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柴油机LNT再生过程铂催化CO还原NOx反应机理
  • ISSN号:1000-0909
  • 期刊名称:《内燃机学报》
  • 分类:TK421.5[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]大连理工大学内燃机研究所,辽宁大连116024, [2]道依茨一汽大连柴油机有限公司,辽宁大连116600
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50906008,51476021);天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金资助项目(K2013-8,K2016-10);清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开放基金资助项目(KF11182);中国博上后科学基金资助项目(2016M590);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT15QY25).
中文摘要:

用数值模拟的方法研究了柴油机稀燃NOx捕集技术(LNT)浓燃再生过程中CO还原NO的反应过程.建立了铂(Pt)催化剂表面CO还原NO的详细化学反应机理模型,该机理包括5种气相组分、5种表面组分和11步基元反应,其中包含了CO2、N2和副产物N2O的生成路径.对反应器出口各主要组分摩尔分数随温度的变化情况进行了模拟,其结果与文献中的试验数据吻合良好.CO和NO的反应开始于250,℃左右,N2O为低温区间的主要产物;300,℃时,N2开始生成,并逐渐取代N2O成为主要产物.分析了生成N2的两条反应路径,结果表明:当温度低于330,℃时,N原子重组路径占主导;而温度高于330,℃时,N2O分解路径占主导.此外,预测了CO摩尔分数对CO和NO转化率的影响,证明了CO自抑制效应,即随着CO摩尔分数的增加NO转化率先升高后降低.

英文摘要:

NO reduction by CO during regeneration period of diesel lean NOx trap (LNT) was studied with numerical simulation method. A detailed mechanism for CO-NO reaction over Pt catalyst, consisting of 5 gas phase species, 5 surface species and 11 elementary reaction steps, was proposed. The mechanism includes the routes for the formation of CO2, N2 and by-product N2O. The predicted temperature dependences of the concentrations of main products are in good agreement with experimental results. Reaction of CO-NO starts from 250 ℃ and N2O is main product at low temperature range. However, when temperature reaches 300 ℃, N2 starts to generate and becomes the main product. Two routes of N2 formation were clarified. Results show that the recombination of two adsorbed N atoms is dominant at the temperatures below 330 ℃, while N2O decomposition dominates at the temperatures higher than 330 ℃. Additionally, the impact of CO concentration on the conversion of CO and NO was predicted and self-inhibition effect of CO was proved. With increasing CO mole fraction, conversion of NO increases firstly and decreases thereafter.

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期刊信息
  • 《内燃机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国内燃机学会
  • 主编:苏万华
  • 地址:天津市卫津路92号(天津大学内)
  • 邮编:300072
  • 邮箱:editor@transcsice.org.cn
  • 电话:022-27406812
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0909
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1086/TK
  • 邮发代号:6-74
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9526