低温等离子体转化NO/C3H6/O2/N2气氛中NO的实验研究及机理分析

利用介质阻挡放电获得低温等离子体,开展了含氧气氛中利用低温等离子体转化NO的实验研究,研究了放电环境和添加C3H6对NO/O2/N2气氛中O3生成浓度与NO转化的影响.结果表明,冷却环境有利于O3的生成和NO转化率的提高;激励电压峰峰值升高时,O3生成浓度和NO转化率随之升高;添加C3H6有利于NO转化率的升高,且NO...     

O2和 NO2气氛下柴油机炭烟氧化过程及其化学反应动力学参数研究

用热重分析仪对 O2和 NO2气氛下柴油机炭烟的氧化过程进行了试验研究,并利用程序升温氧化（TPO）试验对其化学反应动力学参数进行了研究,建立了 O2和 NO2气氛下柴油机炭烟氧化过程的化学反应动力学模型,并用模型对 O2和 NO2对炭烟的氧化效果进行了对比分析。研究结果表明：柴油机炭烟在 O2气氛下大约从700 K 时开始氧化,氧化反应的活化能为76．8 kJ／mol ,对 O2的反应级数为0．85;而在 NO2气氛下大约从600 K时开始氧化,氧化反应的活化能为21．9 kJ／mol ,对 NO2的反应级数为0．85。在柴油机排气组分条件下,当温度低于750 K 时,NO2氧化炭烟引起的炭烟质量减少占主导;而当温度高于800 K 时,O2氧化炭烟引起的炭烟质量减少占主导。     

反应气氛对Ce_(0.5)Zr_(0.5)O_2固溶体上炭粒燃烧行为的影响

通过程序升温氧化反应(TPO)技术对Ce0.5Zr0.5O2固溶体催化氧化炭粒的活性进行了评价,考察了反应气氛中的O2体积分数,NO,CO2,H2O对炭粒催化燃烧过程的影响。结果表明,反应气氛对炭粒催化燃烧的过程有很大的影响,O2体积分数的变化决定了反应的速度控制步骤;由于NO氧化产生的NO2具有更强的氧化能力,因此NO对炭粒的燃烧具有促进作用;CO2的存在阻碍了反应产物CO2的释放,从而影响了炭粒的燃烧过程;H2O对炭粒的催化燃烧过程没有影响。     

低温等离子体喷射系统降低排放及再生DPF的试验研究

通过建立低温等离子体(NTP)喷射系统试验台架,研究了NTP反应器产生的活性物质对柴油机HC,NOx,PM排放的转化效果,并研究了对DPF的再生效果。研究结果表明:当柴油机在低速小负荷工况运行时,排气温度较低,NTP反应器产生的O3,O等活性物质主要将柴油机NOx排放物中的NO部分氧化为NO2;当柴油机高速大负荷工况运行时,活性物质对排气中HC,PM的氧化作用加强,将额外生成CO,同时实现对DPF的连续再生。     

基于低温等离子体喷射系统的柴油机模拟排气NO转化研究

为了研究低温等离子体后处理系统对柴油机有害排放物的作用效果,设计了介质阻挡放电式低温等离子体反应器,采用一种独立于柴油机排气管之外的低温等离子体喷射系统,研究了在不同的低温等离子体气体喷射量及柴油机不同模拟排气温度下,NO的转化及影响因素。研究表明:在低温等离子体喷射系统作用下,NO主要转化为NO2,NOx总量变化不大;随着激励电压峰—峰值的增加,NO转化为NO2的转化率先上升后下降;对应于不同的柴油机排气量,低温等离子体气体喷射量存在一个最佳值,可使得NO转化为NO2的效率最高;高温不利于NO的转化。     

低温等离子体净化汽车尾气中NO的研究

采用介质阻挡放电等离子体脱除汽车尾气中的NO,通过试验对“N2+NO”模拟尾气的低温等离子体净化作了研究;考察了放电电压、尾气在等离子体反应器中的停留时间、NO初始浓度对模拟尾气中NO去除率的影响;对低温等离子体脱除汽车尾气中NO的可能途径作了探讨,并从中判断出N2+NO体系中的主要反应,建立了动力学模型。模型中NO的反应动力学曲线与试验数据的一致性良好,证明了反应机理的合理性。     

气体燃料发动机排气道中HC氧化的CFD研究

利用计算流体力学(CFD)软件耦合详细化学反应机理对气体燃料发动机排气过程中未燃HC在排气道的氧化及对甲醛(CH2O)生成的影响进行了研究。研究表明,未燃HC在排气道存在氧化反应,浓度约减少30%;排气温度对HC氧化和CH2O生成有较大影响;CH2O对HC氧化有促进作用;HC的氧化会使CH2O浓度升高或降低,这取决于CH2O浓度与HC浓度的比值。     

采用低温等离子体同步净化柴油机PM和NO_x(一):物理仿真

为了实现对柴油机尾气中PM和NOx的同步去除,将静电旋风捕集技术与等离子体协同烃类选择性催化还原技术(Plasma/HC-SCR)相结合开发了一套柴油机后处理原理性试验装置。该装置集柴油机PM的静电捕集、PM的氧化燃烧、NOx的选择性催化还原于一体,对在富氧条件下利用烃类选择还原催化和静电旋风捕集同步去除柴油机PM和NOx进行了利用可控标准气体的模拟试验研究,得到了净化效率随相关参数之间的变化规律。在单纯的等离子体环境下,NO浓度降低,NO2浓度增加,但总的NOx基本保持不变;使用催化剂的同时辅助等离子体可以使NO的峰值转化率所对应的温度向低温区偏移50℃左右;催化剂、等离子体、还原HC对于降低炭烟的起燃温度都有影响,同时使用可以使炭烟的起燃温度最低降低到280℃。此装置实现了柴油机PM和NOx的同步去除。     

致密Y型分子筛膜的制备及其影响因素分析

采用无模板剂二次水热合成方法在多孔Al2O3陶瓷环表面制备了Y型分子筛膜,考察了低温等离子体处理预植晶种载体、预植方式、陈化时间、晶化时间和水含量等因素对成膜的影响.XRD和SEM表征结果显示,等离子体处理载体有助于获得致密的分子筛膜.另外,采用打磨方式预植晶种,反应液适当的水含量,陈化9 h及反应9 h有利于提高膜的质量.     

柴油机燃用麻疯树油甲酯的氮氧化物排放特性

研究了柴油机燃用麻疯树油甲酯的NOx排放特性。以1台轻型车用直喷式柴油机为试验样机,分别燃用6种不同生物柴油掺混比例的混合燃油,研究总的NOx排放以及NO,NO2,N2O等NOx主要组分的排放特性。结果表明,燃用各种混合燃油的NOx排放曲线形态较为接近,低负荷时差异较小,随负荷增加,排放差异增大。NOx排放以NO和NO2为主,NO排放随着负荷上升而增加,NO在总NOx排放中始终占有最高比例。NO2排放也占有相当比例,在低负荷时较高,随着负荷增大浓度降低,大负荷高温不利于NO2的生成。N2O排放量极低,在中低负荷时有一定生成量,高负荷N2O排放几乎为0,缸内稀燃低温有利于N2O排放的生成。在同一稳定工况下,随生物柴油混合比的提高,NOx,NO,NO2比排放量呈线性增加,N2O比排放量呈线性降低。发动机燃烧生物柴油后,NOx及其组分NO,NO2和N2O的排放量发生改变,而各自的排放变化规律并未发生变化。     

Research on exhaust emission control characteristics of a natural gas vehicle — Characteristics of methane oxidation reaction of three-way catalysts

Model gas reaction experiments were conducted to analyze the factors causing the conversion rate of hydrocarbons (consisting mainly of CH₄) to decline in the lean-mixture region, using a natural gas engine fitted with a three-way catalyst. The results showed that there was no decline in the conversion rate of methane in CH₄-O₂ reactions in the lean-mixture region. However, it was observed that oxidation of CH₄ was suppressed when either H₂O or NO was also present. It is thought that prior adsorption of H₂O and NO inhibits adsorption of CH₄ at active sites, resulting in a lower conversion rate.     

柴油机碳烟颗粒在NO气氛下的催化氧化研究

围绕柴油机碳烟颗粒在NO气氛下的催化氧化问题进行相关的实验研究。通过稀土氧化物氧化铈和氧化镧分别负载硝酸盐制备了实验用催化剂,并在催化剂和碳烟颗粒"松接触"情况下,研究了在NO背景下对碳烟颗粒催化氧化过程,实现了在NO背景下对碳烟颗粒催化氧化;实验结果还显示,采用复合性稀土氧化物更能促进碳烟颗粒催化氧化,更有利于同时解决柴油车排放过程中产生的PM和NOx,从而为了开发高性能柴油机用催化剂提供了重要的实验基础。     

Measurement of soot oxidation with No<Subscript>2</Subscript>-O<Subscript>2</Subscript>-H<Subscript>2</Subscript>O in a flow reactor simulating diesel engine DPF

Understanding the mechanism of carbon oxidation is important for the successful modeling of diesel particulate filter regeneration. Characteristics of soot oxidation were investigated with carbon black (Printex-U). A flow reactor system that could simulate the condition of a diesel particulate filter and diesel exhaust gas was designed. Kinetic constants were derived and the reaction mechanisms were proposed using the experimental results and a simple reaction scheme, which approximated the overall oxidation process in TPO as well as CTO. From the experiments, the apparent activation energy for carbon oxidation with NO₂-O₂-H₂O was determined to be 40±2 kJ/mol, with the first order of carbon in the range of 10∼90% oxidation and a temperature range of 250∼500°C. This value was exceedingly lower than the activation energy of NO₂-O₂ oxidation, which was 60±3 kJ/mol. When NO₂ exists with O₂ and H₂O, the reaction rate increases in proportion to NO₂. It increases nonlinearly with O₂ or H₂O concentration when the other two oxidants are fixed.     

蜂窝载体负载V_2O_5-WO_3/TiO_2NH_3-SCR试验研究

针对一使用SCR技术满足欧Ⅳ排放标准的柴油机排气特征,在连续流动固定床反应器上利用NH3作还原剂对一纳米级V2O5-WO3/TiO2催化剂的选择性催化还原NO进行了试验研究,分析了不同温度、空速、NH3与NO物质的量比对NOx转化性能的影响。试验结果表明,温度对催化还原性能的影响最大。在低温下,NOx的转化效率很低,随着反应温度的升高,NOx转化率随之急剧升高,在300℃~450℃范围内达到较高的NOx转化效率;随着NH3与NO物质的量比的增加,还原效率并未明显增加,但NH3的氧化和泄漏越来越严重;空速对低温还原效率也存在影响。     

等离子体技术在控制汽车尾气排放上的应用

简要介绍了等离子体技术 ;综述了等离子体技术在控制汽车尾气排放中应用的研究现状 ;应用等离子体技术 ,进行了去除尾气排放中的NOx 、CO及微粒的试验研究 ,给出了试验研究结果 ;介绍了国内外在等离子体技术方面的研究成果     

双介质低温等离子体空气放电光谱分析及工作参数对 NOx生成的影响

依据介质阻挡放电原理及低温等离子体转化有害气体的机理,设计了一套双介质阻挡放电型低温等离子体空气放电试验系统。研究了空气流量、激励电压峰峰值（VP‐P）及放电频率对空气放电特性及其产生的NO,NO2体积分数变化的影响,并采集了放电区域光谱信息。研究结果表明：当VP‐P、空气流量保持恒定时,NO,NO2的体积分数随放电频率的增大而逐渐减小;当放电频率、VP‐P保持恒定时,NO,NO2的体积分数均随空气流量的增大而逐渐减小;保持放电频率不变,VP‐P从13kV增大到28kV过程中,氮气发射特征谱线强度逐渐增大;保持VP‐P不变,放电频率从7kHz增大到11kHz过程中,氮气特征谱线强度逐渐减小。