柴油機(jī)氮氧化物(NO、NO-,2-)選擇性催化還原(SCR)轉(zhuǎn)化率影響因素的研究.pdf

1、本文介紹了一種柴油機(jī)尾氣后處理技術(shù)——選擇性催化還原技術(shù)(SCR-Selective Catalytic Reduction)。該技術(shù)原理是將還原劑噴入排氣管，在催化劑的作用下，在富氧的環(huán)境內(nèi)，還原劑與氮氧化物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，將氮氧化物選擇性還原生成氮?dú)夂退Ｍㄟ^該技術(shù)柴油機(jī)的排放可實(shí)現(xiàn)國Ⅳ，國Ⅴ的排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　 本文中研究的SCR系統(tǒng)是應(yīng)用到6缸發(fā)動(dòng)機(jī)上，采用的是涂層為TiO2-V2O5，載體為堇青石400/7,桶式封裝的

2、催化器，流動(dòng)結(jié)構(gòu)采用是漸縮管和擴(kuò)張管的結(jié)構(gòu)，催化劑載體部分為蜂窩狀結(jié)構(gòu)。該催化器可以實(shí)現(xiàn)在中重型發(fā)動(dòng)機(jī)主要排氣溫度范圍內(nèi)氮氧化物高效的轉(zhuǎn)換效率，較小的排氣背壓，而且還具有性價(jià)比高，便于安裝等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文研究了SCR系統(tǒng)的特性，SCR處理器中的主要反應(yīng)，影響反應(yīng)速率和質(zhì)量的因素，還原劑NH3的逃逸情況，以及最佳NH3/NOx之比。利用FLUENT軟件，建立三維SCR處理器的流動(dòng)、反應(yīng)模型，模擬各個(gè)工況下混合氣在SCR處理器中

3、的流動(dòng)和反應(yīng)的過程，并找出了影響流動(dòng)和反應(yīng)的因素，主要是溫度和空速，并提出在各個(gè)工況下的最佳NH3/NOx之比。在模擬的過程中，由于催化劑載體為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，所以在FLUENT軟件中，將催化劑載體部分設(shè)為多孔介質(zhì)，是整個(gè)邊界設(shè)置的重點(diǎn)部分。通過模擬結(jié)果分析得，在催化劑有效的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，SCR反應(yīng)變快，使得催化劑出口處NOx的轉(zhuǎn)化率升高。隨著空速的增大，催化劑內(nèi)廢氣與催化劑的接觸時(shí)間變短，使得催化劑出口處NOx的轉(zhuǎn)化率降低。