大学生节能减排科技竞赛作品申报书

1、序号： 编码： 大学生节能减排社会实践与科技竞赛作品申报书【科技竞赛类】 作品名称： 汽车尾气多效洁净处理装置 院（系）名称： 能源与动力工程学院 申报者姓名： 李永明 类别：科技作品类（含实物制作、软件、设计等）q 社会实践调查报告类A申报者情况说明：1.必须由申报者本人按要求填写； 2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列； 申报者代表情况姓名李永明性别男出生年月1989.04专业、年级动力工程指导教师苏明旭 教授学历硕士学制3入学时间2012.09作品名称汽车尾气多效洁净处理装置通讯地址上海市杨浦区军工路516号邮政编码200093办公电住地

2、通讯地址上海理工大学邮政编码200093住宅电话其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位何书申男24硕士上海理工大学袁安利男24硕士上海理工大学郭盼盼男24硕士上海理工大学李 林男23硕士上海理工大学宋晓通男23硕士上海理工大学B1申报作品情况（科技作品类，含实物制作、软件、设计等）说明：1必须由申报者本人填写； 2本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图（照片）等必要的说明资料； 作品名称汽车尾气多效洁净处理装置作品摘要（500字以内；含作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标）全世界各种车辆与日俱增，使现代城市在某种意义上说几乎已成为“汽车之

3、都”，但其广泛普及也带了巨大问题，汽车尾气的排放给环境带来了很多有害的大气污染物，如NOX、CO等。中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组公布的最新研究结果显示，在北京地区，机动车尾气为城市PM2.5的最大来源。所以处理汽车尾气排放的污染物对人类生活健康十分重要。本文提出的汽车尾气多效洁净处理装置包括三部分:催化剂及其载体单元、声波团聚单元和CO2脱除单元，装置示意图如下 催化剂及其载体部分声波换能器CO2脱除组件汽车尾气首先经过催化剂及其载体单元，发生氧化还原反应，将尾气中的CO、HC、NOX等转化为无害的CO2、N2等，与此同时，声波换能器发出高能声波使尾气中的重金属氧化物等颗粒团聚、沉降

4、，以达到除去汽车尾气中PM2.5等微小颗粒物的作用，声波的作用同时也活化了催化剂与有害气体的反应，使得氧化还原反应更加完全，此后，氧化还原反应生成的CO2进入CO2脱除单元，被硅酸锂材料吸收，从而达到汽车尾气洁净处理的目的。本装置的特点：在催化剂载体四周均匀布置了多个声波换能器，其作用是使尾气中的颗粒物团聚、沉降以达到脱除颗粒物目的，同时，由于声波的作用，使得催化剂对有害气体的氧化还原反应更充分；使用采用采用螺旋叶片导流结构，增大了CO2与硅酸锂材料的接触面积。4321声波换能器的布置示意图（图中，1、2、3代表声波换能器，4代表蜂窝状的载体）CO2脱除单元（内置螺旋硅酸锂陶瓷材料） 作品的科

5、学性先进性（500字以内；必须说明与现有技术相比、该作品是否具有节能减排的实质性技术特点和显著效果。请提供技术经济分析说明。）当前市场上比较通用的对汽车尾气净化方式是利用催化剂使NOX和CH等有害气体产生氧化还原反应生成CO2，以达到净化汽车尾气的目的，但是这种方式是把生成的CO2排放到大其中，CO2是温室气体，会产生温室效应，而且这种方式也不能脱除汽车尾气中的重金属氧化物等颗粒物。根据车辆单车排放因子推荐的机动车辆污染物排放系数，测算出单车污染物平均排放量分别为CONOXCH颗粒物排放量（g/km）1.520.3050.12250.0375总量（g/km）1.985污染物合计大约是：2g/k

6、m。目前全国汽车保有量约是1.2亿辆*2g/km=2.4亿g/km。假设每年私家车每年行驶20000公里，全国一共可排放污染物48亿吨污染物，根据同时这个计算也没有考虑那些军民用的火车等重型车辆的尾气排放。同时，有关调查表明，空气中新增的的CO2，30%来自汽车尾气排放。由此可见，汽车尾气排放大气污染物数量巨大，汽车尾气多效洁净处理装置应用前景巨大，对提高人类生活环境质量有很大意义。 普通的三元催化器（如台州三元车辆净化器有限公司生产）平均价格为400元/个，声波换能器如采用南京市江宁区国功机电设备厂制造的频率28K、功率60W的振子，32元/个, 硅酸锂原料每公斤150元，则考虑其加工制作成

7、型的费用为100，则每个CO2吸附装置的价格在350元左右。这样算下来，一套汽车尾气多效洁净装置需要费用846元/个。作品推广应用的可行性分析(200字以内)本文提出的汽车尾气多效洁净处理装置结构简单， 包括三个单元：催化剂及其载体单元、声波团聚单元和CO2脱除单元。催化剂及其载体单元即现今市场上已经很有成熟的技术支持；声波换能器在市场上也有很多选择，而且价格低廉，根据需要可以任意选购；吸收CO2的物质也是选用硅酸锂陶瓷材料，其对CO2的吸附有很好的效果。所以本文提出的汽车尾气多效洁净处理装置具有很高的推广应用性。作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示 图片 录像 样品作品的真实性及原创性声明：申请者郑重声明：所呈交的作品