Oro valymas nuo azoto oksidų NOx ir anglies monoksido CO naudojant plazmines technologijas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe yra nagrinėjamas oro, užteršto azoto oksidais ir anglies monoksidu, valymas naudojant plazminiu purškimu pagamintus titano oksido, vario-chromo oksido katalizatorius, bei keraminius katalizatorius, kurie yra naudojami automobilių išmetamųjų dujų valymo sistemoje. Darbo tikslas – atliekant eksperimentinius tyrimus, ištirti TiO2 ir CuO-Cr2O3 katalizatorių sistemos oro, užteršto azoto oksidais ir anglies monoksidu, valymo efektyvumą. Atlikti analogiškus eksperimentinius tyrimus su keraminių ir CuO-Cr2O3 katalizatorių sistema. Pirmajame skyriuje išanalizuoti azoto oksidų ir anglies monoksido susidarymas ir šalinimo būdai, jų poveikis aplinkai ir gyviems organizmams. Taip pat apžvelgtos modeliavimo programos. Antrajame skyriuje pateiktos katalitinio oro valymo įrenginio eksperimentinių tyrimų metodikos, naudojamų prietaisų ir įrenginio charakteristikos, aptarti gauti rezultatai, nustatyta azoto oksidų ir anglies monoksido konversijos laipsnio priklausomybė nuo dujų srauto temperatūros, greičio, deguonies ir pateiktos tyrimų išvados. Trečiajame skyriuje yra pateikta katalitinių cheminių reakcijų modeliavimo metodika ir rezultatai. Sumodeliuota titano oksido katalizatoriaus geometrija ir atlikta azoto oksidų ir anglies monoksido koncentracijų mažinimo katalizatoriuje analizė. Darbo pabaigoje pateiktos baigiamojo darbo išvados ir rekomendacijos, naudotos literatūros sąrašas bei autoriaus publikacijų sąrašas. Darbo sudaro 8 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, eksperimentinių tyrimų metodikų ir rezultatų analizės skyrius, modeliavimo metodikos ir rezultatų analizės skyrius, išvados, rekomendacijos, literatūros sąrašas bei autoriaus publikacijų sąrašas. Darbo apimtis: 109 p. be priedų, 70 pav., 2 lent., 84 literatūros šaltiniai.

The final Master’s thesis analyzes the purification of air, contaminated with nitrogen oxides and carbon monoxide by using titanium oxide, copper-chromium oxide catalysts, made by plasma spraying method, and ceramic catalysts, which are used in automotive emission cleaning system. The objective of paper is to investigate the TiO2 and CuO-Cr2O3 catalyst system cleaning efficiency of air, polluted with NOx and CO. To implement the similar experimental research of ceramic and CuO-Cr2O3 catalyst system. The first part analyzes the formation and purification of nitrogen oxides and carbon monoxide, their impact on the environment and organisms. Also, modeling programs are described. In the second part the experimental research methodology of catalytic air purification device, characteristics of used measuring devices are presented, the results are discussed, and nitrogen oxides and carbon monoxide conversion degree dependence from the gas temperature, velocity and oxygen concentration is determined. In the third part the catalytic chemical reactions modeling methodology and results are presented. Titanium oxide catalyst’s geometry is created and the nitrogen oxides and carbon monoxide conversion analysis is implemented. At the end of the final thesis, the conclusions and recommendations, references and the author's publications are presented. The paper consists of 8 parts: introduction, literature review, methodologies and results analysis part, modeling part, conclusions, recommendations, list of references and author’s publications. Volume of thesis: 109 pages of text without appendices, 70 figures, 2 tables, 84 references.