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汽車尾氣污染凈化處理技術

發布時間:2017-09-26作者:來源:洛陽市冠奇工貿有限責任公司點擊:873字號:

  汽車作為現代化交通工具,給予了人們的生產與生活帶來十分方便的同時,可是它的尾氣排放物,給大氣環境造成嚴重污染。我國某城市對該市的機動車輛尾氣污染程度作了如下初步調查:該市目前擁有機動車輛13萬輛,并以年增率15%的速度增加?;的昱歐乓謊躉跡矗賜蚨?,相當于該市工業企業一氧化碳排放量的46倍。市區主要交通道路中心點一氧化碳超標2倍以上的達65%,在車流量高峰之際,有的監測點一氧化碳濃度高達每立方米70mg,超標6倍。在車流量比較集中的火車站,氮氧化合物測點平均值為每立方米0.059mg,超標準0.18倍。這些數據充分說明:該市機動車尾氣污染已上升為主要的大氣污染,而過去以二氧化硫為主煤煙型污染轉變為以一氧化碳、氮氧化物為主的機動車尾氣污染和二氧化硫為主的煤煙型污染并重的格局。為此,一些城市政府會同有關部門,制定了相應的法規。廣州市政府頒布《關于根本上銷售使用含鉛汽油的通知》、《廣州機動車排氣污染防治規定》。北京市政府相繼出臺《關于采取緊急措施控制北京大氣污染的通知》、《關于進一步落實大氣污染防治措施,努力改善環境質量的決議》,以及市環保局組織《實施北京市輕型汽車排氣污染物標準》。這些地方性法規,主要是控制機動車尾氣對大氣環境的污染,還給廣大市民一個潔凈的大氣生活空間。

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  汽車排放的尾氣,除空氣中的氮和氧以及燃燒產物CO2、水蒸汽為無害成份外,其余均為有害成份。汽車發動機排放的尾氣一部分毒性物質,是由于燃料不完全燃燒或燃氣溫度較低時發生較多。尤其是在次序起動、噴油器噴霧不良、超負荷工作運行。燃油不能很好地與氧化合燃燒,必定生成大量的CO、HC和煤煙。另一部分有毒物質,是由于燃燒室內的高溫、高壓而形成的氮氧化合物NOx(NOx和NO和NO2的總稱)。

  然而上述的CO是一種無色無味有毒的氣體,它不易與其它物質發生反應而成為大氣成份中比較穩定的組成部分,能停留2~3年。當人們吸入過多的CO后,CO可與血液中的血紅素結合,阻礙血液吸收氧氣和輸送氧氣而中毒死亡。它引起的公害稱為汽車尾氣第一排氣公害。

 ?。茫然銜鎦?,特別是烯在大氣上空,在太陽光紫外線作用下,會與氧化氮起光化反應生成臭氧、醛等煙霧狀物質,刺激人們的喉、眼、鼻等粘膜。它不僅危害人們與動物,而且使生態環境遭到破壞,嚴重影響農作物的生長,近使農業減產,同時還具有致癌作用。它成為汽車尾氣排放的第二公害。

 ?。停希牽危霞埃危希駁淖艸?,其中NO與血液中的血紅素的結合能力比CO還強。容易使人們中毒而死亡。NO2是一種褐色有毒氣體,有特殊刺激臭味,損害人的眼睛和肺部。它是產生酸雨和引起氣候變化、產生煙霧的主要原因。成為汽車尾氣的排放公害。

  汽車尾氣排放的顆粒物,一般是由直徑為0.1~40μm的多孔性炭粒構成。它能粘附SO2及苯芘有毒物質,有臭味,對人們呼吸道極為有害(顆粒度較大的炭粒能迅速沉淀,不易從肺部排出)。

  此外,鉛化合物、硫化合物等等也為有害成分。

  綜上所述:汽車尾氣排出的污染物,給予人類賴以生存的大氣環境帶來了嚴重的污染。在交通干線等人口密集區,其排氣高度接近人體呼吸帶,給人體健康造成了嚴重的危害。因此,必須采取有效措施,減少或者消除汽車尾氣的排污量,是本文與大家共同研究與探討的一個重要課題。

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  由于汽車運行嚴重的分散性和流動性,因而也給凈化處理技術帶來一定的限制。除了開發在機內凈化技術外,還要大力開發機外凈化處理技術。這應從兩個方面入手:一是控制技術,主要是提高燃油的燃燒率,安裝防污染處理設備和采取開發新型發動機;二是行政管理手段,采取報廢更新,淘汰舊車,開發新型的汽車(即無污染物排放的機動車),從控制燃料使用標準入手。

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 ?、挪捎夢耷ζ?,以代替有鉛汽油,可減少汽油尾氣毒性物質的排放量。

  首先應抓汽車油的改用。以無鉛汽油代替四乙基鉛汽油。這種汽油是用甲荃樹丁醚作滲合劑,它不僅不鉛,而且汽車尾氣排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物均會減少。目前,我國為了減少汽車尾氣排放量,改善城區大氣環境質量,國家規定從1999年7月1日起在全國范圍內根本上使用含鉛汽油。2000年7月1日起,市場根本上出售有鉛汽油。因有鉛汽油中,它加入了一種抗爆劑――四乙基鉛,它具有很高的揮發性,甚至在0攝氏度時就開始揮發,而揮發出的鉛粉末,以蒸氣及煙的動工存在空氣中。但鉛的污染程度與交通密度(每小時通過的車輛數)以及汽油中鉛的含量有密切關系。

  雖然我國城市的交通密度比發達國家的密度低,但有鉛汽油燃燒帶來的鉛的污染程度不可忽視。因鉛是一種蓄積毒物,它通過人的呼吸、飲水、食物等途徑進入人體。對人體的毒性作用是侵蝕造血系統、神經系統以及賢臟等。諸如對血管系統、生殖系統以及癌致畸等毒性作用也可能發生。

 ?、撇羧胩砑蛹?,改變燃料成分。

  汽油中摻入15%以下的甲醇燃料,或者采用含10%水份的水-汽油燃料,都能在一定程度上減少或者消除CO、NOx、HC和鉛塵的污染效果。

  若采用“甲醇燃料”,即采用甲醇和其它醇類同汽油混合所制成的燃料。當甲醇占比例30%~40%,汽車尾氣排出的污染物可基本上消除。

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  在機油中添加一定量(比例為3%-5%)石墨、二硫化鉬、聚四氟乙烯粉末等固體添加劑,加入到引擎的機油箱中,可節約發動機燃油5%左右。此外,采用上述固體潤滑劑可使汽車發動機汽缸密封性能大大改善,汽缸壓力增加,燃燒完全。尾氣排放中,CO和碳氫含量隨之下降,可減輕對大氣環境的污染。

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  據美國的俄亥俄州某研究所用豆油與甲醇、燒堿混合,然后去除其中的甘油,從而可獲得“大豆些油”。用“大豆柴油”,以3∶7的比例摻入到普通柴油中,可供柴油汽車之用。它可大大減少發動機工作時排放的硫化物、碳氫化合物、一氧化碳和煙塵。故譽作綠色燃料。

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  隨著科學技術的發展和計算機的廣泛應用,確?;肪潮;しü嫻氖凳┖徒諛艽朧浩抵鋅曬惴菏褂瞇碌吶浞狡?、電力、壓縮的天然氣體、太陽能以及生態燃料的蓄電池等等。然而在這種汽車上裝上電腦,不斷在行駛中早先調撥組合,以使汽車發揮最佳性能。采用計算機控制點火系統,以便對發動機的不同工況作出快速反應,可取得最佳燃料經濟性和發動機動力性能,可減少尾氣對大氣的污染。

 ?、式讜寄茉?,有利環境,大力推廣車用乙醇汽油。

  根據有關專家指出,開發乙醇代替汽油,即節約能源,又可消化陳糧,使汽車排出的有害汽體減少,是一項有利于?;せ肪澈妥試吹男驢翁?。

  如果按照1∶9的乙醇汽油配比,用20萬噸乙醇,可配出約200萬噸的乙醇汽油,200萬噸的乙醇只消耗糧食70萬噸。因此,發展、開發使用專用乙醇汽油可解決儲存糧食的轉化問題,又可以在一定的程度上代替汽油,緩解我國原油供應的緊張狀況。因乙醇是一種小麥、玉米等原料生產的變性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽車燃料,已經列入“十五”發展計劃,它與純汽油比較,汽車尾氣中一氧化碳量可降低1/3左右,碳氫化合物降低13.4%。此計劃推廣使用,將對改善城市大氣污染,保障人民健康起到重要作用。

 ?。玻財搗⒍誆康牡魘?,可減少尾氣污染物的排放量。

 ?、偶跎倥纈吞崆敖?。減少噴油提前角,可降低發動機工作的最高溫度(1500攝氏度),使NOx的生成量減少。

 ?、聘納婆纈推韉鬧柿?,控制燃燒條件(燃比、燃燒溫度、燃燒時間),可使燃料燃燒完全,從而可減少CO、HC和煤煙。

 ?、塹髡纈捅玫墓┯土?,可降低發動機的功率,使霧化的燃料有足夠的氧氣進行完全燃燒,從而也可以減少CO、CH和煤煙的生成。

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  即汽車尾氣由原有毒氣體,變成為無毒氣體,再排放到大氣中。從而可減少對大氣環境的污染。

 ?、挪捎么呋粒航茫涎躉桑茫希?,HC氧化成CO2和H2O,NOx被還原成為N2等。采用的催化劑有氧化錳-氧化銅;氧化鉻-氧化鎳-氧化銅等金屬氧化物和白金屬(鉑)等貴金屬。它們都可以凈化CO、HC。催化反應器設置在排氣系統中排氣歧管與消音器之間。

 ?、撲矗和ü?,使汽車尾氣中的碳煙粒子經過水洗和過濾及蒸氣的淋浴,可支隊粘在碳粒上的有毒物質,使碳粒子脹大而給予去除。

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 ?、耪嵯渫ㄆ低車納杓疲喊汛悠狀莧肭嵯淶鈉澹ㄖ饕俏慈計澹┰傺方虢綣?,使其再次燃燒,改變了過去將其直接排入大氣所造成的污染。

 ?、婆牌傺飛杓疲悍⒍牌謨每刂品в虢綣芟嗔?,使排出的氣體經過再次循環,以降低氮氧化物的排放量。

 ?、欽舴⑴歐趴刂葡低車納杓疲航推鞲∽郵抑械鈉駝舴⑵虢低?,而將油箱中的蒸發汽引入儲存系統,可大大減少污染物的排放。

 ?。玻導憂啃姓芾?,減少和消除汽車尾氣對大氣環境的污染

 ?、盤蘊沙?,采取報廢迎新??⒉⒉捎枚嘀秩劑系男灤推?,這是今后汽車的發展方向。以氫為燃料的電池電動車、太陽能汽車、電動汽車、復式汽車、液化氣汽車、甲醇汽車等。它們是低公害、前途最佳的新型汽車。同時,目前也還可改裝汽車發動機的汽車為柴油發動機汽車。雖然柴油發動機燃料費用高,但CO生成量少。如果對NOx、粉塵排放量作相對的限制的話,那么柴油發動機汽車也是未來最佳汽車。

 ?、蒲細裰蔥泄抑柿考際醣曜?,控制燃油標準。

  按國家規定,不合質量的燃油不能使用,市場上不準出售低劣的燃油。然而汽車不準作用含鉛汽油這一禁令已下,但難以奏效。其主要原因是廣大市民對這一政策了解不足,含鉛的70號和不含鉛的90號及90號以上汽油,每噸差價比較大,加之無有效措施和得力宣傳。另外,個別城市周邊的地區又沒有實行含鉛汽油的禁令。市場調查結果顯示含鉛汽油庫存數量還比較大,加之,車輛運輸的流動性,故使得禁令難以實施。因此,對“禁令‘的宣傳力度和推行力度應大大加強,才能保證大氣環境的潔凈。

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  為了?;ぷ勻換肪澈凸易試?,防止汽車尾氣對大氣環境的污染而引起公害,保障人民生命安全與健康。國家特制定了環境質量標準,污染物排放標準、污染物控制標準等等。筆者認為:為了保證上述法規的實施,還可以從下面幾個方面入手。

 ?、攀敵諧盜痙至饜惺唬撼鞘腥絲誄礱芮?,交通密度高,汽車尾氣的排放在某一時間又比較集中,故會引起該地區域在某一時間內,大氣污染的程度會急劇增加,造成危害人類的健康。這時可采取汽車分流行駛。一方面可解決交通堵塞、乘車難;另外還可使該局部區域大氣環境污染程度有所減少,更好地貫徹大氣環境質量標準的執行。

 ?、埔豢俚靨?,施行電力牽引行駛。尤其在大城市人口稠密的地區,開辟地下通道,同時可解決乘車難問題以及減少大氣環境污染。

 ?、墻窈笙執某欽蚪ㄉ?,還應考慮自身的循環、多功能的結構形式。合理設計城市居民的日常生活完全以步代車,汽車只用在城外,城內的風能、太陽能、循環水等的高效利用也能使人們在很大程度上擺脫污染和不可再生資源的浪費。

 ?、燃憂亢吞岣呷嗣嵌員;せ肪車囊饈叮幼砸炎銎?,從家庭做起。

  上述汽車尾氣的排放是大氣環境污染的一個重要組成部分。但是,個人與家庭的污染占大氣環境污染源一定的比例。人們生活中制造的垃圾、廢氣、廢水在人們享受便利的同時也使大氣環境污染日益加劇,這是我們不可忽視的一部分。


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