[00651310]低温等离子体协同催化技术降低柴油机NOx和PM排放及再生DPF的研究

低温等离子体(non-ThermalPlasma，NTP)技术具有净化效率高、能耗低、无二次污染等优点。国内外研究表明，发动机在各种工况下运行时，NTP技术对PM净化效率均十分明显，并且可以将排气中的NO有效转化为NO<,2>。近年来，有学者尝试采用NTP辅助催化(non-ThermalPlasmaAssistedCatalyst，NPAC)技术净化柴油机尾气，同时降低NOx、PM、HC的排放，被认为是一种有前途的后处理技术。利用NPAC技术降低柴油机有害排放物的研究工作尚处于起步阶段。该项目主要研究内容包括：①质阻挡放电(DielectricBarrierDischarge，DBD)的静态试验研究；②NTP处理柴油机NOx和PM排放的试验研究，③NPAC降低柴油机NOx和PM排放的试验研究；④NTP喷射系统再生DPF台架实验研究，利用NTP间接再生DPF方案进行台架实验。该项目开发的低温等离子体协同催化降低柴油机NOx和PM技术及专利具有完全自主知识产权，共申请专利8项，其中授权发明专利1项，授权实用新型专利2项，发表研究论文近100篇，获得省级鉴定、验收3项。已研制低温等离子体测试系统、NPAC系统、NTP喷射再生DPF系统各一套。其具体性能：①低温等离子体测试系统可有效监控等离子体反应器运行参数的自动优化，功率因数＞0.8，系统可实现平稳运行，连续运行时间＞60小时；②利用NPAC系统处理柴油机排气时，可以实现NOx和PM的高效同步去除，平均能耗＜100W；③用NTP喷射系统实现了柴油机DPF的在线实时再生，NTP喷射系统平均能耗＜100W，柴油机折合功率损失＜1%。江苏罡阳股份有限公司2009-2011年期间在部分机型上应用了该校研制的“低温等离子体辅助催化系统”转化技术，生产的产品产量逐年上升，新增就业岗位120个，三年累计新增收入达9200万元；苏州市申达汽车配件有限公司2009-2011年期间在8万套汽车排放系统中应用该技术，有效降低了发动机有害排放，新增收入达12088多万元。通过使用低温等离子体这一新型的排放污染物处理技术，实现了低能耗去除柴油机排放物中的NOx和PM，对于保护居住环境及大气环境、实现节能微排具有重要的现实意义。