船舶柴油機SCR反應器結構參數(shù)優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2025-03-18 02:48
隨著船舶柴油機排放污染問題日趨嚴重,MARPOL公約附則Ⅵ規(guī)定了嚴格的船舶排放標準。為了達到公約第三層標準(TireⅢ),必須采用排氣后處理技術。選擇性催化還原(SCR)技術,以其經濟性好、對柴油機改動小、NOx轉化率高、對硫不敏感等特性,已被認為是最有效的排放控制手段。本文以AVLFire軟件為平臺,建立了與某型柴油機相匹配的SCR反應器三維模型。利用模擬計算的方法,對反應器結構參數(shù)進行優(yōu)化,包括噴射結構參數(shù)、混合器位置和混合器葉片角度等,并對混合器的效用進行仿真分析。首先,根據(jù)柴油機標定工況下的排氣參數(shù),選取V2O5/Ti O2基催化劑,催化劑結構采用蜂窩型方孔通道,載體壁厚為0.1mm,涂層厚度為0.01mm。結合催化劑空速、內部流速要求,通過計算可得到催化劑的體積和長度?紤]安裝要求,進而初步確定SCR反應器的結構尺寸。利用Fire軟件,以排氣流動均勻性、氨分布均勻性和壓力損失等為優(yōu)化目標對反應器進行優(yōu)化,最終得到滿足各項設計要求的反應器,優(yōu)化后的反應器結構參數(shù)為:反應器的截面積為0.098m2,長度為0.767m,擴張(收縮)角為90°。其次,利用Fire...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號:4035882
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【部分圖文】:
圖1-1混合器在SCR系統(tǒng)中的布置示意圖
圖1-1混合器在SCR系統(tǒng)中的布置示意圖司開發(fā)了一種金屬網混合器(圖1-2)[15],通過模擬計算對比口前氨分布均勻性的變化情況,通過實驗測出了在排氣流量壓力差在2.0~2.5KPa。此外,還對混合器的可靠性和耐久性圖1-2金屬網混合器
圖1-2金屬網混合器
6圖1-2金屬網混合器與選型研究主要有:R反應器內排氣流場分布均勻性,尿素個反應進程進行了模擬計算分析。對國產4135G型柴油機,研發(fā)出一種新液作為還原劑的SCR反應系統(tǒng),只需可達到減小NOx排放的目的。采用FLUENT軟件,以ManB&W6S5建立三維仿真....
圖2-3蜂窩狀催化劑
;為湍動能耗散率;v為運動流時間尺度;L湍流長度尺度;;C1,C1’,C1,C2,Cμ,CL形孔道構建合成的三維立體結構特性,促進流經氣體運動相關參,高溫氣體之間在能量傳遞過程熱量傳遞會隨著速度的改變和接化學反應強度會顯著提升。
圖2-4尿素水溶液水解和熱解過程圖
圖2-4尿素水溶液水解和熱解過程圖SCR-Thermolysis模型中,默認當水完全蒸發(fā)后,尿素才開始蒸發(fā)、熱解。熱解過程主要反應為:185.5/223()(,,)()()HKJmolNHCOsorlNHgHCNOg....
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