柴油机LNT再生过程铂催化CO还原NOx反应机理

摘要

用数值模拟的方法研究了柴油机稀燃NOx捕集技术(LNT)浓燃再生过程中CO还原NO的反应过程.建立了铂(Pt)催化剂表面CO还原NO的详细化学反应机理模型,该机理包括5种气相组分、5种表面组分和11步基元反应,其中包含了CO2、N2和副产物N2O的生成路径.对反应器出口各主要组分摩尔分数随温度的变化情况进行了模拟,其结果与文献中的试验数据吻合良好.CO和NO的反应开始于250℃左右,N2O为低温区间的主要产物;300℃时,N2开始生成,并逐渐取代N2O成为主要产物.分析了生成N2的两条反应路径,结果表明:当温度低于330℃时,N原子重组路径占主导;而温度高于330℃时,N2O分解路径占主导.此外,预测了CO摩尔分数对CO和NO转化率的影响,证明了CO自抑制效应,即随着CO摩尔分数的增加NO转化率先升高后降低.