低溫等離子體凈化廢氣的影響因素研究.pdf

1、分類號——UDC密級學校代碼!Q壘窆Z劣j凄理歹大署學位論文研究生姓名笪墓查指導(dǎo)教師姓名—二L—笪一職稱副教授430070姓名至盤至職稱高絲墨堡豎學位堂副指導(dǎo)教師單位名稱盍銎盤盛扭墊王猩查墾金亟郵編壘≥!Q!!申請學位級別論文提交日期碩士論文答辯日期學位授予單位武這理王太堂學位授予日期2012052l20120521答辯委員會主席—玨互匕L評閱人—盈王繡乙t———一立蘭三虱2012年5月摘要隨著柴油機在商用車、乘用車領(lǐng)域的進一步發(fā)展與應(yīng)

2、用，相應(yīng)的排放法規(guī)逐漸與國際接軌，對于尾氣排放的控制提出了更高的要求。柴油機主要是在NOx(氮氧化物)及PM(微粒)排放方面所占比重較大，而針對于二者的機外尾氣控制技術(shù)也是多種多樣。本文研究的低溫等離子體處理尾氣的技術(shù)可以很好的適應(yīng)未來更為嚴格的排放法規(guī)，能將NOx與PM排放控制在較低的范圍，與其他排放控制技術(shù)的統(tǒng)籌結(jié)合來控制排放也成為技術(shù)路線選擇之一。介質(zhì)阻擋式低溫等離子處理尾氣的優(yōu)點為同步凈化能力強、結(jié)構(gòu)簡單、對油品不敏感、工況適應(yīng)

3、性好等。本文從低溫等離子體凈化廢氣技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀出發(fā)，淺析了柴油機尾氣控制的基本原理和諸多方法，尤其針對于近年來國家相關(guān)職能部門較為重視的PM、NOx的排放進行了詳細分析，并結(jié)合國內(nèi)外的排放法規(guī)及測試循環(huán)，認為低溫等離子體技術(shù)是未來柴油機機外排放技術(shù)研究的重點，有長遠的研究價值。實驗研究中，依托DBD(介質(zhì)阻擋式)低溫等離子體反應(yīng)器，圍繞著影響因素設(shè)計實驗方案，對比不同電源輸入電壓及頻率下的實驗方案發(fā)現(xiàn)：碳氫化合物的加入可以顯著提高反

4、應(yīng)器對NOx的轉(zhuǎn)化率；隨著進氣流量的增大，NOx及PM的轉(zhuǎn)化率明顯下降；改變反應(yīng)器的流通截面可以改善反應(yīng)器的尾氣脫除效果；水蒸氣的加入使得NOx轉(zhuǎn)化率明顯上升，但保持在2％為宜；PM捕集效率對比實驗發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器對于PM也具有較好的處理效果；反應(yīng)器高壓電極直徑宜選擇06mm左右大小，并選擇介電常數(shù)較大、壁薄、網(wǎng)狀或其他形狀接地電極；反應(yīng)器很適應(yīng)柴油機尾氣溫度場的變化，且在低溫區(qū)處理效果良好。運用CHEMKINPRO軟件中的PFR(等離子體管

5、流反應(yīng)器)模塊，結(jié)合化學反應(yīng)動力學，對實驗組分02／NO／CO／N2／C3H6／C02進行了模擬仿真。模擬研究表明，反應(yīng)器對于NOx轉(zhuǎn)化率很高，且基本與實驗方案中影響因素作用規(guī)律一致，并補充了軸向速率(AxialVelocity)、電極間距對于反應(yīng)器效率的影響，發(fā)現(xiàn)隨著速率的上升轉(zhuǎn)化率變化不大，但實驗數(shù)據(jù)表明速率越大轉(zhuǎn)化率迅速下降；電極間距應(yīng)選擇小于20cm且易于布置的方案。本課題針對低溫等離子體處理尾氣的影響因素，探究凈化尾氣的效果，