Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...

3Tropfen
der Annahme, dass keine radialen Gradienten auftreten, erhält man die in Abbildung
3.4 dargestellte Abnahme der Isocyansäurekonzentration über die Verweilzeit in
Abhängigket von der Gastemperatur. Man erkennt, dass unterhalb 523 K kaum Isocyansäure
hydrolysiert wird. Erst oberhalb 623 K findet eine merkliche Umsetzung
innerhalb 0.2 s Verweilzeit statt.
c HNCO /c HNCO 0 [−]
1
0.8
0.6
0.4
T g = 723 K
T g = 523 K
T g = 623 K
0.2
0
0
T = 823 K
g
0.05 0.1
Verweilzeit [s]
0.15 0.2
Abbildung 3.4: Hydrolyse von Isocyansäure für verschiedene Gastemperaturen nach
der Kinetik von Yim et al. [128] in einem PFTR-Modell-Rohrreaktor
Isocyansäure wird erst durch die Thermolyse des Harnstoffs frei, die ihrerseits nach
der vollständigen Verdunstung von Wasser aus den Tropfen beginnt. Daraus lässt
sich schließen, dass für reale PKW- und NKW-Anwendungen die Hydrolyse in der
Gasphase nur eine untergeordnete Rolle spielt und nur bei sehr langen Mischstrecken in
Verbindung mit kleinen Tropfendurchmessern und hohen Abgastemperaturen relevant
ist. Ein Großteil der Hydrolyse wird somit auf dem SCR-Katalysator ablaufen.
3.5 Ergebnisse
In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse der Berechnungsmodelle zur Tropfenverdunstung
und -zersetzung vorgestellt und eine Valdierung der Modelle mit experimentellen
Daten aus der Literatur durchgeführt.
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