DBD结构对船用LNG发动机尾气CH_(4)氧化脱除的影响

摘要

为提高等离子体氧化CH_(4)的脱除效率,同时避免放电过程中副产物NO_(x)的生成,在模拟天然气(LNG)发动机排气中,研究了介质阻挡放电(DBD)反应器电极结构参数对CH_(4)脱除效率、CO_(2)选择性及NO_(x)生成的影响及其机理。结果表明:增大电极直径使得气隙中折合场强E/N提高,增加了·O和·OH自由基的生成,促进了CH_(4)的氧化,提高了CO_(2)选择性;内电极直径的增大使E/N在气隙中分布更加集中,抑制了N_(2)(X,v)和N自由基的生成,减少了副反应的发生。与圆杆电极相比,螺纹电极的螺牙顶部附近具有过高的电场强度,从而促进N自由基的生成并抑制·O自由基的产生,故圆杆电极比螺纹电极具有更高的CH_(4)脱除效率及更低的NO_(x)生成。电极长度过长降低了折合场强以及电子平均能量,不利于氧化性活性粒子生成,导致CH_(4)脱除效率和CO_(2)选择性降低,同时增加了N_(2)(X,v),也使得NO_(x)增加。本研究可为提高低温等离子体协同催化剂促进甲烷还原NO_(x)系统的脱除效率,降低DBD反应器能耗提高能源利用率提供参考。