Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống SCR nhƣ thể hiện trên Hình 1.9 trên
sơ đồ gồm hai phần chính: hệ thống phun Urê và bộ xúc tác chính SCR, trong đó lõi bộ xúc tác chính SCR đƣợc chế tạo b ng các vật liệu sau:
- Vanadium là chất xúc tác kim loại, thơng thƣờng kích thƣớc của chúng tƣơng đối lớn, hiệu suất chuyển đổi thấp bởi hàm lƣợng của chúng trong bộ xúc tác rất nhỏ. Hạn chế của vật liệu này là không thể hoạt động ở nhiệt độ cao.
- Zeolite là hợp kim xúc tác đƣợc bảo vệ bởi một lớp là nền Ceramic, hiệu suất chuyển đổi tƣơng đối cao cho một đơn vị thể tích. Thành phần của Zeolite gồm các hợp kim của các kim loại: Cu và Fe chịu đƣợc nhiệt độ cao. Hợp kim Fe chiếm
thành phần lớn trong Zeolite vì chúng làm việc đƣợc ở nhiệt độ cao gần 6000C và
cho hiệu suất tƣơng đối cao.
- Hợp kim của Cu rất có hiệu quả cho bộ xử lý khí thải khi hoạt động ở nhiệt
độ thấp 4500C. Bên cạnh đó bố trí hợp kim Fe đ t trƣớc hợp kim Cu, hợp kim Cu
hoạt động có hiệu quả ở nhiệt độ thấp và hợp kim Fe hoạt động ở nhiệt độ cao. Chính nhờ vậy bộ xử lý khí thải SCR làm việc trong một dải nhiệt độ rộng bởi vì có sự kết hợp một loạt hệ thống các hợp kim. Hơn nữa sự kết hợp các hệ thống cho phép làm giảm bớt khí thải ở nhiệt độ cao.
1.3. Phƣơng pháp luân hồi khí thải
1.3.1. Khái quát chung về luân hồi khí thải trên động cơ diesel
Luân hồi khí thải là một biện pháp hữu hiệu để giảm sự hình thành NOx trong
khí luân hồi trƣớc khi đi vào đƣờng nạp đƣợc định lƣợng bởi van định lƣợng khí
luân hồi (van EGR). Khí luân hồi bao gồm chủ yếu CO2, N2 và hơi nƣớc sẽ đƣợc
đƣa trở lại xylanh để làm loãng hỗn hợp cháy và giảm nồng độ O2 trong buồng
cháy.
Do nhiệt lƣợng của khí ln hồi lớn hơn rất nhiều so với khơng khí nạp nên khí luân hồi làm tăng nhiệt dung riêng của khí nạp, do đó sẽ làm giảm độ tăng nhiệt độ với cùng lƣợng nhiệt giải phóng của quá trình cháy trong buồng cháy. Hệ thống luân hồi đƣợc thể hiện trên sơ đồ Hình 1.10.
Tỷ lệ luân hồi đƣợc tính theo cơng thức sau:
%EGR = t egr s egr t egr W W W . 100% (1.2) Trong đó: t egr
W - Lƣu lƣợng khí nạp khi khơng có ln hồi.
egr
s
W - Lƣu lƣợng khí nạp sau khi có luân hồi.