scr系統(tǒng)的工作原理及注意事項(xiàng)
SCR(Selective Catalytic Reduction 選擇性催化還原)系統(tǒng)的工作原理
1、SCR技術(shù)原理分析：
在SCR系統(tǒng)中發(fā)生的復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)包括：尿素水溶液的噴射、霧化、蒸發(fā)、尿素（氨氣和尿素化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物）的水解和熱解氣相化學(xué)反應(yīng)以及NOx在催化劑表面與NH3發(fā)生的催化表面化學(xué)反應(yīng)。其主要化學(xué)方程式如下：
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O
2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O
理想狀況下反應(yīng)的產(chǎn)物主要是無(wú)毒無(wú)害的氮?dú)夂退?/p>
�。�1） 目前在廢氣中處理NOx采用的是SCR處理技術(shù)，即：利用尿素溶液（水溶液濃度為32.5%±0.5%），在排氣中噴入尿素、氨水等還原性物質(zhì)，將NOx（主要是NO）還原為N2和H2O。它無(wú)毒、潔凈、無(wú)氣味、不易著火、無(wú)爆炸危險(xiǎn)，但有腐蝕性，必須使用特殊的容器儲(chǔ)存。
�。�2） SCR系統(tǒng)中的尿素劑量最終由發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)控制，尿素的噴入量必須要與NOx的濃度相匹配。尿素的`噴入量過(guò)少，則達(dá)不到應(yīng)有的處理水平，尿素的噴入量過(guò)多，則會(huì)使多余的氨氣排入大氣，導(dǎo)致新的污染。
（3） 使用SCR后不但要增加SCR本身裝置的重量，另外還要增加一個(gè)尿素溶液箱和尿素溶液。汽車會(huì)損失一部分的有效載荷。
�。�4） SCR作為一個(gè)新的后處理技術(shù)，因購(gòu)置、操作和保養(yǎng)費(fèi)用高、需要加一套較為復(fù)雜的調(diào)節(jié)還原劑噴射量的控制系統(tǒng)等等原因，在車用柴油機(jī)上還沒(méi)有得到大范圍的推廣。
�。�5）必須保證行駛區(qū)域內(nèi)對(duì)尿素需求的供應(yīng)，需要車載診斷，并需要自覺(jué)及時(shí)地加尿素。
�。�6）一水合氨易揮發(fā)出氨氣，隨溫度升高和放置時(shí)間延長(zhǎng)而增加揮發(fā)率
NH3·H2O=NH3↑+H2O
在較高排氣溫度下不能夠形成對(duì)金屬進(jìn)行腐蝕的NH3·H2O
�。�7）腐蝕性
一水合氨有一定的腐蝕作用。對(duì)銅的腐蝕比較強(qiáng)，鋼鐵比較差，對(duì)水泥腐蝕不大。對(duì)木材也有一定腐蝕作用。水溶液呈弱堿性。
主要是電化學(xué)腐蝕
因?yàn)镹H3+H2O→NH3·H2O→NH4+（銨根離子）+OH-（氫氧根） ①
選擇性催化還原(SCR)是處理廢氣中NOx的有效手段,文章描述了SCR系統(tǒng)的工作原理和注意事項(xiàng)。
金屬-4e-=金屬陽(yáng)離子 ②
2H2O+4e-+O2=4OH- ③
�、壑挟a(chǎn)生的氫氧根離子促使①中的平衡向右移動(dòng)，氨氣揮發(fā)后氫氧根離子減少，又促使 ③中的平衡向右移動(dòng)，從而使②中的平衡也向右移動(dòng)，使金屬減少。
2、現(xiàn)實(shí)可能的影響（以國(guó)IV為例）：
1.整車價(jià)格上升：
排放標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)帶來(lái)的首先就是成本的增加，對(duì)于SCR車型而言，由于多了一套尾氣后處理系統(tǒng)，購(gòu)車成本將大幅增長(zhǎng)，根據(jù)行業(yè)的平均水準(zhǔn)，國(guó)IV車的價(jià)格將比國(guó)Ⅲ車高3萬(wàn)到5萬(wàn)元，以5萬(wàn)元左右的輕卡作為標(biāo)準(zhǔn)，則該類車終端售價(jià)可能上漲60%-100%。尤其輕卡對(duì)于個(gè)人散戶來(lái)說(shuō)，這樣的漲幅恐怕有些難以接受。
2.使用成本變化：
由于要達(dá)到更為嚴(yán)格的排放水平，發(fā)動(dòng)機(jī)采用了更精密的控制，對(duì)燃油的質(zhì)量要求也更高了。廣州地區(qū)將用粵IV標(biāo)準(zhǔn)用油來(lái)代替國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)用油。國(guó)IV油肯定會(huì)比國(guó)Ⅲ油貴，此前有媒體預(yù)測(cè)價(jià)格會(huì)上漲0.34-0.46元/升，漲幅約5%-6%。另一項(xiàng)增加的開(kāi)銷就是需要定期添加尿素溶液的價(jià)格。
缺少尿素后車輛將無(wú)法正常運(yùn)行，所以就要跟加油站一樣，建立足夠多的尿素站，但國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有這樣的尿素站及相關(guān)的配套設(shè)施，如果要大力推廣國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家也需要投入大量的資金進(jìn)行尿素站的建設(shè)。
不過(guò)由于國(guó)內(nèi)的這些設(shè)備尚不健全，需要更多的時(shí)間去消化成本，用戶的使用成本現(xiàn)在就還不好說(shuō)了。這也就需要國(guó)家在政策上面給與補(bǔ)助和引導(dǎo)，畢竟在節(jié)能減排兩方面都是有著優(yōu)勢(shì)的，在市場(chǎng)完善的情況下，用戶的使用成本肯定是會(huì)減少的。
3.使用變化不大：
SCR主要的變化就是增加的后處理系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)主體與國(guó)三發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有太多差別。除了需要添加尿素溶液，用戶在使用操作和使用方法是和國(guó)三電控發(fā)動(dòng)機(jī)基本一致的。
4.維修保養(yǎng)是麻煩：
從機(jī)械泵升級(jí)到電控發(fā)動(dòng)機(jī)，修車難成了很多司機(jī)反映的問(wèn)題，更多的電子控制結(jié)構(gòu)不僅讓車主遇到問(wèn)題無(wú)法處理，就是到了維修站一些問(wèn)題也讓修理工手足無(wú)措。
3、儲(chǔ)存材料分析：
1.鐵一般不和氨水反應(yīng)，一般不發(fā)生腐蝕
如果是氧化還原反應(yīng)那么鐵只能做還原劑，而氨氣也一般做還原劑，故不反應(yīng)。如果不是氧化還原反應(yīng)，那么鐵是不會(huì)和堿反應(yīng)的
選擇性催化還原(SCR)是處理廢氣中NOx的有效手段,文章描述了SCR系統(tǒng)的工作原理和注意事項(xiàng)。
2.銅和氨水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)造成腐蝕
濃度低生成藍(lán)色硫酸銅溶液，濃度高綠色方程式： 2Nh3.H20=Nh4+ +OH-。
3.塑料一般不和氨水發(fā)生反應(yīng)
少量氨水一般采用塑料容器儲(chǔ)存。
4.鋁和氨水發(fā)生反應(yīng)，但是有很大難度（弱酸弱堿反應(yīng)難度較高）
Al3+ + 3NH3·H2O = Al（OH）3（加沉淀符號(hào)）+3NH4+
5.如果發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)則金屬變得相對(duì)容易腐蝕，需要將儲(chǔ)存氨水的容器及其管道進(jìn)行接地，然后在容器內(nèi)部用環(huán)氧樹(shù)脂防腐加入石墨做填充劑涂刷幾遍，可以很好防腐蝕處理，找專業(yè)的防腐處理公司即可。
4、結(jié)論：
氨水/尿素等對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的后處理技術(shù)對(duì)排放指標(biāo)有所幫助，但是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)使發(fā)動(dòng)機(jī)在成本、可靠性、可維護(hù)性上有影響。需要在整車控制系統(tǒng)中追加排氣監(jiān)控系統(tǒng)。由此造成整車整備質(zhì)量增加。由于氨水預(yù)熱易分解，所在在900攝氏度左右排氣溫度下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本體/排氣歧管的腐蝕程度很小，僅會(huì)在排氣管末端附近形成弱堿性物質(zhì)（氨水），附著在整車底盤以下金屬結(jié)構(gòu)件上，從而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，但是氨水為弱堿性物質(zhì)，對(duì)金屬構(gòu)件的腐蝕及其微弱。
氨水是一種弱堿(pH值10左右)，但因氨分子極為活潑，使氨水在常溫下容易揮發(fā)，對(duì)容器有腐蝕性，對(duì)人有刺激性。在貯運(yùn)和施用時(shí)要用耐腐蝕并能密封的不透光容器及機(jī)具。
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