环境友好型柴油机nh3-scr催化剂特性及其反应动力学研究.pdf

天津大学
硕士学位论文
环境友好型柴油机NH<,3>-SCR催化剂特性及其反应动力学的研
究
姓名:张清茂
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:吕刚
20090601
摘要选择性催化还原法悄壳肮噬先衔W钣星巴镜牟裼突鶱控制技术,该技术已在发达国家得到推广应用。本文针对钒基呋恋臀禄钚缘汀高温选择性差、高毒、高成本等缺陷,提出了以低毒过渡金属氧化物部分替代的高效、环境友好呋恋目7⑺悸罚⒍孕滦痛呋恋呐浞阶槌伞⒅备方法、结构特征以及催化反应机理进行了深入研究,取得以下结果:坎悴牧媳缺砻婊系褪保山鹗粞趸锾娲源呋帘缺砻婊响不大;而涂层材料比表面积较高时,多数过渡金属氧化物替代都引起了比表面积的下降。杂谝訵为助催化剂时,娲呋辆哂凶詈玫牡臀禄钚裕和娲呋恋母呶卵≡裥院糜诜盎呋粒揖哂懈淼高活性温度窗口;而娲呋恋母呋钚晕露却翱谟敕盎呋料嘟娲呋恋母呶卵≡裥越喜睿呋钚晕露却翱谧钫娣从账俚脑黾樱娲痛呋恋腘转化效率首先缓慢下降,在空速超过某一阈值后,转化效率急速下降,且在低温反应阶段,空速对转化效率的影响更显著。在氨/氮比时,;仕姘保1鹊脑黾佣岣撸坏卑保氮比≥保涠訬转化效率影响较小。氧含量%时,其对;视响较大;当氧含量%时,其对;始负趺挥杏跋臁K羝固娲催化剂的低温活性降低,但也使其高温活性提高,总的高活性温度窗口变化不大。靥逍虲替代催化剂比相应的无载体催化剂低温活性略有降低,高温活性有所提高,高活性温度窗口略有扩展。,通过对本文制备的多种催化剂本征动力学的研究,并与文献中的研究结果进行对比,:柴油机氮氧化物选择性催化还原环境友好催化剂反应动力学
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学位论文作者签名:矛诺趸签字日期:晗υ拢弧喝学位论文作者签名:狄葫羲诨辏甹月;互惘』砂阺月独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得叁洼盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解苤宣盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤洼盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特另:员曜⒑椭滦恢ν猓畚闹胁话渌艘丫⒈书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得签字日期:导师签名:
第一章绪论前言化合物、氮氧化合物⑽⒘土蚧锍浮АU庑┪廴疚汽车是流动的大气污染源,它的排放污染物主要有:~氧化碳、碳氢不仅破坏了自然界的生态平衡,而且对人类的身体健康造成了极大的直接或间接的伤害。随着汽车保有量增加,汽车排放已成为造成城市大气质量恶化的主要污染源之一,。柴油机以其动力性高、燃油经济性好、热效率高、经久耐用、以及适应性强和功率范围广等优点,被广泛应用于交通运输、工程及农林机械等领域,尤其在中、大功率车用发动机市场始终占据统治地位。由于地球上的石油资源贮量有限,同时也为了减少产生温室效应的二氧化碳欧牛鞴远ι璞冈诮谀与环保性能方面提出了越来越严格的要求。与传统的汽油机相比,柴油机可以降低比油耗%プ笥摇⒔档虲排放量%左右,因而得到了越来越广泛的应用。近年来柴油车在汽车中的份额逐年增加,特别是上世纪年代后期推出高压共轨技术以后,欧洲市场上的柴油轿车在新车中的比例已经超过%,汽车柴油化已经成为今后的发展趋势【。但柴油机排出的大量有害物质,给环境带来了严重污染,随着柴油机更广范围的应用,其排放问题势必引来更多的关注。除低负荷工况外,柴油机的和排放均较小,,在进气和燃烧过程中,降低排放的技术措施与降低欧诺募际醮胧┦窍嗷ッ艿模跋炝瞬裼车在城市中的广泛应用。因此,柴油机为降低排放的努力几乎都是围绕如何减少和呐欧沤械摹掷嗪芏啵ǎ篘、、、取F档纫贫污染源产生的氮氧化物中,绝大部分为颊甲芰康ヒ陨和渌式的氮氧化物相对较少【俊是大气主要污染物之一,其主要危害包括:与血液中的血红蛋白结合,引起组织缺氧;在大气层外层的臭氧层由于的
.、,还能和发生氧化还原反应,使臭氧层遭到破坏【浚辉诳掌会缓慢氧化成危害更大的且恢肿厣ǖ拇碳ば云澹苑魏托肌有很强的毒害作用,严重危害人类的健康;同时故切纬伤嵊甑闹匾G扒物,它