国内车用尿素主要是从工业尿素提纯得来,其主要原理是:
(1)在温度70-75℃时,尿素在水溶液中发生水解。 (2)在温度30℃以下时,尿素重新从水溶液中结晶出来。 (3)每水解结晶一次,其纯度会得到大幅提高,一般利用工业尿素水解结晶一次,就可达到车用尿素标准要求,其产出比例为1.5:1。
车用尿素使用电子行业超纯水。车用尿素的由于SCR催化剂载体极易发生金属离子中毒从而失去催化效果,因此车用尿素溶液使用电子行业超纯水(电阻率≥18MΩ?cm)。车用尿素溶液会在-11℃下开始结冰,实际使用中在-20℃时会完全上冻。目前技术是通过加入改性剂降低溶液凝固点、外加加热装置等手段防止溶液凝固。
柴油发动机尾气处理液(俗称为:汽车尿素,车用尿素,汽车环保尿素),在中国和欧洲称为AdBlue,在美洲称为DEF,在巴西称为ARLA32. AdBlue是由成分为32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水组成的高纯度透明液体,有淡淡的氨水气味。如果溅出,水分蒸发并形成结晶。AdBlue用于配有SCR(车用选择性催化还原尾气后处理)系统的轿车、卡车、客车和重型非道路使用柴油发动机车辆,是SCR技术中要用到的消耗品,与SCR催化剂一起将柴油发动机排放的有害氮氧化物转换成无害的水蒸气和氮。SCR系统的主要组成部分包括催化剂,AdBlue注入装置,AdBlue容器和AdBlue剂量控制器。几乎所有欧洲、美国和亚洲,包括中国的重型汽车制造商也为车辆配备选择性催化还原系统并配以AdBlue工作液,以达到新的氮氧化物排放标准(如欧四、欧五)AdBlue和SCR技术共同作用下,能优化发动机性能和燃料消耗,减少柴油消耗可高达6%,显著降低成本。AdBlue 的平均消耗量是一般柴油消耗量的5%,约为高速公路驾驶每100公里消耗1.5升。AdBlue只可使用于配置SCR系统的引擎组合,因为它既不是燃料,也不是燃料添加剂。AdBlue执行符合ISO22241,DIN70070和CEFIC规章内的标准,以确保SCR系统有效运行。AdBlue 对环境没有危害,并分类为低风险的可运输液体。
车用尿素是一种无色、透明的液体,装在尿素罐里面,当传感器发现排气管中的氮氧合化物,就会自动喷出雾状车用尿素,与氮氧化合物混合在一起,在scr反应罐中发生氧化还原反应,生成并排出没有污染的氮气和水。
车用尿素有什么作用? 通过上述我们得知,车用尿素就是在柴油车SCR系统中,用以减少尾气NOx污染的液体。那么车用尿素是如何减少NOx污染的呢? 不同于汽油发动机,柴油发动机的尾气污染主要以NOx和碳颗粒为主。碳颗粒我们一般通过在排气系统中安装的颗粒捕捉器将其过滤(过滤效果可达90%以上)。 而针对于NOx的污染,则可以通过两种途径处理,即废气再循环系统(EGR)和选择性催化还原系统(SCR)。
关于SCR系统的工作过程: SCR是一套闭环喷射系统,当尾气从发动机燃烧室排出后,电动泵便根据电控单元的指令,从尿素箱中吸入足量的尿素溶液,使尿素溶液与压缩空气混合雾化并进入喷射管路由尿素喷嘴均匀的喷入排气之中。此时尿素溶液在高温下迅速分解出氨气(NH₃),并同时与NOx发生催化还原反应,后生成无害的N2和H₂O排出。