低温等离子体对柴油机羰基类污染物影响试验研究

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1、低温等离子体对柴油机羰基类污染物影响试验研究ExperiementalresearchoftheeffectofCmonylsEmissionsiIlDieselEngineExhaustswithNon-themalP1asma研究江苏大学二零一四年五月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研

2、究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：江飞驯忤多月27日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本

3、论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密√。学位论文作者签名：江飞沙一年岁月27日㈣⋯妖％指导教师签名：】L一飞’沙噼f月7日江苏大学硕士学位论文摘要柴油机排放的常规污染物主要包括微粒(PM)、氮氧化物(NOx)，还有少量的碳氢化合物(HC)等，同时还包括单环芳香烃、多环芳香烃、羰基类污染物和金属粒子等非常规污染物。非常规污染物在柴油机排气中的比例非常小，但严重危害人类健康，属于大气化学中的挥发性有机化合物，毒性较大

4、，已经引起了许多国家环保部门的重视。低温等离子体(Non．memlalPlasma，NTP)技术利用放电产生的活性粒子，如电子、离子、自由基和激发态粒子等，通过碰撞污染物，引发一系列物理和化学反应，分解或去除污染物，可有效降低柴油机PM、HC的排放。本试验采用课题组设计的同轴圆柱介质阻挡放电型DNTP发生器，研究了两种转速不同负荷时，工作电压峰．峰值Vp-p和工作频率对N0、N02、N0x浓度的影响，分析了DNTP去除NO、N02、N0x的作用规律及机理，并结合外标法对柴油机羰基类污染物进行了定量分析，主

5、要研究内容如下：(1)以单缸柴油机排气为气源，探究DNTP发生器工作电压峰．峰值Vp．p、工作频率及柴油机负荷对N0、N02和NOx浓度的影响。结果表明，DNTP发生器的放电功率随着Vp巾的增加而升高；当Vp．p较小时，工作频率对放电功率的影响很小，当Vp-p增加至17．5kV时，同一Vp-p时的放电功率随着频率的增加而升高；柴油机在2000r／min、50％负荷稳定运转时，DNTP处理后，随着Vp．p和工作频率的增加，NO浓度降低，N02浓度升高，NOx浓度略有降低；保持DNTP发生器频率为9．41【H

6、z、Vp_p为18kV，DNTP处理前，N0、NOx浓度均随负荷的增加而升高，N02则随负荷的增加而降低，DNTP处理后，NO、N02和NOx浓度的变化规律与处理前相似，其中NO、NOx浓度有所降低，而N02浓度则升高。(2)利用DNPH采样管对分流的柴油机排气进行样品采集，对采集的样品进行超声萃取3次、过滤、旋转蒸发并定容至10m1，继而对样品进行高效液相色谱分析(肿LC)，结合外标法对羰基类污染物进行定量分析。研究结果表明，定量标准曲线线性关系良好，线性相关系数《为0．9930～0．9999。(3)当

7、转速为2000仇11in时，DNTP处理前，甲醛、乙醛、丙醛的比排放量随负荷的增加呈先降低后升高的趋势，丙烯醛和丙酮的比排放量随负荷的增加而低温等离子体降低柴油机羰基类污染物的试验研究降低，巴豆醛、苯甲醛、戊醛、对甲基苯甲醛和己醛的比排放量较少，75％负荷时检测不到丙醛，所有负荷都检测不到丁醛、丁酮和甲基丙烯醛；DNTP处理后，13种羰基类污染物比排放量均有所减少，甲醛、乙醛比排放量随负荷增加呈先降低后升高的趋势，50％负荷、75％负荷时的丙烯醛和丙酮去除率较高，25％负荷、50％负荷、100％负荷时的丙

8、醛去除率较高，25％负荷、75％负荷时检测不到苯甲醛，75％负荷时检测不到戊醛，所有负荷都检测不到丁醛、丁酮和甲基丙烯醛，DNTP去除效果明显。(4)当转速为2500r／min时，DNTP处理前，羰基类污染物的比排放量随负荷的增加总体呈先降低后升高的趋势，50％负荷、75％负荷时检测不到丁醛和丁酮；DNTP处理后，几乎所有羰基类污染物的比排放量均降低，其变化趋势与DNTP处理前相似，25％负荷、50％负荷、75％负荷时检测不到