基于選擇性催化還原系統的商用歐6 重型柴油機排放研究

基于選擇性催化還原系統的商用歐6 重型柴油機排放研究

選擇性催化還原（SCR）系統已廣泛應用于重型柴油機，用來滿足NOx嚴格的排放標準要求。而選擇性SCR系統大大改善了重型柴油機NOx的排放。國內外為了增強催化性能來優化柴油機內的SCR系統，也進行了大量的研究。本研究的目的是調查采用SCR系統前/后NOx排放物中的氮組分（NO、NO2、N2O、NH3）類型。研究采用一臺配備交流測功機的歐6商用重型柴油機作為試驗裝置，試驗條件為穩態試驗循環（WHSC）和瞬態試驗循環（WHTC），在適當的道路條件下進行試驗操作，并且使用新的量子級聯激光（QCL）分析儀實時測量氮排放物種類及含量。柴油機NOx的排放既受到發動機負荷條件的影響，又決定了SCR系統的轉換效率。在兩種試驗循環條件下，SCR系統NOx的總轉換率均達96%。在SCR系統中，使用各種濃度的尿素作為還原劑。在基于不同濃度尿素的基礎上觀察NOx轉化效率及其氮組分在相同柴油機條件下的變化情況。試驗研究表明了SCR系統對廢氣排放中氮成分含量的影響。采用QCL分析儀可以高精度地測量各種氮組分的含量（NO、NO2、N2O、NH3）。

研究結果表明：①對于歐6重型柴油機，選擇性SCR系統在穩態試驗循環和瞬態試驗循環情況下，NOx的轉換率可以達到96%。在催化反應過程中，形成的N2O含量占NOx排放量的50%以上；②盡管N2O的絕對含量很少，但N2O可以在城市空氣中引起溫室效應和煙霧。而且，重型柴油機主要是在長途運輸公路條件下運行，在穩態條件的N2O氣體形成與瞬時驅動相比有所增加，因此要重視N2O的轉換；③N2O生產與尿素劑濃度的增加成正比，氨的部分氧化是形成N2O的主要來源。

刊名：Energy Fuels（英）

刊期：2016年第8期

作者：Joonho Jeon et al

編譯：陳少帥