v. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
2.6. Kết luận chương 2
Cơ sở lý thuyết về mô hình mô phỏng BXT và cơ chế các phản ứng diễn ra trong lõi bộ xúc tác đã được làm rõ trong chương này. Lý thuyết về cấu trúc lỗ rỗng và sự khuyếch tán trong lớp vật liệu trung gian, các mô hình xác định tốc độ các phản ứng diễn ra trong lõi xúc tác, mô hình trao đổi nhiệt giữa khí thải và BXT cũng đã được trình bày.
Xây dựng thành công mô hình mô phỏng BXT trên phần mềm AVL-Boost. Trong đó các thông số điều kiện biên đầu vào của mô hình bao gồm hàm lượng các thành phần phát thải CO, HC, NOx, CO2, hệ số dư lượng không khí λ, nhiệt độ và lưu lượng khí thải được xác định bằng thực nghiệm.
Việc hiệu chuẩn mô hình mô phỏng được thực hiện bằng cách hiệu chỉnh hệ số tốc độ phản ứng K và năng lượng hoạt hóa E trong các phản diễn ra trong lõi xúc tác. Sau quá trình hiệu chuẩn sai lệch hiệu suất xử lý các thành phần phát thải giữa mô phỏng và thực nghiệm đều nhỏ hơn 5%, đảm bảo đủ độ tin cậy cần thiết.
Sau khi đã xác nhận độ tin cậy, mô hình này sẽ được dùng để nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu xăng pha cồn đến hiệu quả chuyển đổi các thành phần phát thải của BXT cũng như nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả chuyển đổi của BXT. Những nội dung này được trình bày cụ thể hơn trong chương tiếp theo.
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ BỘ XÚC TÁC KHÍ THẢI BA THÀNH PHẦN KHI SỬ DỤNG
NHIÊN LIỆU XĂNG PHA CỒN
Trên cơ sở mô hình mô phỏng đã được hiệu chuẩn đạt độ tin cậy cần thiết như trình bày ở Chương 2, trong Chương 3 mô hình trên được dùng để đánh giá ảnh hưởng và nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả BXT khi sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn. Quy trình nghiên cứu mô phỏng được thể hiện trên sơ đồ Hình 3.1.
Nội dung mô phỏng Mục tiêu
Đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu sinh học tới hiệu suất
chuyển đổi của BXTEMT
Nâng cao hiệu quả bộ xúc tác thông qua các cải tiến kỹ thuật từ BXTEMT
Đánh giá ảnh hưởng của mật độ lỗ lõi xúc tác
Đánh giá ảnh hưởng của thể tích lõi xúc tác Đánh giá ảnh hưởng của khối
lượng kim loại quý Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ
các kim loại quý
Nâng cao hiệu quả bộ xúc tác thông qua sử dụng hệ xúc tác mới
Nghiên cứu sử dụng hệ xúc tác mới
Nghiên cứu sử dụng kết hợp hệ xúc tác mới với hệ xúc tác kim loại quý
Cơ sở để xác định hiệu suất mục tiêu của BXTct
Xác định các thông số kỹ thuật phù hợp
Xác định khối lượng, thành phần các vật liệu trong hệ xúc tác mới
Xác định các thông số kỹ thuật của BXTct
Hình 3.1. Nội dung, mục tiêu và quy trình mô phỏng
Quá trình mô phỏng được thực hiện trình tự theo ba bước, cụ thể như sau:
- Bước 1: Đánh giá ảnh hưởng của nhiên liệu sinh học tới hiệu suất chuyển đổi của BXTEMT, từ các kết quả đạt được sẽ được sử dụng làm cơ sở xác định hiệu suất mục tiêu của BXT cải tiến (BXTct).
- Bước 2: Nghiên cứu nâng cao hiệu quả BXT thông qua cải tiến các thông số kỹ thuật của BXTEMT như mật độ lỗ, thể tích lõi, lượng và tỷ lệ các kim loại quý.
- Bước 3: Nghiên cứu sử dụng hệ xúc tác mới thay thế một phần hay hoàn toàn cho hệ xúc tác Pt/Rh nhằm không chỉ nâng cao hiệu quả mà còn giảm giá thành của BXT.