Celem poniższej pracy była próba zrealizowania, a następnie przeprowadzenia programu badań doświadczalnych koncepcyjnego układu dozowania fazy gazowej wodnego roztworu mocznika, w systemie selektywnej redukcji katalitycznej. Ideą rozwiązania było wstępne przygotowanie czynnika przed jego wprowadzeniem do strumienia spalin, poprzez odparowanie i zainicjowanie procesów konwersji do amoniaku, będącego właściwym czynnikiem redukującym tlenki azotu. Badania przeprowadzono na układzie oczyszczania silnika o zapłonie samoczynnym, wyposażonym w reaktor utleniający, filtr cząstek stałych oraz system SCR. Porównano pracę reaktora SCR przy zastosowaniu doświadczalnego układu dozowania czynnika w fazie gazowej w odniesieniu do standardowego rozwiązania dozującego czynnik w fazie ciekłej. Przedmiotem szczególnego zainteresowania było określenie wpływu stanu skupienia dozowanego czynnika redukcyjnego na pracę reaktora SCR.
Opracowano specjalną procedurę badawczą, dzięki której porównano pracę reaktora SCR w szerokim zakresie temperatury spalin i w ustalonych stanach pracy silnika. Dodatkowo przeprowadzono serię testów dynamicznych z uwzględnieniem zarówno zimnego jak i ciepłego rozruchu silnika.
Stwierdzono znaczące zwiększenie stopnia redukcji tlenków azotu przy zachowaniu stałej wartości współczynnika dozowania α. Uzyskane wyniki badań wskazują na duży potencjał w zwiększeniu sprawności reaktora SCR przy zastosowaniu fazy gazowej czynnika i dają podstawę do prowadzenia dalszych prac naukowo – badawczych nad tego typu koncepcją.
The purpose of this study was to prepare an experimental system of dosing urea solution in the gas phase and conduct a research program on its influence on a selective catalytic reduction converter. The main concept of the system was a pre–treatment of urea solution prior to introduction into the exhaust gas stream, through evaporation and initialization of the conversion process into ammonia, which is the target reducing agent of nitrogen oxides. The study was conducted on the exhaust aftertreatment system of a modern diesel engine equipped with a oxidation converter, particulate filter and SCR system. The performance of the SCR converter supplied by the experimental vapour phase dosing system was then compared to the standard solution of liquid phase dosing. Particular attention was paid to the determination of the physical state of the reducing agent on the SCR converter’s performance. In order to compare conversion efficiency of the SCR converter over a wide range of exhaust gas temperatures, a special steady–state test procedure was developed. In addition to that, a series of highly dynamic tests were run, considering both cold- and hot-start engine conditions.
A significant increase in the conversion efficiency of nitrogen oxides at a given constant α dosing value was found. The results obtained indicate a high potential to increase the efficiency of the SCR converter using gas–phase urea and provide a good basis for further scientific - research works on this type of concept.
Klasyfikacja PKT
370000 Budowa maszyn. Przemysł maszynowy i metalowy
Wydział
Wydział Mechaniczny
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
