SCR后处理系统即为采用选择性催化还原技术将卡车柴油机尾气进行催化还原的一种尾气处理系统。
一、为什么要处理柴油机尾气卡车柴油机排放尾气中含有大量一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物以及黑色微粒,对大气环境有很大危害:1.一氧化碳(CO)CO是无色无臭的气体,由燃料的不完全燃烧形成,是一种窒息性的有毒气体,由于CO与血液中有输氧能力的血红蛋白的亲和力比氧强200倍,所以人体吸入CO之后,血液的输氧能力大大降低,使心脏、大脑等重要器官严重缺氧,根据吸入CO浓度与时间不同,轻者出现头晕,恶心,头痛等症状,严重时使心血管工作困难,直至死亡。
2.碳氢化合物(HC)碳氢化合物包括未然和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物,如苯、醛、酮、烯、多环芳香碳氢化物等200多种复杂成分。
其中甲醛、丙烯醛等对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用,浓度超过25ppm,会引起头晕、呕吐、贫血等症状。
其中,有些多环芳香烃如:硝基烯、苯丙芘是强致癌物。
3.氮氧化物(NOx)氮氧化物是燃烧过程中形成的多种氮氧化物,如NO、NO2、N2O3、N2O5等,总称NOX,在内燃机中主要是NO、约占95%,其次为N02,NO毒性不大,但可被氧化成NO2, NO2是一种综红色强刺激性的有毒气体, NO2吸入人体后,和血红蛋白结合,使血液输氧能力下降,对心脏、肝、肾都有危害。
NO2会使植物枯黄。
4.微粒主要由碳烟、氧化硫及附着的HC组成。
微粒对人体的危害和微粒的大小有关。
微粒愈小,悬浮在空气中的时间愈长,进入人体肺部后停滞在肺部及支气管中的比例越大,对人体呼吸系统危害较大,另外由于它存在孔隙而粘着SO2,HC、NO2等有毒物质和苯丙芘等致癌物质对人体危害更大。
二、如何有效降低柴油机排放气体中的有害物质1、一氧化碳和碳氢化合物主要是发动机燃烧不充分情况下产生的,为此目前国五柴油机都是采用高压共轨电控燃油系统确保燃油高压喷射及优良的空燃比保证燃烧充分以有效降低氧化碳和碳氢化合物的排放量。
2、氮氧化合物目前主要通过采用选择性催化还原技术SCR将柴油机尾气进行催化还原的, SCR的原理为将尿素水解为氨气,氨气和废气中的NOx反应生成氮气和水,达到只选择NOx进行催化还原的目的,所以叫选择性催化还原。
尿素水解为氨气:(尿素喷射系统) (NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2 (要求温度200℃以上)SCR后处理反应:(SCR催化转化器) NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O4NO + O2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O2NO2 + O2 + 4NH3 → 3N2 + 6H2O3、微粒其实质就是碳颗粒及黑烟颗粒,燃烧不充费是产生微粒的最大原因,因此国五柴油机器采用超高压燃油喷射 + 优化燃烧来提高燃烧品质减少微粒排放量,在EGR路线中采用颗粒扑捉器DPF来过滤捕捉微粒.三、SCR尾气处理技术的优势 SCR可以通过优化燃烧降低燃油消耗 SCR技术对硫不敏感 SCR技术国Ⅳ、国Ⅴ发动机平台继承性强 还原剂尿素产品易于获得 SCR技术具有明确的发展方向鉴于SCR技术的优势,并考虑我国实际情况,国内柴油机器潍柴、玉柴、锡柴等都将SCR技术作为实现国Ⅳ、国Ⅴ排放的主要技术路线。