低温等离子—溶液协同技术探究

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1、低温等离子一溶液协同技术探究摘要：对低温等离子体技术和溶液协同技术的原理和基本结构进行了探讨。并对低温等离子体技术进行改进，提出了新型的尾气处理装置，介质阻扌当放电低温等离子体-溶液协同装置。对低温等离子体技术加以优化，加装溶液协同装置。研究表明，该装置可以有效提高发动机尾气颗粒物、碳氢化合物和氮氧化物的净化效率，且具有广泛的应用前景。关键词：低温等离子体；溶液协同；介质阻挡放电；尾气处理技术TheresearchoftheNo-thermalplasma-solutionCollaborativeTech

2、nologyGuowei-wei,Jiangguo~heAbstract：Thispaperwerediscussedtheprincipleandbasicstruetureofthenon-thermalplasmatechnologyandsolutionsynergytechnology.Ihavedesignedthenewtypeofgastreatmentdeviceafterimprovedthenon-thermalplasmatechnology,thenon-thermalplasma

3、ofDielectrieBarrierDischargewiththesolutionsynergydevice・Ihaveoptimizedthenon-thermalplasmatechnology,addedsolutionsynergydevice.Researchshows,thisdevicecanpurifiedeffectivelytheengineexhaustparticles,hydrocarbonsandNOx,andhasaproperlyprospectofapplication

4、.Keywords:Non-thermalplasma；solutionCollaborativeTechnology；dielectriebarrierdischarge；emissionaftertreatment1.前言：大气环境污染对人类健康及环境的影响日益严重，对内燃机排放的限制也日益严格，限制和治理柴油机尾气污染已经成为十分紧迫的任务。当前单纯依靠发动机机内净化措施很难达到排放要求，还必须采用排气后处理技术来辅助处理。目前，防治柴油机尾气污染的后处理控制技术主要有：催化技术、微粒捕集器、再生技术

5、、氮氧化物吸附催化还原、选择性催化还原、低温等离子体技术等。低温等离子体(non-thermalplasma)技术用于处理柴油机排气时，可同时减少NOX、PM和HC的排放，被认为是一种未来很有希望的后处理技术。低温等离子体研究重点是氧化还原，但因在柴油机排气中低温等离子放电主要是氧化反应，单独用低温等离子体对N02还原效果不够理想，相反对PM减少有很好效果。将低温等离子体和溶液协同装置结合，低温等离子体装置增强了对N02的处理，对柴油机排气中N02和PM有很好的净化效果。本文分别从原理反应器、反应器等方面总

6、结该技术处理柴油机尾气的研究进展，并探讨了低温等离子体-溶液协同的机理。2•低温等离子体作用机理2.1介质阻挡放电的机制介质阻扌当放电是一种高气压下的非电平衡放电。当电极两端加上交流电压时，在半个周期内，可以认为是直流放电。在第一个电子雪崩通过放电间隙的过程中出现了相当数量的空间电荷，它们聚集在雪崩头部。由于电子运动的速度快,电子集中在雪崩的球状头部，正离子滞后于电子而在雪崩的后部，这样就产生了一个自感应电场（也称为本征电场）叠加在外电场上，同时对电子产生影响。这个本征电场的分布是很不均匀的，是一个电子雪崩

7、中的电荷分布。当气体间隙上的外电场超过气体的击穿电压是，气体被击穿。2.2介质阻挡放电的电场强度当作用在电极上的电压为V时，介质通量密度是均匀的,因为所以假设两电极之间间隙为Lg,介质厚度为Ld,则有所以介质上和气隙上的电场强度为其中，气体及电介质的介电常数分别为eg,£d,Ld为电介质层的厚度。2.3介质阻挡放电的理论模拟计算根据放电击穿机理，可以认为从阴极释放的电子在外电场加速下电离了气体分子和启动了电子雪崩，从而造成气体的击穿。放电中有关电子和离子性能的方程为电子和离子的连续性方程和决定电场强度的泊松

8、方程。数值计算时所用的假设：1.没有电子，离子的扩散，复合过程忽略不计。2.没有离子的迁移。3.电子的迁移率与电场无关，为常数。于是有下列方程：电子连续性方程离子连续性方程泊松方程式中a—有效电离系数ne—电子浓度ni+,ni正负离子浓度u—电子迁移率—电场强度2.4DBD等离子体中的基本化学过程当激励电场施加到DBD气体介质上时，气体就会发生电离，从一些气体原子或分子中分离出一个或多个电子，从而气体中包含了电子