船用柴油机SCR系统反应机理和过量氧气作用的研究

本项目围绕船舶柴油机SCR系统反应机理及过量氧气的作用等重要问题，从SCR催化反应机理、催化剂制备及改良、SCR反应动力学模型、SCR系统优化设计四方面展开了详细的研究，取得了一系列的创新成果，且相关成果已经发表。.第一，从宏观反应和微观反应两方面，详细分析了SCR催化反应机理，且发现SCR反应本质上取决于催化剂表面热、质交换过程（或内、外扩散速率）以及本征反应动力学等方面。.第二，详细研究了商用挤压型V2O5/TiO2催化剂的表征及性能，研究了过量氧气的作用，并推断其活性中心应为V-OH和V=O；进行了催化剂配方改良试验，并发现MnO2/TiO2型催化剂具有较好的低温性能，并对其在船舶柴油机的应用进行了研究。.第三，建立了SCR详细反应动力学模型，该模型能够更全面的描述尿素分解过程、NH3吸附/解附过程、标准SCR反应过程、快速SCR反应过程、NH4NO3生成过程以及NH3氧化反应过程。.第四，建立了船舶柴油机SCR系统三维数学模型，对其还原剂喷射过程、气液混合过程、还原剂分解过程以及SCR催化反应过程进行一体化计算研究，并对其优化方法及途径进行了分析。.最终，本项目研究发现，利用详细动力学模型、动力学试验、SCR系统数学模拟及实机试验数据相结合的方式，可以高效经济的完成船舶柴油机SCR系统催化选型及优化设计。