基于DOC+SCR的船用柴油机尾气污染物脱除实验

在发电柴油机台架上,通过SMG 100颗粒分析仪、Testo 350烟气分析仪等设备测试了加装DOC和SCR后柴油机在额定转速时6个工况点的排放特性,分析了DOC对CO、NOx和PM的影响,以及不同功率和喷氨量时SCR的脱硝率。结果表明,温度对DOC影响很大,当温度高于250℃,CO的脱除率在96%以上。在中低负荷时,DOC对PM的质量浓度脱除率在76%以上,但在满负荷时,由于柴油机燃烧快速恶化,PM浓度快速增大,此时的PM脱除率仅为36%。DOC能将NO转化为NO_2,但对NO_x的总浓度几乎不产生影响。SCR受温度和氨氮比的影响比较大,当温度高于250℃,氨氮比为1时,脱硝率几乎达到100%。通过与多篇文献的对比分析,采用功率与催化剂体积之比作为钒基SCR的初期选型参数可能更加合适。

低温等离子体用于柴油机尾气脱硝的实验

柴油机作为卡车、重型机械以及船舶的主动力装置仍被广泛采用,其尾气中氮氧化物的脱除技术也是目前的研究热点。本文搭建了模拟柴油机尾气的配气系统,采用介质阻挡放电产生低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)的方法对模拟柴油机尾气进行了脱硝的实验研究。实验结果表明:针对本系统,电源效率和能量密度随着输入电压的增大而升高,当输入电压高于60V时,电源效率在90%以上;在O2/N2条件下,随着O2浓度以及能量密度的增加,NO生成量逐渐增加,NO2生成量先增加后降低最终趋于稳定;在NO/N2条件下,低温等离子体对NO的脱除率接近100%;在NO/O2/N2条件下,随着NO浓度的增加,临界O2浓度升高,O2体积分数为1%时脱硝效率在90%以上,O2体积分数高于14%时低温等离子体的脱硝率为负值,且随着能量密度的增加,生成的NOx浓度也更高,O2浓度对低温等离子体的脱硝性能起决定性作用;在低能量密度时,加入NH3会提高脱硝性能,高能量密度时NH3会略微降低NTP的脱硝性能,当加入H2O模拟真实柴油机尾气成分且喷氨时,获得的脱硝率最高为40.6%。