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1、城市公交車排出的黑煙(PM)和氮氧化物(NOx)已成為城市大氣的主要污染源之一。隨著世界范圍汽車排放法規(guī)的逐漸嚴(yán)苛,采用后處理技術(shù)已經(jīng)是解決柴油機(jī)排放問題的必然選擇。面對(duì)歐Ⅲ及以上法規(guī)的實(shí)施,研究柴油機(jī)排氣后處理技術(shù)在滿足歐Ⅲ及以上排放標(biāo)準(zhǔn)方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 根據(jù)城市公交車固定行駛里程的特點(diǎn),本文對(duì)其柴油機(jī)尾氣的主要污染物PM和NOx分別進(jìn)行了后處理凈化裝置的研發(fā)。 對(duì)于柴油機(jī)排出的PM,本文采用柴油機(jī)微粒捕集裝置
2、(DPF)進(jìn)行凈化。由于帶有催化劑的連續(xù)再生DPF已在國外廣泛使用,因此本文首先使用我國柴油對(duì)由日本ACR公司生產(chǎn)、且在日本被廣泛使用的連續(xù)再生式DPF以及強(qiáng)制再生式碳化硅纖維無紡布DPF進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,由于我國柴油含硫量高,帶有催化劑的連續(xù)再生DPF不能夠正常使用。為此,本文提出了以高密度金屬絲網(wǎng)作為捕集濾芯、適用于高含硫柴油的城市公交車用反吹再生式DPF。并根據(jù)長期的車載實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)DPF結(jié)構(gòu)以及再生方式進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)表明,本
3、文開發(fā)的固定電加熱再生式DPF和LPG加熱反吹再生式DPF在裝車運(yùn)行后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能未有顯著影響,且對(duì)PM捕集的效果明顯,最高捕集率可以達(dá)到85%。 由于我國柴油含硫量高,不適合使用帶有催化劑的選擇性催化還原裝置(SCR)凈化NOx,因此本文進(jìn)行了選擇性非催化還原系統(tǒng)(SNCR)對(duì)NOx凈化效果的研究。提出了一種新型的能利用SNCR降低尾氣中NOx排放的還原劑-32.5%的甲胺水溶液,并給出了32.5%的甲胺水溶液與氮氧化物的反應(yīng)
4、機(jī)理。同時(shí),進(jìn)行了甲胺水溶液噴射壓力供給裝置,噴射控制裝置,加熱保溫裝置和反應(yīng)混合室的開發(fā)。分別通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和臺(tái)架實(shí)驗(yàn)確定NOx轉(zhuǎn)換率和NOx的轉(zhuǎn)化率與排氣溫度之間的關(guān)系。通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和SNCR實(shí)驗(yàn),表明氧化物SNCR氮氧化物轉(zhuǎn)化效果較為明顯,并且不受柴油含硫量的影響。 綜上,本文開發(fā)固定電加熱再生式DPF,LPG加熱反吹再生式DPF的PM捕集率高,再生方便,將是我國城市公交車的尾氣凈化裝置的理想選擇。SNCR實(shí)驗(yàn)研究將為NOx
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