NO2扩散作用对催化型微粒捕集器再生的影响

针对催化型微粒捕集器被动再生反应机理的问题,采用试验和仿真研究了NO_2扩散作用对壁面和碳烟层再生产生的影响。由于壁面层产生NO_2,饼层消耗NO_2,形成的浓度梯度作为驱动力产生反向扩散扩用,在多孔介质中发生孔扩散及努森扩散,NO_2多次参与了碳烟的被动再生反应。研究结果反映考虑扩散作用的被动再生模型与试验值相比,再生模型反应压降偏差可控制在7.0%以内,NO_2偏差小于7.3%。NO_2扩散作用随入口温度的升高更加明显,载体入口气体温度增加100℃时的NO_2增加率约为增加50℃时NO_2增加率的1.90~1.95倍。425℃时,z/L=0.9,H=0.182 9 mm处NO_2浓度最高,NO_2质量分数最高为5.69×10-4。分析碳烟再生过程发现,排气温度提升增强了NO_2扩散作用,进而促进了颗粒物再生。425℃条件下,1 000 s内完成了55.94%的碳烟再生,深床层完成了80.53%,总再生量是325℃条件下的3.68倍。NO_2扩散作用有效提升了载体的被动再生能力,延长了主动再生周期,改善了载体耐久性能。