一种高效催化碳烟燃烧的电气化方法及系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种高效催化碳烟燃烧的电气化方法及系统。所述高效催化碳烟燃烧的电气化方法，包括：提供导电催化剂与碳烟颗粒混合物；将所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物置于反应室内，并使所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物通电；向所述反应室内通入空气或含O

【技术实现步骤摘要】
一种高效催化碳烟燃烧的电气化方法及系统
本专利技术属于污染物催化反应
，具体涉及一种高效催化碳烟燃烧的电气化方法及系统。
技术介绍
柴油车碳烟颗粒极易进入人体呼吸道，引发各种呼吸系统和心血管疾病，也是雾霾天气的重要成因之一。催化燃烧法是去除碳烟最有效的方法之一，该方法通过催化剂降低碳烟的燃烧温度，利用柴油车尾气的温度实现碳烟燃烧，无需外加能源，能量效率高。在催化剂作用下，碳烟的起燃温度最低可降至150℃(Appl.Catal.B2017，218，32-45)。但是，由于城市交通拥堵，机动车频繁处于启动和怠速状态下，排放的尾气温度经常处于100℃左右(SAEInt.2018-01-0223)，温度过低无法催化碳烟燃烧。通过外加热的方法可以提升尾气温度至催化碳烟燃烧的温度，但过程响应慢且能耗高。CN109999658A公开了一种电驱动催化反应装置及其应用，该装置可利用电场驱动催化反应的进行并适用于催化空气污染物燃烧反应，包括碳烟颗粒物在恒定电压下的氧化。但是，该反应并未达到短时间快速去除的效果。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种高效催化碳烟燃烧的电气化方法，其特征在于，包括：/n提供导电催化剂与碳烟颗粒混合物；/n将所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物置于反应室内，并使所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物通电；/n向所述反应室内通入空气或含O

【技术特征摘要】
1.一种高效催化碳烟燃烧的电气化方法，其特征在于，包括：
提供导电催化剂与碳烟颗粒混合物；
将所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物置于反应室内，并使所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物通电；
向所述反应室内通入空气或含O2的混合气体，其中，所述混合气体包括质量比为1∶9的O2与N2或O2与Ar；
利用电流流经导电催化剂产生电热效应，并通过控制输入电功率的线性增加，进而高效催化氧化碳烟进行燃烧。


2.根据权利要求1所述的高效催化碳烟燃烧的电气化方法，其特征在于：所述导电催化剂包括ITO、X/ITO、ATO、X/ATO或LaMO3钙钛矿中的一种或几种，其中，X为K，Co，Ni，Mn的一种或几种，M为Co、Ni的一种或几种；
和/或，所述导电催化剂的电导率为10-4-102S/m。


3.根据权利要求1所述的高效催化碳烟燃烧的电气化方法，其特征在于，包括：
将所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物置于反应室内，并使所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物分别与正极、负极电连接；
通过向所述导电催化剂与碳烟颗粒混合物内通入电流的方式使所述导电催化剂加热而产生电热效应，并通过控制输入电功率的线性增加，从而在100℃以下实现碳烟的高效催化燃烧。


4.根据权利要求3所述的高效催化碳烟燃烧的电气化方法，其特征在于：通过所述导电催化剂的电流大小为0-10A；和/或，所述导电催化剂与碳烟颗粒的质量比为5-20∶1。


5.根据权利要求3所述的高效催化碳烟燃烧的电气化方法，其特征在于：所述电功率的线性增加的速率为0.05～10W/min；
和/或，所述电功率的初始功率为0，终点功率为10～180W。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，张业新，梅雪怡，朱兴宝，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33