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基于非道路用柴油机选择性催化还原混合器优化及验证研究
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作者 莫瑞 刘学渊 +3 位作者 吴瑞婷 杨通云 乔梦雪 蔡文杰 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期31-38,共8页
为了解决装载机空间小、筒式后处理无法布置的问题,提出一种U型非道路用的柴油机选择性催化还原器(selective catalytic reduction,SCR)系统混合器优化及结晶性能验证方案。首先,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)... 为了解决装载机空间小、筒式后处理无法布置的问题,提出一种U型非道路用的柴油机选择性催化还原器(selective catalytic reduction,SCR)系统混合器优化及结晶性能验证方案。首先,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,对建立的3种柴油机U型SCR系统典型混合器结构模型进行了3种典型工况条件下湍流运动、速度场和氨(NH_(3))分布均匀性等性能的数值仿真分析,研究了不同混合器结构对NH_(3)分布及NO_(x)转化效率的影响。基于仿真结果分析,部分结构设计方案可以加速液滴破碎、水解和雾化过程,提高NH_(3)的分布均匀度,并提高SCR系统在新鲜状态下的NO_(x)转化效率,但这些方案更容易产生并累积结晶,从而导致SCR系统的NO_(x)转化性能下降。因此提出了一种组合导流装置、扰流板、出气孔板等设计的柴油机U型SCR系统混合器方案优化新方法,获得一款同心、内外筒式静态混合器结构,搭载装载机发动机结晶试验失效时长大于28.0 h。 展开更多
关键词 选择性催化还原 混合器 均匀性 结晶
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选择性催化还原混合器及整流器的设计与结构优化 被引量:10
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作者 陈贵升 杨锐敏 +1 位作者 和志高 黄震 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期46-53,61,共9页
通过搭建柴油机后处理试验台架,运用计算流体力学(CFD)对选择性催化还原系统(SCR)内的反应进行仿真计算,设计4种混合器和3种整流器方案,研究了不同混合器及整流器结构对SCR系统内NH3分布及NOx转化效率的影响。结果表明:混合器能够有效改... 通过搭建柴油机后处理试验台架,运用计算流体力学(CFD)对选择性催化还原系统(SCR)内的反应进行仿真计算,设计4种混合器和3种整流器方案,研究了不同混合器及整流器结构对SCR系统内NH3分布及NOx转化效率的影响。结果表明:混合器能够有效改善SCR内NH3分布均匀度及NOx的转化效率。综合分析,有7个厚度均为2mm的叶片且叶片与径向方向的夹角均为30°的方案M2的混合器结构设计较优;气流受到入口扩张管的扩张作用之后,经过方案D1的整流器,使得SCR系统具有更高的NH3分布均匀度和NOx转化效率。混合器和整流器结合可以实现流场的优化,提高NOx转化效率。 展开更多
关键词 选择性催化还原 混合器 整流器 NOx转化效率 数值仿真
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船用柴油机选择性催化还原混合器结构优化及验证 被引量:3
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作者 李江飞 朱海艳 +3 位作者 牛雨飞 徐谦 乔宝英 张强 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期49-55,共7页
针对船用柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)后处理系统,设计了6种不同的混合器方案,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对混合器方案进行了仿真分析,对比背压、均匀性、尿素碰壁量、尿... 针对船用柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)后处理系统,设计了6种不同的混合器方案,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对混合器方案进行了仿真分析,对比背压、均匀性、尿素碰壁量、尿素轨迹和流速,选择最优方案,最后通过发动机台架验证排放性能。CFD及试验结果表明:文丘里管在上游、叶片板左右交错的方案既能满足背压和NH;均匀性要求,同时尿素结晶风险最小,E3循环NO;排放为0.66 g/(kW·h),满足国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)Tier Ⅲ排放标准要求,平均NO;转化效率为91.4%。 展开更多
关键词 选择性催化还原 混合器 船用柴油机 TierⅢ
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轻型柴油机选择性催化还原颗粒捕集器怠速再生控制策略及其验证
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作者 马标 张方戈 +1 位作者 张波 滕勤 《车用发动机》 北大核心 2025年第4期74-78,86,共6页
为了满足国6b轻型车排放法规对氮氧化物和颗粒物排放的要求,开发了某轻型柴油机选择性催化还原颗粒捕集器(SDPF)。当车辆在交通拥挤、红绿灯较多的城市状况下运行时,SDPF再生效率低,导致SDPF堵塞甚至烧蚀,为了解决这一问题,构建车辆怠... 为了满足国6b轻型车排放法规对氮氧化物和颗粒物排放的要求,开发了某轻型柴油机选择性催化还原颗粒捕集器(SDPF)。当车辆在交通拥挤、红绿灯较多的城市状况下运行时,SDPF再生效率低,导致SDPF堵塞甚至烧蚀,为了解决这一问题,构建车辆怠速工况和怠速与城市工况之间转换的识别逻辑,基于压差流阻的碳载量模型计算碳载量作为再生触发条件,建立SDPF怠速再生控制策略。通过实车测试,在车辆减速至怠速、怠速、怠速转换至行车状态下,验证SDPF怠速再生控制策略。结果表明,SDPF再生效率显著提升,证明了SDPF怠速再生控制策略的有效性,提高了SDPF运行的安全性。 展开更多
关键词 轻型柴油机 选择性催化还原颗粒捕集器 再生 控制策略
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基于高阶模型与扩展卡尔曼滤波的柴油机选择性催化还原系统输出状态观测
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作者 刘文龙 高莹 +3 位作者 尤岳林 姜长文 华韬轶 夏博聪 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期82-93,共12页
简化选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)高阶模型方程并优化了化学反应参数,并结合SCR高阶模型设计了可变时间步长扩展卡尔曼滤波(variable time-step extended Kalman filter,VTS-EKF)观测器。假设两种观测情况:情况1... 简化选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)高阶模型方程并优化了化学反应参数,并结合SCR高阶模型设计了可变时间步长扩展卡尔曼滤波(variable time-step extended Kalman filter,VTS-EKF)观测器。假设两种观测情况:情况1为下游NO_(x)传感器故障时,观测储氨覆盖率和下游NO_(x)体积分数;情况2为下游NH_(3)传感器故障的情况下,观测储氨覆盖率和下游NH_(3)体积分数。通过动态工况台架试验验证了这两种情况的观测效果。结果显示:情况1中储氨覆盖率观测值与模型计算值的决定系数R^(2)为0.99,下游NO_(x)体积分数模型计算值和试验值的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)为42.50×10^(-6);情况2中储氨覆盖率观测值与模型计算值的R^(2)为0.99,下游NH_(3)体积分数VTS-EKF观测值和试验值的MAE为4.26×10^(-6)。结果表明,SCR高阶模型结合VTS-EKF,可实现SCR输出状态的精准观测。 展开更多
关键词 柴油机 选择性催化还原 扩展卡尔曼滤波 观测器
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垃圾焚烧烟气中芳香烃化合物在线监测和选择性催化还原脱除研究
6
作者 龚丽芳 任美慧 +4 位作者 蒋吉春 郭光召 胡红云 黄永达 姚洪 《化工学报》 北大核心 2025年第6期3018-3028,共11页
垃圾焚烧具有减量化和资源化等优点,近年来已逐渐替代垃圾填埋而成为世界各国大力发展的固废处置重要方式。垃圾组分复杂且有害物质多样,经焚烧处理后不可避免地会产生有毒有害的芳香烃化合物,对大气环境和人体健康产生危害。研制了基... 垃圾焚烧具有减量化和资源化等优点,近年来已逐渐替代垃圾填埋而成为世界各国大力发展的固废处置重要方式。垃圾组分复杂且有害物质多样,经焚烧处理后不可避免地会产生有毒有害的芳香烃化合物,对大气环境和人体健康产生危害。研制了基于光电离飞行时间质谱的垃圾焚烧烟气中芳香烃化合物在线监测系统,并利用在线监测系统对某大型垃圾焚烧厂的选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)装置出入口烟气中的苯系物、酚类化合物、多环芳烃化合物和氯代芳烃化合物的代表性物质进行在线监测和动态排放特征研究,明确了SCR装置对垃圾焚烧烟气中典型芳香烃化合物的脱除效果。结果表明,研制的在线监测系统对芳香烃化合物的检出限可达ppb级别,且连续监测5000 min信号强度的相对偏差(RSD)仅为4.2%;SCR装置入口和出口烟气中芳烃化合物的分布模式显著不同,二甲苯和甲苯对差异的贡献最大;SCR装置对烟气中的芳香烃化合物均具有较好的脱除效果,烟气流经SCR装置后,苯系物、酚类、多环芳烃类、氯苯类、氯酚类、氯甲苯类和氯甲酚类化合物的信号强度分别下降11.3%~91.5%、47.7%~93.0%、66.3%~94.9%、26.4%~84.5%、48.5%~88.7%、53.9%~89.5%和67.3%~91.0%。 展开更多
关键词 垃圾焚烧 芳香烃化合物 在线监测 选择性催化还原装置 脱除特性
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选择性催化氧化—催化还原耦合技术净化有机胺废气
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作者 汪鹏 王学海 +1 位作者 刘思佳 李宝忠 《化工环保》 北大核心 2025年第1期62-68,共7页
采用自制的整体式蜂窝状Cu-Mn-Ce催化剂与FN-2型V-W/Ti脱硝催化剂级配组合,考察选择性催化氧化—催化还原耦合工艺对有机胺(乙醇胺和乙二胺等体积混合)废气的净化效果。实验结果表明:当体积空速10000 h^(-1)、有机胺质量浓度2000 mg/m^... 采用自制的整体式蜂窝状Cu-Mn-Ce催化剂与FN-2型V-W/Ti脱硝催化剂级配组合,考察选择性催化氧化—催化还原耦合工艺对有机胺(乙醇胺和乙二胺等体积混合)废气的净化效果。实验结果表明:当体积空速10000 h^(-1)、有机胺质量浓度2000 mg/m^(3)、反应温度260℃时,在Cu-Mn-Ce催化剂的作用下,有机胺的非甲烷总烃转化率为96.4%,副产物中NH_(3)和NOx的选择性分别为13.67%和14.52%,二者的摩尔比接近于1;在催化氧化段体积空速6250 h^(-1)、催化还原段体积空速1000 h^(-1)、有机胺质量浓度1000 mg/m^(3)、反应温度260~280℃的条件下,经耦合工艺处理后,有机胺的非甲烷总烃转化率接近100%,反应器出口NH_(3)和N_(2)O未检出,NOx的选择性低于0.5%。 展开更多
关键词 有机胺废气 选择性催化氧化-催化还原 耦合反应 Cu-Mn-Ce催化
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混合器对国六柴油机选择性催化还原系统尿素结晶的影响 被引量:8
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作者 李江飞 牛雨飞 +3 位作者 朱海艳 王龙飞 薛红娟 张强 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期31-37,共7页
针对国六柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)后处理系统尿素结晶问题,设计了两种不同的混合器结构。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对两种混合器方案的尿素碰壁位置、尿素轨迹、气流... 针对国六柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)后处理系统尿素结晶问题,设计了两种不同的混合器结构。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术对两种混合器方案的尿素碰壁位置、尿素轨迹、气流速度、流速均匀性、NH_3均匀性、压力损失等进行了仿真分析和对比,最后通过发动机台架试验验证两种方案的排放性能和结晶性能。CFD分析及试验结果表明:方案二的气流速度、流速均匀性和NH_3均匀性都优于方案一,而方案一的压力损失小于方案二;方案一台架试验的结晶质量为608g,不满足主机厂要求,方案二台架试验的结晶质量为6g,满足主机厂要求。CFD分析和试验结果趋势一致,表明CFD分析是合理有效的。 展开更多
关键词 选择性催化还原 混合器 尿素结晶 柴油机 国六
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大功率柴油机尿素-选择性催化还原系统混合器仿真与试验研究 被引量:4
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作者 赵英良 朱智富 +3 位作者 王胜 赵红 桂建华 陈鹏 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期110-116,共7页
针对大功率柴油机选择性催化还原技术(SCR)应用需求,设计了两种混合器方案,两方案的差别在于是否在喷射点前安装前置混合器。利用计算流体动力学(CFD)技术对两方案的气流轨迹、尿素分解率、分布均匀性及压力损失进行了仿真分析,并进行D... 针对大功率柴油机选择性催化还原技术(SCR)应用需求,设计了两种混合器方案,两方案的差别在于是否在喷射点前安装前置混合器。利用计算流体动力学(CFD)技术对两方案的气流轨迹、尿素分解率、分布均匀性及压力损失进行了仿真分析,并进行D2排放循环测试验证两方案的NOx转化效率。仿真及试验结果表明:安装前置混合器可以产生旋流,促进尿素液滴与气流充分混合,提高尿素分解率和NH3分布均匀性,压力损失增高;安装前置混合器能够提高SCR催化器的NOx转化效率,并可以通过标定优化使NOx比排放满足欧盟第五阶段排放限值要求。研究表明,前置混合器更能适应当前及未来大功率柴油机NOx排放法规限值要求。 展开更多
关键词 柴油机 选择性催化还原(SCR) 混合器 均匀性 转化效率
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低SO_(2)氧化率钒钛基选择性催化还原脱硝催化剂研究进展 被引量:1
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作者 陈校艺 赵博 +3 位作者 李浙飞 柯权力 周瑛 卢晗锋 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期117-122,共6页
选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前烟气氮氧化物控制最主流的技术。商用SCR催化剂主要由V 2O 5-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)组成,其中V 2 O 5不仅对烟气中的氮氧化物有催化还原作用,同时也能促进SO_(2)的氧化,导致硫酸铵盐的生成,进而造... 选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前烟气氮氧化物控制最主流的技术。商用SCR催化剂主要由V 2O 5-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)组成,其中V 2 O 5不仅对烟气中的氮氧化物有催化还原作用,同时也能促进SO_(2)的氧化,导致硫酸铵盐的生成,进而造成催化剂孔道堵塞,活性位点减少,使催化剂活性降低,脱硝效率下降。基于此,主要探讨了钒钛基SCR催化剂对SO_(2)的氧化机理及其研究进展,总结了国内外降低钒钛基SCR催化剂SO_(2)氧化率的一些主要措施,并对此进行了分析和讨论。 展开更多
关键词 选择性催化还原 脱硝 钒基催化 SO 2 氧化率
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410t/h燃煤锅炉选择性非催化还原气液混合特性的数值研究 被引量:17
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作者 王智化 吕钰 +3 位作者 何沛 杨卫娟 周俊虎 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第20期60-65,共6页
基于Fluent平台,对410t/h燃煤锅炉选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)系统喷射的尿素溶液液滴与烟气的混合过程进行数值模拟研究,同时探讨这一混合特性对脱硝率的影响。研究发现液滴穿透距离对于大空间的气液混... 基于Fluent平台,对410t/h燃煤锅炉选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)系统喷射的尿素溶液液滴与烟气的混合过程进行数值模拟研究,同时探讨这一混合特性对脱硝率的影响。研究发现液滴穿透距离对于大空间的气液混合和烟气脱硝有重要影响,而对于给定的喷嘴它由溶液流量和液滴粒径确定;但是由于沿喷射方向存在较大的温度梯度,所以脱硝率还决定于液滴分布的当地温度。模拟结果表明在固定氨氮摩尔比下,喷射流量增大82%,脱硝率可提高8.8%,而随液滴粒径增大则先提高后降低;漏氨量随二者的增大均呈现降低趋势。另外,还将计算结果与实验测量数据进行了对比,以保证数值研究结论的可靠性。 展开更多
关键词 选择性催化还原 数值模拟 混合 液滴
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混合过程对选择性非催化还原反应的影响 被引量:6
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作者 刘辉 朱舒扬 +2 位作者 曹庆喜 吴少华 孙德智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第26期43-47,共5页
分别采用柱塞流反应器模型和Zwietering反应器模型对携带流反应器上完成的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应进行反应动力学模拟。模拟与实验结果比较表明:Zwietering反应器模型可以较好地描述携带流反应... 分别采用柱塞流反应器模型和Zwietering反应器模型对携带流反应器上完成的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应进行反应动力学模拟。模拟与实验结果比较表明:Zwietering反应器模型可以较好地描述携带流反应器中心射流和环形射流的混合过程;温度低于900℃时,化学反应速率较低,SNCR反应主要受反应动力学因素控制,混合过程对SNCR反应影响较小;温度高于950℃时,化学反应速率增加,混合过程对SNCR反应的制约明显;混合特征时间的增加,高于950℃时SNCR反应脱硝效率降低,SNCR反应温度窗口变窄。 展开更多
关键词 选择性催化还原 混合 脱硝效率 温度窗 模拟
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携带流反应器上混合过程对添加H_2的选择性非催化还原影响研究 被引量:3
13
作者 刘辉 苏俊玮 +3 位作者 石岩 杨运超 朱舒扬 吴少华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第14期38-43,共6页
采用柱塞流反应器(plug flow reactor,PFR)模型和Zwietering反应器模型对携带流反应器(entrained flow reactor,EFR)上添加H2的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应进行反应动力学计算分析。实验和计算结果表... 采用柱塞流反应器(plug flow reactor,PFR)模型和Zwietering反应器模型对携带流反应器(entrained flow reactor,EFR)上添加H2的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应进行反应动力学计算分析。实验和计算结果表明:采用Miller98机制和Zwietering反应器模型可以较好地描述混合过程对添加H2的SNCR脱硝过程的影响。反应温度低于725℃时,化学反应速率低,反应主要受化学反应速率的控制,混合过程对NO还原反应影响很小。而温度高于725℃时,混合过程对NO还原的影响明显。反应产率分析表明,混合过程对添加H2的SNCR过程影响,主要以反应NH3+H=NH2+H2的途径使NH2活性基团减少,降低了脱硝效率。 展开更多
关键词 混合 选择性催化还原 H2 脱硝 反应动力学
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In/H-SSZ-13催化剂用于甲烷选择性催化还原NO_(x)反应的研究
14
作者 唐佳媞 王晨晰 +3 位作者 吕刚 宋崇林 李振国 潘锁柱 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期377-384,共8页
采用浸渍法制备了不同比例In改性的In/H-SSZ-13催化剂.通过催化剂活性评价系统研究了In改性比例对In/H-SSZ-13催化剂NO_(x)转化率的影响,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术对In/H-SSZ-13催化... 采用浸渍法制备了不同比例In改性的In/H-SSZ-13催化剂.通过催化剂活性评价系统研究了In改性比例对In/H-SSZ-13催化剂NO_(x)转化率的影响,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征技术对In/H-SSZ-13催化剂的物理化学特性进行了深入分析.研究结果表明,添加In能够明显提高H-SSZ-13的CH_(4)-SCR反应催化活性,其中,15%In/H-SSZ-13催化剂的CH_(4)-SCR反应活性最佳,其最大NO_(x)转化率在550℃可达87.32%.尽管In比例的增加对H-SSZ-13的CHA结构没有明显影响,但催化剂表面的In_(2)O_(3)物种明显增加,并逐渐形成团簇.In在In/H-SSZ-13催化剂中以In O^(+)和In_(2)O_(3)两种赋形状态存在,In O^(+)是CH_(4)-SCR反应的主要活性中心,In_(2)O_(3)对NO_(x)转化没有明显作用,但在高温阶段会促进CH_(4)的氧化反应. 展开更多
关键词 选择性催化还原 甲烷 氮氧化物 H-SSZ-13 In改性 催化活性
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铈基催化剂用于CO选择性催化还原NO_(x)的研究进展
15
作者 康嘉霓 邓双 +3 位作者 王海强 苏发兵 陈卓苗 熊雨苏 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第5期942-954,共13页
CO选择性催化还原NO_(x)技术(CO-SCR)是利用烟气中CO作为还原剂,将NO_(x)还原为N_(2);与目前普遍应用的氨选择性催化脱硝(NH_(3)-SCR)相比,避免了氨还原剂的使用及逃逸等问题,且同时脱除CO和NO_(x)大气污染物,极具应用潜力。稀土金属铈... CO选择性催化还原NO_(x)技术(CO-SCR)是利用烟气中CO作为还原剂,将NO_(x)还原为N_(2);与目前普遍应用的氨选择性催化脱硝(NH_(3)-SCR)相比,避免了氨还原剂的使用及逃逸等问题,且同时脱除CO和NO_(x)大气污染物,极具应用潜力。稀土金属铈氧化物因其优异的氧传递能力,可作为载体或助催化剂有效提高COSCR催化反应性能。本文系统比较以氧化铈(CeO_(2))作为载体和活性组分的两大类催化剂体系的CO-SCR脱硝性能,探讨烟气成分(O_(2)、SO_(2)和H_(2)O)对铈基催化剂CO-SCR活性的影响,揭示了催化剂的构效关系;并且归纳总结了铈基催化剂上CO-SCR可能的反应机理。可通过载体改性、活性金属掺杂、形貌调控、制备条件优化等手段,开发具有较宽反应温度区间及抗氧抗硫性能的铈基CO-SCR脱硝催化剂。 展开更多
关键词 CO选择性催化还原 烟气脱硝 氮氧化物 一氧化碳 铈基催化
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选择性催化还原系统尿素分解研究进展
16
作者 张玉娇 黄豪中 +1 位作者 张丽娜 陈雅娟 《车用发动机》 北大核心 2024年第3期10-17,共8页
选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)技术是降低柴油机氮氧化物(NO_(x))排放的有效手段,而在柴油机urea-SCR系统中,尿素分解在NO_(x)还原过程中起着重要作用。阐述了尿素分解的研究现状,重点讨论了副产物的反应路径和反... 选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)技术是降低柴油机氮氧化物(NO_(x))排放的有效手段,而在柴油机urea-SCR系统中,尿素分解在NO_(x)还原过程中起着重要作用。阐述了尿素分解的研究现状,重点讨论了副产物的反应路径和反应温度。分析了催化剂对尿素分解的催化作用,总结了减少沉积物的4种措施。提出了未来技术改进的3个方向:研究实际工况下的详细反应机理;使用详细分解机理进行数值模拟同时降低时间成本;使用催化剂提高中间体的反应速率。 展开更多
关键词 选择性催化还原(SCR) 尿素 分解 副产物 反应机理
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Fe改性分子筛催化剂CH_(4)选择性催化还原N_(2)O
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作者 温鹏 刘宁 +1 位作者 陈标华 代成娜 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期398-404,共7页
针对N_(2)O的CH_(4)选择性催化还原(CH_(4)-SCR),采用浸渍法制备了系列Fe改性分子筛(BEA、ZSM-5、SSZ-13)催化剂。实验结果表明:2%Fe-BEA(负载量2%(w))具有较高的催化活性,在进气(N_(2)O 40%(φ,下同),CH_(4)10%,N250%)总流量为50 mL/mi... 针对N_(2)O的CH_(4)选择性催化还原(CH_(4)-SCR),采用浸渍法制备了系列Fe改性分子筛(BEA、ZSM-5、SSZ-13)催化剂。实验结果表明:2%Fe-BEA(负载量2%(w))具有较高的催化活性,在进气(N_(2)O 40%(φ,下同),CH_(4)10%,N250%)总流量为50 mL/min、反应器气时空速为12000 h^(–1)的条件下,250℃时的N_(2)O转化率达99.5%,CH_(4)转化率达94.6%;反应器连续运行20 h,N_(2)O转化率基本保持不变,CH_(4)转化率仅略有下降。表征结果显示,2%Fe-BEA较高的催化活性与其易形成大量离子态Fe^(3+)活性物种密切相关,而2%Fe-SSZ-13更易形成大量FeOx物种,故在3种分子筛催化剂中催化活性最低。2%Fe-BEA上N_(2)O的CH_(4)-SCR遵循自由基反应机理,形成羟基自由基和甲氧基自由基,并可经进一步氧化,通过甲酸盐路径生成CO_(2)和H2O。 展开更多
关键词 N_(2)O CH_(4)选择性催化还原(CH_(4)-SCR) Fe-BEA分子筛 反应机理
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道路车用柴油机国六排放选择性催化还原系统的开发与验证 被引量:7
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作者 杨延相 张洪涛 +3 位作者 张元清 耿祥 何政汕 李盼 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期39-45,共7页
设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统,以某型3.0L排量的国六柴油机后处理为例,首先设计了排气混合器结构,建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型,进行全尺寸排气流场模拟分析,研究了混合器后的速度... 设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统,以某型3.0L排量的国六柴油机后处理为例,首先设计了排气混合器结构,建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型,进行全尺寸排气流场模拟分析,研究了混合器后的速度均匀性、NH3浓度分布和压降损失等,并对特征尺寸进行了优化。结果表明,优化的结构尺寸及设计使标定工况下NH3均匀度可以达到0.996,混合器压降不超过4.17kPa。然后进行了发动机台架试验,验证了新开发设计优化的后处理系统阻力较小,标定工况下实测的NH3均匀度高达0.98,不同空速和温度情况下,不带扰流板的混合器表现更优。最后进行了发动机排放试验,全球统一瞬态循环和全球统一稳态循环结果达到国六标准要求,确证了新开发的选择性催化还原系统及排气混合器能够用于道路车辆国六重型柴油机。 展开更多
关键词 柴油机 后处理 选择性催化还原混合器
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湍流混合限制下选择性非催化还原过程的数值模拟 被引量:9
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作者 李芳芳 吴少华 +4 位作者 曹庆喜 李可夫 李振中 王阳 董建勋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第23期46-52,共7页
基于CFD软件平台,对燃烧研究设备(combustion research facility,CRF)中试试验装置的选择性非催化还原(selective non—catalytic reduction,SNCR)脱硝过程进行模拟计算,通过与试验结果的比较,验证了该文的数学模型和计算方法... 基于CFD软件平台,对燃烧研究设备(combustion research facility,CRF)中试试验装置的选择性非催化还原(selective non—catalytic reduction,SNCR)脱硝过程进行模拟计算,通过与试验结果的比较,验证了该文的数学模型和计算方法。文中研究了在不同的温度、氨氮摩尔比条件下,喷射尿素溶液对脱硝效率和漏失氨的影响。计算结果表明,随着[NH3]/[NO]的增加,NO的还原率逐渐提高,在[NH3]/[NO]为1.0-2.5时可以达到50%-90%的NO脱除效率。同时由于随着氨氮摩尔比的增加,漏失氨也随之增加,因而应合理控制氨氮摩尔比在1.5左右。 展开更多
关键词 选择性催化还原 数值计算 尿素 燃烧研究设备
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La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响
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作者 宋崇林 郑庆贺 +3 位作者 吕誉 崔立峰 李云强 吕刚 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1053-1061,共9页
为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技... 为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能. 展开更多
关键词 La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化 H_(2)选择性催化还原NO NH_(3)产物选择性 NO转化率 晶相结构 还原特性 NO_(x)吸附-脱附
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