Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...

6 Reduktionsmittelaufbereitung in
einem realen Abgasstrang
Die Untersuchung, Modellentwicklung und Validierung der einzelnen Prozesse bei der
Einspritzung von Harnstoffwasserlösung wurden in den vorangegangenen Kapiteln eingehend
beschrieben. In diesem Kapitel soll nun die vorgestellte Modellierung an einem
Anwendungsfall überprüft werden.
6.1 Validierungsmöglichkeiten
Die Verteilungsgüte des Reduktionsmittels am Eintritt des SCR-Katalysators ist die
wichtigste Größe, die mit dem Einspritzsystem beeinflusst wird. Deshalb soll diese für
den Vergleich von Messung und Simulation herangezogen werden. Eine Möglichkeit zur
experimentellen Bestimmung der Reduktionsmittelverteilung ist die direkte Messung
des Reduktionsmittels an definierten Messpunkten vor dem Katalysator. Dabei treten
jedoch einige messtechnische Schwierigkeiten auf. In vielen Anwendungsfällen liegt
ein Teil des Reduktionsmittels noch in flüssiger Form vor und ist dadurch schwierig
zu erfassen. Des Weiteren ist die auftretende Isocyansäure kaum zu quantifizieren.
Unerwünschte Nebenreaktionen können zwischen der Probenahme und der Analytik
auftreten.
Eine zweite Möglichkeit ist, das Reduktionsmittel über einen Katalysator umzusetzen
und nach Austritt des Katalysators die Verteilung der Reaktionsprodukte zu messen.
Hierfür können reine Hydrolyse-Katalysatoren oder SCR-Katalysatoren verwendet
werden. Auf Hydrolyse-Katalysatoren finden bei Temperaturen T � 520 K jedoch
auch merklich SCR-Reaktionen statt, so dass sowohl eine Ammoniak- als auch eine
NOx-Analytik eingesetzt werden muss. Die einfachste Möglichkeit ist daher die Verwendung
eines SCR-Katalysators und die Messung der lokalen NOx-Konzentrationen
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