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近年来,我国采取多种措施控制大气污染,提升大气环境质量。在工业企业及民用散煤颗粒物排放量大幅下降的背景下,以柴油为燃料的机动车成为大气环境颗粒物和氮氧化物的重要来源。目前,传统柴油机尾气处理技术多存在设备投资昂贵、催化剂易中毒等问题。因此,研发一种成本低廉、结构简单、处理效果好的柴油机尾气处理技术与装置是目前大气污染治理领域亟需解决的问题。雾化超重力技术是一种新兴的颗粒物和气态污染物协同处理技术。本文在分析柴油机尾气颗粒物和氮氧化物排放特征的基础上,基于雾化超重力技术研发了柴油机尾气脱硝除尘一体化净化技术与装置。净化装置由氧化段、还原段和除尘段组成。首先在氧化段,NaClO2雾滴对NO进行氧化吸收;然后在还原段,Na2SO3雾滴对NO2进行还原吸收;最后除尘段的超重力除尘器对尾气中的颗粒物和雾滴进行收集。同时,在氧化段与还原段间加入除雾箱,对氧化段产生的雾滴进行收集,有效避免了两段间的干扰。本文在对柴油机尾气颗粒物和氮氧化物排放特征分析的基础上,实验研究了常用脱硝试剂在净化装置中的脱硝效果,筛选出效果最佳的NaClO2和Na2SO3作为脱硝试剂。在此基础上,对雾气浓度、脱硝试剂浓度、尾气停留时间三个重要参数进行调试优化,确定了最佳系统参数。最终设计得到了一套效率高、成本低、易维护的柴油机尾气一体化净化装置。本课题研究发现:(1)NaClO2作为氧化剂,Na2SO3作为还原剂,脱硝效果最佳。(2)当氧化段NaClO2浓度为0.425mol/L,雾气浓度为22g/m3,尾气停留时间为0.07s;还原段Na2SO3浓度为0.66mol/L,雾气浓度为70g/m3,尾气停留时间为0.34s时,该净化装置对柴油机稳定怠速工况下产生的尾气处理效果最佳,总脱硝效率为80%,总除尘效率为90%。(3)净化装置的固定成本为3260元,每处理1L柴油产生的尾气仅需1.08元,净化装置综合成本低于传统的柴油机尾气脱硝除尘设备。综上所述,本文基于雾化超重力技术设计的柴油机尾气净化技术与装置,不仅可以实现颗粒物和氮氧化物的协同有效脱除,而且具有结构简单、成本低廉、易操作、易维护等优势,具有广阔的应用前景,为柴油机尾气脱硝除尘领域的技术发展提供了新思路。