低温等离子体对柴油机排放颗粒物组分净化效果的热重分析

• 作者: 季亮 崔应欣 施蕴曦 樊润林 蔡忆昔 陈祎
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 柴油机 排气 颗粒物 低温等离子体 热重分析 氧化活性 表观活化能
• 年，卷（期）: 2018,（16）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 57-64
• 页数: 8页
• 分类号: TK421+.5
• 字数: 7193字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.16.008

摘要

为探究低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)对柴油机排气中颗粒物(particulate matter,PM)不同组分的净化效果及作用规律.利用自行设计的NTP发生器以O2为气源生成NTP活性物质并喷射入柴油机排气中,在不同的反应温度下对PM进行净化试验.通过滤膜对反应前后的PM分别进行采样并进行热重分析.热重分析中采用变气氛的控制策略实现将PM中挥发性组分(volatile fraction,VF)和元素碳(elemental carbon,EC)失重过程的区分,并利用阿伦尼乌斯(Arrhenius)法对EC进行了氧化动力学分析.试验结果表明在反应温度为120℃时,NTP对PM的去除量最大,达到了66.79％,对EC的去除量也达到了各反应温度下的最大值.经NTP处理后,VF的挥发起始温度与终止温度无明显变化,PM中VF的质量分数下降了5.86％～13.90％,变化幅度随着反应温度的升高而提高.LVF(low volatile fraction)在VF中所占质量分数明显上升,表明NTP与VF中不同组分的反应速率有明显差异.EC在NTP的作用下氧化起始温度和终止温度降低了30～40℃.EC的表观活化能在NTP处理后从175.97～210.49 kJ/mol降低至94.13～109.13 kJ/mol.依据EC曲线变化可总结出反应温度的升高对NTP处理EC过程的影响主要体现在处于半氧化态的EC质量分数的上升.该文证实了NTP能够对柴油机排气中PM进行有效去除,为NTP应用于排气处理提供了试验依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蔡忆昔	江苏大学汽车与交通工程学院	172	1375	19.0	26.0
2	施蕴曦	江苏大学汽车与交通工程学院	31	91	5.0	9.0
3	樊润林	江苏大学汽车与交通工程学院	5	3	1.0	1.0
4	崔应欣	江苏大学汽车与交通工程学院	4	10	1.0	3.0
5	季亮	江苏大学汽车与交通工程学院	5	13	2.0	3.0
6	陈祎	江苏大学汽车与交通工程学院	5	3	1.0	1.0