Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Investigating Urea Vaporization in a Controlled Environment Using Infrared Thermography
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Undersökning av ureaförångning i en kontrollerad miljö med infraröd termografi (Swedish)
Abstract [en]

As the emission legislation becomes more stringent, higher demands are put on the aftertreatment system in trucks. For dealing with nitrous oxides, AdBlue® (urea–water solution) is injected into the exhausts which evaporates and reduces nitrous oxides to nitrogen. At low exhaust temperatures, it is more difficult to evaporate the injected AdBlue® as the exhausts contain less energy. The injected solution may instead form a wall film. In this wall film, side reactions can occur which leads to the formation of deposits.

This thesis aims at understanding how and when wall films and deposits are formed. To achieve this, a test rig that allowed visual and infrared observations of the process and variation of governing properties was designed and built.

The results show that thicker plates can sustain higher dosages than thinner plates since the temperature drop and film area are smaller for the thicker plate. It was also observed that at plate temperatures >340 °C, the water in the impacting spray evaporated, leaving a urea dust in the gas phase.

It is also clear that deposits form faster at higher gas temperatures (> 350 °C) compared to at lower temperatures (200–250 °C). The deposits form at the edge of the wall film in a region with a temperature higher than in the middle of the wall film. At lower temperatures, a wall film that spreads out over a very large area is formed and after a longer time period, deposits form at obstacles and at the wall film edge. Experiments for 2 h at lower temperatures left approximately the same amount of deposits as experiments for 30 min at higher temperatures.

Abstract [sv]

 

När lagkraven blir strängare sätts högre krav på efterbehandlingssystemet i lastbilar. För att få bort nitrösa gaser injiceras AdBlue® (urea–vattenlösning) in i avgaserna vilken förångas och

reducerar de nitrösa gaserna till ofarligt kväve. Vid låga avgastemperaturer är det svårare att förånga den injicerade AdBlue®–lösningen då avgaserna innehåller mindre energi. Den injicerade lösningen kan istället bilda en väggfilm. I denna väggfilm kan sidoreaktioner ske vilket leder till bildning av utfällningar.

Detta examensarbete syftar till att öka förståelsen för hur och när väggfilmer och utfällningar bildas. För att uppnå detta designades och byggdes en testrigg i vilken visuella och infraröda observationer kan göras och influerande parametrar varieras.

Resultaten visar att tjockare plåtar kan utstå högre doseringar jämfört med tunnare plåtar, eftersom lägre temperaturminskning och film area uppmätts för den tjockare plåten. Det sågs också att vid plåttemperaturer >340 °C så förångades vattnet i AdBlue®-lösningen först och efterlämnade ett ureadamm i gasfasen.

Det konstaterades också att utfällningar bildas snabbare vid högre gastemperaturer (> 350 °C) jämfört med vid lägre temperaturer (200–250 °C). Utfällningarna bildas vid kanten av väggfilmen i en region som har en temperatur som är högre än den i mitten av väggfilmen. Vid lägre temperaturer bildas en väggfilm som sprider ut sig över en stor area och med tiden bildas utfällningar vid hinder och vid filmkanten. Experiment under 2 h vid låg gastemperatur gav jämförbara mängder utfällningar som experiment under 30 min vid högre temperatur.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 37 p.
Keyword [en]
AdBlue, Infrared, Film, Evaporation, Deposits
National Category
Chemical Process Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-174360OAI: oai:DiVA.org:kth-174360DiVA: diva2:859232
Available from: 2015-10-06 Created: 2015-10-06 Last updated: 2015-10-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(13698 kB)326 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 13698 kBChecksum SHA-512
9c985f0ce4368eed58ee260cdf174346afa0fa768aed0ca7b6cf22a3aba4d992795a99db633d119a25aca0f02779d74987da52edd82feadbaa94c5590a5bd8ee
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Chemical Science and Engineering (CHE)
Chemical Process Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 326 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 774 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf