莫春兰，莫益涛，陈俊红，龙华林，邱崇桓，江明儒

柴油机SCR系统尿素的热分解过程研究

莫春兰1，莫益涛1，陈俊红2，龙华林1，邱崇桓1，江明儒1

(1. 广西大学机械工程学院，南宁 530004；2. 玉柴机器股份有限公司，玉林 537005)

建立尿素热分解化学反应动力学模型，对尿素选择性催化还原(urea-selective catalytic reduction，Urea-SCR)系统中尿素受热分解反应的温度特性进行化学反应分析和模拟．结果表明，排气温度对沉积物结晶成分影响很大，当温度较低时，结晶以尿素为主，随着温度的升高，缩二脲、三聚氰酸等副产物开始逐渐形成，结晶中存在尿素、缩二脲、三聚氰酸以及三聚氰酸一酰胺的温度区间分别为300～540K、430～540K、480～660K和500～720K．同时开展热重分析(thermogravimetric analysis，TGA)试验研究，结果表明，结晶的主要成分在300～500K时为尿素，500～510K时为缩二脲，510～620K时为三聚氰酸，620～720K时为三聚氰酸一酰胺．模拟计算结果中的结晶率曲线与试验结果的热重分析(TGA)曲线吻合，说明该数值模型可以预测尿素在不同温度下的热分解反应路径和分解副产物．

尿素；沉积物；动力学模型；温度；热重分析

随着国Ⅴ、国Ⅵ标准排放法规的相继颁布，如何降低重型柴油机NO排放的控制技术成为了内燃机研究领域的热点．尿素选择性催化还原技术(Urea-SCR)通过将尿素水溶液(32.5%尿素和67.5%水)喷射入排气管中为SCR系统提供还原剂氨气，以其良好的经济性和高NO转化率成为当前最为行之有效的重型柴油机NO后处理技术．然而，在尿素转化成氨气的过程中，由于雾化不均匀、发动机功率过低等因素的影响，尿素还会生成如……