DPF是Diesel ParticulateFilter的縮寫(xiě),中文譯名為顆粒捕捉器由堇青石或碳化硅燒制而成,顧名思義,DPF就是安裝在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放系統(tǒng)中的一個(gè)過(guò)濾裝置,主要吸附尾氣中的顆粒物,例如微粒、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物以及硫等等,防止他們排入大氣層造成環(huán)境污染。國(guó)內(nèi)DPF降低PM效率可達(dá)90%。
DPF一般采用壁流式過(guò)濾器依靠交替封堵載體孔進(jìn)出口,強(qiáng)迫氣流通過(guò)多孔壁而實(shí)現(xiàn)顆粒的捕捉。為了降低DPF再生的溫度,DPF孔道表面都會(huì)涂上貴金屬涂層, 若微粒和活性金屬的接觸程度不夠,微粒自然溫度的降低效果就不顯著。一般可降到450℃左右,仍不能保證微粒捕集器再生放熱正常進(jìn)行。
DPF再生分被動(dòng)再生和主動(dòng)再生。
主動(dòng)再生:實(shí)際運(yùn)行工況時(shí),排氣溫度達(dá)不到被動(dòng)再生條件( 排氣溫度250-450 °C ),需通過(guò)噴油在DOC中發(fā)生氧化反應(yīng),將排氣溫度提高到550°C以上,使碳燃燒氧化反應(yīng)生成二氧化碳。
主動(dòng)再生又分為行車再生和原地再生,其中行車再生為在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行到中負(fù)荷后時(shí)自動(dòng)執(zhí)行;例如跑高速,跑省道,發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)自動(dòng)執(zhí)行行車再生;而在城市工況、堵車等低速低負(fù)荷工況運(yùn)行一段時(shí)間后,需要司機(jī)停車后按動(dòng)車上的再生按鈕來(lái)執(zhí)行再生,通常當(dāng)再生指示燈點(diǎn)亮后就可以執(zhí)行原地再生。
被動(dòng)再生:將NO在DOC中氧化為NO2, NO2比O2活躍,在250-450 °C時(shí)氧化碳顆粒。
被動(dòng)再生當(dāng)DPF指示燈常亮,DPF捕捉到一定量的顆粒后,燃油中的硫會(huì)在高溫下形成硫酸鹽顆粒,造成顆粒排放升高;其次硫酸鹽附著在載體涂層表面,破壞了涂層,產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),阻礙氣態(tài)催化反應(yīng)使再生失效,造成發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)限扭,除了灰分燃燒不充分外,燒機(jī)油也會(huì)造成DPF徹底堵塞,排氣背壓上升,影響到發(fā)動(dòng)機(jī)性能。排放的碳煙顆粒物堵塞DPF載體的氣道后PM無(wú)法完全再生燒掉。出現(xiàn)這種情況只有采用人工方式清理。這些情況都需要把DPF拆下來(lái),再用專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行清理。
常見(jiàn)方式有高溫加熱、超聲波+清洗劑、水+清洗劑循環(huán)的清潔方式。
高溫加熱清潔方式是通過(guò)600℃高溫標(biāo)準(zhǔn)流程加熱DPF載體,從而降解碳顆粒物,自然降溫后再通過(guò)吹掃方式將DPF載體清潔干凈。此方式符合載體設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。再生時(shí)間短、節(jié)能環(huán)保無(wú)污染、效果高,也是國(guó)外DPF載體清潔普遍采用的再生方式。
其次超聲波及水循環(huán)的方式是通過(guò)化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗,清洗劑的成分不同,無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)DPF孔道內(nèi)的貴金屬涂層影響無(wú)法保證,清洗后的污水處理麻煩,清洗劑成本高、用量大,因此水洗方式暫時(shí)不推薦使用。