介质阻挡放电净化汽车尾气NOx和HC的应用研究

时间：2025-07-13

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介阻质放挡电净汽化车尾气 NOx和HC的应用研①究春张②润王斌新运资明曲辉贺宇姜大(海交事通学院汽车工程系天津 3 06 军) 101 军(交事运通输研究所天津 3 0 ) 6 0 11

摘要

研制一了套高压冲脉源和电质介阻挡放电反器应过，常在压放下电产低生温通等离子体。结合模拟汽车排气试验放电，电压、冲频率、氧量及以初始度浓响对影脉含 HO、 C净N化规的进行律系了研统究。研究明表，用介质阻挡放电产生温等低离子体利化尾净气，一具有种发展前的排景气后理技处术，对是汽车气 N尾x和 HO C的化具净有明显的化净果效。关键词介质阻挡放电，低温离子等，模体拟气，排化效率净N x O析分、 e仪tn . 0数字示波器、机算、 V k Toi 2rx2计 P10引言近年国外来出了一现种新兴的理物化学与相结

型电压探头、 AP l型电流探头自、制脉高冲压电源 (电压 0~ 0 0,率 V 2002频0~ 5 H)自制介质挡阻 0 z k、放电应反器。 21验试装和分析方法置 .

的废合气处技术理——低等离温子体技术 ( o. nN T ea lm, a ) h r la a P N将。 NP技应用术于汽车尾气 msP T

理领域治是种全一新概念。低温等离子体技术具有净化效率高、能耗低以及无二次污染等特点，展发前广景阔美。国汽车工程协会(舡 )温等低离体子 s将汽车尾排气放控制技术列为 2 0 0年 0世界汽车工业十技大之术一[l 1。

1为排气模图拟验试原理图，要包主括供气系

统、温等离子体系、统体分析统系以及数据采集低气系统四部分。

在常压获下得低温离等子体的办法有直流电晕、电晕冲及介质以挡放阻电 (声放电，脉无即

D D等，脉冲中晕电和D D产的电生子能量较 B ) B其、高用前景较好。多前年 i sEn曾预言两， l应 s就o a这方种是法最有业工化前景的放电式形J目前，2。国

外 Dlhi、xS m n公等司都开发相了应的等离 e i Lt、 eis p e e子体净

化装置] 3本。文研制新型的杆了.型介质杆挡阻放电反应器，用高压脉冲源电放电在常下压产采生低温等离子体，汽合车排特气，征模拟行汽结进车排气化净试验研究。的 1 6瓶； .气.~7流计；量 .8气混； .室9离子反应器等： .l O示波器； 1.1高压源电1 .; 2体气析分仪器 1; 3.算计机

1图排气模拟试验原理

■1G图谱：色气仪 .4设 109、体 1JC计主分 0试型.3要析气 8验仪0相仪、总红器8外体 C 83计划①(0 A 41 0 0资助目。项 62 0A 326 )。

气供统系由气瓶、量计、合器组成， 1流混由~6气瓶供试提用反应验气体，经量流、计气配室置再好一混比例定的气体模拟汽车排气。H采用 cc、H 6 cH3按 1比例1混配合成。由于初始尾气中N 238: O的含很少量，以略不忽计，可此因验，中 N x采用试 O③联系人②晏，年生 17 9,博，士教授；研究方向：燃内污染控机制与净化(。稿期日： 030 -收5 2041)-一

9一 2

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张 m润春等：阻质挡放电净化车尾气汽 N xH O介和C的应用研究 NO标准替代气 1~6。瓶气分别为 N、 2 CN 2o H、、3O6+C H、 20、0。 (验用气均由体天津化工 R+HCC 2试研究院提供) 等子离体统系介由质阻挡放电反器应和脉高冲压电源成组。 2图所示反为器结构应简图，极电为其中， CH%表 H C的示化净；{率、s!下标S S1、 T、;S、 2表示反应前、的峰面积，后上标 1、 2表色示谱量测的第一个峰第二个和。需要峰说明的是，由于 H C

不锈材钢料、质为石英玻管璃图。3所示通为过介压探高头和电流探头采集到放的电电压、电波流形曲线。脉在冲高压电源作用下，器应中电放产生低反温等离子 ,体通入的气配在反应器发生一系内与列的物理和学化化变排后出。

色谱仪测的原量理通是过积计算采分集的到峰面积来反映 H C的浓 ,度因计而算 C净化H率要时用前后两个峰面差与积一前测次量的峰积面总之比。和

2试结验果与析分2模 1

拟汽油机排净化效气果.油汽机和油机排气柴HC N和 x放量处于同 O排一

个数级量。区别于在油，机是富氧烧燃且排气柴

有微粒 ( M中成 )。P无法在模试拟验实现， P生 M本文要主研究气相染污的净物化规律，暂不虑考对而

微粒净化。用 H C和 H 1 1以的比例来模实拟 6 38:际排气中的H C化合物。 xN采用 NO O来代替，值取 1英玻璃管石 . 不锈2钢极电.

图 2等离子体反应示器图

意为30~10 p。m个范这囊括了汽围油机或柴油 000机p怠速从到高速工况时的 N x排放特征试。验中 O将气流量体恒定在0 35 m 3 n. m 8/ i

试验。条件54C,,k11.￣V,3k 6 c 89Zp 5,HH 7pm,NO 3 mp0,2. 038 p 57 6%, O 5C4%, H2 .901, 0.7 1%

c 2 54衡平N图 4。 01%,. 所2示计算为机据数集采的试验果结。——■曼曼■曼酗l -_啊一●— I— I—一-l 0

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