催化剂的非均匀分布对船舶SCR系统特性的影响

来源：环境工程技术学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：梁海明, 许红祥, 雷小霞, 陈正科, 潘光明

摘要：选择性催化还原（SCR）系统常用于降低柴油发动机尾气排放出的氮氧化物（NOx）。为进一步提高其脱硝性能，首先建立三维数值模拟模型，通过改变SCR转换器中孔隙率来实现催化剂的非均匀分布，从而研究在不同发动机负荷下的催化剂非均匀分布对SCR系统中的流动、传质和传热等性能的影响；其次，与催化剂的均匀分布进行对比，重点考察催化剂非均匀分布时对SCR系统性能的影响；最后，基于场协同原理分析SCR系统中的速度场和温度场对传热过程的影响。结果表明：催化剂的非均匀分布可以提高SCR系统的性能。在发动机25%的负荷下，与均匀分布相比，案例P-R5的压力损失降低165 Pa，脱硝率提高了0.8%，氨的逸出量减少了7 mg/L；案例P-R5的温度梯度高于均匀孔隙率催化剂温度梯度的最大峰值，这表明向外部传递的能量较少，催化剂非均匀分布的结构可以保持催化区域的温度，提高催化剂的活性，有利于脱硝反应。

关键词：SCR系统, 压力损失, 反应特性, 脱硝率, 非均匀分布