柴油车-SCR系统部分介绍
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
• 2.2气体空速的影响
柴油机排气温度高于 350 ℃ 时， 空速对转化效 率影响不大， 但排气温度 低于此温度时，空速对 SCR 催化器转化效率有较 大影响。 因此柴油机在低 温工作时， 应增大催化器 体积来减小 NO x的排放， 多喷尿素意义不大， 反而 会带来氨气的泄漏。
• 3.尿素喷射量：尿素喷射太少，会导致反应不充分，转化效 率太低。喷射太多，会导致NH3进入大气，造成污染。所以， 把NH3滑失控制在5-10x10-6时的NH3／NOx比例是最合适的。
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SCR系统上的NOx传感器
14
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 2.1温度的影响（考察副反应）
V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口 (260~425℃)
15
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
2.2气体空速的影响（单位时间单位体积催化剂处 理的气体量 ）
NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。
• 1(.2温 60度~4：25V℃2O)5和/T优iO异2型的催耐化硫剂性具能备，较已宽广的泛活应性用温于度机窗动口车SCR系 统中。
• 2.空速： NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。增大 SCR 催化转化器容积( 一般增大 SCR 转化器长度)可以降低空 速, 增加反应时间, 提高 NO x 转化率, 减少 NO x 和 NH 3 排放, 但转化器太长, 容易导致排气背压过高, 影响燃烧效率和排 放, 因此 需要综合考 虑、优化匹配。
拟研究》--陈凌珊，201208
9
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器（实例）
• 以V2O3/WO3/TiO2波纹型NOx-SCR催化剂为例，溶 剂是16.6L，孔密度是40孔/cm2,壁厚是0.06mm， 涂层厚度是0.15mm,孔隙率是0.595.（整体式蜂窝载体）
10
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
• 控制单元 — 传感器，包括环境温度及尿素箱温度传感器、液位传感器、氮氧传感器等 — 尿素喷射控制单元(Dosing Control Unit，简称DCU) — 执行器，包括加热继电器，尿素箱电磁阀等
• 选择性催化还原系统催化器箱 — 选择性催化还原系统催化器 — 消音器
3
SCR系统结构及工作原理
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 2.3尿素喷射量对 NOx 转化效率的影响
• 尿素喷射太少，会导 致反应不充分，转 化效率太低。
• 喷射太多，会导致NH3 进入大气，造成污染。 所以，把NH3滑失控制 在5-10x10-6时的NH3／ NOx比例是最合适的。
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
催化转化器中催化剂：
CAT1 加速尿素水解， 更多地释放大量氨
气;
CAT2 表面发生的 SCR 反应使 NO x 加 速还原， 将尾气中
的 NO x 去除;
备用 CAT将反应中多 余的 NH3 氧化， 防 止因催化剂吸附力
下降引起的氨泄露
问题 。
8
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器(模拟)
SCR控制技术部分概述
20150924
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目录
SCR系统工作及工作原理 影响NOx转化率的原因 NOx传感器
2
SCR系统结构及工作原理
• 尿素供给单元（Supply Module） — 尿素供给泵 — 尿素箱及尿素箱加热及液位总成 — 尿素管
• 尿素喷射单元（Dosing Module） — 尿素喷射阀及垫片 — 冷却水管
FIire软件， 氧化
某大功率 催化
柴油机
剂
CAT1
直径mm 262
SCR催化 备用氧 剂CAT2 化催化
剂CAT
262
262
长度mm 149.8 149.8
73.6
体积L
8.07 8.07
3.97
面网格数 960 960
320
体网格数 2200 2200
2200
《柴油机 SCR 系统 NOx 催化还原反应的模
空气供给装置
Ad Blue供给装置
前氧化催化器
SCR控制单元
SCR催化器
后氧化催化器
4
SCR系统结构及工作原理 ——实物模拟
5
废气出口
SCR系统结构及工作原理
箱式
——催化转化器
桶式
废气入口
废气出口
废气入口
适用于载货汽车的有： 1208010-1021 催化转化器，D281 ×1 035 mm
1208010 -864 催 化转化器，D281 ×883 mm
11
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
12
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 • 2.1温度的影响（考察不同的催化剂）
V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口 (260~425℃)
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
2.1温度的影响（考察转化时间）
• 温度越高， SCR 反应速度 越快， 反应所需时间越短 。
• 氧化催化转化器 (D O C ) 是通过催化氧 化反应, 同 时降低尾气中的C O 、H C 和颗粒物污染物的排气 净化装置。
• 可以提高 NH3-SCR 反应中 NO2 的比例. 但如果 NO2 比例过高, 多余的 NO2 需要单独与 NH3 反应进行消 耗。由于反应(6)的反应速率比标准 SCR 反应(4)慢, 因此在实际应用中需控制 DOC 转化 NO 为 NO2 的 比例低于 50%.
• 转化效率 80%，所需时间： ➢ 350 ℃ பைடு நூலகம் 0. 04 s 。 ➢ 300 ℃， 0. 08 s 。 ➢ 250 ℃ ， 0. 2 s 。 ➢ 200 ℃， 0. 7 s 。 • 在实际情况中 ， 排气流
速较快， 一般都在 20 m /s 左右， 而催化器长度一般 不会超过 1 m， 因此低温 (250 ℃ ) 时， 催化器的转 化效率很难保持在较高水 平。
外形尺寸 577 mm×396 mm×550 mm， 1208010 -D796 催 化 转化 器，适用于牵 引车
适用于客车匹配的：
1208010 -882 催化转化器，D281 ×950 mm 1208010 -874催化转化器，D281 ×797 mm
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SCR系统结构及工作原理 •
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
• 2.2气体空速的影响
柴油机排气温度高于 350 ℃ 时， 空速对转化效 率影响不大， 但排气温度 低于此温度时，空速对 SCR 催化器转化效率有较 大影响。 因此柴油机在低 温工作时， 应增大催化器 体积来减小 NO x的排放， 多喷尿素意义不大， 反而 会带来氨气的泄漏。
• 3.尿素喷射量：尿素喷射太少，会导致反应不充分，转化效 率太低。喷射太多，会导致NH3进入大气，造成污染。所以， 把NH3滑失控制在5-10x10-6时的NH3／NOx比例是最合适的。
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SCR系统上的NOx传感器
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 2.1温度的影响（考察副反应）
V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口 (260~425℃)
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
2.2气体空速的影响（单位时间单位体积催化剂处 理的气体量 ）
NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。
• 1(.2温 60度~4：25V℃2O)5和/T优iO异2型的催耐化硫剂性具能备，较已宽广的泛活应性用温于度机窗动口车SCR系 统中。
• 2.空速： NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。增大 SCR 催化转化器容积( 一般增大 SCR 转化器长度)可以降低空 速, 增加反应时间, 提高 NO x 转化率, 减少 NO x 和 NH 3 排放, 但转化器太长, 容易导致排气背压过高, 影响燃烧效率和排 放, 因此 需要综合考 虑、优化匹配。
拟研究》--陈凌珊，201208
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SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器（实例）
• 以V2O3/WO3/TiO2波纹型NOx-SCR催化剂为例，溶 剂是16.6L，孔密度是40孔/cm2,壁厚是0.06mm， 涂层厚度是0.15mm,孔隙率是0.595.（整体式蜂窝载体）
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SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
• 控制单元 — 传感器，包括环境温度及尿素箱温度传感器、液位传感器、氮氧传感器等 — 尿素喷射控制单元(Dosing Control Unit，简称DCU) — 执行器，包括加热继电器，尿素箱电磁阀等
• 选择性催化还原系统催化器箱 — 选择性催化还原系统催化器 — 消音器
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SCR系统结构及工作原理
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 2.3尿素喷射量对 NOx 转化效率的影响
• 尿素喷射太少，会导 致反应不充分，转 化效率太低。
• 喷射太多，会导致NH3 进入大气，造成污染。 所以，把NH3滑失控制 在5-10x10-6时的NH3／ NOx比例是最合适的。
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SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
催化转化器中催化剂：
CAT1 加速尿素水解， 更多地释放大量氨
气;
CAT2 表面发生的 SCR 反应使 NO x 加 速还原， 将尾气中
的 NO x 去除;
备用 CAT将反应中多 余的 NH3 氧化， 防 止因催化剂吸附力
下降引起的氨泄露
问题 。
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SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器(模拟)
SCR控制技术部分概述
20150924
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目录
SCR系统工作及工作原理 影响NOx转化率的原因 NOx传感器
2
SCR系统结构及工作原理
• 尿素供给单元（Supply Module） — 尿素供给泵 — 尿素箱及尿素箱加热及液位总成 — 尿素管
• 尿素喷射单元（Dosing Module） — 尿素喷射阀及垫片 — 冷却水管
FIire软件， 氧化
某大功率 催化
柴油机
剂
CAT1
直径mm 262
SCR催化 备用氧 剂CAT2 化催化
剂CAT
262
262
长度mm 149.8 149.8
73.6
体积L
8.07 8.07
3.97
面网格数 960 960
320
体网格数 2200 2200
2200
《柴油机 SCR 系统 NOx 催化还原反应的模
空气供给装置
Ad Blue供给装置
前氧化催化器
SCR控制单元
SCR催化器
后氧化催化器
4
SCR系统结构及工作原理 ——实物模拟
5
废气出口
SCR系统结构及工作原理
箱式
——催化转化器
桶式
废气入口
废气出口
废气入口
适用于载货汽车的有： 1208010-1021 催化转化器，D281 ×1 035 mm
1208010 -864 催 化转化器，D281 ×883 mm
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SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
12
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 • 2.1温度的影响（考察不同的催化剂）
V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口 (260~425℃)
13
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
2.1温度的影响（考察转化时间）
• 温度越高， SCR 反应速度 越快， 反应所需时间越短 。
• 氧化催化转化器 (D O C ) 是通过催化氧 化反应, 同 时降低尾气中的C O 、H C 和颗粒物污染物的排气 净化装置。
• 可以提高 NH3-SCR 反应中 NO2 的比例. 但如果 NO2 比例过高, 多余的 NO2 需要单独与 NH3 反应进行消 耗。由于反应(6)的反应速率比标准 SCR 反应(4)慢, 因此在实际应用中需控制 DOC 转化 NO 为 NO2 的 比例低于 50%.
• 转化效率 80%，所需时间： ➢ 350 ℃ பைடு நூலகம் 0. 04 s 。 ➢ 300 ℃， 0. 08 s 。 ➢ 250 ℃ ， 0. 2 s 。 ➢ 200 ℃， 0. 7 s 。 • 在实际情况中 ， 排气流
速较快， 一般都在 20 m /s 左右， 而催化器长度一般 不会超过 1 m， 因此低温 (250 ℃ ) 时， 催化器的转 化效率很难保持在较高水 平。
外形尺寸 577 mm×396 mm×550 mm， 1208010 -D796 催 化 转化 器，适用于牵 引车
适用于客车匹配的：
1208010 -882 催化转化器，D281 ×950 mm 1208010 -874催化转化器，D281 ×797 mm
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SCR系统结构及工作原理 •
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