汽车尾气处理技术
刘洋硕6019 3116011013
摘要随着我国汽车工业的快速发展和机动车拥有量的快速增长，汽车尾气对大气造成了巨大的污染，其中污染物的主要成分是氮氧化物（NO X）、碳氢化合物（HC）和颗粒物（PM），本文分别对每种污染物的形成、产生的危害以及当前最有效的处理污染方法进行了介绍，并对尚不成熟的新型处理技术予以了评估。
关键词氮氧化物；碳氢化合物；颗粒物；尾气后处理。
Abstract: With the rapid development of Chinese automobile industry and the soring automobile ownership, automobile exhaust has caused a great pollution to the atmosphere.The main components of the pollutants are nitrogen oxides (NOX), hydrocarbons (HC) and particulate matter (PM), this paper introduces the formation and harm of each pollutant, and the most effective method for treatment at present. Lastly,someadvanced but not maturetechnique of tail gas treatmentswere assessed. Key Words: Nitrogen Oxides,Hydrocarbons, Particulate matter, Exhaust Aftertreatment.
1 前言
自我国1985年将汽车工业作为重点支柱产业后，汽车工业得到了迅猛发展，1996年年底全国汽车拥有量达到1100万辆[1]，而随着机动车拥有量的快速增长，汽车尾气带来的危害也日趋严重。1995年5月成都出现首次光化学烟雾,1996年北京广州等地氮氧化物（NO X）浓度超过0.1mg/m3，表明这些城市潜在着发生光化学污染的危险[2]。进入21世纪，汽车拥有量进一步增加，不光是北京、上海等大城市受到严重污染，许多二三线城市的空气质量也令人堪忧。在此背景下，对汽车尾气中污染物成分的形成与危害的研究亟需进行，并基于这些形成机理开发高效尾气处理技术刻不容缓。
2 汽车尾气的形成与处理
内燃机用碳氢化合物燃料在燃烧室内完全燃烧时，如果不考虑燃料中的微量杂质，将只产生二氧化碳和水蒸气，不会对大气造成污染，而实际燃烧过程受限于燃料与氧气混合均匀程度，燃烧时间等多方面因素影响很难实现完全燃烧，因此排气中会出现不完全燃烧产物，例如一氧化碳和燃烧不完全甚至未燃碳氢化合物。此外，在燃烧的高温环境中，氮气和氧气会相互反应生成一氧化氮和二氧化氮等混合物，统称为NO X污染物[3]。在压燃式内燃机中还会产生碳烟粒子，这些碳烟粒子最终将形成颗粒物（PM）对大气产生严重危害。
2.1 氮氧化物
内燃机排放的氮氧化物绝大部分是一氧化氮（NO），少量是二氧化氮（NO2），故一般用NO X表示。NO是无色气体，本身毒性不大，但在大气中缓慢氧化成NO2，NO2是褐色气体。NO X 是在地面附近形成含有毒臭氧的光化学烟雾的主要因素之一。
根据扩展后的泽尔多维奇（Zeldovitch）机理[4]，NO的生成随温度的提高而呈指数函数急剧增加，当温度低于1800K时，NO的生成速率极低；到2000K就达到很高的速率，大致可认为温度每提高100K，NO的生成速率就翻一倍。氧含量提高也会使NO生成量增加，由于NO的生成反应比燃料燃烧反应慢，所以只有很少一部分NO生成于火焰反应带中，大部分NO 在火焰离开后的已燃气体中生成，也就是可以通过减少反应物在高温环境中的滞留时间来减少NO的生成量。此外，点火正时也强烈影响NO X排放量，因为推迟点火使最高燃烧温度降
低，NO X生成量自然减少。
从以上NO X生成原因不难发现，要减少燃烧过程中生成的NO X主要应该从控制最高燃烧温度着手，这方面的技术有推迟点火正时与排气再循环（EGR）技术[5]，所谓排气再循环技术是从燃烧后的废气抽出小部分重新进入燃烧室，这部分废气将吸收燃烧过程的放热从而使最高燃烧温度降低，达到减少NO X生成的目的。
2.2 碳氢化合物
碳氢化合物（HC）包括碳氢燃料及其不完全燃烧产物、润滑油及其裂解和部分氧化产物，如烷烃、烯烃、芳香烃、醛、酮、酸等数百种成分。其中烷烃基本无味无害，烯烃有很强的光化活性，是与NO X一起在阳光中紫外线作用下形成光化学烟雾的主要原因之一[6]。光化学烟雾（photo-chemical smog）是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物（其中有气体污染物，也有气溶胶）所形成的烟雾污染现象，是碳氢化合物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾。光化学烟雾对大气的污染造成很多不良影响，对血液、肝脏、眼粘膜、呼吸道和神经系统有害，其中多环芳烃（PHA）及其衍生物有致癌作用，并且大大降低能见度影响出行。
点燃式内燃机的未燃HC主要由三个渠道生成。一是排气过程，燃烧过程中未来得及燃烧或未完全燃烧的燃料或润滑油随着排气过程排至大气形成污染。二是曲轴箱泄露，大量HC从燃烧室通过活塞与气缸之间的间隙漏入曲轴箱，最后再由曲轴箱排入大气形成HC排放物。三是蒸发，从汽油机和其他轻质液体燃料点燃机的燃油系统，即从燃油箱、化油器、燃油管接头等处以及停车后进气管中的油膜蒸发的燃油蒸汽进入大气同样构成HC排放物。对于压燃式内燃机排放的HC则完全由燃烧过程产生，基本上没有曲轴箱排放物和蒸发排放物。
2.3 颗粒物
在点燃式内燃机中，排气颗粒物（PM）有三个来源：含铅汽油燃烧产生的铅化物，来自汽油中的硫产生的硫酸盐以及不完全燃烧产生的碳烟，总体来讲其颗粒物的排放量很小。而在压燃式内燃机中，颗粒物的排放量一般要比汽油机大几十倍，柴油机PM的组成取决于运转工况，尤其是排气温度，当排气温度超过约500℃时，PM基本上是碳质微球（含有少量氢和其他微量元素）的聚集体，一般称为碳烟（Dry Soot,DS）,当排气温度较低时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为有机可溶成分（Soluable Organic Fraction,SOF）。颗粒物污染对人民生活产生了极大的影响，截至2006年因PM浓度过高造成的慢性支气管炎达9万例，心血管疾病达16万例以及近30万例过早死亡[7]。
2.4 一氧化碳
一氧化碳（CO）是一种无色无味的气体，它和血液中输氧的载体血红蛋白的亲和力是氧气的200-250倍。CO与血红蛋白结合生成羰基血红蛋白，相对减少氧血红蛋白，削弱了血液对人体组织的供氧能力，空气中CO的体积分数超过0.1%时，就会导致头痛、心慌等中毒症状，超过0.3%时，可在30min内造成死亡。
CO是HC燃料在燃烧过程中的中间产物，如果反应气体的氧浓度、温度足够高，反应时间足够长，理论上全部的CO都可以氧化成CO2。但在实际燃烧过程中上述条件不可能达到，故会产生CO，其生成量与混合气的过量空气系数最为相关，在浓混合气中，燃料相对较多，氧气相对较少，缺氧引起燃料的不完全燃烧导致了CO的生成；在稀混合气中，CO的生成量始终很少，只有在过量空气系数在1.0-1.1时，CO的生成量与过量空气系数有较为复杂的关系。此外，在点燃式内燃机怠速运转时，缸内残余废气很多，为保证燃烧稳定，需要加浓混合气，因而排放出大量CO。同样在全负荷功率输出时，一般都需要将混合气加浓以提供动力，也会产生大量CO排放。
2.5 尾气后处理技术
尾气后处理在实际中是难以全面顾及的，例如汽油机燃烧均匀混合气时，即使不缺氧，二氧化碳也会在高温下发生热解生成一氧化碳。而由于多种因素造成的HC排放很难在机内消除，至于NOx排放则和燃烧状态正相关，燃烧进行地越顺利产生的NOx排放就越多，这使得想要通过改变燃烧过程减少NOx生成遇到了原则上的困难。对于柴油机，不均匀油气混合气的压缩自燃方式很难从根本上显著减少颗粒物PM的生成，而降低NOx排放量的措施往往与降低PM排放以及减少燃油相矛盾，故实际上对内燃机排气后处理往往是寻求一个折中的方案。
目前最成功的排气后处理装置是针对汽油机的三效催化转化器（Three-Way Catalitic Converter,TWC）。它能在化学计量比下使车用汽油机的CO、HC和NOx排放量削减80%-90%[8]，具体原理是使用贵金属作为基本成分，一般是将铂、钯、铑按不同比例混合，形成具有高催化活性，低起燃温度，抗烧结，抗硫毒化的催化载体，再加上由不锈钢钢板焊接制成的催化转化器壳体后置于燃烧室排气管出口，使燃烧废气经过催化转化为二氧化碳、氮气和水再排入大气。对于柴油机则常使用颗粒物捕集器（Diesel Particulate Trap,DPT）或颗粒物滤清器（Diesel Particulate Filter，DPF）以降低柴油机的PM排放。目前最成功的DPT是以壁流式堇青石蜂窝陶瓷块为滤芯的颗粒物滤清器[9]，这种滤芯每相邻的两个孔道，一个在进口处被堵住，另一个在出口处被堵住，排气从一个孔道流入后必须穿过陶瓷的多孔性壁面从相邻孔道流出，从而使排气中的PM沉积在各流入孔道的壁面上。
3 其他处理技术与展望
对于内燃机燃烧产生的废气，处理思路总体上可以分为两条，一是在燃烧废气产生前减少废气的生成量，二是在燃烧废气产生后减少排入大气的废气量。基于后一种思路开发的三效催化转化器、颗粒物捕集器与颗粒物滤清器等已经在前文有所介绍，一种极有潜力的方法是在稀燃汽油机上加装NO X催化转化器，利用吸附-还原法（Adsorption-Reduction Catalyzator,ARC）在富氧气氛下吸附剂将NO X储存起来[10]，然后在贫氧气愤下分解还原为N2，但目前受限于工作温度限制，ARC不能安装在过于接近汽油机的位置，为了解决稀燃汽油机冷启动的排放问题还需要前置一个TWC，这使得成本上升结构复杂，目前尚未得到广泛应用。柴油机方面也有一种燃烧器技术，它是指将DPF收集到的颗粒物进行二次燃烧，充分释放热能的同时减少排放，但它对点火温度以及火焰温度均匀性要求很高，需要高精度的电控辅助使得成本过于昂贵，故尽管技术成熟仍应用范围较小。
前一种思路考虑的是在燃烧过程前减少废气的产生，这又可以分为以改善内燃机自身性能以及改善油品质量两种技术路线。改善内燃机自身性能主要包括改变燃烧室形状，采用可变气门正时技术，采用电控技术，优化喷嘴，进气歧管管路结构等，这一类技术在CAD较为发达的今天已经有了很大进步，比较新的燃烧理论是开发均质压燃(HCCI)内燃机，其特点是结合了汽油机和柴油机的特点，燃料混合气在燃烧前充分混合，但采用压燃着火的方式减少污染物的排放[11]，目前因HCCI发动机对着火时刻精度要求极高尚停留在理论阶段。对燃油品质的提高一方面是提高制油工艺，降低燃油中的硫含量，另一方面则是研究燃油添加剂，它的优势在于[12]，它不需要对内燃机结构进行改变就可有效提高汽油辛烷值、抗爆性以及排放特性。燃油添加剂按生产工艺来区分可分为化学添加剂、生物添加剂、物理添加剂。化学添加剂是最早出现并应用最广泛的添加剂，即把化学药品添加到燃油中，通过化学反应来达到某种作用的添加剂，如抗爆剂、清洁剂、抗氧化剂、防冻剂、抗静电剂、助燃剂、染色剂等。应用比较普遍的添加剂组分有有机金属化合物、醚类、酸脂类、醇类等。
目前尽管内燃机仍作为大气污染的重要来源，但随着各种新技术的成熟，我国排放法规的日益完善，至国6标准正式执行，且每辆车的排放都能达到国6标准，相信内燃机将不再污染大气甚至可以说是大气的净化器。
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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
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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 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
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。
汽车尾气污染及其处理技术 目录 摘要 引言 一、汽车尾气的成分及危害 1.一氧化碳 2.氮氧化合物 3.醛 4.含铅化合物 二、汽车尾气的净化处理技术 211.汽车燃油的改用 212.汽车发动机内部的调试，可减少尾气污染物的排放量 213.发动机内部尾气净化处理措施 214.发动机外部尾气净化措施 215.加强行政管理，减少和消除汽车尾气对大气环境的污染 三、结语 汽车尾气污染及其净化处理技术 摘要本文详细阐述了汽车尾气的有害成份及其对人类健康的危害。为此, 应该采取净化
处理措施, 减少或者消除有害气体的产生, 为大气环境洁净而创造条件。 关键词汽车尾气、污染与净化 Automobile exhaust pollution and purification treatment technology Abstract: 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. Keywords：automobile exhaust pollution purify 引言 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, 并以年递增率15% 的速度增加。机动车年排放一氧化碳414 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01059mg, 超标准0118 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、氮氧化合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《关于禁止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告》、《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。 一、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。尤其是在冷起动、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NOx (NOx和NO 和NO2的总称)。然而上述的CO是一种无色无味有毒的气体,它不易与其它物质发生反应而成为大气成份中比较稳定的组成部分, 能停留2～ 3 年。当人们吸入过多的CO后, CO可与血液中的血红素结合, 阻碍血液吸收氧气和输送氧气而中毒死亡。它引起的公害称为汽车尾气第一排气公害。CH化合物中, 特别是烯在大气上空, 在太阳光紫外线作用下, 会与氧化氮起光化反应生成臭氧、醛等烟雾状物质, 刺激人们的喉、眼、鼻等粘膜。它不仅危害人们与动物, 而且使生态环境遭到破坏, 严重影响农作物的生长, 迫使农业减产, 同时还具有致癌作用。它成为汽车尾气排放的第二公害。MOx是NO及NO2的总称, 其中NO与血液中的血红素的结合能力比CO还要强。容易使人们中毒而死亡。NO2是一种褐色有毒气体, 有特殊刺激臭味, 损害人的眼睛和肺部。它是产生酸雨和引起气候变化、产生烟雾的主要原因。成为汽车尾气的第三排放公害。汽车尾气排放的颗粒物, 一般是由直径为011～ 40Lm 的多孔性炭粒构成。它能粘附SO2及苯芘有毒物质, 有臭味, 对人们呼吸道极为有害(颗粒度较大的炭粒能迅速沉淀, 不易从肺部排出)。此外, 铅化合物、硫化合物等等也为有害成分。综上所述: 汽车尾气排出的污染物, 给予人类赖以生存的大气环境带来了严重的污染。在交通干线等人口密集区, 其排气高度接近人体呼吸带, 给人体健康造成了严重的危害。因此, 必须采取有效措施, 减少或者消除汽车尾气的排污量, 是本文与大家共
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
汽车尾气超标原因分析与解决办法（仅供参考） 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≤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O2。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。 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、喷油嘴漏油或堵塞、油压过高或过低等因素都将导致HC读数过高。 在装有催化器的轿车上，如果发动机处于正常状态，排气中的HC读数是很低的。如果一个气缸失火，气缸中所有未燃汽油都进入排气系统，会导致HC排放增加。混合气过浓或过稀、点火不正时、点火间歇性不跳火、温度传感器不良、喷油器漏油或堵塞、油压过高或过低等均会导致HC值上升。排气中的HC是由未燃烧的燃料烃、不完全氧化产物以及燃烧过程中部分被分解的产物所组成。当混合气过稀或缸内废气过多时会出现火焰传播不充分，即燃烧室部分地区由于混合气过稀或缸内残余废气过高而不能燃烧，出现断火。这时，排气中的HC浓度会显著增加。 碳氢化合物总称烃类，是发动机未燃尽的燃料分解产生的气体，汽车排放污染物中的未燃烃的20％-25％来自曲轴箱窜气；20％来自化油器与燃油箱的蒸发；其余55％由排气管排出。 3、氮氧化合物（NOx）：NOx主要成份是燃烧过程中形成的多种氮氧化合物。NOx包含NO、NO2等多种气体，主要指一氧化氮NO和二氧化氮NO2，它是由排气管排出。NOX常常发生在高温大负荷的情况下。它的产生第一要有足够高的温度（1000度以上），第二要有高压，足够大的压力，第三要有多余的氧才能反应，这三个条件任何一个不满足都不会产生氮氧化物。 过多的NOx排放可能性最大的原因是EGR阀工作不好造成的或者是气缸里面有炽热点造成爆燃现象。当燃烧室内产生爆燃时，气缸温度大幅提高，这可能导致过多的NOx排放。而气缸的爆燃则可能
柴油车排气后处理装置产品使用手册 系统介绍 介绍说明 此说明书所包含的说明以及建议是正确安装和使用以及维护本系统的过程中必不可少的，其更新时间见公司网站公告。 请在安装之前，仔细阅读整个手册，并完全理解。如果你不会安装本装置的，请联系深圳车佳科技有限公司当地经销商，具体联系方式见公司网站（https://www.doczj.com/doc/da1944426.html,）或致电24小时服务热线：400-7777-266。 安装和维修产品，以及进行任何操作，只能由进行过必要技能培训并合格的人员来执行这些操作。安装和维修时需使用正确的工具，并完全遵守本手册的说明、建议以及安全规定和措施。 本产品的安装、使用、维护以及任何超出本手册的人为干预，责任归于操作者，本公司不承担任何责任。 安全性 大多数发生在使用、维护及修理本产品过程中的事故是由于不遵守基础的安全条例引起的。事先预知潜在的危险能有效避免事故发生。操作者在进行安装前必须经过相关技能培训并达到合格要求，在安装时需要正确使用工具，并且时刻保持警惕。 在完全理解本手册所包含的所有信息之前，请不要开始安装本产品。由于无法预测所有的情况和潜在的危险，本产品的说明书不可能包含所有可能发生的情况。如在安装过程中所选择的程序、工具、方法是没有专门提及的，在此过程中请注意自身以及他人的安全。安装人员必须确认被改造的发动机或是车辆完好无损能够达到改装要求，且不会因为您所选择的产品型号以及安装程序发送故障。
系统工作原理 CJET型柴油机排气后处理装置。主要由低温升温器、氧化型催化器、微粒过滤器、自动添加系统、混合器、催化消声器、尿素罐、尿素泵、喷嘴、电子控制检测系统等组成。柴油机的排气污染物主要由一氧化碳、HC（碳氢化合物）、氮氧化物、颗粒物，当柴油机的排气经排气管进入装置后，首先由氧化型催化器即DOC，对排气中的CO（一氧化碳）和HC（碳氧化合物）通过氧化作用转化为水和二氧化碳。之后，排气通过DPF（颗粒物过滤器），又去碰撞、沉积等物理作用，排气中的颗粒物被DPF捕集和过滤。最后排气通过催化消声器，电子单元接收到满足喷射条件的信号后，发送指令给尿素泵，尿素泵接受指令并借助尿素吸液管从尿素罐中泵取尿素溶液，通过喷射管把尿素与压缩空气的混合气体送至喷嘴，经喷嘴喷出的尿素与排气在混合器内混合、水解，到达催化消声器后，由于催化器表面的化学物质催化作用，排气中氮氧化物与尿素水解后的氨气发生化学反应使氮气和水，之后排气经过尾管排入大气中。通过CJET型柴油机排气后处理装置的作用，柴油车尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物及氮氧化物排放标准可以达到国四、国五以上。针对中国的油品国情，该系统还增加了自动配比的添加剂（FBC）辅助再生模块，能有效降低系统的再生温度。 CJET型柴油机排气后处理装置采用了独立自主动再生技术保证DPF的正常运行。随着DPF捕急的颗粒物越来越多，排气背压和温度随之增高，影响发动机的性能和DPF的工作效率，因而须定时去除已捕集的PM以恢复DPF的性能。将去除PM的过程叫做DPF再生。过滤体再生技术分为主动再生和被动再生两种。考虑到被动再生对燃油硫含量的要求苛刻，在我国通常采用提高排气温度的方法来再生DPF,即主动再生。PM的起始燃烧温度约为600℃，而现有柴油机，特别是轻型柴油机的排气温度较低，达不到此温度。系统通过燃油添加剂将PM起燃温度降到450℃，再通过起燃器加热的方式提高过滤体温度，以实现PM 的燃烧并通过排气管排出。此时，排气背压随之逐渐下降，控制系统将发出再生停止指令，系统再生结束。 CJET型柴油机排气后处理装置可广泛应用于客车、叉车、卡车、矿山机械、建筑机械、装载机械、发电机组、内燃机车、轮船及气体压缩机等尾气处理。
摘要 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。 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。 汽车尾气中的碳氢化合物有200多种，其中 C2H4在大气中的浓度达0.5ppm（十万分之一）时，能使一些植物发育异常。汽车尾气中还发现有32种多环芳烃，包括3,4-苯并芘等致癌物质。当苯并芘在空气中的浓度达0.012ug/m3时，居民中得肺癌的人数会明显增加。离公路越近，公路上汽车流量越大，肺癌死亡率越高。 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。关键词：空气，汽车尾气，处理
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
废气治理工程 工 程 设 计 方 案 设计单位： 二○一六年九月
目录 一、概述 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2设计基础参数 (1) 1.3设计依据 (1) 1.4设计原则 (1) 1.5设计指标 (1) 二、废气治理工艺选择 (2) 2.1检测废气治理工艺选择 (2) 2.2活性炭吸附装置技术原理： (2) 2.3喷淋塔型式确定 (3) 2.4工艺流程图 (3) 三、工艺设计 (4) 3.1生产车间检测废气处理系统 (4) 3.2电气仪表设计 (5) 四、废气处理用电设备功率统计 (6) 五、工艺设备材料清单及造价 (6) 六、质量保证计划 (7) 七、施工安装质量保证 (8) 八、工程保修承诺及具体措施 (10)
一、概述 1.1工程概况 如不经完善处理排放，将会影响该厂的室内环境和周边厂区的生产环境。为此，该公司严格按照环保部门的有关规定，决定投资完善兴建废气净化系统对其生产过程产生的各类废气进行净化处理，以实现达标排放的目的。 我公司特此根据该公司提供的有关资料和现场情况，对其产生的废气进行废气净化处理系统方案设计，以供业主决策参考。 在本方案资料收集过程中，该公司相关领导给我们提供了详细的资料和帮助，在此表示衷心感谢！ 1.2设计基础参数 根据该公司提供的污染源资料，其设计基础参数如下表： 1.3设计依据 ◇中华人民共和国大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）； ◇广东省大气污染物排放限值（DB44/27-2001）； ◇电气装置安装工程及验收规程（GBJ232-82）； ◇其他有关设计规范和设计手册。 1.4设计原则 ◇采用高效节能、成熟可靠的工艺技术，确保废气处理的效果； ◇选用先进、优质的专用设备，把本工程建设成一个优秀示范工程； ◇优化工艺流程，合理布局，减少工程投资，节约日常运行管理费用。 1.5设计指标 通过对污染废气实施有效的环保治理措施，可以使排放到大气中的污染物量得到有效控制。外排废气执行广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)
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。
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，
治理汽车尾气化学学习素材 1985年我国将汽车工业作为重点支柱产业后，汽车工业得到了迅猛发展，汽车拥有量快速增长，汽车尾气排放带来的危害也日趋严重。据估计，一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。环保部门监测表明，大气中96%的气态碳氢化合物(用HC代表)，86%的CO，56%的NO x(氮氧化物)来自机动车排放。我国定期发布的30个城市的空气质量周报显示，有相当一部分城市的空气呈现中度、重度污染。汽车尾气排放成为一些大中城市雾霾经常出现的重要原因。 汽车发动机将燃油燃烧产生的热能转变成机械能。发动机的一个工作循环包括进气、压缩、做功、排气四个过程：把燃油蒸汽和空气的混合气体引入气缸；然后将进入气缸的可拨混合气压缩，当压缩至接近终点时，发动机的火花塞发火点燃一定比例的恢油蒸汽和空气的混合气(有些发动机是将柴油高压喷入气缸内形成可燃混合气并引燃)；可燃混合气在瞬间燃烧、膨胀，产生巨大的爆炸力，迫使活塞在气缸内向下运动；而后活塞油向上运动，把燃烧后的废气从排气管排出气缸。这个工作循环不断地重复，活塞不断上下运动，通过连杆把力转给曲轴，转化为旋转运动，再通过变速箱、传动轴传递到驱动车轮上，推动汽车前进。发动机利用燃油和空气的混合气在气缸内燃烧，把化学能转化为热能，热能再转化为机械能。 从理论上说，在机动车发动机能正常运转的情况下，使用的碳氢化合物燃料在发动机的燃烧室可以完全燃烧，只产生二氧化碳和水蒸气，不会对大气造成污染。进入发动机气缸的混合气中空气和燃油蒸汽的比(称为空燃比)，是影响发动机工作效率和废气排放成分的主要因素。在理想状况下，燃油中各成分按完全燃烧的化学方程式中的计量比发生反应(以C x H y 代表汽油的组成): C x H y +(x+y/4)O2=xCO2+y/2H2O 理论上，进入发动机气缸的混合气的空燃比>14.7: 1时，氧气供应充足，排出的废气只有CO，和未参加燃烧的O2，不会含有CO等污染物。各种燃油化学成分并不一致，空燃比在15.5:1左右，燃烧效率最高，HC、CO的含量最低，但此时NO，生成量也最大。混合气空燃比高于或低于这一数值，NO x的生成量都会减少。当空燃比小于14.7: 1时，混合气中燃油蒸汽浓度增大，由于空气量不足引起不完全燃烧，CO、HC气体排放量增大。当空燃比超过16.2: 1时，由于燃料成分过少，用通常的燃烧方式已经不能正常点火，使未燃HC气体大量排出。 发动机将热能转化为机械能的效率，受热源温度和环境温度的影响，热源温度越高，转化率越高。而燃油(主要成分是低沸点的液态碳氢化合物)在气缸内高温燃烧，并不可能百分百完全燃烧，不完全燃烧的产物会污染空气；在内燃机燃烧室的高温环境中，吸进发动机的空气中氮气和氧气会反应生成一氧化氮、二氧化氮等氮的氧化物(统称为NO,),会严重污染大气；燃油中含有的杂质，也会在气缸内燃烧，不少燃烧产物是大气污染物；在高温环境下，发动机气缸表面的金属组分可能存在催化点，还会使燃烧过程发生某些催化反应(包括汽油的催化裂解)；在压燃式内燃机中还会产生碳烟粒子，这些碳烟粒子最终将形成可吸入颗粒物(PM.)；有些汽车发动机的性能不佳、工作状况不好(如点火能量、进气效果、供油和机械状况有问题),造成燃料与氧气混合的均匀程度、燃烧时间不足，燃料也常常无法完全燃烧，会有一氧化碳、各种未完全燃烧的气态碳氢化合物排出。 除了汽车排气管排出的尾气外，发动机曲轴箱窜气，油箱、化油器浮子室以及油管接头等处蒸发的燃油蒸气也会增加汽车排放的废气。此外，发动机的转速和负荷、发动机点火时刻(点燃燃油和空气的压缩混合气体的时刻)都会影响排放废气的成分。这些因素都使汽车排放的废气成分变得十分复杂，而且不恒定。
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 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
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≤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CO GAGGAGAGGAFFFFAFAF
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)。