汽油机排放氮氧化物耦合净化技术研究

发布时间：2017-11-08 23:16

  本文关键词：汽油机排放氮氧化物耦合净化技术研究

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【摘要】：汽车尾气是大气环境的主要污染源之一,而其中的氮氧化物(NOx)又是汽车尾气中危害最大,最难处理的主要污染物。随着汽车保有量的不断增加,在汽车改善人们生活质量的同时,其排放的NOx对人类生存环境恶化的分担率也在日趋增大,目前已成为了一个很棘手的社会问题。在众多NOx的治理方法中,很多专家和学者把纳米TiO2光催化材料与等离子体结合作为治理机动车排放NOx的一种新途径,并进行了多方面的研究。因此,本论文依据等离子体、光催化材料(TiO2)各自净化氮氧化物的机理,系统分析了采用等离子体与光催化材料(TiO2)协同净化氮氧化物(NO)的可能性。在此基础上,设计了纳米TiO2光催化材料与等离子体相结合的车载净化反应器,得到的结果具体如下:(1)依据等离子体技术和光催化剂技术的各自特点,分析了它们各自净化氮氧化物的机理,并在此基础上论述了等离子体技术和光催化剂技术耦合净化的机理。(2)依据等离子体技术和光催化剂技术耦合净化机理,设计了等离子体技术和光催化剂技术耦合净化反应物理净化实验台,并采用FLUENT流体仿真软件对净化实验台的机构和内部流体进行了仿真模拟,并针对模拟结果,优化了净化实验台内部结构和等离子体技术和光催化剂技术耦合方式。(3)采用可拆分式设计原理,依据等离子体和光催化耦合净化技术,设计了脉冲电晕放电式车载净化反应器。反应器采用针板式等离子体发生器电极结构,并能有效利用等离子体产生的紫外光激发纳米光催化材料,从而达到有效净化机动车排放污染物的效果。在各种试验条件(电压、湿度、温度)下,测试净化性能试验结果表明:随着电压的升高,在使用等离子体净化及与光催化材料(TiO2)协同作用下,净化效率会逐渐升高;同时,较高的湿度会降低等离子体与光催化材料(TiO2)协同净化氮氧化物的效果,其主要原因在于较高的水分子的吸附,导致了光催化材料(TiO2)可利用的电子空穴对的减少。并且在整个净化过程中,电子轰击和电子附着不受温度影响,而TiO2催化剂的化学吸附能力却有很强的温度依赖性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK411.5

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本文编号：1159274