基于鈰添加劑柴油機(jī)微粒捕集器催化再生機(jī)理研究.pdf

1、柴油機(jī)微粒捕集器是目前國內(nèi)外公認(rèn)的控制柴油機(jī)微粒排放的有效措施，但由于其再生過程中過濾體容易熱損壞、再生能量消耗大、對燃油品質(zhì)要求高等難題，至今還沒有全面推廣應(yīng)用。燃油添加劑再生技術(shù)是通過燃油中的活性金屬組分來催化過濾體內(nèi)微粒再生，其能降低微粒起燃溫度到200℃左右，降低再生過程中的峰值溫度，從而減少再生能量消耗，避免過濾體熱損壞。基于此點(diǎn)，本文圍繞柴油機(jī)微粒捕集器內(nèi)鈰添加劑催化微粒再生機(jī)理進(jìn)行了相關(guān)的研究，具有重要的理論意義和工程實(shí)用

2、價(jià)值。
　　 本文以國家“863”項(xiàng)目子項(xiàng)(2008AA11A116)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50876027)為依托，采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法研究了基于鈰添加劑的微粒催化再生動(dòng)力學(xué)模型，并對其進(jìn)行了驗(yàn)證。最后運(yùn)用Chemkin軟件中的PSR模型探討了CeO2對微粒再生起燃溫度和氧化速率的影響。論文的主要研究工作與創(chuàng)新之處如下：
　　 (1)針對金屬氧化物CeO2的結(jié)構(gòu)、特性、催化本質(zhì)以及微粒捕集器內(nèi)多相催化反

3、應(yīng)的物理化學(xué)過程，提出催化劑與碳煙微粒接觸的疏密度是決定微粒氧化速率的一個(gè)重要因素。
　　 (2)基于已有的微粒再生動(dòng)力學(xué)模型和催化劑與微粒接觸幾何參數(shù)模型，推導(dǎo)并獲得基于鈰添加劑的微粒催化再生動(dòng)力學(xué)模型。將模型計(jì)算結(jié)果與已有文獻(xiàn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證該模型的正確性。
　　 (3)運(yùn)用Chemkin軟件對CeO2催化微粒氧化過程進(jìn)行了研究，并得到了如下結(jié)論：CeO2能通過儲氧和釋氧功能降低微粒的起燃溫度，提高微粒氧化速