【摘要】：柴油機(jī)尾氣中NO_x的排放會(huì)嚴(yán)重污染大氣環(huán)境,隨著排放法規(guī)的加嚴(yán),尿素SCR技術(shù)已經(jīng)成為控制柴油機(jī)尾氣NO_x排放最有效的方式之一。但在實(shí)際工程應(yīng)用中,尿素水溶液霧化質(zhì)量差會(huì)造成NH_3分布不均勻和沉積物的生成,嚴(yán)重影響SCR系統(tǒng)的性能。改善尿素水溶液的霧化質(zhì)量,提高NO_x轉(zhuǎn)化效率一直是研究人員的關(guān)注熱點(diǎn)。本文基于文獻(xiàn)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立并驗(yàn)證了SCR催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和三維流動(dòng)模型,并實(shí)現(xiàn)了二者的耦合�；隈詈夏Ｐ�,通過(guò)研究噴嘴安裝角度、尿素噴射角度及霧化錐角對(duì)尿素霧化過(guò)程的影響規(guī)律,對(duì)噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明,噴嘴安裝角度為45°,尿素噴射角度為40°,霧化錐角為40°時(shí)可以保證較好的催化器入口截面NH_3分布均勻性及較低的壁膜生成量,即在該噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下,尿素水溶液霧化質(zhì)量較好�；趦�(yōu)化后的噴嘴結(jié)構(gòu),研究了空速、排氣溫度及氨氮比對(duì)SCR系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明,空速對(duì)催化器入口截面NH_3分布均勻性影響不顯著,但由于排氣流量增大,NH_3濃度顯著降低;同時(shí)氣流拖曳速度和換熱速率的加快使壁膜蒸發(fā)量、壁膜剩余量及壁膜總生成量均減少;且由于SCR催化器內(nèi)NH_3濃度和反應(yīng)時(shí)間隨空速的增大而降低,NO_x轉(zhuǎn)化率與N_2O生成量均逐漸減少。隨著排氣溫度升高,催化器入口截面NH_3濃度和均勻性指數(shù)均升高,相應(yīng)的壁膜總生成量逐漸降低,其中壁膜剩余量、壁膜蒸發(fā)量與壁膜總生成量的變化趨勢(shì)相同;排氣溫度超過(guò)350℃時(shí),由于NH_3氧化反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)作用,NO_x轉(zhuǎn)化率開(kāi)始降低,NH_4NO_3生成量隨排氣溫度的升高逐漸減少,進(jìn)而N_2O生成量也逐漸降低。氨氮比越大,單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)熱解的尿素越多,NH_3濃度越高,NO_x轉(zhuǎn)化率和N_2O生成量逐漸升高;同時(shí)單位時(shí)間內(nèi)未轉(zhuǎn)化為NH_3的尿素水溶液也越多,因此壁膜剩余質(zhì)量逐漸增多,且增加速率越來(lái)越快。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK421

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本文編號(hào)：2601067