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汽车排放尾气的净化处理技术

汽车排放尾气的净化处理技术
汽车排放尾气的净化处理技术

汽车排放尾气的净化处理技术

(西南林业大学机械与交通学院,云南昆明 650000)

摘要:汽车排放的尾气中含有大量的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳,对人体危害很大, 汽车尾气污染是制约全球发展的重要环境问题。采用催化剂技术是治理汽车尾气排放污染的重要措施之一。汽车尾气催化剂正被广泛应用。稀土作为催化剂组分起到了非常重要的作用。本文作了简要介绍,分析了纳米材料在催化剂领域的研究进展,并对其前景进行了构想。

汽车尾气;催化剂;纳米稀土催化技术

关键词:汽油机污染物危害机理影响措施

中图分类号:U461.99 文献标识码:A

1.前言

近几十年来,随着工业、经济的发展,石油燃料的大量消耗所引起的有害物质对大气产

生了严重的污染。汽车发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源。汽车发动机排

气中包含许多成分,其基本成分是二氧化碳、水蒸气、过剩的氧气以及留下的氮气、不完全

燃烧的产物和燃烧反应的中间产物,包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、

固体颗粒(碳烟)及醛类等。汽车排放的尾气造成的污染,己成为城市大气污染的主要来源之一。汽车尾气中含有大量的NOx、HC及CO等污染物,其中NOx是形成大气中光化学

烟雾和酸雨的主要原因[l]。为减小汽车尾气对人类及生态系统的不利影响,世界各国对尾气

中有害气体的排放限制日趋严格。1985年美国的排放标准中HC为0.429/km、CO 为3.49/km、

NOx为59/km,而到20世纪90年代对汽车排出尾气中HC、CO、NOx等含量的要求

则接

近于零。随着汽车尾气污染影响的增加,我国对汽车尾气排放的限制也在不断严格。1999

年的排放标准中要求燃用优质无铅汽油的车辆CO最大不超过69g/km,HC+NOx小于

17g/km(GWPB1—1999)。2001年国家环保总局颁布了新的汽车尾气排放标准

GB17691—2001,GB18352.l—2001,GB18351.2—2001,并淘汰了化油器发动机。

值得一提的是,2001年抽查的八家汽车企业的汽车尾气排放全部达到了欧洲I号排放限值法规的要求,多数产品还达到了欧洲Ⅱ号排放限值法规的要求。这与2001年抽查的车型全部采用电喷发动机和三效催化转换器有直接关系。但同国外正在实施的欧Ⅲ欧IV相比仍有5一10年的差距。李青指出纳米稀土催化剂具有较高的催化活性。

2.汽车尾气的形成机理

2.1 一氧化碳

CO是烃燃料燃烧的中间产物,排气中的CO是由于烃的不完全燃烧所致。烃燃料在空

气中燃烧生成CO的详细机理目前尚在研究之中。一般认为,烃燃料在燃烧过程中要经过一

系列的中间过程,产生一连串的中间生成物。这些中间生成物如不能被进一步氧化,就可能

以部分氧化的形式排出。CO就是烃燃料在燃烧过程中形成的一种不完全氧化产物,其形成

过程为:

RH→R→RO2→

RCHO→RCO→CO

式中,RH为烃烯料产物;R为烃基;RO2为过氧烃基;

RCHO为醛;RCO为酰基。其中,

RCO自由基生成CO,CO在火焰中活焰后区的主要氧化反应为

CO+OH CO2+

H

该反应的正向和逆向反应的速率都很高,一般情况下可以达到瞬时化学平衡,因

此在汽

车发动机膨胀过程中,只要氧化活化基OH供应充分,高温下形成的CO在温度下降时仍能

很快转变为CO2。然而在供氧不足的浓混合气情况下,由于

OH基被H夺走而束缚在H2O

中,高温下形成的CO就会滞留在燃气中而最终排出发动机外。由此可见,CO排出浓度受

空燃比影响最大。当混合气过浓,即空燃比在理论空燃比以下时,随着空燃比的减少,CO

排出浓度上升很快。

理论上,当混合气空燃比大于理论空燃比时,在氧气过剩的稀混合情况下,排气中将不存在CO而代之产生O2。实际上由于各缸及燃烧室各处的混合气不一定均匀,会出现局部的缺氧区域,在排气中仍会有少量的CO产生。即使燃料和空气混合得很均匀,由于燃烧后的高温,已经生成的CO2也会有一小部分被分解成CO和O2。另外,排气中的H2和未燃烃HC也可能将排气中的一部分C还原成CO。

2.2碳氢化合物

不论汽油机在任何工况下运转, 排气中总会含有一定数量的未燃碳氢化合物HC。主要成因是:(1)气缸激冷面。混合气燃烧是靠火焰传播进行的, 当传到缸壁0.05—0.5 mm 那层气体不能燃烧, 在1.0 mm 缝中也不能燃烧。(2)燃料不完全燃烧。混合气过浓过稀, 残余气体稀释, 使火焰传播不完全, 甚至断火。例如在怠速、小负荷、过度工况的时候, 此外点火系不好, 充气温度低和充量均匀性差, 残余气体多。(3)气缸扫气过程。由于扫气作用, 一部分可燃混合气不经气缸就排到排气管。HC是既有未燃的燃料, 也有燃料不完全燃烧的产物和部分被分解的产物, 所以一切妨碍燃料燃烧的条件都是HC形成的原因。根据废气分析表明, 排气中的HC成分十分复杂, 除了饱和烃、不饱和烃和芳香烃外, 包括有部分中间氧化物, 如醛、酮、酸等。这是因为燃料的氧化过程是很复杂的, 不是直接生成CO2 和H2O, 而是经过一连串的化学反应才生成的。从化学反应方面分析, 在反应过程的不同阶段存在着不同的中间产物, 若这些中间产物进一步氧化的条件不适宜, 就可能出现部分氧化而使HC的排放量增加。由于它的生成原因较复杂, 目前还很难通过燃烧反应式进行计算分析。汽油机的HC排放量远大于柴油机。汽油机向大气排出的HC主要是燃料不完全燃烧的产物由排气管排出( 55%—65%)。

2.3氮氧化合物

NOx是氮氧化合物的总称,其中包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5 等。在汽车发动机的燃料产物排入大气前,排气中NOx的的主要成分是NO(约占90%—95%)和少量的NO2,其他氮氧化合物的含量甚微。

NO是在燃烧过程的高温条件下在燃烧室内形成的,它是在燃烧过程中氮和氧原子的许

多基本反应的结果。关于NO的形成机理,近年来有许多研究结果。捷尔杜维奇( Zeldovich )链反应机理认为NO的生成反应与分解主要由下列两个反应式

支配:

O+ N2= NO

+N

N+O2 =NO

+O

这些反应是连锁反应。反应从第一式开始,当原子状态的氧和分子状态的氮相撞时,产生了NO及原子状态的氮N,然后在第二式中原子状态的氮与分子状态的氧相碰撞,又形成NO和原子状态的氧。在链反应过程中,第一式左边的氧O 可以由第二式右边的氧O来供给,但是大部分原子状态的氧是在燃烧达到高温时由于氧分子被离解而产生的。NO生成量很大程度决定于温度,并与温度呈指数关系。

3

汽车尾气净化

汽车尾气净化方法有机内与机外净化两大类机内净化是改进汽车内燃机结构和燃烧状

况,如改进化油器、点火系统及燃烧系统、用电子方式控制汽油喷射、把甲醇和天然气作为

替代燃料等。机内净化技术只能减少有害气体的生成量。为使汽车尾气排放达到更加严格的

排放标准,就需在汽车尾气排入大气之前,利用催化转化装置将其转化为无害气体;机外净

化是对排放废气后进行处理净化,如采用空气喷射、氧化型反应器和三效催化反应器等方法,

其研究主要集中在催化净化上,而催化剂又是净化效果的关键。机外净化技术因其卓越的实

效与简便而备受青睐,是国际普遍采用的汽车尾气净化法。

汽车尾气净化催化剂基本上可分为氧化催化剂和三效催化剂两种。根据所使用的主催化组分不同,可把催化剂分为三类:贵金属型、非贵金属型、贵金属与稀土复合型。国外第一代催化剂是Pt、Pd氧化型催化剂,但只能控制一氧化碳和碳氢化合物的排放量,适用于早期达标排污的汽车。第二代催化剂出现在20世纪80年代,即Pt、Rh催化剂,该催化剂可同时净化一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物,故称为三效催化剂。但此催化剂需用大量Pt、Rh等贵金属,价格昂贵,又容易受铅中毒,因此不适合使用含铅汽油的汽车使用。科学家们尝试用Pd来部分替代Pt、Rh,以降低催化剂的成本,研制出了Pt、Pd、Rh三效催化剂,即第三代催化剂。第四代为全钯催化剂,钯比铂、锗资源丰富、便宜,而且耐热性能。好在

实际应用中,三效催化剂仍有一些问题需要解决,如空燃比匹配对催化剂催化特性的影响、催化剂失活等。富氧条件下,贵金属催化剂易于氧化HC和CO,而抑制NOx还原成N2;

贫燃条件下,易于还原NOx,但由于没有足够的氧,HC和CO不能被完全氧化,理论上空

燃比在15左右时氧化还原效率最佳。

催化剂的催化性能还与运行条件密切相关,高温和催化剂中毒是造成催化剂失活的两个

主要原因;催化净化器增加了汽车的排风阻力使有效功率下降;汽车刚启动时排气温度比较

低,催化净化器不能发挥催化作用;且贵金属尾气净化器可能对环境造成二次污染,如产生

N2O

气体。因此,开发新一代汽车尾气催化剂,降低贵金属含量甚至替代贵金属的催化剂倍

受重视。但是,现时完全用贱金属取代贵金是有困难的。有些贱金属催化剂虽然在高温表现

出一些活性,但其耐硫、耐铅中毒性能却相当低。因而,用催化技术结合其它物理手段是

提高汽车尾处理效果、降低成本的一种途径。

在活性氧化铝中加入稀土氧化物可以抑制氧化铝的相变,当加入

10%氧

化镧或氧化铈时,经1000℃处理3h ,其相变产物只有原来的1/4 。La 和Ce 的加入增强了

抗热破坏性能,改变了CO氧化的反应动力学。这说明稀土的加入能够提高催化剂的热稳

定性。资料介绍,添加稀土

La 、Y和Ce后,可使催化剂载体的热稳定性和机械强度明

显提高。研究表明:钙钛矿型催化剂特别是亚锰酸盐对于CO具有很好的催化活性,同时采

用这种催化剂产生的NH3相当少。盐川二朗发现,对

CO和HC的氧化反应,LaCoO3和

LaMnO3 的催化活性可与

Pt催化剂相媲美。路况的不同导致了机动车尾气成分的不同,其

中变化最大的成分是氧气。许多研究发现,氧化铈等稀土氧化物具有储氧能力,也就

是说,当尾气中富氧时,稀土氧化物将尾气中的氧气存储起来;当尾气中缺氧时,氧气又可

以放出来,从而体现了催化剂的储氧功能。祝自英等发现,只要将稀土催化剂做成钙钛

矿型结构或者改变制备时的灼烧气氛,就能够适当地提高稀土催化剂的低温性能。

三元催化剂能使汽车发动机在理论空燃比的情况下工作时,对汽车尾气中的3种有害成

分有80 %以上的净化效果。汽车尾气中含有约10 %的水蒸气,利用其与CO在催化剂上发

生水煤气反应,不仅可以在O2不足时提高

CO的转化率,而且还可以利用生成的H2还原

NOX,具体反应如下:

2CO + H2O

→CO2 + H2

2NO + 2H2 →

N2 + 2H2O

纳米三元催化剂也具有较高的催化活性。研究发现,只要将贵金属保持在纳米级,汽车行驶16万km之后仍然具有较高的性能。纳米材料颗粒较小,具有高的活性。将稀土制成纳米材料,有可能提高催化剂的低温效果,延长催化剂的使用寿命,提高NOX的净化效果。纳米催化剂具有高活性和高选择性等优于传统催化剂的特点。超细硼粉、高铬酸铵粉可用作炸药的有效的催化剂,超细的铂粉、碳化钨粉是高效的H2催化剂。另外,国际上已经将纳米金属超微粒子催化剂作为第4代催化剂进行研究和开发。杜芳林等采用电弧等离子法制备了纳米属粒子,他们指出铜、铬的催化活性高于钯的催化活性。当铜、铬发生催化反应之后,纳米金属将变为氧化物。纳米级三元催化剂的贵金属载体层或Al2O3壳层由Pt、Pb和Rh 等贵金属、氧化铈(CeO2)、氧化镧(La2O3)、氧化锆(ZrO2 )及氧化钡(BaO)等助催化剂和Al2O3构成。但是,随着贵金属微粒的增大其催化活性会随之降低。因此,关键在于将贵金属微粒一直保持在纳米级。刘长林等发现,镧、铈、镨、钕4种轻稀土成分的添加剂能够提高钯催化剂的氧化活性。

4 结论

降低汽车尾气污染是改善环境的客观需要,也是我国汽车挤入世界先进行列的最有效的措施之一。汽车尾气净化技术已引起我国众多生产厂家的重视,但如何解决汽车尾气净化中处理成本高、净化效率低等间题,仍是当前汽车行业面临的一个重大课题。以上的研究表明,纳米催化剂的催化活性比普通的三元催化剂的催化活性要高。随着时代的发展,汽车尾气排放的标准将越来约严格,充分利用我国稀土资源丰富的优势,将开发与研制新型的纳米稀土催化剂提到日程上来。对于改善我国的环境质量保护人类的生存环境有着重要的作用。

参考文献

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汽车尾气净化技术浅谈

民营科技 2009年第7期12MYKJ 科技论坛 我国汽车工业的飞速发展在给人们带来便利的同时也带来了汽车尾气的污染,给人们的生活造成了一定的影响。 1汽车尾气的主要成分 汽车排放的尾气,除空气中的氮和氧以及燃烧产物、水蒸气为无害成分外,其余的都为有害成分。主要污染物有一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO x)、铅(Pb)等有毒有害物质,这些污染物中本身就有很强的毒性,有的又通过相互作用形成二次污染。 2汽油机排气再循环 排气再循环(Exhause Gas Recirculation,EGR)是使发动机排出气体的一部分重新进入进气系统,引入不活性气体(主要是CO2)到燃烧室,增加燃烧室内气体的热容量,使最高燃烧温度下降,抑制NOx的生成。 研究表明,增加尾气再循环量可使NOx浓度降低,但过度的尾气再循环会引起火焰传播不稳定甚至断火,使发动机不能正常工作,造成功率下降,油耗和HC排放增加。当EGR率超过15%~20%时,发动机的动力性和经济性将会很快恶化。因此,必须将其限定在一定范围内。根据研究引入进气管的尾气量一般在6%~13%之间变化 3汽油机的催化净化技术 3.1三效催化净化系统 三效催化器一般由催化剂(主要是贵金属)、助催化剂(CeO2等稀土氧化物)和载体γ-Al2O3组成。稀土除以助催化剂的形式提高催化剂活性节约贵金属外,还可以提高Al2O3载耐热性能的作用。 三效催化剂是通过氧传感器把三效净化催化器的入口的空燃比控制在理论比附近,使三种有害成分(HC、NO和CO)同时减少。也就是把HC氧化为H2O和CO2、CO氧化为CO2、NO还原为N2。即由还原性成分的(HC、CO、H2)和氧化性成分(NO、O2)的化学反应产生无害成分(H2O、CO2、N2),因此三效催化氧化系统的还原性气体和氧化性气体的量的平衡是最重要的条件。 3.2氧化催化净化系统 氧化催化净化系是由排气总管、氧化催化转化器、二次空气系统、EGR系统组成。其中许多贵金属(Pt、Pd、Rh、Rn)和金属氧化物(CO、Ni、Cu、Mn、Cr、Fe、Ti等的氧化物)对上述反应显示出较好的催化活性。 氧化催化净化系是排气后处理中使用氧化催化剂,经过催化作用使排气中的CO、HC、转化成无害成分CO2和H2O。使用催化净化方法不能净化排气中的NOx,因此在使用氧化催化方法净化排气中的CO 和HC时,一般需要尾气再循环控制和减少NOx在机内的生成量。 3.3还原催化转化系统 还原催化转化系统也就是平时说的二元催化转化系统。还原催化系统,是利用氧化铜、钌等金属作为催化剂,在较浓混合气时利用CO、HC将NO还原成N2、NH3等。 利用催化剂还原NOx的尾气系统,还原催化转化器应放在排气总管出口处是因为NOx的还原反应需要较高的温度。尾气经还原催化转化器处理NOx后还要用氧化催化剂处理CO、HC,所以还原催化系又称为二元催化系。再还原催化系中,利用排气中的CO、HC和H2等作为还原剂使NOx还原。由于二元催化系系统结构复杂,而且使用浓混和气使燃油耗增加,近年来已被三元催化系取代。 4柴油机排气的催化净化技术 柴油机排气的有害成分有CO、HC、NOx、硫化物以及颗粒、臭味等。由于柴油机使用的混和气的平均空燃比较理论空燃比大,故其CO 及HC排放明显低于汽油机;但柴油机NOx、颗粒物及有令人讨厌的气体排放却十分突出,特别是颗粒物的排量远高于汽油机。 4.1NOx的还原催化技术 在柴油机中一般选择尿素的水溶液作为还原剂,利用NH3与NOx 的反应后生成N2和H2O净化排气中的NOx。在有催化剂条件下,NH3与NOx反应的工作温度为200~400℃。 目前,研究开发中的柴油机NOx后处理方法有选择性非催化还原SNCR(Sekective Noncatalytic Reduction)、选择性催化还原SCR(Se-lective Catalytic Reduction)、非选择性还原NSCR(NonSelection Catalytic Reduction)和吸附还原催化剂四种。 4.2氧化催化技术 柴油机用氧化催化剂与汽油机的基本相同,可用Pt等贵金属。氧化催化剂(Oxidizing Catalyst)的作用是促进排气中的PM、HC和CO 发生催化反应,被氧化为水和二氧化碳排出。但因柴油机排气温度低,微粒中的碳烟难以氧化,氧化催化剂主要用于转化可溶性有机组分SOF,达到微粒排放降低的效果。同时也可使HC和CO排放进一步降低,还可以净化其他有害成分(如乙醛等)以及减轻柴油机排气臭味。 4.3颗粒物的净化技术 柴油机颗粒物的净化技术主要有氧化催化技术、过滤净化技术、颗粒收集或捕集技术以及过滤器并用技术。其中最有效的方法是各种过滤器。颗粒过滤器的原理是先用过滤装置过滤废气中的颗粒物质,当过滤器收集的颗粒物太多影响柴油机工作时,然后采取更换过滤器或对收集的颗粒采取净化技术。 4.4四效催化器 对于柴油机来说最好能在排气系统中同时除去CO、HC、PM和NOx,即所谓的四效催化器(four-way catalyst)的后处理装置。像在三效催化器中CO、HC和NO互为催化剂和还原剂那样,四效催化器能使微粒和NOx互为氧化剂和还原剂,并在同一催化床上同时除去CO、HC、PM和NOx。具备这一功能的后处理装置是一种理想的柴油机排气净化技术。 结束语 我国汽车工业的飞速发展在给人们带来便利的同时也带来了汽车尾气的污染,给人们的生活造成了一定的影响。随着尾气排放标准的不断提高,我国尾气排放的治理存在着一定的难度,我国尾气的治理水平与西方发达国家相比,也存在很大的差距,但在“难度”和“差距”面前,我国也面临着很多的机遇。 参考文献 [1]王建昕,傅立新,黎维彬.汽车排气污染治理及催化转化器[M].北京: 化学工业出版社,2000. [2]李兴虎.汽车环境保护技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004. [3]马良.汽车环保与节能[M].辽宁:辽宁科学技术出版社,2002:114- 116. 汽车尾气净化技术浅谈 李绍勤张耀宗 (武警安徽总队六安市支队,安徽六安237000) 摘要:汽车尾气污染已日益成为大气的一个重要污染源,汽车尾气的治理自然也成了整个社会关注的焦点。分析了汽车尾气的主要成分,综述了汽油机和柴油的尾气净化技术。 关键词:汽车尾气;净化;污染 作者简介:李绍勤,男,安徽安庆人,硕士,武警安徽总队后勤部运输处助理。

浅谈机动车尾气污染物排放和控制

浅谈机动车尾气污染物排放和控制 发表时间:2010-01-21T13:50:50.543Z 来源:《现代经济信息》2009年9月下供稿作者:石明辉 [导读] CO是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体,对空气的相对密度为0.9670,它的溶解度很小 石明辉(邢台市环保局河北邢台054000) [摘要]机动车业的发展和普及,为人们的生活带来许多方便。但是,随着机动车数量的不断增加,排气污染对城市环境的影响越来越明显。对机动车污染现状的分析,探讨如何控制机动车排放物的措施和方法。 [关键词]机动车尾气污染危害控制措施 随着我国社会的快速发展,人们的生活水平不断提高,各类机动车的使用数量在不断增加,这对我国的空气环境质量带来很大的影响,如何让人们即享受到经济发展后的交通便利,又能有效地降低机动车污染物排放对环境的危害,越来越成为摆在各级环境保护工作者面前的严峻问题。 一、机动车尾气排放中的主要污染物的危害及产生机理 机动车尾气成分非常复杂,有一百种以上,其主要污染物包括:一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、铅(Pb)、苯并芘(B8P)等,这些污染物不仅污染环境,对人体也有巨大危害。 1、一氧化碳(CO) CO是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体,对空气的相对密度为0.9670,它的溶解度很小。吸入过量的CO会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。长期吸入CO对城市居民身体健康是一个潜在威胁。其生成主要受混合气浓度的影响,在局部缺氧或低温条件下,燃烧中的碳不能完全氧化生成C02,而CO作为中间产物生成。 2、氮氧化物(NOx) NOx是在内燃机汽缸内大部分气体中生成的,NOx的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。氮氧化合物进人肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。 3、碳氢化合物 碳氢化合物尽管在汽车尾气中含量不多,但其构成成分中含有一种已被世界公认的强致癌物质。 4、铅 汽车主要靠燃烧汽油(柴油)行驶.而汽油是一种易燃易爆的液体,为了防止爆炸,人们往往在汽油里添加一种抗爆剂——四乙基铅。汽车尾气中的铅很容易通过血液长期蓄积于人的肝、肾、脾、肺和大脑中,进而产生慢性危害,尤其是铅,一旦进入人的大脑组织,便紧紧粘附在脑细胞的关键部位,从而导致人的智能发育障碍和血红素制造障碍等后果。 二、控制机动车尾气污染物排放的措施和方法 1、使用清洁能源型交通工具进行替代 (1)使用电力或太阳能动力来机车代替机动车。近几年来,电动自行车的兴起,部分减少了城市摩托车的使用量,使很多城市的机动车尾气排放量有所降低。但电力机车存在一次充电行驶公里短,载货量小的不便,使电力汽车在使用上并不普及。如果在一定的活动区域内,发展使用电力汽车,或通过增加电动公交车以及电动出租车的使用会对机动车尾气对大气环境的影响具有很大的改善; (2)开辟地铁,施行电力牵引行驶,尤其在大城市人口稠密的地区,开辟地下通道,同时可解决乘车难问题以及减少大气环境污染; (3)建立无车区,建立永久性的行人专用区和禁止汽车行驶的住宅区; (4)使用具有高速、安全、平稳、无震动、不污染环境、节省能源等诸多性能的磁悬浮列车。 2、加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染 (1)不断提高我国的汽车排放标准,强化新车准入制度对不符合排放标准的新车采取“三不’措施:不准出厂、不准销售和不准上牌:促使各汽车企业加紧对节能减排汽车的开发。 (2)完善机动车的尾气检测体系,促进机动车的维护保养 机动车尾气排放检查和机动车的定期维护保养对于减少汽车污染非常重要。通过建立严格合理的机动车的尾气检测管理体系,发挥其应有的功效,监督在用机动车的实际尾气排放情况。如《河北省实行机动车环保检验合格标志分标管理实施方案》规定装用点燃式发动机汽车到达国Ⅰ及以上标准的、装用压燃式发动机汽车达到国Ⅲ及以上标准的,核发绿色环保检验合格标志。摩托车和轻便摩托车达到国Ⅲ及以上标准的,核发绿色环保检验合格标志。未达到上述标准的机动车,核发黄色环保检验合格标志,其中5年以内的营运载客汽车,有效期为1年;超过5年的,有效期为6个月; 10年以内的载货汽车和大型、中型非营运载客汽车,有效期为一年;超过10年的,有效期为6个月; 6年以内的小型、微型非营运载客汽车,有效期为2年;超过6年的,有效期为1年;超过15年的,有效期为6个月;摩托车、轻便摩托车、三轮汽车和低速货车有效期为1年;环保检验合格标志正面年份为下次环保定期检验的年份,被打孔的月份为下次环保定期检验的月份。就是对在用机动车进行定期检测,以保证在用机动车尾气达标排放。 3、提高燃油质量 燃油质量是影响汽车尾气污染的关键因素,应尽快建立清洁油品质量标准和有效监管体系。要鼓励兼并或关闭小的炼油企业,防止不合格的燃油流向市场。因此,应当全面提高燃油质量,研制清洁油品、加强监管体系,有效控制机动车尾气污染。 三、机动车尾气净化措施 发动机尾气净化措施是指将汽车尾气由原有毒气体变成为无毒气体,再排放到大气中,从而减少对大气环境的污染。 机动车车尾气净化措施有很多种,其中汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放,减少污染的有效手段。现如今,三效(元)催化剂已在全球范围内得到了普遍应用。三效(元)催化净化器起着对发动机做功产生的废气进行净化的作用,它是利用其滤芯中的钯、铂、铑3种元素,通过氧化法或氧化还原法过滤废气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等3种污染物,使尾气排放合乎要求。 三元催化净化器安装在汽车发动机的排气装置上,当汽车废气通过净化器的通道时,元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水

汽车尾气处理技术研究

密级: 学号: 自考本科生毕业(设计)论文 汽车尾气处理技术研究

学士学位论文原创性申明 本人郑重申明:所呈交的设计(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究,所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本设计(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名(手写):签字日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□,在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 (请在以上相应方框内打“√”) 学位论文作者签名(手写):指导老师签名(手写): 签字日期:年月日签字日期:年月日

摘要 随着汽车社会拥有率的大幅增加,汽车尾气对大气造成的污染也日益加重。从全国来看汽车尾气污染分担率已经上升到了95%,年排放一氧化碳为3500万吨,碳氢化合物为500万吨,氮氧化合物为380万吨。我国定期发布空气质量周报的30个城市的资料显示,有相当一部分城市的空气呈现中度、重度污染。环保部门监测表明:大气中HC的96%,CO的86%,NO。的56%来自机动车排放,北京、上海、广州等10余个城市已经出现最为严重的光化学烟雾的先兆。上海1993--1994年监测结果表明:主要交通路口和路段大气中的CO平均浓度超标率达27%,最大超标倍数为2.1倍,NO平均浓度超标率为85%,最高日均浓度超标倍数达9倍;其他城市主要交通道路上大气污染物超标现象亦很严重,有资料表明,这些区域的汽车尾气污染都很严重。 而且,近年来随着我国汽车产销量的迅速增长,我国的汽车保有量越来越多,都集中在大城市,而且车况差,都集中在大城市,原油质量低,单车的排污往往高出国外同类车的几倍,因此汽车尾气已对我国城市空气质量造成巨大的威胁。汽车尾气处理刻不容缓,本文就汽车尾气成分进行分析,对国内外汽车尾气处理技术进行分析、比较,并且列举了尾气处理技术改进建议,希望可以给汽车研究个人或者团体给予帮助。 关键词:汽车尾气处理:稀薄燃烧:三效催化剂:

汽车尾气的危害及净化处理技术

汽车尾气的危害及净化处理技术 摘要:现在社会汽车越来越多,而汽车尾气带来了各种危害环境和人身体健康的问题。面对这些问题,我们要关注对汽车尾气的处理,关注我们的环境,及时采取措施很好的处理汽车尾气问题,让我们可以与环境和谐相处,让我们可以生活得更美好。 关键词:汽车,尾气,污染,环境,治理 现代社会的今天,汽车成为不可缺少的一种交通工具,但同时汽车也是对我们环境和对人身体伤害最大的一种交通工具。而它的污染主要就是尾气。 尾气污染主要是指柴油、汽油等机动车燃料因含有添加剂和杂质,在不完全燃烧时,所排出的一些有害物质对环境及人体的污染和破坏。据研究表明,汽车排放物成分非常复杂,有一百种以上,其主要污染物包括:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC),此外还有铅尘和烟尘等污染物。具体而言,汽车排放污染物的主要来源是: CO:矿物燃料燃烧后的一种副产物,通常是因空气不足或其他原因造成不完全燃烧时所产生的一种无色、无味气体。一般汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。 CO2:矿物燃料燃烧后的一种副产物。是完全燃烧或CO在空气中氧化而来的。

HC:来自汽车燃油的不完全燃烧。 NOx:主要是NO和NO2的混合物,是空气中的N2和O在发动机燃烧室高温高压下反应的产物,压缩比越高,燃烧室的温度越高,生成量越大。 SOx(包括SO2):汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。 Pb(铅):来自汽油中的四乙基铅。汽车用的汽油中,通常加有四乙(基)铅或四甲(基)铅做抗爆剂,这些铅的70%随尾气排入大气。 PM(颗粒物):颗粒物是由于进气不充分或燃烧温度过低造成燃烧不完全形成的。排气中颗粒有三个来源:(1)燃料液相燃烧不完全产生的碳烟颗粒;(2)润滑油燃烧产生的积炭颗粒;(3)燃料中硫生成的SO2、SO3和添加剂的钙生成的CaSO4颗粒。 VCO(易挥发有机化合物):蒸发性气体,是许多不同种类的烃类构成的混合物,来自汽车燃油箱的汽油蒸发。 而这么多污染物中,其中co和铅是对人体伤害最大的两种物质。 而在这点上,农村居民,一般从空气中吸入体内的铅量每天约为一微克;城市居民,尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。锡进入人体后,主要分布于肝、肾、脾、胆、脑中,以肝、肾中的浓高。几周后,铅由以上组织转移到骨骼,以不溶性磷酸铅形式沉积下来。人体内约90%~95%的铅积存于骨骼中,只有少量铅存在于肝、脾等脏器中。骨中的铅一般较稳定,当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时,铅便由骨中转移到血液,引中

汽车排放尾气的净化处理技术

汽车排放尾气的净化处理技术 (西南林业大学机械与交通学院,云南昆明 650000) 摘要:汽车排放的尾气中含有大量的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳,对人体危害很大, 汽车尾气污染是制约全球发展的重要环境问题。采用催化剂技术是治理汽车尾气排放污染的重要措施之一。汽车尾气催化剂正被广泛应用。稀土作为催化剂组分起到了非常重要的作用。本文作了简要介绍,分析了纳米材料在催化剂领域的研究进展,并对其前景进行了构想。 汽车尾气;催化剂;纳米稀土催化技术 关键词:汽油机污染物危害机理影响措施 中图分类号:U461.99 文献标识码:A 1.前言 近几十年来,随着工业、经济的发展,石油燃料的大量消耗所引起的有害物质对大气产 生了严重的污染。汽车发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源。汽车发动机排 气中包含许多成分,其基本成分是二氧化碳、水蒸气、过剩的氧气以及留下的氮气、不完全 燃烧的产物和燃烧反应的中间产物,包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、 固体颗粒(碳烟)及醛类等。汽车排放的尾气造成的污染,己成为城市大气污染的主要来源之一。汽车尾气中含有大量的NOx、HC及CO等污染物,其中NOx是形成大气中光化学 烟雾和酸雨的主要原因[l]。为减小汽车尾气对人类及生态系统的不利影响,世界各国对尾气 中有害气体的排放限制日趋严格。1985年美国的排放标准中HC为0.429/km、CO 为3.49/km、 NOx为59/km,而到20世纪90年代对汽车排出尾气中HC、CO、NOx等含量的要求

则接 近于零。随着汽车尾气污染影响的增加,我国对汽车尾气排放的限制也在不断严格。1999 年的排放标准中要求燃用优质无铅汽油的车辆CO最大不超过69g/km,HC+NOx小于 17g/km(GWPB1—1999)。2001年国家环保总局颁布了新的汽车尾气排放标准 GB17691—2001,GB18352.l—2001,GB18351.2—2001,并淘汰了化油器发动机。 值得一提的是,2001年抽查的八家汽车企业的汽车尾气排放全部达到了欧洲I号排放限值法规的要求,多数产品还达到了欧洲Ⅱ号排放限值法规的要求。这与2001年抽查的车型全部采用电喷发动机和三效催化转换器有直接关系。但同国外正在实施的欧Ⅲ欧IV相比仍有5一10年的差距。李青指出纳米稀土催化剂具有较高的催化活性。 2.汽车尾气的形成机理 2.1 一氧化碳 CO是烃燃料燃烧的中间产物,排气中的CO是由于烃的不完全燃烧所致。烃燃料在空 气中燃烧生成CO的详细机理目前尚在研究之中。一般认为,烃燃料在燃烧过程中要经过一 系列的中间过程,产生一连串的中间生成物。这些中间生成物如不能被进一步氧化,就可能 以部分氧化的形式排出。CO就是烃燃料在燃烧过程中形成的一种不完全氧化产物,其形成 过程为: RH→R→RO2→ RCHO→RCO→CO 式中,RH为烃烯料产物;R为烃基;RO2为过氧烃基; RCHO为醛;RCO为酰基。其中, RCO自由基生成CO,CO在火焰中活焰后区的主要氧化反应为 CO+OH CO2+ H 该反应的正向和逆向反应的速率都很高,一般情况下可以达到瞬时化学平衡,因

汽车尾气净化器

[交流]汽车尾气净化器 ★ paracyclophane(金币+1):谢谢提供! 1.流动的污染源 随着汽车产量的猛增,汽车排放的尾气成了流动的污染源,对大气的危害十分严重。美 国每年由汽车向大气排放的污染物高达2~2.13亿吨。日本每年由汽车向大气排放的污染物亦达600万吨。汽车排放废气中的CO、HC、NOx、铅化物和硫化物等成分对人体危害极大。为了消除这一严重的社会公害,美、欧、日等国家和地区相继制定了严格排放法规。因此,治理或控制汽车尾气排放,已成为全球保护环境急待解决的重大课题。 2.汽车尾气的净化 所谓汽车尾气净化就是采取种种有效措施,减少污染物的排放和使排放废气中的CO、HC、NOx分别被氧化或还原,生成无毒的CO2、H2O、NOx:。 一般来说,实现汽车尾气净化有两种方法:即发动机内部控制和发动机外部净化。机内 控制就是利用发动机本身工作过程来降低汽车排放污染物,它是汽车排放控制的主要方法之一。世界各国汽车生产厂家在化油器和发动机方面分别采取了很多措施,如电控燃油喷射、氧传感器控制技术等,所有这些措施对减少汽车排放污染物都有一定效果,但作用有限,甚至有的还会对发动机的动力性和经济性带来一些不利的影响。而与之相比,装有尾气净化器的发动机外部净化有着独特的优点,格外人注目,成为当前解决汽车排放污染最重要的手段之一,亦是影响汽车工业发展的重要问题。因此,一些主要汽车生产厂家都在开发和采用较为先进的尾气净化器。全世界装有尾气净化器汽车的产量在逐年增加,如:1990年全球装有尾气净化器汽车的产量达2800万辆,占当年世界汽车总销量(4827万辆)的58%。 3.尾气净化器的工作原理 众所周知,尾气净化器的核心部分是催化剂,其工作原理是利用排放废气中残余的氧和 排气温度,在催化剂表面进行氧化、还原反应,使有害物质CO、HC和NO。转变成无毒害的CO2、H2O和N2,从而减少了对环境的污染。通常,使用带排气氧传感器闭环控制的电控燃油喷射系统加上三效尾气净化器,可使排放废气中的CO下降96%,HC下降97%,NOx。下降76%左右。 4.尾气净化器的结构

停车场汽车尾气计算方法汇总

1. 汽车在小区内行驶以及出入车库和停车场怠速和慢速行驶会产生汽车尾气污染,主要污染因子为NOx和CO,其排放量与车型、车况和车辆数有关,还与汽车行驶状况有关。根据类比,汽车污染物排放浓度见下表 表15汽车尾气中各污染物排放浓度 污染物单位怠速行驶正常行驶备注CO% 4.072容积比总烃ppm容积比NOxppm容积比1流量: 项目设停车位357个,其中地下270个,占用率以80%计,共计286辆,车辆进出小区频率每日2次。 2、运行.间: 汽车在额定区域内从发动机启动到停车的时间,或从进口到出口的运行时间。(库)间内运行时间包括距离/速度和停车(启动)的延误时间。本项目设定停车位运行时间为2分钟,小区道路平均耗时3分钟。 3、耗油量: 统计类比,车辆怠速小于5公里/小时,平均耗油量 0.15kg/min。汽油燃烧后产生的污染物将向周围空气排放。在相同的耗油量的情况下,汽车尾气污染物排放量还与空燃比有关,既汽车发动机工作时,空气与燃油的体积比,空燃比小于 14.5时,燃油不充分燃烧,将产生污染物。据调查,当汽车进出车库时,平均空燃比为12。 汽车尾气排放的各污染物的源强计算参照以下公式: 废气排放量: D=QT(k+1)A/

1.29 式中,D-废气排放量,m3/h; Q-车流量,v/h; T-车库运行时间,min; K-空燃比; A-燃油耗量,kg/min 污染物排放量: G=DCf 式中,G-污染物排放量,kg/h; C-污染物排放浓度,容积比,ppm; f-容积与质量换算系数 计算参数: 停车位,286辆;每日车流量,572辆;停车位运行时间为2分钟,小区道路平均耗时3分钟。空燃比为12。 表16汽车尾气污染物的排放源强计算结果 CO(t/a)总烃(t/a)NOx(t/a)停车位 14.40. 1930.333小区道路 16.60. 1510.136合计 31.00.

汽车尾气处理方案

主题学习课题 名称 空气污染及 汽车尾气处 理 导师夏学儒 课题组成员唐丽珠张新明曹博 陈伟刘麒张东毛 磊周多轩任旭 组长鲍鹏飞班级9班化学组 研究主 导课程研究性学习相关课程化学 研究背景: 本文对山丹县空气污染及汽车尾气处理状况进行调查,旨在了解其对环境的影响,找到问题,为解决问题提供事实依据。在此思路指导下,我组各位同学计划在掌握相关实际资料以及设计好问卷的基础上进行抽样,发放问卷,调查信息,了解到多种车型及尾气处理装置。 课题的目的及意义: 汽车尾气污染物主要包括:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒(某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等)。据统计,每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg,碳氢化合物200—400kg,氮氧化合物50—150kg;美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛,引起红眼病;刺激鼻、咽喉、气管和肺部,引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死,农作物大量减产;能降低大气的能见度,妨碍交通。 汽车尾气中一氧化碳的含量最高,它可经呼吸道进入肺泡,被血液吸收,与血红蛋白相结合,形成碳氧血红蛋白,降低血液的载氧能力,削弱血液对人体组织的供氧量,导致组织缺氧,从而引起头痛等症状,重者窒息死亡。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少,但毒性很大,其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合,形成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。 汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物,会增加慢性呼吸道疾病的发病率,损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时,会随降水形成“酸雨”。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液,并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中,它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞,引起贫血;损害神经系统,严重时损害脑细胞,引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.6~0.8ppm时,会影响儿童的生长和智力发育,甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘,危及胎儿。 所以,我们要多走路,能不坐车就尽量不坐车。 研究内容: 1同学们及市民对空气污染及汽车尾气的认识; 2现有汽车尾气处理的方法; 3如何保护好环境,对自家车进行改造。

汽车尾气超标原因分析与解决办法

机动车尾气超标原因分析与解决办法 汽车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫、铅、碳微粒和其他杂质粉尘等,这些物质对人类和整个生态环境危害极大,其中CO、HC、NOx及微粒是主要的有害排放物。由于汽车尾气成分与发动机的工况有最直接的联系,所以通过汽车尾气的检测可初步分析发动机的工作状况、性能好坏,可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多方面。当发动机各系统出现故障时,尾气中某种成分必然偏离正常值,通过检测发动机不同工况下尾气中不同气体成分的含量,可判断发动机故障所在的部位。 一、汽车尾气成份分析 1、一氧化碳(CO):CO是燃料没有完全燃烧的产物。CO含量过高主要是混合气浓时,由于空气量不足引起可燃混合气的不完全燃烧。CO含量过高表明燃油供给过多、空气供给过少,燃油供给系统和空气供给系统有故障,如空气滤清器不洁净、混合气不洁净、活塞环胶结阻塞、燃油供应太多、空气太少、点火提前角过大(点火太早)、曲轴箱通风系统受阻等。如果电喷发动机的CO过高,很可能是喷油器漏油、油压过高、水温传感器和空气流量计有故障或电控系统产生了故障。理论上,当混合气空燃比≥14.7:1时,即在氧气充足情况下,排气中将不含CO而代之产生CO2和未参加燃烧的 2。但现实中由于混合气的分布并不均匀,总会出现局部缺氧的情况,

当空气量不足,即混合气空燃比≤14.7:1时,必然会有部分燃料不能完全燃烧而生成CO。比如发动机在怠速时,燃烧的混合气偏浓,此 时发动机工作循环中的气体压力与温度不高,混合气的燃烧速度减慢,就会引起不完全燃烧,使一氧化碳CO的浓度增加。发动机在加速和大负荷范围工作、或点火时刻过分推迟时也会使尾气中CO的浓度增高。即使燃料和空气混合很均匀,由于燃烧后的高温,已经生成的CO2也会有小部分被分解成CO和 2。另外排气中的H2和未燃烃HC也可能将排气中的部分CO2还原成CO。 C0的含量过低,则表明混合气过稀,故障原因有:燃油油压过低、 喷油嘴堵塞、真空泄漏、EGR(废气再循环)阀泄漏等。 1 / 12 2、碳氢化合物(HC):HC是燃料没有完全燃烧或没有燃烧的产物,包括燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物的200多种复杂成份。HC的读数高,说明燃油没有充分燃烧。 HC偏高的原因是: 混合气过稀:气缸压力不足、发动机温度过低、混合气由燃烧室向曲轴箱泄漏、燃油管泄漏、燃油压力调节器损坏。 混合气过浓:油箱中油气蒸发、燃油回油管堵塞、燃油压力调节器损坏。 点火正时不准确、点火间歇性不跳火、温度传感器不良、喷油嘴漏油

汽车尾气处理及其利用

汽车尾气的治理及再利用(研究性学习教案) ——排放现状、存在问题和应对措施目前城市机动车尾气污染逐渐为人们所重视,许多大城市已经采取了应对措施,本文针对小城市的特点,从法律、技术等方面提出了小城市机动车尾气排放现状,存在的问题和应对措施。 近几年来,我国汽车产业迅速发展,社会保有量急剧增加。汽车主要集中在城市,成为城市的大气污染物的主要来源。一些城市地区出现的光化学烟雾,重要原因就是汽车排放的碳氢化合物和氮氧化合物,通过阳光紫外线作用,形成有毒烟雾。其突出的危害是刺激人体眼睛和上呼吸道粘膜,引起发炎,严重的引起哮喘,头疼、肺气肿等疾病,甚至使视力和中枢神经等受到损害。汽车尾气中主要污染物:HC,CO,NO X,颗粒物,SO X,臭气等,我国已经开始了全国范围内对汽车尾气的治理,许多大城市已经拥有了完善的监测治理措施,最近几年来,随着经济的高速发展,许多经济发展较好的小城市也开始面临严峻的挑战。 一、我们现居住城市的特征: 1.道路狭窄,径直路段较短,行车速度慢,交通设施不完备,行人交通意识差,车辆行驶连惯性差,给尾气治理带来难度。 2.与农村结合紧密,受经济条件约束,上路车辆类型杂,档次低,车况复杂,路况复杂,机动车尾气排放情况也非常复杂。 3.居住相对分散,人群活动空间较大城市大,人们对机动车尾气的危害认识还停留在城区,面积更大,居民更多的广大农村对此认识不够,导致治理不力。 4.机动车尾气治理工作起步晚,宣传不够,管理者、治理单位、与被管理对象都还处于摸索阶段。 二、社会、环境面临的严峻形势: 1.汽车产量和保有量的迅速增加。 2.城市中大气污染由煤烟型---煤烟-尾气混合型污染转变。

汽车尾气处理文献综述

文献综述 空气污染特别是由于汽车尾气中有害污染物的大量排放所带来的大气污染问题,随着汽车保有量的不断增加而日趋严重。包括机内净化和机外净化的各种净化方法都得到了广泛的研究。近年来,使用高压放电治理各种有害气体在国内都得到了充分的重视。高压脉冲电源是释放出高压电以电离出汽车尾气中颗粒物处理市场化的关键设备之一。 电容储能是研究比较早、应用比较多的脉冲电源形式,其技术至今已经相对比较成熟。电感储能与电容储能出现的时间相当,但是电感储能是动态储能,实现的技术相对复杂,因此其应用较电容储能偏少。但随着电力电子技术及半导体工业的飞速发展,固态开关的耐压等级和通流能力获得了极大的提高,使其有可能运用到高压脉冲技术中去。而如加速器、雷达发射机、高功率微波和污染控制等领域的高压脉冲技术对高重复频率固体开关的运用需求,也促使人们对固体开关技术在脉冲功率领域中的应用进行了大量的研究。国内有关电感储能功率脉冲技术的研究明显增多,其储能密度高的优势逐渐显现。 在高功率脉冲电源领域,尤其是电感储能功率脉冲电源,世界各国都任处于积极研究之中,也是快速发展的时期。 在此次项目实验中我们小组也采取了高压电路电离的方法,将尾气中带电颗粒物电离出来。高压电路主要技术通过汽车电瓶输出的直流电用电路转换成交流电,然后通过变压器升压成高压交流电,再通过稳压电路输出稳定的高压接在铁丝网上。 汽车尾气的处理除了高压电外还有通过加速或者增添一些化学反应,使尾气中有害物质能通过一系列有机化学反应转换成无害的无机物排入空气中。对这些反应的研究主要集中在催化净化转化器上。而催化剂又是催化净化效果的关键。因此,开发高效实用的催化剂是控制汽车尾气排放至关重要的一环。 20世纪70年代初,汽车尾气催化净化器多为氧化型,使用铂、钯或两者混合的催化剂来提高尾气中HC、CO同O2反应的速度,降低HC、CO的排放量。但随着大气中NOx含量的的增加,人们要求同时净化汽车尾气中的HC、CO、NOx。后来就出现了两段净化法,又称氧化-还原法。随后又于1977年开始采用含有Pt、Pd、Rh三效催化剂并能同时降低HC、CO、NOx的无害三效催化净化器。 目前,国内外汽车尾气净化催化剂多为能够同时催化转化HC、CO与NOx的固体三效催化剂。和许多工业固体催化剂一样,汽车尾气净化催化剂主要由活性组分、载体与助剂3部分组成。汽车用三效催化剂的活性组分主要分为贵金属型、非贵金属型与稀土型。贵金属型的活性组分主要由Pt、Pd和Rh组成。Rh是加速NOx还原的活性组分,虽然Pt和Pd同时对HC、CO、NOx的转化起催化作用,但是对NOx的还原能力低于含Rh催化剂。在3种贵金属中,Pd的价格远低于Pt 和Rh,而且Pd资源较Pt、Rh丰富,其耐热性好,使用Pd催化剂有利于降低成本,提高催化剂的使用寿命。因此,单Pd催化剂便成为三效催化剂发展的一个重要方向。如Kim D H[4,5]等人用溶胶法制备一种以钒与锆为助剂的单钯催化剂,其中n(V)/(Zr)=0.36,Pd、V、Zr的质量分数分别为1%、2%与10%。所得的单钯催化剂具有很高的低温活性、热稳定性与抗SO2毒性,这主要是由于催化剂中V与Zr形成的V)O)Zr键,具有一定的协同作用,这些Zr)O)X键(X为V或Al)与催化剂中的C-Al2O3形成了无定形四面体的配位结构:(M)O)3VO,使Pd在催化剂表面获得很好的分散性。即使是在1 000e以上的高温,由于这种配位键作用,

汽车尾气排放检测操作标准

精心整理 汽车尾气排放检测操作标准 一、仪器准备 1.连接取样管、前置过滤器、短管、取样探头; 2.连接油温传感器; 3.连接转速传感器; 4.接通电源,打开开关启动汽车尾气分析仪,分析仪将自动预热,预热时间约为10min; 5.预热完成后,按功能键k键开始自动检漏,如果检测仪系统没有漏气,系统将显示无漏气;如系统有漏气,需要将各个接口逐个进行排查(前置过滤器易漏气,排查时应重点检查),直至通过气密性检查; 6.检测仪气密性检查完毕之后,将直接进入自动凋零阶段。 二、受检车辆准备 1.排气系统不得有泄漏; 2.发动机应达到规定的热状态; 3.按规定调整怠速和点火定时。 三、进行实测 1.将汽车尾气分析仪探头插入受检车辆排气管内取样,深度约为400mm(注意插入前取下探头密封罩); 2.将尾气收集管按在已插入取样探头的排气管上,将受检汽车排出的尾气及时导出; 3.启动汽车进行双怠速测量:首先,按K键进入HC残留物检测,检测出HC残留物的成分;其次,进行高怠速测量,将检测汽车发动机转速调节到2500r/min,待检测仪数据稳定后,按S键锁定数据,然后,将检测数据进行打印;最后,进行怠速测量,将检测汽车发动机转速调节到1500r/min,待数据稳定后,按S键锁定数据,然后将检测数据进行打印。 四、检测结果分析 1.汽车尾气排放国家标准 表1汽车尾气排放标准 年份标准类型HC CO NOX PM 2005年起欧Ⅳ0.46% 1.50% 3.50% 0.02%

精心整理 2000-2005年欧Ⅲ0.66% 2.10% 5% 0.10% 1995-2000年欧Ⅱ 1.10% 4% 7% 0.15% 1995年前欧Ⅰ 1.10% 4.50% 8% 0.36% 2.将检测结果与国家标准进行对比,检查受检车辆尾气排放是否符合国家标准。

汽车尾气超标原因分析与解决办法

机动车尾气超标原因分析与解决办法汽车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫、铅、碳微粒和其他杂质粉尘等,这些物质对人类和整个生态环境危害极大,其中CO、HC、NOx及微粒是主要的有害排放物。由于汽车尾气成分与发动机的工况有最直接的联系,所以通过汽车尾气的检测可初步分析发动机的工作状况、性能好坏,可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多方面。当发动机各系统出现故障时,尾气中某种成分必然偏离正常值,通过检测发动机不同工况下尾气中不同气体成分的含量,可判断发动机故障所在的部位。 一、汽车尾气成份分析 1、一氧化碳(CO):CO是燃料没有完全燃烧的产物。CO含量过高主要是混合气浓时,由于空气量不足引起可燃混合气的不完全燃烧。 CO含量过高表明燃油供给过多、空气供给过少,燃油供给系统和空气供给系统有故障,如空气滤清器不洁净、混合气不洁净、活塞环胶结阻塞、燃油供应太多、空气太少、点火提前角过大(点火太早)、曲轴箱通风系统受阻等。如果电喷发动机的CO过高,很可能是喷油器漏油、油压过高、水温传感器和空气流量计有故障或电控系统产生了故障。理论上,当混合气空燃比≥:1时,即在氧气充足情况下,排气中将不含CO而代之产生CO2和未参加燃烧的O2。但现实中由于混合气的分布并不均匀,总会出现局部缺氧的情况,当空气量不足,即混合气空燃比≤:1时,必然会有部分燃料不能完全燃烧而生成CO。比如发动机在怠速时,燃烧的混合气偏浓,此时发动机工作循环中的气体压力与温度不高,混合气的燃烧速度减慢,就会引起不完全燃烧,使一氧化碳CO的浓度增加。发动机在加速和大负荷范围工作、或点火时刻过分

汽车尾气排放与控制

毕业设计(论文) 题目汽车尾气排放与控制院系机电工程 专业汽车电子 班级132 学生姓名陈熙 指导教师程岩 2016年 4 月8 日

我国汽车尾气排放现状与控制对策 摘要 现如今我国经济快速稳定发展,人们的不管从物质水平上还是精神需求上都得到了很大的改变。尤其是我国的汽车产业,快速的发展成为家家户户的必备工具,甚至很多人家有多辆汽车。不过由于汽车行业的迅速扩张,汽车尾气污染也比以前严重,给环境许多破坏,因此汽车尾气排放问题走入了公众视野。 本文根据我国汽车产业的发展状况和趋势,细致分析了汽车排放的污染和危害及其造成危害的主要原因,同时转变视角分别从管理层面和技术层面着手,讨论了汽车尾气排放的控制对策及实施方法。 关键词:汽车能源;排放污染;控制对策

目录 引言 (1) 第1章我国汽车尾气排放现状 (2) 1.1 目前我国汽车状况及发展趋势 (2) 1.1.1 我国汽车使用能源现状 (2) 1.1.2 未来汽车使用能源发展趋势 (3) 1.2 汽车尾气排放污染及危害 (4) 1.2.1 对人类的身体健康造成的危害 (5) 1.2.2 对全球气候的危害 (6) 1.3 汽车尾气造成危害的主要原因 (6) 第2章汽车尾气的主要污染物 (9) 2.1 一氧化碳(CO) (9) 2.2 碳氢化合物(HC) (9) 2.3 氮氧化合物(NOx) (9) 2.4 其它有害污染物 (10) 第3章汽车尾气排放的控制对策 (11) 3.1 管理对策 (11) 3.1.1 加强交通基础设施建设,优化交通环境 (11) 3.1.2 强化汽车燃油质量监管,提升燃料品质 (11) 3.1.3 做好车辆管理工作,推广新型环保节能技术 (11) 3.2 技术对策 (12) 3.2.1 加大新能源车辆的应用 (12) 3.2.2 尾气净化催化剂 (13) 3.2.3二次空气供给系统 (13) 3.2.4 废气再循环装置 (13) 第4章结语 (15)

汽车尾气污染及其净化处理技术

汽车尾气污染及其净化处理技术 汽车作为现代化交通工具,给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时,可是它的尾气排放物,给大气环境造成严重污染。我国某城市对该市的机动车辆尾气污染程度作了如下初步调查:该市目前拥有机动车辆13万辆,并以年增率15%的速度增加。机动车年排放一氧化碳4.4万吨,相当于该市工业企业一氧化碳排放量的46倍。市区主要交通道路中心点一氧化碳超标2倍以上的达65%,在车流量高峰之际,有的监测点一氧化碳浓度高达每立方米70mg,超标6倍。在车流量比较集中的火车站,氮氧化合物测点平均值为每立方米0.059mg,超标准0.18倍。这些数据充分说明:该市机动车尾气污染已上升为主要的大气污染,而过去以二氧化硫为主煤烟型污染转变为以一氧化碳、氮氧化物为主的机动车尾气污染和二氧化硫为主的煤烟型污染并重的格局。为此,一些城市政府会同有关部门,制定了相应的法规。广州市政府颁布《关于根本上销售使用含铅汽油的通知》、《广州机动车排气污染防治规定》。北京市政府相继出台《关于采取紧急措施控制北京大气污染的通知》、《关于进一步落实大气污染防治措施,努力改善环境质量的决议》,以及市环保局组织《实施北京市轻型汽车排气污染物标准》。这些地方性法规,主要是控制机动车尾气对大气环境的污染,还给广大市民一个洁净的大气生活空间。 1.汽车尾气的有害成份与危害 汽车排放的尾气,除空气中的氮和氧以及燃烧产物CO2、水蒸汽为无害成份外,其余均为有害成份。汽车发动机排放的尾气一部分毒性物质,是由于燃料不完全燃烧或燃气温度较低时发生较多。尤其是在次序起动、喷油器喷雾不良、超负荷工作运行。燃油不能很好地与氧化合燃烧,必定生成大量的CO、HC和煤烟。另一部分有毒物质,是由于燃烧室内的高温、高压而形成的氮氧化合物 NO x(NO和NO2的总称)。

汽车尾气污染的净化处理技术

3.6 结果分析 实验证明电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES )是测定管模粉中,锆、钡、铈三种元素快速、有效的方法。 参考文献:[1]https://www.wendangku.net/doc/1a10118281.html,ng ’s Handbook of chemistry11th ed.1976.[2] Robert D.Braun,Introduction to Insrtumental Analysis,McGraw-Hill Book company,1987. [3] 美、英等.高频电感耦合等离子光源分析[M].北京:地质出版社,1982,87. [4]朱明华.仪器分析[M].北京:高等教育出版社,1983.[5]林树昌,曾泳淮编.分析化学:仪器分析部分[M].北京:高等教育出版社,1994,4. [6]万家亮.现代光谱分析手册[M].武汉:华中师范大学出版社,1987,196. 汽车尾气排放已经成为我国大中型城市环境污染的主要污染源之一,汽车排放尾气中的污染物主要有一氧化碳(CO )、碳氢化合物(HC )、氮氧化合物(NO x )、黑烟、油雾、刺激性臭气甲醛(HCHO )、丙烯醛(CH 2CHCHO )、二氧化碳(CO 2)、硫化物、铅化物等[1]。汽车尾气排放的污染物给我们赖以生存的大气环境造成了严重的影响,对人体健康产生了严重的危害[2]。因此,必须采取有效措施,减少或消除汽车尾气的排放量,并对尾气进行净化处理,还我们一个洁净的大气环境。 1汽车尾气净化技术 所谓汽车尾气净化就是采取种种有效措施,减 少污染物的排放或使排放废气中CO 、HC 、NO x 等污染物,分别被氧化或还原,生成无毒的CO 2、H 2O 和 N 2 [3] 。为了减少汽车尾气排放,采取的途径主要有两 种,一是在不改变燃料种类的情况下采用清洁燃烧技术(即机内净化)与尾气净化技术(即机外净化);二是利用绿色环保燃料来减少汽车尾气中有害物的排放。 1.1机内净化技术 机内净化技术主要是提高燃料质量和改善燃 料在发动机内的燃烧条件,尽可能地减少污染物的生成[4],其措施有:改进燃烧室结构,改进供油系统,改进进气系统,使燃油燃烧更充分,改进点火系统等。 目前国外已运用的机内净化方法主要有:延迟点火法,废气再循环装置(ECR ),控制燃烧装置(CSS ),清洁空气装置(CAP )以及低温等离子体技术。 而传统的机内净化技术主要包括改进发动机的内部结构,采用电控燃油喷射系统,废气再循环系统等,但是这些措施对设备的要求较为苛刻,成本过高,而且净化的效果也不理想。 低温等离子技术[5,6]用于机内净化,主要是将空气在送入内燃机燃烧室之前等离子化,使空气中含有充足的原子氧和臭氧及其他激发态的氧,从而大 汽车尾气污染的净化处理技术 周逸潇1,许庆峰1,2,杨丽1,张宝贵1 (1.南开大学环境科学与工程学院,天津300071;2.天津中国人民解放军军事交通学院,天津300161) 摘要:本文综述了汽车尾气污染净化处理技术,包括机内净化和机外净化,介绍了三元催化技术、低温等离子体技术,并叙述了纳米技术的应用,最后对新的净化技术提出展望。关键词:汽车尾气;净化;催化;等离子体;纳米技术 doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2009.06.020 中图分类号:TQ314.248 文献标志码:A 文章编号:1008-1267(2009)06-0054-03 收稿日期:2009-06-25 作者简介:周逸潇(1985-),女,硕士研究生,主要研究方向环境化学。 第23卷第6期2009年11月 Vol.23No.6Nov.2009 天津化工 Tianjin Chemical Industry !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!·环境保护·

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