等離子體串聯(lián)赤泥的柴油機(jī)尾氣NOx轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

赤泥為鋁土加工中的副產(chǎn)品，具有表面積大、無(wú)毒和成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的車用催化劑替代材料。介紹了電介質(zhì)屏蔽放電等離子體串聯(lián)赤泥的柴油機(jī)尾氣NOx轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)可將NOx轉(zhuǎn)化率提高至92%。

試驗(yàn)中，柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的尾氣首先通過(guò)內(nèi)置粗油霧和塵埃顆粒的鋼絲絨，然后進(jìn)入規(guī)格為5μm的微粒過(guò)濾器，過(guò)濾后的尾氣可以進(jìn)入反應(yīng)器，之后經(jīng)過(guò)空氣泵、流速控制器進(jìn)入氣體分析儀。

試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)為空氣冷卻（3.7kW、1500r/min），發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)電力加載。尾氣中NOx及其它氣體濃度通過(guò)Quintox KM 9106型燃燒分析儀進(jìn)行測(cè)量。試驗(yàn)采用傳統(tǒng)的電線-管式反應(yīng)器。圖1為介質(zhì)屏蔽放電等離子體反應(yīng)器，內(nèi)徑15mm，外徑17mm。玻璃管長(zhǎng)度35cm，中部懸置一根直徑1.5mm的不銹鋼棒作為高壓電極。玻璃管采用長(zhǎng)度為28cm的鋁箔包裹，作為電暈反應(yīng)區(qū)。

試驗(yàn)中，首先分別測(cè)試常溫下等離子體和赤泥的轉(zhuǎn)化效率，然后測(cè)試等離子體串聯(lián)赤泥催化劑的效率。試驗(yàn)中，反應(yīng)器氣體流速為2L/min，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷27%，NOx為NO和NO2的混合物。試驗(yàn)結(jié)果表明：①放電等離子體NOx轉(zhuǎn)化效率為74%，赤泥的轉(zhuǎn)化效率為31%；②當(dāng)兩者串聯(lián)并在400℃時(shí)，轉(zhuǎn)化效率提高至92%；③赤泥對(duì)CO有較好的轉(zhuǎn)化效果。

Sankarsan Mohapatro et al. Dielectricsand Electrical Insulation,2012 IEEE Transactions.

編譯：李偉