一种氢气发动机尾气的NH3-SCR模型构建方法及系统技术方案

本发明专利技术属于氢气发动机尾气后处理技术领域，公开了氢气发动机尾气的NH3‑SCR模型构建方法及系统。该方法包括：建立反应器控制模型。基于分子筛催化剂的微观结构，模拟氢气发动机尾气中各组分的化学反应，计算所述气相与固相流动、传热及传质过程方程的反应速率，建立NH3‑SCR反应动力学模型。确定所述NH3‑SCR反应动力学模型的初始条件和边界条件、组分运输和化学反应中的具体参数设置，并进行数值模拟计算，得到NOx转化效率和N2O生成量。本发明专利技术通过所述建模方法建立了NH3‑SCR反应模型，通过该模型可求得NOx转化效率和N2O生成量，从而可以评估或评价所述反应器的减排性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氢气发动机尾气后处理，尤其涉及一种氢气发动机尾气的nh3-scr模型构建方法及系统。

技术介绍

1、在应对全球日益严格的排放法规背景下，内燃机技术正朝着高效化、清洁化和低碳化的方向创新发展。氢气发动机凭借零碳燃烧的排放特性，成为实现低成本碳中和目标的重要技术路径，在重型机械、商用车等难以电气化的领域具有显著发展潜力。然而，氢气发动机缸内燃烧过程中高温富氧环境不可避免地导致氮氧化物(nox)及副产物一氧化二氮(n2o)的大量生成，因此高效控制污染物排放成为氢气发动机规模化应用的关键挑战。

2、采用后处理系统可以进一步在缸外控制nox排放，nh3-scr后处理技术因具有技术成熟度高、与氢气发动机适配性高的优点受到广泛关注。cu-ssz-13分子筛因其独特的孔道结构和良好的催化性能，在nh3-scr反应中表现出优异的活性和选择性。但是针对基于cu-ssz-13(cu离子交换的ssz-13分子筛)分子筛的氢气发动机nh3-scr(以氨为还原剂的选择性催化还原)系统的模型构建，存在对反应器内复杂的物理化学过程以及多种化学反应机制考虑不够全面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氢气发动机尾气的NH3-SCR模型构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的氢气发动机尾气的NH3-SCR模型构建方法，其特征在于，在所述步骤S1中，气相与固相流动、传热及传质过程方程具体包括：孔道催化反应方程、连续性方程、动量方程、气相能量方程、固相能量方程、扩散方程。

3.根据权利要求1所述的氢气发动机尾气的NH3-SCR模型构建方法，其特征在于，在所述步骤S2中NH3-SCR反应动力学模型包括：NH3的吸附和解吸反应，H2O的吸附和解吸反应，NO的氧化反应，NH3的氧化反应，NH3的标准SCR反应、NH3的快速SCR反应以及...

【技术特征摘要】

1.一种氢气发动机尾气的nh3-scr模型构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的氢气发动机尾气的nh3-scr模型构建方法，其特征在于，在所述步骤s1中，气相与固相流动、传热及传质过程方程具体包括：孔道催化反应方程、连续性方程、动量方程、气相能量方程、固相能量方程、扩散方程。

3.根据权利要求1所述的氢气发动机尾气的nh3-scr模型构建方法，其特征在于，在所述步骤s2中nh3-scr反应动力学模型包括：nh3的吸附和解吸反应，h2o的吸附和解吸反应，no的氧化反应，nh3的氧化反应，nh3的标准scr反应、nh3的快速scr反应以及nh3的scr副反应，nh4no3的生成与分解反应，nh3吸附位点上nh3的非选择性氧化反应，以及n2o在活性位点的还原反应；由阿伦尼乌斯arrhenius公式，获取上述反应对应的反应速率。

4.根据权利要求3所述的氢气发动机尾气的nh3-scr模型构建方法，其特征在于，nh3吸附反应速率方程为：

5.根据权利要求3所述的氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，陈晓璇，李世龙，杨绵松，刘明顺，邓文烁，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：