柴油機(jī)顆粒捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）具有高效的顆粒物（Particulate Matter,PM）捕集效率,是有效解決柴油機(jī)PM排放的后處理技術(shù)之一,該技術(shù)的核心問題是如何實(shí)現(xiàn)DPF低溫高效再生。催化型柴油機(jī)顆粒捕集器（Catalytic Diesel Particulate Filter,CDPF）有利于降低PM的起燃溫度,從而實(shí)現(xiàn)DPF的低溫再生,同時(shí)提高其再生效率。本文選用商用CDPF,基于自制CDPF碳煙加載裝置,制備了不同碳載量的CDPF碳負(fù)載樣品。通過模擬氣試驗(yàn)平臺(tái),研究了碳載量、再生溫度、升溫速率、氣體流量和氣體組分對(duì)CDPF再生性能的影響。主要工作內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）基于自行設(shè)計(jì)并搭建的CDPF碳煙加載裝置,制備了碳載量為3.2 g/L、5.0 g/L、7.0 g/L和9.0 g/L的CDPF碳負(fù)載樣品。通過模擬氣試驗(yàn)平臺(tái),開展了CDPF程序升溫再生試驗(yàn),探究了碳載量和升溫速率對(duì)CDPF再生性能的影響,分析了不同碳載量和升溫速率下CDPF再生過程中CO₂濃度的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,CDPF再生過程主要分... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各類型汽車的PM排放量分擔(dān)率

催化型柴油機(jī)顆粒捕集器再生性能的影響研究2者之一，影響大氣能見度、植物的生長和建筑物壽命及外觀等[7,8]。因此，研究和開發(fā)可靠的柴油機(jī)PM減排技術(shù)對(duì)人體健康和環(huán)境保護(hù)具有重要的意義。圖1.2PM組成示意圖Fig.1.2ThediagramofPMcomposition1.2柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)于2019年7月1日起，我國開始逐步實(shí)施《重型柴油車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國第六階段）》，而《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國第六階段）》也將于2020年7月1日開始實(shí)施。屆時(shí)，國內(nèi)所有銷售和注冊(cè)登記的輕型汽車Ⅰ型都將執(zhí)行國六a排放限制要求，2023年7月1日，所有銷售和注冊(cè)登記的輕型汽車Ⅰ型將執(zhí)行國六b排放限制要求。國六排放標(biāo)準(zhǔn)與于國五對(duì)比如表1.1所示，相較于國五排放標(biāo)準(zhǔn)，國六排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)NOx和PM排放提出了更高的要求，同時(shí)加入了顆粒物數(shù)量（ParticulateNumber，PN）的排放限值要求。其中，針對(duì)PM排放限值，國六b階段相較于國五階段降低了33.3%[9]�？梢�，隨著國家排放標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)，如何有效控制柴油機(jī)PM排放已逐漸成為柴油機(jī)生產(chǎn)廠商以及排放領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。表1.1國五、國六排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比Tab.1.1ComparisonofChina5emissionstandardsandChina6emissionstandards排放物國五（mg/km）國六a國六bCO1000700（mg/km）500（mg/km）THC6868（mg/km）35（mg/km）NOx6060（mg/km）35（mg/km）PM4.54.5（mg/km）3（mg/km）PN--6×1011個(gè)/km6×1011個(gè)/km

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文31.3柴油機(jī)PM生成機(jī)理和控制技術(shù)1.3.1柴油機(jī)PM生成機(jī)理柴油機(jī)的燃燒方式屬于非均質(zhì)燃燒，由于化學(xué)反應(yīng)條件的不一致，使得燃燒室內(nèi)各區(qū)域的燃燒狀態(tài)多變且十分復(fù)雜。同時(shí)，隨著缸內(nèi)燃燒的持續(xù)進(jìn)行，其溫度變化較大，因此PM的生成路徑十分復(fù)雜[10-15]。試驗(yàn)表明，在預(yù)混燃燒階段，缸內(nèi)溫度較低，參與燃燒的燃油量少，觀察到的火焰亮度不大，說明在此階段尚未產(chǎn)生大量的PM；而進(jìn)入擴(kuò)散燃燒階段后，隨著缸內(nèi)溫度急劇升高，大部分燃油在此階段參與燃燒反應(yīng)，其火焰亮度急劇增大，說明在這個(gè)階段產(chǎn)生了大量的PM[16-18]。柴油機(jī)在高溫缺氧的環(huán)境下工作，PM的生成是不可避免的，它是烴燃料燃燒過程的中間產(chǎn)物。柴油機(jī)的缸內(nèi)燃燒過程十分復(fù)雜，在高溫缺氧的環(huán)境下，燃油進(jìn)入氣缸后經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)后從液相到氣相再到固相變成顆粒物。圖1.3所示為顆粒的生成過程中，經(jīng)歷的幾個(gè)主要的物理化學(xué)反應(yīng)，包括燃油的裂解、顆粒前驅(qū)體的形成、基本碳粒子的成核、生長再到氧化。圖1.3顆粒物形成過程Fig.1.3Formationprocessofparticulatematter（1）燃油裂解燃燒的初始階段，燃油以油束的形式被噴入氣缸，在燃油聚集的區(qū)域形成富油缺氧的環(huán)境。隨著溫度的升高，燃油在缺氧的區(qū)域中裂解成C2和C3等不飽和的小分子自由基，完成液相到氣相的轉(zhuǎn)變。（2）顆粒前驅(qū)體的形成隨著燃燒的進(jìn)行，高溫缺氧區(qū)域中的小分子自由基通過環(huán)化反應(yīng)形成具有一個(gè)苯環(huán)的單環(huán)芳烴（MonocyclicAromaticHydrocarbons，MAHs），在單環(huán)芳烴的基礎(chǔ)上通過與乙炔

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[2]柴油機(jī)微粒捕集器碳煙捕集及連續(xù)再生特性研究[D]. 朱亞永.天津大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3490433