Научная статья на тему 'Методы снижения токсичности отработавших газов дизеля'

Методы снижения токсичности отработавших газов дизеля Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
5355
289
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
дизель / сажевый фильтр / каталитические нейтрализаторы / двигатель внутреннего сгорания / отработавшие газы / системы нейтрализации отработавших газов / дизельные фильтры дисперсных частиц / рециркуляция отработавших газов / селективное восстановление оксидов азота / NOx — адсорбирующие катализаторы. / diesel / particulate filter / catalytic converters / internal combustion engine / exhaust gases / exhaust gas neutralization systems / diesel particulate filters / exhaust gas recirculation / selective reduction of nitrogen oxides / NOx — adsorbing catalysts

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Гаврилов Павел, Зарипов Рамис Борисович, Карку Аян Дюсетайулы, Серикпаев Темирлан Махсатович

В статье представлен обзор основных методов снижения токсичности отработавших газов дизелей. Выделены следующие методы снижения токсичности и дымности ОГ дизеля: рециркуляция ОГ; нейтрализация ОГ на выпуске; применение альтернативных топлив, антидымных присадок и сажевых фильтров; обоснование оптимальных режимов эксплуатации; поддержание дизеля в технически исправном состоянии. Определены преимущества и недостатки каждого метода. В качестве наиболее эффективного и распространённого метода выбрана нейтрализация отработавших газов. Для нейтрализации оксидов азота используют несколько технологий, а именно: рециркуляцию отработавших газов и окислительного катализатора, селективное восстановление аминогруппами или углеводородами, а также химическую адсорбцию с регенерацией. Рассмотрены технологии дизельных окислительных катализаторов, фильтров дисперсных частиц, селективного восстановления оксидов азота с помощью аминогрупп, а также NOx — адсорбирующие катализаторы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Гаврилов Павел, Зарипов Рамис Борисович, Карку Аян Дюсетайулы, Серикпаев Темирлан Махсатович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Methods to reduce the toxicity of exhaust gases of a diesel engine

The article presents an overview of the main methods to reduce the toxicity of diesel exhaust gases. Identified the following methods of reducing the toxicity and smoke opacity of the exhaust gases of a diesel engine: exhaust gas recirculation; exhaust gas neutralization on the issue; the use of alternative fuels, antigenic additives and diesel particulate filters; substantiation of optimum modes of operation; maintaining the diesel engine in good technical condition Determined the advantages and disadvantages of each method. Neutralization of exhaust gases is chosen as the most effective and widespread method. To neutralize nitrogen oxides, several technologies are used, namely: recycling of exhaust gases and oxidizing catalyst, selective reduction by amino groups or hydrocarbons, as well as chemical adsorption with regeneration. The technologies of diesel oxidizing catalysts, particulate filters, selective reduction of nitrogen oxides using amino groups, as well as NOx — adsorbing catalysts are considered.

Текст научной работы на тему «Методы снижения токсичности отработавших газов дизеля»

ГРНТИ 87.53.17 Гаврилов Павел

к.т.н., профессор, Рижский технический университет, г. Рига, LV-1658, Латвия, e-mail: [email protected].

Зарипов Рамис Юрисович

преподаватель, докторант PhD, кафедра «Транспорта техника и логистика», Факультет металлургии, машиностроения и транспорта, Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан, e-mail: [email protected].

Карку Аян Дюсетайулы

магистр техники и технологий, инженер-конструктор,

ТОО «^ Machinery», г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан,

e-mail: [email protected].

Серикпаев Темирлан Махсатович

студент, кафедра «Транспортна техника и логистика», Факультет металлургии, машиностроения и транспорта, Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар, 140008, Республика Казахстан.

МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ

В статье представлен обзор основных методов снижения токсичности отработавших газов дизелей. Выделены следующие методы снижения токсичности и дымности ОГ дизеля: рециркуляция ОГ; нейтрализация ОГ на выпуске; применение альтернативных топлив, антидымных присадок и сажевых фильтров; обоснование оптимальных режимов эксплуатации; поддержание дизеля в технически исправном состоянии. Определены преимущества и недостатки каждого метода. В качестве наиболее эффективного и распространённого метода выбрана нейтрализация отработавших газов.

Для нейтрализации оксидов азота используют несколько технологий, а именно: рециркуляцию отработавших газов и окислительного катализатора, селективное восстановление аминогруппами или углеводородами, а также химическую адсорбцию с регенерацией. Рассмотрены технологии дизельных окислительных катализаторов, фильтров дисперсных частиц, селективного восстановления оксидов азота с помощью аминогрупп, а также NOx — адсорбирующие катализаторы.

Ключевые слова: дизель, сажевый фильтр, каталитические нейтрализаторы, двигатель внутреннего сгорания, отработавшие газы, системы нейтрализации отработавших газов, дизельные фильтры дисперсных частиц, рециркуляция отработавших газов, селективное восстановление оксидов азота, NOx — адсорбирующие катализаторы.

ВВЕДЕНИЕ

В мировом энергетическом балансе первое месте по выработке мощности стоят двигатели внутреннего сгорания транспортных и транспортно- технологических машин. При этом до 96 % парка гусеничных и до 67 % парка колёсных машин комплектуются дизелями, превосходящими бензиновые двигатели по эмиссии

вредных веществ. Общее количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу автотракторной техникой, более чем в три раза превосходит выбросы промышленных предприятий.

Большой вред окружающей среде наносят отработавшие газы дизелей, в которых содержатся сажа и компоненты неполного сгорания топлива. Все более острой становиться проблема - снижение вредных выбросов с отработавшими газами энергоустановок. Тенденция использования тяжелого топлива на водном транспорте привела к тому, что судовые двигатели внутреннего сгорания стали работать на топливах ухудшенного качества. Кроме прочих неблагоприятных показателей качества утяжеленных и тяжелых топлив нужно отметить повышенное содержание в них серы. Это значит, что в составе отработавших газов существенно повышается содержание серного и сернистого ангидрида, т.е. потенциальных кислотосодержащих продуктов, влияние которых резко отрицательно сказывается на окружающей среде [1].

Целью данной статьи является рассмотрение методов очистки отработавших газов, поступающих при использовании дизельного топлива

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Широкое распространение на транспорте дизельных двигателей объясняется тем, что они работают на сравнительно дешевом топливе, отличаются лучшей топливной экономичностью и меньшей токсичностью отработавших газов (ОГ). Однако и они не всегда удовлетворяют современным требованиям по токсичности.

Существующие технические решения, направленные на уменьшение вредных выбросов в ОГ дизелей, можно разделить на три основные группы:

- воздействие на рабочий процесс двигателя;

- очистка ОГ в выпускной системе двигателя;

- применение альтернативных топлив.

Существующие способы снижения токсичности и дымности ОГ дизеля подразделяются на следующие направления: рециркуляция ОГ; нейтрализация ОГ на выпуске; применение альтернативных топлив, антидымных присадок и сажевых фильтров; обоснование оптимальных режимов эксплуатации; поддержание дизеля в технически исправном состоянии [2—4].

Степень влияния перечисленных способов снижения вредных веществ в ОГ дизелей представлена в таблице 1.

Рециркуляция ОГ применяется как эффективное средство уменьшения выделений окислов азота. Принцип работы системы основан на всасывании части ОГ во впускной трубопровод, после чего они повторно участвуют в горении.

Подача дополнительного воздуха к выпускному клапану позволяет нейтрализовать ОГ методом дожигания их в выпускном трубопроводе.

К совершенствованию режимов работы ДВС можно отнести: улучшение смесеобразования и сгорания смеси, уменьшение температуры сгорания, увеличение коэффициента избытка воздуха, обеспечение необходимой интенсивности воздушного вихря, уменьшение угла опережения впрыска.

Нейтрализаторы ОГ. Среди средств снижения токсичности в мировом автотранспорте на протяжении последних четырех десятилетий лидируют нейтрализаторы ОГ в выпускной системе ДВС.

Но у нейтрализаторов ОГ в выпускной системе ДВС также есть существенные недостатки:

- термические нейтрализаторы приводят к снижению мощности и повышению удельного расхода топлива из-за возрастания противодавления в системе выпуска;

- жидкостные нейтрализаторы требуют ежедневного удаления шлака, промывки системы подачи топлива и заполнения новой жидкостью;

- каталитические нейтрализаторы, изготовленные на основе платины, палладия, окислов кобальта, никеля, ванадия, дорогостоящие.

Таблица 1 - Степень влияния способов снижения вредных веществ в ОГ дизелей

Способ снижения токсичности ОГ Динамика токсичности и дымности ОГ

СО СИ Дымность

Рециркуляция ОГ Возрастает на 20% Изменяется незначительно Снижается на 50-80 % Возрастает на 15-20 %

Подача воды во впускной трубопровод Изменяется незначительно Возрастает в 2,5-3 раза Снижается в 2-5 раз Снижается в 2-3 раза

Добавка инертных газов к воздуху Снижается на 5-15 % Снижается на 20-30 % Возрастает незначительно

Каталитические нейтрализаторы Снижается на 70% Снижается на 70 % Снижается на 15-20 % Снижается на 50-55 %

Альтернативные виды топлива Изменяется незначительно Изменяется значительно Снижается на 60-70 %

Антидымные присадки Возрастает на 10-15 % Снижается на 70-80 %

Сажевые фильтры Снижается на 20-30 % Снижается на 80-90 %

В настоящее время становятся актуальны сажевые фильтры (СФ), которые работают по принципу диффузионной и инерционной задержки частиц с помощью фильтрующего материала. При типичной для ОГ дизеля температуре 300 °С степень выжигания сажи невысока. Следовательно, облегчить восстановление работоспособности СФ можно при повышении температуры ОГ либо при использовании каталитических покрытий фильтрующего элемента или присадок к топливу. Нанесение каталитических покрытий - дорогостоящая технология, а каталитические присадки не обеспечивают эффективного дожигания сажи. Поэтому наиболее перспективным является применение электрически нагреваемых СФ, встраиваемых в конструкции нейтрализаторов для дожигания сажевых частиц [3].

Исходя из вышеизложенного, можно считать, что в настоящее время наиболее эффективным и экономически целесообразным мероприятием по снижению токсичности ОГ дизелей является применение в выпускной системе нейтрализатора ОГ, оснащенного СФ с системой дожигания сажевых частиц, то есть применение комбинированной очистки ОГ.

Дизельные окислительные нейтрализаторы имеют схожую конструкцию с окислительными нейтрализаторами бензиновых двигателей [1, 3, 5-8]. Это катализаторы блочного типа, которые изготавливаются из керамики (кордиерит 2MgO 2А^0 3 -5SiO J или металлической фольги. На поверхность блока для увеличения площади активного слоя наносят подложку гаммаоксид алюминия (А^03), на которую и наносят катализатор. В качестве катализатора применяют благородные металлы, переходные металлы и их оксиды. Из числа благородных металлов в качестве катализаторов используют платину и/или палладий (Pd). Основные реакции, протекающие в окислительном нейтрализаторе, следующие:

2С0 + 02 = 2С02

2 СНу + 2 (у + х/2)02 = 2УС02 + ХН2О л

Также на катализаторе могут протекать и побочные реакции, некоторые из которых носят негативный характер: приводят к отравлению катализатора или дополнительному выбросу вредных веществ в атмосферу. Окисление содержащегося в отработавших газах диоксида серы (SOJ объясняет существование жестких ограничений на содержание серы в дизельном топливе.

Окислительный нейтрализатор могут использовать совместно с фильтром дисперсных частиц (CDPF). При этом нейтрализатор окисляет монооксид азота (N0) в его двуоксид (NOJ - соединение, которое обладает более высокой селективной способностью к окислению дисперсных частиц и обеспечивает низкотемпературную регенерацию фильтра. Окислительный нейтрализатор является составной частью систем селективного восстановления оксидов азота.

Как следует из названия, дизельные фильтры дисперсных частиц удаляют из отработавших газов дисперсные частицы с помощью фильтрации отработавших газов. Фильтр представляет собой монолитный блок сотовой структуры с множеством поочередно закрытых на концах каналов (рисунок 1) [5].

Эффективность такого фильтра зависит от пористости и толщины керамических стенок. Этим же обусловливаются и объем фильтра, и величина оказываемого им сопротивления. В качестве керамики используются кордиерит или карбит кремния. Характеристики монолитных фильтров определяются также их пористостью, высокоэффективные фильтры имеют линейные размеры пор не более 12 мкм. Эффективность фильтров зависит от способа изготовления самого блока: либо из вспененного материала, либо из пористого. Эффективность в последнем случае выше: противодавление ниже, обеспечивается задержка более мелких частиц.

Поскольку в процессе работы фильтр забивается, создавая повышенное гидравлическое сопротивление, при разработке фильтров необходимо предусмотреть периодическое или непрерывное удаление накопленных частиц (регенерация фильтра). Процесс регенерации заключается в окислении кислородом

накопленных частиц, т.е. в освобождении поверхности от них. Различают фильтры с различными видами регенерации.

Рисунок 1 - Схема работы фильтра твердых частиц

Фактически для обеспечения регенерации фильтров при любых условиях эксплуатации транспортных средств применяют сочетания как пассивных, так и активных видов регенерации. На рисунке 2 показана система с активным типом регенерации. Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) принимает сигналы с датчиков перепада давления и температурного датчика. Как только противодавление в системе достигает предельного уровня, запускается процесс регенерации.

Сажевые фильтры могут быть объединены с системой рециркуляции, ЫОх адсорбера и селективного каталитического восстановления для достижения значительных сокращений МОх и РМ.

Для нейтрализации оксидов азота используют несколько технологий, а именно: рециркуляцию отработавших газов и окислительного катализатора, селективное восстановление аминогруппами или углеводородами, а также химическую адсорбцию с регенерацией.

Датчик перепада

рршныа

Количество воздуха Датчик разряжения

Рисунок 2 - Система регенерации фильтра твердых частиц

Наиболее простое из перечисленных предложений - это рециркуляция в сочетании с обычным окислительным нейтрализатором. В таком случае часть отработавших газов возвращается на впуск нагнетателя (или во впускной коллектор для двигателя без наддува). Проходя через интеркуллер системы рециркуляции, газы снижают свою температуру. Охлаждённые рециркулируемые газы, у которых более высокая теплоёмкость и меньшее содержание кислорода, чем у воздуха, снижают температуру горения в цилиндре двигателя, тем самым снижая образование NOx. А возрастающие выбросы монооксида углерода и нес горевших углеводородов обезвреживаются нейтрализатором.

Система селективного восстановления оксидов азота (SCR-процесс). Данная технология известна довольно давно и уже на протяжении более 40 лет применяется на стационарных установках, таких, как электростанции. Однако совсем недавно ее испробовали для мобильной техники. Применение SCR обеспечивает одновременное сокращение NOx, РМ, и СН выбросов. В системе SCR используются металлическая или керамическая подложка с нанесенным на нее каталитически активным слоем и химический восстановитель для преобразования оксидов азота до молекулярного азота и кислорода. В качестве восстановителя предпочтительно использовать водный раствор мочевины (NHJACO (мочевины в растворе - 32,5%). В качестве катализаторов для SCR-процесса наибольшее распространение получили сложные каталитические композиции, содержащие металлы платиновой группы (для реализации процесса в низкотемпературной области), и оксиды ванадия и титана \'\ОУТЮ,, а также металлосодержащие цеолиты (для обеспечения высоких температур). В поток отработавших газов впрыскивается водный раствор мочевины, под воздействием высокой температуры отработавших газов образуется диоксид углерода СО, и аммиака NH3 (3). Затем аммиак взаимодействует с оксидами азота, восстанавливая их до азота (4 и 5):

CNH2)2C0 + Н2О СО г + 2NH3, (3)

4NO + 4NH3 + 4N2 + 6Н20, л

6NO2 + NH3 + О2Л 7N2 + 12Н2О л

По способу управления система подразделяется на два типа - с закрытой и открытой моделью управления. В системе с открытой моделью управления количество добавляемого восстановителя рассчитывается исходя из условий работы двигателя: оборотов коленчатого вала, температуры отработавших газов, гидравлического сопротивления в выпускной системе и нагрузки двигателя. В системах с закрытой моделью управления количество вводимого восстановителя рассчитывается на основании показаний датчика концентрации N0 (рисунок 3).

ihl

l

•HP

Трмнв

Щрщ

' 2N0+0,-»N0j

iIAOJKHL+ НШ * HO NHL» COj

1 - двигатель; 2 - датчик температуры; 3 - окислительный нейтрализатор;

4 - форсунка для впрыскивания восстановителя; 5 - датчик NOx;

6 - гидролизный нейтрализатор; 7 - нейтрализатор SCR; 8 - заграждающий нейтрализатор NH3; 9 - датчик NH3; 10 - блок управления работой двигателя; 11 - насос восстановителя; 12 - бак для восстановителя;

13 - датчик уровня восстановителя [1, 3].

Рисунок 3 - Система выпуска отработавших газов с селективным каталитическим восстановлением

Недостатком системы является то, что грузоподъемность автомобиля снижается из-за необходимости иметь емкость для водного раствора мочевины. Кроме того, должна быть решена проблема замерзания раствора при температуре ниже минус 11 °С.

Технология NOx адсорберов является ещё одним каталитическим путём снижения концентрации NOx в отработавших газах с высоким содержанием кислорода. Эта интенсивно развиваемая в последние годы технология применима как к бензиновым двигателям с искровым зажиганием, работающим на сверх обедненной смеси, так и к дизелям. С помощью данной технологии прогнозируется достижение наиболее строгих по оксидам азота норм «Евро-5» [9-13].

Принцип действия адсорбера заключается в предварительном окислении монооксида азота в его диоксид на платиновом катализаторе, после чего диоксид взаимодействует с оксидом или карбонатом бария, образуя нитрат бария (рисунок 4).

Рисунок 4 - Схема метода адсорбции оксидов азота. Первый этап - адсорбция

По мере расходования карбоната или оксида бария возникает потребность в регенерации адсорбера и утилизации накопленных оксидов. Для этого в поток отработавших газов впрыскивают небольшое количество топлива, которое за счет взаимодействия на платине с кислородом кратковременно, в течение нескольких секунд, разогревает и термически разлагает нитрат бария, а также создает восстановительную или близкую к нейтральной атмосферу. В таких условиях возможен характерный для бензиновых двигателей процесс трехкомпонентной нейтрализации, при котором на Р1-ЯИ или Р1-Рё-ЯИ - катализаторах оксиды азота восстанавливаются монооксидом углерода или несгоревшими углеводородами до молекулярного азота (рисунок 5).

Рисунок 5 - Схема метода адсорбции оксидов азота.

Второй этап - десорбция

Сложность применения данной технологии для дизельных двигателей заключается в использовании топлива с гораздо более высокой концентрацией серы, чем в бензинах. Продукты горения серы (БО, и особенно Б03) реагируют с адсорбентами именно оксидов азота с образованием термически стабильных сульфатов, блокируя активность адсорбера в отношении МОх посредством образования на адсорбере непроницаемого слоя. Поэтому приходится применять специальные адсорберы для БОу Последние выжигаются периодически при обеспечении работы дизеля с повышенной температурой отработавших газов.

ВЫВОДЫ

Современные нормативные требования к составу отработавших газов ДВС обусловили необходимость применения комплексного подхода к решению проблемы экологической чистоты двигателей и транспортных средств. Необходимо не только создавать малотоксичные рабочие процессы и использовать улучшенное топливо, но и применять одновременно несколько средств обработки отработавших газов.

Наиболее перспективным направлением снижения выброса токсичных веществ с отработавшими газами, является применение комбинированных сажевых фильтров, устанавливаемых в выпускной системе. Однако они не в полной мере отвечают требованиям Евро-5 и Евро-6 по содержанию токсичных

веществ в отработавших газах и требуют разработки принципиально новых методов решения поставленных задач.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Кульчицкий, А. Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. - М. : Академический Проект, 2004. - 400 с.

2 Ордабаев, Е. К., Ахметов, С. И., Есаулков, В. С. О расширении возможностей метода рециркуляции отработавших газов в поршневом двигателе внутреннего сгорания // Наука и техника Казахстана. - 2019. - № 1.-С.

3 Панчишный, В. И. Нейтрализаторы отработавших газов дизелей // Автомобильная промышленность. - 2008. - № 11. - С. 6-8.

4 Шапко, С. В., Ордабаев, Е. К., Сарбалаев, Е. Ж. Стабильность экологических характеристик автомобиля с каталитическим нейтрализатором в условиях эксплуатации // Наука и техника Казахстана. - 2015. -№ 3—4. - С. 119-126.

5 Avila, P., Montes, М., Miro, Е. Monolithic reactor for environmental applications a review on preparation technologies // Chemical engineering journal. - 2005. -№ 109.-P. 11-36.

6 Ордабаев, E. К. Экологическая безопасность автомобилей. Монография. -Павлодар, Кереку, 2014.-121 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7 Бахтиярова, Д. С., Омарова, Б. К., Хасенов, Е.Т., Каракаев, А. К.

Проблемы использования нетрадиционного топлива в дизелях // Наука и техника Казахстана. - № 1-2. - 2012. - С. 29-37.

8 Meille, V. Applied Catalysis А : General. - 2006. - V. 315. - P. 1-17.

9 Setten, В., Makkee, M., Moulijn, J. Science and technology of catalytic diesel particulate filters // Catalyses reviews. - 2001. - № 43. - P. 489-564.

10 Говорущенко, H. Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте -М. : Транспорт, 1990. - 135 с.

11 Колчин, А. В. Обеспечение экологической безопасности тракторных и комбайновых дизелей // Тракторы и с.-х. машины. - 2004. - № 2. - С. 2-5.

12 Медведев, Ю. С. Особенности функционирования катализаторов в потоке отработавших газов дизелей // Тракторы и с.-х. машины. - 2006. - № 1. - С. 24-25.

13 Истомин, С. В. Совершенствование очистки отработавших газов дизелей сельскохозяйственной техники при эксплуатации: дис. канд. техн. наук : 05.20.03; защищена 17.05.1998; утв. 21.10.1998 - Саратов, 1998. - 171 с.

Материал поступил в редакцию 27.02.19.

Гаврилов Павел

т.г.к., профессор, Рига техникалык университету Рига к., LV-1658, Латвия, e-mail: [email protected]. Зарипов Рамис Юрисович

докторант PhD, окытушы, «Келштш техника жэне логистика» кафедрасы,

Металлургия, машина жасау жэне келш факультетi,

С. Торайгыров атындагы Павлодар мемлекеттiк университетi,

Павлодар к;., 140008, ^азакстан Республикасы,

e-mail: [email protected].

Карку Аян Дюсетаиулы

техника жэне технология магистру

инженер-конструктор, «KZ Machinery» Ж1ПС,

Павлодар к., 140008, ^азакстан Республикасы,

e-mail: [email protected].

Серикпаев Темирлан Махе сипов ич

студенту «Келштш техника жэне логистика» кафедрасы, Металлургия, машина жасау жэне келш факультету С. Торайгыров атындагы Павлодар мемлекеттш университетi, Павлодар к, 140008, ^азакстан Республикасы. Материал баспага 27.02.19 тYCтi.

Дизельдщ пайдаланы.^ан газдарыныц уыттылыгын темендету эдiстерi

Мацалада дизельдердщ пайдаланылган газдарыныц уыттылыгъш темендетудщ rn¿Í3¿i эджтерше шолужасалган.Дизельдщ ОГуыттышыгы мен тутшдШн темендетудщ келеЫ эдiстерi аныцталды: ОГрециркуляциясы; шыгарышымдагы ОГбейтараптандыру; балама отындарды, тутшге царсы тYнбалар мен куйе сYзгiлерiн цолдану; пайдаланудыц оцтайлы режимдерш негiздеу; дизельдi техникалыц жарамды куйде Yстау gp6íp эдктщ артыцш^шыцтары мен кемшiлiктерi аныцталды. Ец тиiмдi жэне кец таралган эдic ретшде пайдаланышган газдарды бейтараптандыру тацдалды.

Азот оксидтерт бейтараптандыру Yшiн бiрнеше технологияларды цолданады, атап айтцанда: пайдаланытган газдарды жэне тотыцтыргыш катализатор ды рециркуляциялау, аминотоптармен немесе кемiрcутектермен cелективтi цалпына келтiру, сондай-ац регенерациясы бар химияльщ адсорбция. Дизельдi тотыцтыргыш катализаторлар, диcперcтi болшектер cYзгiлерi, аминотоптардыц комегiмен азот оксидтерт cелективтi цалпына келтiру технологиялары, сондай — ац NOx-адсорбциялаушы катализаторлар царалды.

Кiлттi создер: дизель, куйе cYзгici, каталитикалыц бейтараптандыргыштар, 1штен жану цозгалтцышы, пайдаланытган газдар, пайдаланышган газдарды бейтараптандыру жYйелерi, диcперcтi болшектердщ дизельдi cYзгiлерi, пайдаланытган газдардыц рециркуляциясы, азот оксидтернц cелективтi цалпына келуi, NOx — адсорбциялаушы катализаторлар.

Gavrilov Pavel

Cand.Sci (Eng), professor, Riga Technical University, Riga, LV-1658, Latvia, e-mail: [email protected]. Zaripov Ramis Yurisovich

PhD doctoral student, teacher, Department of «Transport Equipment and Logistics»,

Faculty of Metallurgy, Engineering and Transport,

S. Toraighyrov Pavlodar State University,

Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan,

e-mail: [email protected].

Karku Ayan Dusetayuli

Master of Engineering and Technology,

Design engineer, LLP «Machinery KZ»,

Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan,

e-mail: [email protected].

Serikpaev Temirlan Maksatovich

student, Department of «Transport Equipment and Logistics», Faculty of Metallurgy, Engineering and Transport, S. Toraigyrov Pavlodar State University, Pavlodar, 140008, Republic of Kazakhstan. Material received on 27.02.19.

Methods to reduce the toxicity of exhaust gases of a diesel engine

The article presents an overview of the main methods to reduce the toxicity of diesel exhaust gases. Identified the following methods of reducing the toxicity and smoke opacity of the exhaust gases of a diesel engine: exhaust gas recirculation; exhaust gas neutralization on the issue; the use of alternative fuels, antigenic additives and diesel particulate filters; substantiation of optimum modes of operation; maintaining the diesel engine in good technical condition Determined the advantages and disadvantages of each method. Neutralization of exhaust gases is chosen as the most effective and widespread method.

To neutralize nitrogen oxides, several technologies are used, namely: recycling of exhaust gases and oxidizing catalyst, selective reduction by amino groups or hydrocarbons, as well as chemical adsorption with regeneration. The technologies of diesel oxidizing catalysts, particulate filters, selective reduction of nitrogen oxides using amino groups, as well as NOx — adsorbing catalysts are considered.

Keywords: diesel, particulate filter, catalytic converters, internal combustion engine, exhaust gases, exhaust gas neutralization systems, diesel particulate filters, exhaust gas recirculation, selective reduction of nitrogen oxides, NOx — adsorbing catalysts.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.