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汽車尾氣處理方案范文1
關鍵詞:機動車尾氣; 危害;防治; 長春市
中圖分類號:X131文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)18010502
1引言
2014年,長春市機動車保有量已突破148萬輛,未來幾年仍將處于高速增長期。尾氣排放已成為我國空氣污染的主要來源,是造成灰霾,光化學污染的重要原因。由于機動車保有量的逐年增加,長春市空氣環境污染特征已由煤煙型污染轉化為煤煙與機動車尾氣復合型污染。
2機動車尾氣的危害
汽車尾氣污染物主要包括:一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫煙塵微粒(某些重金屬化合物、鉛化合物、黑煙及油霧)、臭氣(甲醛等)。這些污染物都在一定程度上危害著生態環境和人類身體健康\[1~4\]。
3長春市機動尾氣污染現狀
3.1長春市汽車保有量變化趨勢
2005年,長春市機動車保有量為47.62萬輛,其中汽車20.70萬輛,摩托車和低速汽車26.92萬輛。2014年,長春市機動車保有量達到148.86萬輛,其中汽車111.70萬輛, 摩托車和低速汽車37.16萬輛。10年間長春市機動車保有量增長212.60%,汽車增長439.61%,摩托車和低速汽車增長79.51%。2005年-2014年長春市機動車與汽車保有量變化趨勢見圖1??梢娔壳伴L春市機動車污染主要來自于汽車,摩托車和低速汽車已成減少趨勢。
2014年長春市汽車保有量111.70萬輛,按燃料類型分類汽油車占87.16%,柴油車占12.32%,其他燃料車占0.52%;而 2012年長春市汽車保有量82.33萬輛,按燃料類型分類,汽油車占84.2%,柴油車15.4%,其他燃料車占0.4%。可以看出隨著近幾年國家對新能源汽車采取的鼓勵政策,新能源汽車已有所增加,汽車的燃料結構正在發生變化。
3.2長春市汽車污染物排放現狀
“黃標車”是高污染排放車輛的別稱,是未達到國Ⅰ排放標準的汽油車,或未達到國Ⅲ排放標準的柴油車。2014年,長春市“黃標車”一氧化碳排放量20.39萬t,占汽車排放量的58.43%;碳氫化合物排放量1.40萬t,占汽車排放量的33.82%;氮氧化物排放量2.95萬t,占汽車排放量的60.52%;顆粒物排放量0.37萬t,占汽車排放量的79.64%。
4汽車尾氣防治的對策及建議
4.1提高汽車尾氣凈化技術
所謂汽車尾氣凈化就是采取各種有效措施,減少污染物的排放或使排放廢氣中 CO、HC、NOx等污染物,分別被氧化或還原,生成無毒的 CO2、H2O 和N2采取的途徑主要有兩種,一是在不改變燃料種類的情況下采用清潔燃燒技術(即機內凈化)與尾氣凈化技術(即機外凈化)。如添加不同類型的催化劑凈化裝置;研究和開發新型高效的尾氣催化劑;二是利用綠色環保燃料來減少汽車尾氣中有害物的排放\[5~11\]。
4.2提高汽車尾氣排放標準
提高機動車尾氣排放標準對污染源增加產生的壓力起到了一定制衡作用[12]。長春市一直嚴格執行環保部規定的機動車排放標準。從2016年4月1日起,北京市、天津市、河北省、遼寧省、上海市等11省市率先實行國五標準。2017年1月1日長春市按國家規定新車落籍將執行國五排放標準。
4.3調控車輛數量
促進單位的家屬樓建設,減少私家車的使用,提醒車主尾氣超標也影響車內污染物濃度。提倡綠色出行,規劃建設自行車道,一方面可以減少尾氣排放,一方面可以改善人們亞健康狀態。
4.4控制油品
燃油品質是控制機動車污染的一個關鍵性因素\[12,13\]。2015年4月28日,國務院常務會議確定,加快清潔油品生產供應,力爭提前完成成品油質量升級任務。一是將2016年1月起供應國五標準車用汽柴油的區域,從原定的京津冀、長三角、珠三角等區域內重點城市擴大到整個東部地區11個省市全境。二是將全國供應國五標準車用汽柴油的時間由原定的2018年1月,提前至2017年1月。三是增加高標準普通柴油供應,分別從2017年7月和2018年1月起,在全國全面供應國四、國五標準普通柴油。
4.5政府經濟支持淘汰老舊機動車
老舊機動車是機動車污染的主力軍,尤其是“黃標車”。因此促進老舊車的淘汰,提倡新能源車是改善機動車尾氣排放的關鍵。政府從經濟上對淘汰老舊車給予補貼,才能使車主更愿意主動報廢車輛,更換新車。2015年10月23日長春市出臺《長春市淘汰黃標車補貼實施方案》,目前“黃標車”淘汰工作大有成效。
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汽車尾氣處理方案范文2
《清潔空氣法》對機動車的管控
早在1851年,芝加哥和辛辛那提市就開始了進行保護空氣質量的立法嘗試。就聯邦層次的立法而言,美國從1955年的《空氣污染控制法》到1963年的《清潔空氣法》,1967年的《空氣質量控制法》,再到1970年的《清潔空氣法》以及后來的1977年修正案、1990年修正案等多次修正而逐步完善,建立起了一個完整的法律規范體系。經過不斷修改完善,美國的清潔空氣法確立了一系列行之有效的原則,它們包括:國家空氣質量標準原則、州政府獨立實施原則、新源控制原則、視覺可視性原則等。
該法將移動空氣污染物質排放源區分為三種:一是可供駕駛的交通工具,如汽車、卡車、公共汽車;二是飛行器;三是非用于交通而附有發動機的其他設備,如起重機和其他建設施工設備、拖拉機、除草機等。美國聯邦政府于1965年專門了《機動車空氣污染管理法》。根據這部法律的規定,政府部門可以對新生產的汽車設置一定的標準,要求其充分考慮開發和使用最先進的技術,減輕對空氣污染物質的排放?!肚鍧嵖諝夥ā窞榧訌娨苿涌諝馕廴疚镔|排放源的管理,采取了分類管理的辦法,設置了輕型汽車管理項目、重型汽車管理項目和非陸上交通使用發動機管理項目。聯邦環境保護總署立足于從源頭上防止超標排放車輛的生產,制定了認證制度、檢測制度、減排配件應用制度等多項制度,以保證各類管理項目的落實,從而較好地控制了移動空氣污染物質的排放。此外,美國清潔空氣法在防治大氣污染上非常注意從“源頭”治理大氣污染。除上述重要原則和規定外,還專門有機動車使用燃油的管理項目等。
據有關資料顯示,該法自頒布以來,促進了清潔燃料車輛的生產,6個主要的空氣污染物減少50%;有毒空氣污染物的排放減少70%。
CAFE與Tier標準
上世紀70年代的能源危機促使美國在1975年制定頒布了《能源法》,這是美國首個能源法案。之后美國共出臺了10多個政策或計劃來推動節能。能源法規中,涉及汽車產業的政策發展歷程如下:
美國的CAFE標準。CAFE標準要求每家汽車生產廠商每年所出售汽車的平均燃油經濟性必須達到國家標準,譬如要求新轎車1985年達到27.5英里/加侖的燃油經濟性,新輕型卡車到1987年達到20.5英里/加侖。由于CAFE的實施,1975?1984年,美國轎車的燃油經濟性提高了一倍,卡車的燃油經濟性提高了50%以上。
2007年12月,美國首度修訂了CAFE標準以提高汽車燃油效率,降低燃油消耗。法案要求美國汽車行業在2020年前,把汽車燃油效率提高40%,并大幅增加乙醇等生物燃料的添加比例。如果實現這一目標,到2030年美國進口的原油每天將減少400萬桶,一年減少2億多噸,相當于目前美國年進口原油量的五分之二。法案還鼓勵大幅增加生物燃料乙醇的使用量,使其到2022年達到360億加侖。此外,新能源法案還要求提高能源使用效率,并制定更嚴格的能效標準。
Tier標準。Tier標準對汽車的尾氣排放限制進行規定,限制的標準根據車輛類別分為普通乘用車和小型貨車,污染的控制對象包括碳氫化合物(HC)、非甲烷烴(NMHC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)。Tier標準分階段實施,1997年和2004年分別實施第一、第二階段,未來還將實施第三、第四階段。其中,第三階段標準已在今年3月確定,并將于2017年正式實施。
不過,由于美國各州都擁有獨立制定排放標準的權利,美國各州的排放標準可能會有所不同。而其中最為引人關注的則是加州。加利福尼亞州的汽車尾氣排放標準經常比聯邦政府的相關規定更嚴格,目前加州標準比歐6標準嚴格一半以上,可說是全世界控制機動車尾氣排放最嚴格的地區。加州曾在2012年通過汽車尾氣排放總體標準,其中包括到2025年,授權可以有140萬輛電動和混合動力車在州際公路上路行駛、到2025年該州每七輛售出的新車中將要有一輛電動或其它零排放汽車等。
推動政策的力量
美國汽車業相關節能環保政策的實施過程中,能源危機和環保組織對政策的出臺起著重要的推動作用。在美國,存在眾多的環保組織,有些為政府組合,有些為非政府組織,保護環境是他們共同的遠景。環保組織的存在不僅提高了大眾環保節能意識,更重要的是推動國家在節能環保發面的政策法規出臺。
20世紀70年代的第一次能源危機,促使美國在1975年推出了第一部能源法,并在能源法后又出臺了很多的政策法規,促進節能環保。2007年8月初,在國際原油期貨價格屢次沖破歷史大關后,美國總統布什簽署了一項巨額能源減稅法案,使之正式成為美國法律。據稱,這部能源新法案將減低美國對進口石油的依賴,對美國經濟有著至關重要的作用。他同時承認,消費者短期內可能感受不到這項法案的好處。
據介紹,這部能源法案的主要內容包括:在今后10年里給予傳統能源及核能源公司145億美元的減稅優惠和補助,用于提高國內產油能力、研究替代能源和鼓勵使用節能措施,以鼓勵它們增加能源生產。
但是,美國的能源專家們認為,這個法案在短期內不會給石油市場帶來什么影響。它的主要目的是鼓勵能源生產和開采,其中只有很少部分的資金用于新技術研究。這表明,這個法案只是可以減緩美國對海外石油依賴的增長速度。
除此之外,環保組織的存在也在多方面影響了美國環保政策的制定。
幾年前,由于美國是全球二氧化碳排放第一大戶,卻一直在溫室氣體減排上扮演“不負責任”的角色,拒不簽署《京都議定書》,美國馬薩諸塞州等12個州和“塞拉俱樂部”等13個環保組織曾將美國環境保護署告上最高法院。最終,美國最高法院裁定,美國政府應重新審視汽車尾氣排放管理政策,肯定美國《潔凈空氣法》賦予了環境保護署管理汽車溫室氣體排放的權力,環境署應當管理溫室氣體排放,而環境保護署說自己無權管理,是“武斷、多變或者說不符合法律”的主張。最高法院當時的這一裁決,立即受到各方好評。
日本關鍵詞:
降低污染、環保車減稅
作為一個在第二次世界大戰以后快速發展起來的工業化國家,日本在經濟取得成功的過程中,也產生過不少的負面環境問題。其中,機動車數量的急劇膨脹也曾經成為日本所頭疼的問題之一。由于大量人口遷入富裕的城市中心地帶,汽車化急速發展,但改善環境所需的基礎設施的建設滯后。然而值得注意的是,日本人口眾多、尤其東京都地區機動車保有量與北京相近,但似乎尾氣污染、噪聲污染等問題并未成為日本的長期困擾??偟貋碚f,日本較好、較快地解決了嚴重的污染環境問題,成為工業化國家在環境保護方面的典范之一。
為降低汽車尾氣排放、行駛噪音、生產或廢棄分解過程中對環境造成的污染,日本政府出臺了一系列規章制度。
凈化汽車尾氣排放
為實現《京都議定書》減排目標,根據中央環境審議會于2005年提出的《降低汽車尾氣排放對策方案》,日本政府于2009年起施行針對使用汽油、柴油等燃料在內汽車尾氣排放的新標準,并對2016年以后柴油燃料重型車輛的氮氧化物排放加以明確規范。和歐美國家相比,日本汽車尾氣排放標準更為嚴格,從而最大程度減少汽車尾氣對環境造成的污染,同時在客觀上促使各汽車廠家積極開展技術研發,改善汽車產品的環保性能。事實證明,日本各大城市大氣中氮氧化物及其他污染物質含量每年都有不同程度的減少。
降低汽車噪音污染
汽車噪音大致來源于車輛的引擎、進排氣系統、冷卻系統、驅動系統以及車輪與路面的摩擦等方面。日本對于車輛在加速行駛、定速行駛以及車輛排氣聲音等具體環節均制定了相應標準,并且不斷進行修訂和強化。2010年4月起,日本出臺針對排氣系統改裝配件的認證規章,限制銷售可能產生超標準噪音及裝配容易拆裝消音裝置的產品。
減少車輛報廢污染
日本于2005年1月出臺了《關于已使用汽車再資源化相關法律》。這是一部專門針對汽車報廢回收處理的法律,主要內容包括:1.擴大汽車生產企業回收報廢汽車的責任,使企業在車輛設計制造階段盡可能地采用可回收再利用材質和結構;2.消費者在購買新車時需提前繳納1萬至2萬日元的回收處理費,用于補貼報廢汽車的佛里昂回收、安全氣囊和最終殘渣的處理;3.建立并運行電子清單系統,通過互聯網接收有關單位報廢車輛的交接信息,即“電子清單制度”,并對這些信息進行統一管理。2010年,日本汽車產業實現污染物排放較1990年削減達99.7%,并提前實現到2015年累計回收污染物1萬噸的目標。
實施節能環保汽車減稅政策
日本經濟產業省制定的“節能環保汽車減稅”政策自2009年起開始施行。消費者購買符合一定條件的汽車產品時,可依照有關規定享受稅費減免。加之節能環保汽車補貼政策,可節省大量購車費用。該政策不僅適用于新車購置,而且對二手車同樣有效。此外日本政府自2001年起開始實施“綠色稅制”,即擁有更高環保性能的車輛所需繳納的稅費越少,相反,對環境污染嚴重的車輛所需繳納的稅費更多。
推廣新能源汽車·電動汽車
目前日本多家汽車廠商正在從事電動汽車的開發、實驗,并已有近8000輛純電動汽車上路行駛。代表車型有日產LEAF和三菱i-MiEV等。
·混合動力汽車
目前日本汽車行業混合動力技術成熟領先,并已廣泛投入應用。代表車型如普銳斯等豐田旗下的各混合動力車型。
·天然氣動力汽車
與傳統汽油、柴油動力車輛相比,排放尾氣中氮氧化物(NOx)及顆粒物(PM)含量大幅減少。該技術在日本廣泛應用于公交巴士、貨運車輛等商用車領域,目前約有2萬多輛天然氣動力汽車正在運行。
關鍵詞:
排放標準、發展替代燃料
作為世界上第一輛汽車誕生的地區,歐洲在汽車生產和普及上一直都處于世界領先的地位。自然,工業發達的地區也就少不了污染問題。歐洲最著名的大氣污染事件當屬上世紀50年代的倫敦煙霧事件,造成多達12000人因為空氣污染而喪生,并推動了英國乃至全歐洲環境保護立法的進程。此后又連續發生了多達十二次嚴重的煙霧事件,直到1965年后,有毒煙霧才從倫敦銷聲匿跡。盡管在當時的歐洲,這些污染事件大多是由于燃煤造成的,但汽車尾氣畢竟也是污染源之一,并引起了歐洲地區國家的普遍重視。
那么,以歐盟為代表的歐洲地區采取了什么針對汽車的環保措施呢?
歐盟排放標準
歐洲排放標準是由歐洲經濟委員會(ECE)的排放法規和歐共體(EEC)的排放指令共同加以實現的,歐共體(EEC)即是現在的歐盟(EU)。排放法規由ECE參與國自愿認可,排放指令是EEC或EU參與國強制實施的。汽車排放的歐洲法規(指令)標準1992年前巳實施若干階段,一般來說每四年更新一次。僅就轎車而言,歐洲從1992年起開始實施歐Ⅰ、1996年起開始實施歐Ⅱ、2000年起開始實施歐Ⅲ、2005年起開始實施歐Ⅳ、2009年起開始實施歐V,并將于2014年開始實施歐VI。與美國和日本的汽車尾氣排放標準相比,歐洲的標準要求比較寬泛,因此成為了大多數發展中國家沿用的汽車尾氣排放體系。今年以來,歐洲議會環境委員會就2020年歐洲汽車二氧化碳排放新標草案進行了反復討論,但由于德國的阻撓,至今也未能有所決定。
數據顯示,歐盟汽車行業碳減排已經取得了相當的成效。歐盟在過去15年中,汽車行業生產和銷售的單車排放總體上平均降低了45克。柴油車和汽油車的比較,單從CO2排放的角度看柴油車優于汽油車,但考慮加入其它污染因素后,汽油車優于柴油車。
替代燃料的發展
汽車尾氣處理方案范文3
關鍵字:柴油機 尾氣處理 設計 尾氣顆粒分離器
中圖分類號:TK421 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(c)-0096-01
1 尾氣處理應用柴油機尾氣顆粒分離器的現狀
1.1 經濟效益低
隨著環境日益惡化,針對采油機尾氣排放中,為有效降低汽車尾氣污染物排放,應用尾氣顆粒分離器,以此來減少尾氣中的顆粒含量,具有積極的意義[1]。但是對于當前柴油機排氣中,其柴油機尾氣分離器還存在一些弊端,不能有效減少尾氣顆粒,同時在排放過程中,由于部分尾氣顆粒會沉積在濾芯當中,并且沉積的顆粒也會增加排氣背壓,從而會降低發動機燃油經濟性。
1.2 技術弊端
針對傳統柴油機尾氣顆粒分離器中,在分離器結構中還存在缺陷,主要表現為兩個方面。其一,就是分離器采用金屬材料,其濾芯、濾網在高溫下剛性差,強度低,易氧化,隨時間不斷的推移,尾氣顆粒分離器的濾芯本分,也會相應的失去其過濾性能。再有,就是在實際柴油機尾氣顆粒分離器的使用過程中,用定期拆卸清除過濾灰塵,但是實際中拆卸比較麻煩,浪費時間消耗金錢,實用性較差。
2 優化改進柴油機尾氣顆粒分離器的意義上
尾氣處理中,改進設計尾氣顆粒分離器,針對前人設計柴油機尾氣顆粒分離器中的不足,可以將金屬濾芯,設計成堇青石材料,不僅可以提升過濾性能,清除沉積顆?;謴头蛛x器中濾芯,也可以實現過濾恢復自動再生功能[2]。柴油機尾氣主要包含一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、鉛(Pb)、苯并芘(BaP)等有害物質,不僅可以環境造成污染,產生溫室效應,同時也會對人體造成各種疾病,針對柴油機尾氣顆粒分離器,進行改進設計,可以根據原分離器中的應用情況,針對其過濾效果不佳缺陷,找出其實際原因,改進其濾芯、濾網金屬材料設計,應用優化材料進行設計,避免高溫氧化,也可以有效分離尾氣顆粒。同時,可以在分離器設計中,添加一種能將沉積尾氣顆粒在分離器內部清除的裝置,優化結構設計,提升過濾性能。對其進程改進設計,不僅可以提高柴油機尾氣顆粒的凈化效率,并且還可以有效延長其使用壽命,具有積極改進意義。
3 改進設計柴油機尾氣顆粒分離器實踐
3.1 優化設計方案
在實際柴油機尾氣顆粒分離器改進設計中,優化方案設計,更換濾芯材料,提高過濾效率;增設電加熱裝置處理沉積顆粒,使分離器自動恢復過濾功能。改進設計圖如圖1所示。
3.2 結構設計
改進后的尾氣顆粒分離器,其主要有排氣進口、高速電機、分離葉輪、流通閥、旁通閥、多孔陶瓷濾芯、電阻絲開關、蓄電池、排氣出口、清理閥門組成,其中多孔陶瓷材料,具有高溫除塵應用優勢[3],不僅其孔隙率高達60%以上,并且孔徑均勻也容易控制,具有過濾精度高的特點。同時,多孔陶瓷材料機械強度高,其工作壓力可一達 6MP,壓差也可達1MP,耐高溫。
3.3 分離尾氣顆粒
柴油機尾氣顆粒分離器前端,可以由高速旋轉電機也將會帶動分離機,有效確保在高速旋轉過程中,實現對較大污染的分析,同時其強度的離心作用可以凈化尾氣,并在今后的三維葉輪導流作用之下,使其進入分離器后端,針對其設計中電加熱裝置控制部分,確定分離器的后端壓力,保證濾芯上尾氣顆??梢匀紵?,通過打開閥門,就可以清除前端沉積的尾氣顆粒。分離器的后端,由于氣流會因為受導向葉片導流作用,從而將會產生強烈的旋轉,此時氣流就可以沿筒體呈現出螺旋形,并向下進入到旋風筒體,此時,對于密度大液滴以及塵粒,就會在在離心力、重力作用下,沿著筒壁流出。同時在尾氣顆粒分離中,由于其壁流中應用多孔陶瓷濾芯,還可以有效提升濾芯精度。
3.4 自動清除沉積顆粒
改進后的柴油機尾氣顆粒分離器,顆粒就會被分離成直徑(5~20)μm顆粒[4];在尾氣顆粒分離器設計壓力以及氣量條件之下,把尾氣中的大顆粒以及小顆粒都篩選出去,這樣就可以除去≥10μm體積的固體顆粒。在尾氣顆粒分離器的工況點,確保其分離效率達到99%,達到工況點±15%范圍。在汽車上安裝尾氣凈化裝置,使用天然氣能源替代常規燃料,應用凈化技術,制定清潔燃料發展計劃,減少機動車尾氣污染。并且,在三維葉輪導流作用下,使冷卻液在分離器體內產生渦流,雜質由于離心力的作用,被甩到分離器內壁上,雜質沿著內壁與少許冷卻液由排渣口排出,實現尾氣顆粒分離。在尾氣顆粒分離器計量裝置基礎中,可以選擇16/32位的TMS470 MCU芯片,以此來作為其控制處理器部分,尿素供給量應該在9.5 L/h,同時,標定輔助空氣噴射背壓,有效降低汽車尾氣污染。
3.5 效益分析
對改進后的尾氣顆粒分離器進行實驗,進行自由加速、全負荷煙度試驗后,將尾氣顆粒分離器裝配在柴油機尾部,并測得其排氣溫度。結果可知,在柴油機轉速為 2 800 r/min時,其煙度值為1.71、2.05 FSN;柴油機轉速為1 200 r/min時,煙度值為1.97、3.62FSN,可見,優化設計柴油機尾氣顆粒分離器,可以減少尾氣顆粒排放,提高柴油機尾氣顆粒分離器的凈化效率。
4 結語
綜上所述,在柴油機尾氣處理中,應用尾氣顆粒分離器,并改進其設計,提升柴油機尾氣顆粒分離器耐高溫、抗氧化能力,優化其過濾精度,實現高溫除塵,可以有效清除顆粒,恢復濾芯過濾性能,降低柴油機尾氣排放。
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汽車尾氣處理方案范文4
公司在大氣、水環境監測與分析、生活垃圾處理及資源化技術等多個領域取得了多項成果和專利,獲得多項獎勵。
生態仿真技術:助力環保決策
海鷹集團與成都市政府攜手合作的“成都市中心城區水環境管理及決策支持仿真服務系統”項目的成功,為仿真技術應用提供了經典的范例。
該系統能夠預測工程治理方案實施后,成都市河流出境監測斷面水體水質變化情況;還有對城市污水處理廠處理規模、處理級別以及擬建污水處理廠的位置進行規劃等功能。
目前,海鷹集團與國家體育總局科研所簽署了將系統仿真技術在體育領域中進行推廣應用的框架協議;在黃河水利和2008年北京奧運會等合作項目中也將發揮積極的作用。
無人機和光學遙感技術:污染監測能手
無人機環境遙感監測系統是航天高新技術與環境科學的融合,開拓了新的環保技術領域。2004年,海鷹集團憑借無人機和光學遙感技術兩項航天技術優勢,攜手開展北京市大氣污染控制研究工作,目前合作的第一階段――大氣顆粒物探測已進入了研制階段。
今后,海鷹集團將通過整合資源,技術創新等措施,延長無人機項目的產業鏈,盡量使產業鏈向上游的無人機技術開發與下游的技術服務延伸,為改善城市的生態環境貢獻力量。
環保產品:眾多領域顯身手
海鷹集團生產的“華創牌”鋼骨架塑料復合管,是中國環保管業的知名品牌,并且是雄踞鋼骨架塑料復合管道行業龍頭地位。在上海東海大橋工程項目、首都機場項目、新疆羅布泊項目等國家重點基礎建設項目中,“華創牌”管道都發揮著重要的作用。
海鷹集團開發研制的“蘭天達”廚房垃圾微生物處理設備,主要應用于對日常生活中產生的食物有機垃圾的處理,身影活躍在北京市多個物業小區和賓館飯店。
汽車尾氣處理方案范文5
【關鍵詞】汽車尾氣;污染危害;控制技術
隨著汽車工業的不斷發展,汽車的保有量不斷增加,汽車在給人們帶來方便的同時,也對人們的健康和社會環境造成了危害。據報載,隨著我國國民經濟的持續發展,大城市大氣環境污染變得日益突出,市區的大氣污染以機動車為首要污染,許多國家大中城市的空氣污染有五成以上來源于汽車所排出的廢氣,汽車已成為主要的污染源,隨著機動車數量的高速增長,必將造成汽車排放量的大幅度上升,如何更有力地進行汽車排放治理和控制,研究汽車排放污染的防治誠心前的重要課題。
1.尾氣各成分產生的過程
一氧化碳。(1)氧氣不足。(2)混合氣混合不均。從總數上看氧氣是充足的,但從局部上看存在局部缺氧,遂產生一氧化碳。(3)分配不均。在使用化油器的汽油上存在著分配不均的問題,顆粒較大的汽油跟不上進氣流,使混合氣因離化油器遠近不同而濃度不均,產生一氧化碳。(4)在高溫條件下排放中的二氧化碳與水反應,生成一氧化碳。(5)排氣系統中的碳氫化合物的不完全氧化。(6)燃料不完全燃燒。排氣中HC是沒有燃燒的燃料或燃燒不完全的產物,含有飽和烴,不飽和烴,芳香烴及部分含氧化合物。(7)燃料完全不燃燒。在發動機中的某些時候或某個氣缸因混濃度或點火系問題不能著火,燃料不燃燒直接排出產生碳氫化合物。(8)氮氧化物的生成。內燃發動機排出的氮氧化物主要是NO,而二氧化氮的含量很少,在內燃機燃燒室出現的NO,是在高溫有氧條件下的生成物,它來自氮氣與氧的反應,而不是來自燃料。
2.汽車廢氣排放物對環境的影響因素分析
汽車的發動機新鮮空氣,使其在氣缸內與燃料急性氧化,然后又排出廢氣,其中含有不少有害的氣體,擴散在空氣中,被人全吸收,這就使汽車的另一種公害——污染大氣的主要成因。汽車為人們生活現代化提供方便。也為人類帶來災難,當今所謂的快殺手是車禍而慢殺手即是排放污染。汽車的排放污染物是汽車的三大公害之首。汽車排放污染物中有CO,HC,CO2,SO2,NOX,PB,O3及碳煙等。其中CO濃度最高, 是一種無色無味有毒的氣體極易與人體血液中血紅素阻礙血液吸收和輸送氧,引起人的頭痛,頭暈,嚴重甚至死亡。HC中含甲醛,丙烯醛和多環芒香烴等。其中甲醛和丙烯醛對鼾,眼及呼吸道粘膜有刺激作用,尤其是苯并芘是一種強致癌物質,當烴類物質在強光作用下還會產生淺蘭色的光化學煙霧,是有害人體的重要成分,NOX是N/01,NO2等級氧化物的總稱,是有刺激性的,易引發結膜炎,觸膜炎,嚴重時引發肺炎,肺氣腫等。
3.汽油排放污染的控制技術
3.1電子控制燃油噴系射系統
汽油機降低排氣污染和提高熱效率的關鍵問題之一是精確控制空燃比,為此,人們曾在化油器上進行了各種改進設計,使它變得越來越復雜,如今電子控制汽油噴射系統以其出色的度和靈活性得到了普及,并逐步淘汰離化油器供油系統。
3.2推遲點火提前角技術
點火提前角對發動機的動力性,經濟性,排放特性和噪聲有重要影響,推遲點火提前角一直是最簡單最易行的也最普遍應用的排放控制技術。
3.3廢氣再循環裝置
廢氣再循環也是一種被廣泛應用的排放控制措施,但僅對降低NOX效果明顯。
3.4燃燒室的優化
燃燒室形狀的設計原則是面容比較小,擴大混合氣著火界限,為此無觸點的高能電子點火系統得到了廣泛的應用。
3.5提高點火質量
提高點火能量可以提高著火的可靠性,擴大混合氣著火界限。
3.6三元催化器
目前電子控制汽油噴射系統和三元催化器的使用已成為國際上汽油排放控制技術的主流,是有效的機外尾氣凈化方法。
4.柴油排放污染的控制技術
4.1燃燒直噴技術
柴油機污染物排放量很大程度上取決于氣缸內的燃燒過程,改進燃燒過程的各個環節都會改善燃燒過程。燃燒系統直噴技術的燃燒效率高,比非直噴式系統節油5-10%,但要求發動機吸入較多空氣,目前,這種技術基本上成熟,對控制柴油機排放污染起到了一定的作用,預計與分隔式燃燒系統相比,直噴技術將占主導地位。
4.2廢氣渦輪增壓與中冷技術
廢氣渦輪增壓技術是使發動機輕量化,提高輸出功率的有效措施,也是現代柴油機的代表性技術,經廢氣渦輪增壓后,進氣溫度提高滯燃期縮短,混合氣適當變稀,這些因素使噪聲,CO和HC排放及油耗都有所降低,但進氣溫度上升使NOX增多,空氣密度下降,也使進氣量未達到期望水平。于量出現了將增壓后空氣再進行冷卻的中冷技術,使進氣溫度除外,循環進氣量與中冷技術是降低NOX和微粒,改善柴油機經濟性和提高動力性的最佳措施。
4.3燃油噴射高壓化和多次噴射技術
燃油噴射系統是柴油機的心臟,也是發展最快的系統。傳統的泵噴嘴系統的噴油壓力較低,一般不50MPA,而現代燃油噴射系統除泵噴嘴外,還有新型的共軌系統,噴油壓力普遍提高,柴油機噴油壓力越高,燃油和空氣的混合就越好,排煙就越少,與此同時,將電子技術應用于燃油噴射的控制上,非常精確地控制噴油量和噴油時間,以適應不同的路況。
4.4排氣后處理技術
目前被認為較實用的柴油機排氣后處理技術有:氧化催化轉化器,微粒捕集咕嘟和NOX還原催化轉化器,其中:微粒捕集器是目前國際上最接近商品化的柴油機微粒后處理技術。
5.汽車污染控制
(1)很多國家在政府中設立了環境保護的專門機構,制定了關于防止污染的法律和技術方案,如對汽車行駛中排放廢氣的成分,冒煙濃度做出必要的控制,使環境保護和交通管理部門,在處理這類問題時有法可依,有章可循。
(2)著重從科學技術上進行研究和試驗,逐步防止或減少汽車污染。汽車的污染物質,主要是從排氣中放出,但車上的曲軸箱,化油器和汽油箱也能放出一些廢氣,曲軸箱中的廢氣和汽油蒸氣,主要是從活塞環和汽缸壁的間隙處泄露出來,對此,只要在曲軸箱側面與空氣濾清器加一條管路,將廢氣和汽油蒸汽吸入氣缸,再行燃燒,就會大大減少廢氣和污染物的排放。
(3)柴油機比汽油機,其混合氣中的空氣平均含量要高,燃燒比較完全,排出的廢氣“干凈干凈,也沒有鉛的危害。但所排出的煙煤和二氧化硫等成份,有特殊的臭味,對人全同樣有害。目前有不少研制柴油機的單位都在努力發送發動機的燃燒條件,或安裝除塵器,催化器,力求減少污染物。
6.結束語
上述”排氣凈化“的幾種技術措施,可單獨也可綜合采用,其效果可用”汽車排氣分析儀“進行測量,除這些辦法外,加強汽車技術保養,提高駕駛水平,改善道路狀況,嚴格執行有關政策和(下轉第114頁)(上接第13頁)法律,等等,也都是防止和減少汽車污染的不可忽視的方面。
【參考文獻】
[1]倪計民,陳禮國,蘇國棟.降低汽油車廢氣排放的措施[J].小型內燃機,2000(1).
[2]王銀,袁黎.汽車排放及凈化措施研究[J].交通標準化,2006(4):71-73.
汽車尾氣處理方案范文6
【關鍵詞】 排放標準;SCR;激烈競爭
一、 我國對不可再生能源的消耗及進口量居高不下
盡管我國的一次能源自給率保持在90%以上,但原油對外依存度較高,對此在2012年11月15日舉行的首屆中國國際石油貿易大會上,商務部副部長鐘山表示,為應對能源挑戰,中國將堅持“立足國內”的能源戰略,并穩步推進與各國的能源合作,同時鼓勵中國與海外油氣領域的合作。據鐘山介紹,我國一次能源生產總量居世界第一,2011年達到31.8億噸標準煤,能源自給率保持在90%左右,其中非化石能源去年產量占到能源總產量的8.7%,其中水電裝機規模、風電并網規模分別居全球第一和第二位。與之相反的,原油進口依存度卻居高不下,商務部的數據顯示,2011年中國原油表觀消費量4.5億噸,同年原油進口量超過2.5億噸,約占全球原油貿易量的13.4%。據有關預測,2015年我國原油需求將進一步提升到5.4億噸。其中汽車產業是我國能源消耗的大戶,同時汽車的尾氣排放也給我們的生活環境帶來了嚴重的影響。所以節能減排提高汽車的排放標準稱為當今社會討論的焦點。
二、 汽車排放標準升級帶動后處理產業
從汽車發展的歷史來看,每一次汽車排放標準的頒布和實施,都會對汽車及相關零部件產業的升級起到很大的促進作用。同時也將推動汽車環保產業的重新洗牌。從目前我國汽車后處理產業,尤其是車用凈化催化劑產業的發展來看,隨著商用車柴油機國IV、國V,以及乘用車國IV乃至國V標準的實施,整個汽車環保產業又面臨一次重新洗牌的機會。更是國內汽車環保企業,尤其是車用催化劑企業一次絕好的發展機會。
1.SCR 技術路線將成主流,油品成阻礙
SCR在節油、升級以及適應性等方面優勢明顯,但油品提高滯后將影響氮氧化物減排進度2008年北京奧運會前,一批柴油公交車已開始應用SCR(選擇性催化還原)后處理系統,成為國內第一批達到國Ⅳ標準的柴油公交車。SCR催化劑優化發動機控制系統節油最高達8%,同時實現氮氧化物減排30%(國Ⅳ標準)~60%(國Ⅴ標準)。目前,已有超過7000輛此類公交車行駛在中國街頭。據介紹,柴油機后處理行業從歐Ⅲ發展到歐Ⅳ,主要有兩種基本體系。大體上,歐洲傾向于SCR(選擇性催化還原)體系,利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行選擇性還原處理;美國和日本傾向于EGR(廢氣再循環)體系,即通過微粒捕集器或微粒催化轉換器(DPF),針對燃燒產生的微粒進行處理。據了解,國內主流柴油機生產企業已經基本達成共識,SCR將是未來國內柴油機排放升級的主要技術方向。目前,康明斯、濰柴、玉柴等都采用了SCR技術。分析選擇SCR的原因。第一,SCR系統能有效節省燃油消耗。據介紹,相對于國Ⅲ發動機,國Ⅳ發動機可節約燃油5%,SCR后處理系統因尿素消耗導致燃油經濟性損失為4%~6%;到國Ⅴ階段,SCR后處理系統尿素消耗折合為燃油經濟性損失增加到5%~7%,但是發動機燃油消耗可進一步減少到6%。而EGR+DPF國Ⅳ發動機需多消耗2%的燃油;到國Ⅴ階段,EGR技術路線的尾氣后處理裝置需要進行主動再生,燃油消耗將進一步增加,預計比國Ⅲ發動機增加7%。第二,SCR系統還具有升級潛力,能夠在將來滿足國Ⅴ標準的要求,而DPF升級潛力有限。第三,雖然SCR系統需要建設尿素站等基礎設施,前期投資較大,但對油品含硫量的適應性較高;而采用DPF系統必須首先解決低硫柴油的問題。
燃油品質是讓很多專家最為擔心的問題。燃油品質提高了,機動車污染物排放量自然會相應下降?!皣馐怯推废刃校瑖鴥葎t正好倒過來了。目前,全國正在推廣國Ⅲ標準的油品,汽油含硫量為150ppm、柴油含硫量為350ppm。目前只有北京、上海、廣州等地在油品上跟上了步伐,其他地方都是滯后的。”雖然SCR技術對燃油含硫量不敏感,但含硫量過高會導致顆粒物排放增加,而且在進行尾氣后處理去除氮氧化物的時候,容易形成硫酸鹽腐蝕管道。據有關專家介紹,要將國Ⅲ標準的燃油提高到國Ⅳ標準,需要進行煉油方法的轉變,這將會是一筆巨大的投資。因此,燃油品質的提高不可能一蹴而就。硬件、軟件均為空白政府支持不可或缺尿素站建設、催化劑研發等硬性投入是汽車尾氣氮氧化物減排關鍵;嚴密監督是保障法規有效執行的必要手段。相關產業均需政府前期扶持雖然國內科研院所和企業在SCR方面進行了很多研究,但仍有很多問題亟待突破。采用這一技術需要給車輛加裝尿素箱,這也就意味著以后車輛不僅要及時加油,還要加還原劑尿素。但是,國內的尿素站建設基本上還不完善。如果這一技術在全國大范圍推行,那么尿素站建設將是一筆巨大的投資,并將直接影響最終的減排效果。參考國外的經驗,歐洲是在加油站中出售尿素,而美國則是由汽車分銷商負責尿素供應。此外,在美國,汽車制造商應負責建立尿素供應應急計劃,比如開通全天24小時服務熱線,當用戶需要添加尿素而無法在汽車分銷商或其他可及地點得到時,可以撥打電話,制造商應保證通過熱線電話訂購尿素的價格不能超過汽車分銷商供應的尿素價格??傊?,尿素供應站的基礎設施建設很難一步商業化,初期政府支持不可或缺。催化劑問題也是這一技術路線推行中需要解決的。目前采用的SCR催化劑與電廠脫硝的催化劑成分類似,含有活性組分五價釩。五價釩具有生物毒性,但電廠距離人群較遠,而且煙氣排放溫度基本恒定,因此危險性不大。而機動車距離人群近,且排氣溫度變化較大。排氣溫度升高,會導致活性組分釩的升華,同時二氧化鈦載體會發生晶型轉化,使催化劑失效,還會使二氧化硫到三氧化硫的轉化率升高,增加顆粒物的排放和對管道的腐蝕。鑒于此,美國、日本已經禁止含釩催化劑用于機動車尾氣凈化。與電廠脫硝面臨的問題相同,機動車用SCR催化劑的主要載體原料也是鈦白粉,目前還主要依靠進口。不過,這一問題已經引起了有關部門重視,將會安排進行科研和技術攻關?!耙虼?,開展非釩SCR催化劑研究是國內柴油車尾氣排放控制技術儲備的重點?!?/p>
2.千億市場潛力引各方關注,激烈競爭或將到來
“目前,歐洲排放后處理產業約有800億元的產值。以中國汽車保有量來推算,實施國Ⅳ標準限值后,排放的后處理產業將產生上千億元的市場份額?!敝袊嚬I協會有關人士說,“柴油發動機排放后處理的利潤十分豐厚,受到跨國公司的重視?!北热?,巴斯夫表示,一直致力于和主機廠緊密合作優化氮氧化物的排放,包括為發動機標定選擇合適的技術。巴斯夫上海生產基地于2000年開始機動車排放催化劑的商業化生產,并經歷3次大規模擴建,與時俱進,以滿足區域的發展需求。目前,巴斯夫催化劑在中國運行有3個研發設施,分別是設在上海生產基地的亞太區研發中心,以及位于上海、桂林的發動機測試實驗室。外資的后處理企業中康明斯排放處理系統是全球最大的道路和非道路商用車市場發動機后處理技術方案的集成提供商。它為輕型、中型、重型和大馬力的商用車發動機開發和生產各種排放解決方案與系統產品,可生產與集成氧化催化器、壁流式和半壁流式顆粒過濾器、選擇性催化還原器等排放控制系統。更為重要的是,憑借豐富的實際應用經驗和前期開發能力,康明斯排放處理系統能給中國和全球客戶提供完備的后處理排放控制系統集成解決方案。這是康明斯在亞太地區的第一家排放后處理系統生產基地,標志著康明斯中國本地化生產,憑借先進的技術和豐富的全球配套經驗,康明斯排放處理系統為滿足全球日益嚴格的排放標準推出了一系列適合不同地區和用戶需求的排放技術解決方案,并已成為全球領先的排放系統產品供應商。 國內企業也在開發柴油機后處理產品,這些企業主要是一些原有的汽油機后處理系統供應商。據了解,目前國內已形成幾家柴油機后處理系統重點企業,包括無錫威孚力達催化凈化器有限公司、四川中自尾氣凈化公司、昆明貴研催化劑公司等。正是因為看到了巨大的市場潛力,很多企業都躍躍欲試。而在后處理系統中,催化劑造價僅占成本的1/3左右,更大比例的研發成本要花在與發動機匹配的控制和還原劑供給系統上。很多知名企業不愿公開自身發動機的相關數據,因此其采用的后處理系統要么是自己研制的,要么是參股企業研制的。國內很多企業包括整車企業在這方面投資的積極性很高,但這會讓市場競爭更為激烈,不擔心滿足不了市場,如果導致惡性競爭,競相壓價,就可能導致產品質量下降,最終危害整個行業。”
參考文獻
[1]《中國環境報》2010年10月27日