【技術回顧】可同時削減氮氧化物和顆粒物的后處理裝置“Aqua Crean PM”

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同時削減柴油車尾氣中的氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）一度被認為是技術難題，而日本技術風險企業東京電子服務公司於2002年3月開發出的柴油車后處理裝置“Aqua Crean PM”（圖1），以簡便的安裝和較低的價格，實現了同時削減氮氧化物和顆粒物。該裝置安裝在柴油車尾氣管末端使用，據稱可使氮氧化物削減4成，顆粒物削減9成以上。開發初期的價格是，用於2噸∼4噸車的裝置為32萬日元，用於6噸以上大型柴油卡車的為55萬日元。 

圖1◎Aqua Crean PM的外觀，僅需安裝在尾氣管末端。

利用氨還原氮氧化物

在此之前也有可同時削減現有卡車氮氧化物及顆粒物的技術，但需要對發動機部分進行改造。僅通過后處理裝置即可同時削減氮氧化物及顆粒物的系統開發尚屬首次。

Aqua Crean PM的結構概要如圖2所示。外觀採用箱型設計，內部配備了裝滿尿素水溶液的容器。尾氣首先會抵達該尿素水溶液的外壁部分。利用尾氣加熱尿素水溶液，再加水進行分解使之生成氨。氨與尾氣接觸，會選擇性地還原氮氧化物。

圖2◎Aqua Crean PM結構概要，內部配備尿素水溶液容器及不鏽鋼無紡布過濾器。

尿素水溶液利用20升的主箱進行補充。Aqua Crean本身內置液面傳感器，液體量減少后，會自動通過主箱補充。據稱20升尿素水溶液可供行駛5萬公裡左右。尿素水溶液的成本20升為1500日元左右，價格較低。

另一方面，尾氣出口部分內置了不鏽鋼纖維無紡布過濾器，利用該過濾器過濾顆粒物。過濾器是由5枚到7枚不鏽鋼纖維無紡布重疊構成，可捕獲9成左右的顆粒物。如果過濾器堵塞，駕駛席指示器便會顯示出信息。該過濾器拆卸簡單，可用水沖洗或用吸塵器吸取顆粒物，之后可進行再利用。清理過濾器的時間，從行駛距離來看，最好每2000公裡左右清理一次，可使用3萬公裡左右。

不過，該裝置也存在問題。一是氨味。由於對氨的發生量沒有進行控制，因此尾氣管會排放過多的氨。並且冬季還存在尿素水溶液結冰問題。

當時日本已決定，自2002年10月起，在大城市及其周邊地區施行《汽車NOx•PM法》，達不到規制標准的車輛將不能繼續行駛，必須換購車輛。不過，由於經濟狀況所限，許多小規模運輸企業難以進行換購。而以往隻有針對顆粒物的后處理裝置。有了可同時削減氮氧化物及顆粒物的后處理裝置，便無需換購新車，因此，雖然還存在上述問題，但東京電子服務開發出“Aqua Crean PM”在當時受到了這些企業的極大歡迎。（日經能源環境網 供稿）