船舶柴油机SCR反应器结构参数优化研究

发布时间：2025-03-18 02:48

　　随着船舶柴油机排放污染问题日趋严重,MARPOL公约附则Ⅵ规定了严格的船舶排放标准。为了达到公约第三层标准（TireⅢ）,必须采用排气后处理技术。选择性催化还原（SCR）技术,以其经济性好、对柴油机改动小、NOx转化率高、对硫不敏感等特性,已被认为是最有效的排放控制手段。本文以AVL_Fire软件为平台,建立了与某型柴油机相匹配的SCR反应器三维模型。利用模拟计算的方法,对反应器结构参数进行优化,包括喷射结构参数、混合器位置和混合器叶片角度等,并对混合器的效用进行仿真分析。首先,根据柴油机标定工况下的排气参数,选取V2O5/Ti O2基催化剂,催化剂结构采用蜂窝型方孔通道,载体壁厚为0.1mm,涂层厚度为0.01mm。结合催化剂空速、内部流速要求,通过计算可得到催化剂的体积和长度。考虑安装要求,进而初步确定SCR反应器的结构尺寸。利用Fire软件,以排气流动均匀性、氨分布均匀性和压力损失等为优化目标对反应器进行优化,最终得到满足各项设计要求的反应器,优化后的反应器结构参数为:反应器的截面积为0.098m2,长度为0.767m,扩张（收缩）角为90°。其次,利用Fire...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1混合器在SCR系统中的布置示意图

图1-1混合器在SCR系统中的布置示意图司开发了一种金属网混合器（图1-2）[15]，通过模拟计算对比口前氨分布均匀性的变化情况，通过实验测出了在排气流量压力差在2.0～2.5KPa。此外，还对混合器的可靠性和耐久性图1-2金属网混合器

图1-2金属网混合器

6图1-2金属网混合器与选型研究主要有：R反应器内排气流场分布均匀性，尿素个反应进程进行了模拟计算分析。对国产4135G型柴油机，研发出一种新液作为还原剂的SCR反应系统，只需可达到减小NOx排放的目的。采用FLUENT软件，以ManB&W6S5建立三维仿真....

图2-3蜂窝状催化剂

；为湍动能耗散率；v为运动流时间尺度；L湍流长度尺度；；C1，C1’，C1，C2，Cμ，CL形孔道构建合成的三维立体结构特性，促进流经气体运动相关参，高温气体之间在能量传递过程热量传递会随着速度的改变和接化学反应强度会显著提升。

图2-4尿素水溶液水解和热解过程图

图2-4尿素水溶液水解和热解过程图SCR-Thermolysis模型中，默认当水完全蒸发后，尿素才开始蒸发、热解。热解过程主要反应为：185.5/223()(,,)()()HKJmolNHCOsorlNHgHCNOg....

本文编号：4035882