[8]Istvan Halasz,Alan Brenner. Selectivity- determining role of C3H8/NO ratio in the reduction of nitric oxide by propane in presence of oxygen over ZSM5 zeolites. Catalysis Letters 51,1998，（1）：106-109.
xБайду номын сангаасxx学院本科
本科毕业设计开题报告
题 目重卡柴油机SCR系统设计及分析
学生姓名xxx学号xxxxxxx
所在学院机械工程学院
专业班级xxxxxxxx
指导教师xxxxxx
2015年3月31日
题 目
重卡柴油机SCR系统设计及分析
一、选题的目的及研究意义
1.1选题目的：
随着社会的发展，人们生活水平越来越高，同时人们对环境大气越来越注重保护。而城市大气污染源主要来自于机动车所排放的尾气---NOx和颗粒物（PM10）两种，其中，NOx除了可以诱发人类神经和呼吸系统障碍意外也可以形成酸雨和光化学烟雾。机动车排放的颗粒物都是非常细微的粒子，漂浮在人的呼吸带高度，往往成为有害物质的载体，对人类健康造成非常严重的影响。
目前，世界上实行的排放标准主要有美国欧洲和日本三大体系，其中美国和欧洲的排放标准体系被各国广泛引用。其中，我国北京于2008年提前开始执行第IV阶段排放标准。这就要求我们加强对汽车尾气的处理，特别是对NOx的处理。要求我们怎样去实现对NOx的处理而达到第IV阶段排放标准。目前对降低柴油机尾气污染物的措施主要有两方面，机内净化技术和排气后处理。SCR技术因具有油耗低 耐硫性能好等特点，被看做是柴油机后处理的主要技术路线。
四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明
[1] 邱英杰，石锦芸.高压共轨柴油发动机的SCR处理系统J. 农业装备与车辆工程, 2009年第11期
[2]王福亮.柴油机SCR技术J.内燃机，2011年6月
[3]覃军.降低柴油机NOx排放的SCR系统控制策略研究D
[4]马国胜，谭祖健.SCR 在国内的应用与展望［J］.内燃机，2008，（6）:1-5.
[17]钟祥麟，李孟良，王务林.重型车OBD发展概述.汽车电器［J］.2009，（5）：3-9
[18]Lothar HofmannKlaus Rusch and Stefan FischerOn board Emissions Monitoring on a HD Truck with an SCR System Using NOx Sensors［J］.SAE 2004，（1）：12-90.
[19]邢居真，高俊华，钟绍华.选择性催化还原（SCR）技术降低柴油机NOx排放研究［J］.北京汽车.2009，（3）：5-18
[20]李孟良，聂彦鑫。装配SCR系统的混合动力公交车排放特征研究.2010.（1）：1-3
五、毕业设计进程安排
开题报告：围绕课题，搜集有关中外资料，查阅有关技术文件，根据设计任务的需要，进行研究，完成开题报告。时间一般为2周。
[5]刘丙善.Urea_SCR排气后处理系统在重型柴油机中的应用［D］.武汉理工大学.2006，（3）:6-10.
[6]李国祥，佟德辉.H2O 和SO2 在NH3 选择性催化还原NOX 过程中的影响［J］.内燃机工程，2008，（3）:56-63.
[7]林克衡.柴油引擎氮氧化物防治技术SCR(urea)系统之介绍［J］.车辆研测资讯，2006，（9）:2-8.
[10]Giusweppe Maidia, Manfred Koebel.NH3-SCR of NO at low temperatures over sulphated vanadium on carbon coated monoliths: Effect of H2O and SO2 traces in the gas feed［J］.Applied Catalysis B: Environmental，2006，（66）:281-287.
2.2 发展趋势
虽然SCR技术在欧美应用已经比较成熟，但是国内SCR技术研究刚刚起步，并且国内发动机不能直接选择配套国外SCR系统。
由于我国的车用油品含硫量比欧美要高，我国柴油机工作情况与欧美相差较大。为了减小汽车尾气对大气环境的影响，因此需要改变欧美SCR系统控制策略，研发适用我国柴油机的SCR系统的控制策略。
2.3 研究方法及应用领域
SCR技术被称为目前比较流行和广泛的机外柴油机排放控制技术。全称叫选择性催化还原技术，其转化器有很强的选择性，主要是针对NOx的排放控制，其还原系统的还原剂可用各种氨类物质或者各种HC。
三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明（论文要写出相应的写作提纲）
[11]陶建忠，李国祥，佟德辉.H2O 和SO2 在NH3 选择性催化还原NOX 过程中的影响［J］.内燃机工程，2008，（3）:56-63.
[12]W.Addy Majewski.Catalytic Reduction.Diesel Catalysts，2003，（2）：4-8.
[13]管斌，周校平，林赫，王真，黄震.NH3-SCR法降低柴油机NOX排放的研究进展［J］.车用发动机，2007，（5）:1-7.
2.1 SCR技术在国内外的应用现状
作为一种新型的尾气后处理装置，SCR在国外已经进入实用阶段，大多数车用柴油机都安装了该系统，其基础设施也比较完备。像丹麦的格伦德福斯、托普索科技公司，德国的戴姆勒-克莱斯勒、梅赛德斯公司，美国的康明斯、日本的日产柴公司等等都应用了SCR系统。采用SCR系统后大大降低NOx和烃的排放量，减少了柴油燃烧时产生的污染，保护了环境。
系统设计: 在对本课题有较充分的认识后，提出解决课题的方案，并对系统进行详细分析，提出优、缺点和实施的可能性。
SCR系统总体布置、管路、零部件设计；传感器、执行器选型设计。需要对系统进行定量分析时，要进行初算，得出技术经济数据的估计值。时间一般为3周
画系统图: 根据上步确定的系统，进行毕业设计的总体设计，如机械系统原理图、控制系统原理框图、软件系统框图等的设计与规划。时间一般为3周。
系统优化：查阅参照国内外最新研究成果对做出的系统进行优化。时间一般为2周。 系统分析：对完成的系统进行详细的分析与计算，得出较精确的数据。时间一般为3周
编写设计说明书: 说明书的编写应该紧密围绕设计题目，内容要完整，格式要规范，数据要准确，详细描述设计过程以及得出的结论。说明书草稿编写好之后，经指导教师审阅合格后和毕业设计任务书等一并装订成册。时间占一般为2周
[14]李岷.SCR脱NOX效率的主要影响因素浅析［J］.黑龙江科技信息，2008（15）:63-63.
[15]佟德辉，李国祥，陶建忠，孙少军.氨基SCR催化反应的数值模拟及分析［J］.内燃机学报，2008，（4）:335-340.
[16]袁一，王文善，等.尿素［M］.化学工业出版社.1997，（1）：7-14.
在众多的影响因素中催化器性能、NH3/NOx摩尔比、反应温度、空速和废气成分是最主要的。通过对这些影响因素的分析，可得出对于既定的SCR系统，催化器的温度和空速是确定尿素水溶液流量的主要依据，同时催化器的储氨能力也是确定尿素水溶液流量不可忽视的因素。
因此可以通过改变影响尿素SCR性能的各种因素，对催化剂前后的污染物浓度进行采集和分析，从而得到其变化规律。排气污染物的转化率，即表征经过催化转化器后所测气体浓度变化的大小。
目前，有关柴油机方面的能源消耗和有害尾气排放量呈逐年递加趋势，这造成了我国石油短缺，同时极大的危害环境。加之，我国柴油机排放法规越来越严格，要实现欧IV以上的排放标准，单一的机内净化技术很难满足要求。柴油机尾气中的有害成分主要有颗粒物和NOx。其中，颗粒物我们可以通过柴油机微粒过滤器（DPF）的再生系统来排除。以SCR技术为基础，踢出并设计对柴油机尾气中NOx处理的系统。国内外专家普遍认为通过燃烧优化等机内控制措施很难满足欧Ⅳ、 欧Ⅴ排放法规的要求 高效的排气后处理技术 SCR以它较高的燃油经济性 对油品要求较低的性质被公认为最具有潜力的技术之一以尿素溶液作为还原剂具有技术成熟 催化剂稳定 NOx转化效率高等优点，因此得到了最广泛的应用.
六、指导教师意见
1．对开题报告的评语
开题报告内容较详细，对毕设任务比较明确，有了初步的设计方案。
2．对开题报告的意见及建议
同意开题！进一步查阅资料，掌握研究方法，按进程安排开展毕业设计。
指导教师（签名）：xxx
2015年4月2日
所在学院审查意见：
符合毕业设计开题要求，同意开题。
负责人签字(盖公章)
1.2研究意义：
全球化石燃料的短缺及 CO2 减排压力的增加，柴油机以它载重量大、 比油耗低、 热效率高等优点得到了越来越广泛的应用 但柴油机排放的氮氧化物（NOx ）和微粒（PM10）也对人们的生活环境产生的严重的危害，为了保护我们赖以生存的环境，几乎所有的国家都制定了内燃机的排放标准。大幅度减少机动车的排放 NOx。
c)催化器的温度：适宜的温度可以增强催化剂的活性，同时也提高系统反应物的化学反应速度，温度过高或者过低都会使催化剂的活性降低，影响系统反应速率，即温度影响催化剂的活性，所以我们在研究制定SCR系统的策略时要特别考虑温度这一因素。
d)空速影响SCR系统对NOx处理。空速是指单位时间内进入催化器的气体体积与催化剂的比。空速的大小可以直接影响反应物与催化剂的接触时间，从而影响SCR系统对NOx的处理速度。
国外SCR技术比国内要成熟多了，国内对SCR技术的研究刚刚开始，大多都处于实验室阶段，我们还有许多核心SCR技术没有。国内许多大型柴油机生产企业也在研制符合欧IV、欧V排放标准的柴油机，但大多未能批量生产，即还没有形成产品化。国内柴油车进入更加严格的排放时期，使用SCR技术已经没有太多争议，但就这种技术路线而言，由于后处理系统生产商、尿素溶液供应商不同，有时会产生截然不同的效果。公交行业在国内最早使用SCR技术。国内有部分使用了SCR技术的国V公交车，在使用的过程中陆续出现了严重的尿素结晶现象，导致排气管被严重堵塞，车辆无法正常行驶。