SCR系统是一种用于减少柴油车尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术,其核心原理是通过催化剂将氮氧化物转化为无害物质。以下是SCR系统的主要特点和组成部分:
一、核心原理
SCR系统通过选择性催化还原(SCR)技术,在催化剂作用下将NOx转化为氮气(N₂)和水(H₂O)。反应过程如下:
$$2NH_3 + 2NO_x \rightarrow N_2 + 2H_2O$$
该反应需在280-420℃的高温下进行,且需在无氧或低氧环境中进行,以确保氨气优先与NOx反应。
二、主要组成部分
尿素储存与供给系统 - 包括尿素罐、尿素泵、蒸发器(如液氨蒸发器)等,用于储存40%浓度的尿素溶液,并将其输送至喷嘴。
- 尿素罐需配备温度传感器和液位传感器,确保溶液温度控制在130-140℃。
喷射系统
- 由喷嘴、喷射格栅和控制系统组成,负责将尿素溶液雾化后均匀喷射到高温烟气中。
- 喷嘴需耐高温(可达280℃),并配备冷却装置防止尿素溶液过热分解。
催化反应器
- 采用蜂窝状或板状催化剂(如钒、钨、钛氧化物),提供高表面积以促进反应。
- 反应器需维持280-420℃的高温环境,确保反应效率。
控制系统
- 包括发动机控制单元(ECU)或专用控制单元(DCU),实时监测NOx浓度、排气温度等参数,并精确控制尿素喷射量。
- 通过氮氧传感器反馈信号,动态调整系统运行状态。
三、应用领域
柴油车尾气处理: 满足国六及更高排放标准,降低酸雨和光化学烟雾污染。 工业及燃煤电厂
四、维护要点
定期检查尿素溶液浓度和系统压力,确保正常供给。
清洁或更换催化剂,防止积碳影响反应效率。
通过以上组件协同工作,SCR系统能有效将柴油车尾气中的NOx浓度降低至法规要求(如<2.41g/(kW·h))。