Daugiacilindrių katalizatorių oro valymui nuo azoto oksidų eksperimentiniai tyrimai ir kūrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas oro, užteršto azoto oksidais, valymas naudojant plazminiu purškimu suformuotas vario–chromo oksidų ir ceolitines katalitines dangas. Darbo tikslas – ištirti daugiacilindrių katalizatorių su plazminiu purškimu suformuotomis vario–chromo oksidų ir ceolitinėmis katalitinėmis dangomis oro, užteršto azoto oksidais, valymo efektyvumą. Pirmajame skyriuje išanalizuotas azoto oksidų susidarymas, jų poveikis aplinkai bei mažinimo būdai. Apžvelgtas matematinio modeliavimo taikymas, analizuojant katalitinį azoto oksidų mažinimą bei pagrindiniai teisės aktai, reglamentuojantys oro taršą azoto oksidais. Antrajame skyriuje pateikta fizinių parametrų tyrimo katalitiniame oro valymo įrenginyje metodika, naudoti prietaisai, rezultatų analizė bei išvados. Trečiajame ir ketvirtajame skyriuose pateiktos dujinių teršalų srauto temperatūros ir deguonies bei greičio ir temperatūros įtakos azoto oksidų konversijai eksperimentinių tyrimų metodikos. Taip pat aptarti gauti rezultatai, nustatyta azoto oksidų konversijos priklausomybė nuo dujų srauto temperatūros, greičio, deguonies ir pateiktos tyrimų išvados. Penktajame skyriuje pateikta heterogeninės katalitinės reakcijos daugiacilindriame katalizatoriuje matematinio modeliavimo metodika ir gauti rezultatai. Modeliavimo duomenys palyginti su eksperimentų metu gautais duomenimis. Išnagrinėjus teorinius ir praktinius azoto oksidų mažinimo su vario–chromo oksidų ir ceolitinėmis katalitinėmis dangomis aspektus, pateiktos baigiamojo darbo išvados ir rekomendacijos, naudotos literatūros sąrašas bei autoriaus publikacijų sąrašas. Darbą sudaro 10 dalių: įvadas, literatūrinė apžvalga, fizinių parametrų, dujų srauto temperatūros ir deguonies, greičio ir temperatūros įtakos azoto oksidų konversijai eksperimentinių tyrimų metodikos ir rezultatai, modeliavimo skyrius, išvados, rekomendacijos, literatūros sąrašas bei autoriaus publikacijų sąrašas. Darbo apimtis – 134 p. teksto be priedų, 69 iliustr., 11 lent., 105 bibliografiniai šaltiniai.

The final Master’s thesis analyzes the cleaning of air, contaminated with nitrogen oxides, while using copper-chromium oxide and zeolitic catalytic coatings, formed by plasma spraying. The objective of paper is to explore the efficiency of multi-cylinder catalysts with copper–chromium oxide and zeolitic catalytic coatings, formed by plasma spraying, while cleaning the air, contaminated with nitrogen oxides. The first part analyzes the formation of nitrogen oxides, their impact on environment and reduction methods. It reviews the application of mathematical simulation, while analyzing catalytic reduction of nitrogen oxides, the main legal acts regulating air pollution with nitrogen oxides. The second part presents the methodologies of research on physical parameters in catalytic air cleaning equipment, used devices, analysis of results and findings. The third and fourth parts present the methodologies of experimental research on impact of gaseous pollutants flow temperature and oxygen as well as speed and temperature on conversion of nitrogen oxides. It discusses the obtained results, identifies the dependence of conversion of nitrogen oxides on gas flow temperature, speed, oxygen and presents the findings of research. The fifth part presents the methodology and results of mathematical simulation of heterogeneous catalytic reaction in multi–cylinder catalyst. Simulation data is compared with data, obtained during experiments. After analyzing theoretical and practical aspects of reducing nitrogen oxides by using copper–chromium oxide and zeolitic catalytic coatings, conclusions and recommendations of final thesis, the list of references and author’s publications are presented. The paper consists of 10 parts: literature review, methodologies and results of research on impact of physical parameters, gas flow temperature and oxygen, speed and temperature on conversion of nitrogen oxides, simulation part, conclusions, recommendations, list of references and author’s publications.Volume of thesis–134 pages of text without appendices,69 figures,11 tables,105 references.