呼唤"汽车环保" 尾气后处理器技术综述

    SCR触媒(Selective Catalytic Reduction) 

    SCR触媒是利用尿素(Urea)喷射于排气尾管中，由于高温转化为氨水(NH3 Amonia)与二氧化碳(CO2)：

    NH2-CO-NH2+H2O→2NH3+CO2 

    NH3又在De-NOx触媒中与氮氧化合物(NO，NO2)反应还原成氮气与水蒸气：

    4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

    8NH3+6NO2→7N2+12H2O 

    此型去除氮氧化合物触媒系统效率可达80-90%，但需装置尿素喷射及储存筒且须定期添加，故系统较复杂，且也有尿素渗漏造成额外污染的疑虑。

    氮氧化合物吸附器（NOx Absorber）

    氮氧化合物吸附器（NOx Absorber）是利用触媒于低温或引擎低负载时捕集氮氧化合物（NOx），再于高温或引擎高速高负载时将之释放燃烧，此触媒转化系统能从柴油引擎的过氧废气中将氮氧化合物（NOx）移除，然而此系统对燃料中的含硫量十分敏感，容易招受硫酸毒化，故燃料中含硫量的等级是影响此种触媒转化系统性能表现的重要因素。

    目前燃料中的含硫量会使得氮氧化合物吸附器（NOx Absorber）吸附有毒物质的效率不彰，若将其使用在低硫的情况下，其移除氮氧化合物的效率可高达90﹪。二氧化硫（SO2）在燃烧与废气排放的这段时期的形成，关系到燃料中的含硫量。

    2.PM防制技术方面：

    连续性再生捕集器（Continuously Regenerating Trap）

    连续性再生捕集器（CRT）利用过量的氮氧化合物去除粒状污染物（PM），一氧化氮氧化生成二氧化氮，依次地使氧化黑烟（Soot）反应成二氧化碳与氮。然而连续性再生捕集器必须在氮氧化合物（NOx）与粒状污染物（PM）比最小为8：1的条件下运作，在优化条件下（燃料含硫量低于50ppm以下）连续性再生捕集器（CRT）移除粒状污染物（PM）的效率可高达90﹪。

    连续性再生柴油粒状污染物过滤器（CR-DPF）与触媒柴油粒状污染物过滤器（CDPF）是典型的柴油粒状污染物过滤器（DPFs）的代表。

    连续性再生柴油粒状污染物过滤器（CR-DPF）是利用引擎排放的一氧化氮（NO）经过连续性再生柴油粒状污染物过滤器（CR-DPF）的氧化触媒回流产生连续性的二氧化氮（NO2），目前已证实二氧化氮（NO2）比氧气（O2）对于柴油粒状污染物（PM）的低温氧化媒介效果更为有效，废气中所含的硫经由连续性再生柴油粒状污染物过滤器（CR-DPF）氧化后，形成硫酸（Sulfates）。二氧化硫（SO2）会抑制一氧化氮（NO）与二氧化氮（NO2）的反应，使再生捕集的效果降低。

    触媒柴油粒状污染物过滤器（CDPF）是藉由在此触媒器上涂覆元素促进在废气中捕集粒状污染物（PM）的氧化作用，废气中的硫经触媒柴油粒状污染物过滤器（CDPF）反应后生成硫酸。废气排放温度与燃料中的含硫等级是影响连续性再生柴油粒状污染物过滤器（CR-DPF）与触媒柴油粒状污染物过滤器（CDPF）性能表现的重要因素。

    黑烟触媒过滤器（Catalyzed Soot Filters）

    此种过滤器使用反应催化剂来帮助氧化，在温度350℃时，它仍然能有约75%的粒状污染物（PM）减量的效果，与连续性再生捕集器（CRT）一样属于被动式的触媒，能容易地适用于修正过的引擎。

    燃料触媒添加物（Catalyzed Fuel Additives）

    直接将触媒剂加入燃料中，配合过滤器的使用可使移除粒状污染物（PM）的效率达到75﹪。某些技术是在主燃料槽旁另加一个储存槽储放添加剂，透过引擎的燃烧控制技术，可容许粒状污染物（PM）于低温时，在过滤器中进行燃烧。表4仅针对柴油引擎后处理器污染防制技术减量效益可行性分析作一比较。

表4 后处理器污染防制技术减量效益可行性分析

●  结束语

    柴油车辆大多为客货运输业主力的生财工具，长期以来柴油车辆在全球经贸活动中一直扮演着一个相当重要的角色，但柴油车辆所造成的空气污染相对的引发了空气质量加速恶化的隐忧，也因此对于其污染排放的管制与改善，一直被视为全球性的重要课题之一，积极发展相关的污染管制措施与技术，并透过这些管制作为与污染防制技术，来达成有效管控污染排放、改善空气质量。

    然而现阶段柴油车辆前处理污染控制技术的进步已达到技术饱和的状态，所以在柴油车辆前处理技术方面做进一步的技术突破，俨然相当有限，且可能所费不赀，需投注相当大的金钱与人力于其上；在技术复杂度方面也更趋困难。

    以目前柴油车后处理技术的发展而言，触媒滤烟器一直是一项重要的实质发展成果，但也由于现阶段使用环境条件的影响下；诸如：需配合燃料添加剂的介入使用、黑烟过滤器的再生问题造成引擎背压升高、产品本身的耐久性能表现等；一直无法顺利的达到其理想工作状态，故而使得其对于柴油车辆排放黑烟的改善效果受到影响。

    所以后处理技术所带来的便利性与有效性，将会是未来柴油车辆污染控制技术精进的关键点。有鉴于此，我国应积极主动发展相关之后处理器之技术开发，并为下一阶段更加严苛之污染排放管制标准做好相关之配套措施研拟，包括污染排放法规以及全球法规调和、新式污染控制技术、后处理器（系统）检测方法与规范、车辆污染监控系统、油品规范等；进行全面性、通盘式的探讨与研究，并建立起相关法规制度，为污染持续减量，创造优质生活环境努力。