一种SCR催化剂劣化试验装置及试验方法与流程

本发明涉及柴油机试验技术领域，具体为一种scr催化剂劣化试验装置及试验方法。

背景技术：

scr技术为选择性催化还原技术，是柴油机达到相关排放法规要求时所采用的后处理技术。scr系统在进行船级社认证时，需要scr催化剂率先完成劣化试验，现行常用的是通过燃烧器产生的气体进行数据测试，但燃烧器产生的气体不能全面反映柴油机的排放气体，使得劣化试验并不能很好的反映催化剂对柴油机尾气的处理能力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种scr催化剂劣化试验装置及试验方法，可以准确的调整排气流量，并且真实反映scr催化剂对柴油机排气的处理能力，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种scr催化剂劣化试验装置，包括柴油机，所述柴油机与排气管路连接，靠近柴油机的排气管路的外侧面设置有电动三通阀，电动三通阀后安装有尿素喷射装置，电动三通阀与尿素喷射装置之间设置有排气流量计，尿素喷射装置后安装有混合器，混合器的一侧设置有电加热器，混合器后设置有催化装置，排气流量计前设置有前nox传感器，催化装置后设置有后nox传感器，所述电加热装置前、电加热装置后以及催化装置后均设置有温度传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述尿素喷射装置包括计量泵、阻尼器和喷枪。

作为本发明的一种优选技术方案，所述排气管路的一侧设置有旁通管路，旁通管路的外侧面设置有另一电动三通阀。

作为本发明的一种优选技术方案，所述排气管路出口处设置有排气消音器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述温度传感器、排气流量计、前nox传感器和后nox传感器的输出端与外部控制器的输入端电连接，电动三通阀、尿素喷射装置、电加热器和催化装置的输入端与外部控制器的输出端电连接。

一种scr催化剂劣化试验装置的试验方法，包括以下步骤：

s1：启动柴油机至特定工况，电动三通阀调整进入排气管路的流量，流经催化装置的流量通过排气流量计计量，通过前nox传感器检测从柴油机排出气体的nox含量；

s2：通过尿素喷射装置向排气管道中喷射适当的尿素，尿素和排气在混合器内充分混合；

s3：混合后的排气进入催化装置前，通过温度传感器测量通过催化装置的排气温度，若排气温度达不到预定标准，通过启动电加热装置对流经催化装置的排气进行加热至预定标准；

s4：通过后nox传感器检测经催化反应后中排气的nox含量。

作为本发明的一种优选技术方案，流经催化装置的预订标准温度为550℃。

作为本发明的一种优选技术方案，所述尿素喷射装置的喷射量值在500ml/h～3000ml/h之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述催化装置中催化剂为一块四合一封装，体积0.018m3，空速500001/h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本scr催化剂劣化试验装置及试验方法设计合理，操作方便，可以准确的调整排气流量，并且真实反映scr催化剂对柴油机排气的处理能力，通过设置电加热器对混合气体进行加热，使得气体在催化还原前达到特定温度的要求，实现温度的精确控制，通过设置排气流量计实现对排气流量的精准计量，使流经催化装置的排气流量满足空间速度500001/h的要求，通过在催化装置前、后分别设置前nox传感器和后nox传感器可以充分体现出催化剂对柴油机尾气的处理能力，达到充分反映柴油机尾气排放处理的要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种scr催化剂劣化试验装置，包括柴油机，柴油机与排气管路连接，靠近柴油机的排气管路的外侧面设置有电动三通阀，电动三通阀后安装有尿素喷射装置，排气管路的一侧设置有旁通管路，旁通管路的外侧面设置有另一电动三通阀，旁通管路的设置便于控制试验时的进气检测流量，使得试验更加精确，尿素喷射装置包括计量泵、阻尼器和喷枪，电动三通阀与尿素喷射装置之间设置有排气流量计，尿素喷射装置后安装有混合器，混合器的一侧设置有电加热器，混合器后设置有催化装置，催化装置中催化剂为一块四合一封装，体积0.018m3，空速500001/h，排气流量计前设置有前nox传感器，催化装置后设置有后nox传感器，电加热装置前、电加热装置后以及催化装置后均设置有温度传感器，排气管路出口处设置有排气消音器，排气消音器的设置可以减小排气时的振动，消除噪音污染，温度传感器、排气流量计、前nox传感器和后nox传感器的输出端与外部控制器的输入端电连接，电动三通阀、尿素喷射装置、电加热器和催化装置的输入端与外部控制器的输出端电连接，

一种scr催化剂劣化试验装置的试验方法，包括以下步骤：

s1：启动柴油机至特定工况，电动三通阀调整进入排气管路的流量，流经催化装置的流量通过排气流量计测量排气流量900m³，通过前nox传感器检测从柴油机排出气体的nox含量为0.42kg/m³；

s2：通过尿素喷射装置向排气管道中喷射1200ml/h尿素，尿素和排气在混合器内充分混合；

s3：混合后的排气进入催化装置前，通过温度传感器测量通过催化装置的排气温度，若排气温度达不到预定标准550℃，通过启动电加热装置对流经催化装置的排气进行加热至550℃；

s4：通过后nox传感器检测经催化反应后中排气的nox含量为0.16kg/m³。

通过数据可知nox转化效率达到56％,说明该装置对nox的处理效果好。

实施例2：一种scr催化剂劣化试验装置的试验方法，包括以下步骤：

s1：启动柴油机至特定工况，电动三通阀调整进入排气管路的流量，流经催化装置的流量通过排气流量计测量排气流量900m³，通过前nox传感器检测从柴油机排出气体的nox含量为0.5kg/m³；

s2：通过尿素喷射装置向排气管道中喷射500ml/h尿素，尿素和排气在混合器内充分混合；

s3：混合后的排气进入催化装置前，通过温度传感器测量通过催化装置的排气温度，若排气温度达不到预定标准550℃，通过启动电加热装置对流经催化装置的排气进行加热至550℃；

s4：通过后nox传感器检测经催化反应后中排气的nox含量为0.22kg/m³。

通过数据可知nox转化效率达到62％,说明该装置对nox的处理效果好。

对比例：通过向燃烧器通入900m³气体燃烧后，使用与实施例1相同的尿素喷射装置和催化装置，经过排气前测量的nox含量为0.8kg/m³，燃烧后排气后检测的nox含量为0.6kg/m³。

结论：对比例中通过燃烧器产生的气体，经催化还原后，nox转化效率达到25％，因此通过燃烧器产生的气体并不能完全的反映催化剂对柴油机尾气的处理能力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。