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北京博芮思光電技術(shù)有限公司
主營產(chǎn)品： 在線折光儀，在線濃度儀，在線濃度分析儀，在線濃度測量儀，在線濃度測控系統(tǒng)，在線濃度監(jiān)測系統(tǒng) |
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在線折射計探頭在柴油車的SCR系統(tǒng)中的應(yīng)用
2020-1-4 閱讀(640)
為應(yīng)對霧霾，北京早前就啟動了“單雙號限行”措施，因為汽車尾氣排放是造成城市大氣污染的主要因素之一。北京博芮思作為國內(nèi)智能測量領(lǐng)域的新秀派，給大家介紹折射計產(chǎn)品在大氣污染防控方面的重要作用。
隨著各種汽車的廣泛應(yīng)用，汽車尾氣對我們的環(huán)境影響越來越大。為zui大限度地降低汽車尾氣對大氣環(huán)境造成的污染，世界各國紛紛制定了汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，并且排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高。因此，選擇性催化還原技術(shù)SCR系統(tǒng)應(yīng)運而生。SCR工作過程中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，也是SCR系統(tǒng)中必須的消耗品是車用尿素。
車用尿素學(xué)名“柴油機尾氣處理液”，在歐洲被稱為“AdBlue”，美國則稱之為“DEF”。車用尿素主要用于吸收柴油車尾氣中的氮氧化物（NOx）。車用尿素是用32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水進(jìn)行配比，zui終形成的。
大家還記得2015年年初，轟動全國的《穹頂之下--柴靜霧霾調(diào)查》視頻嗎？其中某日本廠家生產(chǎn)的手持便攜式濃度計（即折射計），在檢測柴油發(fā)動機車用尿素液是否達(dá)標(biāo)的場景中短暫露臉。
在這個應(yīng)用場景中，折射計測量的是車用尿素的濃度。尿素濃度直接影響NOx的催化效率和尿素溶液的凝固點。在SCR還原系統(tǒng)中，尿素溶液的濃度是關(guān)鍵因素之一，過高或過低的濃度不僅不能提高NOx的轉(zhuǎn)化效率，反而會造成氨氣的滑失（由于過高的NH3x比造成的氨氣漏失），形成二次污染物氨氣。
之所以要去除柴油車尾氣中的氮氧化物（NOx），主要還是因為它的毒性之高給人類和其他生物所帶來的威脅。我們通常說的氮氧化物主要是NO和NO2，NO會導(dǎo)致中樞神經(jīng)受損，引起痙攣和麻痹，高濃度NO中毒還會迅速導(dǎo)致胃部充血和水腫。NO進(jìn)入大氣后可被氧化成NO2，其毒性約為NO的5倍。NO2參與大氣中的光化學(xué)反應(yīng)后，會形成光化學(xué)煙霧，zui明顯的危害作用是刺激人的眼睛，引發(fā)紅眼病。
SCR系統(tǒng)包括尿素罐和SCR催化反應(yīng)罐。當(dāng)檢測到排氣管中有氮氧化物時，尿素罐自動噴出柴油機尾氣處理液，柴油機尾氣處理液和氮氧化物在SCR催化反應(yīng)罐中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成無污染的氮氣和水蒸氣排出。因此在商用車領(lǐng)域，應(yīng)用車用尿素，成為車輛環(huán)保的一個重要標(biāo)志。
在國外，配有車用尿素的柴油車都有單獨的一個容器來存儲，對車用尿素的管控更加直接。國外卡車的OBD系統(tǒng)由于無法被修改，從根本上杜絕了刷系統(tǒng)屏蔽后處理的現(xiàn)象，并且當(dāng)卡車的尿素用完一段時間后，行車電腦會強制降低發(fā)動機的輸出功率和扭矩，如果探測到依然沒有加注尿素，熄火后的發(fā)動機將無法再次啟動。
當(dāng)汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)強制實施之后，每個加油站都需要常備車用尿素液，柴油汽車就是像日常加油一樣,去加油站都得補充車用尿素液，折射計產(chǎn)品就是在這樣的場景中發(fā)揮出重要的作用。
對于車用尿素的生產(chǎn)商的管控，國外同樣有配套法規(guī)。在德國，汽車工業(yè)協(xié)會的商標(biāo)可以免費授權(quán)給車用尿素的生產(chǎn)企業(yè)，一旦如果發(fā)現(xiàn)某企業(yè)制造了不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品，將有權(quán)利對其進(jìn)行罰款。
我國汽車排放的尾氣是PM2.5的主要污染源之一，隨著汽車數(shù)量的增加，機動車尾氣對大氣污染的影響日益增加。一些城市空氣中PM2.5的20%左右來自機動車尾氣。環(huán)境保護(hù)部近日在環(huán)保部網(wǎng)站上發(fā)布“關(guān)于征求國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法（*六階段）（征求意見稿）》意見的函”，正式對柴油車國六排放法規(guī)征求意見。
征求意見稿”明確提出：“自2019年1月1日起，凡進(jìn)行檢驗的新型發(fā)動機和新型汽車均應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求。”“自2020年1月1日起，凡不滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求的新車不得生產(chǎn)、銷售、注冊登記，不滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求的新發(fā)動機不得生產(chǎn)、銷售和投入使用。”這也就是說，柴油車國六排放標(biāo)準(zhǔn)，將于2020年1月1日起全面實施。
國六標(biāo)準(zhǔn)汽柴油是指滿足國家第六階段車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)的燃油。第六階段柴油車方面，鑒于降低多環(huán)芳烴含量有助于減少車輛污染物排放，標(biāo)準(zhǔn)將車用柴油中的多環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由原來的不大于11%降低為不大于7%，還增加了車用柴油中總污染物含量的技術(shù)要求和檢測方法，并提高了5號、0號、-10號車用柴油的閃點指標(biāo)限值。
國內(nèi)現(xiàn)有的柴油車絕大多數(shù)采用的都是SCR發(fā)動機技術(shù)SCR技術(shù)( Selective Catalytic Reduction Technology），即用選擇性催化還原技術(shù)來達(dá)到環(huán)保部門的要求。其運行過程如圖所示，大致是尾氣從渦輪出來后進(jìn)入排氣管，排氣管上安裝有尿素計量噴射裝置，噴入尿素水溶液，尿素溶液和尾氣中的氮氧化合物在SCR反應(yīng)罐中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氮氣和水排出。
為滿足國六排放標(biāo)準(zhǔn)，柴油車車用尿素使用量日益增大，但是市場上的“假”尿素也越來越多！2017年11月份，我國曾對車用尿素進(jìn)行了一次大范圍的檢測，其中有超過50%的是不合格產(chǎn)品。
雖然車用尿素也是尿素，但與農(nóng)用尿素有天壤之別。車用尿素有嚴(yán)格的配比要求，基本上是由高純尿素和去離子水組成，比例受到嚴(yán)格控制（車用尿素是由百分之67.5超純水（電導(dǎo)率＜0.08）和百分之32.5的高純度尿素生產(chǎn)而成）。而農(nóng)用尿素的顆粒物、金屬離子、礦物質(zhì)等雜質(zhì)非常多，危害非常明顯。使用農(nóng)用尿素往車?yán)锛?/span>注，將會對SCR系統(tǒng)造成致命性的損傷，換一套后處理系統(tǒng)價格非常昂貴！有的廠家為降低成本，生產(chǎn)時會降低尿素濃度比例，加注后NOx排放不達(dá)標(biāo)，OBD系統(tǒng)就會出現(xiàn)故障，降低發(fā)動機功率，增加油耗！
車用尿素作為純凈的尿素溶液，其折射率和濃度成非常好的線性關(guān)系，折射率隨濃度增大而增大，測量尿素溶液的折射率有助于進(jìn)一步輔佐驗證車用尿素溶液的濃度和質(zhì)量。北京博芮思車用尿素濃度折射儀探頭可以直接快速安裝在尿素箱內(nèi)，通過導(dǎo)入車輛OBD系統(tǒng)，連續(xù)監(jiān)測尿素箱內(nèi)的尿素濃度，檢測數(shù)據(jù)實時傳送至行車電腦，方便追溯歷史數(shù)據(jù)；同時可避免加注不合格車用尿素及因尿素濃度波動等原因造成的NOx排放異常。測量范圍0-55%，分辨率0.1%,測量精度±0.2%，具備防水和自動溫度補償功能。非常適合安裝在柴油車尿素箱內(nèi)實時監(jiān)測車用尿素溶液的濃度，車用尿素濃度折射儀探頭為柴油車的SCR系統(tǒng)的良好運行保駕護(hù)航！
