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高压脉冲电晕等离子体净化发动机尾气主要有害气体的研究

杨新桦  
【摘要】: 空气污染,特别是由于汽车尾气中有害污染物的大量排放所带来的大气污染问题,随着汽车保有量的不断增加而日趋严重。包括机内净化措施和机外净化措施的各种净化方法都得到了广泛的研究。近年来,使用高压脉冲电晕治理各种有害气体在国内外都得到了广泛的重视,本文提出的利用高压脉冲电晕放电对发动机尾气进行处理和净化的方法为治理发动机尾气中的有害气体提供了一种新的思路和方法。 本文通过汤生放电理论和流柱理论研究了高压脉冲电晕等离子体放电的机理,研究了高压脉冲电晕对发动机尾气中主要有害物,包括烟尘、CO、NOX、SO2等的脱除与净化的机理。通过实验,研究了高压脉冲电晕在脉冲电压,脉冲频率等实验条件下,高压脉冲电晕除尘效率的变化规律,实验记录了高压脉冲电晕对发动机尾气中主要有害气体的净化反应的实时的数据与曲线,通过对实验曲线和数据的分析,研究了高压脉冲电晕放电对发动机尾气中主要有害气体的净化脱除规律,研究了脉冲电压、脉冲频率以及风速和初始浓度等实验条件对净化效果的影响。对NO在脉冲电晕场中的反应做了进一步的研究,研究了其主要产物NO2随电压、频率、风速等实验条件的生成规律;同时对CO、SO2以及碳氢化合物在实验中的转变现象作了合理的解释。 通过对高压脉冲电晕净化发动机尾气的实验及对实验数据的分析,得到如下主要的结论: 1. 高压脉冲电晕除尘的效果理想,能够达到90%以上的除尘效率; 2. 高压脉冲电晕能够对NO产生净化处理效果,NO的净化率受到脉冲电压,脉冲频率,风速和初始浓度的影响,在我们的实验条件下其净化率能够达到50%左右; 3. NO在脉冲电晕场中反应的主要产物为NO2; 4. 脉冲电晕能够发动机尾气中未燃烧完全的燃料进行处理,降低碳氢化合物向大气的排放量,反应产生了一定量的CO和SO2,但其反应的规律还有待进一步的研究。


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