以DME重整气为还原剂的NSR性能试验研究
发布时间：2023-11-11 09:25
二甲醚(DME)是优良的柴油替代燃料,其排放远低于柴油机,但氮氧化物(NOx)排放需进一步降低。NOx存储-还原技术(NSR)兼具SCR技术的低排放和稀燃发动机的高能效等优点,是目前最具前景的稀燃发动机NOx催化还原技术之一。DME水蒸气重整制氢技术(SR)可为NSR技术提供高性能还原剂。本文在国家自然基金(NSFC)的资助下(资助号51176119和50976070),展开了以DME重整气为还原剂的NSR性能实验研究。本文在对SR和NSR技术调研的基础上,搭建SR和NSR小样模拟试验台架,用机械混合法制备CNZ-1/HZSM-5/Ga2O3作为SR催化剂,用共沉淀法制备Pt/Co-BaO/γ-Al2O3作为NSR催化剂,采用TPA、TPD、DME-TPSR、H2-TPSR和恒温吸附等表征手段研究了NSR催化剂吸附NOx形成的硝酸盐在不同气氛中的热稳定性和NOx的催化还原性能。在模拟台架上,采用完全吸附-还原试验和吸附-还原循环试验,研究了水蒸气和SR催化剂对NSR性能的影响;考察了还原温度、还原时间和还原剂浓度等试验条件和尾气中的O2、CO2及水蒸气对以DME重整气为还原剂的NSR性...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 稀燃NOx催化处理技术
1.2.1 NO直接催化分解法
1.2.2 选择性催化还原NOx技术(SCR)
1.2.3 NOx存储还原催化技术(NSR)
1.3 二甲醚水蒸气重整制氢(SR)技术
1.3.1 二甲醚水蒸气重整制氢原理
1.3.2 二甲醚水蒸气重整制氢现状及其在发动机上的运用
1.4 燃料重整(SR)与稀燃NOx处理技术(LNT)联用
1.5 研究目的及研究内容
第二章 试验台架搭建与催化剂的制备
2.1 DME水蒸气催化重整试验台架简介
2.1.1 二甲醚水蒸气催化重整试验台架的设计与搭建
2.1.2 二甲醚水蒸气催化重整试验中的仪器仪表
2.2 DME-SR-NSR试验装置简介
2.2.1 DME-SR-NSR实验台架的设计与搭建
2.2.2 DME-SR-NSR试验中的仪器仪表
2.3 催化剂的选取和制备
2.3.1 SR催化剂的选取和制备
2.3.2 NSR催化剂的选取和制备
2.4 本章小结
第三章 模拟DME重整气对NSR性能影响的研究
3.1 Pt/Co-BaO/γ-Al2O3催化剂的表征
3.1.1 程序升温脱附反应(TPD)
3.1.2 以DME为还原剂的程序升温表面反应(DME-TPSR)
3.1.3 以H2为还原剂的程序升温表面反应(H2-TPSR)
3.2 以氢气、二甲醚及其混合气为还原剂时的NSR规律
3.2.1 试验方法
3.2.2 完全吸附-还原试验
3.2.3 吸附-还原循环试验
3.3 水蒸气对NOx存储还原的影响
3.3.1 水蒸气定量标定方法
3.3.2 水蒸气对NSR催化剂存储性能的影响
3.3.3 水蒸气对NSR催化剂脱附性能的影响
3.3.4 水蒸气在不同温度下对NSR性能的影响
3.4 本章小结
第四章 SR制氢及其对NSR性能影响的研究
4.1 DME水蒸气重整制氢性能研究
4.1.1 气相色谱仪可靠性及误差分析
4.1.2 混合气成分的色谱标定
4.1.3 不同温度下的制氢效果
4.1.4 不同温度下各气体的选择性
4.2 DME-SR-NSR与DME-NSR性能对比
4.2.1 SR催化剂对NOx存储性能的影响
4.2.2 SR催化剂对NOx脱附还原性能的影响
4.2.3 加入SR催化剂对NSR性能的影响
4.3 本章小结
第五章 DME-SR-NSR性能研究
5.1 试验条件对DME-SR-NSR性能的影响
5.1.1 试验温度的影响
5.1.2 还原时间的影响
5.1.3 还原剂浓度的影响
5.2 尾气中的其他气体成分的影响
5.2.1 氧气的影响
5.2.2 二氧化碳的影响
5.2.3 水蒸气的影响
5.3 本章小结
第六章 全文总结及今后工作展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
附录
本文编号：3862367
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 稀燃NOx催化处理技术
1.2.1 NO直接催化分解法
1.2.2 选择性催化还原NOx技术(SCR)
1.2.3 NOx存储还原催化技术(NSR)
1.3 二甲醚水蒸气重整制氢(SR)技术
1.3.1 二甲醚水蒸气重整制氢原理
1.3.2 二甲醚水蒸气重整制氢现状及其在发动机上的运用
1.4 燃料重整(SR)与稀燃NOx处理技术(LNT)联用
1.5 研究目的及研究内容
第二章 试验台架搭建与催化剂的制备
2.1 DME水蒸气催化重整试验台架简介
2.1.1 二甲醚水蒸气催化重整试验台架的设计与搭建
2.1.2 二甲醚水蒸气催化重整试验中的仪器仪表
2.2 DME-SR-NSR试验装置简介
2.2.1 DME-SR-NSR实验台架的设计与搭建
2.2.2 DME-SR-NSR试验中的仪器仪表
2.3 催化剂的选取和制备
2.3.1 SR催化剂的选取和制备
2.3.2 NSR催化剂的选取和制备
2.4 本章小结
第三章 模拟DME重整气对NSR性能影响的研究
3.1 Pt/Co-BaO/γ-Al2O3催化剂的表征
3.1.1 程序升温脱附反应(TPD)
3.1.2 以DME为还原剂的程序升温表面反应(DME-TPSR)
3.1.3 以H2为还原剂的程序升温表面反应(H2-TPSR)
3.2 以氢气、二甲醚及其混合气为还原剂时的NSR规律
3.2.1 试验方法
3.2.2 完全吸附-还原试验
3.2.3 吸附-还原循环试验
3.3 水蒸气对NOx存储还原的影响
3.3.1 水蒸气定量标定方法
3.3.2 水蒸气对NSR催化剂存储性能的影响
3.3.3 水蒸气对NSR催化剂脱附性能的影响
3.3.4 水蒸气在不同温度下对NSR性能的影响
3.4 本章小结
第四章 SR制氢及其对NSR性能影响的研究
4.1 DME水蒸气重整制氢性能研究
4.1.1 气相色谱仪可靠性及误差分析
4.1.2 混合气成分的色谱标定
4.1.3 不同温度下的制氢效果
4.1.4 不同温度下各气体的选择性
4.2 DME-SR-NSR与DME-NSR性能对比
4.2.1 SR催化剂对NOx存储性能的影响
4.2.2 SR催化剂对NOx脱附还原性能的影响
4.2.3 加入SR催化剂对NSR性能的影响
4.3 本章小结
第五章 DME-SR-NSR性能研究
5.1 试验条件对DME-SR-NSR性能的影响
5.1.1 试验温度的影响
5.1.2 还原时间的影响
5.1.3 还原剂浓度的影响
5.2 尾气中的其他气体成分的影响
5.2.1 氧气的影响
5.2.2 二氧化碳的影响
5.2.3 水蒸气的影响
5.3 本章小结
第六章 全文总结及今后工作展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
附录
本文编号：3862367
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/hetongwenben/3862367.html
