[發明專利]固體儲氨系統的氨氣計量方法

有效

• 申請號: 201310523322.X
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103541796A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張克金;崔龍;陳慧明
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術領域

本發明涉及一種固體儲氨系統的氨氣計量方法，應用于汽車尾氣的SCR后處理系統以及FCEV燃料電池系統。?

背景技術

當前，全球面臨能源和環境的綜合挑戰。在傳統汽車的排放達標的技術手段選擇方面，以及新能源汽車的燃料供給技術方面人們仍然面臨不少的難題。?

SCR后處理系統是依靠尿素還原劑的精確供給并在催化劑的前端分解成氨氣后來去除NOX危害物，達到凈化尾氣的目的，實現車輛的國4或以上的標準的達標，但是，在實際使用中，這種依靠尿素分解成氨氣的液體尿素的計量噴射存在許多的不足和難點，例如，尿素溶液在-11℃環境下結冰堵塞的問題，需要額外的管路加熱系統來解決；尿素溶液在135℃以上的溫度環境下才能分解，而公交系統的許多車輛走走停停，根本無法達到尿素溶液穩定的分解溫度的，無法產出氨氣，無法消除預定的NOX成分，最后造成液體尿素在排氣管中的積累，生產三聚氰胺的聚合物，堵塞尿素噴嘴和發動機排氣管，致使車輛產生故障，影響正常的使用，此外，如果國4以上的主流車輛全面使用SCR系統，涉及到全國約15萬個加油站點重新建設液體尿素加注基礎設施的問題，由于投資巨大，目前，仍沒有看到政府和企業動手完善該基礎設施，成為SCR使用中的一個潛在的巨大問題；?

對于突破能源困境，解決未來能源問題的新能源汽車發展問題，氫燃料電池被公認是一個極為重要的技術路線；但是，如何穩定的獲得氫氣來源是個制約本領域發展的不小的難題，在所有可能被采用的氫氣來源方式中，有高壓氣瓶儲氫的技術路線、有電解水制氫的技術路線、有高純烴類石油燃料裂解制氫的技術路線、低分子醇類裂解制氫的技術路線以及其它H-N的含氫的前驅體分解或裂解制氫的技術路線，上述技術路線中，都存在若干問題和不足，例如，制氫效率和成本，制氫精度和速率，也包括系統方面的問題，總之，氫的來源是燃料電池車輛發展的瓶頸，需要人們想法進行解決；

氫的前驅體其中之一是H-N含氫的化合物，其中，儲氫密度最高的是氨氣。氨氣是一種最常見的化工原料，氨氣分子屬于活潑的極性分子，分子的直徑尺寸約為3~4A，因此，常溫下非常的活潑，極易擴散，并具有毒害性；其毒害性體現在對接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用；氨氣在水中的的溶解度極高，所以主要對動物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用，此外，氨氣通常以氣體形式吸入人體，氨氣被吸入肺后容易通過肺泡進入血液，破壞運氧功能，短期內吸入大量氨氣后會出現流淚、咽痛、咳嗽、胸悶、呼吸困難、頭暈、嘔吐和乏力等；若長期吸入的氨氣過多，導致血液中氨濃度過高，就會引起心臟的停搏和呼吸停止，危及生命安全；因此，氨氣的使用的最大隱患是安全問題。

由此可見，解決好氨氣的使用中儲存和安全問題，就可以開辟一條新的氨氣利用的技術路線。?

傳統的氨氣儲存方式是高壓氣瓶，或者是以高濃度氨氣溶于水形成氨水來實現。如果采用高壓氣瓶來儲存氨氣，大批量工業應用中存在操作方面和密封方面的安全隱患，如果是以高濃氨水的方式，又存在嚴重的腐蝕問題。?

?在工業上，利用金屬鹽與氨氣形成絡合物，通過氨氣的吸附解吸的可逆過程來應用于食品保鮮制冷，首先金屬鹽和氨氣的吸附過程是放熱過程，然后氨氣解吸又吸收熱量，使環境制冷，因此，某些特定的金屬鹽對氨氣吸附解吸附是基本的物理化學常識。?