車用尿素的含量與特征

   車用尿素是重型柴油車達(dá)到國四排放標(biāo)準(zhǔn)的必備產(chǎn)品。車用尿素是指尿素濃度為32.5%且溶劑為超純水的尿素水溶液，原料為尿素晶體和超純水。重型卡車、客車等柴油車要達(dá)到國四排放標(biāo)準(zhǔn)，在尾氣處理上就要選用適合的SCR系統(tǒng)，而這項系統(tǒng)必須利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理。因此，車用尿素溶液成了重型卡車及客車達(dá)到國四排放標(biāo)準(zhǔn)的必備產(chǎn)品。 SCR是我國減排的最優(yōu)選擇。
    目前國內(nèi)現(xiàn)行的柴油國標(biāo)GB19147-2009要求含硫量≤350ppm，而ECR-DOC技術(shù)要求油品含硫量在10ppm以下，因此在中國暫不具有推廣條件。SCR則可耐350ppm的含硫油品，因此有推廣的技術(shù)基礎(chǔ)。由于采用SCR技術(shù)的國四發(fā)動機燃油經(jīng)濟性比EGR技術(shù)好、對發(fā)動機改動小、對燃油和機油要求較低、在技術(shù)升級連續(xù)性上具有優(yōu)勢、SCR催化器耐久性好且不存在催化器堵塞的風(fēng)險，因此SCR技術(shù)是最適合我國國情的重型柴油車減排技術(shù)路線。 車用尿素是濃度為32.5%且溶劑為超純水的尿素水溶液，生產(chǎn)原料為尿素晶體和超純水，其關(guān)鍵點在于原料純度。從生產(chǎn)工藝來看，雖然車用尿素對原料純度要求高于一般工業(yè)用需求，但目前國內(nèi)工藝已然可以滿足實際應(yīng)用需求。車用尿素的生產(chǎn)工藝不足以構(gòu)建高進入壁壘。 　　國內(nèi)車用尿素主要是從工業(yè)尿素提純得來，其主要原理是：
1.在溫度70-75℃時，尿素在水溶液中發(fā)生水解。
2.在溫度30℃以下時，尿素重新從水溶液中結(jié)晶出來。
3.每水解結(jié)晶一次，其純度會得到大幅提高，一般利用工業(yè)一級尿素水解結(jié)晶一次，就可達(dá)到車用尿素標(biāo)準(zhǔn)要求，其產(chǎn)出比例為1.5：1。
    車用尿素的尿素含量直接影響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NH3/NOx比造成的氨氣漏失[4]），形成二次污染物氨氣。歐洲大部分柴油車生產(chǎn)商傾向于使用尿素濃度為32.5%的尿素水溶液（AUS32）作為還原劑，還因為此濃度的車用尿素溶液結(jié)晶點最低（初始結(jié)晶點-11℃），圖4為文獻(xiàn)上查到的尿素溶液濃度與結(jié)晶點的對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)過試驗驗證表明尿素溶液的濃度越接近32.5%時，其結(jié)晶點越低。若車用尿素溶液在低于-11℃作業(yè)時，需采取保溫措施。