低溫等離子體凈化廢氣的影響因素研究.pdf

1、分類號(hào)——UDC密級(jí)學(xué)校代碼!Q壘窆Z劣j凄理歹大署學(xué)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(xué)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(qǐng)學(xué)位級(jí)別論文提交日期碩士論文答辯日期學(xué)位授予單位武這理王太堂學(xué)位授予日期2012052l20120521答辯委員會(huì)主席—玨互匕L評(píng)閱人—盈王繡乙t———一立蘭三虱2012年5月摘要隨著柴油機(jī)在商用車、乘用車領(lǐng)域的進(jìn)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(duì)于尾氣排放的控制提出了更高的要求。柴油機(jī)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(duì)于二者的機(jī)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(yán)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(diǎn)為同步凈化能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)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(jī)尾氣控制的基本原理和諸多方法，尤其針對(duì)于近年來國家相關(guān)職能部門較為重視的PM、NOx的排放進(jìn)行了詳細(xì)分析，并結(jié)合國內(nèi)外的排放法規(guī)及測(cè)試循環(huán)，認(rèn)為低溫等離子體技術(shù)是未來柴油機(jī)機(jī)外排放技術(shù)研究的重點(diǎn)，有長遠(yuǎn)的研究價(jià)值。實(shí)驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)比不同電源輸入電壓及頻率下的實(shí)驗(yàn)方案發(fā)現(xiàn)：碳?xì)浠衔锏募尤肟梢燥@著提高反

4、應(yīng)器對(duì)NOx的轉(zhuǎn)化率；隨著進(jìn)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(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器對(duì)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(jī)尾氣溫度場的變化，且在低溫區(qū)處理效果良好。運(yùn)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(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)組分02／NO／CO／N2／C3H6／C02進(jìn)行了模擬仿真。模擬研究表明，反應(yīng)器對(duì)于NOx轉(zhuǎn)化率很高，且基本與實(shí)驗(yàn)方案中影響因素作用規(guī)律一致，并補(bǔ)充了軸向速率(AxialVelocity)、電極間距對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)低溫等離子體處理尾氣的影響因素，探究凈化尾氣的效果，