等離子體法脫除汽油發(fā)動機尾氣中HC和PM的試驗研究.pdf

1、汽車的發(fā)明已有100多年的歷史,它對人類社會的發(fā)展所產(chǎn)生巨大的推動作用是不可估量的.改革開放使中國融入了全球經(jīng)濟大循環(huán)之中,迅速發(fā)展的國民經(jīng)濟建設(shè)使中國的汽車工業(yè)日新月異,汽車的保有量也在不斷上升.但是隨著汽車數(shù)量的急劇增加,汽車排放出的尾氣對人類和環(huán)境的危害引起了越來越廣泛的關(guān)注和重視.該文正是以目前國內(nèi)外越來越注重環(huán)境保護為課題背景的前提下來研究等離子體法脫除汽車尾氣中碳氫化合物(HC)和固體小顆粒(PM)的.首先,介紹了目前人們對

2、環(huán)境污染的認(rèn)識以及國內(nèi)外所采取控制環(huán)境污染的法律法規(guī),并且介紹其它各種處理汽車尾氣的方法.根據(jù)現(xiàn)有資料,綜述了汽車尾氣對人體和環(huán)境所造成的危害以及在燃燒室中生成的機理;其次,為了較好地模擬尾氣,試驗采用了助力車發(fā)動機作為氣源部分,在比較其它等離子體反應(yīng)器后建立了該實驗所使用的等離子體反應(yīng)器,測量部分采用目前環(huán)保部門比較通用的測量儀器;最后,通過改變極間電壓、氣體流量、反應(yīng)器溫度、極間距離、添加催化劑和單雙電極放電得到HC和PM脫除率曲線

3、,并對這些曲線用等離子體基本理論和氣體放電機理進行分析,可得出如下結(jié)論:1.由于高分子的HC在燃燒室中被粘附在PM顆粒上,所以當(dāng)尾氣進入反應(yīng)器時,PM中首先和等離子體發(fā)生反應(yīng)的其實是高分子的HC,又由于尾氣在反應(yīng)器中停留的時間很短,所以HC和PM在同種工況下的脫除率曲線很相似;2.HC和PM的脫除率隨著極間電壓的增大呈現(xiàn)先增大后減小的變化,這主要是在一定高的電壓下,氣體放電由電暈放電向火花放電過渡造成的;3.HC和PM的脫除率隨著氣體流

4、量的增大呈逐漸減小的趨勢,并且當(dāng)流量增大到一定值后,脫除率減小的幅度下降,但總體趨勢還是在下降;4.HC和PM的脫除率隨反應(yīng)器溫度的增加而增加,并且在溫度達到一定數(shù)值后,其脫除率增加的幅度在減小,但是在總體上曲線還是呈現(xiàn)上升的趨勢;5.HC和PM的脫除率隨極間距離的增大先是增大,在顆粒達到D<,Max>后就開始變小.該值D<,Max>是放電區(qū)域外輪廓直徑D和電場強度占主導(dǎo)地位的分界距離;6.在加入合適的催化劑(這里加入的催化劑是Cu—Z

5、SM—5),HC和PM的脫除率和沒有加入催化劑相比明顯增大了,但是催化劑的增加卻在不能改變曲線的具體走向;7.在雙根電極下,HC和PM的脫除率比單根電極高出好多,并且隨著極間電壓的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢.雙根電極下的脫除率之所以比單根高,主要原因在于雙根下的等離子體放電區(qū)域體積比單根下的高出好多,但由于等離子體的濃度比單根相比要低,所以脫除率并不是單根的兩倍.從以上結(jié)論可以得出:在適當(dāng)?shù)臈l件下,用等離子體脫除汽車尾氣中的HC和PM是