儀電物光折光儀和密度計檢測車用尿素應用方案
點擊: 次 時間:2022-01-10 10:48
一、應用背景及原理
柴油車工作過程中會產生大量的NO和NO2尾氣,會污染空氣。SCR(選擇性催化還原技術)方案在Ⅳ柴油車尾氣排放處理系統(tǒng)中具有明顯優(yōu)勢,而車用尿素是SCR方案的必需的添加劑。車用尿素就是水溶尿素,該產品對尿素濃度和水的純凈性有比較高的要求,目前使用的車用尿素溶液一般由 32.5%高純尿素和 67.5%的去離子水組成。
柴油車SCR系統(tǒng)由尿素儲存罐、尿素泵、計量泵、SCR本體等元件組成。當SCR系統(tǒng)工作時,尿素罐噴出車用尿素,車用尿素在高溫下分解為氨氣和二氧化碳,之后在催化劑的作用下氨氣和氮氧化物反應,生成無害的氮氣和水,由柴油機行車電腦(ECU)檢測排氣管中的氮氧化物含量。
由SCR系統(tǒng)的工作流程和原理可知,車用尿素幾乎是和柴油等比消耗的,一般 100L柴油會消耗4L左右的車用尿素。這就要求車主需要頻繁補充車用尿素,以保證SCR系統(tǒng)正常運行。如果不及時補充,不僅會導致排放不達標被罰,而且行車電腦如果檢測到排放不達標就會限制發(fā)動機功率,導致車輛無法提速。怎么選擇車用尿素是柴油車主不得不面對的一個問題。
二、相關標準要求
國標GB29518-2013 《柴油發(fā)動機氮氧化物還原劑 尿素水溶液》對車用尿素水溶液有如下要求(摘取部分):
項目 | 質量指標 | 試驗方法 |
尿素含量(質量分數)/% | 31.8-33.2 | |
密度(20℃)/(g/cm3) | 1.0870-1.0930 | SH/T 0604 |
折光率nD | 1.3814-1.3843 | GB/T 614 |
三、所需儀器及試劑
1、儀器
儀電物光SGW?-756全自動折光儀,儀電物光WMD-330自動密度儀,高精度天平、燒杯、容量瓶等
2、實驗試劑
尿素(分析純)CAS 號:57-13-6和純凈水
四、樣品折光率測試
1、折光儀測試
(1)儀器開機預熱,預熱結束后,設定控制溫度將儀器棱鏡控制在20攝氏度。
(2)用滴管取適量樣品滴至棱鏡,注意樣品需要完全覆蓋住棱鏡面,并蓋好遮光罩。
(3)等待樣品與棱鏡面溫度平衡后,點擊測量鍵進行測量。連續(xù)點擊測量鍵,可重復點擊測量鍵觀察折射率值是否基本穩(wěn)定不再變化(通常小數點后第四位不再變化即視為穩(wěn)定),然后取數。
(4)擦去樣品殘液,使用可溶解該樣品的溶劑(如酒精、石油醚)清洗棱鏡面,重復步驟 2、3 進行平行樣品測試,至少測試三次,取三次均值,視為該樣品折射率。
2、折光率測試結果
尿素濃度 | 測量結果 nD(20℃時的折射率) | 平均值 | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
32.5% | 1.38257 | 1.38257 | 1.38260 | 1.38258 | 1.38256 | 1.38257 | 1.382575 |
五、樣品密度測試
1、密度計測試
(1)開機:當天開機后需等待儀器內部溫度均衡后可開始測量
(2)校準:首次開機時,建議使用干燥空氣和蒸餾水檢測(校準)儀器
(3)溫控:儀器采用半導體制冷、PWM 溫控、高精度恒溫控制
(4)進樣:U 型石英玻璃管,注射器注入 2~3ml 樣品,無氣泡
(5)測量:待測量樣品的溫度均衡后,選擇測量模式啟動測量
(6)數據:多參數數據轉換,測量結果自動保存,可 U 盤導出
(7)清洗:氣泵排出試樣,使用蒸餾水和無水酒精清洗U 型管
(8)干燥:U 型玻璃管必須反復清洗干凈,并用干燥空氣除凝
2、密度計測試結果
尿素濃度 | 測量結果ρ g/cm3(20℃時的密度) | 平均值
| |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
5% | 1.0114 | 1.0114 | 1.0113 | 1.0112 | 1.0113 | 1.0113 | 1.011317 |
10% | 1.0238 | 1.0236 | 1.0236 | 1.0236 | 1.0237 | 1.0236 | 1.023650 |
20% | 1.0520 | 1.0520 | 1.0520 | 1.0519 | 1.0519 | 1.0520 | 1.051967 |
32% | 1.0878 | 1.0878 | 1.0877 | 1.0876 | 1.0876 | 1.0876 | 1.087683 |
(內容來源上海儀電物光網)
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