《內(nèi)燃機(jī)學(xué) 第5版》 課件 6.4 內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理

1第四節(jié)內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理EXHAUSTGASAFTERTREATMENT汽油機(jī)排氣三效催化轉(zhuǎn)換柴油機(jī)排氣高效后處理主要學(xué)習(xí)內(nèi)容2汽油機(jī)排氣三效催化轉(zhuǎn)化器ThreeWayCatalyticConvertor

1.三效催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)3堇青石陶瓷(2Al2O3·2MgO·5SiO2)多孔γ-Al2O3涂層三效催化劑涂敷層

催化劑鉑與鈀氧化CO和HC為無害的H2O和CO2催化劑銠還原NOX為無害的氧和氮4

2.催化轉(zhuǎn)化器的空燃比特性53.催化轉(zhuǎn)化器的起燃特性（Light-off）

6氧化反應(yīng)（HC,COoxidation）

2CO＋O2→2CO22CcHh+(2c+0.5h)O2→2cCO2+hH2O水煤氣反應(yīng)（Watergasshift）

CO＋H2O→CO2+H2

CcHh+cH2O→cCO+(c+0.5h)H22H2＋O2→2H2O4.三效催化氧化－還原反應(yīng)7還原反應(yīng)（NOreduction）

2NO+2CO→2CO2+N22NO+2H2→2H2O+N(2c+0.5h)NO+CcHh→(c+0.25h)N2+0.5hH2O+cCO2若發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣過濃

NO+2.5H2→NH3+H2O2NO+5CO+3H2O→2NH3+5CO2

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定義:單位催化劑體積的被催化氣體體積流量。5.催化器的空速特性(speedvolume)物理意義:空速SV的大小表示反應(yīng)氣體在催化劑的停留時(shí)間長(zhǎng)短tr。SV越高,tr越短。

催化劑體積與發(fā)動(dòng)機(jī)排量之比為0.5－1.0。

9流動(dòng)阻力≤5kPa。阻力與流速、孔道長(zhǎng)度成正比。阻力與孔道面積成反比。6．催化器的流動(dòng)阻力特性107、耐久特性熱失活、化學(xué)失活1-新鮮催化劑2-活性位損失3-擴(kuò)散不暢4-嚴(yán)重覆蓋和堵塞11柴油機(jī)排氣后處理

DieselExhaustAftertreatment

1.柴油機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的構(gòu)成

12CO、HC和SOF(PAH)inPM.醛類,減輕柴油機(jī)排氣臭味NONO22.催化氧化反應(yīng)后處理器（DOC）DOC是必配！133.微粒鋪集器(DPF)

14主動(dòng)再生

DPF的再生DPFRegeneration

由外界提供熱量，提高濾芯的溫度，使沉積在濾芯中的PM燃燒，恢復(fù)濾芯的潔凈狀態(tài)。熱量可由燃燒器、電阻加熱器、微波發(fā)生器、紅外發(fā)射器等產(chǎn)生。

燃燒器：缸內(nèi)晚噴或排氣管內(nèi)噴（HCDoser）15DPF的再生DPFRegeneration

DOC氧化NO

NO2,

C+NO2

NO+CO/CO2

柴油硫含量被動(dòng)再生（CRT）

兩種再生方式有機(jī)結(jié)合。再生溫升對(duì)壽命的影響。164.選擇性催化還原器（SCR）原理：利用氨（NH3）在催化劑的作用下，有選擇的催化還原汽車尾氣中的NOx。催化劑：一般用V2O5－TiO2、Ag－Al2O3以及含Cu、Pt、Co或Fe的人造沸石（Zeolite）等。（鐵基、銅基、釩基３類）

工作溫度：250-500℃。17HY（hydrolysis）水解反應(yīng)

(NH2)2CO+H2O→NH3+CO2SCR反應(yīng)StandardSCRreaction:NO+NH3+O2

N2+H2OFastSCRreaction:NO+NO2+NH3→N2+H2ONO2-SCRreaction:NO2+NH3

N2+H2O+O2等等。SCR系統(tǒng)內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)185.逃逸氨氣處理器ASC增加對(duì)顆粒物的氧化196.DPF與DOC的結(jié)合CDPF增加NOx的轉(zhuǎn)化率不