低溫等離子體協(xié)同微米木纖維濾芯凈化氮氧化物的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-02 08:41
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境污染問題愈發(fā)嚴(yán)重,其中大氣污染問題尤為突出,隨著各國(guó)對(duì)排放法規(guī)制定的日益嚴(yán)苛,控制機(jī)動(dòng)車尾氣排放已成為當(dāng)務(wù)之急。相較于傳統(tǒng)的尾氣凈化技術(shù),低溫等離子體尾氣凈化技術(shù)具有更大的研發(fā)潛力和發(fā)展前景。本文通過實(shí)驗(yàn)室模擬柴油機(jī)尾氣對(duì)低溫等離子體協(xié)同微米木纖維濾芯凈化氮氧化物進(jìn)行相關(guān)研究。主要有以下兩個(gè)方面:設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置。首先設(shè)計(jì)箱式氣體混合器,制作前通過數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證其可行性。其次通過對(duì)木材微觀結(jié)構(gòu)的研究,提出采用微米木纖維做為催化劑載體,設(shè)計(jì)并制作微米木纖維濾芯。然后通過比較等離子體發(fā)生方式,提出采用介質(zhì)阻擋放電做為低溫等離子體凈化裝置的發(fā)生方式,設(shè)計(jì)并制作低溫等離子體凈化裝置。搭建實(shí)驗(yàn)室模擬柴油車尾氣試驗(yàn)臺(tái),分別考察N2+NO體系下NO初始濃度對(duì)NO去除率的影響、N2+NO+O2體系下O2體積分?jǐn)?shù)對(duì)NO去除率的影響、放電電壓對(duì)NO去除率的影響、氣體流速對(duì)NO去除率的影響、電極直徑對(duì)NO去除率的影響。研究表明增大NO初始濃度,不利于NO的去除,增大O2的體積分?jǐn)?shù)不利于NO的脫除,在某一電壓區(qū)間內(nèi)NO的去除率隨著放電電壓的升高而增大,當(dāng)氣體流速大于某一值時(shí)NO去...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2輝光放電反應(yīng)器??
?2.2.1微波放電??如圖2-1所示為微波放電裝置示意圖。微波放電可以在相對(duì)較大的電源頻率范圍、??氣體壓力范圍內(nèi)發(fā)生,可以產(chǎn)生較大體積且分布均勻的低溫等離子體。微波放電的發(fā)生??頻率范圍一般在0.3?10GHz,最常用的頻率為2.45GHz,電子溫度通常為5eV?15eV。??微波放電屬于無電極放電,其規(guī)避了放電材料對(duì)放電反應(yīng)的影響,微波放電技術(shù)在微波??電子等離子體加工領(lǐng)域和甲烷的化學(xué)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[52]。??1??—E?2?廣3—^??1?3??圖2-1微波放電裝置示意圖??1.微波輻射腔2.等離子體區(qū)3.催化劑??2_2_2輝光放電??如圖2-2所示為輝光放電反應(yīng)器。輝光放電是在低氣壓下,向兩個(gè)平板電極施加一??定的電壓,正離子通過轟擊陰極產(chǎn)生二次電子發(fā)射,并以此形成自持放電,其電流大小??為毫安級(jí)[53]。雖然輝光放電裝置簡(jiǎn)單,可以產(chǎn)生大量且均勻的低溫等離子體,但輝光放??電僅能在低氣壓條件下發(fā)生,故輝光放電目前僅應(yīng)用于燈光照明和半導(dǎo)體工業(yè)。??p—??圖2-2輝光放電反應(yīng)器??2_2.3射頻放電??如圖2-3所示為射頻放電裝置示意圖。射頻放電既可以在常壓下發(fā)生也可以在低氣??壓下發(fā)生
電容耦合?電感柄合??圖2-3射頻放電裝置示意圖??2.2.4電暈放電??電暈放電是將高壓電負(fù)載于曲率半徑極小的電極上,使電極周圍的氣體發(fā)生電??離。氣體發(fā)生電離時(shí)電極周圍會(huì)出現(xiàn)淡藍(lán)色熒光,并伴有擊穿聲響。電暈放電按照電極??形狀可分為線-筒式和線-板式,如圖2-4所示為電暈放電裝置示意圖。目前針對(duì)電暈放??電治理污染物的研宄多集中在直流電暈放電和脈沖電暈放電。相比于直流電暈放電,脈??沖電暈放電具有產(chǎn)生電子能量均衡、電子濃度高、電場(chǎng)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn),其工作時(shí)在高壓??窄脈沖的作用下,電極周圍會(huì)產(chǎn)生大量的高能電子,電子通過與水蒸氣、氧氣等碰撞產(chǎn)??生活性粒子,活性粒子與廢氣中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而去除污染物質(zhì)。高壓窄脈沖電暈??放電多應(yīng)用于工業(yè)脫硫、脫硝[55]。??J??-?J?"—I—-??uu?L-t-i???\J/?U氣體入□??線-筒式?線-板式??圖2-4電暈放電裝置示意圖??2.2.5介質(zhì)阻擋放電??介質(zhì)阻擋放電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]介質(zhì)阻擋放電處理水中有機(jī)污染物研究進(jìn)展[J]. 武海霞,陳衛(wèi)剛,張微薇,楊宸偉. 水處理技術(shù). 2018(11)
[2]低溫等離子體在廢氣處理中的應(yīng)用研究[J]. 劉美林,紀(jì)傳偉. 節(jié)能. 2018(07)
[3]水下混輸泵入口氣液兩相流數(shù)值模擬與試驗(yàn)[J]. 李增亮,孫召成,張琦,馮龍,于然. 石油機(jī)械. 2018(01)
[4]結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)柴油機(jī)微粒捕集器捕集特性的影響[J]. 湯東,王希凡,未建飛,趙岑. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[5]單區(qū)式雙渦旋型極板電除塵器除塵性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 依成武,劉詩(shī)雯,史雪欣,顧亞川,依蓉婕,杜彥生. 高電壓技術(shù). 2016(08)
[6]齒形木纖維柴油車尾氣微粒捕集器過濾效率模型與試驗(yàn)[J]. 郭秀榮,杜丹豐,亓占豐,梁中鈺,劉躍雄. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]氣-氣快速噴射混合器的模擬研究[J]. 裴凱凱,李瑞江,吳勇強(qiáng),倪燕慧,朱子彬. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2015(01)
[8]柴油機(jī):降耗、減排都不能少[J]. 虞展,李翌,肖廣飛. 汽車工藝師. 2015(02)
[9]輝光放電等離子體氧化降解水中鄰苯二甲酸二丁酯[J]. 王蕾,李國(guó)新,李岱霖,楊夏偉,林碧玲. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]等離子體流動(dòng)控制與點(diǎn)火助燃研究進(jìn)展[J]. 吳云,李應(yīng)紅. 高電壓技術(shù). 2014(07)
博士論文
[1]壁流式柴油機(jī)微粒捕集器捕集及微波再生機(jī)理研究[D]. 劉云卿.湖南大學(xué) 2009
[2]基于有限元理論的木材機(jī)械性能建模與仿真研究[D]. 李明寶.東北林業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]荷電噴霧協(xié)同低溫等離子體凈化汽車尾氣的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張仕超.江蘇大學(xué) 2017
[2]車用柴油機(jī)壁流式顆粒捕集器的分析研究[D]. 梁霖.廣西科技大學(xué) 2013
[3]汽車尾氣等離子凈化器及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張建華.山東大學(xué) 2012
[4]木材微結(jié)構(gòu)有限元建模及力—熱性能計(jì)算[D]. 張啟坤.蘭州理工大學(xué) 2011
[5]介質(zhì)阻擋放電等離子體去除柴油機(jī)中氮氧化物的研究[D]. 王新輝.天津大學(xué) 2010
[6]基于低溫等離子體凈化汽油機(jī)廢氣排放的實(shí)驗(yàn)及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 司向云.重慶大學(xué) 2010
[7]壁流式陶瓷顆粒過濾器結(jié)構(gòu)特性分析[D]. 姬寶強(qiáng).大連理工大學(xué) 2008
[8]基于梯度電場(chǎng)等離子體降低汽油機(jī)尾氣排放污染的凈化裝置的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳海濤.重慶大學(xué) 2007
[9]低溫等離子體凈化汽車尾氣動(dòng)力學(xué)模型研究[D]. 陳松玲.江蘇大學(xué) 2005
本文編號(hào):3260138
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2輝光放電反應(yīng)器??
?2.2.1微波放電??如圖2-1所示為微波放電裝置示意圖。微波放電可以在相對(duì)較大的電源頻率范圍、??氣體壓力范圍內(nèi)發(fā)生,可以產(chǎn)生較大體積且分布均勻的低溫等離子體。微波放電的發(fā)生??頻率范圍一般在0.3?10GHz,最常用的頻率為2.45GHz,電子溫度通常為5eV?15eV。??微波放電屬于無電極放電,其規(guī)避了放電材料對(duì)放電反應(yīng)的影響,微波放電技術(shù)在微波??電子等離子體加工領(lǐng)域和甲烷的化學(xué)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[52]。??1??—E?2?廣3—^??1?3??圖2-1微波放電裝置示意圖??1.微波輻射腔2.等離子體區(qū)3.催化劑??2_2_2輝光放電??如圖2-2所示為輝光放電反應(yīng)器。輝光放電是在低氣壓下,向兩個(gè)平板電極施加一??定的電壓,正離子通過轟擊陰極產(chǎn)生二次電子發(fā)射,并以此形成自持放電,其電流大小??為毫安級(jí)[53]。雖然輝光放電裝置簡(jiǎn)單,可以產(chǎn)生大量且均勻的低溫等離子體,但輝光放??電僅能在低氣壓條件下發(fā)生,故輝光放電目前僅應(yīng)用于燈光照明和半導(dǎo)體工業(yè)。??p—??圖2-2輝光放電反應(yīng)器??2_2.3射頻放電??如圖2-3所示為射頻放電裝置示意圖。射頻放電既可以在常壓下發(fā)生也可以在低氣??壓下發(fā)生
電容耦合?電感柄合??圖2-3射頻放電裝置示意圖??2.2.4電暈放電??電暈放電是將高壓電負(fù)載于曲率半徑極小的電極上,使電極周圍的氣體發(fā)生電??離。氣體發(fā)生電離時(shí)電極周圍會(huì)出現(xiàn)淡藍(lán)色熒光,并伴有擊穿聲響。電暈放電按照電極??形狀可分為線-筒式和線-板式,如圖2-4所示為電暈放電裝置示意圖。目前針對(duì)電暈放??電治理污染物的研宄多集中在直流電暈放電和脈沖電暈放電。相比于直流電暈放電,脈??沖電暈放電具有產(chǎn)生電子能量均衡、電子濃度高、電場(chǎng)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn),其工作時(shí)在高壓??窄脈沖的作用下,電極周圍會(huì)產(chǎn)生大量的高能電子,電子通過與水蒸氣、氧氣等碰撞產(chǎn)??生活性粒子,活性粒子與廢氣中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而去除污染物質(zhì)。高壓窄脈沖電暈??放電多應(yīng)用于工業(yè)脫硫、脫硝[55]。??J??-?J?"—I—-??uu?L-t-i???\J/?U氣體入□??線-筒式?線-板式??圖2-4電暈放電裝置示意圖??2.2.5介質(zhì)阻擋放電??介質(zhì)阻擋放電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]介質(zhì)阻擋放電處理水中有機(jī)污染物研究進(jìn)展[J]. 武海霞,陳衛(wèi)剛,張微薇,楊宸偉. 水處理技術(shù). 2018(11)
[2]低溫等離子體在廢氣處理中的應(yīng)用研究[J]. 劉美林,紀(jì)傳偉. 節(jié)能. 2018(07)
[3]水下混輸泵入口氣液兩相流數(shù)值模擬與試驗(yàn)[J]. 李增亮,孫召成,張琦,馮龍,于然. 石油機(jī)械. 2018(01)
[4]結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)柴油機(jī)微粒捕集器捕集特性的影響[J]. 湯東,王希凡,未建飛,趙岑. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[5]單區(qū)式雙渦旋型極板電除塵器除塵性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 依成武,劉詩(shī)雯,史雪欣,顧亞川,依蓉婕,杜彥生. 高電壓技術(shù). 2016(08)
[6]齒形木纖維柴油車尾氣微粒捕集器過濾效率模型與試驗(yàn)[J]. 郭秀榮,杜丹豐,亓占豐,梁中鈺,劉躍雄. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]氣-氣快速噴射混合器的模擬研究[J]. 裴凱凱,李瑞江,吳勇強(qiáng),倪燕慧,朱子彬. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2015(01)
[8]柴油機(jī):降耗、減排都不能少[J]. 虞展,李翌,肖廣飛. 汽車工藝師. 2015(02)
[9]輝光放電等離子體氧化降解水中鄰苯二甲酸二丁酯[J]. 王蕾,李國(guó)新,李岱霖,楊夏偉,林碧玲. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]等離子體流動(dòng)控制與點(diǎn)火助燃研究進(jìn)展[J]. 吳云,李應(yīng)紅. 高電壓技術(shù). 2014(07)
博士論文
[1]壁流式柴油機(jī)微粒捕集器捕集及微波再生機(jī)理研究[D]. 劉云卿.湖南大學(xué) 2009
[2]基于有限元理論的木材機(jī)械性能建模與仿真研究[D]. 李明寶.東北林業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]荷電噴霧協(xié)同低溫等離子體凈化汽車尾氣的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張仕超.江蘇大學(xué) 2017
[2]車用柴油機(jī)壁流式顆粒捕集器的分析研究[D]. 梁霖.廣西科技大學(xué) 2013
[3]汽車尾氣等離子凈化器及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張建華.山東大學(xué) 2012
[4]木材微結(jié)構(gòu)有限元建模及力—熱性能計(jì)算[D]. 張啟坤.蘭州理工大學(xué) 2011
[5]介質(zhì)阻擋放電等離子體去除柴油機(jī)中氮氧化物的研究[D]. 王新輝.天津大學(xué) 2010
[6]基于低溫等離子體凈化汽油機(jī)廢氣排放的實(shí)驗(yàn)及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 司向云.重慶大學(xué) 2010
[7]壁流式陶瓷顆粒過濾器結(jié)構(gòu)特性分析[D]. 姬寶強(qiáng).大連理工大學(xué) 2008
[8]基于梯度電場(chǎng)等離子體降低汽油機(jī)尾氣排放污染的凈化裝置的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳海濤.重慶大學(xué) 2007
[9]低溫等離子體凈化汽車尾氣動(dòng)力學(xué)模型研究[D]. 陳松玲.江蘇大學(xué) 2005
本文編號(hào):3260138
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