SCR烟气脱硝催化剂V-W-TiO_2失活预测模型 被引量：7

1

作者 沈伯雄 张浩浩 +2 位作者 吴撼明 江晓明 王虎 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第9期24-30,共7页

针对燃煤电厂选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂失活问题,在催化剂失活最主要的3个因素(化学中毒、孔道堵塞、飞灰磨损)基础上构建对应的失活函数。将电厂SCR烟气脱硝系统运行数据带入模型进行拟合,进而建立催化剂失活预测模型,得到模型中... 针对燃煤电厂选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂失活问题,在催化剂失活最主要的3个因素(化学中毒、孔道堵塞、飞灰磨损)基础上构建对应的失活函数。将电厂SCR烟气脱硝系统运行数据带入模型进行拟合,进而建立催化剂失活预测模型,得到模型中多种涉及失活的关键性参数。结果表明:毒性氧化物在催化剂上的沉积速率依次为K_2O>CaO>Na_2O>As_2O_3,堵塞速率与飞灰的浓度及粒径分布有关;磨损系数与烟气流量、流速及飞灰颗粒性质有关;采用失活预测模型能较好预测催化剂实际失活的情况。 展开更多

关键词 烟气脱硝 选择性催化还原 催化剂 V-W-TiO2 失活 数学模型 失活预测

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混合器对柴油机排放物影响的试验研究

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作者 张旺 吴撼明 +1 位作者 刘强 王懋譞 《内燃机与配件》 2024年第6期22-25,共4页

柴油车的尿素通过混合器热解为NH_(3)与NOx反应,NH_(3)在混合器中分布均匀的差异影响了NOx的转化效率与NH_(3)泄漏。试验选取了不同混合器进行WHTC瞬态循环与WHSC稳态循环试验。结果表明:SCR的NOx转化效率与转化速率随混合器流场均匀性... 柴油车的尿素通过混合器热解为NH_(3)与NOx反应,NH_(3)在混合器中分布均匀的差异影响了NOx的转化效率与NH_(3)泄漏。试验选取了不同混合器进行WHTC瞬态循环与WHSC稳态循环试验。结果表明:SCR的NOx转化效率与转化速率随混合器流场均匀性的提升而提高,且流场均匀性能高的混合器对抑制NH_(3)泄漏更有效果。3#混合器的瞬态与稳态循环NOx比排放为0.186g·(kW·h)^(-1)与0.041g·(kW·h)^(-1),NH_(3)泄漏为0.254×10^(-6)与0.068×10^(-6);2#混合器的瞬态与稳态循环NOx比排放分别为0.346 g·(kW·h)^(-1)与0.063 g·(kW·h)^(-1),NH_(3)泄漏为2.944×10^(-6)与2.254×10^(-6)。 展开更多

关键词 混合器流场均匀性 NOx转化效率 NOx转化速率 NH_(3)泄漏

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水热老化条件对Cu/ZSM-5催化剂NH3-SCR反应的影响 被引量：2

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作者 李振国 吴撼明 +3 位作者 任晓宁 李凯祥 高继东 刘双喜 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2915-2923,共9页

针对Cu/ZSM-5高温水热失活的问题,通过浸渍法合成了Cu/ZSM-5催化剂,并对该催化剂进行了不同温度和不同H2O(g)含量的水热老化。采用比表面积分析、SEM观察、X射线衍射分析、H2-程序升温还原、X射线光电子能谱分析对Cu/ZSM-5催化剂的理化... 针对Cu/ZSM-5高温水热失活的问题,通过浸渍法合成了Cu/ZSM-5催化剂,并对该催化剂进行了不同温度和不同H2O(g)含量的水热老化。采用比表面积分析、SEM观察、X射线衍射分析、H2-程序升温还原、X射线光电子能谱分析对Cu/ZSM-5催化剂的理化性能进行了表征。分别研究了不同水热老化条件下Cu/ZSM-5催化剂的NH3-SCR性能和水热失活机理。结果表明,经水热处理后,各Cu/ZSM-5催化剂的NH3-SCR性能均有所降低。随着老化温度的提高,催化剂的分子筛载体出现结构坍塌,比表面积减小,孔容积增大,但仍保持MFI结构,老化温度的提高同样使催化剂活性Cu2+减少并一部分转化为CuO微晶,而H2O(g)含量的变化对催化剂的物理化学结构的影响较小。在高温水热老化过程中,温度对催化性能劣化的影响大于水蒸汽含量,是催化剂失活的主要原因。 展开更多

关键词 分子筛 NH3-SCR ZSM-5 水热老化

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Ce-Co/KIT-6介孔材料的制备及其脱汞性能的研究 被引量：2

4

作者 高兰君 王夫美 +2 位作者 吴撼明 潘奕君 沈伯雄 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1017-1024,共8页

以P123表面活性剂为模板,采用硬模板法制备了有序介孔材料KIT-6,以KIT-6为载体,Ce(NO_3)_2·6H_2O和Co(NO_3)_2·6H_2O为Ce和Co源,采用溶液浸渍法制备了负载型Ce-Co/KIT-6介孔材料。在模拟烟气条件下,利用固定床实验台架研究了C... 以P123表面活性剂为模板,采用硬模板法制备了有序介孔材料KIT-6,以KIT-6为载体,Ce(NO_3)_2·6H_2O和Co(NO_3)_2·6H_2O为Ce和Co源,采用溶液浸渍法制备了负载型Ce-Co/KIT-6介孔材料。在模拟烟气条件下,利用固定床实验台架研究了Ce-Co/KIT-6材料对烟气中的单质汞(Hg0)的脱除性能。采用扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附(BET)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)以及热重分析(TGA)等方法对材料进行表征。结果表明,Ce和Co在KIT-6孔道内部高度分散,同时材料保持高度有序的孔道结构、比表面积高达495.2 m^2/g,孔径4.6 nm。脱汞实验结果表明,Ce-Co/KIT-6对Hg0的氧化吸附去除效率很高,250℃下对Hg0的氧化吸附去除效率高达95%以上,在这个过程中,O_2的存在明显促进了催化剂的脱汞能力。氧通过Ce-Co价态的变化进入金属结构中,再与汞发生反应是这个过程的主要机理。 展开更多

关键词 Ce-Co/KIT-6 KIT-6 单质汞 氧化吸附

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改进一步法制备Cu/SAPO-34/堇青石催化剂及其脱硝效率 被引量：2

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作者 白鹏飞 吴撼明 +1 位作者 王夫美 沈伯雄 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3161-3168,共8页

采用改进一步法制备堇青石整体式Cu/SAPO-34分子筛催化剂,考察了涂覆工艺中黏结剂和分散剂对整体式催化剂性能的影响,以求获得最优添加剂量以达到较高整体式催化剂脱硝效率。研究结果表明,相比于传统一步法,改进一步法工艺简单,涂层更... 采用改进一步法制备堇青石整体式Cu/SAPO-34分子筛催化剂,考察了涂覆工艺中黏结剂和分散剂对整体式催化剂性能的影响,以求获得最优添加剂量以达到较高整体式催化剂脱硝效率。研究结果表明,相比于传统一步法,改进一步法工艺简单,涂层更均匀。黏结剂的加入明显提高涂层强度,其中铝溶胶效果最好。铝溶胶降低催化剂活性,酸性硅溶胶提高催化剂低温活性,碱性硅溶胶提高催化剂高温活性。分散剂提高了催化剂涂层强度和脱硝效率。添加17%酸性硅溶胶量所制备的Cu/SAPO-34催化剂具有最好的NO转化率,在30 000 h-1空速下,NO转化效率在90%以上的温度窗口为200～425℃,起燃温度为150℃,且具有较好的涂层强度。实验结果证明改进一步法脱硝效果较好,且工艺简单节省能源,可以为整体式催化剂的生产制备工艺提供参考。 展开更多

关键词 选择催化还原(SCR) 催化剂 黏结剂 分散剂 改进一步涂覆法

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柴油车用钒基催化剂水热老化性能研究

6

作者 王惠云 李凯祥 +3 位作者 任晓宁 李振国 吕诚 吴撼明 《小型内燃机与车辆技术》 2022年第1期13-18,共6页

针对钒系SCR催化剂高温水热稳定性差的问题,通过分析老化前后理化性质与催化性能变化,剖析失活本质。与新鲜样品相比,水热老化后,催化剂活性出现不同程度的降低。催化材料的理化表征测试结果表明,催化剂失活很大程度上是由于催化剂涂层... 针对钒系SCR催化剂高温水热稳定性差的问题,通过分析老化前后理化性质与催化性能变化,剖析失活本质。与新鲜样品相比,水热老化后,催化剂活性出现不同程度的降低。催化材料的理化表征测试结果表明,催化剂失活很大程度上是由于催化剂涂层中活性元素钒挥发,导致低温催化活性严重衰减。550℃水热老化后的催化剂样品,NO_(x)起燃温度由199℃升高至220℃。同时,催化剂氨存储量(200℃时)由新鲜态的409.52 mg/L降至137.08 mg/L(550℃水热老化后)。说明较高的排气温度与水汽可能会导致催化剂涂层氨吸附能力衰减,削弱其催化反应的本征活性。此外,水热老化后,材料微观表面结构更为致密,比表面积由新鲜态的29.51 m^(2)/g降至11.95 m^(2)/g(550℃水热老化后),导致污染物气体与催化材料的接触面积减小,一定程度降低了催化效率,导致催化活性降低。 展开更多

关键词 催化剂 水热老化 失活性能

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满足国六标准柴油车排放后处理关键技术研发及产业化应用

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作者 无 李振国 +8 位作者 任晓宁 吴志新 王建海 李凯祥 邵元凯 吴撼明 张利 赵彦涛 吕诚 《中国科技成果》 2022年第13期51-53,共3页

2020年,我国机动车四项污染物全年排放总量约1,593.0万吨,其中柴油车NOx占比80%,PM超过90%,是造成我国雾霾天气的主因之一.国家陆续出台《打赢蓝天保卫战三年行动计划》《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》等方针政策,2018年6月,GB 1769... 2020年,我国机动车四项污染物全年排放总量约1,593.0万吨,其中柴油车NOx占比80%,PM超过90%,是造成我国雾霾天气的主因之一.国家陆续出台《打赢蓝天保卫战三年行动计划》《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》等方针政策,2018年6月,GB 17691—2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(以下简称国六排放标准)发布,已于2021年7月1日全面实施,旨在进一步加强柴油车污染物排放治理. 展开更多

关键词 产业化应用 三年行动计划 污染治理 重型柴油车 污染物排放 排放总量 方针政策 雾霾天气

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V-W-Ti-Si/堇青石催化剂柴油机脱硝反应动力学 被引量：1

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作者 吴撼明 张浩浩 +2 位作者 高兰君 沈伯雄 杨程 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期199-204,共6页

采用固定床反应器,以自制的V-W-Ti-Si/堇青石为催化剂,在消除内外扩散影响的基础上,考察了氨选择性催化还原反应(NH_3-SCR)过程,建立了幂指数型的脱硝反应动力学模型,并通过线性拟合确定了模型参数。结果表明,在自制的V-W-Ti-Si/堇青石... 采用固定床反应器,以自制的V-W-Ti-Si/堇青石为催化剂,在消除内外扩散影响的基础上,考察了氨选择性催化还原反应(NH_3-SCR)过程,建立了幂指数型的脱硝反应动力学模型,并通过线性拟合确定了模型参数。结果表明,在自制的V-W-Ti-Si/堇青石催化剂上,NO,NH_3和O_2的反应级数分别为0.93,0,0.24,活化能为25.99 kJ/mol,模型拟合的相对误差在10%左右,可用于指导柴油机尾气脱硝催化剂反应过程研究与开发。 展开更多

关键词 柴油机尾气 脱硝 选择性催化还原 V-W-Ti-Si/堇青石催化剂

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满足国Ⅳ/Ⅴ标准柴油机SCR催化剂开发与产业化

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作者 无 李振国 +6 位作者 高继东 任晓宁 刘双喜 李凯祥 邵元凯 吴撼明 吕诚 《中国科技成果》 2019年第14期73-73,75,共2页

随着我国汽车工业的快速发展,机动车保有量逐年增长,占汽车保有量7.8%的柴油货车,却排放了57.3%的NOx和77.8%的PM,是机动车排放控制的重中之重。氮氧化物(NOx)作为柴油车尾气较难去除的污染物,是引发酸雨和光化学烟雾污染问题的元凶之一... 随着我国汽车工业的快速发展,机动车保有量逐年增长,占汽车保有量7.8%的柴油货车,却排放了57.3%的NOx和77.8%的PM,是机动车排放控制的重中之重。氮氧化物(NOx)作为柴油车尾气较难去除的污染物,是引发酸雨和光化学烟雾污染问题的元凶之一,还是诱发雾霾天气的主要污染物。 展开更多

关键词 柴油机 催化剂开发 产业化 SCR 机动车保有量 光化学烟雾污染 标准 汽车工业

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柴油机不同测试循环气态污染物排放特性

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作者 吴撼明 刘强 +4 位作者 郑世杰 张旺 王懋譞 邵元凯 李振国 《内燃机与配件》 2023年第11期6-9,共4页

相比于国六法规的发动机测试循环(WHTC和WHSC),中国汽车行驶工况发动机测试循环(CATC和CASC)更能反应我国车辆实际行驶状态。为了研究上述4种测试循环的不同,本文通过一款4L四缸柴油机,分别开展了CATC、CASC以及WHTC、WHSC下的排放测试... 相比于国六法规的发动机测试循环(WHTC和WHSC),中国汽车行驶工况发动机测试循环(CATC和CASC)更能反应我国车辆实际行驶状态。为了研究上述4种测试循环的不同,本文通过一款4L四缸柴油机,分别开展了CATC、CASC以及WHTC、WHSC下的排放测试并进行了气态污染物排放特性分析。结果表明:WHSC和CASC循环的平均排温较WHTC和CATC循环的平均排温高100℃,对应的NOx和PM排放在WHSC和CASC循环下能满足国六限值,而在WHTC和CATC循环下未能满足限值要求;CO和THC的排放则受排温和测试循环中低负荷工况占比影响较大。本文同时还总结了在不同测试循环的排气流量、转速、扭矩和平均排温等工况特性,阐述了产生差异的原因。 展开更多

关键词 柴油机 中国汽车行驶工况 国六 测试循环 排放特性

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降怠速工况DPF再生温度及排放特性研究

11

作者 吴撼明 李振国 +3 位作者 邵元凯 王懋譞 张旺 蔡之洲 《车用发动机》 北大核心 2023年第6期19-25,共7页

基于某国六柴油机搭建后处理系统试验台架,研究了堇青石DPF在急降怠速(DTI)过程中的主动再生特性,探究了碳载量对DTI再生温度特性的影响以及DTI试验后的DPF瞬态排放特性。结果表明:DTI再生过程中载体内部温度分布极不均匀,峰值温度出现... 基于某国六柴油机搭建后处理系统试验台架,研究了堇青石DPF在急降怠速(DTI)过程中的主动再生特性,探究了碳载量对DTI再生温度特性的影响以及DTI试验后的DPF瞬态排放特性。结果表明:DTI再生过程中载体内部温度分布极不均匀,峰值温度出现在DPF后端的中环处;碳载量对DTI再生温度及PM和PN排放有显著影响,当碳载量达到7 g/L时,峰值温度达到1394.1℃,最大温度梯度达到139.0℃/cm,PN排放超过国六限值10倍以上,而PM排放虽有明显升高,仍在较大裕量内满足国六限值。当超过堇青石陶瓷材料的耐受温度和温度梯度极限时,DPF具有很大的熔化和开裂风险,需要合理选取再生极限碳载量以保证可靠性。 展开更多

关键词 颗粒 柴油机 颗粒捕集器 降怠速 主动再生 温度特性 排放特性

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发动机进、排气系统漏气对碳平衡影响的试验研究 被引量：1

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作者 张旺 刘俊霆 +3 位作者 贾春富 刘强 吴撼明 李振国 《内燃机与动力装置》 2022年第3期60-65,106,共7页

针对发动机进、排气系统漏气影响碳平衡偏差问题,分别对进、排气系统不同管路漏气进行万有特性、稳态循环、瞬态循环试验,测试和分析碳平衡偏差随漏气位置和漏气量的变化规律。结果表明:压气机后进气管或排气管路漏气时,测试工况点的碳... 针对发动机进、排气系统漏气影响碳平衡偏差问题,分别对进、排气系统不同管路漏气进行万有特性、稳态循环、瞬态循环试验,测试和分析碳平衡偏差随漏气位置和漏气量的变化规律。结果表明:压气机后进气管或排气管路漏气时,测试工况点的碳平衡偏差均为正值,其中压气机后进气管漏气的最大碳平衡偏差为35%、排气管路漏气的最大碳平衡偏差为1.7%;压气机前进气管路漏气时,碳平衡偏差为负值,最大为-6.3%;碳平衡偏差的绝对值随进气系统漏气量的增加而增大,但排气系统漏气量不影响碳平衡偏差。碳平衡偏差主要受进气管漏气影响,当碳平衡偏差超过3%时,若碳平衡偏差为正,应优先排查压气机后进气管路;若偏差为负,应优先排查压气机前进气管路。 展开更多

关键词 碳平衡 碳平衡偏差 发动机进气和排气系统漏气

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