[实用新型]一种实验教学用选择性催化还原发动机尾气系统

说明书

本实用新型公开了一种实验教学用选择性催化还原发动机尾气系统，包括尿素罐、储气罐、供给计量模块、催化消声器、冷却水系统和后处理控制单元，本技术方案创新的将尿素供给计量系统采用气体辅助的方式，提高了雾化效果，有利于优化和降低催化剂的涂敷量；自主开发DCU软硬件，产品支持开环控制策略和客户指定的喷射策略，能够瞬态修正喷射量，实现设备自动化，集成化和智能化；集成式后处理器采用创新性的结构设计，尿素消耗低，营运成本低的特点；新型电子控制系统自动故障检测的设计，为保证使用安全提供坚实的保障。

技术领域

本实用新型属于发动机尾气处理领域，尤其是一种实验教学用选择性催化还原发动机尾气系统。

背景技术

氮氧化物(NOx)是多种氮氧化合物的总称，其中对大气环境造成污染的主要包括NO、NO₂、N₂O，是空气污染问题的引发因素之一。全球排入大气中的氮氧化物逐年增加，已经达到千万吨以上。氮氧化物的来源大致有两类，一类是固定源，主要来源于锅炉以及焚烧炉排出的烟气，另一部分来自于移动源汽车和轮船等交通工具排放的尾气。其中，柴油车对城市氮氧化物的排放贡献相当大。如何有效遏制柴油机动车尾气排放，对于改善城市大气环境有着积极和重要的作用。机动车尾气氮氧化物控制技术可以分为三大类：机前控制技术，机内控制技术和机外控制技术 (即后处理技术)。

后处理技术是对已产生的氮氧化物采取措施来减少其排放，这也是目前国内外普遍采用的脱硝方法和研究热点。选择性催化还原(SCR)指利用氨、尿素、CO、H2或烃类为还原剂，在氧气浓度高出NOx浓度两个数量级以上的条件下，还原剂选择性地优先把NOx还原为N₂而非与O₂发生反应。催化剂降低了反应的活化能，使反应温度降低。目前，在富氧条件下选择催化还原是最具前途的一种脱氮方法。以氨为还原剂时，主要反应为：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

氨法脱硝存在以下缺点：(1)氨水腐蚀设备；(2)氨气易泄漏； (3)反应中产生硫酸铵盐。因此氨法适合固定源NOx的脱除，而尿素相对于氨气更安全，适于移动源脱硝。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种实验教学用选择性催化还原发动机尾气系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种实验教学用选择性催化还原发动机尾气系统，包括尿素罐、储气罐、供给计量模块、催化消声器、冷却水系统和后处理控制单元，

发动机通过主气体管路与催化消声器相连，尿素罐通过尿素管路与供给计量模块相连，在尿素罐上设置有尿素直流泵，储气罐通过供气管路与供给计量模块相连，尿素和气体在供给计量模块中进行计量和混合后通过喷嘴进入主气体管路，最终与发动机产生的尾气共同进入催化消声器进行尾气的吸附处理；

其中，所述的供给计量模块包括气体输送管路、尿素回流管路、尿素蓄能管路、尿素气体节流管路、气液混合器和喷嘴，气体输送管路与储气罐相连，在气体输送管路上设置有气泵、二级滤清器、第一温度传感器、气压传感器和第一电磁阀，三条尿素管路(尿素回流管路、尿素蓄能管路和尿素气体节流管路)与尿素罐相连，三条管路在三岔分流管处进行分流，在三岔分流管的上游设置有第一单向阀，尿素回流管路上设置有尿素回流气控阀，尿素回流管路接回尿素罐，在尿素蓄能管路上设置有第二单向阀和蓄能器，尿素蓄能管路连接于气体输送管路上，在尿素气体节流管路上设置有气体节流孔板，来自气体输送管路和尿素气体节流管路的气体和尿素在气液混合器中进行汇聚，气液混合器连接喷嘴；