介质阻挡放电冷等离子体去除NO的研究

发布时间：2020-04-18 09:44

【摘要】： 随着汽车尾气排放在污染源中所占比例的日益增长,研究如何降低汽车尾气中各种有害成份,尤其是NOx的排放,已成为目前的一个热点。由于冷等离子体在净化空气污染方面的高效率、低能耗等独特优点,逐渐引起了研究者广泛的关注。本文比较分析了各种放电模式和反应器结构的优缺点,阐明了介质阻挡放电冷等离子体用于汽车尾气排放净化的优势。 针对N2/NO混合气系统,建立了高能电子去除NO的化学反应模型。根据数值模拟结果,对数学模型进行量级分析,据此提出合理的简化模型,得到了有高能电子参与的N2/NO纯粹化学反应系统中,NO粒子数密度随时间变化的解析解,可作为进一步分析的基础。 设计建立了一套可以安全操作的实验系统,系统研究了气体流量、NO初始浓度、放电电压与添加O2等对NO去除率的影响。实验结果表明,介质阻挡放电可以比较高效地去除NO,产物是N2和O2。气体流量的增大和NO初始浓度的提高会降低NO的去除率,而放电电压升高将提高NO的去除率,但随着电压的持续升高,这种增长的趋势将趋于平缓。添加O2会降低NO的去除率。系统研究了放电管各种本征因素对去除NO的影响。结果表明:介质层材料的介电常数越大,厚度越薄,越有助于提高NO的去除率;对于中心电极直径和介质层的内径,应该存在最佳尺寸使得NO的去除率达到最佳;放电区长度延长,也可以提高NO去除效率。 建立了介质阻挡放电管去除NO的理论模型。考虑O2生成与放电时间的影响,对模型做了进一步的修正。改进后的模型可以很好地解释实验结果。采用此模型,可以系统分析各种因素对介质阻挡放电去除NO效率的影响。 在前述实验和理论分析的基础上,改变介质层的位置,在保持放电管总体尺寸不变的情况下,大幅度提高了NO的去除率。
【图文】：

图 1-1 大城市上空的热空气循环所导致的烟雾穹顶[2]20 世纪 50～60 年代，由于工业高速发展，城市林立，汽车数量类燃料消耗量剧增，工业上石油的使用迅速超过了煤，大气污染也“石油”型污染。

第一章 引 言器是典型的机外排气控制系统，，它采用催化剂通过化学反应将有害成分 CO、H2O 和 N2。在空燃比 A/F=14.6 附近的化转化器可以使汽车排放的 CO、HC 和种控制系统在低温时不能发挥作用。而空燃比（如图 1-2 所示）。对于柴油机气处于氧化性氛围，目前还没有合适的NOx的净化率与提高 CO 及 HC 的净化率
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X734.2

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本文编号：2631964