К вопросу повышения эффективности систем нейтрализации оксидов азота в дизельных ДВС



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Самым эффективным методом снижения оксидов азота в ОГ дизелей является селективная очистка методом SCR-NH3. Метод использует аммиак, выделяемый в процессе термолиза и гидролиза раствора мочевины при ее впрыскивании через форсунку в нейтрализатор. Этот метод имеет сравнительно невысокую эффективность очистки ОГ от оксидов азота. Основным фактором, препятствующим достижению высокой эффективности системы нейтрализации NOx, является недостаточно высокая температура при реализации данного процесса. В статье выполнен анализ различных способов поднятия эффективности процесса нейтрализации и предлагается новый метод нейтрализации NOx за счет применения впрыска мочевины в цилиндры ДВС на такте расширения в дизельном ДВС. Эффективность может быть достигнута за счет более высокой температуры ОГ в цилиндре ДВС и увеличения времени процесса термолиза и гидролиза мочевины. Рассмотрена кинетика разложения оксидов азота, процесс окисления NH3 и расчет температурных условий в цилиндре дизельного ДВС на такте выпуска ОГ. Проанализирован опыт нейтрализации NOx , содержащихся в дымовых газах тепловых станций, где очистка от NOx протекает при высоких температурах без использования катализатора. Показано, что модернизация процесса SCR-NH3 за счет впрыска мочевины на такте выпуска ОГ в дизельном ДВС позволит упростить существующий метод нейтрализации NOx и получить при этом дополнительные преимущества для современного высокофорсированного двигателя.

Об авторах

А. В Шабанов

ФГУП «НАМИ»

Email: saaha-1955@mail.ru
к.т.н. Москва, Россия

Д. В Кондратьев

ФГУП «НАМИ»

Москва, Россия

В. К Ванин

ФГУП «НАМИ»

Москва, Россия

А. Ю Дунин

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)

к.т.н. Москва, Россия

Список литературы

  1. Кутенёв В.Ф., Кисуленко Б.В., Шюте Ю.В. Экологическая безопасность автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Экология. Машиностроение. Москва. 2009. 244 с.
  2. Правила № 49 ЕЭК ООН. Единообразные предписания, касающиеся подлежащих принятию мер по ограничению выбросов загрязняющих газообразных веществ и взвешенных частиц двигателями с воспламенением от сжатия и двигателями с принудительным зажиганием, предназначенными для использования на транспортных средствах: поправки серии 06 ЕЭК ООН.
  3. Шабанов А.В., Кондратьев Д.В., Соломин В.А., Ванин В.К. К вопросу снижения выбросов оксидов азота дизельными двигателями внутреннего сгорания. Труды НАМИ. 2020. № 1(280). С. 47-55.
  4. Шабанов А.В., Соломин В.А., Шабанов А.А. Способ повышения эффективности системы нейтрализации оксидов азота дизельного ДВС и эффективности его работы. Известия МГТУ МАМИ. 2018. № 4(38). С. 77-84.
  5. wp-content/uploads/2019/08/sistema-nejtralizacii-otrabotavshih-gazov-selective-catalytic-reductio.
  6. Панчишный В.И., Воробьев И.Ю. Нейтрализация оксидов азота в отработавших газах дизелей. Двигателестроение. 2005. № 2. С. 35-42.
  7. Кульчевский А.Р. Исследование процессов образования и разработки методов снижения выбросов вредных веществ с ОГ дизелей внедорожных машин. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. Владимир. 2006. 337 с.
  8. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных выбросах в атмосферу. Ленинград. «Химия». 1987. 79 с.
  9. W. Busch, D. Bohn, H. Burgartz, K. Hoffmann, D. Smith. Уменьшение содержания вредных веществ. MSI Motor Service International GmbH. Germany.
  10. Калугин В.В., Калинчак В.В., Черненко А.С. Высокотемпературное окисление аммиака на платиновом катализаторе при параллельном образовании азотсодержащих продуктов / 2015 г. КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ. Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова. 2015. Т. 56,.№ 3. С. 333-341.
  11. Олисов А.В. Окисление аммиака на платиноидных катализаторах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. Москва 1990. 20 с.
  12. Способ очистки дымовых газов от оксидов азота. Патент RU 2314861. Владельцы патента: Кулиш О.Н. Российский Государственный Университет нефти и газа им. И.М. Губкина. http://www.findpatent.ru/patent/231/2314861.html
  13. Способ управления впрыском мочевины в систему обработки оксидов азота с селективным каталитическим восстановлением. http://www.findpatent.ru/patent/247/2477374.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Шабанов А.В., Кондратьев Д.В., Ванин В.К., Дунин А.Ю., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).