以DME重整氣為還原劑的NSR性能試驗研究
發(fā)布時間：2023-11-11 09:25
二甲醚(DME)是優(yōu)良的柴油替代燃料,其排放遠低于柴油機,但氮氧化物(NOx)排放需進一步降低。NOx存儲-還原技術(shù)(NSR)兼具SCR技術(shù)的低排放和稀燃發(fā)動機的高能效等優(yōu)點,是目前最具前景的稀燃發(fā)動機NOx催化還原技術(shù)之一。DME水蒸氣重整制氫技術(shù)(SR)可為NSR技術(shù)提供高性能還原劑。本文在國家自然基金(NSFC)的資助下(資助號51176119和50976070),展開了以DME重整氣為還原劑的NSR性能實驗研究。本文在對SR和NSR技術(shù)調(diào)研的基礎上,搭建SR和NSR小樣模擬試驗臺架,用機械混合法制備CNZ-1/HZSM-5/Ga2O3作為SR催化劑,用共沉淀法制備Pt/Co-BaO/γ-Al2O3作為NSR催化劑,采用TPA、TPD、DME-TPSR、H2-TPSR和恒溫吸附等表征手段研究了NSR催化劑吸附NOx形成的硝酸鹽在不同氣氛中的熱穩(wěn)定性和NOx的催化還原性能。在模擬臺架上,采用完全吸附-還原試驗和吸附-還原循環(huán)試驗,研究了水蒸氣和SR催化劑對NSR性能的影響;考察了還原溫度、還原時間和還原劑濃度等試驗條件和尾氣中的O2、CO2及水蒸氣對以DME重整氣為還原劑的NSR性...
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 稀燃NOx催化處理技術(shù)
1.2.1 NO直接催化分解法
1.2.2 選擇性催化還原NOx技術(shù)(SCR)
1.2.3 NOx存儲還原催化技術(shù)(NSR)
1.3 二甲醚水蒸氣重整制氫(SR)技術(shù)
1.3.1 二甲醚水蒸氣重整制氫原理
1.3.2 二甲醚水蒸氣重整制氫現(xiàn)狀及其在發(fā)動機上的運用
1.4 燃料重整(SR)與稀燃NOx處理技術(shù)(LNT)聯(lián)用
1.5 研究目的及研究內(nèi)容
第二章 試驗臺架搭建與催化劑的制備
2.1 DME水蒸氣催化重整試驗臺架簡介
2.1.1 二甲醚水蒸氣催化重整試驗臺架的設計與搭建
2.1.2 二甲醚水蒸氣催化重整試驗中的儀器儀表
2.2 DME-SR-NSR試驗裝置簡介
2.2.1 DME-SR-NSR實驗臺架的設計與搭建
2.2.2 DME-SR-NSR試驗中的儀器儀表
2.3 催化劑的選取和制備
2.3.1 SR催化劑的選取和制備
2.3.2 NSR催化劑的選取和制備
2.4 本章小結(jié)
第三章 模擬DME重整氣對NSR性能影響的研究
3.1 Pt/Co-BaO/γ-Al2O3催化劑的表征
3.1.1 程序升溫脫附反應(TPD)
3.1.2 以DME為還原劑的程序升溫表面反應(DME-TPSR)
3.1.3 以H2為還原劑的程序升溫表面反應(H2-TPSR)
3.2 以氫氣、二甲醚及其混合氣為還原劑時的NSR規(guī)律
3.2.1 試驗方法
3.2.2 完全吸附-還原試驗
3.2.3 吸附-還原循環(huán)試驗
3.3 水蒸氣對NOx存儲還原的影響
3.3.1 水蒸氣定量標定方法
3.3.2 水蒸氣對NSR催化劑存儲性能的影響
3.3.3 水蒸氣對NSR催化劑脫附性能的影響
3.3.4 水蒸氣在不同溫度下對NSR性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 SR制氫及其對NSR性能影響的研究
4.1 DME水蒸氣重整制氫性能研究
4.1.1 氣相色譜儀可靠性及誤差分析
4.1.2 混合氣成分的色譜標定
4.1.3 不同溫度下的制氫效果
4.1.4 不同溫度下各氣體的選擇性
4.2 DME-SR-NSR與DME-NSR性能對比
4.2.1 SR催化劑對NOx存儲性能的影響
4.2.2 SR催化劑對NOx脫附還原性能的影響
4.2.3 加入SR催化劑對NSR性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 DME-SR-NSR性能研究
5.1 試驗條件對DME-SR-NSR性能的影響
5.1.1 試驗溫度的影響
5.1.2 還原時間的影響
5.1.3 還原劑濃度的影響
5.2 尾氣中的其他氣體成分的影響
5.2.1 氧氣的影響
5.2.2 二氧化碳的影響
5.2.3 水蒸氣的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)及今后工作展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
附錄
本文編號：3862367
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 稀燃NOx催化處理技術(shù)
1.2.1 NO直接催化分解法
1.2.2 選擇性催化還原NOx技術(shù)(SCR)
1.2.3 NOx存儲還原催化技術(shù)(NSR)
1.3 二甲醚水蒸氣重整制氫(SR)技術(shù)
1.3.1 二甲醚水蒸氣重整制氫原理
1.3.2 二甲醚水蒸氣重整制氫現(xiàn)狀及其在發(fā)動機上的運用
1.4 燃料重整(SR)與稀燃NOx處理技術(shù)(LNT)聯(lián)用
1.5 研究目的及研究內(nèi)容
第二章 試驗臺架搭建與催化劑的制備
2.1 DME水蒸氣催化重整試驗臺架簡介
2.1.1 二甲醚水蒸氣催化重整試驗臺架的設計與搭建
2.1.2 二甲醚水蒸氣催化重整試驗中的儀器儀表
2.2 DME-SR-NSR試驗裝置簡介
2.2.1 DME-SR-NSR實驗臺架的設計與搭建
2.2.2 DME-SR-NSR試驗中的儀器儀表
2.3 催化劑的選取和制備
2.3.1 SR催化劑的選取和制備
2.3.2 NSR催化劑的選取和制備
2.4 本章小結(jié)
第三章 模擬DME重整氣對NSR性能影響的研究
3.1 Pt/Co-BaO/γ-Al2O3催化劑的表征
3.1.1 程序升溫脫附反應(TPD)
3.1.2 以DME為還原劑的程序升溫表面反應(DME-TPSR)
3.1.3 以H2為還原劑的程序升溫表面反應(H2-TPSR)
3.2 以氫氣、二甲醚及其混合氣為還原劑時的NSR規(guī)律
3.2.1 試驗方法
3.2.2 完全吸附-還原試驗
3.2.3 吸附-還原循環(huán)試驗
3.3 水蒸氣對NOx存儲還原的影響
3.3.1 水蒸氣定量標定方法
3.3.2 水蒸氣對NSR催化劑存儲性能的影響
3.3.3 水蒸氣對NSR催化劑脫附性能的影響
3.3.4 水蒸氣在不同溫度下對NSR性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 SR制氫及其對NSR性能影響的研究
4.1 DME水蒸氣重整制氫性能研究
4.1.1 氣相色譜儀可靠性及誤差分析
4.1.2 混合氣成分的色譜標定
4.1.3 不同溫度下的制氫效果
4.1.4 不同溫度下各氣體的選擇性
4.2 DME-SR-NSR與DME-NSR性能對比
4.2.1 SR催化劑對NOx存儲性能的影響
4.2.2 SR催化劑對NOx脫附還原性能的影響
4.2.3 加入SR催化劑對NSR性能的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 DME-SR-NSR性能研究
5.1 試驗條件對DME-SR-NSR性能的影響
5.1.1 試驗溫度的影響
5.1.2 還原時間的影響
5.1.3 還原劑濃度的影響
5.2 尾氣中的其他氣體成分的影響
5.2.1 氧氣的影響
5.2.2 二氧化碳的影響
5.2.3 水蒸氣的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)及今后工作展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
附錄
本文編號：3862367
本文鏈接：http://www.sikaile.net/wenshubaike/hetongwenben/3862367.html
教材專著
