【技术回顾】可同时削减氮氧化物和颗粒物的后处理装置“Aqua Crean PM”

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同时削减柴油车尾气中的氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）一度被认为是技术难题，而日本技术风险企业东京电子服务公司于2002年3月开发出的柴油车后处理装置“Aqua Crean PM”（图1），以简便的安装和较低的价格，实现了同时削减氮氧化物和颗粒物。该装置安装在柴油车尾气管末端使用，据称可使氮氧化物削减4成，颗粒物削减9成以上。开发初期的价格是，用于2吨～4吨车的装置为32万日元，用于6吨以上大型柴油卡车的为55万日元。 

图1◎Aqua Crean PM的外观，仅需安装在尾气管末端。

利用氨还原氮氧化物

在此之前也有可同时削减现有卡车氮氧化物及颗粒物的技术，但需要对发动机部分进行改造。仅通过后处理装置即可同时削减氮氧化物及颗粒物的系统开发尚属首次。

Aqua Crean PM的结构概要如图2所示。外观采用箱型设计，内部配备了装满尿素水溶液的容器。尾气首先会抵达该尿素水溶液的外壁部分。利用尾气加热尿素水溶液，再加水进行分解使之生成氨。氨与尾气接触，会选择性地还原氮氧化物。

图2◎Aqua Crean PM结构概要，内部配备尿素水溶液容器及不锈钢无纺布过滤器。

尿素水溶液利用20升的主箱进行补充。Aqua Crean本身内置液面传感器，液体量减少后，会自动通过主箱补充。据称20升尿素水溶液可供行驶5万公里左右。尿素水溶液的成本20升为1500日元左右，价格较低。

另一方面，尾气出口部分内置了不锈钢纤维无纺布过滤器，利用该过滤器过滤颗粒物。过滤器是由5枚到7枚不锈钢纤维无纺布重叠构成，可捕获9成左右的颗粒物。如果过滤器堵塞，驾驶席指示器便会显示出信息。该过滤器拆卸简单，可用水冲洗或用吸尘器吸取颗粒物，之后可进行再利用。清理过滤器的时间，从行驶距离来看，最好每2000公里左右清理一次，可使用3万公里左右。

不过，该装置也存在问题。一是氨味。由于对氨的发生量没有进行控制，因此尾气管会排放过多的氨。并且冬季还存在尿素水溶液结冰问题。

当时日本已决定，自2002年10月起，在大城市及其周边地区施行《汽车NOx?PM法》，达不到规制标准的车辆将不能继续行驶，必须换购车辆。不过，由于经济状况所限，许多小规模运输企业难以进行换购。而以往只有针对颗粒物的后处理装置。有了可同时削减氮氧化物及颗粒物的后处理装置，便无需换购新车，因此，虽然还存在上述问题，但东京电子服务开发出“Aqua Crean PM”在当时受到了这些企业的极大欢迎。（日经能源环境网 供稿）