An improved method for selective catalytic reduction of nitrogen oxides in exhaust gases


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The selective catalytic reduction (SCR) of nitrogen dioxide in an air flow modeling the exhaust gas from an internal combustion engine is studied. Granulated V2O5 (13.5%)–MnO2 (0.7–1.0%)/Al2O3 powder (AVK-10M catalyst) and ammonia injected into a SCR catalytic cell are used as a heterogeneous catalyst of NO2 reduction and a reducing agent, respectively. If the efficiency of NO2 removal is high enough and satisfies the requirements of the State Sanitary Standards for the maximum permissible concentrations of substances emitted into the atmosphere (\(MP{C_{N{O_2}}}\) = 0.085 mg/m3), the reducing agent (ammonia) is not completely consumed during SCR, so a considerable amount of NH3 can be released into the atmosphere. Therefore, a strict control of both NO2 and unreacted ammonia emissions is needed. The dependences of the concentrations of [NH3] and [NO2] on the [NH3]/[NO2] ratio for the model air flow passed through the AVK-10M granular heterogeneous catalyst are measured. It is found that the maximum degree of removal of NO2 from the air takes place at [NH3]/[NO2] = 1.3. In the conventional process, the concentration of [NO2] drop from 530.00 to 0.07 mg/m3, i.e., below the \(MP{C_{N{O_2}}}\). At the same time, the ammonia concentration increases to [NH3] = 3.4 mg/m3, which becomes 85 times the \(MP{C_{N{O_2}}}\), 0.04 mg/m3. To remove unreacted ammonia from air flows, we developed [P–(SO3-)2 · Me2+] sulfocationites, where Me are the Cu and/or Ca ions, P is a styrene–divinylbenzene copolymer. It is shown that the concentration of ammonia passed through the adsorption cell filled with a freshly sulfocationite drops below \(MP{C_{N{H_3}}}\) = 0.04 mg/m3. The dependences of the dynamic exchange capacity (DEC) before ammonia breakthrough for the [P–(SO3-)2 · Cu2+] delta-sulfocationite on the air flow rate, [NH3] concentration, and humidity are measured. The maximum value of the DEC, δ = 59.5 mg/cm3, is observed at an air flow velocity of 2.171 m/s, [NH3] = 0.0035 mg/L, and 75% humidity. To illustrate practical applications of the proposed improved SCR method, it is shown that a 3-L replaceable [P–(SO3-)2 · Cu2+] sorbent cartridge in a SCR exhaust gas purifier for a car internal combustion engine does not need replacement more frequently than every 50000 km.

Об авторах

I. Kumpanenko

Semenov Institute of Chemical Physics

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivkumpan@chph.ras.ru
Россия, Moscow, 119991

A. Roshchin

Semenov Institute of Chemical Physics

Email: ivkumpan@chph.ras.ru
Россия, Moscow, 119991

N. Ivanova

Semenov Institute of Chemical Physics

Email: ivkumpan@chph.ras.ru
Россия, Moscow, 119991

I. Epinat’ev

Semenov Institute of Chemical Physics

Email: ivkumpan@chph.ras.ru
Россия, Moscow, 119991

A. Skryl’nikov

Semenov Institute of Chemical Physics

Email: ivkumpan@chph.ras.ru
Россия, Moscow, 119991

M. Dyubanov

Semenov Institute of Chemical Physics

Email: ivkumpan@chph.ras.ru
Россия, Moscow, 119991

T. Korneeva

Semenov Institute of Chemical Physics

Email: ivkumpan@chph.ras.ru
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».