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等离子体制取富氢气体与其在四效催化技术中应用

收藏本文 2024-02-03 点赞:7286 浏览:22628 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:汽车数量的迅速增长,汽车污染排放已大中城市空气污染的主要来源。柴油车与汽油车相比具有耐用性好、维护成本低、温室气体排量小等特点,在能源危机的形势下,推广应用柴油车是一项的应对措施。柴油车排放的主要污染物为氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM),降低NOx排放的后处理措施主要包括NOx选择性还原技术(SCR)和NOx储存-还原技术(NSR),颗粒物排放则较多地过滤器来控制。四效催化技术将PM、HC、CO和NOx同时净化,是先进的柴油车尾气后处理技术。综述了四效催化技术的发展现状,在分析了整体式和组合式四效催化方法在实际应用中所存在的一些不足的基础之上,了一种新型的再生方法,以车用柴油为原料制取富氢气体,并以此种气体来对氮氧化物储存-还原催化剂和颗粒物过滤器再生,从而实现对柴油车尾气四效催化技术的完善。模拟配气实验研究了NOx储存-还原(NSR)催化剂储存NOx的性能,并分析了NSR催化剂再生所需的最适反应条件。结果:300℃下催化剂的储存性能最佳,温度升高到600℃时催化剂完全脱附,O2极大地促进储存反应的;使用浓度为5%的H2对催化剂再生时,再生不受温度影响,仅2min左右就可将催化剂再生完全。模拟配气实验的NOx储存-还原催化剂再生所需的最适反应条件,开发了一套等离子体制氢系统。系统中等离子体反应器高电压、低电流的电弧放电将空气离解,引发柴油的氧化反应,产生富氢气体(H2浓度5.3%)。而后以排气代替空气来制氢,同样成功制取出富氢气体(H2浓度3.3%)。,在柴油发动机上考察了富氢气体在NOx储存-还原催化剂和颗粒过滤器再生中的应用。结果:富氢气体(H2浓度5%)对NOx储存-还原催化剂和颗粒过滤器在短时间内(分别为240s和165s左右)再生完全,等离子体制氢系统所制取的富氢气体完全再生要求。关键词:NO_X储存-还原论文颗粒过滤器论文再生论文等离子体论文富氢气体论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    章 引言9-20

    1.1 汽车排放特征及对环境的影响9-10

    1.2 柴油车污染特点10-11

    1.3 柴油车污染的控制方法11-17

    1.4 研究和研究内容17-18

    1.5 研究工作的18-20

    章 国内外研究综述20-29

    2.1 四效催化20-25

    2.1.1 整体式四效催化20-21

    2.1.2 组合式四效催化21-25

    2.2 富氢气体在四效催化中的应用25-26

    2.3 等离子体制氢26-27

    2.4 等离子体制氢用于NOx储存-还原系统(NSR)和颗粒捕集器再生27-29

    章 模拟配气实验研究29-39

    3.1 试验设备及方案29-31

    3.1.1 NOx的储存试验29-30

    3.1.2 NOx的还原实验30-31

    3.1.3 TG-DTA分析31

    3.2 试验结果与讨论31-38

    3.2.1 O_2对NM/BaO储存NOx的影响31-32

    3.2.2 温度对NM/BaO储存NOx的影响32-33

    3.2.3 TG-DTA分析结果33-36

    3.2.4 NM/BaO上H_2对NOx的还原36-38

    3.3 小结38-39

    章 等离子体制氢实验研究39-53

    4.1 实验原理39

    4.2 代等离子体实验装置39-43

    4.2.1 实验装置设计39-41

    4.2.2 实验41-42

    4.2.3 实验结果及讨论42-43

    4.3 代等离子体实验装置43-49

    4.3.1 实验装置设计43-46

    4.3.2 实验46

    4.3.3 实验结果及讨论46-49

    4.4 发动机台架上的等离子体制氢49-51

    4.4.1 实验原理49

    4.4.2 实验49-50

    4.4.3 实验结果与讨论50-51

    4.5 小结51-53

    第五章 发动机台架上的应用实验研究53-65

    5.1 贵金属(NM)/BaO催化剂的NOx储存-还原台架实验53-59

    5.1.1 实验设备53

    5.1.2 实验原理及实验53-59

    5.1.2.1 实验原理图53-55

    5.1.2.2 实验55

    5.1.2.3 实验结果及讨论55-59

    5.2 颗粒过滤器(DPF)捕集-再生台架实验59-64

    5.2.1 实验设备59

    5.2.2 实验原理及实验59-64

    5.2.2.1 实验原理图59-61

    5.2.2.2 实验61

    5.2.2.3 实验结果及讨论61-64

    5.3 小结64-65

    第六章 与展望65-67

    6.1 65-66

    6.2 今后研究展望66-67

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