船用SCR后处理系统厂家
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SCR(选择性催化还原)系统的工作原理
1、SCR技术原理分析:
  在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括:尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素(氨气和尿素化学反应的产物)的水解和热解气相化学反应以及NOx在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。其主要化学方程式如下:
  NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
  4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O
  2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O
理想状况下反应的产物主要是无毒无害的氮气和水。
(1)目前在废气中处理NOx采用的是SCR处理技术,即:利用尿素溶液(水溶液浓度为32.5%±0.5%),在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质,将NOx(主要是NO)还原为N2和H2O。它无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险,但有腐蚀性,必须使用特殊的容器储存。
(2)SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制,尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配。尿素的喷入量过少,则达不到应有的处理水平,尿素的喷入量过多,则会使多余的氨气排入大气,导致新的污染。
(3)使用SCR后不但要增加SCR本身装置的重量,另外还要增加一个尿素溶液箱和尿素溶液。汽车会损失一部分的有效载荷。
(4)SCR作为一个新的后处理技术,因购置、操作和保养费用高、需要加一套较为复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等等原因,在车用柴油机上还没有得到大范围的推广。
(5)必须保证行驶区域内对尿素需求的供应,需要车载诊断,并需要自觉及时地加尿素。
(6)一水合氨易挥发出氨气,随温度升高和放置时间延长而增加挥发率
NH3·H2O=NH3↑+H2O
在较高排气温度下不能够形成对金属进行腐蚀的NH3·H2O
(7)腐蚀性
  一水合氨有一定的腐蚀作用。对铜的腐蚀比较强,钢铁比较差,对水泥腐蚀不大。对木材也有一定腐蚀作用。水溶液呈弱碱性。
主要是电化学腐蚀
因为NH3+H2O→NH3·H2O→NH4+(铵根离子)+OH-(氢氧根)  ①
金属-4e-=金属阳离子                                            ②
2H2O+4e-+O2=4OH-                                           ③ 
③中产生的氢氧根离子促使①中的平衡向右移动,氨气挥发后氢氧根离子减少,又促使③中的平衡向右移动,从而使②中的平衡也向右移动,使金属减少。
2、现实可能的影响(以国IV为例):
1.整车价格上升:
    排放标准的升级带来的首先就是成本的增加,对于SCR车型而言,由于多了一套尾气后处理系统,购车成本将大幅增长,根据行业的平均水准,国IV车的价格将比国Ⅲ车高3万到5万元,以5万元左右的轻卡作为标准,则该类车终端售价可能上涨60%-100%。尤其轻卡对于个人散户来说,这样的涨幅恐怕有些难以接受。
 2.使用成本变化:
    由于要达到更为严格的排放水平,发动机采用了更精密的控制,对燃油的质量要求也更高了。广州地区将用粤IV标准用油来代替国III标准用油。国IV油肯定会比国Ⅲ油贵,此前有媒体预测价格会上涨0.34-0.46元/升,涨幅约5%-6%。另一项增加的开销就是需要定期添加尿素溶液的价格。
    缺少尿素后车辆将无法正常运行,所以就要跟加油站一样,建立足够多的尿素站,但国内几乎没有这样的尿素站及相关的配套设施,如果要大力推广国四标准,国家也需要投入大量的资金进行尿素站的建设。
    不过由于国内的这些设备尚不健全,需要更多的时间去消化成本,用户的使用成本现在就还不好说了。这也就需要国家在政策上面给与补助和引导,毕竟在节能减排两方面都是有着优势的,在市场完善的情况下,用户的使用成本肯定是会减少的。
3.使用变化不大:
    SCR主要的变化就是增加的后处理系统,发动机主体与国三发动机并没有太多差别。除了需要添加尿素溶液,用户在使用操作和使用方法是和国三电控发动机基本一致的。
4.维修保养是麻烦:
    从机械泵升级到电控发动机,修车难成了很多司机反映的问题,更多的电子控制结构不仅让车主遇到问题无法处理,就是到了维修站一些问题也让修理工手足无措。
3、储存材料分析:
1.铁一般不和氨水反应,一般不发生腐蚀
如果是氧化还原反应那么铁只能做还原剂,而氨气也一般做还原剂,故不反应。如果不是氧化还原反应,那么铁是不会和碱反应的
2.铜和氨水发生电化学反应造成腐蚀
浓度低生成蓝色硫酸铜溶液,浓度高绿色方程式: 2Nh3.H20=Nh4+ +OH-。
3.塑料一般不和氨水发生反应
少量氨水一般采用塑料容器储存。
4.铝和氨水发生反应,但是有很大难度(弱酸弱碱反应难度较高)
Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3(加沉淀符号)+3NH4+
5.如果发生电化学反应则金属变得相对容易腐蚀,需要将储存氨水的容器及其管道进行接地,然后在容器内部用环氧树脂防腐加入石墨做填充剂涂刷几遍,可以很好防腐蚀处理,找专业的防腐处理公司即可。
4、结论:
    氨水/尿素等对发动机排气的后处理技术对排放指标有所帮助,但是实现该目标使发动机在成本、可靠性、可维护性上有影响。需要在整车控制系统中追加排气监控系统。由此造成整车整备质量增加。由于氨水预热易分解,所在在900摄氏度左右排气温度下对发动机本体/排气歧管的腐蚀程度很小,仅会在排气管末端附近形成弱碱性物质(氨水),附着在整车底盘以下金属结构件上,从而产生电化学腐蚀,但是氨水为弱碱性物质,对金属构件的腐蚀及其微弱。
    氨水是一种弱碱(pH值10左右),但因氨分子极为活泼,使氨水在常温下容易挥发,对容器有腐蚀性,对人有刺激性。在贮运和施用时要用耐腐蚀并能密封的不透光容器及机具。
 
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