智创净虞—农用柴油车CO-SCR智能脱硝发电技术

1. 项目简介。“节能减排”是我国解决环境问题的重大科技和民生工程。大气环境治理装备研制与产业化是“节能减排”标志性成果。为解决农用柴油车尾气难以净化、肆意排放等污染问题，团队依托学校国家联合工程研究中心，研发农用柴油车CO-SCR智能脱硝发电技术及其系统，解决农用柴油车尾气安全性低效率差、耗能成本高及排放二次污染的痛点问题。据住建部前瞻数据统计2022年车辆尾气治理市场规模达252亿元，“十四五”减污降碳环境治理战略规划延续项目蓬勃发展态势，前景广阔。相关核心技术共申请发明专利5项、实用新型专利3项、登记软件著作权3项，发表SCI一区和北大核心期刊论文各1篇；取得余安村等地农用柴油车的试用证明和技术实用性证明。 2. 技术原理。基于“十六边凹坑式水冷超声强化温差发电”技术，结合CO-SCR脱硝降噪装置，研发了一种超声强化尾气温差发电脱硝降噪系统，辅以智能尾气监测及离网式互补控制系统，智能调控单元模块，有效降解尾气中NOx、CO和噪音等。相比传统净气装备集约化程度提高、耗能降低，尾气处理可达国六排放标准。经一级科技查新机构科技查新：项目核心技术国内未见相关文献报道。 3. 技术关键。①研发了“超声强化+凹坑水冷+多边散热”协同温差发电技术。采用超声强化对流换热，液体传热系数提至28.6h(KW/m2k)，性能提高93.7%，结合16边形凹坑水冷和热电材料差异，强化发电效率。②设计5Cu-3Fe/γ-Al2O3催化CO-SCR脱硝降噪技术系统。针对净气二次污染难题，基于CO-SCR技术，提高尾气净化效率消除二次污染；结合蜂窝陶瓷载体，实现脱硝降噪协同增效。③开发智能尾气监控系统。基于电化学反应原理，实时监测NOx、CO等浓度参数。 4. 作品的科学性。针对传统汽车尾气处理发电效率低、低温活性差、NH3二次污染典型问题，根据《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 18352.6—2016）及《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 17691—2018）的基本规定，遵循安全化、高效化设计理念，设计研发了“基于尾气温差发电的脱硝降噪系统”。包含尾气温差发电单元、尾气脱硝降噪单元及智能检测与控制单元。 5. 作品的创新点： （1）自主研发十六边超声波强化尾气温差发电装置，实现高效换热安全发电：设计16边形换热装置和凹坑式循环水冷设备。基于超声波气动空化效应，结合2.8kHz、500W低频超声波和1.7MHz、500W高频率超声波，破坏水冷设备边界层，降低流动阻力，清洁装置污垢降低热阻，强化冷热段换热效率。 （2）首创5Cu-3Fe/γ-Al2O3催化剂CO-SCR脱硝降噪，减污降碳高效环保：控温器控制温度保持在450℃，实现最佳脱硝性能和CO转化率，NOx脱除率可达99.8%以上，CO转化率可达93%以上。蜂窝陶瓷作为催化剂载体的降噪消声量可高达34dB。 （3）采用Zigbee无线通信模块物联网组网，提升尾气利用实现智能监测控制：通过无线通信网络组网，实时采集尾气处理模块CO、NOx浓度和温度反馈至车内显示屏，实现对温差发电和脱硝降噪模块数据的监测控制。