پوريا خامدي

Analysis an‎d Modeling of a Suitable Catalyst for N2O an‎d NOx Removal from the Exhaust Gases of Ammonia-Fueled Vehicles

با توجه به محدود بودن سوخت‌هاي فسيلي و زيان‌هاي جبران ناپذير آن‌ها بر محيط زيست، بايد به سمت استفاده از راه‌حل‌هاي جايگزين حركت كرد. يكي از سوخت‌هاي جايگزين كه قابليت توليد و كاركرد بدون انتشار آلاينده‌هاي كربني را دارد، آمونياك است. علاوه بر آن قابليت ذخيره مقدار زيادي انرژي و حمل آسان به شكل مايع، آمونياك را به جايگزيني ايده‌آل براي سوخت‌هاي فسيلي تبديل مي‌كند. در اين پژوهش به بررسي و ارائه راهكارهاي عملي جهت استفاده از آمونياك به عنوان سوخت پايدار و بدون كربن در خودروها پرداخته شده است و اصلي‌ترين چالش استفاده از آمونياك در خودروها كه توليد آلاينده‌هاي نيتروژني است مورد توجه قرار گرفته است. هدف اين پژوهش دستيابي به كاتاليست مناسب جهت استفاده در خودروهاي آمونياك‌سوز براي جلوگيري از ورود آلاينده‌هاي نيتروژني به جو است كه به اين منظور انواع مختلف كاتاليست‌ها با مطالعه تحقيقات پيشين، بررسي و تحليل شدند. واكنش‌هاي انجام شده، جنس مواد سازنده و عوامل اثرگذار بر عملكرد هر كاتاليست تشريح و بررسي شد و در نهايت مناسب‌ترين گزينه براي كاربرد مورد نظر انتخاب شد. كاتاليست مورد نظر با استفاده از نرم افزار AVL Cruise M شبيه‌سازي شد و عملكرد آن در حذف آلاينده‌هاي نيتروژني تحت شرايط گوناگون دمايي با تركيبات مختلف گاز ورودي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه اين كاتاليست تحت شرايط گوناگون عملكردي، در بازه دمايي 150 تا 500 درجه سلسيوس كارايي خود را حفظ كرده و در شرايطي كه كل آلاينده‌ها از نيتروژن مونوكسيد تشكيل شده باشند در دماي 305 درجه سلسيوس مي‌تواند 90% آلاينده‌ها را حذف كند. اين دما براي شرايطي كه نيتروژن دي‌اكسيد هم در آلاينده‌ها وجود داشته باشد كاهش مي‌يابد و در شرايطي كه نسبت برابري از نيتروژن مونوكسيد و نيتروژن دي‌اكسيد در آلاينده‌ها وجود داشته باشد در دماي 8/251 درجه سلسيوس، كاتاليست قادر به حذف 90% آلاينده‌ها است. با توجه به اين عملكرد، كاتاليست كاهش انتخابي واناديومي گزينه‌اي ايده‌آل براي خودروهاي آمونياك‌سوز است.

آمونياك , كاتاليست سه راهه , كاتاليست كاهش انتخابي , آلاينده‌هاي نيتروژني