碳烟

摘要： 煤粉燃烧过程中生成的碳烟对炉内辐射换热过程有显著影响,在随烟气进入大气后,会引发温室效应,同时危害人体健康。为研究煤粉燃烧过程中易挥发矿物质元素钠对碳烟生成的影响,本实验制备了一系列不同钠含量的煤样,使用一种新型两级平焰燃烧器,将煤粉颗粒给入燃烧器,利用激光诱导白炽光测量了酸洗煤及载钠煤的沿程碳烟空间分布,同时使用扫描电迁移粒径仪测量了热解阶段生成的细颗粒物数浓度分布。结果表明:碳烟在煤粉燃烧初期出现,约31 ms后达到峰值,随后减弱消失。碳烟信号峰值对应的煤粉颗粒停留时间与按照10%最大火焰信号强度定义的煤粉着火特征时间近似相同,表明碳烟的生成氧化过程与煤粉着火过程密切相关。碳烟的光学测量结果与颗粒物采样结果均表明:随着煤样中钠含量增加(0~0.641%),生成的碳烟量明显增加,而煤粉点火几乎不受影响。这表明载入钠元素会促进燃煤初期碳烟生成。

摘要： 为了降低柴油机碳烟的氧化温度,采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了KNO_(3)和KOH负载的nK-Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)(n=0.05、0.20、0.50)催化剂.利用热重(thermogravimetric,TG)、程序升温氧化(temperature programmed oxidation,TPO)等试验来研究其对柴油机碳烟催化氧化活性和稳定性的影响.利用X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)对TPO试验前后的催化剂进行了表征.结果表明:钾盐负载催化剂使得柴油机碳烟的起燃温度都有不同程度的降低,其中0.50KOH-Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)在NO环境下对碳烟的氧化活性最好;在10次TPO循环试验之后,0.20KNO_(3)-Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)催化剂保持着高催化活性和良好的稳定性;KNO_(3)的衍射峰基本保持不变,而KOH的衍射峰消失,KNO_(3)负载的催化剂稳定性能优异;通过制备性能合适的催化剂,可以有效降低柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)对温度的需求,进一步降低排放.

摘要： 柴油机尾气中的碳烟危害大气环境和人体健康,研制高性能的催化剂是柴油机碳烟处理的重要任务。利用胶晶模板法制备出一系列铜掺杂的复合金属氧化物催化剂,采用扫描电镜、X射线衍射、氢气程序升温还原、拉曼光谱和红外光谱对催化剂进行表征,并研究铜负载量对催化氧化碳烟性能的影响。结果表明:制备的催化剂呈现出多孔结构,铜负载于钴锰尖晶石结构之中;铜负载量的增加能有效改善催化氧化碳烟的性能;3次循环后催化剂能保持稳定的结构和优异的催化性能。

摘要： 为深入探讨不同气氛下的热老化对碳烟表面各类官能团以及碳烟氧化特性的影响,首先,对柴油机碳烟进行热老化预处理;其次,通过热重试验和化学反应动力学计算分析不同热老化后碳烟的氧化特征;最后,通过傅里叶红外光谱分析和X-射线光电子能谱研究不同热老化后碳烟表面官能团分布规律和元素组成。结果表明,热老化后碳烟起燃温度和活化能明显增加,其中O_(2)/NO_(2)/N_(2)气氛中热老化的碳烟起燃温度和活化能最低,分别为842.15 K和165.29 kJ·mol^(-1);热老化后碳烟表面碳氢官能团的支链化程度和含量下降,NO_(2)参与热老化的碳烟表面碳氢官能团相对含量最高;热老化后的碳烟表面O元素含量下降,在O_(2)/NO_(2)/N_(2)气氛下热老化的碳烟O/C摩尔比值最高为0.15;热老化后碳烟碳原子杂化程度降低且表面—C—OH和—C=O官能团含量均有所降低,热老化气氛中依次加入O_(2)和NO_(2)后的—C—OH官能团含量分别下降到0.21%及0.53%,而—C=O官能团含量分别增加至4.98%及5.98%。

摘要： 针对柴油替代燃料TRF20(80%正庚烷+20%甲苯体积比混合物),分别掺混甲/乙/丁醇燃料,在燃烧器上建立部分预混层流火焰.采用平面激光诱导荧光和双色激光诱导炽光对火焰中生成的碳烟前驱物多环芳烃以及碳烟进行光学诊断研究,得到了多环芳烃的荧光强度、分布以及碳烟的体积分数、粒径,分析了稀释甲苯对多环芳烃生成影响以及醇类结构对碳烟生成的影响.结果表明:柴油替代燃料TRF20中分别掺混甲/乙/丁醇后,从混合燃料的成分角度讲,甲苯含量的稀释是碳烟前驱物多环芳烃以及碳烟降低的最主要原因,从掺混的三种醇类分子结构的角度讲,柴油替代燃料TRF20中掺混正丁醇减少碳烟前驱物多环芳烃和碳烟体积分数的效果最佳.掺混丁醇后碳烟粒径最小,其次是掺混乙醇,掺混甲醇的粒径最大且只是略低于TRF20燃料.

摘要： 采用熔盐法生长莫来石晶须对堇青石进行表面改性,以堇青石/莫来石晶须复合材料为基体,采用溶胶凝胶浸渍法制备了LaCoO_(3)整体式cDPF(C/M/LC)和LaCo_(0.9)Mn_(0.1)O_(3)整体式cDPF(C/M/LCM),用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)等手段对整体式催化剂进行表征,结果表明,催化剂在载体表面均匀分布,Mn的引入可以显著提高催化剂的催化活性,且不改变钙钛矿本身的结构。超声振动处理表明,催化剂层与载体结合牢固,60 min超声处理后,失重为4.6%。催化性能测试证明,LaCo_(0.9)Mn_(0.1)O_(3)整体式cDPF对碳烟的催化活性更高,其T_(10),T_(50),T_(90)分别为329,417,516°C。

摘要： 某车型发动机在试验过程中,出现多起碳烟排放超标问题。为解决此问题,通过对故障车辆进行数据检测、分析可能原因,最终锁定故障原因为喷油器喷油异常导致,以此对喷油器进行方案论证和试验验证,锁定碳烟异常原因,为后续类似排放问题以及风险规避提供有效解决方案,为喷油器喷油设计提供宝贵经验。

摘要： 针对戊醇/正十二烷二元燃料,在定容燃烧弹系统中,采用高频背景光消光法和OH*化学荧光发光法开展了二元燃料碳烟生成特性和燃烧特性可视化研究,探究了戊醇掺混于高活性燃料后对碳烟生成的影响。研究表明,戊醇的加入可以有效降低燃油碳烟的整体浓度,且添加戊醇会小幅延长碳烟的初始生成时刻和生成位置,戊醇的含氧特性相对于低活性对碳烟生成的影响更大。环境温度的提升会显著增大燃油的碳烟生成区域和生成质量,在较低环境温度时戊醇的掺混可以有效降低碳烟生成量,而在较高环境温度时采用戊醇掺混的同时需配合高喷射压力才可以有效降低碳烟浓度。

摘要： 柴油机排气温度低于873 K时难以直接氧化碳烟,使得柴油机颗粒捕集器(DPF)要实现低温、高效率的再生面临严峻考验.为了明确DPF内O_(2)-NO_(2)快速氧化碳烟的反应机制,基于量子化学与化学动力学,采用微观机理结合宏观分析的手段,探究了O_(2)-NO_(2)协同氧化碳烟的机理,并对碳烟的氧化进行定性与定量分析.研究表明:O_(2)-NO_(2)对碳烟的活性位有竞争吸附作用,NO_(2)的吸附能明显高于O_(2),但O_(2)与碳烟更易形成C(O)及活性O^(*).NO_(2)易与O_(2)产生的C(O)反应,生成的NO3-可有效氧化活性C*,实现O_(2)-NO_(2)对碳烟氧化的协同效应;中等温度为742 K时,O_(2)与芘基(A4-)反应生成A4O的量保持最多,且O_(2)与NO_(2)摩尔分数比为1/2时,A4-的10 s再生效率最高可达78.1%,NO_(2)摩尔分数越大,则更易于触发协同反应机制,A4-的氧化速率也越快.

摘要： 采用CoFlame程序模拟研究了高压下H_(2)/CO稀释剂对乙烷/空气层流扩散火焰中碳烟形成的影响。结果表明:H_(2)和CO添加之后,火焰温度均略有增加,且碳烟体积分数随着H_(2)/CO稀释比的增加而降低。H_(2)的添加使得碳烟表面生长区域的H自由基浓度增加,减少了初始碳烟颗粒成核及表面生长的活性位点数,导致脱氢加乙炔(HACA)反应中氢提取速率减缓以及碳烟颗粒表面生长速率减缓。CO的添加使得苯(A1)和芘(A4)摩尔分数减少,减缓了碳烟成核速率,导致碳烟的生成受到抑制。

摘要： 本文通过分子动力学方法(MD)研究两个A3分子之间的碰撞,进而探究A3分子形成碳烟初始颗粒的可能性.本文将研究3个不同温度,6种不同的碰撞姿态,155种不同的初始速度对A3分子成核的影响,模拟过程中采用的力场为CFF93力场.结果表明,低温更有利于A3分子形成碳烟初始颗粒.同时,当温度为1600K和2000K的时候,在高速区域没有碳烟初始颗粒的形成。本文的研究结果表明A3分子也能通过碰撞形成碳烟初始颗粒。

摘要： 汽油直喷点燃式(GDI)发动机由于其压缩比高、节流损失小,因此热效率高,已成为汽油机的主流.但是GDI发动机颗粒物排放高于传统进气道喷射汽油机,所以减少GDI发动机碳烟的研究尤为重要.本文结合发动机台架试验和三维数值模拟分析了GDI发动机喷雾、燃烧、碳烟生成过程.研究结果表明,混合气浓区、池火是碳烟生成的主要原因;早喷工况,燃油撞击活塞顶部形成油膜,燃烧过程出现池火现象,碳烟生成量明显增加;晚喷工况,油气混合时间较短形成了局部浓区,导致碳烟质量增加.相同工况下两次喷射策略有助于实现均匀混合气,显著降低缸内碳烟的生成.

摘要： 目前的碳烟生长机理对于萘、菲、芘等大分子PAHs的预测存在较大偏差,实验中发现奇数碳物质对PAHs的生成浓度有较大影响.因此,发展涵盖有C1、C3、C5奇数碳物质参与PAHs生长的碳烟生成机理十分有必要.基于量子化学密度泛函理论,计算了CH2-C2H2参与生成PAHs的反应路径,同时根据RRKM与TST理论计算了相关反应的速率常数.势能面结果表明PAHs在CH2-C2H2模式下的生长可分为以下5步:加C2H2反应→分子内H转移反应→加CH2基反应→成环反应→脱H反应.据计算结果对C2燃料碳烟生长机理进行了改进,丰富了奇数碳物质参与生成PAHs的反应,预测值与实验值对比表明改进后机理能显著提升PAHs预测浓度的精度,也表明奇数碳物质对PAHs生长有重要贡献.

摘要： 本文使用密度泛函方法研究了在火焰温度较低时后火焰区域(～1500K)碳烟表面生长一条新的路径.该路径中,由于部分多环芳烃的自旋三重态与自旋单态能量差别很小,从而这些多环芳烃的自旋三重态在火焰中的浓度不可忽略,而且它们能与气相不饱和碳氢化合物如乙炔发生反应,使得新生的碳烟形成以多环芳烃为核心脂肪族为外壳的结构,计算结果还发现其反应速率比该区域公认的主要表面生长反应,氢提取乙炔加成(HACA)反应,高出1个数量级.

摘要： 利用激光诱导炽光法以及消光法,在定容燃烧弹中对直馏石脑油和0#柴油喷雾扩散火焰的碳烟体积分数进行了定量测量,并研究了初始环境温度和喷油压力的影响.试验结果表明,对于两种燃油,初始环境温度升高会使火焰中的碳烟体积分数显著增大,同时使碳烟初始生成位置更靠近喷嘴;喷油压力的升高使火焰中的碳烟体积分数减小,碳烟初始生成位置距离喷嘴更远.在相同试验条件下,0#柴油火焰中的碳烟体积分数要明显大于直馏石脑油,其碳烟初始生成位置也更靠近喷嘴.

摘要： 以葡萄糖为络合剂制得了铈部分取代A位镧的La1-xCexMnO3（0.0、0.2、0.4和0.6）系列钙钛矿型催化剂，并对其微观理化特性及不同气体氛围下催化碳烟氧化活性进行评价。结果表明，随着Ce 取代量增加，催化剂中钙钛矿相减少，CeO2相增加；表面积先增加后减少，在取代量为0.4时，比表面积最大；Ce 取代量越大，催化剂颗粒粒径越小，结合越紧密。TPO 实验表明Ce 部分取代A位的La 可以提高钙钛矿型催化剂对碳烟氧化的催化活性，且取代量为0.4时催化剂的活性最高； NO2的存在显著促进了碳烟的催化氧化反应，但并未影响La1-xCexMnO3 催化剂的活性变化规律，x=0.4时催化剂的活性依然最高。

摘要： 利用热重分析仪对柴油机燃用0#柴油和乙醇柴油排放的碳烟进行热重及其动力学分析。研究表明，柴油中添加乙醇有助于降低柴油机的碳烟排放.通过碳烟的热重分析得出，碳烟氧化过程主要发生水份挥发、可溶性物质氧化和固体碳氧化三个过程，其中，固体碳约占碳烟总景的70%，可溶性有机物约占碳烟总量的25％.通过Coats-Redfern法对碳烟热重数据进行动力学计算分析，得出柴油机燃用0#柴油的碳烟的活化能为1303 kJ/mol，燃用乙醇柴油的碳烟的热解活化能为122.9 kJ/mol，两个拟合曲线的线性回归系数均大于0.99。

摘要： 本文使用了密度泛函和半经验量子化学方法，研究了碳烟成核过程中的一种新的可能的路径。这条路径中局域的π电子起着重要的作用,它使得多环芳烃(PAH)分子之间通过形成共价键结合成稳定的聚合体.研究发现,π电子使得PAHs具有多自由基特性,同时PAHs间成键与由单个六碳环的芳香性HOMA值有关,HOMA值越大,说明此处与苯环相似程度越高,π电子个数多，电子云密度大，形成的共价键愈牢固.研究表明,两个相同的PAH分子在二聚过程中形成共价键的数目由自由基特性参数yi决定，而成键的位置由HOMA值决定。还讨论了结合能与二自由基特性参数y0的依赖关系，研究发现在一定区域内，结合能与y0有较好的线性依赖关系。

摘要： 在一台V6 发动机上研究了柴油中掺混正丁醇和异丁醇在不同EGR率和喷油时刻下对排放性能的影响。结果表明，柴油中掺混正丁醇和异丁醇可以明显降低碳烟排放，使得碳烟随着EGR率变化变得平坦；同时掺加正丁醇对碳烟降低的效果更明显，而且掺混丁醇对NOx排放影响不大，最后柴油机燃用丁醇可以达到同时降低smoke和NOx的效果。

摘要： 利用Kiva-3V程序仿真研究了HSDI柴油机缸内低温燃过程，建立缸内不同组分随EGR率和过量空气系数(Lamda)的变化关系式，便于准确设定仿真研究的初始条件。仿真研究了进气总量相同不同EGR率对燃烧的影响，研究认为随着EGR的增大，缸内平均温度降低，NOx生成量减小，碳烟和CO排放量增大；缸内平均温度峰值低于1600K，但局部区域温度峰值高于2100K，促使了碳烟在该区域的快速生成，随着膨胀做功的进行，该区域温度迅速降低至1600K以下，生成的碳烟不能及时氧化，导致碳烟排放较高。随着EGR率的增大，滞燃期延长，预混燃烧和扩散燃烧融为一体，碳烟和NOx 主要形成于扩散燃烧阶段。另外还仿真研究了EGR率为定值（35%），不同过量空气系数对燃烧过程的影响，研究认为随着过量空气系数的增大，CO排放显著下降；碳烟变化不明显，略有下降，其排放量是传统燃烧方式的2倍左右，需要采用微粒捕集器才能达到欧V排放限值要求；NOx排放升高，Lamda=1.4仍低于欧V排放限值。

摘要： 一种电子烟烟液中烟碱碳、氢、氮稳定同位素比值的测定方法，其特征在于：采用有机溶剂将电子烟烟液稀释后进行液体进样，采用配有毛细管色谱柱的气相色谱仪将烟碱与1,2‑丙二醇、丙三醇其他杂质分开，利用气相色谱—同位素质谱仪（GC‑IRMS）分析电子烟烟液中烟碱的碳稳定同位素比值δ

摘要： 本发明公开了一种对冲火焰碳烟收集装置，包括对冲燃烧器及其支架，还包括收集探针、流量计、真空泵，所述收集探针通过收集探针支架与对冲燃烧器及其支架相连，使收集探针固定在对冲火焰燃烧器周围，所述收集探针内设有用来收集碳烟的聚四氟乙烯滤纸，所述收集探针后端通过管道与真空泵连接，流量计安装在所述收集探针和真空泵之间的管道上。基于上述碳烟收集装置提供了一种对冲火焰碳烟收集方法及一种碳烟体积分数测量方法。本发明提供了一种成本低廉、工艺简单的对冲火焰碳烟的收集装置与方法，并且保证收集的碳烟不受污染，是良好的微观研究样品，并提供一种简单易操作的碳烟体积分数测量方法。

摘要： 本发明涉及碳烟捕集过滤器(100)，及其碳烟减少装置，该碳烟捕集过滤器(100)包括捕集装置(132)，该捕集装置具有许多过滤颗粒，该过滤颗粒堆积以形成一定体积，用于在该捕集装置的整个体积内捕集包含在来自一燃烧装置的废气中的碳烟，其中该过滤颗粒包括一定比率的非球形过滤颗粒，该比率高于一预定比率。

摘要： 本发明公开了一种碳氢燃料热解碳烟生成的调控装置及碳烟生成方法，装置包括燃料供给系统与碳烟颗粒收集系统，燃料供给系统包括第一气罐、第二气罐、注射泵、第一流量计、第二流量计、第三流量计、蒸发器、混气装置、单向止回阀，第一气罐的出口的一路通过第一流量计与所述蒸发器连接，另一路通过第二流量计与混气装置连接，注射泵的出口位于第一流量计和蒸发器之间，第二气罐通过第三流量计与混气装置连接，蒸发器与混气装置连接，混气装置的出口通过单向止回阀与碳烟颗粒收集系统的热解装置连接，碳烟颗粒收集装置设置于热解装置的出口处。本发明装置结构简单、通用性好，可用于研究不同组分或材料对碳氢燃料热解碳烟生成的影响。

摘要： 本发明涉及一种根据本发明的用于计算颗粒过滤器(2)中的碳烟量M

摘要： 本发明涉及发动机燃烧性能测试技术，提供一种基于光学发动机联合测量碳烟前驱物和碳烟的装置及方法，利用波长为355nm的激光激发诱导PAH基的荧光信号以及波长为532nm的激光诱导炽光信号来测量燃烧情况下碳烟前驱物和碳烟空间分布，通过PAH与碳烟出现的时序差异以及信号的衰减速率，通过控制拍摄策略，成功获得一次喷雾燃烧过程中的PAH和碳烟图像，实现了对动力机械系统燃烧条件下碳烟的前驱发展及碳烟空间分布的联合测量。本试验装置由光学发动机系统、激光系统、燃油供给系统、信号同步系统、数据采集系统组成。该试验装置能够同时开展光学发动机喷雾燃烧条件下碳烟的PAH基团、碳烟体积分数及其空间分布的试验研究。

摘要： 本发明涉及一种用于计算车辆(1)的颗粒过滤器(6)中的碳烟量的方法，该车辆包括燃烧发动机(2)和电动机(3)，该方法在计算时考虑该燃烧发动机(2)的负载、转速和温度。此外，针对计算考虑该电动机(3)的电池(4)的电量和/或充电容量。本发明还涉及一种用于控制碳烟量以便影响颗粒过滤器(6)的过滤效果的方法、一种用于车辆(1)的排气后处理系统(5)、一种车辆以及一种计算机程序产品。

摘要： 本发明公开了一种对冲火焰碳烟收集装置，包括对冲燃烧器及其支架，还包括收集探针、流量计、真空泵，所述收集探针通过收集探针支架与对冲燃烧器及其支架相连，使收集探针固定在对冲火焰燃烧器周围，所述收集探针内设有用来收集碳烟的聚四氟乙烯滤纸，所述收集探针后端通过管道与真空泵连接，流量计安装在所述收集探针和真空泵之间的管道上。基于上述碳烟收集装置提供了一种对冲火焰碳烟收集方法及一种碳烟体积分数测量方法。本发明提供了一种成本低廉、工艺简单的对冲火焰碳烟的收集装置与方法，并且保证收集的碳烟不受污染，是良好的微观研究样品，并提供一种简单易操作的碳烟体积分数测量方法。

摘要： 本发明涉及碳烟捕集过滤器(100)，及其碳烟减少装置，该碳烟捕集过滤器(100)包括捕集装置(132)，该捕集装置具有许多过滤颗粒，该过滤颗粒堆积以形成一定体积，用于在该捕集装置的整个体积内捕集包含在来自一燃烧装置的废气中的碳烟，其中该过滤颗粒包括一定比率的非球形过滤颗粒，该比率高于一预定比率。

摘要： 本实用新型公开了一种获取碳烟热力破碎和氧化破碎特性的装置，主要包括电脑控制系统、索氏萃取装置、热重分析仪；控制器、热电偶、加热炉和电子天平组成热重分析仪，加热电热丝和坩埚组成加热炉；恒温水箱与加热炉相连，电子天平监控坩埚中碳烟样品质量并输出至电脑控制系统；热重分析仪分别与氮气、氧气气瓶相连，各气路上设有流量计；温度控制器、水浴锅、球形烧杯、萃取管、回流管、冷凝管和冷却水箱组成索氏萃取装置。利用本实用新型装置获得的样品进行透射电子显微镜照射，可以获取各碳烟样品的均值粒径和分形维数，实现了碳烟破碎过程中单一变量控制，更有利于了解各变量对于破碎特性的影响，为进一步降低发动机尾气排放提供理论依据。