氮氧化物存储还原技术(NSR)及其在压燃式发动机上的应用研究

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1、上海交通大学硕士学位论文氮氧化物存储还原技术(NSR)及其在压燃式发动机上的应用研究硕士研究生：温亚林学号：1110209202导师：陈晓玲副教授申请学位：工学硕士学科：动力工程及工程热物理所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2014年2月授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterExperimentStudyOfNOxStorage/Reduction(NSR)Performanc

2、eAndItsApplicationOnCIEngineCandidate：WenYalinStudentID：1110209202Supervisor：ChenXiaolingAcadamicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerMachineryandEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefenceFebruary，2014DegreeConfering-Inst

3、ituteShanghaiJiaoTongUniversity万方数据万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文氮氧化物存储还原技术(NSR)及其在压燃式发动机上的应用研究摘要氮氧化物存储还原（NSR）技术降低稀燃发动机NOx排放的有效措施之一，开发性能优良的NSR催化剂是其技术关键。本文在国家自然基金（基金编号：51176119，50976070）的支持下展开了NSR催化剂的存储还原性能研究，并在发动机台架上进行了验证。搭建了催化剂性能研究的小样模拟台架，完善了单缸压燃式发动机试验台架的NSR后处理系统。

4、采用改进的溶胶凝胶法制备Pt/Ba/Ce/γ-Al2O3催化剂，通过XRD，BET，SEM等技术对催化剂的孔结构及微观形貌进行了研究，采用TPD，TPSR和完全存储还原等实验方法观察催化剂的热稳定性及还原脱附性能。结果表明：低温焙烧的Pt/Ba/Ce/γ-Al2O3催化剂中，Pt在催化剂中以高度分散的形式存在，内部结构疏松，团聚度小，颗粒分布更为均匀，分散度高；合理制备的Pt/Ba/Ce/γ-Al2O3催化剂具有优秀的NOx储存还原性能。在小样模拟实验台架上，采用存储还原循环试验的方法研究了反应温度、还原时间、还

5、原剂浓度、NO浓度及试验空速等条件对催化剂性能的影响，并且考察了催化剂在CO2，C3H6等模拟环境气体影响下的NOx转化性能。结果表明：Pt/Ba/Ce/γ-Al2O3催化剂在350℃-425℃温度范围内能有效的在短时间内还原再生，表现良好的催化活性与再生性能；还原时间为30s时，NOx转化率就接近80%，超过30秒后，还原时间对催化剂转化率的影响小，催化剂具有良好的空速特性，在HC和CO2的氛围下有良好的再生活性。最后将催化剂应用到压燃式发动机上，进行了Pt/Ba/Ce/γ-Al2O3Ⅰ万方数据摘要催化剂NSR

6、性能的台架验证研究，证实了其有效性。本研究为稀燃发动机降低NOx排放技术奠定了基础。关键词：NOx存储还原（NSR），二甲醚，氢气，氮氧化物转化率II万方数据上海交通大学硕士学位论文EXPERIMENTSTUDYOFNOxSTORAGE/REDUCTION(NSR)PERFORMANCEANDITSAPPLICATIONONCOMPRESSIONiGNITIONENGINEABSTRACTNOxStorageReductionisoneofthemostpromisingtechnologiesinthefiel

7、dofNOxreductionforleanburnengine.DevelopmentofhighperformancecatalystisthekeytotheapplicationofNSRtechnology.Inthisthesis,researchontheperformanceofthecatalystiscarriedoutunderthesupportofNSFC(NO.51176119，50976070).NSRcatalystPt/Ba/Ce/γ-Al2O3waspreparedbysol-

8、gelmethod.PorestructureandmicrostructureofthecatalystwerestudiedbyXRD,BETandSEMtechniques.Thethermalstabilityandthedesorption/reductionperformanceofNSRcatalystwereinvestigatedbyTPD,TPSRan