一种铵盐热分解平衡压力测量装置，包括加热装置、反应器、温度传感器及压力传感器；所述加热装置用于加热所述反应器；所述温度传感器用于测量所述反应器的温度；所述压力传感器用于测量所述反应器内部压力。本发明专利技术的铵盐热分解平衡压力测量装置，能够准确测量某一反应温度下铵盐分解压力，为获取结晶压力和温度的变化规律提供实验数据支持。
Apparatus for measuring equilibrium pressure of ammonium salt thermal decomposition
A salt thermal decomposition equilibrium pressure measuring device comprises a heating device, reactor, temperature sensor and pressure sensor; the heating device for heating the reactor; the temperature sensor is used for measuring the temperature of the reactor; the pressure sensor is used for measuring the pressure inside the reactor. The ammonium salt thermal decomposition balance pressure measuring device of the invention can accurately measure the decomposition pressure of ammonium salt under a certain reaction temperature, and provides experimental data support for obtaining the variation law of the crystallization pressure and temperature.
【技术实现步骤摘要】
铵盐热分解平衡压力测量装置
本专利技术涉及一种化学物分解产生气体时的压力与温度关系测量装置，具体是一种铵盐分解时平衡压力测量装置。
技术介绍
SCR技术是能够使重型柴油机排放满足排放法规同时保持较低燃油消耗率的有效手段。尿素SCR技术被大多数重型商用车公司采用以满足欧Ⅴ及以上排放法规，该法规要求SCR系统具有较高的NOx还原率，较低的氨泄露和尿素消耗量。虽然国内外很多研究机构针对尿素SCR技术进行了大量的研究与改进，但是尿素SCR系统还是存在几点难以克服的问题：1.在排气温度低于300℃时，尿素喷嘴向排气管中喷射的尿素难以迅速且充分的发生热解水解反应全部转化为氨气，未转化成氨气的的尿素可能会发生其他副反应，沉积物将会附着在排气管和催化剂表面，影响催化剂活性，严重时还会堵塞排气管，其中沉积物主要成分为缩二脲和三聚氰酸等，因此制备尿素溶液需要用蒸馏水和较纯净的尿素，容易造成SCR催化剂内氨气浓度不均匀，需要额外安装混合器；2.尿素溶液在-11℃时会发生结冰，在高纬度地区冬季需要加装加热装置，而尿素溶液达到50～60℃时在尿素箱内会发生缓慢的分解反应；3.现在使用的还原剂为质量分数为32.5％的尿素水溶液，其密度为1.09kg/m3，单位体积含氨质量为0.2kg，其含氨量较低，所以需要较大尿素箱来装尿素，使整车有效载荷量降低；4.尿素SCR在低温下还原效率比较低且在变工况下对尿素的喷射控制策略也是非常复杂的，因为NOx与NH3之间存在此消彼长的关系。而国内外之所以进行大量关于固态SCR的研究是因为固态铵SCR与传统SCR相比有如下优势：1.固态铵SCR能够拓宽SCR系统工作的温度区间，与传统Urea-SCR相比在排温较低时有更高的还原效率。因为喷射的尿素溶液在排气管中需要完成热解水解过程，而该过程是一个吸热的过程，会使排气温度进一步降低，尿素溶液无法完全分解，Urea-SCR在温度低于200℃时不能工作。而SCR催化剂在150～200℃仍有一定的活性，通过改进催化剂可以进一步提高催化剂在低温下的活性，固态铵氨气供给系统直接向排气管中喷入氨气，使SCR系统仍能工作，以此拓宽SCR系统工作温度范围，图1.11为尿素SCR、固态还原剂SCR和NOx捕集技术(Lean-NOxTrap，LNT)在不同温度下NOx的还原效率。2.固态铵SCR系统通过向排气管中直接喷射氨气，省去了尿素热解水解过程，能够提高系统的瞬态响应性，更好的控制氨泄漏。3.固态铵盐(氨基甲酸铵)或储氨材料(氯化镁)有更高的氨承载能力，其氨承载能力约为尿素溶液的三倍。本专利技术专利设计定位针对现有固态铵SCR系统铵盐分解平衡压测试方法不完善、测试温度范围窄等问题，提供了一种可有效解决上述问题的铵盐热分解平衡压力测试装置。
技术实现思路
现有技术中要利用铵盐加热分解产生氨气，但是生成的氨气在确定的某一压力下，当温度低于一定值时，会发生逆反应从新生成铵盐，造成系统的损坏甚至失效，只有确定了铵盐热解反应达到平衡的压力和温度对应关系，才能更好确定结晶压力和温度的变化规律。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种铵盐热分解平衡压力测量装置，包括加热装置、反应器、温度传感器及压力传感器；所述加热装置作用于所述反应器，用于加热所述反应器；所述温度传感器作用于所述反应器，用于测量所述反应器的温度；所述压力传感器作用于所述反应器，用于测量所述反应器内部压力。作为本专利技术的一个实施方式，本专利技术铵盐热分解平衡压力测量装置还包括非密闭反应室，所述反应室注有导热介质，所述加热装置、反应器、温度传感器及压力传感器浸入所述导热介质内。上述实施方式中，所述导热介质为液态水或者油。作为本专利技术的另一个实施方式，设置有温度显示仪，连接至所述温度传感器，用于显示测试温度。作为本专利技术的另一个实施方式，设置有压力显示仪，连接至所述压力传感器，用于显示测试压力。所述温度传感器为2个以上。进一步，所述温度传感器置于所述导热介质内，不与所述反应器接触。又或者，所述加热装置置于所述导热介质内，不与所述反应器接触。作为本专利技术的又一个实施方式，所述反应器为聚四氟乙烯材质的密闭反应器，所述反应器上盖设置有通孔，所述压力传感器通过所述通孔置入所述反应器内部。进一步，所述反应器外设置有不锈钢外壳，所述外壳底部有圆孔与所述导热介质相通。本专利技术实现原理：电加热管对油浴反应室中液态油进行加热，油浴反应室中的温度传感器T1和T2用于测量油的温度，最终温度取T1和T2两个温度传感器采集数据的平均值。油浴反应室中的液态油与铵盐反应器中的聚四氟乙烯内衬接触，因此可以对内衬中的铵盐进行加热，当油浴反应室中的油温上升到指定的温度后，稳定5-10分钟使得铵盐反应器中的温度与油浴反应室中的温度达到一致，然后通过压力传感器测量铵盐反应器中的压力，并通过压力显示仪进行压力数据的读取。铵盐受热分解生成氨气，铵盐反应器内气体含量增加，所以铵盐反应器内压力增加，当压力达到稳定后，即可认为铵盐反应器中的铵盐热分解反应达到了平衡，压力显示仪显示的读数即为与此反应温度对应的分解平衡压力。因为在指定温度下，如果没有气体生成，压力显示仪上面的压力显示的数值波动不大；当铵盐生成氨气，气体含量的增加会使得压力迅速增加，即可通过压力显示仪读取增加的压力数据。本专利技术的有益效果为：本专利技术的铵盐热分解平衡压力测量装置，能够准确测量某一反应温度下铵盐分解压力，为获取结晶压力和温度的变化规律提供实验数据支持。附图说明图1为本专利技术测试装置实施例结构示意图。图中：1—温度显示仪；2—反应室；3—加热管；4—铵盐反应器；5—压力传感器；6—加热控制器；7—压力显示仪；T1、T2—温度传感器。具体实施方式本专利技术公开了一种铵盐热分解平衡压力测试装置，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术，并且相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围的基础上对本文所述内容进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。在本专利技术中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术的铵盐热分解平衡压力测量装置，包括加热装置，用于加热铵盐，进其反应，如电加热、恒温液浴加热等；用于铵盐反应的反应器，要求是密闭容器且能承受一定的压力；温度传感器及压力传感器，用于测量铵盐反应的温度和对应温度下产生反应器内的压力；所述加热装置作用于所述反应器，用于加热所述反应器；所述温度传感器作用于所述反应器，用于测量所述反应器的温度；所述压力传感器作用于所述反应器，用于测量所述反应器内部压力。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种铵盐热分解平衡压力测试装置，包括：用于提供铵盐反应以生成氨气的反应器4，铵盐反应器4的功能是实现固态铵盐在的容器中被加热发生热解反应产生氨气。铵盐反应器4应当是密闭的反应器，铵盐在其中加热分解过程产生氨气会使容器内压力变大，铵盐受热分解的化学过程是可逆的，每一个反应温度都对应一个平衡压力，即在温度不变时，正逆反应会在达到某一压力时平衡，反应在密本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铵盐热分解平衡压力测量装置，其特征在于，包括加热装置、反应器、温度传感器及压力传感器；所述加热装置用于加热所述反应器；所述温度传感器用于测量所述反应器的温度；所述压力传感器用于测量所述反应器内部压力。
【技术特征摘要】
1.一种铵盐热分解平衡压力测量装置，其特征在于，包括加热装置、反应器、温度传感器及压力传感器；所述加热装置用于加热所述反应器；所述温度传感器用于测量所述反应器的温度；所述压力传感器用于测量所述反应器内部压力。2.根据权利要求1所述的铵盐热分解平衡压力测量装置，其特征在于，还包括非密闭反应室，所述反应室注有导热介质，所述加热装置、反应器、温度传感器及压力传感器浸入所述导热介质内。3.根据权利要求2所述的铵盐热分解平衡压力测量装置，其特征在于，所述导热介质为液态水或者油。4.根据权利要求2所述的铵盐热分解平衡压力测量装置，其特征在于，设置有温度显示仪，连接至所述温度传感器，用于显示测试温度。5.根据权利要求2所述的铵盐热分解平衡压力测量装置，其特征在于，设置有压力显示仪...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶勇，文军，糜亮，陈雨光，冯彬，曲大为，
申请(专利权)人：宁波立达智能控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。