介質(zhì)阻擋放電冷等離子體去除NO的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-18 09:44
【摘要】: 隨著汽車尾氣排放在污染源中所占比例的日益增長(zhǎng),研究如何降低汽車尾氣中各種有害成份,尤其是NOx的排放,已成為目前的一個(gè)熱點(diǎn)。由于冷等離子體在凈化空氣污染方面的高效率、低能耗等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),逐漸引起了研究者廣泛的關(guān)注。本文比較分析了各種放電模式和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),闡明了介質(zhì)阻擋放電冷等離子體用于汽車尾氣排放凈化的優(yōu)勢(shì)。 針對(duì)N2/NO混合氣系統(tǒng),建立了高能電子去除NO的化學(xué)反應(yīng)模型。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行量級(jí)分析,據(jù)此提出合理的簡(jiǎn)化模型,得到了有高能電子參與的N2/NO純粹化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中,NO粒子數(shù)密度隨時(shí)間變化的解析解,可作為進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)建立了一套可以安全操作的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),系統(tǒng)研究了氣體流量、NO初始濃度、放電電壓與添加O2等對(duì)NO去除率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,介質(zhì)阻擋放電可以比較高效地去除NO,產(chǎn)物是N2和O2。氣體流量的增大和NO初始濃度的提高會(huì)降低NO的去除率,而放電電壓升高將提高NO的去除率,但隨著電壓的持續(xù)升高,這種增長(zhǎng)的趨勢(shì)將趨于平緩。添加O2會(huì)降低NO的去除率。系統(tǒng)研究了放電管各種本征因素對(duì)去除NO的影響。結(jié)果表明:介質(zhì)層材料的介電常數(shù)越大,厚度越薄,越有助于提高NO的去除率;對(duì)于中心電極直徑和介質(zhì)層的內(nèi)徑,應(yīng)該存在最佳尺寸使得NO的去除率達(dá)到最佳;放電區(qū)長(zhǎng)度延長(zhǎng),也可以提高NO去除效率。 建立了介質(zhì)阻擋放電管去除NO的理論模型。考慮O2生成與放電時(shí)間的影響,對(duì)模型做了進(jìn)一步的修正。改進(jìn)后的模型可以很好地解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。采用此模型,可以系統(tǒng)分析各種因素對(duì)介質(zhì)阻擋放電去除NO效率的影響。 在前述實(shí)驗(yàn)和理論分析的基礎(chǔ)上,改變介質(zhì)層的位置,在保持放電管總體尺寸不變的情況下,大幅度提高了NO的去除率。
【圖文】:
圖 1-1 大城市上空的熱空氣循環(huán)所導(dǎo)致的煙霧穹頂[2]20 世紀(jì) 50~60 年代,由于工業(yè)高速發(fā)展,城市林立,汽車數(shù)量類燃料消耗量劇增,工業(yè)上石油的使用迅速超過了煤,大氣污染也“石油”型污染。
第一章 引 言器是典型的機(jī)外排氣控制系統(tǒng),,它采用催化劑通過化學(xué)反應(yīng)將有害成分 CO、H2O 和 N2。在空燃比 A/F=14.6 附近的化轉(zhuǎn)化器可以使汽車排放的 CO、HC 和種控制系統(tǒng)在低溫時(shí)不能發(fā)揮作用。而空燃比(如圖 1-2 所示)。對(duì)于柴油機(jī)氣處于氧化性氛圍,目前還沒有合適的NOx的凈化率與提高 CO 及 HC 的凈化率
【學(xué)位授予單位】:清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2003
【分類號(hào)】:X734.2
【圖文】:
圖 1-1 大城市上空的熱空氣循環(huán)所導(dǎo)致的煙霧穹頂[2]20 世紀(jì) 50~60 年代,由于工業(yè)高速發(fā)展,城市林立,汽車數(shù)量類燃料消耗量劇增,工業(yè)上石油的使用迅速超過了煤,大氣污染也“石油”型污染。
第一章 引 言器是典型的機(jī)外排氣控制系統(tǒng),,它采用催化劑通過化學(xué)反應(yīng)將有害成分 CO、H2O 和 N2。在空燃比 A/F=14.6 附近的化轉(zhuǎn)化器可以使汽車排放的 CO、HC 和種控制系統(tǒng)在低溫時(shí)不能發(fā)揮作用。而空燃比(如圖 1-2 所示)。對(duì)于柴油機(jī)氣處于氧化性氛圍,目前還沒有合適的NOx的凈化率與提高 CO 及 HC 的凈化率
【學(xué)位授予單位】:清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2003
【分類號(hào)】:X734.2
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3 董金
本文編號(hào):2631964
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