低溫等離子體技術再生柴油機顆粒捕集器的試驗研究.pdf

1、柴油機顆粒捕集器(DPF)技術相對成熟，被認為是降低顆粒物(PM)排放最有效的手段。但隨著PM捕集量的增加，DPF壓降增加，達到一定程度后會影響發(fā)動機的正常排放，故DPF的關鍵問題為捕集器的再生技術。傳統(tǒng)的再生方法由于自身存在的缺點，使用均受到限制。將NTP技術運用于DPF再生，是近年來DPF再生方法研究的熱點之一。本文在分析探討NTP技術再生DPF的化學反應機理的基礎上，首先利用正交試驗方法對NTP發(fā)生器的工作參數(shù)進行了優(yōu)化;然后建立

2、了NTP再生DPF的試驗系統(tǒng)，研究了不同溫度對PM氧化分解的影響和DPF的再生效果;最后設計了3種不同結(jié)構(gòu)的DPF裝載裝置，研究了DPF再生過程中內(nèi)部溫度及溫度梯度的變化，同時對比了3種裝載裝置的再生效果。本文主要的研究內(nèi)容如下:
　　(1)在NTP放電理論的基礎上，探討了NTP技術再生DPF的化學反應模型，旨在深入研究NTP去除PM的化學反應機理，為NTP技術再生DPF的試驗研究提供理論指導。
　　(2)分別以空氣和氧氣為

3、氣源，利用正交試驗法優(yōu)化NTP發(fā)生器的工作參數(shù)。以O3質(zhì)量濃度為試驗指標，選取發(fā)生器放電電壓、放電頻率、放電區(qū)表面溫度、氣體流量4個因素，采用正交表L16(45)進行試驗，通過單因素影響規(guī)律分析、極差分析以及方差分析方法，得出了NTP發(fā)生器產(chǎn)生活性物質(zhì)的最優(yōu)工作參數(shù)。
　　(3)建立了NTP再生DPF的試驗系統(tǒng)，對已加載PM的DPF進行再生試驗研究。以氧氣為氣源，在不同的試驗溫度下，研究NTP技術對PM的分解規(guī)律及對DPF再生效果

4、的影響。試驗結(jié)果表明:氧氣經(jīng)NTP發(fā)生器放電后產(chǎn)生具有強氧化性的活性物質(zhì)O3、O，能夠?qū)崿F(xiàn)對PM的氧化分解，生成CO和CO2。NTP技術在不加催化劑的條件下，實現(xiàn)了相對較低溫度下的DPF再生，與傳統(tǒng)的再生方法相比，體現(xiàn)了該再生方法的優(yōu)越性。
　　(4)利用NTP再生DPF的試驗系統(tǒng)，對3種不同結(jié)構(gòu)的DPF裝載裝置進行再生試驗研究。以氧氣為氣源，研究了3種裝載裝置中DPF內(nèi)部溫度和溫度梯度的變化，并對比了3種DPF裝載裝置的再生效果