文档介绍：《高等内燃机原理》柴油机排气后处理技术进入二十世纪九十年代以来,能源危机和环境污染两大问题,严重危害人类社会的可持续发展,日益受到各国政府和民间的重视。随着汽车工业的发展,汽车保有量的增加,对能源和环境的压力日益加剧,新的排放法规的要求日趋严格,研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。柴油机作为一种高效节能的动力机械,在军车动力中占据这越来越重要的地位。为了保持柴油机卓越的燃油经济性,同时又能满足越来越严格的排放法规要求,电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用,并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。然而,随着排放法规的日益严格,机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高,排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理,柴油机排气后处理技术的相关情况。一柴油机排放主要污染物生成机理柴油机排放的主要污染物有: NO x、微粒。的生成机理感兴趣的氮氧化物是指 NO ,N 2O(燃气轮机)和 NO 2,其中常见的是 NO 和 NO 2,它们统称为 NOx 。在燃烧后的排气过程中,更加稳定的 NO 几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。 NO 的生成途径以确定有两种: NO称为热 NO ; 。即在火焰区产生的 NO 称为瞬发 NO ; 氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物(主要是在重油和煤中)生成的。若 NOx 排放受到热力学平衡约束条件控制的话,则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于 1×10 -6。当燃烧产物的温度下降, NOx 浓度开始降低,但在火焰温度下, 供 NOx 分解的时间在通常的燃烧设备中都太短,难以达到平衡状态,以及氮氧化合物在数十到数千(与燃烧的情况有关) 10 -6 的浓度下被激冷。这样, NOx 生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。 NO 和 NO 2 浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的: NO 2和O,H和 OH 反应生成 NO ,而 NO 和 HO 2反应生成 NO 2。我们对氮氧化物和非有机成分反应有很好地了解, 但对 NO 和含碳物质反应却有相当空白,对该领域,研究兴趣正在扩大。 TPM(total particular matter) 是由固体碳(solids, SOL) (起始的固体碳球直径为 - μ m, 由它们组成固体质点并凝聚碳氢化合物生成 - μm的 SOL ),在 SO L 外面吸收了一层可用有机溶剂溶去的碳氢化合物称为可溶有机成分以及可溶于水的硫酸盐三部分组成。如图示[2]: 《高等内燃机原理》目前对碳烟的生成机理(特别是起始阶段)和氧化细节,在火焰中碳氢化合物的生成机理以及 PM 的生物毒性等方面的研究都不太成熟,已经提出的模型也只是在个别场合的使用是适用的,没有普遍的意义。碳烟主要是碳,其他如 O,H 通常只有少量存在,它是碳氢化合物高温下裂解火燃烧产生的。有火焰放出的碳烟量是由碳烟生成和氧化过程的竞争决定的。当碳氢裂解时,首先生成分子量较小的碳氢,特别是乙炔,碳烟产生的起始步骤是由脂肪族碳氢生成第一个芳香族组分,此芳香族组分由其它芳香族组分和较小的烷基组分的加