低溫等離子體技術(shù)對降低柴油機(jī)廢氣污染的影響

主要研究了低溫等離子體后處理技術(shù)對柴油機(jī)廢氣中顆粒物和NOx排放的影響。

研究將柴油機(jī)廢氣排放樣品冷卻到環(huán)境溫度后通過介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器，該反應(yīng)器主要用于在柴油機(jī)廢氣中產(chǎn)生等離子體。在試驗(yàn)中，施加頻率為50Hz的電壓，電壓范圍為7.5kV～13.5kV，從而使反應(yīng)器的放電功率發(fā)生變化。

研究了低溫等離子體對實(shí)際柴油機(jī)廢氣排放中顆粒物和NOx的影響，并在不同電壓等級下（對應(yīng)不同放電功率）進(jìn)行了研究。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，廢氣中的NO被氧化成了NO2。這一結(jié)果與以前這一領(lǐng)域的研究結(jié)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(shí)NOx去除率達(dá)到了18%。此外，還研究了低溫等離子體技術(shù)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(shù)去除廢氣顆粒物的機(jī)理。對柴油機(jī)顆粒物中的碳、水溶性有機(jī)物和硫酸鹽成分分別進(jìn)行了分析，從而獲得等離子體技術(shù)對顆粒物影響的模式（成核或積聚）。試驗(yàn)結(jié)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(tài)粒子。但當(dāng)施加的電壓達(dá)到12kV時(shí)，核態(tài)顆粒總數(shù)比在反應(yīng)器入口處的總粒子數(shù)增加了50倍；當(dāng)施加電壓達(dá)到13.5kV時(shí)，核態(tài)顆?？倲?shù)增加的還要更多。盡管如此，低溫等離子體技術(shù)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(shí)，低溫等離子體技術(shù)針對煙塵和可溶性有機(jī)成分濃度的最大減小量分別達(dá)到了73%和37%。但低溫等離子體技術(shù)對顆粒物大小分布的影響是通過靜電微粒篩選器數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的。盡管電壓在13.5kV時(shí)，顆粒物成核態(tài)的數(shù)量大幅增加，但低溫等離子體技術(shù)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