧化燃燒,如果溫度達不到300 ℃,過多的沉

    積物就會堵塞過濾器,這時就需要利用外加能源(例如電加熱器,燃燒器或發動機操作條件的改變)來提高DPF內的溫度,使顆粒物氧

    化燃燒。被動再生指的是利用燃油添加劑或者催化劑來降低微粒的著火溫度,使微粒能在正常的柴油機排氣溫度下著火燃燒。添

    加劑(有鈰,鐵和鍶)要以一定的比例加到燃油中,添加劑過多影響不大,但是如果過少,就會導致再生延遲或再生溫度升高。萬純符合

    歐洲III標準的高性能金屬載體催化器: 金屬載體有較高熱導系數,溫度容易上升,催化劑產生反應所需時間較短;不易受排氣管

    震動而損壞;不需再外殼包裝,可增加有效面積(約15%);受力較平均,抗壓性較強;較抗高溫1300℃;低阻力,快速起燃

    等特性。 目前廣泛使用的蜂窩陶瓷載體催化凈化器難以達到上述要求,而金屬蜂窩載體催化凈化器以其熱容低、升溫快、開孔

    率高等優點,成為快速起燃催化轉化器和摩托車用催化轉化器中的主流產品。

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