封装结构对催化剂起燃性能的影响

对现有柴油机氧化型催化转化器(Diesel Oxidation Catalyst,DOC)进气导流结构进行优化,通过测试两种结构DOC老化前后的HC起燃性能,对起燃、老化过程及影响因素进行研究。结果表明:增加前整流板可以有效提高载体的内部温度以及流场的均匀性,最高流速从11.3m/s降低到10.6m/s,速度均匀性系数从0.947提升到0.961。柴油机颗粒捕捉器(Diesel Particulate Filter,DPF)再生时,DOC内部存在完全起燃、不完全起燃、无法起燃三种状态,随着HC喷射量的变化,三种状态互相转变,通过优化HC最大油量限制,能够防止HC泄露过大或者区域温度过高。封装结构导致的局部空速过大、催化剂老化后性能不足是催化剂老化后不起燃的主要原因,设计开发时结合流场仿真结果优化流场分布或选择合适的DPF传感器位置,可以改善再生效率,提高DOC的耐久性。

尿素喷射管路对气助式尿素喷射装置性能影响研究

SCR系统是目前较为成熟的重型柴油机尾气后处理技术,其中尿素泵、尿素喷嘴是SCR系统的核心部件,与尿素喷射管路共同组成发动机尿素喷射系统,其喷射精度、雾化质量等性能直接影响柴油机SCR系统的NOx转化率和NH3泄露量。为了探究尿素喷射管路对气助式尿素喷射系统性能的影响,搭建发动机试验台架,使用不同规格的尿素喷射管进行ESC、ETC排放试验,并通过关键过程数据的对比分析,研究尿素喷射管对气助式尿素喷射系统性能的影响。试验结果表明,采用不同规格尿素喷射管能够影响空气辅助尿素喷射系统对NOx的处理效果以及氨气的泄漏量;尿素管路内径较粗,会影响尿素的正常喷射,导致ESC循环各工况点NOx尾气浓度不稳定,带来氨泄漏的增加,尿素喷射量较大的高负荷工况更加明显;喷射管长度较长会影响尿素喷射的瞬态响应性,适当减小尿素管长度有助于提高气助系统对NO_(x)的转化效果、降低氨泄漏风险。搭建的常用气助式尿素喷射系统,使用内径3 mm,长度1.5 m以内的尿素喷射管最优。

La-Pd负载工艺对单Pd三元催化剂起燃性能的影响

通过Pd的预还原和La-Pd共浸渍工艺制备了不同单Pd三元催化剂。通过CO化学吸附、XRD、TEM、H2-TPR和起燃测试等表征手段,综合考察了Pd/Al2O3体系下Pd的预还原和La-Pd共浸渍工艺对其起燃性能的影响。试验结果表明,模拟气氛老化后,La-Pd/Al2O3-R催化剂表现出了较高的CO/NOx/HC起燃活性。这主要是因为贵金属Pd的预还原和La-Pd共浸渍工艺相结合有利于在老化过程中形成活性较高的PdOx/Pd物质。

老化态Pd/Rh基三元催化器的起燃及次生污染物生成特性研究

为探究天然气发动机三元催化器(three-way catalytic converter,TWC)长期使用后起燃特性及次生污染物生成特性的变化规律,文章建立当量比燃烧的天然气发动机Pd/Rh基催化器的表面反应机理模型,利用试验数据验证模型的准确性,研究贵金属分散度对CH_(4)、CO、NO排放物起燃特性以及次生污染物NH_(3)、N 2O生成规律的影响。结果表明:相较于新鲜催化器,老化催化器虽然仍能实现对气体排放物的有效转化,但是随着贵金属分散度的降低,CH_(4)、CO、NO的起燃温度明显增加,起燃特性变差;贵金属分散度还会影响次生污染物的生成规律,分散度增加时,催化剂表面对污染物气体的吸附能力增强,增加了次生污染物的消耗,次生污染物的生成有所减少。

当量比天然气发动机Pd/Rh基三元催化器起燃特性研究

为开发一款天然气发动机高效专用三元催化系统,文章建立一种适用于当量比燃烧天然气发动机的三元催化器(three-way catalyst,TWC)整体模型,研究贵金属种类、排气温度和组分浓度对CH_(4)、NO和CO起燃特性的影响。研究结果表明:Pd基催化器上CH_(4)的起燃温度T_(50)和完全转化温度T_(90)较低;在Pd基催化器中添加Rh贵金属能促进NO还原,但抑制CO转化;增加H_(2)O的体积分数能促进CH_(4)、NO和CO催化转化,但不同贵金属催化器上CH_(4)、NO和CO起燃性能受H_(2)O体积分数影响的程度不一样;增加O_(2)的体积分数可以促进CH_(4)、NO和CO催化转化,O_(2)体积分数过高时,CH_(4)和NO转化被抑制;不同贵金属催化器上NO和CO起燃性能受O_(2)体积分数的影响从大到小顺序为Pd、Pd/Rh、Rh,不同贵金属催化器上CH_(4)起燃性能受O_(2)体积分数的影响从大到小顺序为Rh、Pd/Rh、Pd。