【正文】 c. 微孔直徑越大，擴(kuò)散捕集效率越低。 。 泡沫陶瓷的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝相 對(duì)簡(jiǎn)單，且成本低，可以根據(jù)微粒的過(guò)濾及過(guò)濾體再生的要求，制成各種形狀，以滿足不同的需求。 泡沫陶瓷各向同性，再生時(shí)熱應(yīng)力小，不易造成過(guò)濾體熱損壞。 堇青石泡沫陶瓷和碳化硅泡沫陶瓷是目前應(yīng)用比較廣泛的過(guò)濾體材料。碳化硅泡沫陶瓷具有孔隙率大，孔徑均勻，機(jī)械強(qiáng)度高，高溫性 能好以及具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和微波吸收能力等特點(diǎn)。 表 2 碳化硅及堇青石泡沫陶瓷材料的基本性能 a. 柴油機(jī)用泡沫陶瓷過(guò)濾器的過(guò)濾機(jī)理以慣性碰撞機(jī)制為主。 b．隨著流速的提高，微粒的慣性碰撞捕集效率逐漸降低。 c. 微孔直徑越大，擴(kuò)散捕集效率越低。陶瓷纖維能適應(yīng)催化劑使用的需要。但是由于陶瓷纖維是一種脆性材料，在編織和使用過(guò)程中較易損壞，生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜。但單純金 屬 絲網(wǎng)過(guò)濾體的捕集效率較低，為 20％～50％。 3. 再生 柴油機(jī)微粒捕捉器只能把微粒收集起來(lái)，它本身不能清除微粒。因此，再生技術(shù)是柴油機(jī)微粒捕捉器實(shí)用化的 關(guān)鍵。 國(guó)內(nèi)外研究的再生方法主要有：強(qiáng)制再生、噴油助燃再生、電加熱再生、微波加熱再生、逆向噴氣再生和連續(xù)再生以及燃油添加劑輔助再生等。 強(qiáng)制再生是出現(xiàn)較早的再生技術(shù)，它是在柴油機(jī)大負(fù)荷的情況下，強(qiáng)制性地對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行進(jìn)氣或排氣節(jié)流，從而提高排氣溫度，使過(guò)濾體得到再生。 噴油助燃再生技術(shù)發(fā)展得較早， 因此相對(duì)也比較成熟。噴油助燃再生系統(tǒng)可分為三種形式，即旁通式、部分旁通式及全流式。旁通式再生系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，并且易于控制。而單純依靠車(chē)用壓縮 空氣提供所需的空氣流動(dòng)速度難以辦到，且能耗也很高。但這種方法需要一個(gè)比較復(fù)雜的廢氣流動(dòng)控制裝置，它應(yīng)能保證在任何工況下再生時(shí)，流過(guò)過(guò)濾體的氣流速度滿足安全再生的要求。 電加熱再生技術(shù)與噴油助燃再生技術(shù)相類似，只不過(guò)以電能代替噴油燃燒熱能加熱空氣 或廢氣，以實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾體的再生。 因此這種再生技術(shù)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，可控性好，并且在柴油機(jī)任何工況下都能對(duì)過(guò)濾體進(jìn)行可靠的再生。 這種表面加熱方式極易造成加熱的不均勻性，因此會(huì)造成過(guò)濾體的再生不均或因局部過(guò)熱而引起燒熔或炸裂 ，并且電加熱再生對(duì)車(chē)用電源的要求很高，這些都是在實(shí)用過(guò)程 中需要解決的問(wèn)題。微波加熱是指在 300MHz～ 300GHz頻率范圍內(nèi)對(duì)物體進(jìn)行加熱，它不同于一般的加熱方式，是材料在電磁場(chǎng)中由介質(zhì)損耗而引起的體加熱。微波加熱再生的關(guān)鍵技術(shù)在于如何在諧振腔內(nèi)激勵(lì)盡可能多的模式及控制腔內(nèi)碳煙顆粒的燃燒溫度，防止 過(guò)濾體因溫度過(guò)高而損壞。 逆向噴氣再生是利用壓縮空氣反向清潔過(guò)濾體，然后收集從過(guò)濾體中吹出來(lái)的微粒，集中進(jìn)行處理。這種再生技術(shù)最大的特點(diǎn)是能將過(guò)濾體與微粒燃燒分開(kāi)，因此該系統(tǒng)不存在過(guò)濾體由于微粒燃燒發(fā)熱而產(chǎn)生爆裂或燒熔的問(wèn)題，另外也解決了不燃物質(zhì)在過(guò)濾體內(nèi)累積的問(wèn)題。用于逆向噴氣再生的高壓空氣源同時(shí)用于空氣制動(dòng)系統(tǒng)，在柴油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，空氣的供給難以同時(shí)滿足制動(dòng)和逆向噴氣再生的要求，這都是該技術(shù)實(shí)用化必須解決的問(wèn)題。其中連續(xù)再生是利用催化劑將排氣中的 NO轉(zhuǎn)化為強(qiáng)氧化性的 NO2， NO2能在正常的排氣溫度下與微粒發(fā)生氧化反應(yīng)，使過(guò)濾體得到再生。燃油添加劑再生是利用某些金屬氧化物降低微 粒的著火溫度 (約 380℃ )，使其在柴油機(jī)大負(fù)荷工作時(shí)氧化燃燒。 4. 廣州新力研究成功柴油機(jī)微粒捕捉器 廣州新力金屬有限公司新近研制成功了柴油機(jī)尾氣微粒捕捉器，吸引了國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的注意。作為國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)研制的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理新產(chǎn)品，該公司已申請(qǐng)了國(guó)家專利。從 2021 年開(kāi)始，新力公司自行投資，利用先進(jìn)的金屬纖維氈研制適合國(guó)內(nèi)柴油機(jī)使用的微粒捕捉器。該產(chǎn)品的基本原理是，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的含有碳粒的黑煙，通過(guò)專門(mén)的管道進(jìn)入柴油機(jī)尾氣微粒捕捉器，在其內(nèi)部經(jīng)過(guò)密密擺放的過(guò)濾網(wǎng)，將碳煙微粒吸附在過(guò)濾網(wǎng)上，當(dāng)微粒的吸附量達(dá)到一定程度后，尾端的燃燒器自動(dòng)點(diǎn)火燃燒，將吸附在上面的碳煙微粒燒掉，變成對(duì)人體無(wú)害的二氧化碳排出。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)檢測(cè)， 90％以上的碳煙微?？梢员贿^(guò)濾掉。特別適合中國(guó)國(guó)內(nèi)的城市車(chē)輛，柴油機(jī)微粒排放的凈化技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì) 19 特別是城市公交車(chē)輛的改造和改裝。 柴油機(jī)微粒排放的凈化技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì) 20 結(jié)論 柴油車(chē)排氣污染在城市大氣污染中的比重逐漸增加，隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視，排 放法規(guī)的限制也日趨嚴(yán)格。因此，建立顆粒排放物的組成與來(lái)源分析技術(shù)是顆粒排放研究工作的重要一環(huán)。 微粒捕捉器 (DPF)是最終實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)微粒排放控制的最簡(jiǎn)單、最有效的方法。 壁流式蜂窩陶瓷和泡沫陶瓷是目前應(yīng)用最為廣泛的過(guò)濾材料。 過(guò)濾體的再生方法雖然很多，但目前尚無(wú)成熟的實(shí)用的方法。連續(xù)再生將是今后的發(fā)展方向之一，但由于柴油含硫量的限制，國(guó)內(nèi)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)不會(huì)廣泛作用。 柴油機(jī)微粒排放的凈化技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì) 21 參考文獻(xiàn) [1]ToshiakiSakaguchi,AkihideOhgushi,ShogoSuzuki,ghDurabilityDieselParticulateFilterbyUsingSiCFiber[Z].SAE,1999010463. 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