柴油機尿素SCR系統(tǒng)反應(yīng)特性的研究.pdf

1、隨著大氣污染的逐漸嚴重，柴油機的尾氣排放已經(jīng)成為人們越來越關(guān)心的環(huán)境污染問題。對于國四階段我國實行的柴油機排放標準，柴油機尿素選擇性催化還原(SCR)技術(shù)，通過附加噴射的尿素溶液，在負載在載體上的催化劑的催化作用下，能夠?qū)⑽矚庵械牡趸?NOx)還原成無害的N2，有效的降低柴油機原機排放。隨著對SCR技術(shù)的深入研究，怎樣提高催化器的NOx轉(zhuǎn)化效率變得日趨重要，本文通過研究SCR反應(yīng)的反應(yīng)特性，分析影響其轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵反應(yīng)步驟，來揭示影

2、響系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率的因素。本文主要研究工作及創(chuàng)新之處如下：
　　 (1)在系統(tǒng)的分析了尿素SCR系統(tǒng)的工作原理以及時間標尺的基礎(chǔ)上，研究了SCR反應(yīng)過程中所涉及的相關(guān)理論以及理論模型。并重點研究了SCR反應(yīng)相關(guān)的多項反應(yīng)動力學(xué)以及其反應(yīng)機理。重點研究了發(fā)生在催化劑表面的吸解附反應(yīng)。
　　 (2)在一維的定常流理論基礎(chǔ)上建立了SCR催化器的單孔道反應(yīng)模型。并在反應(yīng)模型的基礎(chǔ)上，加入SCR反應(yīng)速率方程。計算分析了不同溫度、空速、

3、不同NH3/NO對催化器轉(zhuǎn)化速率的影響。同時，通過穩(wěn)態(tài)下實驗研究，分析了溫度、空速、還原劑、柴油品質(zhì)、顆粒物等對系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率的影響，為尿素控制策略的進一步優(yōu)化及催化器的選型提供指導(dǎo)。
　　 (3)詳細描述了SCR系統(tǒng)中所涉及的瞬態(tài)反應(yīng)過程。通過建立瞬態(tài)下的反應(yīng)模型，計算分析了溫度對于NH3的存儲量以及存儲與釋放速度的影響。為尿素SCR系統(tǒng)瞬態(tài)下控制策略的標定提供依據(jù)。
　　 (4)建立了非均勻涂覆催化劑模型，并重點考察了