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催化法处理汽车尾气实验装置

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催化法处理汽车尾气实验装置

本实验装置采用三元催化剂成品,制成三根相同的催化反应柱,可以对汽车尾气、含有碳氢化合物的废气、含有氮氧化物的废气、含有一氧化碳的废气进行催化处理。同时采用了智能化程序升温加热控制系统,使实验的温度条件控制更加稳定可靠。

第一步:了解催化剂的性能

JFG(三元催化)—汽车尾气催化处理专用

1)性能:含控HC、含控NOx、含控CO三种催化剂,能将碳氢化合物氧化为CO2与H2O,将氮氧化物还原为N2 和O2,将CO氧化为CO2

2)反应体积:623ml。(催化剂高度50cm)

3)催化剂重量:282克。

第二步:了解整套实验装置的工艺流程

由汽油发动机产生尾气,尾气进入压缩机被压缩后输出0.1Mpa恒压尾气,恒压尾气分别进入由三个气体流量计独立控制进气量的催化反应管中,进行催化反应。每根催化反应管的外部均安装有恒温加热控制系统,以控制实验过程中所需要的恒温加热条件。在催化反应管的前、后端分别安装有进气和出气取样口,采用五组份汽车尾气自动测定分析仪对催化反应前后的尾气进行测定分析,并由测定仪自动打印出分析结果。

第三步:实验前的检查和操作

 1.检查汽油发动机

1)检查油箱中是否有汽油(90#),至少需要1/2油箱的汽油量。

2)检查油门杆的位置,油门杆为最长的一根调节杆,有“兔子”标识的一端为油门大,有“乌龟”标识的一端为油门小。一般将油门杆打到 “乌龟”和“兔子” 的中间位置。

3)检查风门杆的位置。在油门杆的左下方有二个调节杆,上面一个为风门调节杆,用来调节进入发动机的空气量,一般调节到中间位置。

(4)检查油路开关的位置。在油门杆的左下方有二个调节杆,下面一个为油路开关,用来控制汽油是否进入发动机,将它调节到最右边的位置。

(5)检查发电机控制开关的位置。发电机控制开关的功能是控制发电机产生的点火高压是否进入汽缸进行点火,它位于汽油箱下方,0”表示关状态,“1”表示开状态。将开关打到“1”位置。

2.检查空气压缩机

(1)检查关闭空气压缩机的出气阀。

(2)检查空气压缩机的电源控制开关(在电动机的旁边),拉出来为“开”,按下去为“关”。将此开关按下“关”状态,将空气压缩机插上电源,拉出电源控制开关,看空气压缩机能否正常运转,气体压力表是否有指示(0.2MPa左右),如能正常运转则按下开关,暂时关闭空气压缩机。

(3)打开空气压缩机的出气阀,检查减压阀是否有0.1MPa的输出压力,如果正常则不要关闭出气阀,进入下一步检查。

3.检查催化反应系统

(1)检查关闭催化反应系统的进气取样阀。

(2)检查关闭三个催化反应管的进气流量计。

(3)检查关闭三个催化反应管的出气取样阀门。

(4)打开三个催化反应管各自出气端的排气阀门。

4.学习如何使用智能化程序升温控制仪

了解智能化程序升温控制仪的面板组成

仪表通电显示窗先显示PV窗是量程上限、SV窗量程下限,随后即进入工作状态,按SET0.5SV显示窗闪烁,此时可改变设定值,再按SET0.5秒确认。如需修改其他参数,必须先按住SET键大于3秒,即进入B菜单,可按要求逐一修改内容(见仪表说明书),修改完毕再按SET0.5秒若干下,退出B菜单,如15秒钟内无键按下(该窗口内新设置的数据无效),自动进入新的工作状态。

当输入信号大于量程一限时,仪表显示━ ━ ━出━ ,当输入信号小于超出量程下限10%以上时,仪表仍显示━ ━ ━出━,并切断主控输出;当输入信号略小于量程下限时仪表显示━出━ ━ ━

5.进行实验

(1)启动汽油发动机。手握发动拉绳用力拉1—若干次,发动机便可启动,可以通过调节油门的大小来获得不同浓度的发动机尾气。(在整个实验过程中不要关闭发动机)

(2)启动空气压缩机。拉出空气压缩机的电源控制开关,空气压缩机开始启动,并将发动机尾气压入压缩机储气罐。当压缩机储气罐的压力达到0.8MPa左右压力时,压缩机会自动停机,当压缩机储气罐的气体被逐渐消耗掉,压力下降到0.4MPa左右压力时,压缩机又会自动开机,减压阀始终输出0.1MPa左右的压力。由于一开始压缩机储气罐内有空气存在,因此,需要待压缩机储气罐中的压缩尾气被排放掉1—2罐后,此时进入催化反应管的尾气才能视为有效尾气。

(3)调节各催化反应管的进气流量。调节进入各催化反应管的实验流量一般为0.2、0.4、0.6、0.8立方米/小时这几个梯度,进气流量应由低到高进行选择。

(4)开启恒温控制系统。首先通过恒温控制仪表上的温度设定窗口设定好实验温度,一般为1000C、1500C、2000C、2500C3000C这几个梯度进行实验。然后打开恒温控制器上的开关,智能程序升温加热系统便开始自动进行工作(注意:由于加热系统的热惯性作用,实际工作温度可以在设定温度上下波动,±不得超过50C)。

(5)对催化反应管的进气和出气进行检测。当某一实验流量和实验温度确定并开始实验后,至少要保证有5—10分钟的反应时间,5—10分钟后采用汽车尾气测定仪首先对进气进行测定(汽车尾气测定仪的使用方法详见该仪器的使用说明书)。慢慢打开进气取样阀,不要开得太大,只要听到气流声即可。将汽车尾气测定仪的取样探头伸入取样阀口,待汽车尾气测定仪的显示读数稳定以后,按动打印钮(显示屏上会有提示),汽车尾气测定仪的自带打印机便会打印出测定结果。测定完毕关闭进气取样阀。慢慢打开催化反应管的出气取样阀,可以开得大一些,同时关闭催化反应管的排尾气阀门,让经过催化反应管处理后的尾气全部从出气取样阀出来,同样用汽车尾气测定仪来测定经过催化反应后的尾气成分,并将结果打印出来。测定完毕,先打开排尾气阀门,再关闭出气取样阀,让经过催化反应管处理后的尾气全部排出室外。

(6)根据不同的实验流量和实验温度得到的不同实验结果,最终分析出某一催化剂的最佳催化温度和最佳处理流量。

第四步:实验结束后的整理

1. 关闭汽油发动机。将汽油发动机的发电机控制开关打到“0”位置,汽油发动机会自动熄火。汽油发动机的其它控制杆不要去动它。

2. 关闭恒温加热控制系统。将恒温控制器的电源控制开关打到“关”状态,控温仪显示熄灭,恒温加热控制系统停止工作。

3. 关闭空气压缩机。将空气压缩机的电源控制开关(在电动机的旁边)往下按,空气压缩机停止工作,请不要关闭空气压缩机的出气阀门,让储气罐中的气体继续流入催化反应管,用以冷却催化反应管。

4. 拔掉空气压缩机和四个恒温控制器的所有电源插头。

5. 待三个催化反应管冷却以后,关闭空气压缩机的出气阀门,关闭三个催化反应管的流量计,关闭三个催化反应管的出气取样阀,待下次实验备用。

注意事项:

    1.在实验前请检查汽油发动机的油量是否充足。如果需要添加汽油,请严禁烟火。

2.汽油发动机和空气压缩机在工作时有一定的噪声和振动,请将它们放在室外工作。

3.汽油发动机的尾气一定在室外的通风处排放。

    3.在实验时,每一根催化反应管的外壳温度都很高,请注意安全。