低温等离子体降低柴油机排放的研究进展.pdf

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1、第41卷第3期2012年6月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUS‘n0NENGINEANDM07r0RCYCI正V01．4lNo．3Jun．2012低温等离子体降低柴油机排放的研究进展+魏胜利蔡忆昔李小华王军王攀(江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013)摘要：简要介绍了当前柴油机排气后处理所采用的D1)F和SCR技术，并指出了其应用难点。详细分析了两种低温等离子体技术各自的技术特点，阐述了D／IN’11P技术在降低柴油机有害排放方面最新的研究进展及发展趋势，指出对D／IN佃系统分解柴油机排气中PM、再

2、生DPF的微观机理进行分析将成为今后研究的重点。关键词：柴油机后处理技术低温等离子体NO。PM中图分类号：’I斟21．5文献标识码：A文章编号：167l一0630(2012)03—0079—05ResearchProgressonNon-thermalPlasmatoReduceDieselEmissioI峪WdSheⅡgli，CaiYi嫡，LiⅪ∞h啊，W锄gJhn。Wa嚷PanSch001ofAut锄obile卸d7I．m伍eEn西nee血g，Ji锄铲uUniversity(Zhenji锄g，Ji锄gsu，212013，Ch

3、ina)Abstmct：Thisp印erdeseribesbrienyvafious“ter-treatInenttechnolo百esindieselen西nes，and印plicationdi珩cultiesofDPFandSCRareiIlcluded．1kmainprincipleofD／IN口isaIlalyzedindetail．Itintroducessomeresearchpmgressanddevelopmenttendencyonnon—tIle瑚alp1嬲matoreducedieselelIlission

4、s．Itisin—dicatedthatthemicroscopicmechanismofD／IN7IPsystemtoreducePMemission肌dDPFregenemtionwi】lbekeyresearchintllefuture．K-eywords：Dieselen百ne，蛳er．treaImenttechn010野，Non—therrnalplasm，NO，，PM引言全球工业的迅猛发展以及人类对生态资源的过度攫取，导致气候恶化、环境污染和能源枯竭等全球性问题日益凸显。目前，全球汽车燃油消耗居高不下，作为以石化燃料

5、为主的汽车动力源之一，柴油机具有结构紧凑、热效率高、c0：排放低等优点。柴油机排放污染物中富含PM和N0。，排气通道中的PM积碳易造成EGR系统中阀门关闭不严、温度传感器失效以及DPF(Diesel‰iculateFilter)堵塞；粒径小于100nm的超精细PM排人到大气中时，可长期悬浮于近地层，其所含的各种有机可溶性成分SOF(soluble0rg蚰icFracdon)及多环芳香烃PAHs(Polycy—clicAromaticHvd加carbons)，如苯并芘等，生物毒性很强，对人体心脏、呼吸系统损伤极大，已被美国EPA列

6、为致癌物质之一’1o；No，易与空气中水蒸气和尘埃结合形成光化学烟雾和豉雨，隔此．姆何有效分解柴油机排放污染物中的积破、超精细PM和No。已成为柴油机排放控制领域的难点。随着我国20lO年7月国Ⅳ及2012年国V排放标准的实施旧o，仅依靠柴油机结构改进及机内净化技术将很难满足更低排放法规的要求，必须加装有效的后处理装置，对积碳、超精细PM和NO。进行有效控制。}基金项目：中国博士后科学基金(20110491351)；江苏省博士后科研资助计划项目(1002032c)。作者简介：魏胜利(1978一)。男。博士，讲师。主要研究方向为内

7、燃机燃烧与排放控制。小型内燃机与摩托车第41卷1DPF与SCR技术应用难点柴油机微粒捕集器DPF可对柴油机排气通道中的大粒径PM进行物理沉积，但对超精细PM的捕集效果较差，DPF装置堵塞后易造成排气背压增大、油耗增加、柴油机性能下降等后果。在柴油机正常工作的转速和负荷下，排气温度一般在250一500cc，而PM的燃点一般为550～600℃，依靠柴油机的排气很难使捕集器再生。要使DPF再生必须降低PM的燃点或提高排气温度。目前主要利用连续再生微粒捕集系统cRT(ContirIuousRegenetationTr叩)实现DPF连续实

8、时再生，但cRT系统要求使用低硫燃料。选择性催化还原ScR(selectiveCatalyticReduc—tion)技术可降低No。排放，但scR系统中的催化剂：[作温度窗口较窄、容易产生硫中毒失效；此外，系统易出现的氨气泄漏、铵盐腐蚀、重金属扩散等问题和高昂