首先用微分法（Achar-Brindley-Sharp-Wendworth,ABSW）、阿侖尼烏斯法（Arrhenius）和綜合燃燒特性指數(shù)S三種方法,對氧化前期（45～350℃）、氧化后期（350～800℃）以及氧化全過程（45～800℃）,NO₂氣氛對炭黑顆粒氧化特性的影響進行了研究。結果發(fā)現(xiàn):氧化前期過程中,單獨NO₂氣氛下,炭黑的顆粒的活化能隨著NO₂濃度的增加逐漸降低,S則隨著NO₂濃度的升高逐漸升高,從0.89×10^-7%²min^-2℃^-3升高到1.96×10^-7%²min^-2℃^-3;當NO₂和氧氣共同存在時,NO₂濃度較低時,對炭黑顆粒的氧化再生具有協(xié)同氧化作用,且隨著NO₂濃度的增加,協(xié)同作用先增加后降低,在NO₂濃度在20... 

【文章來源】：西華大學四川省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）柴油機顆粒的組成示意圖和（b）柴油機顆粒的典型數(shù)量分布[27]

催化條件下O2/NO2協(xié)同氧化炭黑的實驗研究4圖1.1（a）柴油機顆粒的組成示意圖和（b）柴油機顆粒的典型數(shù)量分布[27]Figure1.1(a)schematicdiagramofthecompositionofdieselparticlesand(b)thetypicalnumberdistributionofdieselparticles[27]圖1.2炭煙形成過程示意圖[29]Figure1.2Schematicdiagramofsootformationprocess[29]1.1.2柴油發(fā)動機排放控制柴油發(fā)動機的排放污染物成分組成復雜，碳、氧元素含量豐富，考慮到柴油發(fā)動機在燃燒過程中的氧氣含量充足，因此與傳統(tǒng)汽油機相比，該發(fā)動機的燃燒較充分，未燃燒完全的碳、氫元素形成的化合物含量較低，故要實現(xiàn)柴油發(fā)動機的減排目標，降低NOx和PM是主要研究方向。目前，對柴油機排放污染物的控制主要分為燃燒前控制技術（主要通過改善燃油品質(zhì)）、缸內(nèi)燃燒控制技術等技術[30]。由于排放物中的氮氧化物與顆粒物含量近似負相關，只對兩者間某一污染物的排量減弱，勢必會引起另一排放污染物含量的激增。因此僅僅依靠缸內(nèi)燃燒控制技術是不能將NOX和PM同時消除的。只有多種處理技術進行有效的結合，才能實現(xiàn)降低柴油發(fā)動機排放污染物的凈化，為環(huán)境保護奠定科學的技術基礎[31]。燃燒前控制技術要是通過改善燃油品質(zhì),目前應用最多的就是生物柴油、含氧燃料添加劑、乳化燃料等技術。生物柴油是從動、植物自身提取處理而成，此類燃料的提取原材料豐富，富含氧元素，利用此燃料進行燃燒，利于燃燒完全[32]；故此類燃料的燃燒效率高，顆粒著火溫度較低，能夠有效改變其燃燒特性，從而減少排放物中的顆粒物生成；而乳化燃料是利用物理反應延長燃燒期與延遲期，使燃料與空氣充分接觸，從而促進燃料的完全燃燒，并以此達到減少排放污染物的目的[33]。

催化條件下O2/NO2協(xié)同氧化炭黑的實驗研究6間是由多空介質(zhì)壁面相互隔開，迫使氣體從入口通道通過過濾壁流入出口通道[41]。直徑較大的顆粒物由于無法通過過濾壁面而被攔截并沉積在通道內(nèi)，氣體則比較容易通過壁面而排出。目前，對顆粒物的捕集機制已經(jīng)進行了廣泛研究，包括擴散沉積、流動攔截、慣性碰撞和重力沉降等原理[42]。圖1.4DPF實物圖[43]圖1.5顆粒捕集器示意圖[44]Figure1.4physicalmapofDPF[43]Figure1.5Schematicdiagramoftheparticletrap[44]目前DPF選用的多是陶瓷基、金屬基與復合基這樣類型的材料。尤其是陶瓷材料的應用最為頻繁，該種材料的結構較為特殊，組成元素中包含大量的碳、氧元素，因此能在高溫下保持較高的效率，并且擁有一定的強度，因此運用陶瓷材料制成的捕集器具有良好的耐用性，非常適合主動再生，但其缺點在于制備成本較高，且在高溫沖擊下易開裂等[45]。1.2.2DPF再生方式DPF憑借其主、被動的再生能力被廣泛應用于排放顆粒物的凈化[46]。其中，借助外部能量使自身溫度上升，從而滿足顆粒的燃燒氧化需求，實現(xiàn)顆粒物的凈化，這種再生能力稱為主動再生；而借助燃燒后排放的污染氣體本身的溫度來滿足顆粒物的燃燒氧化，這種再生方式稱為被動再生，但考慮到柴油發(fā)動機燃燒后排出的尾氣溫度不高，如果要采用被動再生的方法會較為困難，因此需要利用催化劑來實現(xiàn)顆粒物的燃燒反應，從而實現(xiàn)尾氣凈化的目的[47]。（1）DPF主動再生現(xiàn)有的DPF主動再生的技術方式較多，常見的再生方式有：噴油(氣)助燃、電加熱等。噴油(氣)助燃主要選用一定的特制裝置，當適量的燃油、氣進入前部時，讓燃油、氣進行燃燒反應，從而使內(nèi)部的環(huán)境溫度得到適時的升高，當溫度達到顆粒物的燃燒需求時，便使得捕集器內(nèi)的顆粒

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]柴油機顆粒捕集器再生控制策略設計與試驗[D]. 胡沛.重慶大學 2018
[3]車用柴油機選擇性催化還原（DOC/POC/SCR）系統(tǒng)的開發(fā)研究[D]. 閆安.山東建筑大學 2017
[4]非道路用柴油機國Ⅲ燃燒系統(tǒng)的匹配研究[D]. 胡亮亮.山東大學 2017
[5]柴油機顆粒物捕集器及其再生系統(tǒng)研究[D]. 張軻.西南交通大學 2017
[6]催化型DPF碳煙捕集及連續(xù)再生機理研究[D]. 陳偉.吉林大學 2016
[7]基于數(shù)據(jù)融合技術的城市霧霾檢測算法研究[D]. 孟兆佳.沈陽大學 2016
[8]基于低溫等離子體協(xié)同催化脫除碳煙顆粒的研究[D]. 李香香.浙江大學 2014
[9]選擇性催化還原系統(tǒng)的試驗和數(shù)值模擬研究[D]. 邢丹丹.大連理工大學 2012
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本文編號：3602982