國Ⅵ排放法規(guī)已在部分城市進(jìn)行實(shí)施,高效低排放的柴油機(jī)成為未來研究的焦點(diǎn),尿素-選擇性還原催化（Urea-SCR）技術(shù)在配合柴油機(jī)尾氣處理時具有寬裕的催化溫度范圍、較高的還原安全性及良好的燃油經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢。以尿素作為還原劑氨（NH3）的儲存來源,在實(shí)際柴油機(jī)SCR系統(tǒng)中要求尿素在短時間內(nèi)能轉(zhuǎn)氨完成,否則不完全的尿素分解易導(dǎo)致沉積物形成,影響NH3的轉(zhuǎn)化效率,降低催化劑活性。本文主要通過構(gòu)建尿素詳細(xì)分解模型,從化學(xué)反應(yīng)角度探討SCR系統(tǒng)在管道中沉積物形成過程,利用仿真手段構(gòu)造尿素分解管結(jié)構(gòu),設(shè)置不同運(yùn)行條件監(jiān)測尿素轉(zhuǎn)氨效率、分解管出口處NH3的均勻性分布及沉積物生成量變化,同時改造管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)來優(yōu)化NH3的分布情況,從結(jié)構(gòu)方面提出減少沉積物生成的解決方法。建立了尿素沉積物主要副產(chǎn)物縮二脲、三聚氰酸及三聚氰酸同系物的生成及分解子模型,基于量子化學(xué)方法過渡態(tài)理論計算三聚氰酸同系物的生成與分解反應(yīng)的活化能與指前因子,對沉積物各組分進(jìn)行熱重分析試驗(yàn)來研究各組分的具體分解溫度,通過熱重曲線得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計算各組分在不同溫度階段發(fā)生的反應(yīng)的動力學(xué)參數(shù),結(jié)合子模型驗(yàn)證各組分在分解過程可能出現(xiàn)的反應(yīng)并對比... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｅｕｒｏｐｅａｎ?Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?Ｓｔａｎｄａｒｄｓ?Ｐｒｏｃｅｓｓ??１－１ＷＨＴＣ

碩士學(xué)位論文?柴油機(jī)ＳＣＲ系統(tǒng)詳細(xì)尿素分解反應(yīng)動力學(xué)研ｌ２〇３。其中，以ＨＣ作還原劑的Ｇｕ－ＺＳＭ５催化劑對ＮＯｘ的轉(zhuǎn)化效率可達(dá)６０％乙醇作還原劑的Ａｇ－Ａｋ〇３催化劑效率可達(dá)９０％以上。ＨＣ－ＳＣＲ技術(shù)的提出豐劑的種類，也提升了?ＳＣＲ控制氮氧化物的技術(shù)，但由于ＨＣ－ＳＣＲ催化劑的工于ＮＨ３－ＳＣＲ催化劑，導(dǎo)致低溫下ＮＨ３的轉(zhuǎn)化效率低，因此尚未得到產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用＾一１＇

２．１尿素沉積物的分布情況??在實(shí)際的排氣管道中，由于尿素水溶液的蒸發(fā)和熱分解過程緩慢，液滴噴射的慣性??作用導(dǎo)致液體會依附在噴嘴、催化劑及管道壁面上，尤其在沒有空氣輔助霧化器的乘用??車中，噴射器最好與半徑較小管道結(jié)合使用。水溶液噴射撞擊壁面蒸發(fā)造成局部冷卻，??當(dāng)表面溫度低于臨界溫度時，液滴撞擊的壁面逐漸形成液膜，異氰酸等活躍產(chǎn)物會與液??膜中尿素發(fā)生聚合反應(yīng)，產(chǎn)生大量縮二脲在一定條件下會產(chǎn)生自縮合反應(yīng)。液膜在排氣??流速的沖刷下向排氣管尾部、混合器、催化劑入口等局部有氣流擾動的地方聚集，經(jīng)過??長時間的累積，大量沉積物形成以致堵塞排氣管道，圖２－１、２－１、２－３呈現(xiàn)了噴嘴、催??化劑、管徑部位形成的尿素沉積物ｔＭ。研究表明ｔｍ，由于擁有較高的分解溫度，三聚??氰酸比縮二脲穩(wěn)定，而三聚氰胺比三聚氰酸更穩(wěn)定。三聚氰酸及其同系物，甚至是結(jié)構(gòu)??更為復(fù)雜的高分子聚合物的完全分解需要接近７００°Ｃ的高溫，一般的柴油機(jī)排氣溫度很??難達(dá)到其分解溫度。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)排氣管壁沉積物影響因素仿真[J]. 錢楓,呂林,楊棟.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2018(02)
[2]柴油機(jī)SCR尿素結(jié)晶分析研究[J]. 朱明健,胡振奇,陳霍,姚本容.  現(xiàn)代車用動力. 2017(03)
[3]攜帶SCR系統(tǒng)的柴油機(jī)排氣管中生成沉積物的影響因素研究[J]. 祝能,呂林,楊棟.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(06)
[4]SCR反應(yīng)動力學(xué)模擬[J]. 張東偉,張營帥,李敏.  工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2015(02)
[5]基于詳細(xì)沉積物模型的尿素噴嘴內(nèi)部結(jié)晶研究[J]. 陳悅,呂林,沈捷.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(01)
[6]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)尿素結(jié)晶的適用性研究[J]. 史留慶,張翠平.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2014(32)
[7]柴油機(jī)尿素SCR系統(tǒng)沉積物成因研究[J]. 馮向宇,葛蘊(yùn)珊,馬朝臣,韓秀坤,譚建偉,李加強(qiáng).  內(nèi)燃機(jī)工程. 2014(06)
[8]重型柴油機(jī)Urea-SCR系統(tǒng)尿素沉積物的試驗(yàn)研究[J]. 張紀(jì)元,李國祥,孫少軍,王意寶,陶建忠,趙彥光.  車用發(fā)動機(jī). 2012(04)
[9]重型柴油機(jī)NOx尿素SCR混合器的設(shè)計與試驗(yàn)研究[J]. 趙彥光,胡靜,陳鎮(zhèn),帥石金,肖建華,王建昕.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2012(01)
[10]國Ⅳ柴油機(jī)SCR后處理系統(tǒng)結(jié)晶體成分分析[J]. 高俊華,鄺堅(jiān),宋崇林,張仲榮,景曉軍.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2010(06)

碩士論文
[1]基于詳細(xì)尿素沉積物形成機(jī)理的柴油機(jī)SCR系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 侯鑫.廣西大學(xué) 2016
[2]Urea-SCR排氣后處理系統(tǒng)在重型柴油機(jī)中的應(yīng)用[D]. 劉丙善.武漢理工大學(xué) 2006



本文編號：3416506