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

1、本文介紹了一種柴油機尾氣后處理技術——選擇性催化還原技術(SCR-Selective Catalytic Reduction)。該技術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，還原劑與氮氧化物進行氧化還原反應，將氮氧化物選擇性還原生成氮氣和水。通過該技術柴油機的排放可實現(xiàn)國Ⅳ，國Ⅴ的排放標準。
　　 本文中研究的SCR系統(tǒng)是應用到6缸發(fā)動機上，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，流動結構采用是漸縮管和擴張管的結構，催化劑載體部分為蜂窩狀結構。該催化器可以實現(xiàn)在中重型發(fā)動機主要排氣溫度范圍內氮氧化物高效的轉換效率，較小的排氣背壓，而且還具有性價比高，便于安裝等優(yōu)點。
　　 本文研究了SCR系統(tǒng)的特性，SCR處理器中的主要反應，影響反應速率和質量的因素，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、反應模型，模擬各個工況下混合氣在SCR處理器中

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