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柴油机PM和NOx综合控制技术研究
| 论文题名： | 柴油机PM和NOx综合控制技术研究 |
| 关键词： | 柴油机;PM催化剂;尾气后处理;汽车尾气 |
| 摘要： | 汽油机和柴油机是汽车最主要的动力源，而柴油机以其优越的燃油经济性和较低的CO，HC排放，近年来得到更普遍的应用，逐渐成为车用动力的首选。但是，较高的PM和NOx排放成为限制柴油机发展的主要障碍。尽管对PM和NOx控制技术的研究已经有很长一段时间，但同时对PM和NOx排放进行综合控制却是最近才兴起的课题。 由于PM和NOx生成机理的不同，为了达到同时降低PM和NOx的目的，单纯的使用机内控制技术是不够的，需要使用柴油机后处理技术。本文通过分别对单独的PM和NOx的控制方法进行分析，提出了对柴油机PM和NOx进行综合控制的技术路线，并列举了目前已经得到应用或者还处于研究阶段的一些方案，以此来证明所提出的技术路线的合理性。然后通过对这些技术路线和这些方案的比较，作者认为在氧化环境中，用催化方法同时去除NOx和PM是较好的方法。 众多的同时去除NOx和PM的催化剂中，钙钛矿型复合氧化物被认为是目前最好的一种催化剂。。在他人研究的基础上，我们针对钙钛矿型复合氧化物中的La0.9K0.1CoO3，利用固态反应法和溶胶凝胶法两种方法在800℃、950℃、1050℃制备出了六组La0.9K0.1CoO3。通过物理检测手段初步认为温度越高，所制备的La0.9K0.1CoO3作为催化剂的物理性能越好；在同一温度下，由溶胶凝胶法所制备的La0.9K0.1CoO3作为催化剂的物理性能较好。 然后利用催化剂微型评价装置对所制备的多组La0.9K0.1CoO3的化学催化性能进行了测试，通过实验证明了La0.9K0.1CoO3可以同时除去尾气中的PM和NOx；制备温度越高，用溶胶凝胶法制备的钙物La0.9K0.1CoO3对PM和NOx的催化性能也越好。在此基础上，为了进一步降低PM在PM和NOx反应中的起始反应温度，作者根据他人的理论提出了利用贵金属Pt和La0.9K0.1CoO3共同作为PM和NOx反应的催化剂。尽管实验结果不尽人意，但为今后的改进工作提供了参考。 为了验证催化剂的实际催化效果，将催化剂涂覆在蜂窝陶瓷载体上，作为柴油机的后处理装置，在柴油机试验台上进行实际实验，得到结论：此催化剂在一定温度下不仅能够同时降低柴油机尾气中的PM和NOx，同时可以降低HC和CO的排放，但是对PM和NOx的转化效率还比较低，在最好的情况下只有15﹪～20﹪；与其它技术相比，此技术离实际应用还有一定的距离。 |
| 作者： | 徐翔 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 杜传进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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