柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)SCRF的數(shù)值模擬.pdf

1、選擇性催化還原技術(shù)和柴油機(jī)顆粒捕集器分別是能夠有效凈化柴油機(jī)NOx和PM較為成熟的后處理技術(shù)。為滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，需要將去除柴油機(jī)NOx和PM排放的后處理裝置聯(lián)用，針對傳統(tǒng)后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和惡化柴油機(jī)性能等問題，近年來發(fā)展的一種集成式后處理裝置SCRF是將SCR催化劑涂覆到壁流式微粒過濾器內(nèi)，使其能同時降低NOx和顆粒物排放?；诳刂芐CRF系統(tǒng)內(nèi)物理化學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方程，建立了SCRF數(shù)值計算模型，并用發(fā)動機(jī)臺架和反應(yīng)流動試驗(yàn)臺

2、的數(shù)據(jù)對其進(jìn)行驗(yàn)證，較為系統(tǒng)的驗(yàn)證方法保證了所建SCRF模型的合理性。
　　本文建立了SCRF系統(tǒng)的壓降模型，并用發(fā)動機(jī)臺架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。深入研究了非對稱孔結(jié)構(gòu)和孔密度對載體壓降特性的影響。結(jié)果表明，非對稱孔結(jié)構(gòu)能有效提高碳煙負(fù)載量的限值，但入口與出口通道比例過小和過大均會對壓降產(chǎn)生不良的影響;在載體結(jié)構(gòu)允許的條件下，孔密度較大時有較好的壓降特性。建立了壁流式SCR反應(yīng)動力學(xué)模型，考慮了NH3吸附和脫附反應(yīng)。結(jié)果表明采用Ele

3、y-Rideal機(jī)理的單吸附位模型能較好地預(yù)測NH3的程序升溫脫附過程。同時，不同溫度條件下的NOx轉(zhuǎn)化率的模擬值和實(shí)驗(yàn)值有較好的一致性。為保證碳煙再生模型合理性，對NO氧化和NO2分解特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明NO與NO2在催化器內(nèi)轉(zhuǎn)化預(yù)測良好?；诒诹魇絊CR反應(yīng)動力學(xué)模型發(fā)展了雙層碳煙氧化模型，在不同的進(jìn)氣組分條件下研究SCRF內(nèi)碳煙氧化特性，模擬了碳煙氧化過程中反應(yīng)器出口含碳產(chǎn)物的濃度變化情況，系統(tǒng)的驗(yàn)證了雙層碳煙氧化模型。對SC