船用柴油机SCR催化剂选型及性能评价研究

发布时间：2017-05-10 06:01

  本文关键词：船用柴油机SCR催化剂选型及性能评价研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：氮氧化物是船用柴油机的主要有害排放物之一,会导致一系列环境问题,并危害人类健康。《MARPOL73/78公约》附则Ⅵ对船舶发动机NOx排放提出了3个阶段的要求,SCR技术是国外满足Tier3排放要求的主要方案。SCR催化剂是SCR系统的核心,其性能的好坏直接影响SCR系统的整体性能,因而SCR系统设计的第一步是根据设计条件及催化剂技术要求进行催化剂选型。本文以船舶SCR催化剂为研究对象,通过调研、资料搜集及仿真分析等方式,做了以下研究： (1)分析了车用、火电厂用及船用SCR催化剂的差异(包括工作环境及结构型式)。在此基础上,借鉴火电厂SCR系统的运行经验,根据船舶SCR系统的工作特点,分析了船舶SCR催化剂应满足的技术要求,并针对某型号船舶柴油机拟满足的排放水平及背压要求对催化剂提出了具体要求,作为催化剂选型的依据。 (2)分析了SCR催化剂选型方法及选型各步骤应考虑的关键因素,总结了船舶SCR催化剂部分参数的经验值或范围；针对某型号船舶柴油机,依据经验值进行了SCR催化剂初步选型,确定了部分参数值范围。 (3)建立了催化剂BOOST仿真模型,通过仿真计算分析了催化剂体积、形状、节距及壁厚对其性能(NOx转化效率、压降等)的影响规律；结合上述SCR催化剂的初步选型结果,依据设计条件、催化剂技术要求及仿真结果确定了催化剂的体积、横截面积、节距等参数。 (4)参考国外文献,对SCR催化剂的性能评价方法做了归纳和总结。
【关键词】：SCR催化剂 选型 性能评价
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 NO_X的危害10
• 1.1.2 排放法规要求10-12
• 1.1.3 NO_X控制技术12-13
• 1.2 SCR技术介绍13-15
• 1.2.1 Urea-SCR系统的工作原理13-14
• 1.2.2 SCR反应过程及机理14-15
• 1.3 国内外船用SCR技术现状15-16
• 1.3.1 国外SCR技术现状15-16
• 1.3.2 国内SCR技术现状16
• 1.4 国内外SCR催化剂技术现状16-18
• 1.4.1 国外SCR催化剂技术现状17
• 1.4.2 国内SCR催化剂技术现状17-18
• 1.5 SCR催化剂/催化器相关法规18-19
• 1.6 研究目的与意义19
• 1.7 研究内容19-21
• 第2章 SCR催化剂差异及技术要求分析21-34
• 2.1 车用、船用及火电厂用SCR催化剂差异分析21-28
• 2.1.1 SCR催化剂工作环境差异21-26
• 2.1.2 SCR催化剂配方及规格型式差异26-28
• 2.2 船用SCR催化剂技术要求分析28-33
• 2.2.1 催化剂技术要求28-31
• 2.2.2 某型号柴油机对SCR催化剂的技术要求分析31-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第3章 SCR催化剂选型34-47
• 3.1 SCR催化剂选型34-44
• 3.1.1 催化剂配方的设计36-38
• 3.1.2 催化剂节距的选取38-39
• 3.1.3 催化剂空速的设计39-40
• 3.1.4 催化剂体积用量的修正40-43
• 3.1.5 催化剂孔内流速及催化器截面积的设计43
• 3.1.6 催化剂寿命管理计划的制定43-44
• 3.2 某型号船用柴油机的SCR催化剂初步选型分析44-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 SCR催化剂仿真分析47-64
• 4.1 SCR催化剂表面反应步骤47-48
• 4.2 SCR催化剂BOOST模型48-52
• 4.2.1 模型的基本假设48
• 4.2.2 模型平衡方程48-51
• 4.2.3 边界条件51-52
• 4.2.4 模型参数调整52
• 4.3 SCR催化剂仿真分析52-62
• 4.3.1 催化剂NO_X转化效率随体积的变化规律53-58
• 4.3.2 不同形状催化剂的转化效率、压降对比58-60
• 4.3.3 壁厚对催化剂性能的影响60-61
• 4.3.4 孔密度对催化剂性能的影响61-62
• 4.4 本章小结62-64
• 第5章 SCR催化剂性能评价64-75
• 5.1 SCR催化剂的性能参数64
• 5.2 SCR催化剂性能评价方法64-69
• 5.2.1 催化剂活性评价64-68
• 5.2.2 催化剂理化测试68-69
• 5.3 SCR催化剂性能评价应用实例69-73
• 5.3.1 催化剂层的添加69-72
• 5.3.2 SCR系统评估72-73
• 5.4 船舶SCR导则与催化剂性能评价73-74
• 5.5 本章小结74-75
• 第6章 总结与展望75-76
• 6.1 总结75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-79
• 致谢79

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈海江;MAN 6S50MC-C型柴油机SCR催化反应器结构尺寸设计与性能优化[D];大连海事大学;2013年

  本文关键词：船用柴油机SCR催化剂选型及性能评价研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：354113