在目前柴油机NOx后处理的方法中，尿素法选择性催化还原技术(Urea-SCR)被认为是最具有前景的技术路线。本文以SCR催化器为研究对象，对其内部的流动特性和催化剂的活性进行了研究。主要内容分为三大部分：第一部分对SCR催化器中的主要化学反应及其反应机理、多相催化反应的基本理论（如质量作用定律、阿伦尼乌斯定律）、反应机理的研究方法进行了分析。　　 第二部分应用计算流体力学(CFD)软件FLUENT对SCR催化器的内部流场进行了数值模拟，对催化器的流速均匀性、压力损失和温度分布分析研究，在此基础上优化了扩张管的锥角。一般是催化器的中心区域流速高，外围区域流速低，也使得中心区域的温度高，而外围区域温度低，造成催化剂得不到充分的利用，催化器的总体转化效率降低。另外，还会导致载体径向温度梯度增大，产生较大的热应力，加大了载体热变性和损毁的可能性。随着流速的升高，流速分布不均匀性加剧，压力损失也随之增大。通过对不同扩张管的锥角流动特性的研究发现，随着扩张管的锥角的增大，流速分布不均匀增加，压力损失会先减小，再增大。60°锥角的流速最均匀，压力损失最大；90°锥角的压力损失最小；120°锥角的流速分布最不均匀，从60°到120°范围内应该存在一个最佳值。　　 第三部分对催化剂V2O5-WO3/TiO2和V2O5-M0O3/TiO2的活性做了研究，主要讨论了反应温度、NH3/NOx比、NO2/NOx比和O2对这两种催化剂脱氮性能的影响。反应温度和NO2/NOx比对催化剂的性能影响比较大。这两种催化剂的最佳活性反应温度基本都在300～400℃之间，V2O5-WO3/TiO2的活性温度窗口宽，而V2O5-MoO3/TiO2的起燃特性好。最佳的NO2/NOx比是0.5，NH3/NOx比在1.04～1.06之间比较好，反应中O2含量小于4％的情况下，NOx的转化率很低，基本小于20%，O2含量为6%时，NOx的转化率可以达到90%以上，当O2含量再继续增加时，NOx的转化率没有明显的增加。从整体上看，催化剂V2O5-WO3/TiO2的脱氮性能优于V2O5-MoO3/TiO2。