Published June 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Dielectric Barrier Discharge Reactor for the Removal of NOx From Automotive Exhaust
- 1. Jiangxi University of Science and Technology
- 2. University of Science and Technology
Description
Abstract In this study, a self-made wire-cylinder dielectric barrier discharge (DBD) reactor was used to remove NO x . The influence of electrical and gas parameters (e.g. structure, voltage, and frequency) and temperature on the NO x removal rate was studied systematically while operating the DBD reactor with a high-voltage positive–negative double pulse power supply. The experimental results showed that following conditions led to the optimal NO conversion rate and NO x removal rate: voltage of ±12 kV, pulse frequency up to 60 Hz, oxygen concentration at 6%, reaction temperature at 300°C, and C 2 H 2 :NO x ratio at 1.5. Under these conditions, the NO conversion rate and NO x removal rate reached the highest levels of 76.4% and 31.2%, respectively. Additionally, when the process was run in conjunction with a La0.7 Sr0.3 Ni0.5 Mn0.2 Fe0.3 O 3 catalyst, the reactor efficiency increased markedly, and the NO conversion and NO x removal rates increased to 94.93% and 74.97%, respectively. The findings of this study demonstrate that DBD reactor technology shows promise for the removal of NO x from automotive waste streams.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة في هذه الدراسة، تم استخدام مفاعل حاجز عازل ذاتي الأسطوانة السلكية (DBD) لإزالة أكسيد النيتروجين. تمت دراسة تأثير المعلمات الكهربائية والغازية (مثل الهيكل والجهد والتردد) ودرجة الحرارة على معدل إزالة NO x بشكل منهجي أثناء تشغيل مفاعل DBD بإمداد طاقة النبض المزدوج السالب عالي الجهد. أظهرت النتائج التجريبية أن الظروف التالية أدت إلى معدل تحويل NO الأمثل ومعدل إزالة NO x: جهد ±12 كيلو فولت، تردد النبضة حتى 60 هرتز، تركيز الأكسجين عند 6 ٪، درجة حرارة التفاعل عند 300 درجة مئوية، ونسبة C 2 H 2 :NO x عند 1.5. في ظل هذه الظروف، وصل معدل تحويل NO ومعدل إزالة NO x إلى أعلى المستويات عند 76.4 ٪ و 31.2 ٪ على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، عندما تم تشغيل العملية بالتزامن مع محفز La0.7 Sr0.3 Ni0.5 Mn0.2 Fe0.3 O 3، زادت كفاءة المفاعل بشكل ملحوظ، وارتفعت معدلات تحويل NO و NO x إلى 94.93 ٪ و 74.97 ٪ على التوالي. تُظهر نتائج هذه الدراسة أن تقنية مفاعل DBD تبشر بإزالة أكسيد النيتروجين من مجاري نفايات السيارات.Translated Description (French)
Résumé Dans cette étude, un réacteur à décharge à barrière diélectrique (DBD) auto-fabriqué à fil-cylindre a été utilisé pour éliminer les NO x . L'influence des paramètres électriques et gazeux (par exemple, structure, tension et fréquence) et de la température sur le taux d'élimination des NOx a été étudiée systématiquement lors de l'exploitation du réacteur DBD avec une alimentation électrique à double impulsion positive-négative à haute tension. Les résultats expérimentaux ont montré que les conditions suivantes conduisaient au taux de conversion de NO optimal et au taux d'élimination de NO x : tension de ±12 kV, fréquence d'impulsion jusqu'à 60 Hz, concentration en oxygène à 6 %, température de réaction à 300 °C et rapport C 2 H 2 :NO x à 1,5. Dans ces conditions, le taux de conversion du NO et le taux d'élimination du NO x ont atteint les niveaux les plus élevés de 76,4 % et 31,2 %, respectivement. De plus, lorsque le processus a été exécuté en conjonction avec un catalyseur La0,7 Sr0,3 Ni0,5 Mn0,2 Fe0,3 O 3, l'efficacité du réacteur a considérablement augmenté et les taux de conversion de NO et d'élimination de NO x ont augmenté à 94,93 % et 74,97 %, respectivement. Les résultats de cette étude démontrent que la technologie des réacteurs DBD est prometteuse pour l'élimination des NOx des flux de déchets automobiles.Translated Description (Spanish)
Resumen En este estudio, se utilizó un reactor de descarga de barrera dieléctrica (DBD) de cilindro de alambre de fabricación propia para eliminar el NO x . La influencia de los parámetros eléctricos y de gas (por ejemplo, estructura, voltaje y frecuencia) y la temperatura en la tasa de eliminación de NO x se estudió sistemáticamente mientras se operaba el reactor DBD con una fuente de alimentación de doble pulso positivo-negativo de alto voltaje. Los resultados experimentales mostraron que las siguientes condiciones condujeron a la tasa de conversión de NO y la tasa de eliminación de NO x óptimas: voltaje de ±12 kV, frecuencia de pulso de hasta 60 Hz, concentración de oxígeno al 6%, temperatura de reacción a 300 °C y relación C 2 H 2 :NO x a 1,5. En estas condiciones, la tasa de conversión de NO y la tasa de eliminación de NO x alcanzaron los niveles más altos de 76.4% y 31.2%, respectivamente. Además, cuando el proceso se ejecutó junto con un catalizador de La0.7 Sr0.3 Ni0.5 Mn0.2 Fe0.3 O 3, la eficiencia del reactor aumentó notablemente, y las tasas de conversión de NO y eliminación de NO x aumentaron a 94.93% y 74.97%, respectivamente. Los hallazgos de este estudio demuestran que la tecnología de reactores DBD es prometedora para la eliminación de NOx de los flujos de residuos de automóviles.Files
latest.pdf.pdf
Files
(1.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:88191514317437af607cc471f5491e4b
|
1.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مفاعل تفريغ حاجز العزل الكهربائي لإزالة أكاسيد النيتروجين من عادم السيارات
- Translated title (French)
- Réacteur de décharge à barrière diélectrique pour l'élimination des NOx des gaz d'échappement des automobiles
- Translated title (Spanish)
- Reactor de descarga de barrera dieléctrica para la eliminación de NOx del escape automotriz
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3169632823
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-452101/v1
References
- https://openalex.org/W1990196372
- https://openalex.org/W2532254356