Urea-SCR催化器熱失活特性數值仿真.pdf

1、隨著我國排放法規(guī)日趨嚴格，NOx排放限值不斷降低。柴油機僅依靠機內凈化技術已不能滿足NOx排放要求，因此有必要采取機外控制措施。SCR技術是控制柴油機NOx排放的有效手段。法規(guī)要求SCR催化器的耐久性里程不得少于16萬公里。針對法規(guī)要求，本文對SCR催化器的熱失活特性展開數值研究。
　　基于反應動力學基本理論，結合NH3-SCR反應機理、反應速率模型、傳熱傳質模型和儲放氨模型，建立了SCR催化器單孔道反應動力學模型。采用Fluen

2、t耦合 Chemkin的技術路線，對孔道內的多相催化反應過程進行模擬，得到NO濃度場和溫度場的分布規(guī)律，并進行SCR催化器性能臺架試驗，試驗結果表明轉化效率的仿真值與試驗值一致性較好，驗證了單孔道反應動力學模型。
　　分析SCR催化器的老化形式，并從催化劑顆粒直徑和反應速率變化的角度對催化劑熱失活特性進行研究?；诜磻獎恿W模型，考慮SCR催化劑相對活性的降低，建立SCR催化器熱失活動力學模型。
　　根據快速老化循環(huán)，采用單

3、孔道模型進行催化器熱失活過程的數值模擬，得出催化器熱失活前后孔道內的NO濃度場以及溫度場的分布規(guī)律，得出不同熱失活階段后催化劑相對活性、NO轉化效率以及催化器起燃特性的變化規(guī)律。為了研究催化劑相對活性沿載體徑向的變化情況，建立SCR催化器二維流動模型，模擬載體入口處的溫度變化，并以載體不同徑向處的溫度為單孔道的初始條件計算催化劑的平均粒徑和相對活性變化。最后利用Matlab軟件計算出不同熱失活階段后催化劑平均顆粒直徑沿載體軸向截面的分布