大學(xué)生節(jié)能減排科技競賽作品申報書

1、序號： 編碼： 大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽作品申報書【科技競賽類】 作品名稱： 汽車尾氣多效潔凈處理裝置 院（系）名稱： 能源與動力工程學(xué)院 申報者姓名： 李永明 類別：科技作品類（含實物制作、軟件、設(shè)計等）q 社會實踐調(diào)查報告類A申報者情況說明：1.必須由申報者本人按要求填寫； 2.申報者代表必須是作者中學(xué)歷最高者，其余作者按學(xué)歷高低排列； 申報者代表情況姓名李永明性別男出生年月1989.04專業(yè)、年級動力工程指導(dǎo)教師蘇明旭 教授學(xué)歷碩士學(xué)制3入學(xué)時間2012.09作品名稱汽車尾氣多效潔凈處理裝置通訊地址上海市楊浦區(qū)軍工路516號郵政編碼200093辦公電住地

2、通訊地址上海理工大學(xué)郵政編碼200093住宅電話其他作者情況姓 名性別年齡學(xué)歷所在單位何書申男24碩士上海理工大學(xué)袁安利男24碩士上海理工大學(xué)郭盼盼男24碩士上海理工大學(xué)李 林男23碩士上海理工大學(xué)宋曉通男23碩士上海理工大學(xué)B1申報作品情況（科技作品類，含實物制作、軟件、設(shè)計等）說明：1必須由申報者本人填寫； 2本表必須附有研究報告，并提供圖表、曲線、試驗數(shù)據(jù)、原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片）等必要的說明資料； 作品名稱汽車尾氣多效潔凈處理裝置作品摘要（500字以內(nèi)；含作品設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路，創(chuàng)新點，技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標）全世界各種車輛與日俱增，使現(xiàn)代城市在某種意義上說幾乎已成為“汽車之

3、都”，但其廣泛普及也帶了巨大問題，汽車尾氣的排放給環(huán)境帶來了很多有害的大氣污染物，如NOX、CO等。中國科學(xué)院“大氣灰霾追因與控制”專項組公布的最新研究結(jié)果顯示，在北京地區(qū)，機動車尾氣為城市PM2.5的最大來源。所以處理汽車尾氣排放的污染物對人類生活健康十分重要。本文提出的汽車尾氣多效潔凈處理裝置包括三部分:催化劑及其載體單元、聲波團聚單元和CO2脫除單元，裝置示意圖如下 催化劑及其載體部分聲波換能器CO2脫除組件汽車尾氣首先經(jīng)過催化劑及其載體單元，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將尾氣中的CO、HC、NOX等轉(zhuǎn)化為無害的CO2、N2等，與此同時，聲波換能器發(fā)出高能聲波使尾氣中的重金屬氧化物等顆粒團聚、沉降

4、，以達到除去汽車尾氣中PM2.5等微小顆粒物的作用，聲波的作用同時也活化了催化劑與有害氣體的反應(yīng)，使得氧化還原反應(yīng)更加完全，此后，氧化還原反應(yīng)生成的CO2進入CO2脫除單元，被硅酸鋰材料吸收，從而達到汽車尾氣潔凈處理的目的。本裝置的特點：在催化劑載體四周均勻布置了多個聲波換能器，其作用是使尾氣中的顆粒物團聚、沉降以達到脫除顆粒物目的，同時，由于聲波的作用，使得催化劑對有害氣體的氧化還原反應(yīng)更充分；使用采用采用螺旋葉片導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，增大了CO2與硅酸鋰材料的接觸面積。4321聲波換能器的布置示意圖（圖中，1、2、3代表聲波換能器，4代表蜂窩狀的載體）CO2脫除單元（內(nèi)置螺旋硅酸鋰陶瓷材料） 作品的科

5、學(xué)性先進性（500字以內(nèi)；必須說明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有節(jié)能減排的實質(zhì)性技術(shù)特點和顯著效果。請?zhí)峁┘夹g(shù)經(jīng)濟分析說明。）當前市場上比較通用的對汽車尾氣凈化方式是利用催化劑使NOX和CH等有害氣體產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)生成CO2，以達到凈化汽車尾氣的目的，但是這種方式是把生成的CO2排放到大其中，CO2是溫室氣體，會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，而且這種方式也不能脫除汽車尾氣中的重金屬氧化物等顆粒物。根據(jù)車輛單車排放因子推薦的機動車輛污染物排放系數(shù)，測算出單車污染物平均排放量分別為CONOXCH顆粒物排放量（g/km）1.520.3050.12250.0375總量（g/km）1.985污染物合計大約是：2g/k

6、m。目前全國汽車保有量約是1.2億輛*2g/km=2.4億g/km。假設(shè)每年私家車每年行駛20000公里，全國一共可排放污染物48億噸污染物，根據(jù)同時這個計算也沒有考慮那些軍民用的火車等重型車輛的尾氣排放。同時，有關(guān)調(diào)查表明，空氣中新增的的CO2，30%來自汽車尾氣排放。由此可見，汽車尾氣排放大氣污染物數(shù)量巨大，汽車尾氣多效潔凈處理裝置應(yīng)用前景巨大，對提高人類生活環(huán)境質(zhì)量有很大意義。 普通的三元催化器（如臺州三元車輛凈化器有限公司生產(chǎn)）平均價格為400元/個，聲波換能器如采用南京市江寧區(qū)國功機電設(shè)備廠制造的頻率28K、功率60W的振子，32元/個, 硅酸鋰原料每公斤150元，則考慮其加工制作成

7、型的費用為100，則每個CO2吸附裝置的價格在350元左右。這樣算下來，一套汽車尾氣多效潔凈裝置需要費用846元/個。作品推廣應(yīng)用的可行性分析(200字以內(nèi))本文提出的汽車尾氣多效潔凈處理裝置結(jié)構(gòu)簡單， 包括三個單元：催化劑及其載體單元、聲波團聚單元和CO2脫除單元。催化劑及其載體單元即現(xiàn)今市場上已經(jīng)很有成熟的技術(shù)支持；聲波換能器在市場上也有很多選擇，而且價格低廉，根據(jù)需要可以任意選購；吸收CO2的物質(zhì)也是選用硅酸鋰陶瓷材料，其對CO2的吸附有很好的效果。所以本文提出的汽車尾氣多效潔凈處理裝置具有很高的推廣應(yīng)用性。作品可展示的形 式實物、產(chǎn)品 模型 圖紙 磁盤 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品作品的真實性及原創(chuàng)性聲明：申請者鄭重聲明：所呈交的作品