Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...
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2 E<strong>in</strong>spritzung <strong>von</strong> <strong>Reduktion</strong>smittel für SCR-Verfahren<br />
Tabelle 2.2: Typische Randbed<strong>in</strong>gungen bei der HWL-Dosierung<br />
Abgasstrang<br />
Abgasgeschw<strong>in</strong>digkeit 5 - 100 m/s<br />
Abgastemperatur 440 - 900 K<br />
Wandtemperaturen 390 - 850 K<br />
HWL-Spray<br />
Sauterdurchmesser 10 - 120 µm<br />
E<strong>in</strong>spritzgeschw<strong>in</strong>digkeit 10 - 80 m/s<br />
ist e<strong>in</strong>e homogene Verteilung des <strong>Reduktion</strong>smittels und e<strong>in</strong> möglichst hoher Aufbereitungsgrad<br />
an der E<strong>in</strong>trittsfläche des Katalysators notwendig. Im Katalysator selbst<br />
f<strong>in</strong>det ke<strong>in</strong> Stoffaustausch zwischen den E<strong>in</strong>zelkanälen statt.<br />
Die Aufbereitung <strong>von</strong> HWL <strong>von</strong> der Dosierstelle bis zum E<strong>in</strong>tritt des SCR-Katalysators<br />
erfolgt über verschiedene physikalische und chemische Prozesse. Diese s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> Abbildung<br />
2.1 schematisch dargestellt.<br />
Strömung<br />
Dosierung<br />
Wärmeübergang<br />
Abgasrohr<br />
Verdunstung<br />
Zersetzung Hydrolyse<br />
Tropfen/Wand-Interaktion<br />
Filmverdunstung/-zersetzung<br />
Filmbildung Filmtransport<br />
Abbildung 2.1: Prozesskette bei der E<strong>in</strong>spritzung <strong>von</strong> Harnstoffwasserlösung<br />
Nach der E<strong>in</strong>spritzung werden die Tropfen durch konvektiven Wärmeübergang vom<br />
Abgas aufgeheizt und die Tropfenverdunstung beg<strong>in</strong>nt. Die E<strong>in</strong>spritzung <strong>von</strong> HWL<br />
ist mit der Sprühtrocknung vergleichbar. Der Unterschied zu e<strong>in</strong>em klassischen Trocknungsprozess<br />
ist, dass die Temperaturen im Abgas höher s<strong>in</strong>d und der erhaltene Feststoff<br />
nach der Trocknung weiter erhitzt und thermisch zersetzt wird. Der feste Harnstoff<br />
geht bei der Thermolyse <strong>in</strong> gasförmigen Ammoniak und Isocyansäure über [62, 128]:<br />
8<br />
(NH2)2CO ⇋ HNCO + NH3. (2.1)
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