降低柴油机nox排放的hc—lnc技术特性研究

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1、降储潮INOx幷瞰的HC—LNC技术特IS研究2016-03-2517:29:54汽车工程学报2016年1期樊高峰++倪计民++石秀勇图1Ag/Al2O3催化剂上C3H6还悄HC加入贵金属（Pt）催化剂NO+O2fNO2分子筛鸟no2+hc-图2机械式复合催化剂味发动机排气TRUEClean燃烧加血器JM还原剂箱油泵及柴油滤器Q/V柴油机排气丄微粒捕集器柴油雾化器’醉类还原刑何漩为链接发动机-的CNA信I：乙醉类还原剂控制计址单•元▼乙醉类还原剂蝶形废气计牡喷嘴混合器氮氣化物传感器试验朝体（含涂层〉台...

2、;、热电偶测渤;探头氮筑化物传感器图3HC-LNC全系统还原剂喷対蝶形废气讣试系统混合气L■i・■■■■■■■■.■.£iJHC-LNC载体（含涂层）排气温度测量点Cu>Zeolite我体（含涂层）图4HC-LNC与Cu-Zeolite载体组合布置示意图摘要：研究基于某公司的金属氧化物型催化剂HC-LNC（以碳氛化合物为还原剂的NOx催化还原技术）系统。使用热流台架模拟柴汕机不同排气状态和不同还原剂喷射量的情况下，该系统的NOx转化效率、THC（总碳氢化合物）及CO这两种二次排放物的特性。利用发动机台架测试

3、在真实排气组分情况下HC-LNC系统的转化效率。结果表明，HC-LNC系统在不同排气状态和还原剂喷射量的情况下具有良好的NOx转化性能，具备替代尿素选择性还原技术的潜力。关键词：柴油机；排放后处理；选择性催化还原；NOx；排放控制；乙醇屮图分类号：TK422文献标文献标识码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2016.01.12Abstract：Thestudywasbasedonacompany'shydrocarbonleanNOxcatalyst（HC-LNC）syst

4、em.TheNOxconversionefficiencyandtheemissioncharacteristicsofTHCandCOweresimulatedandinvestigatedonaheat-flowbenchwithvariousreductantinjectionquantityanddieselengineexhausts.Furtherstudiesonenginedynamometerswereconductedtoanalyzetheinfluenceofrealdieselen

5、gineexhaustontheHC-LNCsystem.ResultsshowtheHC-LNChasgoodde-NOxperformaneeunderthedifferentconditionsandhasahighpotentialforsubstitutingureabasedSCR.Keywords：dieselengine；emissionafter-treatment：selectivecatalyticreduction；NOx；emissioncontrol：ethanol1概述选择性催

6、化还原(SelectiveCatalyticReduction,SCR)技术是目前降低发动机稀燃条件的NOx排放最成熟和有效的技术Z-,采用SCR技术可以避免发动机采用推迟喷汕和EGR等粧内措施降低NOx排放，使发动机在满足严格排放法规的同时，仍具有较高的动力性和经济性。P［前，我国机动车防治NOx排放的技术主耍是尿素选择性催化还原(Urea-SCR)技术，在机动车应用中Urea-SCR技术使用32.5%的尿素水溶液作为还原剂，其溶液本身为强腐蚀介质，对喷射计量系统的设计以及催化反应器封装的设计提出了较高的

7、要求。同时由于反应介质的腐蚀性，Urea-SCR系统设计时必须选用如SUS304.SUS441等昂贵的钢材，这导致系统成本居高不下。与此同吋，排气系统(包含尿素计量喷射系统及其喷嘴安装形式，催化反应器结构设计，乃至整个排气系统的流动与热管理布局)的优化好与坏，直接关系到机动车排气系统中的各种结晶体形成。而HC丄NC技术使用醇类或其它碳氢化合物作为还原剂，从根本上消除了对昂贵不锈钢材的需求和排气管内结品的风险，同时也大大降低了对喷射系统部件的设计要求。因此，近年来，人们研究了许多利用碳氢化合物作为还原剂的SC

8、R催化剂，其中最受关注的是一种以Ag/AI2O3作为催化剂的乙醇还原剂SCR技术。该技术冃前己纳入很多公司用丁•柴油机NOx治理的商业化计划屮。Ag/AI2O3催化剂上HC-SCR的反应机理如图1所示,Ag存在两种形式，一种是还原态的金属银AgO,另一种是氧化态的Ag+,均匀分散在AI2O3表面上。在还原态的金属银AgO表面主要发生的是NO的吸附与解离，而氧化态的Ag+则可促进NO形成硝酸盐物种，进而促进有机含氮