汽車尾氣污染及其處理技術(shù)

1、汽車尾氣污染及其處理技術(shù)目錄摘要引言一、汽車尾氣的成分及危害1. 一氧化碳2. 氮氧化合物3. 醛4. 含鉛化合物二、汽車尾氣的凈化處理技術(shù)212. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的調(diào)試，可減少尾氣污染 物的排放量215. 加強(qiáng)行政管理， 減少和消除汽車尾氣對(duì)大氣環(huán) 境的污染汽車尾氣污染及其凈化處理技術(shù)摘 要 本文詳細(xì)闡述了汽車尾氣的有害成份及其對(duì)人類健康的危害。 為此 , 應(yīng)該采取凈化處理措施 , 減少或者消除有害氣體的產(chǎn)生 , 為大氣環(huán)境潔凈而創(chuàng)造條件。關(guān)鍵詞 汽車尾氣、污染與凈化Automobile exhaustpollution and purification treatment technolo

2、gyAbstract : This article elaborated the automobile exhaust objectionable constituents and to the human health harm in detail. Therefore, should take the cleaning treatment measure, reduces or eliminates the noxious gas the production,pure creates the condition for the atmospheric environment. Keywo

3、rds ： automobile exhaustpollutionpurify引言汽車作為現(xiàn)代化交通工具 , 給予了人們的生產(chǎn)與生活帶來十分方便的同時(shí) , 可是它的尾 氣排放物 , 給大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。 我國(guó)某城市對(duì)該市的機(jī)動(dòng)車輛尾氣污染程度作了如下 初步調(diào)查 : 該市目前擁有機(jī)動(dòng)車輛 13 萬輛 , 并以年遞增率 15% 的速度增加。 機(jī)動(dòng)車年排放 一氧化碳 414 萬噸 , 相當(dāng)于該市工業(yè)企業(yè)一氧化碳排放量的 46 倍。市區(qū)主要交通道路中心 點(diǎn)一氧化碳超標(biāo) 2 倍以上的達(dá) 65% , 在車流量高峰之際 , 有的監(jiān)測(cè)點(diǎn)一氧化碳濃度高達(dá)每 立方米 70mg, 超標(biāo) 6 倍。在車流量比較集中

4、的火車站 , 氮氧化合物測(cè)點(diǎn)平均值為每立方米 01059mg, 超標(biāo)準(zhǔn) 0118 倍。這些數(shù)據(jù)充分說明 : 該市機(jī)動(dòng)車尾氣污染已上升為主要的大氣 污染 , 而過去以二氧化硫?yàn)橹髅簾熜臀廴巨D(zhuǎn)變?yōu)橐砸谎趸肌?氮氧化合物為主的機(jī)動(dòng)車尾氣 污染和二氧化硫?yàn)橹鞯拿簾熜臀廴静⒅氐母窬帧榇?, 一些城市政府會(huì)同有關(guān)部門 , 制定了 相應(yīng)的法規(guī)。廣州市政府頒布關(guān)于禁止銷售使用含鉛汽油的通知、 廣州機(jī)動(dòng)車排氣污 染防治規(guī)定。北京市政府相繼出臺(tái)關(guān)于采取緊急措施控制北京大氣污染的通告、 關(guān) 于進(jìn)一步落實(shí)大氣污染防治措施 , 努力改善環(huán)境質(zhì)量的決議 , 以及市環(huán)保局組織實(shí)施北 京市輕型汽車排氣污染物標(biāo)準(zhǔn)。這些地方

5、性法規(guī) , 主要是控制機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污 染 , 還給廣大市民一個(gè)潔凈的大氣生活空間。一、汽車尾氣的有害成份與危害汽車排放的尾氣 , 除空氣中的氮和氧以及燃燒產(chǎn)物 CO2 水蒸汽為無害成份外 , 其余均為 有害成份。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣一部分毒性物質(zhì) , 是由于燃料不完全燃燒或燃?xì)鉁囟容^低時(shí)發(fā)生較多。尤其是在冷起動(dòng)、 噴油器噴霧不良、 超負(fù)荷工作運(yùn)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(zhì) , 是由于燃燒室內(nèi)的高溫、高 壓而形成的氮氧化合物 NOx （NOx和NO 和NO 2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

6、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而成為大氣成份中比較穩(wěn)定的組成部分，能停留23 年。當(dāng)人們吸入過多的 CO 后, CO 可與血液中的血紅素結(jié)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。CH化合物中，特別是烯在大氣上空 ， 在太陽(yáng)光紫外線作用下 ， 會(huì)與氧化氮起光化反應(yīng)生成臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì) ， 刺激人 們的喉、眼、鼻等粘膜。它不僅危害人們與動(dòng)物 ， 而且使生態(tài)環(huán)境遭到破壞 ， 嚴(yán)重影響農(nóng)作 物的生長(zhǎng) ， 迫使農(nóng)業(yè)減產(chǎn) ， 同時(shí)還具有致癌作用。它成為汽車尾氣排放的第二公害。MOx 是NO及NO 2的總稱，其中NO與血液中的血紅素的結(jié)合能力比 CO還要強(qiáng)。容易使人們中毒而

7、死亡。 NO 2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(chǎn)生酸雨和 引起氣候變化、 產(chǎn)生煙霧的主要原因。 成為汽車尾氣的第三排放公害。 汽車尾氣排放的顆粒 物，一般是由直徑為01140Lm 的多孔性炭粒構(gòu)成。它能粘附 SO2及苯芘有毒物質(zhì)，有臭 味， 對(duì)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(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。在交通干線等人口密集區(qū) ， 其排氣高度接近人體呼吸帶 ， 給人 體健康造成了嚴(yán)重的危害。因此 ， 必須采取有效

8、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(gè)重要課題。二、汽車尾氣的凈化處理技術(shù)由于汽車運(yùn)行有嚴(yán)重的分散性和流動(dòng)性 ， 因而也給凈化處理技術(shù)帶來一定的限制。 除了 開發(fā)在機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)外 ， 還要大力開發(fā)機(jī)外凈化處理技術(shù)。這應(yīng)從兩個(gè)方面入手 : 一是控制 技術(shù) ， 主要是提高燃油的燃燒率 ， 安裝防污染處理設(shè)備和采取開發(fā)新型發(fā)動(dòng)機(jī) ; 二是行政管理手段 , 采取報(bào)廢更新 , 淘汰舊車 , 開發(fā)新型的汽車 (即無污染物排放的機(jī)動(dòng)車 ) , 從控制燃料使用標(biāo)準(zhǔn)入手。211 汽車燃油的改用(1) 采用無鉛汽油 , 以代替有鉛汽油 , 可減少汽油尾氣毒性物質(zhì)的排放量。首

9、先應(yīng)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 , 它不僅不含鉛 而且汽車尾氣排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳?xì)浠衔锞鶗?huì)減少。目前 , 我國(guó)為了減少汽 車尾氣排放量 , 改善城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量 , 國(guó)家規(guī)定從 1999 年7 月1 日起在全國(guó)范圍內(nèi)禁止 使用含鉛汽車。 2000 年7 月 1 日起 , 市場(chǎng)禁止出售有鉛汽油。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(fā)性 , 甚至在 0 °C 時(shí)就開始揮發(fā) , 而揮發(fā)出的鉛粉 末 , 以蒸氣及煙的形式存在空氣中。 但鉛的污染程度與交通密度 (每小時(shí)通過的車輛數(shù) ) 以及 汽油中

10、鉛的含量有密切關(guān)系。 雖然我國(guó)城市的交通密度比發(fā)達(dá)國(guó)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(jìn)入人體。對(duì)人體的毒性作用是侵蝕造血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及腎臟等。諸如對(duì)血管系統(tǒng)、 生殖系統(tǒng)以及癌致畸等毒性作用也可能發(fā)生。(2) 摻入添加劑 , 改變?nèi)剂铣煞帧Ｆ椭袚饺?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、NO X、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(dāng)甲醇占比例30%40% ,汽車尾氣排出的污染物

11、可基本上消除。(3) 選用恰當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油添加劑機(jī)械摩擦改進(jìn)劑。在機(jī)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(jī)油箱中 ,可節(jié)約發(fā)動(dòng)機(jī)燃油 5% 左右。此外 ,采用上述固體潤(rùn)滑劑可使汽車發(fā) 動(dòng)機(jī)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?xì)浜侩S之下 降, 可減輕對(duì)大氣環(huán)境的污染。(4) 采用綠色燃料同樣可減少汽車尾氣有毒氣體的排放量。 據(jù)美國(guó)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 豆柴油”。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。

12、它可大 大減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)排放的硫化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳和煙塵。故譽(yù)作綠色燃料。(5) 采用多種燃料作為汽車燃料來源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用 ， 確保環(huán)境保護(hù)法規(guī)的實(shí)施和節(jié)能措施 : 汽車中可 廣泛使用新的配方汽油、 電力、 壓縮的天然氣體、 太陽(yáng)能以及生態(tài)燃料的蓄電池等等。 然而 在這種汽車上裝上電腦 ， 不斷在行駛途中進(jìn)行調(diào)撥組合 ， 以使汽車發(fā)揮最佳性能。采用計(jì)算 機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng) ， 以便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況作出快速反應(yīng) ， 可取得最佳燃油經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī) 動(dòng)力性能 ， 可減少尾氣對(duì)大汽的污染。(6) 節(jié)約能源 ， 有利環(huán)境 ， 大力推廣車用乙醇汽油。根據(jù)有關(guān)專家指出 ，

13、開發(fā)乙醇代替汽油 ， 即節(jié)約能源 ， 又可消化陳糧 ， 使汽車排出的有害汽 體減少，是一項(xiàng)有利于保護(hù)環(huán)境和資源的新課題。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(fā)展、 開發(fā)使用專用乙醇汽油可解決儲(chǔ)存糧食的轉(zhuǎn)化問題 ， 又可以在一定的程度上代替汽油 ， 緩解 我國(guó)原油供應(yīng)的緊張狀況。 因乙醇是一種小麥、 玉米等原料生產(chǎn)的變性燃第 1 期伍利群 : 汽 車尾氣污染及其凈化處理技術(shù)21 料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽車燃料 ，已經(jīng)列 入“十五”發(fā)展計(jì)劃 ， 它與純汽油比較 ， 汽車尾氣中一氧

14、化碳量可降低左右1?，3 碳?xì)浠衔锝档?1314% 。此計(jì)劃推廣使用 ， 將對(duì)改善城市大汽污染 ， 保障人民健康起到重要作用。212 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的調(diào)試 ， 可減少尾氣污染物的排放量。(1) 減少噴油提前角。減少噴油提前角，可降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作的最高溫度 (1500 °C),使NOx的生成量減少。(2) 改善噴油器的質(zhì)量 ， 控制燃燒條件 (燃比、燃燒溫度、 燃燒時(shí)間 ) ， 可使燃料燃燒完全 ， 從 而可減少 CO 、 HC 和煤煙。(3) 調(diào)整噴油泵的供油量 ， 可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 ， 使霧化的燃料有足夠的氧氣進(jìn)行完全燃燒 ， 從而也可以減少 CO、CH 和煤煙的生成。213 發(fā)

15、動(dòng)機(jī)外部尾氣凈化措施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(duì)大氣環(huán)境的污染。(1) 采用催化劑：將CO氧化成CO2, HC氧化成CO 2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 2氧化銅 ; 氧化鎳 2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 、 H C 。催化反應(yīng)器設(shè)置在排氣系統(tǒng)中排氣歧管與消音器之間。(2) 水洗 ： 通過水箱 , 使汽車尾氣中的碳煙粒子經(jīng)過水洗和過濾及蒸氣的淋浴 , 可去除粘在碳粒上的有毒物質(zhì) , 使碳粒子脹大而給予去除。214 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部?jī)艋幚泶胧?1) 正曲軸箱通氣系統(tǒng)的設(shè)

16、計(jì) ： 把從汽缸竄入曲軸箱的氣體 (主要是未燃?xì)怏w ) 再循環(huán)進(jìn)入 進(jìn)氣歧管 , 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。(2) 排氣再循環(huán)設(shè)計(jì) ： 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口用控制閥與進(jìn)氣歧管相連接 , 使排出的氣體經(jīng)過再次循 環(huán),以降低氮氧化物的排放量。(3) 蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ： 將化油器浮子室中的汽油蒸發(fā)汽引入進(jìn)氣系統(tǒng) , 而將油箱中 的蒸發(fā)汽引入儲(chǔ)存系統(tǒng) , 可大大減少污染物的排放。215 加強(qiáng)行政管理 , 減少和消除汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染(1) 淘汰舊車 , 采取報(bào)廢迎新。 開發(fā)并采用多種燃料的新型汽車 , 這是今后汽車的發(fā)展方向。以氫為燃料的電池電動(dòng)車、太陽(yáng)能汽車、電

17、動(dòng)汽車、復(fù)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(shí) , 目前也還可改裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車為柴油發(fā)動(dòng) 機(jī)汽車。雖然柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料費(fèi)用高，但CO生成量少。如果對(duì)NOx、粉塵排放量作相對(duì)的限制的話 , 那么柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車也是未來最佳汽車。(2) 嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ， 控制燃油標(biāo)準(zhǔn)。 按國(guó)家規(guī)定 ， 不合質(zhì)量的燃油不能使用 ， 市 場(chǎng)上不準(zhǔn)出售低劣的燃油。然而汽車不準(zhǔn)使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(duì)這一政策了解不足 ， 含鉛的 70# 和不含鉛的 90# 及 90# 以上汽油 ， 每噸 差價(jià)比較大 ， 加之無有效措施和得力宣傳。另外

18、， 個(gè)別城市周邊的地區(qū)又沒有實(shí)行含鉛汽油 的禁令。市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示含鉛汽油庫(kù)存數(shù)量還比較大 ， 加之 ， 車輛運(yùn)輸?shù)牧鲃?dòng)性 ， 故使得 禁令難以實(shí)施。因此 ， 對(duì)“禁令”的宣傳力度和推行力度應(yīng)大大加強(qiáng) ， 才能保證大氣環(huán)境的 潔凈。三、結(jié) 語(yǔ)為了保護(hù)自然環(huán)境和國(guó)家資源 ， 防止汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染而引起公害 ， 保障人民 生命安全與健康。國(guó)家特制定了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ， 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、污染物控制標(biāo)準(zhǔn)等等。我 認(rèn)為 : 為了保證上述法規(guī)的實(shí)施 ， 還可以從下面幾個(gè)方面入手。(1) 實(shí)行車輛分流行駛 : 城市人口稠密區(qū)域 ， 交通密度高 ， 汽車尾氣的排放在某一時(shí)間又比較集中 ， 故會(huì)引起該地區(qū)域在某一時(shí)間內(nèi) ， 大氣污染的程度會(huì)急劇增加 ， 造成危害人類的健 康。這時(shí)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(qū)域大氣環(huán)境污染程度有所減少 ， 更好地貫徹大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行。(2) 開辟地鐵 ， 施行電力牽引行駛。 尤其在大城市人口稠密的地區(qū) ， 開辟地下通道 ， 同時(shí)可解 決乘車難問題以及減少大氣環(huán)境污染。（3）今后現(xiàn)代化的城鎮(zhèn)建設(shè) , 還應(yīng)考慮自身的循環(huán)、多功能的結(jié)構(gòu)形式。合理設(shè)計(jì)城市居民 的日常生活完