基于变温吸附、低温等离子体和NOx循环的柴油机NOx后处理过程研究



基于变温吸附、低温等离子体和NOx循环的柴油机NOx后处理过程研究

为减少NOx排放和化石能源消耗，柴油机由于其高热效率而被广泛应用，因此其排放物的净化也变得越来越重要。目前最有发展潜力的NOx后处理方法是选择性催化还原系统（SCR）。然而，这些系统需要额外的燃油喷射或注射尿素来减少NOx，以实现较低的发动机运行成本。

应用低温等离子体（NTP）是一种既有前途而又有效的减少NOx方法。NTP通常能用较小的能量诱发化学反应，产生高能带电粒子通过高电场而不用加热所有的气体。但在柴油废气中产生的NTP对减少NO没有效果。相反，使NO氧化成NO2具有优势，因为存在大量的氧气。

本研究主要将废气中的NOx通过变温吸附（TSA）被集中起来，变温吸附主要靠发动机余热驱动。如图1所示，两个吸附器经常交替作用，吸附或者解吸附。通过使用体积小的低氧气体作为载气解吸附，获得高度集中的NOx。而通过NTP方法可有效地减少NOx。通过注射气体混合物，NOx可以

进一步减少，这些NOx是在NTP处理中进入发动机进气口，然后在发动机燃烧过程中分解。同时，少量的低氧含量进气减少了NOx成NO的过程。

试验表明，需要越来越多的吸附剂以实现较高的去除效率。为了强调这一事实，本研究将氧化催化剂放置在吸附器前，以期用催化剂转换NO，这是柴油机NOx转化成NO2的吸附形式之一。

刊名：Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers（英）

刊期：2013年第44期

作者：Keiichiro Yoshida

编译：梁琼