بررسی اثر پارامترهای مختلف بر میزان احیاء NO توسط آمونیاک روی کاتالیست V2O5 در راکتور بستر سیالی

احیاء کاتالیستی انتخابی (SCR) موثرترین و در عین حال کم هزینه ترین روش برای کنترل انتشار اکسیدهای نیتروژن به شمار می رود که به طور گسترده در جهان از آن استفاده می شود. اساس کار این روش، واکنش بین NOx با یک عامل احیا کننده (معمولا NH3) در حضور کاتالیست مناسب (غالبا کاتالیستهای بر اساسV2O5 ) است. در این مقاله، احیاء کاتالیستی NO توسط NH3 روی کاتالیست V2O5 در یک راکتور با بستر سیالی مورد مطالعه قرار می گیرد. در ابتدا سینتیک و مکانیسم واکنش NO با NH3 به طور مختصر بررسی می شود. در ادامه یک مدل ریاضی برای راکتور کاتالیستی با بسیتر سیالی جهت احیاء NO توسط آمونیاک ارائه می شود. معادله سرعت این واکن از نتایج تجربی یک راکتور کاتالیستی با بستر ثابت گرفته شده است. برای حل مدل ارائه شده یک برنامه کامپیوتری نوشته شده که با اجرای آن تاثیر پارامترهای عملیاتی (دما و سرعت ظاهری گاز) و غلظت خوراک (NH3,NO) بر میزان تبدیل NO در خروجی از راکتور مشخص می گردد. نتایج این شبیه سازی نشان میدهد که تا حدود دمای 510 درجه سانتی گراد، سرعت واکنش شیمیایی روی سطح کاتالیست تاثیر عمده بر میزان تبدیل NO توسط آمونیاک دارد. در حالی که بالاتر از این دما جذب سطحی NH3 بر سطح کاتالیست و نفوذ گاز به درون حفرات ذرات کاتالیست تاثیر بیشتری بر میزان تبدیل NO دارد و سبب کاهش میزان تبدیل NO می گردد. در ضمن با بررسی تاثیر غلظت NO ورودی بر میزان تبدیل آن، مشخص گردید که با افزایش غلظت NO ورودی، مکانیزم واکنش اندکی از مدل Eley-Rideal که معمولا بوسیله آن مکانیزم احیا کاتالیستی NO با آمونیاک توضیح داده می شود انحراف دارد.