催化型微粒捕集器主被动再生性能数值模拟

通过数值模拟和发动机试验验证,建立了催化型微粒捕集器(CPF)的数值模型,引入微粒(PM)催化再生比α用以评价CPF催化剂催化效率,分析研究了CPF进口条件等对催化效率的影响并依据催化效率区间选择催化剂涂覆量大小;分析了3种过滤体孔道形状、壁面渗透率、碳烟渗透率等对CPF压降特性以及主动再生频率的影响;研究了3种物理参数对CPF主动再生最高温度的影响。结果表明:在特定温度范围内,随着初始碳烟量和NO与NO2体积分数比的提高,催化剂催化效率提高;正六边形孔道、高壁面渗透率及高碳烟渗透率情况下,主动再生频率较低;正四边形孔道、高壁面渗透率和低碳烟渗透率情况下主动再生最高温度较低。     

吸附还原降低柴油机NOx和PM的微观反应动力学计算

以BaO(s1)为第1吸附位,Pt (s2)为第2吸附位,采用Chekmin软件对吸附还原脱除柴油机NOx和PM的微观反应动力学过程进行了模拟计算,结果表明:稀燃阶段气相NO(g)、NO2(g)以NO2( s1)、NO2NO3( s1)、NO3(s1)形式储存在BaO表面;浓燃阶段NOx中的N原子相互结合,形成的N2分子被脱附,C(S)与活性氧O*进行表面反应.稀燃运行时间和比值大小、发动机排温及排气中氧浓度对NOx和PM的去除有较大影响.     

La2Cu(1-x)FexO4氧化去除柴油机碳烟微粒的试验分析

制备的La2Cu(1-x)FexO4(x=0、0.1、0.2、0.3)系列催化剂与碳烟微粒紧密接触后,置于固定床连续流动反应系统,进行氧化碳烟活性评价的模拟试验,研究发现La2Cu0.9Fe0.1O4具有较好将其氧化的反应活性,这与H2-TPR试验结论相一致,且由TG-DTA试验表明模拟试验测试的数据具有可靠性。在堇青石和SiC载体上涂敷催化剂后进行程序升温试验,表明在200℃～350℃温度区间内2种材料载体对氧化碳烟微粒的活性相近。通过发动机台架试验验证了La2Cu0.9Fe0.1O4能有效氧化柴油机排放的碳烟微粒,且对工作过程进行了模拟计算,计算结果与试验结果具有一致性,表明通过数学模型能较好地描述催化氧化柴油机排放的碳烟微粒。     

La2Cu1-xFexO4催化去除柴油机NOx和PM排放台架试验

为采取后处理技术同时去除柴油机的NOx和PM排放,采用溶胶凝胶法制备了La2Cu1-xFexO4系列催化剂,运用XRD、NO-TPD及H2-TPR对样品进行表征,并对催化剂进行模拟活性评价,结果表明La2Cu0.7Fe0.3O4具有同时去除PM-NO的反应活性。将La2Cu0.7Fe0.3O4制备成催化器进行发动机稳态工况的台架试验,并采取后喷的燃油喷射方式,表明制备的催化剂在发动机高速高负荷工况时能去除NOx和氧化再生PM,当主喷与后喷间隔角为70°CA时后喷燃油能生成大量具有还原性的HC,提高了对NOx的转化率。