基于微波热/非热催化的新型多效可拆卸汽车尾气净化装置开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1背景及意义

随着我国经济的持续增长，城市化规模不断扩大，人们的生活水平不断提高，汽车几乎已成为人们出行所不可或缺的交通工具。连续多年，我国占据着世界汽车销量第一大国。在《中国环境报》中，由公安统计截至2019年12月31日，全国汽车保有量已经达到2.6亿辆，与2018年底相比，增加2122万辆，增长8.83%，到2018年为止，我国汽车数量同比增长率高于10%。虽然汽车为人们的出行带来便利，但是汽车尾气带来的环境污染已不容忽视。据悉，我国城市大气污染中汽车尾气排放所占比已高达70%。汽车尾气排放物中的有害气体主要包括：一氧化碳（co），二氧化硫（so₂），碳氢化合物，氮氧化合物等。其中碳氢化合物和氮氧化合物会在阳光作用下发生化学反应，会形成光化学烟雾；二氧化硫则会形成酸雨。因此，对汽车尾气的处理已刻不容缓。

基于微波热/非热催化的新型多效可拆卸汽车尾气净化装置可有效解决大部分汽车尾气，它属于发动机外部净化，和发动机内部净化只能减少有害气体生成相比，能将绝大部分的有害气体转化还原成无害气体。其主要基理：在微波的催化作用下，进入谐振腔内的有害气体与腔内的三效催化剂发生反应，将有害的氮氧化合物和二氧化硫等物质转化成氮气、吸附态硫化物，无害的气体顺管道进入大气中。现如今采用的三效催化剂活性成分主要采用贵金属铂 (pt)、钯(pd)、铑(rh)等。由于贵金属资源少、价格贵；且在富氧状态下抑制氮氧化合物还原成氮气，而在贫氧状态下，hc和co不能被完全氧化。因此各国科学家都在致力于研究经济上和技术上都可行的稀土/钯三效催化剂，并解决在空燃比为何值时催化还原效率最高。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容和目标

根据张劲松、曹丽华、杨振明等教授在1999年申报的专利《一种汽车尾气净化用微波催化净化装置》，我们可以得知汽车尾气经由内锥形同轴线通入谐振腔内部与微波汇聚，与此同时微波加热谐振腔内的三效催化剂，三效催化剂中的蜂窝状陶瓷具有双损耗吸波性能，在使得加热均匀同时降低所需微波的功率。污染物在穿越谐振腔中的催化剂载体过程中被吸附然后与催化剂发生化学反应，净化后气体与微波进入微波会聚管，气体顺管道进入大气。因此，在该申报专利文献的基础上，我们要求对基于微波热/非热催化的新型多效可拆卸汽车尾气净化装置中的微波谐振腔进行有效设计（微波谐振腔的腔体结构、参数和催化剂载体的放置），以求得实现微波热/非热效应催化效率的最优化。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的基本概念和基础知识。确定方案，完成开题报告。

第4－6周：根据已有研究成果，确定进行本课题研究的基本路线和具体方案。

第7－10周：研习微波谐振腔理论及其优化设计方法。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]yu feng,jiancheng wang,yongfeng hu,jianjun lu,man zhang,jie mi. microwave heating motivated performance promotion and kinetic study of iron oxide sorbent for coal gas desulfurization[j]. fuel,2020,267.

[2]师吉辉,曾抗美,尹华强,杨基成.还原法二氧化硫脱除技术[j].环境污染治理技术与设备,2004(05):75-80.

[3]马双忱,赵毅,马宵颖,郭天祥,刘皓磊,姚为方.微波诱导催化还原脱硫脱硝实验研究[j].中国电机工程学报,2006(18):121-125.