固態SCR技術研究現狀及應用進展

張占元，陳麗先，李 銘，嚴 峻，吳 宇

(成都產品質量檢驗研究院有限責任公司，四川 成都 610100)

綠水青山就是金山銀山，在中國汽車保有量越來越高的情形下，環保節能一直是汽車動力的永恒主題，柴油機因其在經濟性和環保方面更具有先天優勢，被廣泛應用于車輛動力、船舶動力、發電、灌溉等各個領域，尤其在車輛動力方面的發展優勢最為明顯。但重型柴油車國Ⅳ、國Ⅴ排放標準實行期間，我國的主要發動機廠家都采用了選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction，SCR)技術作為尾氣處理技術。車用尿素溶液作為當前SCR系統的必需品，是指濃度約32.5%的尿素水溶液，同時對各種雜質有嚴格的限制，否則不僅可能使車輛超標排放，還可能使SCR系統受到短期或長期的損害。而以尿素水溶液為還原劑的SCR系統在使用過程中還出現了一些問題，如尿素水溶液的儲氨密度較低，車輛需要頻繁的補充還原劑。其次，尿素水溶液作為還原劑時，在排氣溫度較低時，NOx的轉化效率較低，并且容易產生噴嘴的堵塞和尿素的結晶問題等[1-4]。為此，開發新的氨源技術成為研究熱點。

2019年7月1日起，我國重點區域、珠三角地區、成渝地區提前實施國Ⅵ排放標準，推廣使用達到國Ⅵ排放標準的燃氣車輛。因為我國降低氮氧化物排放的SCR路線，其轉化效率需更高，使用更方便。國內外多家機構和學者研究了固態銨選擇性催化還原(Solid Selective Catalytic Reduction，固態SCR)技術以改善系統的特性[2-5]。

1 SCR系統遇到的問題

當前尿素水溶液作為還原劑的SCR系統主要存在三個主要問題：①尿素水溶液作為還原劑，低溫時轉換效率低，這是因為尿素熱分解產生氨氣的最低溫度為 200 ℃。……