介质阻挡放电低温等离子体对柴油机排放物的影响

以介质阻挡放电(DBD)理论对低温等离子体净化试验装置进行了探讨分析,设计出介质阻挡放电低温等离子体试验装置．利用自制的介质阻挡放电试验装置,采用交流高压、高频电源产生等离子体,对柴油机排放物进行后处理净化试验．结果表明,使用介质阻挡放电低温等离子体可有效脱除柴油机颗粒物(PM),脱除效率可达79％,总碳氢化合物(THC)脱除效率将近20％,同时氮氧化合物(NOx)也有所降低．扫描电子显微镜(SEM)观测结果显示,多数颗粒物的粒径都有所减小．     

介质特性对介质阻挡放电脱除NO影响试验研究

在介质阻挡气体放电等离子体条件下,研究阻挡介质特性对NO脱除的影响规律。首先建立了介质阻挡放电等离子体脱硝试验系统,实验研究了Al2O3、CaO、MgO和玻璃等不同介质阻挡下NO的脱除效果,并对此影响规律进行了理论分析。实验结果及理论分析表明,不同阻挡介质所形成的气体放电的电场强度不同,提供给活性粒子的能量也不同,从而对NO的脱除效果具有不同的影响。     

介质阻挡放电等离子体在碳材料表面改性中的应用

介质阻挡放电是大气压下产生低温等离子体的主要手段之一,以其方便、有效和低运行造价在材料表面改性方面显示出广阔的应用前景。本文在介绍DBD材料表面改性的机理、方法及影响因素的基础上,综述了DBD等离子体用于碳材料表面改性的国内外研究进展,分析了研究中存在的问题。     

低温等离子体转化NO的反应动力学研究

针对含有和不含有O2的两种模拟柴油机尾气(NO+N2和NO+N2+O2)在介质阻挡放电反应器中脱除NO的机理进行了分析,建立了利用低温等离子体去除和转化NO的反应动力学模型,并对处理NO的化学过程进行了反应动力学模拟,将模拟结果与自行设计的介质阻挡放电低温等离子体试验装置的试验数据[1]进行对比,验证了该动力学模型的合理性和正确性,并利用该机理模型,对反应体系中其余主要反应物种的浓度进行了模拟研究,得到了这些物种的浓度随停留时间的变化曲线.     

介质材料对介质阻挡放电脱除NO的影响

为了研究介质材料对介质阻挡放电脱除NO的影响,采用不同介电常数的材料作为介质层进行了模拟和试验研究,并用玻尔兹曼方程计算了折合场强与分子离解速率和电子平均动能的关系．结果表明：随着介质介电常数的增大,反应器内电场强度增大,导致折合场强升高,增大了电子的平均动能,提高了气体分子的离解速率,可产生更多活性粒子;在刚玉、石英和陶瓷3种材料中,刚玉的介电常数最大,刚玉介质层的等效电容运输电荷的能力最强,放电电流增大,有利于NO的脱除．     

介质阻挡放电中NO脱除效果研究

为脱除电厂烟气中NO污染物,采用介质阻挡放电研究烟气物理性质对NO脱除率的影响。通过实验和内部化学反应机理研究,得出烟气中水含量、氧气含量以及SO2初始浓度对NO脱除均有抑制作用。     

基于介质阻挡放电原理的安瓿瓶检漏系统研究

为了克服传统系统存在的问题,提出了改进安瓿瓶检漏系统的设计方法。分析了安瓿瓶检漏系统的工作原理以及和介质阻挡放电的原理与特性,分析了安瓿瓶检漏系统的电路原理,概述了影响检漏精度的各种因素,依据整流电路、软启动电路、直流调压电路、单相全桥逆变电路、保护电路、放电电路、嵌入式监控系统和上位机监控系统介绍了各模块的设计,完善了系统总体设计方案。这些研究成果为安瓿瓶检漏系统的设计与实现提供了一定的参考。     

介质阻挡放电条件下添加乙烯对NO氧化影响的试验研究

采用小型试验装置模拟烟气C2H4、O2、N2和NO,利用介质阻挡放电对模拟烟气中的NO进行了氧化试验,并通过改变C2H4、O2的体积分数分析NO的氧化效果.结果表明：添加乙烯可以大幅度提高NO的氧化作用,且随着乙烯体积分数的增加,NO的脱除率逐渐增大;模拟烟气中氧气的体积分数对NO的氧化也有一定程度的影响,随着氧气体积分数的增加,NO的脱除率和NO2的生成率均呈递增的趋势;添加乙烯后,模拟烟气的氧化产物主要是CO;添加C2H4可以大幅度降低脱除NO的反应能耗.     

低温等离子体净化柴油机尾气中氮氧化物的试验研究

设计了介质阻挡放电试验装置,并分别进行了低温等离子体去除N_2+NO和N_2+NO+O_2两种模拟柴油机尾气中NO的试验研究,得到了NO的去除率以及NO_2、NO_x的浓度随NO的初始浓度、反应器的输入电压以及气体流量而变化的试验曲线,分析了O_2的存在对试验结果的影响。研究表明:利用脉冲放电产生低温等离子体净化模拟尾气,NO的去除率均较高,但在不存在O_2的情况下,NO主要转化成了N_2和O_2;而在存在O_2的情况下,NO主要转化成了NO_2。     

介质阻挡放电中烟气相对湿度对脱硫脱硝的影响

为了深入了解NO和SO2在介质阻挡放电反应器中的反应机理,研究了烟气中水蒸气含量对脱硫脱硝效率以及功耗的影响.试验结果表明:烟气中水蒸气含量对介质阻挡放电脱硫脱硝的效率有较大的影响,在N2/NO/SO2/H2O体系中,水蒸气含量的增加会造成放电功耗增大,使NO脱除效率降低、SO2脱除效率明显提高,并对生成产物NO2的浓度也有一定的影响.利用红外光谱分析反应产物,发现NO和SO2在介质阻挡放电反应器中会生成NO2、N2O、HNO3、H2SO4、SO3等物质.     

Plasma synthesis of ammonia in a tangled wire dielectric barrier discharge reactor: Effect of electrode materials

Plasma synthesis of NH₃ from N₂ and renewable H₂ under mild conditions is very attractive for decentralised sustainable green ammonia production using intermittent renewables. In this study, NH₃ synthesis was performed under ambient conditions in a dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor. Different tangled wire internal electrodes were employed to understand the influence of electrode materials on plasma ammonia synthesis. Compared with a rod electrode, a tangled wire electrode substantially enhanced the NH₃ concentration and reduced the energy cost for ammonia production, which can be attributed to the expanded surface area and the chemisorption properties of the tangled electrodes. The influence of the N₂/H₂ molar ratio and total flow rate on the reaction performance was also evaluated. The lowest energy cost (59.0 MJ mol⁻¹) for ammonia production was achieved using a Cu tangled electrode at a total flow rate of 250 ml min⁻¹ and a discharge power of 20 W. The electrical diagnostics of the plasma process showed that the tangled wire electrodes decreased the breakdown voltage of the DBD and enhanced charge deposition, which enhanced the NH₃ production. The reaction mechanism was discussed for the process optimisation of ammonia synthesis in a tangled wire DBD system.     

低温等离子技术在柴油机颗粒排放控制中的应用

介绍了一种结构新颖的低温等离子碳烟颗粒捕捉器及试验结果。在韩国现代直列4缸直喷式上的试验研究表明,该捕损器能够在发动机广阔的转速和负荷范围内有效地控制其排气中的颗粒排放,中低负荷工况其效率高于90％,在美国道路试验工况FTP－75下,总效率可达70％以上。     

气体微波放电转化NO的模拟实验研究

对模拟烟气系统的微波放电转化NO过程进行了数值模拟,分析了影响NO转化率和N2、NO2选择性的因素及规律。研究结果表明:在He+NO+O2系统中,40 W微波功率下,NO总转化率可达77%,其中59%转化为N2,18%转化为NO2。微波功率、NO初始浓度和O2初始浓度等对NO转化率及N2、NO2的选择性有一定的影响。微波功率对NO转化率影响不大,但微波功率的增大有利于NO向N2的转化、提高N2选择性。NO初始浓度的增加降低了体系的NO转化率。O2的加入使产物中NO2的量增加,但NO转化为N2的转化率总大于其转化为NO2的转化率。屏蔽O自由基和N自由基均降低了NO的转化率,有O无N使NO主要转化为NO2,有N无O有利于NO向N2的转化。     

Recent developments in catalyst synthesis using DBD plasma for reforming applications

The catalyst has a significant role in gas processing applications such as reforming technologies for H₂ and syngas production. The stable catalyst is requisite for any industrial catalysis application to make it commercially viable. Several methods are employed to synthesize the catalysts. However, there is still a challenge to achieve a controlled morphology and pure catalyst which majorly influences the catalytic activity in reforming applications. The conventional methods are expansive, and the removal of the impurities are major challenges. Nevertheless, it is not straightforward to achieve the desired structure and stability. Therefore, significant interest has been developed on the advanced techniques to take control of the physicochemical properties of the catalyst through non-thermal plasma (NTP) techniques. In this review, the systematic evolution of the catalyst synthesis using NTP technique is elucidated. The emerging DBD plasma to synthesized and effective surface treatment is reviewed. DBD plasma synthesized catalyst performance in reforming application for H₂ and syngas production is summarised. Furthermore, the status of DBD plasma for catalyst synthesis and proposed future avenues to design environmentally suitable and cost-effective synthesis techniques are discussed.