郭秀麗，亓占豐

（1. 大連大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 大連 116622；2. 東北林業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

尿素水解研究及其在柴油機(jī)尾氣脫硝中的應(yīng)用

郭秀麗1，亓占豐2

（1. 大連大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 大連 116622；2. 東北林業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

介紹國內(nèi)外對(duì)尿素水解的研究進(jìn)展及其在選擇性催化還原(SCR)脫硝中的應(yīng)用。在分析尿素水解的反應(yīng)機(jī)制和路徑基礎(chǔ)上，指出尿素水解的三個(gè)優(yōu)勢(shì)：機(jī)理簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生沉積及溫度應(yīng)用范圍廣，并對(duì)其存在的響應(yīng)時(shí)間及腐蝕問題給出解決方案?；谀蛩厮釹CR系統(tǒng)的研究可為柴油機(jī)尾氣凈化開辟一個(gè)新的方向。

尿素；水解；脫硝；選擇性催化還原

氮氧化物(NOx)是造成大氣污染的主要污染源之一。選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction，SCR)是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的去除NOx方法，一般采取向尾氣中噴入氨水或者尿素，可以獲得 75%～90%的NOx除去率[1]。經(jīng)過多年的研究，SCR技術(shù)在固定式柴油機(jī)上的應(yīng)用技術(shù)也日漸成熟，并且逐漸應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，并成為控制柴油機(jī)NOx排放的有效措施。

選擇尿素作為 SCR 脫硝的還原劑時(shí)，首先要通過一系列的化學(xué)反應(yīng)將其分解為氨氣，才能噴射入煙氣。目前尿素制氨的成熟技術(shù)通常有兩種方法∶ 尿素?zé)峤夂湍蛩厮狻?/p>

一直以來，車用SCR系統(tǒng)都是基于尿素?zé)峤獾募夹g(shù)發(fā)展而來的，尿素?zé)峤庵瓢焙诵募夹g(shù)是將尿素溶液噴射入高溫介質(zhì)中，氣相尿素發(fā)生熱解反應(yīng)，分解生成 NH3、CO2和水。在低溫、高壓（160～240 ℃，2.0 MPa）或高溫、常壓（350～650 ℃，0.1 MPa）條件下，尿素的C-N鍵斷裂分解成NH3與CO2。尿素的熱解過程機(jī)理極其復(fù)雜，而且載運(yùn)工具因?yàn)槭苘圀w和SCR體積的限制，不能實(shí)現(xiàn)完全的熱解反應(yīng)，因此研究的重點(diǎn)主要是噴射的控制策略。而尿素在熱解過程中，還會(huì)有一定的副產(chǎn)物產(chǎn)生，如異氰酸、三聚氰胺等，降低了尿素的利用率和催化效果，并產(chǎn)生了尿素結(jié)晶等很多副作用[2]。相對(duì)而言，基于尿素水解的技術(shù)有更多的優(yōu)勢(shì)。目前，尿素水解技術(shù)主要被發(fā)達(dá)國家掌握，國內(nèi)的研究剛剛起步。本文在歸納了尿素水解技術(shù)的理論和應(yīng)用研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過理論分析，從尿素水解的機(jī)理出發(fā)，指出尿素水解的優(yōu)勢(shì)和存在的問題，希望能為柴油機(jī)尾氣凈化開辟一個(gè)新的方向。

1 尿素水解技術(shù)的理論及應(yīng)用研究現(xiàn)狀

1.1 尿素水解技術(shù)的理論研究現(xiàn)狀

尿素水解是尿素合成反應(yīng)的逆反應(yīng)，早在70年代，有關(guān)尿素水解的研究已經(jīng)開始，但主要應(yīng)用于脫除尿素合成系統(tǒng)工藝廢水中的尿素，并不受到學(xué)者的重視。Azevedo等[3]的工作是從動(dòng)力學(xué)出發(fā)，所建模型的溫度范圍與水解工段不符。Shaw等[4]對(duì)水溶液中尿素水解的考察，主要針對(duì)含其它電解質(zhì)的混合溶液，其濃度和溫度的范圍均不適合。適合尿素水解過程的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)早期僅有 Stamicarbon公司[5]提供的一張數(shù)據(jù)圖和蘇裕光等人[6]的工作。

近年來，由于安全性的優(yōu)勢(shì)，尿素已被廣泛應(yīng)用脫硝工程中，因此出現(xiàn)了一些有關(guān)尿素水解的報(bào)道，但國外相關(guān)水解的研究大多受到專利保護(hù)，詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，尤其是關(guān)鍵性的動(dòng)力學(xué)參數(shù)并沒有公開。直至2009年，Sahu等人[7]發(fā)表了一系列關(guān)于尿素水解的文章，披露了大量的有關(guān)尿素生產(chǎn)、水解等反應(yīng)的基礎(chǔ)研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(工況范圍為0.01～3.0 MPa，溫度 100～300 ℃)。

國內(nèi)學(xué)者在脫硝工程的應(yīng)用方面也進(jìn)行了許多相關(guān)的研究。南京化工大學(xué)的馮新等[8]采用內(nèi)外雙層法實(shí)現(xiàn)了尿素水解工段的計(jì)算機(jī)模擬，青島科技大學(xué)的齊俊嶺[9]利用水解工藝?yán)碚撗芯砍晒?，分析了尿素水解器的反?yīng)動(dòng)力學(xué)、物料衡算和能量衡算，對(duì)尿素水解器進(jìn)行了動(dòng)態(tài)建模。姚宣等人[10]從水解反應(yīng)的機(jī)制出發(fā)，對(duì)水解裝置的特性進(jìn)行了分析計(jì)算。彭期耀[11]運(yùn)用ASPEN PLUS對(duì)國內(nèi)某電廠脫硝裝置中的尿素水解器建立了計(jì)算模型，對(duì)尿素水解反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了分析。

還有些學(xué)者的研究集中在尿素分解特性上，通過相關(guān)的機(jī)理研究，積累了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)[12]。另外，部分學(xué)者對(duì)催化水解的反應(yīng)特性也做了一系列的研究，通過添加催化劑，提高水解反應(yīng)速率，快速響應(yīng)脫硝系統(tǒng)的氨需求量變化[13]。國內(nèi)相關(guān)水解制氨裝置技術(shù)起步較晚，目前相應(yīng)的研究、技術(shù)示范正逐漸展開。

1.2 尿素水解技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

尿素水解制氨工藝是與熱解制氨完全不同的技術(shù)路線。尿素的水解反應(yīng)是尿素生產(chǎn)過程中的副反應(yīng)，在化肥領(lǐng)域水解反應(yīng)可用于回收提取尿素廢液。應(yīng)用于化肥領(lǐng)域的水解反應(yīng)屬于深度水解的范疇，由于尿素廢液中的尿素濃度通常低于5%，因此要求尿素較高的水解率，將廢液中的尿素轉(zhuǎn)化為氨進(jìn)行回收。深度水解制氨的技術(shù)比較成熟，通常采用多級(jí)串聯(lián)塔的反應(yīng)形式，如圖1所示，工藝流程復(fù)雜，設(shè)備龐大，只適用于化工行業(yè)，不適用于結(jié)構(gòu)緊湊的柴油機(jī)[14]。

鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域的制氨設(shè)備一般屬于輔機(jī)裝置，應(yīng)滿足占地小，流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行操作方便的要求。典型的水解脫硝裝置均采用水解器形式，同時(shí)由于尿素以顆粒形式輸運(yùn)，因此還要搭配尿素溶液的制備、存儲(chǔ)、輸送和預(yù)熱系統(tǒng)。尿素水解制氨工藝本身并不復(fù)雜，核心技術(shù)是尿素的水解速率以及合適的工藝窗口、反應(yīng)器的選擇，保證水解裝置的整體性能合理高效。

圖1 化工行業(yè)深度水解尿素流程圖

基于尿素水解鍋爐脫硝的SCR商業(yè)應(yīng)用技術(shù)目前主要有三種[15]：AOD(Ammonia on demand)/AMMOGEN系統(tǒng)、U2A工藝和SafeDeNOx工藝。AOD技術(shù)發(fā)展于1996-1997年，1999年一家意大利公司(Siirtec-Nigi S.p.A.)和一家美國公司(Hera LLC)合作開發(fā)其商業(yè)應(yīng)用,其專利亦于同年獲得授權(quán)[16]。首家應(yīng)用機(jī)組調(diào)試運(yùn)行于2000年。U2A工藝由美國環(huán)保署SBIR支持開發(fā)，美國EC&C Technologies在2000年起取得相關(guān)專利[17]。首個(gè)示范項(xiàng)目在美國的AES Alamitos電站，時(shí)間是2000年10月。SafeDeNOx工藝是由美國Chemithon公司基于1993年授權(quán)的專利(US Patent 5,252,308)開發(fā)的一種水解工藝，并于2005年取得美國專利[18]。

首臺(tái)應(yīng)用尿素水解SCR的機(jī)組于2012年完成調(diào)試運(yùn)行[19]，采用自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)，如圖 2所示。相比尿素?zé)峤饧夹g(shù)，水解過程比較徹底，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，耗能小，只需要低品位的蒸汽即可滿足水解反應(yīng)的熱量需求，運(yùn)行成本低。

圖2 鍋爐脫硝尿素水解系統(tǒng)流程示意

2 尿素水解的反應(yīng)機(jī)制及路徑

尿素水解制氨技術(shù)法是將尿素溶液加熱，尿素和水反應(yīng)分解生成NH3和CO2。

通常認(rèn)為尿素水解可寫為以下兩步[14]：

第一步：尿素首先與水生成氨基甲酸銨（NH2COONH4），這一反應(yīng)過程非常緩慢并有輕微的放熱，如式1所示。

第二步：氨基甲酸銨加熱則快速分解為 CO2和NH3，其主反應(yīng)如式(2)所示，該反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)且非常迅速[127]。這一反應(yīng)進(jìn)行過程中要吸收大量的熱，因此一旦加熱取消，反應(yīng)就會(huì)迅速停止。

氨基甲酸銨不穩(wěn)定易吸水，溶于水后產(chǎn)生碳酸氫銨(NH4HCO3)和一水合氨(NH3·H2O)。由于氨基甲酸銨含有親水基羧酸鹽-COONH4，過量的水分還會(huì)加快反應(yīng)速率的進(jìn)行，促進(jìn)水解。而碳酸氫銨性質(zhì)不穩(wěn)定，36℃以上分解為CO2、NH3和水，60℃可分解完，一水合氨更不穩(wěn)定，極易揮發(fā)出氨氣。因此，尿素的水解過程由于中間產(chǎn)物的不穩(wěn)定，可以將式(1)視為反應(yīng)控制步驟，尿素水解生成 NH3的總反應(yīng)可改寫為：

典型的車用SCR系統(tǒng)的尿素水解反應(yīng)器[20]如圖3所示。這種利用尾氣進(jìn)行加熱的尿素溶液水解反應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用于車用SCR系統(tǒng)中，在水解反應(yīng)器內(nèi)尿素溶液完成受熱、水解反應(yīng)、氣體產(chǎn)物析出、氣液分離、穩(wěn)流等一系列物理化學(xué)變化過程。

該水解系統(tǒng)主要由尿素存儲(chǔ)箱5、水解室11、計(jì)量泵3、氣液分離器8、止回閥9、產(chǎn)品氣出口10、進(jìn)氣裝置2和相應(yīng)的連接管路等組成。尿素存儲(chǔ)箱上有尿素溶液進(jìn)口4和尿素溶液出口6，整個(gè)反應(yīng)器可以與排氣管及車載SCR催化器相連接，產(chǎn)品氣出口正對(duì)尾氣導(dǎo)流管12的排放管道。反應(yīng)器中還安裝了遠(yuǎn)傳液位計(jì)7和遠(yuǎn)傳溫度計(jì)1。一定給料濃度的尿素溶液，在水解室11中生成氣相形式的氨氣、二氧化碳和水蒸氣的混合物，并經(jīng)由氣液分離器8、止回閥9和產(chǎn)品氣出口10排出到尾氣管中?？偟幕瘜W(xué)反應(yīng)過程是強(qiáng)吸熱過程，因此反應(yīng)過程需要熱量輸入，該反應(yīng)器利用排氣溫度作為外加熱源進(jìn)行能量輸入，利用尾氣歧管12的部分排氣作為導(dǎo)流促進(jìn)氨氣的均勻分布。

圖3 車用SCR的尿素水解反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意

3 尿素水解的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及存在問題的解決

和熱解相比，尿素的水解過程有這樣三方面的優(yōu)勢(shì)。

其一，機(jī)理簡(jiǎn)單。由于最終產(chǎn)物(CO2、NH3和水)相同，而中間產(chǎn)物性質(zhì)不穩(wěn)定，且溫度稍高即會(huì)分解，因此尿素水解可以視為只有式(3)一個(gè)反應(yīng)。在尿素溶液初始濃度確定的情況下，反應(yīng)完全的最終產(chǎn)物NH3的量也將確定。不同溶液濃度的尿素溶液加熱后的水解率變化如圖4所示。如圖所示，50 mL尿素在固定溫度加熱300 s，尿素的水解隨著溫度的增加而增加，當(dāng)溫度達(dá)到230℃左右時(shí)，基本完全水解，生成氨氣的量不再變化。

圖4 不同初始濃度的尿素溶液隨溫度的變化

這就意味著只要保證反應(yīng)完全進(jìn)行，就可以通過調(diào)整尿素溶液的量來精確調(diào)節(jié) NH3的生成量。即使不完全反應(yīng)，也可以根據(jù)尿素的水解率來修正尿素溶液的使用量。尿素的利用率將大大提高，幾乎完全按照計(jì)量系數(shù)反應(yīng)。

其二，不產(chǎn)生沉積問題。由于直接向排氣管中導(dǎo)入NH3，而不用向排氣管中噴入尿素，也不會(huì)發(fā)生尿素不完全反應(yīng)的問題，因此將不會(huì)產(chǎn)生沉積物，不用考慮噴嘴的結(jié)構(gòu)、位置，不用安裝混合器，所需要考慮的僅僅是如何使 NH3在排氣管中分布更加均勻即可。

其三，尿素水解的溫度適用范圍更廣。研究表明[21]，在溫度低于80 ℃時(shí)尿素水解很慢，高于80 ℃水解速度加快，在145 ℃以上有劇增趨勢(shì)，如圖5所示。尿素水解在低負(fù)荷排氣溫度較低時(shí)一樣可以使用，而且不會(huì)產(chǎn)生尿素?zé)峤獾蜏貢r(shí)的沉積物問題。

圖5 尿素水解隨溫度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系

尿素的水解一直以來還存在著響應(yīng)時(shí)間和腐蝕兩方面的問題。

一，響應(yīng)時(shí)間問題。當(dāng)需要的負(fù)荷改變的時(shí)候，尿素水解工藝可以通過控制壓力不變，改變進(jìn)入水解反應(yīng)器的尿素溶液量和提高反應(yīng)器操作溫度即能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氨量的變化。但實(shí)際的情況是從機(jī)組負(fù)荷調(diào)整反饋到水解器控制系統(tǒng)，水解器改變尿素溶液進(jìn)料量、氨氣瞬間發(fā)生量、供熱蒸汽流量到改變整個(gè)反應(yīng)體系的溫度從而控制這之間存在一段時(shí)間滯后，這也是傳統(tǒng)水解制氨反應(yīng)器瞬間產(chǎn)氨量均存在的跟隨響應(yīng)機(jī)組負(fù)荷慢的問題。但實(shí)際上，尿素水解器的瞬間產(chǎn)氣量不需要與鍋爐脫硝所需要的氨氣量一一對(duì)應(yīng)，只需要從水解器瞬時(shí)排出的量與鍋爐脫硝所需要的氨氣量對(duì)應(yīng)即可[19]。

解決這一技術(shù)問題可以有兩種方案。

第一種如國產(chǎn)首套尿素水解制氨裝置的工藝方案[19]，即通過調(diào)節(jié)水解器的出口氨氣量來實(shí)現(xiàn)。從水解器排出來的氨氣與從液氨蒸發(fā)器出來的氨氣一樣，根據(jù)DCS需氨量信號(hào)給調(diào)節(jié)閥指定閥門開度，氨氣經(jīng)過氨氣一空氣混合器稀釋(通常為＜5%)后通過氨氣噴嘴進(jìn)入煙道與煙道氣混合后，再通過SCR反應(yīng)器進(jìn)行還原反應(yīng)。脫除NOx，根據(jù)SCR反應(yīng)器出口測(cè)得的脫硝效率(或出口濃度)重新對(duì)氨氣調(diào)節(jié)閥指定新的開度調(diào)節(jié)氨氣量。

第二種如車用SCR上的方案[20]，由于瞬時(shí)用氨量極少，需要水解的瞬時(shí)尿素量約為 0.005～30 mL，對(duì)應(yīng)的加熱響應(yīng)時(shí)間極快，則可以通過調(diào)節(jié)尿素的供給量來實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氣量的調(diào)節(jié)。

二，腐蝕問題。氨基甲酸銨是尿素水解制氨的主要腐蝕性物質(zhì)，其腐蝕性對(duì)溫度較為敏感，不同溫度區(qū)間對(duì)材料腐蝕速率變化較大，主要表現(xiàn)為均勻腐蝕和晶間腐蝕。綜合考慮反應(yīng)操作溫度區(qū)間內(nèi)的抗腐蝕性能和經(jīng)濟(jì)性，可以選擇316L和2205雙相不銹鋼作為水解反應(yīng)器設(shè)備本體材質(zhì)。

試驗(yàn)證明[22]，尿素—氨基甲酸銨溶液中有氧的存在，會(huì)使不銹鋼產(chǎn)生化學(xué)鈍化，在表面形成氧化膜。尤其是采用鉻、鎳不銹鋼時(shí)候，能使表面形成致密的氧化膜層，腐蝕速度大大降低。為了維持氧化膜的形成并使不銹鋼鈍化，溶液中的氧含量最低限度為10×10-6，因此在原料中要加入空氣，或者在高壓系統(tǒng)中加入雙氧水或其它氧化性溶劑可保護(hù)鎳，鉬不銹鋼不受腐蝕。如圖3所示，在車用SCR系統(tǒng)中額外增加了進(jìn)氣裝置。

4 結(jié)論

由于尿素相對(duì)于液氨具有的安全性，尿素分解制氨技術(shù)在國內(nèi)逐漸為更多的用戶選擇。但是目前的車用SCR技術(shù)都是建立在尿素?zé)峤獾幕A(chǔ)上形成的，一方面尿素結(jié)晶沉積、NH3泄漏等問題一直沒有得到有效地解決和驗(yàn)證；另一方面我國的脫硝技術(shù)主要依賴進(jìn)口，我國對(duì)SCR脫硝技術(shù)尚處于初步應(yīng)用和消化吸收階段，而大部分專利都掌握在外國公司手中，基于熱解的車用SCR系統(tǒng)很難繞開專利壁壘。因此，基于尿素水解的車用SCR技術(shù)就成為一個(gè)較好的研究方向。大量實(shí)驗(yàn)表明，基于尿素水解的SCR系統(tǒng)能夠較好規(guī)避以上缺陷，并提高催化效率，降低SCR系統(tǒng)控制的難度，實(shí)現(xiàn)更精確的供給控制，可為柴油機(jī)尾氣凈化開辟一個(gè)新的方向。

[1]童志權(quán). 大氣污染控制工程[M]. 北京∶ 機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

[2]J C Ball. A Toxicological Evaluation of Potential Thermal Degradation Products of Urea[R]. SAE Paper. 2001.

[3]Azevedo FG, Oliveira W A. Ebulliometrie study of the decomposition of urea in aqueous media[J]. Int J Chem Kinet,1984, 16(7)∶ 793-799.

[4]Shaw W H R, Bordeaux J J. The decomposition of urea in Aqueous media [J]. J Am Chem Soc, 1955(77)∶ 4729-4733.

[5]陳觀平, 趙元?jiǎng)P. 尿素生產(chǎn)工藝與操作[M]. 北京∶ 中國石化出版社, 1987.

[6]蘇裕光. 低濃密 CO(NH2)2-H2O體系汽液相平衡測(cè)定[J].大氮肥, 1985(1)∶ 54-58.

[7]Sahu J N, Chava V S R K, Hussain S, et al. Optimization of ammonia production from urea in continuous process using ASPEN Plus and computational fluid dynamics study of the reactor used for hydrolysis process [J]. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2010, 16(4)∶ 577-586.

[8]馮新, 王維, 陸小華, 等. 尿素水解過程的計(jì)算模擬[J].南京化工大學(xué)學(xué)報(bào), 1999(21)∶ 1-4.

[9]齊俊嶺. 尿素水解器建模與仿真[J]. 山東化工, 2010(39)∶50-53.

[10]姚宣, 沈?yàn)I, 鄭鵬, 等. 煙氣脫硝用尿素水解裝置性能分析[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2013(33)∶ 38-44.

[11]彭期耀. 用于 DENOX 項(xiàng)目的尿素水解器 ASPEN PLUS 模擬[J]. 化學(xué)工程與裝備, 2014(8)∶ 48-50.

[12]李可夫, 吳少華, 李振中, 等. 以尿素為還原劑的 SNCR過程的中試試驗(yàn)研究[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2006, 21(5)∶97-101.

[13]陸雅靜, 熊源泉, 高鳴, 等. 尿素/三乙醇胺濕法煙氣脫硫脫硝的試驗(yàn)研究[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2006, 21(5)∶97-101.

[14]Tsei-yu Chao G. Urea its properties and manufacture [M].California∶ Chao's Institute, 1967∶ 1-36.

[15]丁蘇文, 等. 尿素水解方法的簡(jiǎn)述及展望[J]. 廣州化工，2011, 39(3)∶ 36-37.

[16]Lagana Vincenzo. Process for ammonia production through urea hydrolysis[P]. United States Patent.5,985,224, granted in November 16, 1999.

[17]Cooper Hal B H, Spencer Herbert W. Methods for the Production of ammonia from urea and/or biuret, and uses for NOx and/or particulate matter removal[P]. United States Patent, 6,077,491, granted in June 20, 2000.

[18]Brooks Burton, Jessup Walter A, MacArthur Brian W, Sheats W. Brad. Process for quantitatively converting urea to ammonia on demand[P]. United States Patent, 6,761,868.granted in July 13, 2004.

[19]惠潤堂, 韋飛, 閆世平, 等. 國產(chǎn)首套尿素水解裝置在大型火電廠的工業(yè)應(yīng)用及技術(shù)優(yōu)化[J]. 中國電力, 2014(7)∶150-155.

[20]郭秀麗, 亓占豐, 隆武強(qiáng). 幾種典型發(fā)動(dòng)機(jī) SCR尿素水解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與工程, 2015, 12(1)∶ 56-63.

[21]Sahu J N, Gangadharan P, Patwardhan A V, et a1. Catalytic hydrolysis of urea with fly ash for generation of ammonia in a batch reactor for flue gas conditioning and nox reduction [J].Industrial & Engineering Chemistry Research, 2009, 48(3)∶727-734.

[22]趙飛, 田一波, 朱天新. 尿素生產(chǎn)設(shè)備腐蝕分析與防范措施[J]. 氮肥技術(shù), 2009, 30(2)∶ 41-45.

Hydrolysis of Urea and its Application in Denitrification of Diesel Engine

GUO Xiu-li1, QI Zhan-feng2
(1. College of Mechanical Engineering, Dalian University, Dalian 116622, China; 2. College of Mechanical and Electrical Engineering,Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

Research progress of urea hydrolysis in the world and its application in selective catalytic reduction (SCR)were introduced. On the basis of analysis of reaction mechanism and path of urea hydrolysis, three advantages of urea hydrolysis were pointed out, which are simple mechanism, no deposition and wide temperature range. Response time and corrosion problem of solution are given. Research of urea based SCR system can provide a new direction for the purification of diesel engine.

∶urea; hydrolysis; denitrification; SCR

TK421.5

A

1008-2395(2015)06-0028-05

2015-10-26

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51306025)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（2572015AB13）。

郭秀麗（1974-），女，博士，副教授。研究方向：柴油機(jī)排放控制與處理。