[发明专利]一种无催化的双还原剂NOx脱除方法及其装置

说明书

本发明公开了一种无催化的双还原剂NO_X脱除方法，在加氧条件下以乙醇和正戊烷作为前/后喷还原剂实现NO_X脱除。采用的后处理装置包括在管体上沿流体流向所设的多个结构相同的喷雾模块，单个模块包括设置在管体内腔的加热片及温度传感器和设置在管体壁上的四个喷嘴，加热片设有安装有加热丝的工字形通孔；在管体壁上位于管体轴线同一侧的喷嘴均通过氧气稳压轨连接至氧气气泵，在管体壁上位于管体轴线另一侧的喷嘴中序号为奇数的喷嘴均通过乙醇稳压轨连接至乙醇过滤泵；为偶数的四个喷嘴均通过正戊烷稳压轨连接至正戊烷过滤泵；各传感器、过滤泵和加热片均连接至汽车电子控制单元。本发明的多模块化设计进一步提高了NO_X脱除率。

技术领域

本发明属于发动机尾气排放领域，涉及一种采用乙醇和正戊烷喷雾去除发动机尾气中的氮氧化物的后处理策略。

背景技术

氮氧化物(NO_X)是一类常见的大气污染物，广泛分布于城市大气、工业过程尾气和燃烧装置尾气中，车辆内燃机尾气是城市大气NO_X的重要来源之一。NO_X是一类仅含有氮元素和氧元素的化合物的总称，包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、一氧化二氮(N₂O，又称笑气)、四氧化二氮(N₂O₄)、五氧化二氮(N₂O₅)等，大多系气态化合物；除NO和 NO₂外，其他氮氧化物稳定性较差，遇光、遇热、遇湿易转化为NO和NO₂，因此包括我国制定的机动车污染物排放标准在内的各类标准文件，在评价尾气中NO_X含量时，均以NO 或NO₂为标准。

在各类常见汽车排放污染物(包括一氧化碳、NO_X、碳烟、未燃碳氢等)中，NO_X被认为具有较高的毒性，被认为可引起肺水肿、吸入性肺炎、慢性呼吸道炎症、肺纤维化、皮肤过敏等症状；此外，NO_X还被认为与酸雨、光化学烟雾、臭氧消解等生态灾害直接相关。因此，NO_X受到各国排放标准的严格管控。例如，我国的“国六”标准对NO_X排放的限值低达0.4mg/kw.h，相对于“国五”标准加严了近77％。据研究，在汽车排放的NO_X中，柴油机占到了85％^[1]，因此，对柴油机尾气的NO_X后处理是发动机尾气NO_X脱除领域的重心。

应用于柴油机的NO_X脱除技术主要包括选择性催化还原技术(SCR)和柴油机稀燃NO_X捕集技术(LNT)，其中，SCR技术的应用更为普遍，技术更为成熟，多个NO_X排放的重要来源，包括发电站锅炉、重型货运车辆柴油机和非道路工程器械柴油机等，均采用SCR技术。