城市机动车污染控制

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1、城市机动车污染控制环境工程0902班全体男生第一机动车对环境的影响根据盖世网的消息，2011年8月16日，世界著名的美国汽车行业杂志Wardsauto公布，截至当日，全球处于使用状态的各种汽车，包括轿车、卡车以及公共汽车等的总保有量已突破10亿辆。根据Wardsauto的分析，美国是目前最大的汽车拥有国，其汽车注册量达2.4亿辆；中国次之，汽车拥有量为7800万辆；日本的汽车拥有量为7400万辆。Wardsauto统计显示，全球汽车平均拥有量为1∶6.75，即每6.75个人拥有1辆汽车；在中国，这个比例为1∶17.2。我国部

2、分城市汽车保有量城市保有量/辆沈阳104万北京400多万上海300多万成都、苏州200多万越来越多的车辆交通对城市空气污染的影响城市年度COVOCsNOxPM10洛杉矶200271.836.554.56.5墨西哥城2000983577_____北京20058850524上海2004>95____60~80_____天津200326463413世界部分城市机动车所产生的空气污染物的排放贡献率单位:%机动车排放主要污染物主要为：CO、NOx、HC和颗粒物，以及少量的铅、硫、磷。汽油机：CO、NOx和HC柴油机：NOx和颗粒物（黑

3、烟）汽油机与柴油机排放量的对比排放成分汽油机柴油机φco/%0.5~2.50.05~0.35φHC/10-62000~5000200~1000φNOx/10-62500~4000700~2000φSO2/%0.008<0.02碳烟浓度/（g.m-3)0.005~0.050.10~0.30第二污染物的形成机理1.一氧化碳的形成（CO）CO是燃料中碳氢不完全燃烧的产物。决定CO排放的主要因素是空燃比、空气和燃料的混合程度、内壁的淬熄效应等。①过剩空气系数α>1时缺氧使C不能完全氧化成CO2，CO作为中间产物生成。②α<1时理论上

4、不应有CO产生，但由于混合不均匀造成局部燃烧不完全产生CO。CO2和H2O高温吸热发生热裂解反应生成CO。2.HC化合物的形成汽车排放的HC约有100~200种成分，包括芳香烃、烯烃、烷烃、和醛类，它们来在未燃的燃油和润滑油。①不完全燃烧：α<1和混合不均匀②壁面油膜和积碳的吸附：这些油膜和积碳会吸附未然混合气和燃料蒸气，而在膨胀和排气过程时压力降低，部分HC脱附进入燃烧产物中。③壁面淬熄效应：淬熄效应是指温度较低的燃烧室壁面对火焰的迅速冷却，使活化分子的能量被吸收，燃烧链反应中断，在壁面形成厚约0.1~0.2mm左右的不燃

5、烧或不完全燃烧的淬熄层。特别是启动和怠速时，燃烧室壁温较低，形成很厚的淬熄层。壁面淬熄效应产生的HC可占排气管排放HC的30%~50%。另外，燃烧室中各种狭窄的缝隙淬熄效应十分强烈，火焰无法传入其中燃烧；而在膨胀和排气过程中，缸内压力下降，缝隙中的未然混合气返回气缸，并随排气一起排出。3.NOx生成机理⑴燃料中的含氮化合物在燃烧过程中氧化生成NOx，即含氮化合物+O2→NOx⑵燃烧过程中空气中的N2在高温（>2100℃）条件下氧化生成NOx。机理为链反应机制：O2→O+O（极快）O+N2→NO+O（极快）N+O2→NO+O（

6、极快）2NO+O2→2NO2（慢）各种染料的含氮率燃料种类含氮率（质量分数）/%中东系原油C重油A原油柴油煤油煤炭0.09~0.020.1~0.40.05~0.10.002~0.030.0001~0.00050.2~3.44.颗粒物及碳烟的生成机理⑴颗粒物的成分：直径大约在0.1~10µm范围内。柴油机微粒有三部分组成：干碳烟、可溶性有机物SOF和硫酸盐。⑵生成机理碳烟是烃类燃料在高温缺氧条件下裂解而形成的。当燃油喷射到高温的空气中时，轻质烃很快汽化，而重质烃会以液态暂时存在。这些小的重质烃液滴在高温缺氧条件下，直接脱氢碳化

7、，成为焦炭状的液相析出型碳粒，粒度一般比较大。而气化了的轻质烃，经过一系列复杂途径，产生气相析出型碳粒，粒度相对较小。重馏分的未燃烃、硫酸盐以及水分等在炭粒上吸附在碳粒上，形成颗粒物排放。第三机动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、NOx等污染物，分别被氧化或还原，生成无毒的CO2、H2O和N2。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

8、的排放。机外净化技术三效催化技术低温等离子体技术微粒捕集器技术三效催化技术三效催化剂闭环控制系统是目前世界上最常用的排气净化系统。在这个系统中,汽油机排气中的三种主要污染物CO、HC、NQx能同时被高效率地净化。三效催化转化器主要有载体、涂层、活性物、衬垫和壳体等组成。载体多为堇青石蜂窝状