低温等离子体协同木纤维柴油机尾气净化器性能试验

为了控制柴油机尾气污染物排放,研制低温等离子体协同木纤维净化碳烟颗粒物(PM)和NO_x的尾气净化器,利用高压脉冲电晕放电产生低温等离子体,木纤维滤芯一方面作为纳米级CeO_2催化剂的载体,另一方面可以有效捕集PM。设计尾气净化器性能测试试验台,对净化器净化PM和NO_x的性能进行试验研究。以一定比例浓度的N_2、NO和O_2混合组成柴油机的模拟尾气,将PM提前加载于木纤维滤芯上,气体温度控制在100℃~230℃范围内。试验结果表明:木纤维可为催化剂提供良好的催化环境,催化剂对净化器净化PM和NO_x起到了催化促进作用;木纤维滤芯PM负载量的增加可提高净化器对NO_x的净化效率;净化器输入电压升高可增加其对PM和NO_x的净化效率。     

基于电晕的线管式DPF捕集效率数值模拟研究

基于电晕放电理论与柴油车尾气微粒自身特殊性质,设计基于电晕放电的线管式柴油车微粒捕集器(DPF,Diesel Particulate Filter).首先建立线管式DPF捕集效率数值计算模型;然后分别对不同结构及不同尾气温度条件下的捕集效率进行数值模拟分析.分析结果表明,该DPF的捕集效率随管道个数增加而增强,随尾气温度的升高而增强,随PM粒径的增大而增强.该DPF可有效捕集柴油汽车尾气中的碳烟粒子(PM),满足流通式颗粒捕集器的技术要求,对保护环境有重要意义.     

香烟自由燃烧产生的PM2.5及其碳组分谱特征

通过对箱体实验仓内PM2.5的采集、称重与PM2.5中碳组分的分析,研究香烟自由燃烧过程PM2.5的一次排放和燃烧结束后仓内PM2.5的二次生成。结果表明:单支某品牌香烟自由燃烧时PM2.5一次排放量为1 200μg,排放速率为3μg·s-1,1 h内30 m3空间室内连续9支香烟自由燃烧,PM2.5质量浓度最大可增加360μg·m-3。香烟自由燃烧直接排放的PM2.5中碳组分的分布特征:碳组分占PM2.5的比重为57.7%,高于环境空气PM2.5中碳组分比重;OC1、OC2、OC3是香烟自由燃烧过程一次排放PM2.5中碳组分的优势组分,ρ（OC1）/ρ（TC）为34.6%,ρ（OC2）/ρ（TC）为23.9%,ρ（OC3）/ρ（TC）为17.8%;香烟自由燃烧排放PM2.5中ρ（OC）/ρ（EC）的特征值为14.8,ρ（Char）/ρ（Soot）的特征值为1.2。香烟自由燃烧结束后仓内PM2.5及碳组分的分布反映香烟自由燃烧烟气对于PM2.5的二次生成有一定的贡献。     

北京市采暖期PM2.5中有机碳和元素碳的污染特征与来源解析

为研究北京市采暖期PM2.5中有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)的污染特征和来源,于2011年12月至2012年2月在北京师范大学监测点进行PM2.5样品的采集.本研究分析PM2.5及其OC和EC的质量浓度变化特征,并采用ρ(OC)/ρ(EC)最小比值法估算二次有机碳(secondary organic carbon,SOC)的质量浓度.除此之外,从定性和定量两方面研究OC和EC的来源及其来源贡献量.结果表明:北京市采暖期PM2.5平均质量浓度为(90.69±61.86)μg/m3,其中OC和EC的平均质量浓度分别为(21.91±12.02)、(5.03±2.58)μg/m3,分别占PM2.5的24.16%和5.55%;SOC的平均质量浓度为(8.37±6.05)μg/m3,占总有机碳(total organic carbon,TOC)质量浓度的37.27%.PM2.5中OC和EC的相关系数较高,表明它们来源相同,且主要来源于机动车尾气、燃煤排放.机动车尾气排放的贡献量达44.70%,成为OC、EC的重要来源.因此,严格控制机动车保有量的快速增长,减少机动车尾气排放,将成为改善城市大气环境质量的重要手段之一.     

西安市PM2.5和碳气溶胶质量浓度变化特征研究

为了探讨西安市PM2.5和碳气溶胶质量浓度变化特征,从2012年3月~2013年2月对西安市大气PM2.5进行了为期一年的观测,并分析了有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度变化特征.结果显示,西安市2012年3月~2013年2月日均PM2.5质量浓度变化幅度为26.9~505.1μg/m3,PM2.5年平均质量浓度为114.0±86.6μg/m3,是中国PM2.5空气质量标准(GB3095-2012)年平均二级标准值(35μg/m3)的3.3倍.PM2.5季节变化特征为冬季秋季春季夏季.OC和EC年平均浓度值为21.44±15.76μg/m3和6.16±3.38μg/m3,OC/EC年平均值为3.37±0.95,变化范围为1.80~5.84,表明有二次有机碳气溶胶的存在.主成分分析法表明,西安市大气中的碳气溶胶主要来自汽油车和柴油车尾气、二次碳气溶胶以及生物质燃烧.     

某南方城市城郊区域大气颗粒物中总铝、铝形态及其对成人健康风险评估

2017年3月—2018年2月期间,对某南方城市的城郊区域大气中PM2.5和PM10进行同步采样,研究PM2.5和PM10中总铝和4种形态铝的分布特征并对其健康风险进行评估。结果表明:PM2.5、PM10中总铝的季节分布与PM2.5、PM10质量浓度的季节分布相似,冬春秋夏; PM2.5中Al的分布表明颗粒铝来源不限于土壤扬尘贡献; PM2.5及PM10中4种形态铝占提取铝的比值呈w(Al(OH)03)w(Al3+)w(Al-HA)(腐殖酸铝)w(羟基态铝)的规律; PM2.5、PM10中Al3+和羟基态铝2种致毒形态铝占提取铝的比值分别为21%、28%,比值差异不大;致毒形态铝在细颗粒和粗颗粒中的富集程度相当;成人PM2.5中铝日均暴露质量浓度为212 ng·m-3,铝慢性非致癌健康风险系数为0.042 4,颗粒铝经呼吸进入成人体内的健康风险尚小。     

碳烟在钛酸钾上的催化氧化性能及动力学研究

采用溶胶-凝胶法合成了K2Ti4O9,K2Ti6O13和K2Ti2O5钛酸钾型催化剂。利用X射线衍射(XRD)、智能重量分析仪(IGA)等手段进行了表征,同时采用固定床对钛酸钾催化脱除柴油机尾气中碳烟颗粒的性能进行了测试,并对钛酸钾催化氧化碳烟的动力学进行了研究。结果表明,钛酸钾与传统催化剂相比具有更高的碳烟颗粒氧化性...     

柴油车尾气微粒等离子体净化器的设计

根据等离子体的净化机理,研究设计了一种柴油车尾气等离子体净化器,并对关键参数进行了分析与计算。净化器采用脉冲电晕等离子体技术,可以同时有效降低柴油车尾气中的NOX、PM等有害物质,满足社会对汽车环保的要求。     

荆门市“十三五”期间空气质量分析及应对措施

通过收集荆门市“十三五”期间5个国控监测点的大气监测数据,分析荆门市大气质量变化趋势及污染成因。结果表明：荆门市空气污染的主要来源为颗粒物（PM2.5和PM10）,两者对城市空气污染总体贡献率超过50%;其次为O3,贡献占比在13% - 23%之间,污染物的年均负荷系数顺序分别为：PM2.5＞PM10＞O3＞NO2＞CO＞SO2。荆门市SO2、NO2、CO和O3年均值均低于国家《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准限值,除2020年的PM10年均值达标之外,PM2.5和PM10均超国家二级标准限值。其中,SO2和CO两种污染物季节变化不明显,而PM2.5、PM10、NO2和O3四种污染物呈现明显季节变化趋势。本文提出的对策建议对我国城市大气环境管理具有一定的参考价值。     

吉林市城区大气污染物浓度演变特征及其与气象因素关系

为了解吉林市大气环境现状,利用2014~2018年吉林市城区7个国控环境空气质量监测站点的CO、SO2、NO2、O3（O3-8h）、PM2.5和PM10质量浓度监测数据以及2018年逐时气象数据,采用相关分析法和应用统计法分析了大气污染物的质量浓度变化特征以及各污染物浓度与气象因素的相关性。研究结果表明：吉林市2014~2018年来SO2、NO2、PM10、PM2.5年均浓度总体呈下降趋势,O3浓度有上升趋势;PM10、PM2.5和O3浓度有超标现象,说明其为吉林市主要大气污染物;同一污染物浓度在不同季节、月份、和时刻具有明显的变化特征,可以根据变化规律采用错峰生产的方式改善环境空气质量;气象因素与污染物浓度之间的有较好的相关性,其中O3浓度与温度、湿度、风速均呈现高度相关性,NO2浓度与风速高度负相关;气象因素对CO、NO2、O3、PM10和PM2.5浓度的重要程度均为：风速 > 大气压 > 湿度 > 温度;降水对PM10和PM2.5浓度具有一定的削减作用,当降水量较大时,削减作用明显。本研究结果可为吉林市大气污染治理和环境容量研究提供一定的数据支撑。     

柴油机微粒捕集器喷油助燃再生系统的研制

柴油机尾气中的微粒是一种对人体和环境极其有害的排放物,微粒捕集器是有效的柴油机微粒排放后处理技术.该文针对目前微粒捕集器再生系统存在的系统复杂、可靠性差等缺点,该文提出了基于氧化型催化转换器、微粒捕集器、添加剂的喷油助燃催化再生方案,对控制单元的电路和具体控制方法作了详细的论述.台架实验和实际路测结果表明,该再生系统能...     

柴油机微粒排放控制技术研究进展

柴油机排放物中含有大量微粒,对环境影响严重,其中,PM2.5是形成雾霾天气的主要原因。降低柴油机的排放,特别是降低其微粒排放是柴油机环保技术的主要研究方向。文章从燃料、机内控制及微粒排放后处理技术方面,分析了柴油机微粒排放的影响因素及机内的一些控制措施,阐述了国内外目前研究柴油机微粒排放后处理装置的废气再循环和选择性催化还原等主要技术的特点及应用情况,并对满足未来超低排放法规的柴油机后处理技术进行了展望。     

不同工作条件对柴油机尾气污染物排放特性的影响综述

柴油内燃机的尾气排放是空气污染的重要来源之一,其中污染物主要包括颗粒物、氮氧化物、碳氢化合物、碳氧化合物等,这些物质在不同工作条件下的排放特征具有较大差异.对近5年来关于柴油机尾气污染物排放以及减排措施的研究进行搜集、整理和总结,主要讨论柴油机尾气污染物在不同工作条件(海拔高度、车速、发动机转速和负荷)下的排放特征.结...     

加载减速法分析柴油车NOx与烟度净化效果

研究简易工况加载减速法判别选择性催化还原系统(Selective?Catalyst?Reduction,?SCR)、废气再循环(Exhaust?Gas Recirculation,?EGR)、颗粒捕集器(Diesel?Particulate?Filter,?DPF)、氧化催化器(Diesel?Oxidation?Cat...     

新型净化消声器的声学及流场特性数值仿真分析

汽车发动机进排气噪声是汽车主要噪声源之一,汽车尾气的排放会导致PM2.5浓度的升高,造成环境污染问题.在进排气系统上使用净化消声器可以有效地降低汽车进排气噪声和尾气浓度.传统的净化消声器设计都是将催化转化载体与消声器作为2个独立的部分进行设计,加大了生产成本,增加了安装空间.由于催化转化载体的蜂窝结构可以视为多孔介质,具有一定的消声作用,因此,设计出一种改进之后的新型净化消声器,通过将载体放入消声器内部,形成一个统一的结构,在假定消声器的净化作用的情况下,运用声学及流场的数值仿真分析消声器的传递损失和压力损失,结果证明新型净化消声器既节省了空间,又达到了消除噪声的目的.     

甲醇/柴油双燃料发动机超低排放集成控制试验研究

在一台非道路共轨柴油机上增设一套甲醇喷射系统,实现了甲醇/柴油双燃料燃烧模式,在非道路国Ⅳ排放法规稳态八工况（NRSC）测试条件下,利用尾气分析仪和FTIR对比研究了纯柴油模式和双燃料模式的排放特性,并系统分析了DOC+DPF+SCR后处理系统对双燃料发动机尾气排放的转化效率。试验结果表明:甲醇/柴油双燃料燃烧模式的NO_x和Soot排放明显低于纯柴油模式,而CO、HC、甲醇和甲醛排放却高于纯柴油模式;经过后处理系统后,对CO和HC排放的转化效率高于99%,同时NO_x和Soot的平均降幅分别为84%和90%,而双燃料模式的甲醇和甲醛排放能够被高效氧化,平均净化效率在90%以上。NRSC测试结果表明双燃料发动机加装DOC+DPF+SCR后CO、HC、NO_x和PM比排放指标均低于非道路国Ⅳ和欧Ⅴ排放法规限值。     

石家庄市冬季大气中TSP,PM10,PM2.5污染水平研究

为研究石家庄市冬季大气颗粒物污染特征,于2013年2月采集TSP,PM10,PM2.5样品,用重量法分析其质量浓度,并对其相关性进行分析.结果表明,用环境空气质量标准（GB 3095-2012）来衡量,石家庄市冬季大气颗粒物TSP,PM10和PM2.5的日均浓度超标率分别为57.9％,82.9％和81.6％;超标倍数分别为1.28,1.86和2.24倍,超标情况严重;TSP与PM10和PM10与PM2.5相关系数分别为0.748 9和0.760 4,相关性较好;ρ（PM10）/ρ （TSP）平均值为0.74,ρ（PM2.5）/ρ（PM10）平均值为0.61,表明PM10和PM2.5污染严重.     

Review: Investigation of Partially Pre-mixed Charge Ignitions (PPCI) Engine Mode

This paper embraces the key points of unpolluted internally combusted engine emissions. Core objective is focused on the recent effort to improve compression ignition(CI) and spark ignition(SI) engine to have fuel-efficient and minimized pollutant emissions. There are many advanced internal combustion engines to overcome the challenges of conventional compression ignition engines of the high level of particulate matter(PM) and oxides of nitrogen emission. One of the latest options on which many ...     

城市秋季大气PM10中的有机污染特征研究--以北京市西北城区为例

使用大流量采样仪在北京西北城区采集了大气中可吸入颗粒物(PM10)样品，利用CCl4和CH4Cl3对样品中的可溶有机物进行萃取分离，结果表明虽然PM10的总质量浓度变化较大，但可溶有机物的质量浓度变化很小。应用气相色谱(GC)，气相色谱／质谱(GC／MS)对可溶有机物中饱和烃、芳烃的组成和分布特征进行了分析。西北城区大气中含有种类繁多的由化石燃料不完全燃烧所产生的饱和烃类污染物，这表明化石燃料不完全燃烧对西北城区大气的污染有很大影响。GC／MS分析还检测出了100多种多环芳烃(PAHs)，其中有10种是属于美国国家环保局(US—EPA)优先控制污染物，怀疑具有致癌性。由机动车排放的苯并[k]萤蒽的浓度在这些优先控制污染物中浓度最高，所以由机动车尾气带来的污染也是一个重要方面。