在将 NOx 转化为 N 2 和 H 2 O 的过程中,涉及的化学反应比较多也比较复杂,但
主要的反应有如下几个:
NH 2 –CO–NH 2 →NH 3 +HNCO
HNCO+ H 2 O →NH 3 +CO 2
4NH 3 +4NO +O=4N 2 +6H 2 O
2NH 3 +NO+NO 2 =2N 2 +3H 2 O
柴油机排放的氮氧化物中 NO 含量通常占 85~95%,因此在 NOx 的催化还原反应中化学方程式3,是最主要的反应,但是化学方程式4的反应优先级比化学方程式,3高废气中的 NO 2 和一部分 NO 能够通过化学方程式快速地被消除。经过化学方程式3和4的反应,大部分的 NOx 被转化为无害的 NH 3 和 H 2 O。
发生选择性催化还原的直接还原剂是 NH 3 而不是尿素。Urea-SCR 的中间产物HNCO异氰酸比较稳定只有高温300℃-500℃下在催化剂的作用下才能够进一步水解产生 NH 3 。SCR 催化器是 SCR 还原技术的核心,而 SCR 催化剂又是 SCR 催化器的核心之一,因此催化剂的活性对提高整个 SCR 系统的转化效率至关重要。金属离子 钙、 铁、 铜、 锌、 铬、 镍、 镁、 钠、 钾、 铝 可以使 Urea-SCR 系统的 V 2 O 5 /WO 3 –TiO 2催化剂中毒失活降低了 NOx 的转化率。
五、 车用尿素溶液的贮存
为了防止包装材料污染车用尿素溶液而对 SCR 造成不利影响,贮存容器所使用的材料与车用尿素溶液应具有良好的兼容性,不发生化学反应,不产生杂质迁移,如奥氏合金、不含添加剂的聚四氟乙烯、不含添加剂的聚乙烯和不含添加剂的聚丙烯等。由于阳光直射造成局部过热,或温度长期高于 35℃会使尿素分解或使水分蒸发,引起车用尿素溶液变质 因此要求不高于 35℃避光保存。 尿素溶液凝固时体积比液态时增加了 7%,因此要求低温使用时包装物应该留有足够的空间。 为防止空气中的污染物对车用尿素溶液造成污染,建议贮存于密闭容器或带有滤网的开孔容器。