选择性催化还原(SCR)技术

选择性催化还原（SCR）技术降低柴油机 NOX 排放研究

本篇文章主要讲述了scr技术主要的影响因素以及存在的问题

影响因素：1。水的影响，低温时 H2O 的存在降低催化剂的活性，而在较高温度时

H2O 基本不影响 NOX 转化率，研究水蒸气对 V2O5-WO3／ TiO2 催化剂的 SCR 活

性的影响情况发现，低温时 H2O 的存在降低了催化剂的脱硝活性，反应温度在 360℃以下时H2O 对催化剂 SCR 活性具有一定抑制作用，而在较高温度时 H2O 的存在减弱了 NH3 被 O2 直接氧化为 NOX 的能力，从而间接提高了 NOX 转化率。（在车用尿

素的配制中要充分考虑其水的比例，保证最佳脱销活性）

2.温度的影响：，随着温度的升高，催化器的活性逐步升高，当温度升高到某个值附

近时，催化器活性迅速升到某一高峰，在这一温度之上 200℃左右的范围内，随着温

度的升高催化器的活性基本不变，当温度进一步升高，催化器的活性开始下降，这是

因为 NH3 氧化反应开始发生。（在催化剂选材的过程中要充分考虑汽车尾气的温度范围）

3. N O 2 和 N O 比例浓度的影响，增加 NO2 的比例可以提高 NOX 转化效率。其措

施是在尿素喷嘴上游加装预氧化转化器。转化率提高程度与温度有关，温度低于200℃时，NOX 转化效率随 NO2 量的增加而线性增加，当 NO 和 NO2 为 1:1 时，NOx 的转化效率最高；温度为 300℃左右时，随着 NO2量的增加，NOX 转化效率只是稍微有

所增加，当NO2 物质的量超过 NO 时，NOX 转化效率受到很大负面影响，在这个温度下 NO2 与 NH3 发生慢SCR 反应，速度比较慢，另外还会有 NH3 泄漏，造成二次污染；当温度高于 350℃时，NOx 转化效率将不受 NO2 影响。

4.尿素的影响，由于氨气来源于尿素的热解和水解，因此喷入尿素的数量和质量直接

影响氨气的生成，从而最终影响 NOX 转化效率。随着喷入尿素数量的增加，生成的氨气增多，从而产生更多的 NOX 还原剂，NOX 转化效率提高。但尿素的喷入量过多，

会造成氨气过剩，过多的氨气从排气管排出，造成二次污染。

S C R 存在的问题

2.1 催化剂的高温稳定性

目前，车用 SCR 系统常用 TiO2-WO3-V2O 作为催化剂。这种催化剂抗硫中毒性好，

不过在高温时容易老化，使得氨泄漏会增加，所以催化剂的高温稳定性很重要。一般

催化剂可以接受的最高温度能达到 600℃，一旦超过这个温度催化剂很容易老化。这可能由于锐钛矿型的 TiO2转化成了金红石型的 TiO2，结果造成活性表面积减少。提

高催化剂高温稳定性仍然是催化剂发展的一个方向。

改进方向：

（1）增加催化剂的催化效率，增加低温时NOX 的转化效率，以防止低温启动催化剂温度过低而造成的尾气排放超标。

（2）提高催化剂的抗中毒能力及燃油品质，由于我国燃油含硫量比较高，所以很容易造成催化剂 SO2 中毒，催化剂中毒后不能达到很好的催化效果，使系统的催化转化效率降低。

（3）在车用尿素的配制中要充分考虑其水的比例，保证最佳脱销活性

（4）在催化剂选材的过程中要充分考虑汽车尾气的温度范围）