為減少大氣污染并滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī),選擇性催化還原技術(shù)（SCR,selective catalytic reduction）成為中重型柴油機(jī)排放控制的重要技術(shù)手段,尿素-SCR系統(tǒng)（Urea-SCR）在國內(nèi)應(yīng)用廣泛,還原劑的分布均勻性對(duì)Urea-SCR系統(tǒng)性能有很大影響。隨著國VI排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)NOx轉(zhuǎn)換效率及NH₃逃逸水平提出更高的要求,研究Urea-SCR系統(tǒng)的還原劑分布均勻性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。Urea-SCR系統(tǒng)采用32.5%的尿素水溶液（UWS,urea water solution）,UWS液滴被噴射進(jìn)排氣管中經(jīng)過蒸發(fā)、熱解過程從而生成還原劑NH₃等氣體。本文考慮還原劑添加過程中詳細(xì)的蒸發(fā)熱解過程,并結(jié)合氣體流動(dòng)、UWS噴射、壁面?zhèn)鳠岬冗^程,建立Urea-SCR系統(tǒng)還原劑添加過程的氣液兩相流三維模型,該模型能夠以較高的精度描述還原劑的分布,并通過OpenFOAM平臺(tái)進(jìn)行模擬仿真,研究不同因素對(duì)還原劑NH₃分布均勻性的影響,為提升SCR系統(tǒng)還原劑分布均勻性的研究提供參考。本文主要工作及結(jié)論如下:（1）利用Ope... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SCR路線原理圖（DOC+DPF+SCR+ASC）

浙江大學(xué)碩士論文緒論4的氮?dú)�。最后增加氨逃逸催化劑（ASC，ammoniaslipcatalyst）將高氨氮比下多余的NH3氧化，防止NH3泄露。該路線節(jié)省空間、油耗低，但低溫下NOx還原效率低，需要熱管理系統(tǒng)，噴射策略復(fù)雜。對(duì)于純SCR路線，柴油機(jī)尾氣中NOx的排放量很高，本路線的重點(diǎn)是高效SCR技術(shù)的開發(fā)。依維柯（IVECO）歐Ⅵ系列柴油機(jī)產(chǎn)品采用的都是高效SCR技術(shù)路線，對(duì)缸內(nèi)和后處理系統(tǒng)都進(jìn)行了一定的優(yōu)化，其他廠商如斯堪尼亞（SCANIA）推出的DC13發(fā)動(dòng)機(jī)也采用純SCR路線。圖1.1SCR路線原理圖（DOC+DPF+SCR+ASC）二、EGR+SCR路線。原理圖如1.2所示，EGR（exhaustgasrecirculation）是一種廢氣再循環(huán)方法，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)使用EGR技術(shù)可以降低燃油燃燒產(chǎn)生的NOx，降低SCR系統(tǒng)的技術(shù)難度要求。該路線冷啟動(dòng)NOx低，低溫NOx排放低，但花費(fèi)較高，冷卻劑熱量損失較大，氨消耗量較高，催化劑老化程度高。目前采用EGR+SCR路線的發(fā)動(dòng)機(jī)廠家有：康明斯、通用、福特、沃爾沃等公司。圖1.2EGR+SCR路線原理圖

浙江大學(xué)碩士論文緒論51.1.3尿素選擇性催化還原技術(shù)（Urea-SCR）尿素安全便宜，容易儲(chǔ)存，我國作為農(nóng)業(yè)大國，一般采用尿素-SCR系統(tǒng)（Urea-SCR）。目前，SCR技術(shù)已經(jīng)比較成熟，廣泛應(yīng)用于各種中重型柴油車上。圖1.3為一個(gè)典型的車載SCR系統(tǒng)，分別由尿素箱，尿素泵，控制單元，尿素噴口，催化劑，NOx傳感器等部件組成。圖1.3典型車載SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Urea-SCR系統(tǒng)采用尿素水溶液（UWS，UreaWaterSolution）作為供給NH3的方法，其中尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.5%的水溶液，又稱為Adblue，是目前綜合使用效能最好的儲(chǔ)氨介質(zhì)。尿素水溶液經(jīng)過加熱，由噴嘴噴入尾氣管中，UWS液滴經(jīng)過蒸發(fā)、熱解等過程，分解出NH3、HNCO，在催化劑作用下，HNCO發(fā)生水解生成NH3，排氣中NOx在催化劑作用下與NH3反應(yīng)，生成無污染的N2。UWS液滴蒸發(fā)熱解主要過程如下[14]。蒸發(fā)：(NH2)2CO(aq)→(NH2)2CO(sorl)+H2O(g)(1.1)熱解：(NH2)2CO(sorl)→NH3(g)+HNCO(g)(1.2)HNCO在催化劑作用發(fā)生水解的反應(yīng)過程如下：HNCO(g)+H2O→NH3(g)+CO2(g)(1.3)NOx在SCR系統(tǒng)的催化還原反應(yīng)[15]主要包含三個(gè)，具體如下：標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(1.4)快速SCR反應(yīng)：2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O(1.5)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3408015