Urea-SCR系统尿素沉积特性及混合器优化

摘要

搭建了快速尿素结晶试验平台,并基于Converge流体仿真软件耦合12步尿素详细分解机理搭建了目标柴油机集成式后处理装置模型,通过试验验证了模型的有效性.对现有混合器结构和喷射压力进行了优化,利用液膜和尿素分解过程中产生的3种主要副产物(缩二脲、三聚氰酸和三聚氰酸一酰胺)的分布与质量、选择性催化还原(SCR)催化器前端截面NH3的体积分数与质量、混合器背压和各均匀性系数等指标评价了优化前、后混合器的性能.结果表明:液膜和3种副产物主要分布在混合器外层套筒的球形底部和内层套筒的内侧,优化方案可以减少液膜和3种副产物的累积质量,降低尿素结晶风险;优化方案还可以增加混合区域的湍流强度从而提高SCR前端截面NH3的体积分数、质量和均匀性,但其结构会在一定程度上阻碍排气的流动从而使混合器背压稍有提高.