以電化學雙電池/電觸媒蜂巢促進分解二氧化硫及氮氧化物至實用之研究

A study of practical applications of promoted decomposition of sulfur dioxide and nitric oxides via electrochemical double cell/electro-catalytic honeycomb

江德一(De-Yi Chiang)

指導教授 ： 黃大仁

國立清華大學/工學院/化學工程學系/博士(2014年)

摘要

基於空氣汙染所造成之危害以及日漸短少之石化燃料問題，應將引擎燃燒效率提升：例如富氧燃燒引擎。但由於引擎燃燒效率提升，雖然減少懸浮微粒排放，但廢氣中所含氮氧化物濃度將大幅提升，此現象稱為權衡效應(trade-off)。受限於現有氮氧化物處理技術尚無法處理高濃度氮氧化物，造成引擎燃燒效率必須配合現有氮氧化物處理技術以及權衡效應來進行調整。目前已出現電催化處理氮氧化物之技術，且支持其相關理論之實驗皆已取得很大的成果。因此本研究之主要目的，在於將電觸媒之幾何結構改變為現有處理技術所泛用之蜂巢型結構，並將此電觸媒蜂巢以50cc機車排放廢氣進行催化效果測試。
此外，由於空氣汙染物並非僅限於氮氧化物，當中所含有之二氧化硫之危害性亦不下於氮氧化物。然而現有處理技術設備體積龐大，僅適用於工廠或發電廠等具有較大土地面積的廠房使用，對於交通運輸工具或小型的燃燒器而言，僅能使用價格較高昂的低硫燃料油以減少排放；且在其反應過程需要加入其他添加劑，額外增加了處理成本。因此本研究團隊藉由二氧化硫分解之相關原理，嘗試以電催化電池進行二氧化硫直接分解，希望藉由此技術降低現有方法之操作成本，結果發現其反應效果及趨勢與氮氧化物分解之情況十分相近。
在此兩部份的實驗結果中，均顯示在低濃度下之反應速率可維持穩定，造成其轉化率可隨進料濃度的降低而增加，顯示以電觸媒促進氮氧化物或二氧化硫分解之處理技術，具有將此兩汙染物質達到零排放之潛力。

關鍵字

脫硝反應 ； 脫硫反應 ； 電化學電池 ； 觸媒轉化器 ； 富氧燃燒廢氣

並列摘要

無資料

並列關鍵字

deNOx ； deSO2 ； electrochemical cell ； caalyst converter ； lean-burn exhaust

參考文獻

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