低溫等離子體技術對降低柴油機廢氣污染的影響

低溫等離子體技術對降低柴油機廢氣污染的影響

主要研究了低溫等離子體后處理技術對柴油機廢氣中顆粒物和NOx排放的影響。

研究將柴油機廢氣排放樣品冷卻到環境溫度后通過介質阻擋放電反應器，該反應器主要用于在柴油機廢氣中產生等離子體。在試驗中，施加頻率為50Hz的電壓，電壓范圍為7.5kV～13.5kV，從而使反應器的放電功率發生變化。

研究了低溫等離子體對實際柴油機廢氣排放中顆粒物和NOx的影響，并在不同電壓等級下（對應不同放電功率）進行了研究。試驗發現，廢氣中的NO被氧化成了NO2。這一結果與以前這一領域的研究結果有很好的一致性。NOx去除效率隨著放電功率的增大而增大，最大時NOx去除率達到了18%。此外，還研究了低溫等離子體技術對顆粒物組成和顆粒物大小分布的影響，從而可了解該技術去除廢氣顆粒物的機理。對柴油機顆粒物中的碳、水溶性有機物和硫酸鹽成分分別進行了分析，從而獲得等離子體技術對顆粒物影響的模式（成核或積聚）。試驗結果表明，等離子體對去除煙塵是十分有效的，其可以完全清除積聚模態粒子。但當施加的電壓達到12kV時，核態顆粒總數比在反應器入口處的總粒子數增加了50倍；當施加電壓達到13.5kV時，核態顆粒總數增加的還要更多。盡管如此，低溫等離子體技術對顆粒物的去除還是十分有用的，特別是對煙塵的處理十分有效。在能量密度為27J/L時，低溫等離子體技術針對煙塵和可溶性有機成分濃度的最大減小量分別達到了73%和37%。但低溫等離子體技術對顆粒物大小分布的影響是通過靜電微粒篩選器數據進行研究的。盡管電壓在13.5kV時，顆粒物成核態的數量大幅增加，但低溫等離子體技術仍然顯示出了對直徑10～500nm顆粒物除的潛力。

刊名：International Journal of Environment Science and Technology（英）

刊期：2016年第13期

作者：M.Babaie et al

編譯：魯蘭