柴油機(jī)雙功能ASC催化劑Fe/Pt協(xié)同催化機(jī)理的模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-20 03:44
尿素選擇性催化還原(Urea-SCR)技術(shù)被廣泛地用于降低柴油機(jī)的NOx排放,然而在SCR催化劑催化還原NOx時(shí),面對(duì)排氣溫度突增(導(dǎo)致催化劑內(nèi)存儲(chǔ)的NH3釋放)、尿素過(guò)量噴射甚至催化劑老化失活等狀況,還原性氣體NH3將不可避免發(fā)生泄漏。因此,為滿足排放法規(guī)更嚴(yán)格的NOx限值和NH3泄漏量限值要求,需要開發(fā)具有雙功能特性的ASC催化劑應(yīng)用于柴油機(jī)尾氣后處理,以選擇性催化氧化泄漏的NH3并輔助上游SCR催化劑實(shí)現(xiàn)更高的NOx轉(zhuǎn)化率。對(duì)催化劑表面反應(yīng)機(jī)理的深入理解是提升和利用催化劑性能的前提。本文分別建立了Fe-ZSM-5分子篩催化劑NH3-SCR總包反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和Pt/Al2O3催化劑NH3氧化總包反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)優(yōu)化各催化反應(yīng)步的動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)模型進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,模型能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)反應(yīng)中各組分摩爾濃度及轉(zhuǎn)化率的變化規(guī)律。研...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 前言
1.2 重型柴油車排放法規(guī)
1.3 NOx催化還原凈化技術(shù)
1.3.1 選擇性催化還原
1.3.2 NOx存儲(chǔ)還原
1.3.3 NSR-SCR耦合系統(tǒng)
1.4 ASC后處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 SCR系統(tǒng)的NH3及N2O排放問(wèn)題
1.4.2 ASC催化劑
1.4.3 雙功能ASC催化劑的工作原理
1.5 研究目的及主要內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 催化反應(yīng)的數(shù)值計(jì)算模型
2.1 催化反應(yīng)基礎(chǔ)
2.1.1 多相催化反應(yīng)
2.1.2 質(zhì)量作用定律與阿倫尼烏斯定律
2.1.3 化學(xué)反應(yīng)速率
2.2 催化反應(yīng)計(jì)算模型
2.2.1 反應(yīng)器模型
2.2.2 孔擴(kuò)散模型
2.2.3 反應(yīng)機(jī)理模型
2.3 本章小結(jié)
3 Fe、Pt催化劑反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的建立
3.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的發(fā)展
3.2 反應(yīng)器及催化劑參數(shù)
3.3 Fe分子篩催化劑反應(yīng)模型驗(yàn)證與分析
3.3.1 NH3 吸附與脫附反應(yīng)
3.3.2 氧化反應(yīng)與NH3 存儲(chǔ)量
3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)
3.3.4 快速SCR反應(yīng)
3.3.5 NO2-SCR及 N2O生成反應(yīng)
3.3.6 NO2/NOx比值對(duì)SCR反應(yīng)的影響
3.3.7 NH3/NOx比值對(duì)NH3 泄漏的影響
3.4 SCR反應(yīng)的軸向分布研究
3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)的軸向分布
3.4.2 快速SCR反應(yīng)的軸向分布
3.4.3 NO2-SCR反應(yīng)的軸向分布
3.4.4 NO2/NOx比值對(duì)NOx轉(zhuǎn)化率軸向分布的影響
3.5 Pt催化劑反應(yīng)模型驗(yàn)證與分析
3.5.1 NH3-O2 反應(yīng)體系
3.5.2 NH3-NOx-O2 反應(yīng)體系
3.5.3 Pt催化劑模型的適用性研究
3.6 本章小結(jié)
4 雙功能Fe-Pt組合催化劑的性能分析
4.1 Fe、Pt催化劑的組合研究
4.1.1 NH3-O2 反應(yīng)體系
4.1.2 NH3-NOx-O2 反應(yīng)體系
4.2 Fe-Pt雙層催化劑涂層內(nèi)反應(yīng)流動(dòng)分析
4.3 Pt負(fù)載量對(duì)Fe-Pt雙層催化劑性能的影響
4.4 雙層組合催化劑Fe、Pt涂覆比例的優(yōu)化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3820474
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 前言
1.2 重型柴油車排放法規(guī)
1.3 NOx催化還原凈化技術(shù)
1.3.1 選擇性催化還原
1.3.2 NOx存儲(chǔ)還原
1.3.3 NSR-SCR耦合系統(tǒng)
1.4 ASC后處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 SCR系統(tǒng)的NH3及N2O排放問(wèn)題
1.4.2 ASC催化劑
1.4.3 雙功能ASC催化劑的工作原理
1.5 研究目的及主要內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
2 催化反應(yīng)的數(shù)值計(jì)算模型
2.1 催化反應(yīng)基礎(chǔ)
2.1.1 多相催化反應(yīng)
2.1.2 質(zhì)量作用定律與阿倫尼烏斯定律
2.1.3 化學(xué)反應(yīng)速率
2.2 催化反應(yīng)計(jì)算模型
2.2.1 反應(yīng)器模型
2.2.2 孔擴(kuò)散模型
2.2.3 反應(yīng)機(jī)理模型
2.3 本章小結(jié)
3 Fe、Pt催化劑反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的建立
3.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的發(fā)展
3.2 反應(yīng)器及催化劑參數(shù)
3.3 Fe分子篩催化劑反應(yīng)模型驗(yàn)證與分析
3.3.1 NH3 吸附與脫附反應(yīng)
3.3.2 氧化反應(yīng)與NH3 存儲(chǔ)量
3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)
3.3.4 快速SCR反應(yīng)
3.3.5 NO2-SCR及 N2O生成反應(yīng)
3.3.6 NO2/NOx比值對(duì)SCR反應(yīng)的影響
3.3.7 NH3/NOx比值對(duì)NH3 泄漏的影響
3.4 SCR反應(yīng)的軸向分布研究
3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)的軸向分布
3.4.2 快速SCR反應(yīng)的軸向分布
3.4.3 NO2-SCR反應(yīng)的軸向分布
3.4.4 NO2/NOx比值對(duì)NOx轉(zhuǎn)化率軸向分布的影響
3.5 Pt催化劑反應(yīng)模型驗(yàn)證與分析
3.5.1 NH3-O2 反應(yīng)體系
3.5.2 NH3-NOx-O2 反應(yīng)體系
3.5.3 Pt催化劑模型的適用性研究
3.6 本章小結(jié)
4 雙功能Fe-Pt組合催化劑的性能分析
4.1 Fe、Pt催化劑的組合研究
4.1.1 NH3-O2 反應(yīng)體系
4.1.2 NH3-NOx-O2 反應(yīng)體系
4.2 Fe-Pt雙層催化劑涂層內(nèi)反應(yīng)流動(dòng)分析
4.3 Pt負(fù)載量對(duì)Fe-Pt雙層催化劑性能的影響
4.4 雙層組合催化劑Fe、Pt涂覆比例的優(yōu)化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3820474
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