19.SCR和NSR技術可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NO
x排放。
(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理(圖一):
①尿素[CO(NH
2)
2]水溶液熱分解為NH
3和CO
2,該反應的化學方程式:
。
②反應器中NH
3還原NO
2的化學方程式:
。
③當燃油中含硫量較高時,尾氣中SO
2和O
2在催化轉化器中會形成(NH
4)
2SO
4,使催化劑中毒。用化學方程式表示(NH
4)
2SO
4的形成:
。
④在催化劑的作用下,噴入32.5%的尿素水溶液(密度1.1g/cm
3),尿素在高溫下發(fā)生水解和熱解反應后生成NH
3,NH
3把尾氣中的NO
x,還原成N
2和H
2O,從而達到既節(jié)能、又減排的目的。下列說法正確的有
。
A.柴油車尾氣排放中NO是氣缸內的N
2與O
2在放電作用下產生的
B.32.5%的尿素水溶液濃度約為6mol/L
C.NO、NO
2、NH
3按物質的量之比1:1:2反應時可完全轉化為無毒物質
D.SCR技術既能提高發(fā)動機功率又能減少污染物排放
(2)NSR(NO
x儲存還原)工作原理:NO
x的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖二a所示。
①過BaO和Ba(NO
3)
2的相互轉化實現NO
x的儲存和還原。儲存NO
x的物質是
。
②用H
2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO
3)
2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖二b表示該過程相關物質濃度隨時間的變化關系。第一步反應消耗的H
2與Ba(NO
3)
2的物質的量之比是
。
③還原過程中,有時會產生笑氣(N
2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現笑氣的產生與NO有關。在有氧條件下,
15NO與NH
3以一定比例反應時,得到的笑氣幾乎都是
15NNO。將該反應的化學方程式補充完整:
15NNO+
H
2O。