hệ thống xử lý khí thải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ – CƠNG NGHỆ TIỂU LUẬN MƠN HỌC ĐỘNG CƠ OTO NÂNG CAO HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ THẢI Nhóm: Lớp: DH16OT GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC DANH SÁCH VÀ ĐÁNH GIÁ THÀNH VIÊN Tên thành viên MSSV Lớp Đánh Giá Trần Quốc An 16154004 DH16OT Tích Cực Phan Chí Nguyên 16154068 DH16OT Tích Cực Yến Quốc Hào 16154030 DH16OT Tích Cực Lê Thành An 16154002 DH16OT Tích Cực Nguyễn Tuấn Anh 16154007 DH16OT Tích Cực Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC MỤC LỤC LỊCH SỬ HÌNH THÀNH CƠ SỞ LÝ THUYẾT I CÁC LOẠI KHÍ ĐỌC HẠI SAU QUÁ TRÌNH CHÁY II BỘ XỬ LÝ KHÍ THẢI BA THÀNH PHẦN Cấu tạo Nguyên lý hoạt động III BỘ XÚC TÁC OXI HÓA DOC 11 IV V Những nhiệm vụ chủ yếu .12 BỘ XỬ LÝ HẠT DPF 12 Cấu tạo .13 Nguyên lý làm việc 13 CÔNG NGHỆ SCR .16 TỔNG KẾT VÀ ĐỀ XUẤT .18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình I.1 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu động xăng Hình I.2 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu động xăng Hình II.1 Bộ xúc tác khí thải lõi dạng viên gốm Hình II.2 Bộ xúc tác khí thải dạng lõi gốm nguyên khối Hình II.3 Bộ xúc tác khí thải dạng lõi gốm nguyên khối Hình II.4 Bộ xúc tác thải bị cháy nhiệt Hình II.5 Biểu đồ chất độc hại phụ thuộc vào hệ số dư lượng khơng khí 10 Hình III.1 Các phản ứng hóa học DOC 11 Hình III.1 Vị trí xử lý hat DPF 12 Hình IV.2 Bộ lọc hạt vỏ kim loại – lọc tổ ong 13 Hình IV.3 Bồ hóng bị đốt cháy 14 Hình IV.4 đèn báo hiệu DPF 15 Hình IV.5 Sử dụng háo chất vệ sinh 15 Hình V.1 Vị trí sử lý thải SCR 16 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC LỊCH SỬ HÌNH THÀNH Các nguyên mẫu đời đầu chuyển đổi xúc tác thiết kế lần Pháp vào cuối kỷ 19, có vài ngàn “xe dầu” đường, cấu thành từ vật liệu trơ phủ bạch kim, iridium palladi, bịt kín thành hình trụ kim loại kép Vài thập kỷ sau, chuyển đổi xúc tác cấp sáng chế Eugene Houdry, kỹ sư khí người Pháp chuyên gia tinh chế dầu xúc tác, chuyển đến hoa kỳ vào 1930 Khi kết nghiên cứu ban đầu khói bụi Los Angeles công bố, Houdry trở nên lo ngại vai trò khói bụi khí thải oto ô nhiễm không khí thành lập công ty có tên Oxy-Catalyst Houdry lần phát triển chuyển đổi xúc tác cho ống khói gọi sau chuyển đổi xúc tác cho xe nâng hàng sử dụng xăng khơng chì loại thấp Vào năm 1950, ông bắt đầu nghiên cưu phát triển chuyển đổi xúc tác cho động xăng sử dụng tơ Ơng trao sáng chế Hoa Kỳ cho cơng việc Bộ chuyển đổi xúc tác sử dụng rộng rải kề tự quy định kiểm sốt khí thải nghiêm ngặc buộc phải loại bỏ chì tetraethyl tác nhân antiknock khỏi hầu hết loại xăng Chì chất độc xúc tác và vơ hiệu hóa chuyển đổi xúc tác cách nhanh chống cách tạo lớp phủ bề mặt chất xúc tác Bộ chuyển đổi xúc tác phát triên thêm loạt kỹ sư bao gồ Carl D.Keith, John J Mooney, Antonio Eleazar vsf Phillip Messina tịa Engelhard Corporation, tạo chuyển đổi xúc tác sản xuất vào năm 1973 William C Pfafferle phát triển buồng đốt xúc tác cho tuabin khí vào đầu năm 1970, cho phép đốt cháy mà khơng cần hình đáng kể oxit nito carbon monixide Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC CƠ SỞ LÝ THUYẾT Như tên nó, chuyển đổi xúc tác có chứa chất xúc tác Chất xúc tác thứ tham giam vào phản ứng, làm tăng tốc độ phản ứng Chất xúc tác không tiêu thụ phản ứng Trong khí thải xe hơi, q trình cháy khơng hồn tồn tạo carbon monoxide, CO hydrocarbon hữu cơ, NO tạo từ phản ứng nito khí oxy nhiệt độ cao Chất xúc tác thúc đẩy q trình oxy hóa CO hydrocarbon khư oxit nito 1) 2CO + O2  CO2 2) CxHy + O2  CO2 + H2O 3) 2NO  N2 + O2 Mỗi phản ứng phương trình phản ứng oxi hóa – khử Trong phương trình 1, carbon bị oxy hóa oxy phân tử bị giảm Mặt dù phản ứng phương trình tự phát, chúng chậm khơng có chất xúc tác Nhớ lại, nhiệt động lực học cho biết Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC phản ứng tự phát trọng điều kiện xác định, nhiệt động lực học không cho biết tốc độ phản ứng hóa học sẻ diễn nhanh Tỷ lệ phản ứng lĩnh vực động hóa học xác đinh từ thực nghiệm Từ lý thuyết Arrhenius, tốc độ phản ứng phụ thược vào lượng kích hoạt (Ea), đo lượng cần thiết cho phản ứng xảy xem hình đường dẫn A Do đó, phản ứng thuận lợi mặt nhiệt động lực học, khơng thể xảy trù có đủ lượng ( lượng lớn lượng kích hoạt) để bắt đầu phản ứng Một chất xúc tác cho phép phản ứng tiến hành theo chế thay co hàng rào kích hoạt thấp ( hình 1, đường dẫn B ) Khi chất xúc tác thay đổi đường phản ứng để giảm lượng kích hoạt, tơc sđộ phản ứng tăng lên, nhiệt động lực học phản ứng không thay đổi Đó là, chất xúc tác khơng thẻ tạo thành sản phẩm nhiệt động lực học (ΔG) nhiên làm tăng tốc độ hình thành sản phẩm nhiệt động lực học Các kim loại quý bạch kim, paladi rhodium có chức làm chất xúc tac tăng tốc độ phản ứng phản ứng Chất xúc tác thường hỗn hợp it kim loại chất làm chất xúc tác cho phản ứng oxy hóa phục vụ chất xúc tác cho phản ứng khử Lợi dụng đặc điểm mà người ta tạo xúc tác khí thải cho phương tiện giao thơng Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH I Tiểu luận: ĐCOTNC CÁC LOẠI KHÍ ĐỌC HẠI SAU Q TRÌNH CHÁY Cùng với phát triểu kinh tế xã hội nước ta có khoảng 1.5 triệu oto 40 triệu phương tiện xe máy lưu thông Ví dụ xe chạy 10km/h thải trung bình 250g CO2/km có khoảng triểu CO2 thải từ xe số vô báo khủng khiếp Đây nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính Theo chun gia ngun nhân gây nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người chất thải phương tiện giao thơng chuyển đổi khí thải xúc tác anh hùng thầm lặng Ngoài khí thải có nhiều thành phần đọc hại Nox, khí CxHy khí CO… Đặc biệt khí CO mơi trường xảy phản ứng hóa học tạo khí NiTrat, HC tạo khí độc hại mơi trường, gây ngộ độc cho người thẩm chí bị ngạt thở Đối với động diesel gây bụi hóa học khí hit thở vào người gây ngộ độc cho phổi bênh tim Các chất gây nhiễm từ khí thải động cơ: CO (Monoxyde carbon) hình thành q trình oxi hóa khơng hồn tồn nhiên liệu CO có tác hạc ngăn cản dịch chuyển hồng cầu máu làm phận khác thiếu oxi Dẫn đến ngạt thở Con người hit phải nhiều khí bị giảm khả hấp thụ oxy NOx (họ oxit nito) hình thành oxi tác dụng với N2 nhiệt độ cao (trên 1100oC) NOx có tác hại theo đường hơ hấp đến phổi gây viêm phổi hủy hoại tế bào quan hơ hấp HC (Hydrocacbon) hình thành q trình cháy khơng hồn tồn q trình cháy khơng bình thường Gây tác hại đến sức khỏe người chủ yếu cac hydrocacbon thơm gây ung thư, rối loạn hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, ảnh hưởng đến gan Oxi lưu huỳnh hình thành từ lưu huỳnh có sẵn nhiên liệu Chất làm giảm khả đề kháng thể làm tăng cường độ đọc hại chất ô nhiễm khác Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Bồ hóng chất khí thải đặc biệt quan trọng khí thải diesel Nó tồn dạng hạt rắn có kick thước trung bình 0.3mm dễ xâm nhập vào phổi gây trở ngại cho quan hô hấp, nguyên nhân gây bệnh ung thư Chì có mặt khí xả Pb(C2H5)4 pha xăng để chóng tính kích nở nhiên liệu Tồn dạng hạt có đường kính bé nên dễ xâm nhập vào thể qua da theo đường hô hấp gây xáo trộn trao đổi ion não, gây trở ngại cho tổng hợp enzyme để tổng hợp hồng cầu Vậy nhằm hạn chế khí độc hại thải gây nhiễm mơi trường khơng khí, đặc biệt thị lớp góp phần xây dựng mơi trường bảo vệ sức khỏe người Bộ GTVT đinh ban hành việc quy định tiêu chuẩn khí thải EURO (từ ngày 01 tháng 01 năm 2017) xe ô tô, xe mô tô bánh sản xuất, lắp rap nhập Hình I.1 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu động xăng Hình I.2 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu động xăng Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH II Tiểu luận: ĐCOTNC BỘ XỬ LÝ KHÍ THẢI BA THÀNH PHẦN Cấu tạo Bộ xử lý khí thải thành phần bố trí nằm đường ống thải động giảm âm, gần đường ống thải để tận dụng nhiệt lượng cho phản ứng hóa học (nhiệt độ lý tưởng 200-3000oC), vật liệu đường ống trung gian hệ thống thải Cấu tạo bên xử lý khí thải thành phần gồm có phần vỏ phần lõi Phần võ Được làm thép không gỉ chịu nhiệt tốt Là phận quan trọng BXTKT thành phần Phần lõi phần quan trọng chia làm loại: Lõi viên gốm viên dạng hình cầu chịu nhiệt cao, có hệ số hấp thụ nhiệt thấp nhiệt độ nóng chảy cao (khoảng 14000oC) Các viên gốm có đường kính khoảng 2-3mm phủ bề mặt ngồi oxit nhơm, chúng có khả chống mòn chịu ma sát tơt nhiệt luyện nhiệt độ khoảng 1000oC gọi lớp Sau phủ bề mặt kim loại quý Platin (Pt), Paladi (Pd) Rodi (Rh) thấm trực tiếp bề mặt viên gốm Ưu điểm: dẫn nhiệt tốt, nhiệt độ nóng chảy cao dể chế tạo Nhược điểm: viên gốm xếp khích nên giảm bề mặt tiếp xúc, kích thước lớn Hình II.1 Bộ xúc tác khí thải lõi dạng viên gốm Dạng lõi gốm nguyên khối thường có cấu trúc tổ ong, gồm nhiều rãnh nhỏ li ti kích cỡ milimet xếp song song với dòng chảy khí thải Lõi gốm Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC làm từ vật liệu chịu nhiệt cordierit, rãnh nhỏ song song có tiết diện ngang hình tam giác hình vng Các rãnh dẫn khí thải phủ lớp oxit nhơm (Al2O3) xốp, mấp mơ dày khoảng 0.02 mm Sau lõi gốm thấm kim loại quý bạch kim Platin (Pt), Paladi (Pd) Rodi (Rh) Hình II.2 Bộ xúc tác khí thải dạng lõi gốm nguyên khối Ưu điểm: diện tích tiếp xúc lớn nhiệt độ nóng chảy cao, xúc tác nhanh nâng hiệu xuất làm việc, gọn nhẹ Nhược điểm: khó chế tạo Dạng lõi kim loại gồm thép phẳng thép dập lượng sóng có độ dài từ 0.04-0.05mm xếp thành lớp Sau chúng cuộn tròn hình dạng chữ S hình tròn Phổ biến lõi kim loại chia thành phần riêng biệt, phần có khoảng trống nhỏ Lõi phủ Al2O3 có độ xốp cao sau kim loại quý Pt,Pd Rh So với hại loại lõi lỗi kim loại có nhiều ưu điểm vượt trội diện tích sử dụng có ích rãnh dẫn khí thải lớn khoảng 10-15%, độ bề coa hơn, trở lực (mức độ cản trở chuyển động dòng khí) khí thải thấp Những cơng nghệ chế tạo lõi kim loại phức tạp hơn, khối lượng lớn giá thành đắt 15% Ưu điểm: gọn nhẹ, chịu nhiệt tốt dẫn nhiệt tốt có chắn để lọc bụi nhiệt độ mau đạt đến mức làm việc nên tăng hiệu xuất làm việc Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Nhược điểm: giá thành cao, khó chế tạo Hình II.3 Bộ xúc tác khí thải dạng lõi gốm nguyên khối Hạng chế BXTKT thành phần Nếu động bị lửa nổ đường thải cố thể làm cho nhiệt độ thời khí thải tăng lên vượt nhiệt độ cho phép Khi đó, phần lõi lớp dẫn bị nóng chảy làm phá hủy hồn tồn lớp chất hoạt tính đường óng dẫn khí thải Mất tác dụng bay vật liệu Trong trình hoạt động sử dụng nhiên liệu không tiêu chuẩn chất phụ gia tạp chất nhiên liệu (phụ gia chống kich nổ, lưu huỳnh, chì, ) bám bề mặt lớp hoạt tính ngăn chăn tiếp xúc khí thải với bề mặt Sau thời gian làm hư hỏng bề mặt hoạt tính dẫn đến tác dụng xử lý khí thải Nguyên lý hoạt động Bộ xúc tác giá ba chức có lớp chủ động olatin (PT), rhodium (Rd) paladi (Pd) Tên gọi “ xúc tác giá ba chức nằng “ có nghĩa ba biến đổi hóa học đồng thời xảy vỏ bọc Tùy thuộc nhiệt độ vân hành, xúc tác biến đổi đến 98% NOx, CO HC thành CO2, H2O N2 trọng phạm vi λ= 0.995÷1.005 ( cửa sổ lamda )  NOx khử thành Nito ( phóng thích Oxy O2 )  CO oxy hóa thành CO2 ( tiêu thụ Oxy O2 )  Hợp chất HC bị oxy hóa thành CO2 H2O ( tiêu thụ Oxy O2 ) Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Chỉ hệ số dư lượng khơng λ gần có thành phần khí thải mà lượng Oxy phóng thích từ khử Nito Oxide đủ đề oxy hóa hồng tồn lượng HC CO khí thải Hòa khí nhạt (λ>1.005) dẫn tới tằng Nito Oxida Vì phạm vi vận hành nhật định với λ>>1, thí dụ động phun trực tiếp, cần xúc tác lưu trữ NOx tạm thời Phạm vi hoạt động nhiệt độ tối ưu xúc tác nằm khoảng 400oC đến 800oC Bộ xúc tác đạt tỷ lệ biến đổi 50% khí nhiệt độ cao 300oC ( điểm tối (“light off-point”/ nhiệt độ khởi động) khoảng thời gian từ khí khởi động lạnh khí đạt nhiệt độ rút ngắn cách đáng kể cách lắp đặt xúc tác gần động cơ, làm nóng xúc tác, dùng ống dẫn khí thải có lớp cách nhiệt khơng khí, dời thời điểm đánh lửa lùi mạnh lại (đến 15oC) phun khơng khí thứ cấp Trến 800oC lớp phủ chất chủ động xúc tác bị lão hóa nhiệt Điều xảy chẳng hạn tượng lửa ( bỏ lửa) Trong trường hợp này, Hydrocarbon chưa cháy sẻ vào xúc tác bị đôt cháy oxy dư lưu giữ Để lớp chủ động xúc tác không tác dụng (bị ức chế xúc tác ) nhứng lớp kết tủa bám trên, xe phép đổ xăng khơng chì it lưu huỳnh Chất cặn Hình II.4 Bộ xúc tác thải bị cháy nhiệt Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC dầu động cháy, thí dụ vòng xec măng piston bị hư hay xi lạnh bị mòn, đọng lại lớp chủ động xúc tác làm giảm tác dụng xúc tác Điều chỉnh thành phần hòa khí ( xúc tác có điều chỉnh ): Trong trường hợp này, cảm biến Oxy giám sát thành phần hòa khí khoản dung sai hẹp λ=1±0.005 ( cửa số λ) thông qua lượng oxy dư khí thải Trong tỉ lệ biến đổi đạt từ 94% đế 98% xúc tác có hệ thống tọa hào khí điều chỉnh, xe đời cũ đạt tỉ lệ biến đổi trung bình 60% với hệ thống tao hào khí điều chỉnh Với phương pháp điều chỉnh hệ số dư lượng khơng khí làm đa (λ) Cảm biến oxy cảm biến λ (bộ phận – phát tín hiệu) găn trước xúc tác Tùy theo hàm lượng oxy cung cấp tín hiệu điện áp tương ứng cho điều khiển Bộ điều khiển điều chỉnh rút ngắn thời gian phun nhiên liệu hàm lượng oxy khí thải thấp (hòa khí đâm) Nếu hàm lượng oxy dư khí thải cao (hòa khí nhạt) thời gian phung nhiên liêu quy định để không ảnh hưởng đến độ chạy êm động Hình II.5 Biểu đồ chất độc hại phụ thuộc vào hệ số dư lượng khơng khí 10 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Điều kiện để điều chỉnh λ:  Nhiệt độ cảm biến cao 300oC  Động chạy không tải phạm vi tải phần  Nhiệt độ động cao 40oC Cảm biên oxy thứ (cảm biến giám sát) đặt sau xúc tác để kiểm tra chức hoạt động xúc tác Điều chỉnh thích ứng hệ số dư lượng khơng khí λ Thí dụ lượng oxy dư khí thải thường xuyên thấp phạm vi tải trọng định, có nghĩa hòa khí q đậm, lượng phun cho phạm vi tải trọng giảm bớt lưu trữ điều khiển trị số điều khiển đặt trước Qua đại lượng gây nhiễu hiệu chỉnh lại phạm vi điều chỉnh định, hạn áp suất hệ thống nhiên liệu sai, trị số nhiệt độ không đúng, động bị lão hóa, rò khơng khí Đồng thời, thời gian đáp ứng hệ điều chỉnh λ rút ngắn chất lượng khí thải cải thiện III BỘ XÚC TÁC OXI HÓA DOC Bộ có cấu tạo hoạt động tương tự xúc tác giá chức Trong hydrocarbon (HC) chưa chấy carbon monoxida (CO) oxy hóa Vì thành phần oxy dư khí thải động diesel cao, Nito oxida ( NOx) khử động diesel cần dùng xúc tác oxy hóa (bộ xúc tác hai chức nằng) Hình III.1 Các phản ứng hóa học DOC 11 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Những nhiệm vụ chủ yếu Oxy hóa phát thải HC CO Ở carbon monixide (CO) hydrocarbon (HC) oxy hóa để trở thành carbon dioxide (CO2) nước (H2O) Sự cháy oxy hóa bắt đầu xảy từ nhiệt độ giới hạn định (nhiệt độ khởi động) tùy thuộc vào thành phần khí thải, lưu lượng mức pha tạp chất xúc tác, nhiệt độ giới hạn vào khoảng 170cC đến 200oC Bắt đầu nhiệt độ tỷ lệ oxy hóa tăng đến 90% Giảm khối lượng hạt phát thải từ động diesel bao gồm phần hydrocarbon tự tách khỏi tâm hạt nhiệt độ tăng cao Q trình oxy hóa hydrocarbon làm giảm khối lượng hạt khoảng 15% đến 30% Bên cạnh kèm theo phận gia nhiệt nâng cao nhiệt độ khí thải tái sinh lọc Với mục đích tăng nhiệt độ khí thải, nhiên liệu bổ sung trực tiếp buồng đốt qua vòi phun đặt cụm ống xã giúp nâng cao phát tán CO HC dùng để nâng cao nhiệt độ khí thải IV BỘ XỬ LÝ HẠT DPF Hình III.1 Vị trí xử lý hat DPF Được đặt sau lọc DOC để tận dụng nhiệt từ DOC để đốt chay bồ hóng 12 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Cấu tạo Chủ yếu bao gồm vỏ kim loại chịu nhiệt giống DOC bên lọc lọc tổ ông Bộ lọc tổ ong tử cordierite, Silicon carbide, phủ lớp chất xúc tác Bộ lọc phổ biến làm cordierit Bộ lọc cordierite cung cấp hiệu lọc tuyệt vời, tương đối rẻ tiền (so với lọc dòng chảy tường Sic) Hạn chế lớn cordierite có điểm nóng chảy tương đối thấp Bộ lọc hạt silicon carbide (bộ lọc dòng chảy tường Sic) có điểm nóng chảy cao (có thể lên tới 95%) so với cordierte, chúng thường đắt bọ lọc chảy tường cordierite Hình IV.2 Bộ lọc hạt vỏ kim loại – lọc tổ ong Nguyên lý làm việc Khí thải từ ống xả vào lọc, mắc vào thành lọc Dòng chảy tường DPF thường loại bỏ bồ hóng 85% hơn, số điều kiện định phù hợp đạt hiệu gần 100% Một số lọc sử dụng lần, dành cho xử lý thay tích lũy đầy tro 13 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Các loại khác thể kế để đốt cháy hạt tích lũy thụ động thơng qua việc sử dụng chất xúc tác phương tiện hoạt động dầu đốt nhiên liệu làm nóng lọc đến nhiệt độ đốt cháy, động lập trình để chạy lọc đầy Diều gọi tái lọc Sự tái tạo trình đốt cháy bồ hóng (lưu ý tất hệ thống có DPF dòng phép sinh nhiệ từ DOC khí thải động đốt cháy muội than) Có ba loại tai sinh khác nhau: Tự phát Nhiệt sinh từ nhiệt thải sử dụng để đốt cháy muội than Bồ hóng bị đốt cháy nhiệt độ DPF lên đến 600oC 1112oF kiểu tái sinh diễn tự động phương tiện sử dụng thường xuyên cho chuyến trung bình dài Điều có ich xe điều khiển mạnh DPF hưởng lợi từ nhiều luồng khí thải nong Lái xe nhanh giúp tạo nhiệt độ khí thải cao với lợi ích buộc số chất thải tro khỏi hệ thống xả Hình IV.3 Bồ hóng bị đốt cháy 14 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC Chủ động Khi đèn DPF sáng, lúc xe cần chạy đoạn đường dài trung bình để đốt cháy buội thạn Trong trình tái sinh, diesel đưa buồng đốt kỳ xả, qua cửa xả vào DPF, nơi đốt chát cách sử dụng lượng oxy dư thừa không sử dụng trình tái sinh này, nhiệt đồng lõi DPF vượt q 600oC 1112oF Q trình tái tạo bị ngắt quảng xe quãng đường ngắn, nhiệt độ không lên 600oC, tái tự phát Lúc đèn DPF sáng nhấp nháy, đến lúc đó, cần đến dịch vụ để sửa chữa Dịch vụ Sử dụng công cụ quét để chạy tái tạo thủ công Trường hợp tái sinh DPF thất bại thực nhiễm bồ hóng q mực, có lựa chọn khác việc làm háo chất thực Quá trình bao gồm sử dụng số hóa chất đắt tiền quy trình phải thực xác theo hướng dẫn nhà sẳn xuất khoảng đến Sau trình làm này, việc tái sinh hồn tồn phải thực để loại bỏ hoàn toàn đốt cháy hóa chất từ bên DPF Nhược điểm điều khơng phải lúc thành cơng q trình tốn Nếu đèn cảnh Hình IV.4 đèn báo hiệu DPF Hình IV.5 Sử dụng háo chất vệ sinh báo DPF bị bỏ qua, tức lượng bồ hóng tiếp tục bám thành lọc, khí 15 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC đạt đến ngưỡng mà cách thay lọc DPF biện pháp khắc phục hiệu Ưu điểm: DPF giảm 85%lượng hạt PM, giảm 60% đến 80% lượng hydrocarbon carbon monxide xót lại DOC Nhược điểm: Bộ lọc yêu cầu bảo trì nhiều, sản phẩm phụ tích tụ làm tăng áp lực sau lọc, không tai sinh thành dẫn đến việc tải q nhiều bồ hóng Tại thời điểm này, tái tạo lựa chon thay DPF cần thiết Tro tích tụ DPF ảnh hưởng trực tiếp đến mức tiêu thụ nhiên liệu, lọc nóng gấy nguy an toàn cháy nổ V CÔNG NGHỆ SCR Giảm xúc tác chọn lọc (SCR) cơng nghệ kiểm sốt khí thải hoạt động tiên tiến, bơm chất lỏng thông qua chất xúc tác đặc biệt vào dòng khí thải động diesel Nguồn chất khử thường ure, gọi Diesel Waste Fluid (DEF) DEF tạo phản ứng hóa học chuyển đổi oxit nite thành nito, nước lượng nhỏ carbon dioxide (CO2), thành phần tự nhiên không khí hit thở, sau thải qua ống xả Cộng nghệ SCR thiết kế phép phản ứng khử nito oxit (NOx) diễn mơi trường oxy hóa Nó gị (chọn lọc) làm giảm nồng Hình V.1 Vị trí sử lý thải SCR 16 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC độ NOx sử dụng amoniac làm chất khử hệ thống xúc tác Phản ứng hóa học gọi khử đo DEF chất khử phản ứng với NOx để chuyển chất ô nhiễm thành nito, nước lượng nhỏ CO2 DEF nhanh chóng bị phá vỡ để tạo amoniac oxy hóa dòng khí thải Chỉ riêng cơng nghệ SCR đạt mức giảm NOx lên đên 90% Phản ứng khử NOx: 2(NH2)2CO + 4NO + O2  4N2 + 4H2O + 2CO2 2(NH2)2CO +3NO2  N2 + 4H2O + 2CO2 Những điều cần ý: Một khía cạnh độc đáo xe máy có hệ thống SCR nhu cầu sung Diesel Waste Fluid (DEF) sở định kỳ DEF vận chuyển bể chứa tàu phải người vận hành bổ sụng định kỳ dựa hoạt động xe Đối với xe hạng nhẹ, DEF nạp khoảng khoảng thời gian thay đổi dầu để nghị, khí DEF bổ sung cho xe hạng nặng off-road máy móc thiết bị khác tùy thuộc vào điều kiện hoạt động, sử dụng, dặm du lịch, yếu tố cần khắc phục Ưu điểm: lọc 90% khí NOx khí đốt cháy nhiên liệu, hiệu xuất cao chất xúc tá dể tìm, khơng gây độc hại thay bảo trì dễ dàng, tiết kiệm nhiên liệu, nâng cao công suất động Nhược điểm: lọc SCR chiếm nhiều không gian gầm xe thích hợp cho loại xe tải xe có gầm cao, xe thương mại, thích hợp cho động diesel 17 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC TỔNG KẾT VÀ ĐỀ XUẤT Nhu cầu phương tiên giao thơng sử dụng ngun liệu hóa thạch người ngày tăng, lượng khí thải từ phương tiên giao thơng ngày nhiều Vì tiêu chuẩn khỉ thải châu Âu động xăng diesel ngày khắc khe hơn, đề bảo vệ môi trường sức khỏe người Để phương tiện giao thơng vận hành phải đáp ứng tiêu chuẩn khí thải châu Âu, việc cần thiết quan trọng xúc tác khí thải Qua tiểu luận nhóm tìm hiểu cấu tạo nguyên lý xúc tác khí thải động xăng diesel Hiệu việc xử lý NOx , CO CxHx động xăng cao lên đến 90% lượng khí độc hại sau thải môi, điều kiện để xử lý khí thải hoạt động mà khơng bị cháy nhiệt đường ống xả Ở động diesel việc kết hợp DOC, DPF SCR cho thấy hiểu cao từ việc khử NOx, oxy hóa CO CxHx , đốt hạt muội than sản phẩm cháy khơng mong muốn q trình cháy Đạt tiêu chuẩn thải châu Âu (Euro 4) Việt Nam, điển hình hảng ISUZU 18 Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH Tiểu luận: ĐCOTNC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Auto Mate – Diesel Particulate Filter Fundametals – 16.11.2014 – Youtube Đường dẫn: https://www.youtube.com/watch?v=aMKpo74P6SE 2) CRD performance –DPF regeneration Đường dẫn: https://www.crdperformance.com/dpf-introduction/dpf-regeneration/ 3) Tunap UK – How to clean a diesel Particulate Filter (DPF) – 28.4.2017 – Youtube Đường dẫn: https://www.youtube.com/watch?v=3F9riTOsNKE 4) Nhiều tác giả - Nhiều dịch giả Chuyên nganh Kỹ Thuật Oto Xe Máy Hiện Đại Tủ sách Nhất Nghệ Tỉnh, in lần thứ 2, trang 336 – 357 5) Washington University in St Lousis General Chemistry Lab TuTorial Catalytic Converters http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/CourseTutorials/T utorials/AirQuality/CatalyticConverter.htm 19 Nhóm thực hiện: Nhóm ... chuẩn khí thải châu Âu động xăng Hình I.2 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu động xăng Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: NGUYỄN VĂN TUẤN ANH II Tiểu luận: ĐCOTNC BỘ XỬ LÝ KHÍ THẢI BA THÀNH PHẦN Cấu tạo Bộ xử lý. .. đáp ứng tiêu chuẩn khí thải châu Âu, việc cần thiết quan trọng xúc tác khí thải Qua tiểu luận nhóm tìm hiểu cấu tạo ngun lý xúc tác khí thải động xăng diesel Hiệu việc xử lý NOx , CO CxHx động... I.1 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu động xăng Hình I.2 Tiêu chuẩn khí thải châu Âu động xăng Hình II.1 Bộ xúc tác khí thải lõi dạng viên gốm Hình II.2 Bộ xúc tác khí thải dạng lõi