二甲醚選擇性催化還原NOX的試驗(yàn)研究.pdf

1、二甲醚作為一種優(yōu)良的車用替代能源，取得了高燃燒效率、低有害排放的顯著效果，其排氣中HC、CO含量處于很低水平，碳煙排放為零。但為了滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，NOX還需進(jìn)一步降低。二甲醚在作為替代燃料的同時(shí)，也可以作為還原劑催化還原排氣中的NOX。在國(guó)家自然基金的支持下，本文開展了二甲醚選擇性催化還原（DME-SCR）技術(shù)的研究，為實(shí)現(xiàn)DME發(fā)動(dòng)機(jī)上DME-SCR降低NOX提供了理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?。?）搭建小樣模擬試驗(yàn)

2、臺(tái)架，以MoO3/γ-Al2O3作為催化劑，對(duì)二甲醚選擇性催化還原 NOX進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分別考察了反應(yīng)溫度、MoO3負(fù)載量、氧含量、DME/NO摩爾比對(duì)NOX轉(zhuǎn)化率的影響。MoO3/γ-Al2O3催化劑在中高溫段（300℃~550℃）具有較好的催化活性，NOX轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高先增大再減小，活性峰值對(duì)應(yīng)溫度為300℃~350℃左右。隨著MoO3負(fù)載量的增加，最大NOX轉(zhuǎn)化率表現(xiàn)出減小的趨勢(shì)，負(fù)載量為3％時(shí)能獲得較好的催化效果。最大轉(zhuǎn)化

3、率隨氧含量的增加先增大后減小，最佳氧含量為8%左右。最大NOX轉(zhuǎn)化率隨著DME/NO摩爾比的增加而增大，DME/NO摩爾比為3時(shí)在350℃對(duì)NOX轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)60.5%，并且在500℃之后仍能保持20%左右的轉(zhuǎn)化率。DME-SCR反應(yīng)的主要含碳產(chǎn)物為CO和CO2，有少量甲醇、微量甲醛產(chǎn)生。
　　（2）為了拓展 DME-SCR反應(yīng)的低溫窗口，采用浸漬法制備了Ag/γ-Al2O3催化劑，試驗(yàn)研究了Ag/γ-Al2O3催化作用下二甲醚

4、選擇性催化還原NOX的特性。分別考察了反應(yīng)溫度、Ag負(fù)載量、氧含量、NOX源、DME/NO摩爾比對(duì)NOX轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明，Ag/γ-Al2O3催化劑在低溫條件下具有良好的脫氮活性，有氧條件下，在200℃時(shí)就顯示活性，隨著溫度的升高，NOX轉(zhuǎn)化率先增大后減小，250~300℃左右達(dá)到峰值；無(wú)氧條件下，在300℃后具有較高的NOX轉(zhuǎn)化率；催化活性隨氧含量的增加先增大后減小，氧含量為8%時(shí)達(dá)到最佳催化效果；最佳Ag負(fù)載量為3%左右；DM

5、E/NO最佳摩爾比為2；催化活性較少受NOX源的影響。
　?。?）為了滿足二甲醚選擇性催化還原 NOX在整個(gè)溫度范圍內(nèi)（200℃~550℃）具有較好的效率，進(jìn)一步制備了復(fù)合催化劑3wt.%Ag-3wt.%MoO3/γ-Al2O3，對(duì)DME-SCR降低 NOX進(jìn)行了試驗(yàn)研究。復(fù)合催化劑具有較好的綜合性能，能滿足在低溫條件、中高溫條件下都具備催化活性，尤其在200℃~400℃之間具有良好的脫氮活性，NOX轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高先增大再減小