氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

在文章《

替代尿素!後處理“一哥”位置受到威脅 固態氨系統你瞭解嗎?

》中,給卡友們詳細介紹了固態氨系統的概念和基本構造,不少卡友對於固態氨系統的詳細工作流程和原理非常感興趣,還想更加細緻的瞭解,今天我們就來詳細聊聊固態氨系統的每個環節具體功能。

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

【魚快卡車 原創】上篇文章我們就說過,固態氨系統主要有

固體儲氨罐、加熱控制模組、氨氣供給管、氨氣噴射管、SCR催化轉化器

這五個部件,共同構成整個固態氨後處理系統,那麼每個環節是如何工作的呢?

固體儲氨罐 讓氨氣“冷靜”下來

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

固體儲氨罐是儲存固態氨氣的地方,相當於尿素罐,用來儲存我們的後處理系統反應原料——氨氣。那什麼是固體儲氨呢?

其實就是用一種化學物質來讓氨氣“穩定”下來,以固體的形式穩定儲存,需要氨氣的時候,再從固態氨內分離出來。

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

在說穩定氨氣之前,先來了解一下氨氣。氨氣可以由氮氣和氫氣結合製成,氨氣味道很衝,是個什麼味道呢?濃度低一點,就好像一個馬桶光小便還不衝,放兩三天那個味道,你們自己想想吧!(我先去吐一下)聞了會很上頭,真的是打腦殼!如果是高濃度氨氣,分分鐘造成呼吸道黏膜脫落、窒息、肺水腫甚至翹辮子,所以不要常識去聞氨氣。

就是這個氨氣,它有很好的還原作用,高溫時它可以分解成氮氣和氫氣,這兩種氣體都是無毒無味無色的,所以氨氣可以用做卡車的後處理還原劑。

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

我們現在最熟悉的尿素溶液,其實就是氨氣和二氧化碳在一定條件下合成後的高純度尿素顆粒,再進行水解處理,而在後處理反應中,

尿素溶液需要進行水解反應+轉化氨之後才能正式進行反應

,那麼尿素後處理就要比固態氨系統多一步水解過程,而且這個

水解對於溫度要求比較高,只要溫度不達標,那麼就可能結晶,這個結晶還不是跟其他物質反應,而是自身水解不充分,進行收縮成為縮二脲。

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

氨氣和尾氣反應要比尿素溶液更加直接,那肯定是氨氣更好點,氣體畢竟流動性、接觸覆蓋性都比液體強,那如何讓氨氣“聽”我們的話呢?別慌,有的是辦法。

化學家發現,一種叫做“鹼土金屬鹵化物”的東西能安撫氨氣的“情緒”,讓它“冷靜”下來。

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

解放固態氨系統中的這個“鹵化物”是

氯化鍶

,不管氨氣多麼“放蕩不羈”,只要氯化鍶一露面,氨氣立馬乖乖跟著氯化鍶“回家”。像不像正和哥們喝酒打牌時,你老婆突然出現在你面前的樣子?

這個化學反應過程為 :

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

當然了,你不需要記這個化學公式,你只需要記住氯化鍶是氨氣的“媳婦”,

正常情況下,氯化鍶就能讓氨氣穩定下來。

這也就是讓氨氣固體儲存的方法,所以叫固體儲氨。

加熱控制模組 “拆散”氨氣兩口子

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氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

車輛啟動後,發動機燃燒排出的尾氣需要進行後處理反應,它非常的“熱辣”,同時呢,固態氨系統中有一個部件叫加熱控制模組,這個模組可以控制進入氨氣罐的尾氣流量,這個“火熱”的尾氣從儲氨罐透過時,溫度一升高,氨氣“動了心”就要跑,這個化學反應過程為:

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

尾氣過於“熱辣”,氨氣過於“焦躁”,拋棄了它“媳婦”氯化鍶,奔著尾氣就去了,氨氣這個“渣男”,果然還是靠不住,讓氯化鍶一個人扛下了所有。

氨氣供給管和噴射管 氨氣的運動軌跡

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氨氣的供給管和噴射管就很好理解了,首先來說供給管,這不是“熱辣”的尾氣從儲氨罐通道走過了嘛,固態氨受熱釋放氨氣,氨氣有毒可不能亂跑,它得去追尾氣,而且還走的專用通道——氨氣供給管。

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

供給管的末端,就是氨氣計量及噴射模組,雖說這是氨氣的“綠色通道”,但是也不能任由氨氣一股腦的全衝過去,氨氣計量及噴射模組這時候就要工作了,它把控氨氣的透過量和噴射壓力,只有讓氨氣以一個非常科學的壓力噴射出去,才能更好的“擁抱”尾氣。

尾氣噴射管就不過多解釋了,氨氣經過計算後,透過噴射管噴到SCR催化轉化器裡的尾氣上,這個時候,氨氣終於跟尾氣“擁抱”在了一起。

SCR催化轉化器 氨氣和尾氣的“新房”

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當氨氣透過噴射管路到達SCR催化轉化器時,就會和尾氣相遇,在SCR催化劑的作用下,氨氣和尾氣一起步入“新房”,二者相互作用後生成氮氣、水、二氧化碳,排放出的尾氣非常清潔。

氨氣的愛恨情仇!固態氨系統各部件都在做什麼?

此時再回頭看氨氣的“前任”——氯化鍶,依然還孤零零的在固體儲氨罐裡待著,直到所有的氨氣都釋放完,儲氨罐會被拆下來,進行重新充氨,每一個固態儲氨罐都是這樣的工作,都是這樣的迴圈。

編後語

沒想到平時很常見的氨氣,卻在一套後處理系統中經歷了這樣的“愛恨情仇”,也正因為氨氣能有這樣的一系列經歷,才能更好的跟尾氣相互反應,才能讓我們的卡車更加環保。固態氨系統如何工作我們瞭解清楚了,那它的優勢是什麼呢?我們下回一起探討。(文/李鵬飛)