柴油机同时降低碳烟与NOx的一种方法

通过试验研究了柴油与二甲氧基甲烷（DMM）的混合燃料及纯柴油在不同负荷条件下的碳烟和NOx的排放,同时研究了EGR对柴油机碳烟及NOx排放的影响．试验结果表明,柴油机碳烟排放随混合燃料中DMM含量的增加而降低,但NOx的排放有所增加;随着EGR率的增大．NOx的排放得到了很好的控制,但碳烟的排放有所恶化．运用DMM混合燃料同时控制EGR率在10％～15％左右时,可达到同时降低碳烟与NOx的目的．     

介质阻挡放电特性及其影响因素

依据低温等离子体转化有害气体的机理,设计了一种基于介质阻挡放电原理的低温等离子体发生器．通过试验研究对比,分析了微放电过程及等离子体空间分布特性,研究介质材料、厚度、放电间隙、电源电压及频率对放电特性的影响．研究表明：选择相对介电常数较大、较薄的介质更易获得较大的放电强度;较小的放电间隙有利于提高放电的强度和放电的均匀性．增大电源电压和频率会使放电功率随之增大．     

非平衡等离子辅助催化对柴油机排放的影响

分析了非平衡等离子和介质阻挡放电的产生机理．根据非平衡等离子产生活性基体的特点,建立了非平衡等离子辅助催化对柴油机有害排放的转化模型．采用蜂窝式介质阻挡放电反应器辅助催化装置,在台架试验上研究了不同试验方案对降低有害排放的影响．试验结果表明在不添加催化剂的情况下,NOx的总量基本不变,表明非平衡等离子气相区内主要是将NO氧化为NO2;添加催化剂后,NOx的总量明显下降,表明NO2被还原为N2．同时PM颗粒与强氧化性的活性基体反应生成CO2得以大幅度降低,证明了利用非平衡等离子辅助催化技术可以有效降低柴油机NOx和PM颗粒排放．     

等离子体放电柴油机后处理技术

针对柴油机废气排放中的主要污染物炭烟微粒和NOx,十多年来各国在大力开发非热放电等离子体柴油机后处理技术，为此总结了电晕放电，阻挡放电，以及结合其他方法进行捕集炭烟微粒和去除NOx等研究的主要结果，讨论了存在问题和近期进展，最后对非热放电在该方向上应用研究的发展趋势作一展望。     

低温等离子体协同催化剂净化柴油机尾气中碳烟颗粒物

柴油机尾气排放的炭黑颗粒物大气污染治理日益受到关注,本文采用低温等离子体协同催化剂技术净化柴油机尾气中碳烟颗粒。研究结果表明:放电电压、放电频率、尾气流速对炭黑净化率具有较大影响,其影响顺序为尾气流速大于放电电压,放电频率影响最小;其影响规律是先增大而后减小。最佳工艺参数为放电电压35k V、放电频率约200Hz、尾气流速在3.5L/min左右,最佳工艺条件下炭黑的最大净化率为69.6%。研究结论可为净化柴油机尾气中炭黑提供实验依据。     

间接低温等离子体对柴油机颗粒物成分及官能团的影响

为探究间接低温等离子体(INTP)对柴油机颗粒物(PM)成分及官能团的影响,以氧气作为介质阻挡放电式低温等离子体发生器的气源,搭建了INTP技术处理柴油机PM的试验台架,利用热重分析仪、傅里叶红外光谱仪和微克天平探究了低温等离子体对柴油机PM成分、官能团和质量的影响。试验结果表明:INTP处理后PM的成分发生了明显变化,挥发性物质的质量分数下降至48%~71%,固体碳的含量上升至29%~52%;PM的特征温度和表观活化能都有所下降,INTP降低了PM的氧化温度,提高了PM的氧化活性;INTP处理后,PM表面的烷基官能团减少,新生成的含氧官能团和芳香环使PM氧化活性增强;经过INTP处理后,柴油机PM去除量为7.91~26.732mg,去除率为40%~80%。     

介质阻挡放电协同铜氧化物催化剂脱除NOx反应研究

研究了以煤基活性炭为载体的铜氧化物催化剂在阻挡介质放电反应器中对NOx脱除效率的影响规律,以及催化剂在反应前后的变化和主要产物。研究结果表明,以煤基活性炭为载体的铜氧化物催化剂协同阻挡介质放电反应器,可使NO有效氧化为NO2,对NOx也有明显的脱除效果,使NO2进一步氧化为NO3-,阻止了等离子体状态下活性氧自由基自身结合生成氧气的循环反应;该催化剂对氮氧化物具有吸附和储存功能,提高了反应物浓度和反应速率。随着介质阻挡放电反应器输入能量的增加,氮氧化物脱除效率增大,该能量可有效产生等离子体,提高活性粒子和氧自由基浓度,同时提高催化剂的吸附和催化活性。     

燃油预热改善直喷柴油机性能与排放研究

为了在传统柴油机上实现同时降低NOx和碳烟排放的准均质预混合燃烧,采用在高压油泵后加热流经高压油管柴油的方法,在一台单缸柴油机上就高温柴油对发动机燃烧和排放的影响开展了台架试验研究．通过在进气中添加低比例的二氧化碳气体,对采用燃油加热实现柴油准均质混合气压燃燃烧过程进行了探索性研究;同时应用KIVA3V对高温燃油喷射对混合气形成的影响进行了模拟研究．结果表明：高温燃油能够促进喷雾雾化和预混合气的形成,且对应一个最佳的温度范围,通过适当增大供油提前角到上止点前32°,采用大流量的多孔喷嘴缩短喷射持续期,以及进气中添加少量二氧化碳等措施,可以实现直喷式柴油机准均质预混合燃烧,达到同时降低NOx和碳烟的目的．     

调整参数对柴油机性能影响的试验研究

采用多因素正交回归旋转设计方法进行柴油机优化设计和调整．以N485Q柴油机为研究对象，选用配气相位、进气门间隙、排气门间隙、转速和负荷等5个因素作为调整因子，设计因素5水平试验方案．建立柴油机功率、油耗率和烟度随调整参数而变化的数学模型，定量描述各调整参数对柴油机动力性、经济性和碳烟排放的影响．通过对模型的主效应分析，确定对柴油机性能影响程度较大的因素；通过模型的交互效应分析，找出配气相位和气门间隙对柴油机烟度排放的交互影响．     

新型氧化添加剂EGM影响柴油机性能和排放特性的研究

提出了用含氧柴油添加剂EGM降低柴油机碳烟排放的方法,建立了超声波EGM-柴油在线混合装置,在4JB1直喷柴油机上试验研究了含氧添加剂对发动机性能和排放特性的影响。结果表明,在大负荷时随着混合燃料中的EGM增加,碳烟和CO的排放显著降低;对NOx的排放影响很小;在小负荷时HC的排放增加。     

非平衡等离子体处理柴油机有害排放

柴油机排放后处理的难点是NOx和颗粒,传统的后处理器不能有效降低柴油机的有害排放,综合考虑了柴油机排放的特点,提出了一种新的排放后处理方案,利用非平衡等离子体结合微粒捕集器综合降低柴油机的有害排放,并自行设计了等离子体发生器,理论分析和初步的试验研究表明,该后处理方案对于降低柴油机NOx排放和再生微粒捕集器是有效的,并具有较高的实用性。     

非热等离子体对柴油机尾气中NO_x的治理

为去除柴油机尾气中的氮氧化物(NOx),设计了一套基于介质阻挡放电形式的非热等离子体(non-thermal plasma,NTP)反应器。通过改变放电电压及模拟气体组分,考察了NTP对NOx的还原效果以及对BaO/Al2O3催化剂储存NOx的促进作用。结果表明,NTP直接还原NOx效率不高,但可将NO氧化成NO2;从NO向NO2的转化率随放电电压及含氧量的升高而增加;加入丙烯能提高直接净化NOx的效率;由于NTP的协同,催化剂的NOx储存能力在300℃下提高了68%。     

低温等离子体脱硫技术研究进展

 SO₂气体排量大、污染重,传统的脱硫技术存在经济、技术等方面局限,而低温等离子体技术用于净化污染气体具有脱除效率高、适用性广等优点。介绍了电子束、电晕放电、介质阻挡放电3种低温等离子体技术脱除SO₂的研究进展,分析了其技术机理、影响因素,并讨论了低温等离子体脱硫技术的可能研究趋势。     

一种新型含氧燃料对柴油机燃烧特性的影响

为解决柴油机的碳烟颗粒和氮氧化物排放难以同步降低的矛盾,在一台TY1100直喷柴油机上对新设计的一种含氧添加剂乙酸-2-甲氧基乙酯(MEA)和柴油的混合燃料进行了燃烧和排放的试验研究.结果表明:MEA可与柴油实现良好的互溶;在相同的工况下,随着混合燃料中MEA比例的增加,柴油机缸内的最高压力变化较小,但滞燃期略有延长,瞬时放热率增加,燃烧持续时间变短;MEA可以显著降低柴油机的碳烟排放,可使HC和CO的排放有一定程度的降低,但对发动机NOx的排放没有明显的影响;在不改变发动机结构参数的条件下,当燃用体积分数为15%的MEA混合燃料时,发动机的碳烟排放平均降低约50%,发动机的标定功率下降约5%,而热效率提高约2%.     

应用燃气汽车对北京市机动车排放的影响

北京市可用的燃气汽车已达4.9万辆。为评估其影响和为下一步制定政策提供依据,应用修正的M OB ILE 5和PART 5模型估算汽、柴油车的排放系数,并结合国内外测试数据估算燃气汽车的排放系数,进一步计算应用燃气汽车前后的排放量。结果表明,应用单燃料压缩天然气(CNG)车替代柴油公交车的措施最有效,单车削减尾气颗粒物和NOx排放的比例达91%和59%,2003年削减总量约为91 t和1.5 k t,占出租车和公交车使用燃气时排放削减总量的91%和88%;但HC和CO排放增加。今后应加强CNG公交车的维护保养,在发展液化石油气(LPG)汽车时应选用单燃料车。     

柴油机进气预混甲醇降低碳烟与NOx排放的试验研究

介绍了在发动机进气系统加入不同预混量甲醇对柴油机碳烟和NOx排放的影响.采用一种组合燃烧模式,该模式是指低负荷时发动机仅燃用柴油,中等以上负荷燃用柴油与预混甲醇.试验在一台改装的喷醇发动机上进行.与原柴油机性能进行的对比表明,采用组合燃烧方式的喷醇发动机的碳烟、NOx排放以及经济性明显优于原柴油机.同样工况下碳烟和NOx排放分别可以减少40%和15%以上,同时燃料消耗率也有大幅度改善.     

基于介质阻挡放电的低温等离子体杀菌实验

利用介质阻挡放电产生的大气压低温等离子体进行杀菌实验.选取大肠杆菌作为实验对象,观察在不同处理时间下大气压低温等离子体的杀菌效果.实验结果表明:大气压低温等离子体具有杀灭大肠杆菌的作用.前6 s内,杀菌效率较高; 6～15 s,杀菌效率逐渐降低.分析后认为,前6 s内杀菌效率较高,可能主要是因为等离子体形成过程中产生的紫外线对细菌有杀灭作用.     

含钼氧化物对碳烟和NOx的催化去除特性

通过在MoO3上添加不同金属氧化物,制备了一系列含低熔点物质的催化剂．利用程序升温控制反应（TPR）,探讨了紧接触、松接触不同条件下活性组分和载体对碳烟的催化氧化及NOx还原活性的影响,分析讨论了碳烟和NOx同时催化去除机理．实验结果表明,添加K和某些金属氧化物能改善碳烟和催化剂的接触,提高催化活性．NiO的添加使得NOx转换效率达到最高（38％）,CuO的添加使得碳烟的起燃温度最低,不同载体的催化活性顺序为TiO2〉SiO2〉ZrO2〉Nb2O5〉Al2O3．     

Behavior of Benzene Decomposition by Using Pulse Modulated Power Supply

For improving the energy efficiency of plasma volatile organic compounds( VOCs) decomposition, a pulse modulated power is used to drive the dielectric barrier discharge( DBD) plasma to treat benzene. Through the change of pulse duty cycle,the pulse modulation effect on benzene removal energy efficiency was investigated. The results show that pulse modulation can improve the energy yield and reduce the temperature of the chamber wall. There is an optimal duty cycle for achieving the maximum energy yield at a certain discharge voltage. The effect of initial benzene concentration on the decomposition efficiency and carbon selectivity in pulse modulation plasma were studied. The results indicate that the removal efficiency and carbon balance increase with the specific input energy( SIE) and decrease with the concentration. The energy yield increases with increasing initial concentration and achieves maximum around 180 J / L SIE for all initial concentrations.