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时间:2018-05-16
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1、海特柴油引擎黑煙淨化器HagueDieselParticulateFilter11前言柴油引擎發電機在現代已被廣泛運用在工業廠房、工業機具、機動車輛、醫院、軍事基地、公務機關、住宅大樓、學校等相關單位,是一項相當重要的驅動設備。但隨著設備的普及化,再加上環保意識抬頭,政府也越來越重視對柴油引擎使用所排放的廢氣而加以管制。因此,為了對環境的維護,以及符合環保法規,有必要針對排氣擬定改善措施。柴油引擎所排放的廢氣主要有黑煙微粒、一氧化碳、碳氫化合物以及氮氧化物等有害物質,不僅對環境造成相當大的污染,長時間在其作業環境
2、下工作,會嚴重影響健康與工作品質。11柴油引擎黑煙淨化器柴油引擎為一壓縮衝程的內燃機系統,燃料燃燒後所排出的廢氣問題有:(1)臭味、(2)黑煙、(3)一氧化碳、(4)碳氫化合物、(5)氮氧化物等黑煙淨化器主要針對這些危害做統合性的改善。(1)臭味:柴油引擎的臭味令人難以忍受,其主要由未燃燒完全的碳氫化合物所致。(2)黑煙(PM):黑煙乃為未燃燒的碳粒凝聚而成,其對環境的衝擊主要為固態影響,而其表面易凝聚燃燒後的可溶性硫氧化物(SOF),當黑煙落於土地後,遇水將形成硫酸,將導致土地酸化。(3)一氧化碳(CO):一氧
3、化碳與黑煙類似,是由於氧氣燃燒不完成所形成。一氧化碳易比氧氣更容易與紅血球結合,若人體吸入過多的一氧化碳,將導致一氧化碳中毒而窒息,窒息時間過長會使人死亡。(4)碳氫化合物(HC):柴油引擎所排放的廢氣中含有複雜的碳氫化合物氣體,其中對人體危害最大的有PAH〈多環芳香碳氫化合物〉,以及VOC〈可溶性有機化合物〉,吸入過多會造成呼吸、循環系統等疾病,嚴重者將致癌。(5)氮氧化物(SOX):氮氧化物與硫氧化物是導致光煙霧的元兇,對大氣的影響甚巨,且會溶於雨水造成酸雨,造成土壤酸化。11本公司針對柴油引擎黑煙淨化器推出
4、多種型式的產品,供客戶依照需求,提供多種主要型式之淨化器,並針對客戶要求,為您的柴油引擎量身訂做最適合的規格。直通型黑煙淨化器直通型黑煙淨化器的設計概念是運用陶瓷載體表面所披覆(coating)的觸媒,降低一氧化碳、碳氫化合物以及部分黑煙粒子的反應活化能,使其轉化為無害的水及二氧化碳;另外可將部分的氮氧化物轉化為氮及水。陶瓷載體為一蜂巢狀全直通的堇青石本體,其熱膨脹係數趨近於零,僅約1.8×10-6/℃,相對於金屬載體,其對披附其上的貴金屬之穩定性更優良。批覆於陶瓷載體的貴金屬主要為鉑、鈀,其主要是用來當轉化廢氣
5、的觸媒,降低氧化還原反應之活化能,使廢氣轉化更完全,達到淨化排氣之效用,而使用過程不需做再生動作,只需注意其操作條件即可。11濾煙型黑煙淨化器濾煙型黑煙淨化器的轉化原理同直通型,但其陶瓷載體為半通型,即一端開口、一端封閉,這樣的設計用於捕捉黑煙微粒,讓氣體通過,但黑煙粒子則會過濾出來;相較於直通型,其對黑煙的淨化效果有大幅度的提升。濾煙型淨化器使用上需搭配BYPASS旁通開關,淨化器積碳過多造成背壓上升時,背壓感測計會切換旁通開關,以便氣流朝旁通管路排出。載體與觸媒之運用觸媒載體目前最常用的載體有蜂巢式陶瓷載體與
6、金屬載體兩種,陶瓷載體通常由堇青石(Cordierite:2MgO、2Al2O3、5SiO2)所製成,其特性為多孔性、高熔點(1,450℃)、熱膨脹係數相當小,且機械性佳,因此被廣泛地運用;金屬載體具有更高的機械強度,因此低底盤車及機動車都選擇金屬載體。11氧化鋁之批覆為提高觸媒批覆的總表面積與更良好的附著力,於載體的表面須上一層氧化鋁,藉以提升總表面積,達到提升整體觸媒轉化的效果。貴金屬之塗抹在氧化鋁的表面上,塗抹上鉑、鈀等貴金屬物質,這些貴金屬用於降低反應活化能,加速反應的進行。不同的貴金屬有不同的特性,不同
7、比例的配方也有不同的效果;貴金屬所調配的比重,根據不同的發電機也有所不同。鉑對飽和烃的活性相當高,也具有良好的耐毒性,一般排煙之硫、磷含量,不致發生金屬中毒現象,但純鉑之成本相當巨大,所以搭配成本相對低、且功效相近的的鈀使用,是良好的調配方式。觸媒能有效的降低反應活化位能,讓氧化還原反應效率提升,就VOC觸媒來說,反應是將一氧化碳與VOC等碳氫化合物轉化為二氧化碳及水,鉑與鈀在其中就是擔任觸媒的角色,反應完成後觸媒不會消耗。2CO+O2觸媒2CO2HC+O2觸媒CO2+H2O氧化反應VOC+O2觸媒CO2+H2O
8、2NOx觸媒N2+XO2還原反應11VOCs(揮發性有機化合物)VOCs(VolatileOrganicCompounds揮發性有機物)在物化定義為沸點低於100℃,且於25℃下之蒸氣壓大於0.1mmHg之有機化合物總稱。但不包括甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳酸、碳化物、碳酸鹽(H2CO3)、碳酸銨((NH4)CO3)等化合物(法規之定義)。VO
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