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Urea-SCR系统尿素结晶现象分析及解决方案 被引量：17
1
作者 白凤月 温邦耀 白书战 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期70-76,共7页
通过利用热重-红外联用(thermo-gravimeter-fourier transform infrared spectroscopy,TG-FTIR)技术检测尿素沉积物成分及利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术模拟排气系统中气流运动,分析尿素选择性催化还原(ure... 通过利用热重-红外联用(thermo-gravimeter-fourier transform infrared spectroscopy,TG-FTIR)技术检测尿素沉积物成分及利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术模拟排气系统中气流运动,分析尿素选择性催化还原(urea selective catalytic reduction,urea-SCR)系统中的尿素结晶现象。针对尿素喷雾碰壁问题及雾化不良问题,根据CFD仿真结果提出一体式喷嘴座结构和集成式喷嘴座封装结构,然后利用柴油机台架试验优化尿素启喷温度和喷射速率。试验结果表明:当尿素启喷温度为272℃或喷射速率为5 g/min时,两种优化结构中均无尿素沉积物生成,解决尿素结晶结石问题,为柴油机SCR系统优化设计提供依据。 展开更多
关键词 柴油机 尿素选择性催化还原系统 尿素沉积 结构优化 尿素喷射策略
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车用柴油机Urea-SCR催化器优化设计及试验研究 被引量：13
2
作者 张纪元 李国祥 +2 位作者 孙少军 王意宝 陶建忠 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期57-61,共5页
运用CFD手段对SCR催化器进行了优化设计,分析了初级混合管内速度分布、载体内流量均匀性等。模拟结果表明:优化设计后的SCR催化器减少了尿素液滴碰壁的几率,提高了尿素液滴与尾气的混合均匀性。对优化设计后的SCR催化器进行性能试验、... 运用CFD手段对SCR催化器进行了优化设计,分析了初级混合管内速度分布、载体内流量均匀性等。模拟结果表明:优化设计后的SCR催化器减少了尿素液滴碰壁的几率,提高了尿素液滴与尾气的混合均匀性。对优化设计后的SCR催化器进行性能试验、初期耐久试验和道路验证试验。试验结果表明:优化设计后的SCR催化器在欧洲稳态循环(ESC)和欧洲瞬态循环(ETC)下氮氧化物(NOx)转化效率相比原结构SCR催化器分别提高了11.8%和13.8%,且能有效避免尿素结晶结石等沉积物的形成。 展开更多
关键词 内燃机 SCR催化器 结构设计 尿素沉积 性能试验 耐久试验
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柴油机选择性催化还原后处理系统的尿素沉积特性 被引量：4
3
作者 顿杰 杜慧勇 +2 位作者 武选柯 王朋辉 徐斌 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期24-29,M0003,M0004,共8页
采用非气助式尿素选择性催化还原后处理系统在柴油机试验台架上进行试验,探究不同尿素喷射量、壁面温度及尿素喷射次数对尿素沉积的影响。研究结果表明:排气管的空间布置会影响气流运动,导致排气管内壁面的尿素沉积物非对称分布;在排气... 采用非气助式尿素选择性催化还原后处理系统在柴油机试验台架上进行试验,探究不同尿素喷射量、壁面温度及尿素喷射次数对尿素沉积的影响。研究结果表明:排气管的空间布置会影响气流运动,导致排气管内壁面的尿素沉积物非对称分布;在排气温度为200℃、排气流量为200 kg/h、尿素喷射量为270 g、喷射次数为10 800次的条件下,当排气管壁面温度高于140℃时,内壁面的尿素沉积质量与壁面温度呈负相关。当尿素喷射总量为270 g时,尿素喷射次数的增大将增加排气管内壁面的尿素沉积质量和尿素沉积长度。 展开更多
关键词 非气助式 选择性催化还原 尿素沉积 壁面温度
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柴油机SCR技术的应用探究 被引量：2
4
作者 王成成 曹杰 +3 位作者 张继云 梁甫 牟爽 陈永艳 《绿色科技》 2016年第22期155-157,160,共4页
指出了随着我国道路运输的不断发展和能源的日益紧缺,柴油机由于具有负荷大、比油耗低、热效率高、坚固耐用、经济性好等诸多优点,使其受到更多人的青睐。探析了目前柴油机排放所产生的环境问题,阐述了目前有关汽车尾气排放污染控制的... 指出了随着我国道路运输的不断发展和能源的日益紧缺,柴油机由于具有负荷大、比油耗低、热效率高、坚固耐用、经济性好等诸多优点,使其受到更多人的青睐。探析了目前柴油机排放所产生的环境问题,阐述了目前有关汽车尾气排放污染控制的研究及各自的优点与不足。主要分析了SCR技术的突出优点,国内外研究现状以及在应用中有待解决的一些问题及发展方向。 展开更多
关键词 车用尿素 选择性催化还原技术 尿素沉积
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柴油机SCR系统尿素沉积物详细反应路径 被引量：7
5
作者 余俊波 莫春兰 +3 位作者 黄文君 段磊磊 龙华林 莫溢涛 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期169-177,共9页
通过分析尿素沉积物形成的详细反应网络框架,构建尿素分解及沉积物生成反应子模型,进行了尿素-选择性催化还原(SCR)系统排气管尿素分解段计算.对比尿素分解总包反应与详细反应的出口NH3摩尔分数以及中间产物的温度-摩尔分数,初步探索的... 通过分析尿素沉积物形成的详细反应网络框架,构建尿素分解及沉积物生成反应子模型,进行了尿素-选择性催化还原(SCR)系统排气管尿素分解段计算.对比尿素分解总包反应与详细反应的出口NH3摩尔分数以及中间产物的温度-摩尔分数,初步探索的详细机理基本能反映尿素转氨及某些主要中间产物的变化规律.结果表明:温度低于200℃时,尿素分解副产物主要是缩二脲(C2H5N3O2)、三聚氰酸(C3H3N3O3).温度达到约210℃时,副产物中出现三嗪类(triazines)物质:三聚氰酸一酰胺(C3H4N4O2)、三聚氰酸二酰胺(C3H5N5O)和三聚氰胺(C3H6N6).温度达到350℃以上时,三聚氰胺能继续生成三均三嗪类(heptazines)成分:C6H9N11、C6H6N10、(C6H3N9)x.尿素详细反应路径表明,缩二脲是尿素沉积物形成中最重要的反应中间产物,构成了其他副产物形成的基础,可沿反应路径形成缩三脲(C3H6N4O3)、三聚氰酸和三嗪类副产物.异氰酸(HNCO)是尿素分解副产物形成所需的最重要反应物. 展开更多
关键词 柴油机 选择性催化还原 尿素沉积物 反应路径 产物
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不同升温速率下尿素沉积物热重试验对比分析 被引量：3
6
作者 邱崇桓 莫春兰 +1 位作者 江明儒 伍文聪 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期394-404,共11页
尿素选择性催化还原系统(Urea-SCR)还原氮氧化物(NO x)应用中的一个主要问题是生成冷凝尿素和尿素分解副产物组成的固体沉积物,造成排气管堵塞、背压升高等问题,影响发动机正常运行。采用热重分析法对尿素沉积物及重要组分进行升温速率... 尿素选择性催化还原系统(Urea-SCR)还原氮氧化物(NO x)应用中的一个主要问题是生成冷凝尿素和尿素分解副产物组成的固体沉积物,造成排气管堵塞、背压升高等问题,影响发动机正常运行。采用热重分析法对尿素沉积物及重要组分进行升温速率为5℃/min、10℃/min、20℃/min热重试验研究。尿素、缩二脲热解过程受到反应时间和反应温度的影响,而三聚氰酸及三聚氰酸同系物热解过程受温度的影响更为明显。起始分解温度按尿素<缩二脲<三聚氰胺<三聚氰酸<三聚氰酸一酰胺<三聚氰酸二酰胺顺序依次升高。沉积物含量占比按三聚氰酸(52%~53%)>三聚氰酸一酰胺与三聚氰酸二酰胺(27%)>缩二脲(16%~17%)>尿素(4%)顺序依次降低。温度低于265℃时沉积物主要由尿素、缩二脲和三聚氰酸组成,温度高于265℃时可产生三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺,温度高于500℃时沉积物完全分解。可见,柴油机低温瞬态工况时、SCR系统尿素喷射管段局部低温处易生成沉积物,而不同的反应温度可能导致沉积物各组份占比的不同。提高排气温度、延长尿素水溶液反应时间和利用沉积物相关组分催化热解有利于尿素沉积物的减少。 展开更多
关键词 SCR 尿素沉积物 热重试验 升温速率 热解
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尿素沉积物中三聚氰酸及其同系物检测 被引量：2
7
作者 龙华林 莫春兰 +2 位作者 莫益涛 邱崇桓 江明儒 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2020年第6期712-717,共6页
气相色谱试验中,采用二乙胺-乙腈-水混合溶液为提取液,溶解三聚氰酸及其同系物和尿素沉积物,以BSTFA试剂对三聚氰酸及其同系物和尿素沉积物进行衍生化处理.试验结果表明,尿素沉积物中存在三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺,解... 气相色谱试验中,采用二乙胺-乙腈-水混合溶液为提取液,溶解三聚氰酸及其同系物和尿素沉积物,以BSTFA试剂对三聚氰酸及其同系物和尿素沉积物进行衍生化处理.试验结果表明,尿素沉积物中存在三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺,解决了热重分析仪无法判别尿素沉积物中三聚氰酸同系物具体成分的问题.热重试验结果表明:尿素沉积物在278~458℃温度区间内分解的主要生成物质为三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺;三聚氰酸在热解时会产生微量副产物;三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺在加热中会产生大量需高温才能分解的产物;要减少三聚氰酸及其同系物的生成,就要加快异氰酸的水解速率,尽量减少缩二脲的生成. 展开更多
关键词 尿素沉积物 气相色谱试验 三聚氰酸同系物 衍生化 热重试验
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SCR系统尿素沉积物内相关组分动力学试验研究
8
作者 黄文君 莫春兰 +2 位作者 龙华林 莫益涛 邱崇桓 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期1363-1370,共8页
为完善尿素沉积物生成机理模型,对尿素沉积物进了热解特性试验研究。由TG-DSC曲线表明,尿素沉积物主要分3个阶段进行分解:第一阶段为尿素与缩二脲的分解,第二阶段为未知组分之间的形成与分解,第三阶段为三聚氰酸及其同系物的分解。采用D... 为完善尿素沉积物生成机理模型,对尿素沉积物进了热解特性试验研究。由TG-DSC曲线表明,尿素沉积物主要分3个阶段进行分解:第一阶段为尿素与缩二脲的分解,第二阶段为未知组分之间的形成与分解,第三阶段为三聚氰酸及其同系物的分解。采用Doyle积分法分析TG曲线可以得出6个温度区间的拟合曲线,拟合度接近直线,一级动力学反应机理假设合理,并计算出各个区间的活化能和指前因子。研究结果表明,采用Doyle积分法可获得各分解反应的指前因子与活化能近似值,试验与量子化学计算方法分解反应的化学反应速率参数对比,失重阶段中沉积物内部组分分解以及各组分比例表明沉积物的主要组分为三聚氰酸,此方法也可为今后SCR系统尿素沉积物内部组分动力学参数的获取提供试验可行方案。 展开更多
关键词 尿素沉积物 热重分析 热解特性 动力学参数
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柴油机SCR系统尿素结晶的适用性研究 被引量：2
9
作者 史留庆 张翠平 《科技创新与应用》 2014年第32期40-40,共1页
针对柴油机SCR系统开发及应用过程中出现的尿素溶液形成沉积展开研究。首先对尿素沉积物成分进行分析,研究温度对尿素结晶结石的影响,并对减少尿素沉积物的生成进行探索,结果表明:提高尿素启喷温度,修正低温下尿素喷射量,可有效减少尿... 针对柴油机SCR系统开发及应用过程中出现的尿素溶液形成沉积展开研究。首先对尿素沉积物成分进行分析,研究温度对尿素结晶结石的影响,并对减少尿素沉积物的生成进行探索,结果表明:提高尿素启喷温度,修正低温下尿素喷射量,可有效减少尿素沉积物的生成。 展开更多
关键词 尿素沉积 结晶 结石 启喷温度 喷射量
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