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。     

柴油机碳颗粒物净化技术的研究进展

介绍了柴油机碳颗粒物净化技术的研究意义;对控制碳颗粒物排放所采用的后处理技术,尤其对催化过滤器技术的研发进展进行了概括和探讨,并就目前存在的问题提出了建议和设想:在催化过滤器上均匀涂覆一层低熔点共融盐催化剂(如Cs-2SO-4-V-2O-5),以促进柴油机碳烟颗粒的完全燃烧.     

柴油车尾气排放控制技术进展

在节能减排政策的推动下,采用稀燃技术的柴油机日益受到人们的广泛关注。针对柴油机的主要排放污染物NOx和颗粒物(PM),从燃油品质、机内净化技术和柴油车后处理技术三个方面,综述了国内外柴油车尾气排放污染控制技术研究现状;机内净化技术重点论述了进气管理技术、新型燃烧技术、燃油喷射技术、废气再循环(EGR)技术等。柴油车后处理技术重点论述了氮氧化物处理技术和颗粒物捕集技术的研究思路和进展,展望了相关技术的发展方向。     

生物柴油调合燃料匹配催化型颗粒物捕集器的排放与再生性能研究

以一台非道路增压中冷共轨柴油机为试验对象,将K_0.2-Ce_0.5Mn_0.5O₂催化剂涂覆于柴油机颗粒物捕集器（DPF）的堇青石过滤体上,探究柴油机催化型颗粒物捕集器（CDPF）对生物柴油调合燃料燃烧污染物排放的影响规律,并开展了CDPF碳烟加载与再生特性的试验研究。试验结果表明,CDPF能够明显降低纯柴油和生物柴油调合燃料的碳烟和气态污染物排放,且对调合燃料的排放物降低效果更显著;CDPF负载催化剂对柴油机气体排放的改善效果受负荷影响较大,在标定工况下两种测试燃油NO_x排放较空白DPF时分别降低17.1%和24.3%,HCHO排放分别降低35.1%和43.6%,CH₃CHO排放分别降低28.4%和29.9%;DPF与CDPF两者对碳烟的捕集过程均包括深床捕集阶段、过渡阶段和滤饼层捕集三个阶段,碳烟加载过程中CDPF前后压差的升高速率明显低于DPF;与纯柴油相比,柴油机燃用生物柴油调合燃料时CDPF的前后压差升高速率有所降低,再生平衡温度向低温区间偏移,有利...     

柴油机尾气排放控制技术分析

柴油机的尾气排出的污染物对环境的影响非常大,论文结合已有的研究,针对柴油机的燃油品质,机内净化,柴油机后处理技术等方面进行探讨,为提升柴油机尾气排放控制技术做出一定的贡献。     

机动车尾气净化用堇青石蜂窝陶瓷研究中的若干问题

 堇青石蜂窝陶瓷以其优异的热性能和机械性能,在机动车尾气净化中广泛用作催化转化器载体、颗粒物捕集器等,是机动车尾气净化中的一类关键材料。随着尾气排放标准的日益严格,对堇青石蜂窝陶瓷的规格和性能提出了更高的要求。基于堇青石蜂窝陶瓷的挤出法生产,从工艺路线、原料规格、杂质元素的影响等方面入手,总结了国内外的研究现状,并探讨了进一步提高产品品质的可能途径,以提高中国堇青石蜂窝陶瓷产品的国际竞争力,促进相关产业的发展与进步。     

单缸涡流室柴油机净化消声器的设计与研究

非道路柴油机排放标准的不断提高,仅靠机内净化单缸柴油机很难达到排放标准的要求。为了降低单缸涡流室柴油机的排放和噪声,设计优化具有净化和消声作用的净化消声器,以R180涡流室柴油机消声器为研究对象,通过Fluent 14.0软件模拟计算和试验的方法优化催化剂载体内部流场,并对其空气动力学性能、消声性能和催化性能展开研究。试验结果表明:安装净化消声器的整机CO、HC、PM比排放(八工况循环)分别为0.38、0.20、0.48 g/(kW·h),相比于原机分别降低了82.8%、54.0%、14.4%。通过催化剂载体内部流场优化,CO、HC、PM比优化前分别降低了22.7%、26.0%、6.3%;柴油机整机声功率级较原机降低了0.5 d B(A)。均匀的内部流场提高了催化剂的转化效率,延长催化剂的使用寿命。劣化试验后柴油机排放满足非道路柴油机国Ⅲ标准要求,研究成果有助于单缸柴油机降低整机排放和噪声。     

炭化微米木纤维滤芯柴油机排放纳米颗粒吸附特性

为了有效净化柴油机排放的纳米级碳烟颗粒(纳米颗粒),以炭化微米木纤维材料制备柴油机尾气微粒捕集器滤芯.分析炭化微米木纤维滤芯及柴油机排放颗粒物特性,并利用巨正则系综蒙特卡罗法(GCEMC)模拟纳米颗粒在炭化微米木纤维活性炭孔中的吸附特征,进而利用柴油机尾气微粒捕集器性能检测试验台对活性炭孔吸附纳米颗粒的蒙特卡罗模拟结果进行验证.结果表明:当柴油机微粒捕集器中尾气温度为470 K,捕集器前部压力由102.5 kPa过渡到125.0 kPa时,炭化微米木纤维滤芯吸附纳米粒子平均数密度的GCEMC模拟结果约为6.28×107cm-3,试验结果约为5.60×107cm-3,模拟结果和试验结果基本一致,该方法可以用来进行炭化微米木纤维滤芯吸附纳米颗粒过程的模拟研究.     

钙钛矿型催化剂LaNiO_3、LaCoO_3同时催化净化柴油车尾气中NO_x和碳烟颗粒物

采用溶胶凝胶法制备了LaNiO_3、LaCoO_3纳米钙钛矿型复合氧化物催化剂,用于同时去除柴油车尾气中碳烟颗粒物和氮氧化物。实验结果表明:LaNiO_3催化剂呈现出优良的同时去除NO_x和碳烟颗粒物活性;与未使用催化剂相比,碳烟颗粒物燃烧的峰值温度降低216℃,NO转化率提高104%以上。钙钛矿催化剂上的碳烟颗粒物氧化过程有2个途径:在低温时,NO被氧化成NO_2,然后碳烟颗粒物被NO_2氧化;在高温时,碳烟颗粒物同时被催化剂表面活性氧和NO_2氧化。     

轻型柴油机国Ⅳ升国Ⅴ策略研究

为了满足国家标准中对轻型柴油机排放物的要求,文章对加装不同组合尾气后处理器的轻型柴油机进行了台架试验,并针对不同工况下氮氧化物(NOx)和碳烟等常规排放物的比排放量进行了分析研究。阐述了原机排气装置氮NOx和碳烟的排放问题,并对降低轻型柴油机尾气排放物的方法进行了研究;提出了加装柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)和颗粒物氧化催化器(particulate oxidation catalyst,POC)的改进方法,并分析了该后处理器组合对发动机各种常规排放物的影响规律;提出了通过提高轨压、关闭废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)阀使回流率降低,并安装DOC和选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)后处理器的改进方法。研究结果表明,改进后的轻型柴油车排放物标定值满足国Ⅴ标准,因此所设计的优化方法可行。     

Ce基FBC催化柴油机碳烟氧化特性的试验

为了研究Ce基燃油添加剂(FBC)对柴油机碳烟催化氧化的效果,采用环烷酸铈溶液作为FBC,按照Ce元素质量分数分别为50,100,150,300 mg·kg~(-1)加至柴油中,依次标记为F50,F100,F150,F300.在发动机台架上进行了燃用FBC燃油的烟度、颗粒粒径分布和氧化特性以及微粒捕集器(DPF)催化再生的试验研究.结果表明:添加FBC可以改善柴油机燃油消耗率,降低排气温度和烟度排放;柴油机燃用FBC燃油时,其碳烟颗粒质量分布总体向着小粒径方向移动,排放颗粒物中积聚态颗粒物所占比重有所上升,而粗粒子模态所占比重下降;FBC对碳烟颗粒的催化效果非常显著,碳烟氧化特征温度随着FBC比例的增加而降低,柴油机燃用FBC燃油有利于降低DPF再生平衡温度.     

机动车尾气净化催化剂的研究进展

此文论述了机动车尾气净化催化剂的科学和技术特征及我国在机动车尾气净化催化剂领域面临的挑战。介绍了作者在汽车、摩托车、压缩天然气汽车等尾气净化催化剂研究方面的进展。     

柴油机燃烧颗粒物的生成机理与排放特性研究

为了实现柴油机的清洁燃烧,有必要对柴油机燃烧颗粒物的生成机理和排放特性进行系统的研究。通过尾气排放检测仪测量,分析柴油机燃烧生成颗粒物的组分及其生成机理;通过台架试验,分析不同负荷下颗粒物的质量特性和粒径分布,对颗粒物在纯氮气和纯氧气下进行热重分析,得出如下结论:柴油机颗粒物的排放量和颗粒数量峰值对应的粒径均与负荷有关,均随负荷的增加呈先降低后升高的趋势;颗粒的挥发性与氧化性则与颗粒的粒径大小相关。     

催化氧化净化黄磷尾气中的磷和硫

利用黄磷尾气生产甲酸、乙酸以及甲醇等高附加值产品，净化预处理成为制药其应用的瓶颈问题。研究了用普通活性炭和自制催化剂KU2催化氧化净化黄磷尾气的方法；讨论了固定床系统中常压下、温度20~140℃，催化剂上磷和硫化氢的吸附特征。KU2和活性炭都能通过催化氧化过程有效脱除黄磷尾气中的P4，PH3和H2S杂质，随着反应温度和氧含量增加可显著提高净化效果，在最优条件下，经催化氧化净化后的总磷含量＜5mg/m3，硫化氢＜5mg/m3，失效后的催化剂易于再生，催化剂经多次再生后催化性能恢复良好；提出了活性炭固定床稳定     

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。     

直喷汽油机颗粒物生成及排放特性研究进展

通过对缸内直喷汽油机颗粒物生成机理、排放特性以及影响因素的研究进行综述,了解到直喷汽油机碳烟的生成主要源于缸内壁面油膜的池火燃烧和局部混合气过浓的影响,多环芳香烃是碳烟生成的主要前驱物;直喷汽油机颗粒物排放要高于进气道喷射汽油机以及装有颗粒捕集器的柴油机,并且与发动机运行及控制参数、混合气组织方式、燃油理化特性等有较大关系,通过优化燃烧组织措施,采用含氧燃料等方法能有效降低颗粒物排放.     

某汽油发动机排气系统的分析与设计

为有效控制发动机尾气所排放的污染物和排气噪声,针对某型号轿车汽油发动机排气系统进行设计,对排气系统的声学特性进行分析与数值计算,阐述了噪声的产生机理和降低噪声的方法,并对阻性消声器和阻抗复合型消声器的结构和主要尺寸参数进行了设计.分析了尾气污染物的主要成分及其净化方法,参考北京绿创的轿车整体型三元催化器的结构尺寸,设计了基于低温等离子体(NTP,Non-Thermal Plasma)的汽车尾气四效净化器,根据汽车设计的相关要求,对排气系统的各零部件进行合理布置,确定了悬挂方式;该汽车排气系统可同时净化发动机尾气中其中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)和可吸入碳烟颗粒物(PM,particulate materia),同时具有净化效率高,排气背压低、降噪效果好等优势.     

碳烟颗粒在尾气排放与机油吸附中分布关系的试验研究

鉴于机油吸附与尾气排放中碳烟颗粒的动态分布关系尚未得到充分的分析研究,同时为了深入认识机油退化机理,实现在线状态监测;对碳烟颗粒缸内分布和机油吸附特性进行了仿真和试验研究。仿真结果表明,扭矩对碳烟生成量影响显著。结合仿真结果在单缸柴油机台架上对碳烟在机油吸附和尾气排放中的分布情况进行了试验研究。试验结果表明,低扭矩工况下机油吸附碳烟颗粒的速率较为明显;在高扭矩工况下,碳烟主要从尾气中排放,机油吸附碳烟颗粒的速率较低。经计算得出两者间的分布关系,为发动机的使用提供实际指导。     

车用柴油机有害排放物机内净化技术应用研究

与汽油机排放控制相比,柴油机的排放控制难度更大,这主要是因为柴油机排气后处理技术难度和成本都比汽油机高,尚未有像三元催化器那样非常有效后处理技术,尤其目前国内主要依靠机内净化技术来降低柴油机排放污染。由于柴油机采用扩散燃烧方式,CO和HC排放远低于法规限值,因而柴油机降低排放的主要目标是氮氧化物(NOX)和颗粒物(PM)。     

汽油车超低排放净化技术

(1)以汽油车尾气排放的污染物为研究对象,在汽油车超低排放净化技术方面,围绕国4以上排放标准的技术需求,开发高耐热性汽油车密耦催化剂,使催化剂能够低温快速起燃,明显改善催化性能,达到削减冷启动排放的目的;开发宽空燃比窗口的三效催化净化技术,明显提高催化剂储放氧的能力与速度;集成汽油机密耦催化剂、宽空燃比窗口的三效催化剂与其他污染物净化技术产品,提高产品的一致性,实现5~8个车型配套,实现5辆以上汽油车的示范运行。技术指标:1汽油车排放净化效果满足国4以上排放标准;2净化器寿命达到12~16万km;3实现5~8个车型配套;4建成年产300万套生产能力的净化器生产线;5实现5辆以上汽油车的示范运行;(2)所开展的主要工作和主要技术成果包括:根据汽油车污染物冷启动排放特点,借助耐高温储氧材料与高温氧化铝载体,开发了高活性、耐高温的HC起燃催化剂。从优化综合性能和降低成本出发,重点研究全Pd催化剂,以铈锆储氧材料改性氧化铝载体,采用溶胶凝胶法,在堇青石陶瓷载体上原位制备了Pd/Ce O2-Zr O2/Al2O3催化剂。所研制的整体式低温HC催化剂,新鲜和硫老化样对C3H8/C3H6的T50分别达到210°C和314°C,能够满足国4排放标准对催化剂的需求。(3)根据汽油车污染物排放特点,开发了宽空燃比三效催化剂。以过渡金属Mn、Fe、Co、Ni和Cu掺杂铈锆样品作为研究体系,以动态储放氧性能、动态空燃比窗口特性,水煤气变换及水蒸汽重整反应活性评价作为研究手段,研究了引入第三组元后对样品结构及催化性能的影响规律。