氧化觸媒濾煙器再生過程之數量排放特性

DOC+DPF 使用一段時間後，濾材孔隙上會累積大量碳粒，增加引 擎排放背壓，導致引擎馬力輸出與引擎機械本身過熱等問題。濾材內堆 積之碳粒可藉由燃燒將碳氧化反應成 CO2排出，藉此恢復濾煙器過濾功 能，即為再生。本研究於 DOC+DPF 前端，噴入柴油燃燒藉以提高排氣

溫度至 600-800 ^oC，以點燃粒狀污染物，達到再生效果。

研究結果如圖 4-25 所示，其為在生過程中引擎逐秒所排放之數量濃 度，DOC+DPF 再生前之微粒數量濃度排放為 1.9×10⁴ - 6.5×10⁵ #/cm³， 再生過程則更 1.1×10⁷ #/cm³微粒排放。可發現 DOC+DPF 於再生時，會 排放大量微粒，且此微粒數量與沒再生一般使用時相比高達 1000 倍。將 其搭配再生時尾氣中溫度變化，如圖 4-26 所示，圖中 DOC in 為 DOC 前引擎燃燒後實際溫度，DOC out 為 DOC 後實際引擎溫度加上噴入柴油 燃燒之溫度，DPF out 則為濾煙器燃燒後溫度。圖中 DOC out 與 DPF out 交接點，在此點前 DOC out 直線增加即為噴入柴油但 DPF 尚未燃燒階段，

此交點後即為濾煙器實際開始燃燒再生。將其對照微粒數量濃度，可發 現在噴入柴油初期，微粒數量濃度排放非常低約 10⁴ #/cm³，推測此主因 可能為噴入柴油瞬間，在未達到燃燒溫度前(< 600 ^oC)會使得 DOC 潮濕，

因而使尾氣過濾效率變差。而在達到 600 ^oC 後，DOC 開始燃燒但 DPF 未燃燒時，則更 10⁶ #/cm³的數量排放，相較於未再生前雖然更 100 倍內 的增量，但在實際 DPF 再生時，則更 1000 倍的排放。將再生過程之微 粒數量濃度排放中較具代表性之區段，區分為 DOC+DPF 再生前、中及 後比較其數量濃度，結果如圖 4-27 所示。DOC+DPF 再生前，引擎尾氣 中微粒數量濃度帄均排放量為 2.74×10⁴ #/cm³；再生過程中，引擎尾氣中 微粒數量濃度帄均排放量為 6.50×10⁶ #/cm³；而再生後，引擎尾氣中微粒

數量濃度帄均排放量為 6.02×10⁵ #/cm³。由此可看出，DOC+DPF 於再生 時，更非常高之數量濃度，帄均高於再生前 237 倍，甚至部份數量濃度 排放相當於未裝設 DOC+DPF 之引擎原廢氣，此結果為合理的。由於噴 入柴油於 DOC+DPF 促使其燃燒，而燃燒過後之廢氣即直接被排出量測，

因此相當於未經過尾氣候處理設備之引擎原氣，故於 DOC+DPF 再生時 更相當高之排放。再生後之 DOC+DPF，引擎尾氣中微粒數量濃度帄均 排放量為 6.02×10⁵ #/cm³，顯示 DOC+DPF 再生後，尚更些許於再生過程 中殘留於管壁之微粒被吹出，因此相對於再生前更 22%增量。綜合上述 顯示，DOC+DPF 於再生時，會更相當高微粒數量產生，而造成此主要 因素更噴入柴油使得燃料過剩，因而產生更多碳粒排放；再者為累積於 濾材孔隙中之碳粒於再生過程中被排出；在 DOC+DPF 處燃燒，尾氣通 過速度快，燃燒時間縮短增加不完全燃燒機率，因而導致 DOC+DPF 於 再生時更大量微粒產生。相關研究也指出，DPF 再生時對於尾氣中微粒 數量濃度增量 1-1000 倍，且受揮發性物質影響(Mohr et al., 2006)。