文章栏目：大气污染防治DOI10.12030/j.cjee.202212016中图分类号X511文献标识码A李宏玉,蔡云凯,祝能,等.DBD结构对船用LNG发动机尾气CH4氧化脱除的影响[J].环境工程学报，2023,17(6):1886-1896.[LIHongyu,CAIYunkai,ZHUNeng,etal.EffectofDBDstructureonoxidativeremovalofCH4frommarineLNGengineexhaust[J].ChineseJournalofEnvironmentalEngineering,2023,17(6):1886-1896.]DBD结构对船用LNG发动机尾气CH4氧化脱除的影响李宏玉1，蔡云凯1，✉，祝能2，相闯1，蒋顺豪3，吕林11.武汉理工大学船海与能源动力工程学院，武汉430063；2.武汉科技大学汽车与交通工程学院，武汉430081；3.潍柴动力股份有限公司，潍坊261061摘要为提高等离子体氧化CH4的脱除效率，同时避免放电过程中副产物NOx的生成，在模拟天然气(LNG)发动机排气中，研究了介质阻挡放电(DBD)反应器电极结构参数对CH4脱除效率、CO2选择性及NOx生成的影响及其机理。结果表明：增大电极直径使得气隙中折合场强E/N提高，增加了·O和·OH自由基的生成，促进了CH4的氧化，提高了CO2选择性；内电极直径的增大使E/N在气隙中分布更加集中，抑制了N2(X,v)和N自由基的生成，减少了副反应的发生。与圆杆电极相比，螺纹电极的螺牙顶部附近具有过高的电场强度，从而促进N自由基的生成并抑制·O自由基的产生，故圆杆电极比螺纹电极具有更高的CH4脱除效率及更低的NOx生成。电极长度过长降低了折合场强以及电子平均能量，不利于氧化性活性粒子生成，导致CH4脱除效率和CO2选择性降低，同时增加了N2(X,v)，也使得NOx增加。本研究可为提高低温等离子体协同催化剂促进甲烷还原NOx系统的脱除效率，降低DBD反应器能耗提高能源利用率提供参考。关键词等离子体；DBD；结构参数；CH4氧化脱除；NOx生成液化天然气(liquefiednaturalgas，LNG)作为船用发动机替代燃料。LNG替代常规燃料，可使得PM和SOx的排放显著降低[1-2]。同时，LNG的碳氢比(C/H)低，相比柴油可减少约30%的CO2排放[3]，其推广使用对于我国实现双碳目标、改善能源结构具有重要意义。然而，由于LNG发动机甲烷逃逸问题，其排放物中存在CH4。采用低压喷射的LNG发动机，CH4排放量一般为3.0~5.0g·kWh−1[4]。CH4是全球第二大温室气体，其全球增温潜势(globalwarmingpotential，GWP)是二氧化碳的21倍[5]。为控制LNG发动机CH4排放，2016年8月发布的《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》规定，根据不同机型及单缸排量，LNG发动机的CH4...
