尾气催化净化实验，汽车尾气催化净化实验设备
2024-08-05 14:22
汽车尾气催化净化实验是环境科学、化学工程及汽车工程等领域中的重要实验之一，旨在研究如何有效减少汽车尾气中的有害排放物，如一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）等。以下是对该实验的详细介绍：
一、实验目的
了解催化净化原理：通过实验了解汽车尾气催化净化器的工作原理，包括催化剂的选择性催化作用。
掌握实验技能：掌握汽车尾气催化净化实验的基本操作方法，包括尾气收集、催化反应条件控制、尾气成分分析等。
评估催化效率：评估不同催化剂在不同条件下的催化效率，为优化催化剂配方和反应条件提供依据。
二、实验原理
汽车尾气催化净化主要依赖于催化剂的作用，将尾气中的有害物质转化为无害或低毒物质。常见的催化剂有三元催化剂（含铂、铑、钯等贵金属），它们能在较低的温度下促进CO、HC的氧化反应和NOx的还原反应，生成二氧化碳（CO2）、水（H2O）和氮气（N2）。
三、实验装置与仪器
汽车尾气催化净化实验装置通常包括尾气收集系统、催化反应系统、尾气分析系统和控制系统等部分。具体仪器可能包括：
尾气收集装置：用于收集汽车发动机排出的尾气。
催化反应器：内置催化剂，用于催化净化尾气。
尾气分析仪：用于分析尾气中的CO、NOx、HC等成分浓度。
温控系统：用于控制催化反应的温度。
数据采集系统：用于记录实验过程中的关键参数和数据。
四、实验步骤
准备阶段：检查实验装置是否完好，连接好各仪器和设备；准备足够的催化剂和尾气分析试剂。
启动发动机：将汽车发动机启动至稳定工作状态，调整至预设的转速和负荷。
收集尾气：使用尾气收集装置收集汽车尾气，并将其导入催化反应器。
催化反应：在预设的温度下，让尾气通过催化反应器进行催化净化反应。
尾气分析：使用尾气分析仪对催化反应前后的尾气成分进行分析，记录关键数据。
数据处理：对实验数据进行处理和分析，计算催化效率等关键指标。
五、实验注意事项
安全操作：实验过程中应严格遵守安全操作规程，防止尾气泄漏和火灾等事故的发生。
准确测量：使用经过校准的仪器进行测量以提高数据的准确性。
合理控制变量：在进行实验时应合理控制变量以确保实验结果的可靠性和可比性。
及时记录数据：在实验过程中应及时记录实验数据以便后续处理和分析。
六、实验意义
汽车尾气催化净化实验对于减少汽车尾气排放、改善空气质量具有重要意义。通过实验可以深入了解催化净化技术的工作原理和应用效果，为优化催化剂配方和反应条件提供科学依据和技术支持。同时也有助于培养学生在环境科学、化学工程及汽车工程等领域的研究能力和创新精神。
实验项目
1、掌握催化法废气处理的特性与规律
2、了解与熟悉的工艺流程及操作方法。
3、对一定浓度的NOx废气进行催化反应实验、确定其不同条件下的催化效率、及不同催化剂活性评价。
技术参数
1、不锈钢反应器内径：Φ20mm、长度：550mm；
2、反应炉分三段控温、加热功率各：1.5KW；
3、控温精度：±0.2%FS；
4、最高使用温度：700℃、预热器加热功率：0.5KW；
5、设备外形尺寸：长1400mm×宽450mm×高1650mm；
6、电源：220V；功率：3300W。
装置功能
1、催化法废气处理的特性与规律；
2、了解与熟悉的工艺流程及操作方法；
3、对一定浓度的NOx废气进行催化反应实验、确定其不同条件下的催化效率、及不同催化剂活性评价；
4、可测定反应器内催化剂热点及床层轴向温度分布等优点。
装置配置
1、微电脑NO、CO气体进、出浓度检测1套；
2、风压检测1套、采用PLC控制、触摸屏1套；
3、数据处理分析系统1套；
4、在线温度湿度检测1套；
5、仪表控制柜1套；
6、预热器1套；
7、数据采集及控制系统采用西门子PLC，上位机显示采用知名品牌的10英寸触摸屏。通过CPU模块的DO/DI点来数据采集及控制24V继电器的通断，对风机等外围设备的启停数据采集及控制，通过模拟量模块采集系统运行中的实时数据，记录历史数据和实时曲线、进行数据处理，本系统具有操作简单、故障率低、维护简单、显示直观、设备开放性强等特点，采用西门子PLC系统运行稳定，数据采集准确。 外围设备的启停操作都可以在触摸屏上完成，简单、明了。可根据用户需求进行集中数据采集及控制，实现远距离监视、操作。传感器的量程可以在触摸屏上设定，方便更换传感器；
9、带保温和温度控制系统的主反应预热器1套 (最高使用温度700℃)；
10、温度传感器1批；
11、信号转换显示器1套；
12、冷却器1个；
13、热电偶1套；
14、带NO、CO气体与吕钢瓶（4L气）1套；
15、汽车专用三元催化剂1套；
16、气体流量计3套；
17、压力表1套；
18、电压表1套；
19、管路主要由富特龙管1套；
20、测试口2套；
21、风机1台；
22、漏电保护开关1套；
23、各系统控制开关1套；
24、固定支架带脚轮等组成。
一、实验目的
了解催化净化原理：通过实验了解汽车尾气催化净化器的工作原理，包括催化剂的选择性催化作用。
掌握实验技能：掌握汽车尾气催化净化实验的基本操作方法，包括尾气收集、催化反应条件控制、尾气成分分析等。
评估催化效率：评估不同催化剂在不同条件下的催化效率，为优化催化剂配方和反应条件提供依据。
二、实验原理
汽车尾气催化净化主要依赖于催化剂的作用，将尾气中的有害物质转化为无害或低毒物质。常见的催化剂有三元催化剂（含铂、铑、钯等贵金属），它们能在较低的温度下促进CO、HC的氧化反应和NOx的还原反应，生成二氧化碳（CO2）、水（H2O）和氮气（N2）。
三、实验装置与仪器
汽车尾气催化净化实验装置通常包括尾气收集系统、催化反应系统、尾气分析系统和控制系统等部分。具体仪器可能包括：
尾气收集装置：用于收集汽车发动机排出的尾气。
催化反应器：内置催化剂，用于催化净化尾气。
尾气分析仪：用于分析尾气中的CO、NOx、HC等成分浓度。
温控系统：用于控制催化反应的温度。
数据采集系统：用于记录实验过程中的关键参数和数据。
四、实验步骤
准备阶段：检查实验装置是否完好，连接好各仪器和设备；准备足够的催化剂和尾气分析试剂。
启动发动机：将汽车发动机启动至稳定工作状态，调整至预设的转速和负荷。
收集尾气：使用尾气收集装置收集汽车尾气，并将其导入催化反应器。
催化反应：在预设的温度下，让尾气通过催化反应器进行催化净化反应。
尾气分析：使用尾气分析仪对催化反应前后的尾气成分进行分析，记录关键数据。
数据处理：对实验数据进行处理和分析，计算催化效率等关键指标。
五、实验注意事项
安全操作：实验过程中应严格遵守安全操作规程，防止尾气泄漏和火灾等事故的发生。
准确测量：使用经过校准的仪器进行测量以提高数据的准确性。
合理控制变量：在进行实验时应合理控制变量以确保实验结果的可靠性和可比性。
及时记录数据：在实验过程中应及时记录实验数据以便后续处理和分析。
六、实验意义
汽车尾气催化净化实验对于减少汽车尾气排放、改善空气质量具有重要意义。通过实验可以深入了解催化净化技术的工作原理和应用效果，为优化催化剂配方和反应条件提供科学依据和技术支持。同时也有助于培养学生在环境科学、化学工程及汽车工程等领域的研究能力和创新精神。
YUY-HX168汽车尾气催化净化实验装置
1、掌握催化法废气处理的特性与规律
2、了解与熟悉的工艺流程及操作方法。
3、对一定浓度的NOx废气进行催化反应实验、确定其不同条件下的催化效率、及不同催化剂活性评价。
技术参数
1、不锈钢反应器内径：Φ20mm、长度：550mm；
2、反应炉分三段控温、加热功率各：1.5KW；
3、控温精度：±0.2%FS；
4、最高使用温度：700℃、预热器加热功率：0.5KW；
5、设备外形尺寸：长1400mm×宽450mm×高1650mm；
6、电源：220V；功率：3300W。
装置功能
1、催化法废气处理的特性与规律；
2、了解与熟悉的工艺流程及操作方法；
3、对一定浓度的NOx废气进行催化反应实验、确定其不同条件下的催化效率、及不同催化剂活性评价；
4、可测定反应器内催化剂热点及床层轴向温度分布等优点。
装置配置
1、微电脑NO、CO气体进、出浓度检测1套；
2、风压检测1套、采用PLC控制、触摸屏1套；
3、数据处理分析系统1套；
4、在线温度湿度检测1套；
5、仪表控制柜1套；
6、预热器1套；
7、数据采集及控制系统采用西门子PLC，上位机显示采用知名品牌的10英寸触摸屏。通过CPU模块的DO/DI点来数据采集及控制24V继电器的通断，对风机等外围设备的启停数据采集及控制，通过模拟量模块采集系统运行中的实时数据，记录历史数据和实时曲线、进行数据处理，本系统具有操作简单、故障率低、维护简单、显示直观、设备开放性强等特点，采用西门子PLC系统运行稳定，数据采集准确。 外围设备的启停操作都可以在触摸屏上完成，简单、明了。可根据用户需求进行集中数据采集及控制，实现远距离监视、操作。传感器的量程可以在触摸屏上设定，方便更换传感器；
9、带保温和温度控制系统的主反应预热器1套 (最高使用温度700℃)；
10、温度传感器1批；
11、信号转换显示器1套；
12、冷却器1个；
13、热电偶1套；
14、带NO、CO气体与吕钢瓶（4L气）1套；
15、汽车专用三元催化剂1套；
16、气体流量计3套；
17、压力表1套；
18、电压表1套；
19、管路主要由富特龙管1套；
20、测试口2套；
21、风机1台；
22、漏电保护开关1套；
23、各系统控制开关1套；
24、固定支架带脚轮等组成。
