| 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 |
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| 引用本文： | 蔡忆昔,樊润林,施蕴曦,崔应欣,季亮,陈祎. 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[J]. 农业工程学报, 2018, 34(16): 57-64 |
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| 作者姓名： | 蔡忆昔 樊润林 施蕴曦 崔应欣 季亮 陈祎 |
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| 作者单位： | 江苏大学汽车与交通工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51676089）；江苏省高校自然科学研究重大项目（16KJA470002） |
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| 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 k J/mol降低至94.13~109.13 k J/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。
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| 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 |
| 收稿时间： | 2018-04-25 |
| 修稿时间： | 2018-07-15 |
Purification effect of non-thermal plasma on particulate matters from diesel exhaust using thermogravimetric analysis |
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| Cai Yixi,Fan Runlin,Shi Yunxi,Cui Yingxin,Ji Liang and Chen Yi. Purification effect of non-thermal plasma on particulate matters from diesel exhaust using thermogravimetric analysis[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(16): 57-64 |
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| Authors: | Cai Yixi Fan Runlin Shi Yunxi Cui Yingxin Ji Liang Chen Yi |
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| Affiliation: | School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China,School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China,School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China,School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China,School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China and School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China |
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