汽车尾气控制技术.ppt

汽车尾气控制技术 1 主要内容 1 汽车尾气技术控制技术概要 2 机动车三元催化器 3 机动车尾气污染控制技术展望 2 汽车尾气污染控制技术 1 第一部分 3 根据污染控制及防治原理，从技术上将汽车尾气控制同一般大气污染控 制一样总得来说可以分为两类： 4 改进发动机系统，改善燃烧过程； 开发新能源做替代燃料，如 CH4 、甲醇； 提高燃油品质，如降低含硫量。 使用三元催化器处理排放 尾气回收处理排放 1 ）源头控制技术 2 ）尾气净化处理 5 国内外机动车排放标准 6 国 内 外 机 动 车 排 放 标 准 对 比 7 8 机动车三元催化器 2 第二部分 9 概要： 三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机 外净化装置，它可将汽车尾气排出的 CO 、 HC 和 NOx 等有害 气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和 氮气。由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害 物质转化为无害物质，故称三元。 10 原理： 以陶瓷等热化学稳定性强的物质充当载体，并负载金属催 化剂，当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的催 化剂将增强 CO 、 HC 和 NOx 三种气体的活性，促使其进行一定的 氧化 - 还原化学反应，其中 CO 在高温下氧化成为无色、无毒的二 氧化碳气体； HC 化合物在高温下氧化成水 (H 2 0) 和二氧化碳； NOx 还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车 尾气得以净化。 11 三元催化过程机理 三元催化器组成： 壳体 减振层 ( 衬垫 ) 催化剂涂层 载体 三元催化器 12 膨胀系 数小的 不锈钢 冲压而 成 陶瓷载体 金属载体 铂（ Pt ） 钯（ Pd ） 铑（ Rh ） 膨胀垫片 钢丝网垫 贵金属 13 催化剂的主 要性能参数 活 性： 选择性： 稳定性： 催化剂加速化学反应速率的能力，通常是指单位 时间内单位体积或质量催化剂在动力学范围内指 定的条件下所得到的产品数量来表示。 在某几个平行反应中，对某个特定反应的加 速能力 热化学稳定性 机械稳定性 抗毒性 催化剂老化： 是指在正常条件下由于低熔点活性物质流失、催化剂烧结 低温表面积炭结焦、内部杂质迁移以及冷热交替造成的机械性粉粹等引 起的催化剂失活的过程。 14 三元催化器的主要评价指标： 转化效率： 起燃温度特性 ： 空燃比特性： 空速特性： 15 三元催化器的设计 要说明的是，三元催化器技术现在已经很成熟， 但很多产品都属于专利保护，具体的设计都处于 保密期。但是设计主要是考虑 流场、温度、压力 损失 等影响因素。 16 影响三元催化转化器整体设计的因素 1 汽车的排放特性 2. 三元催化转化器与空燃比的关系 3 催化转化器与排气系统的匹配 4 温度分布对催化器转化效率的影响 5 催化转化器的流动特性 6 催化转化器压力损失的组成及计算 17 18 三元催化器易出现的故障及解决方式 主要故障： A 、超过使用寿命； B 、高温烧结变型，有效涂层损坏或消失； C 、化学中毒失效； D 、锈垢、碳垢堵塞。 19 一般判断与排除方法 通常汽车加速无力、排气不畅时可以对三元催化器按照 以下几步进行判断检杏。 (1) 听：试车或加油门时可以听到有“嘶嘶”的漏气 声或“咕噜咕噜”的异响等声音。 (2) 看：发动后不久排气歧管到三元催化器之间会有 明显的烧红现象，凉车时会发现三元催化器前部有泛蓝 及起铁屑。 (3) 闻：怠速或加速时均可闻到刺鼻、发臭的气味， 如果进行尾气分析会发现氮氧化合物 (NOx) 严重超标。