大學(xué)生節(jié)能減排科技競(jìng)賽作品申報(bào)書(shū)

1、序號(hào)： 編碼： 大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽作品申報(bào)書(shū)【科技競(jìng)賽類】作品名稱：汽車尾氣多效潔凈處理裝置院（系）名稱： 申報(bào)者姓名： 類別：科技作品類（含實(shí)物制作、軟件、設(shè)計(jì)等）q 社會(huì)實(shí)踐調(diào)查報(bào)告類A申報(bào)者情況說(shuō)明：1.必須由申報(bào)者本人按要求填寫(xiě)；2.申報(bào)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(bào)者代表情況姓名李永明性別男出生年月1989.04專業(yè)、年級(jí)動(dòng)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(shí)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(hào)郵政編碼200093辦公電話常住地通訊地址上海理工大學(xué)郵政編碼200093住宅電話其他作者

2、情況姓名性別年齡學(xué)歷所在單位何書(shū)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(bào)作品情況（科技作品類，含實(shí)物制作、軟件、設(shè)計(jì)等）說(shuō)明：1必須由申報(bào)者本人填寫(xiě)；2本表必須附有研究報(bào)告，并提供圖表、曲線、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、原理 結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片）等必要的說(shuō)明資料；作品名稱汽車尾氣多效潔凈處理裝置全世界各種車輛與日俱增，使現(xiàn)代城市在某種意義上說(shuō)幾乎已成為“汽車之都”，但其廣泛普及也帶了巨大問(wèn)題，汽車尾氣的排放給環(huán)境帶來(lái)了很多有害的大氣污染物，如 NOX、CO 等。中國(guó)科學(xué)院“大氣灰霾追因與控制”專項(xiàng)組公布的最新

3、研究結(jié)果顯示，在北京地區(qū)，機(jī)動(dòng)車尾氣為城市 PM2.5 的最大來(lái)源。所以處理汽車尾氣排放的污染物對(duì)人類生活健康十分重要。作品摘要（500 字以內(nèi)含作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路，創(chuàng)新點(diǎn)， 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)）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(tuán)聚單元和 CO2 脫除單元，裝置示意圖如下催化劑及其載聲波換能器CO2 脫除組件汽車尾氣首先經(jīng)過(guò)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、HCNOX 等轉(zhuǎn)化為無(wú)害的 CO2、N2 等，與此同時(shí)，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(tuán)聚、沉降， 以達(dá)到除去汽車尾氣中 PM2.5 等微小顆

4、粒物的作用，聲波的作用同時(shí)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(jìn)入 CO2 脫除單元，被硅酸鋰材料吸收， 從而達(dá)到汽車尾氣潔凈處理的目的。本裝置的特點(diǎn)：在催化劑載體四周均勻布置了多個(gè)聲波換能器，其作用是使尾氣中的顆粒物團(tuán)聚、沉降以達(dá)到脫除顆粒物目的，同時(shí)， 由于聲波的作用，使得催化劑對(duì)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。3421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、H2OH2O、N2N2CO2 脫除單元（內(nèi)置螺旋硅酸鋰陶瓷

5、材料）當(dāng)前市場(chǎng)上比較通用的對(duì)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(dá)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(huì)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(jī)動(dòng)車輛污染物排放系數(shù)，測(cè)算出單車污染物平均排放量分別為作品的科學(xué)性先進(jìn)性（500 字以內(nèi)；必須說(shuō)明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有節(jié)能減排的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著效果。請(qǐng)?zhí)峁┘夹g(shù)經(jīng)濟(jì)分析說(shuō)明。）污染物合計(jì)大約是：2g/km。目前全國(guó)汽車保有量約是 1.2 億輛*2g/km=2.4 億g/km。假

6、設(shè)每年私家車每年行駛 20000 公里，全國(guó)一共可排放污染物 48 億噸污染物，根據(jù)同時(shí)這個(gè)計(jì)算也沒(méi)有考慮那些軍民用的火車等重型車輛的尾氣排放。同時(shí)，有關(guān)調(diào)查表明，空氣中新增的的 CO2，30%來(lái)自汽車尾氣排放。由此可見(jiàn)，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(duì)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(tái)州三元車輛凈化器有限公司生產(chǎn)）平均價(jià)格為400元/個(gè)，聲波換能器如采用南京市江寧區(qū)國(guó)功機(jī)電設(shè)備廠制造的頻率28K、功率60W的振子，32元/個(gè), 硅酸鋰原料每公斤150元， 則考慮其加工制作成型的費(fèi)用為100，則每個(gè)CO2吸附裝置的價(jià)格在350元左右。

7、這樣算下來(lái)，一套汽車尾氣多效潔凈裝置需要費(fèi)用846元/個(gè)。CONOXCH顆粒物排放量（g/km）1.520.3050.12250.0375總量（g/km）1.985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(jiǎn)單， 包括三個(gè)單元催化劑及其載體單元、聲波團(tuán)聚單元和 CO2 脫除單元。催化劑及其載體單元即現(xiàn)今市場(chǎng)上已經(jīng)很有成熟的技術(shù)支持；聲波換能器在市場(chǎng)上也有很多選擇，而且價(jià)格低廉，根據(jù)需要可以任意選購(gòu)；吸收 CO2 的物質(zhì)也是選用硅酸鋰陶瓷材料，其對(duì) 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(shí)物、產(chǎn)品模型圖紙磁盤(pán)現(xiàn)場(chǎng)演示圖片錄像樣品作品的真實(shí)性及原創(chuàng)性聲明：申請(qǐng)者鄭重聲