汽車尾氣治理技術論文(2)
汽車尾氣治理技術論文
汽車尾氣治理技術論文篇二
汽車尾氣污染及治理初探
摘要：本文介紹了汽車尾氣的排放源，分析汽車尾氣的污染和危害，并就控制和治理進行了討論，供大家參考。
關鍵詞：汽車尾氣;污染;治理
中圖分類號：X829 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2012)
1 汽車尾氣排放源
汽車主要集中在城市，成為城市的大氣污染物的主要來源。目前機動車氮氧化合物造成的污染占城市空氣中氮氧化物污染的比例已上升到40.1%，一氧化碳的污染比重達到94.1%。一些城市地區出現的光化學煙霧，重要原因就是汽車排放的碳氫化合物和氮氧化合物，通過陽光紫外線作用，形成有毒煙霧。
汽車排放源主要來自三個方面：尾氣排放，燃油蒸發排放和油箱通風。后兩方面所造成的排放物相對第一方面來說要小得多，通常后兩方面一氧化碳、氮氧化物為總排放量的1%--2%，碳氫化物為20%左右。因此，汽車排放主要來自發動機燃燒產生的尾氣。汽車尾氣污染物組成非常復雜，包含的有害成分達數百種之多，含量較大的主要成分有：一氧化碳、氮氧化物、烴類化合物、硫氧化物等有害氣體以及碳煙、鉛氧化物等粉塵。汽車尾氣無論是對人體健康還是對整個地球的生態環境，都造成了極大的危害，最終必將危及到人類的生存，因此汽車尾氣的治理已經成為一個迫切需要解決的問題。
2 汽車尾氣的危害
有證據表明，汽車排氣中許多烴類化合物有致癌作用，但這種作用是化合物本身的直接效應，還有許多物質的協同作用至今尚不清楚，據美國環保機構統計，美國每年的癌癥病例中，約58%是由空氣排氣引起空氣污染造成的。
2.1 一氧化碳與人體血紅蛋白的結合能力是氧的250倍，因而能阻止血紅蛋白向人體組織輸送呼吸到的氧氣。當空氣中一氧化碳的濃度在50UL/L以上時，冠心病患者就會感到胸痛，并使心電圖發生變化，還可以引起頭痛、頭暈、惡心、動脈硬化、腦溢血和末梢神經炎等癥狀，對胎兒和幼兒的生長發育影響更大。
2.2 氮氧化物能導致人的呼吸困難、呼吸道感染和哮喘等癥狀，同時使肺功能下降。尤其是兒童，即使短時間接觸氮氧化物也可以造成咳嗽、喉痛。
2.3 尾氣排放的有害物質不但增強了大氣污染，破壞環境神態平衡，更重要的是，這些污染物在一定條件下會生成二次污染——光化學煙霧，對人體造成更大的危害，光化學煙霧是機動車排除尾氣中的碳氫化合物、氮氧化物在特定的氣溫條件下，即靜風、濕度低、溫度高、并在陽光長時間照射時會產生一種復雜的煙霧，這種煙霧叫“光化學煙霧。”20世紀40年代，在美國洛杉磯首先發現了光化學煙霧。每到秋冬季節，許多人的眼睛輕度紅腫，嗓子疼痛，甚至還有人皮膚出現程度不等的潮紅，丘斑疹等;人們還常會產生呼吸困難和疲乏的感覺。1955年九月，嚴重的汽車尾氣加上氣溫偏高，洛杉磯再次出現了光化學煙霧，而且濃度非常高，光化學煙霧不僅影響了人們的呼吸道功能，特別是損傷兒童的肺功能，引發胸痛、惡心、疲乏等癥狀，導致了幾千人受害，兩天之內就有400多名65歲的老人死亡，生長在郊區的蔬菜全部由綠變褐，無人敢吃。水果和農作物減產，大批樹木落葉發黃，幾萬公頃的森林有四分之一以上干枯而死。繼1943年洛杉磯發生世界上最早的光化學煙霧事件后，在北美、日本、澳大利亞和歐洲部分地區也先后出現了這種煙霧。我國雖然只在少數的城市發現過光化學煙霧，但隨著城市汽車數量的急劇增加，我國很多城市也都存在著潛在的威脅。據有關部門初步測算，去年深圳機動車共排放碳氫化合物約2.3萬噸，一氧化碳17萬噸，氮氧化物4.5萬噸，而排放總量以10%左右的速度增加。由于深圳北部受山脈阻隔，遇到夏秋靜風、光照強烈的天氣，如不采取切實有效的措施加以控制，很有可能出現“光化學煙霧”污染事件。
3 汽車尾氣的控制和治理
目前，汽車尾氣控制和治理已成為世界重要課題，發達國家由于汽車總體技術較為先進，汽車尾氣控制技術也較為先進，已經取得了重要進展，現在正在超低污染排放和零排放邁進，而我國在這方面的起步較晚，許多控制技術處于探索和試用階段，但我們正努力與國際接軌。
3.1 控制汽車尾氣污染有很多方面：可以使用清潔能源，如使用甲醇或改為電驅動;還可以改進操作條件，如改進燃油的比例，改進內燃機設計，改進燃料油和其他添加劑的性質，如使用無鉛汽油等，這些措施目前已取得一定的成效。
3.2 汽車尾氣處理就是采取各種有效措施，減少污染物的排放和使排放和使排放廢氣中的CO、NOx、HC分別被氧化或還原。
3.2.1 機內凈化
機內凈化的主要方式是通過對發動機的調整和改造，改進發動機的燃燒方法，即利用所謂稀薄燃燒方式來接近理想燃燒方式，以在較好的條件下使混合氣體燃燒，減少污染物的發生量。CO的生成主要取決于空燃比，NOx的生成主要取決于燃氣的最高溫度、在高溫下停留時間和燃氣中的含氧量。根據他們生成的特點，科學家有針對性地進行了治理技術研究，其措施有：
a.改進燃燒室結構，如采用復合渦流控制燃燒。
b.改進點火系統，如在化油器上設置斷油裝置和稀混合氣供給裝置，采用延遲點火裝置和晶體管點火裝置等。
3.2.2 機外凈化
機內凈化技術只能減少有害氣體的生成量，因而精華效益不高，為了達到更加嚴格的排放標準，就需要在汽車尾氣排入大氣之前，利用催化轉化裝置或其他凈化裝置將其轉化為無害氣體，即所謂機外凈化。機外凈化是對排放廢氣進行后處理凈化，如采用空氣噴射、氧化型反應器和三效催化反應器等方法。機外凈化技術因其卓越的實效與簡便而備受青睞，是國際普遍采用的汽車尾氣凈化法。
3.2.3 提高燃油品質
燃油品質與汽車尾氣的排放也有著重要的關系，為此世界各國特別是發達國家不斷對汽油質量做出越來越嚴格的規定。通常，通過降低汽油中苯、硫、芳烴、烯烴含量，降低雷德蒸汽壓，并在汽油中添加含氧化合物等方法可以減少CH的產生，從而減輕汽車尾氣中污染物的排放。
3.2.4 采用清潔替換燃料
為了解決汽車尾氣造成的環境污染問題，除了開發高效尾氣凈化裝置進行機內、機外凈化外，開發和采用清潔的替代汽油和柴油的綠色燃料也是近年來研究非常多的一個課題。目前所研究的替代燃料主要有燃料電池、燃氣、含氧化物及生物能源。
a.燃料電池是一種新型的無污染、無噪聲的汽車動力源，它可不經過燃燒而直接將燃料的化學能轉化為電能。其可靠性高，適用性強，能量轉換效率高，污染小，噪聲低。
b.燃氣(天然氣、液化石油氣)是汽車燃料的理想替代物。它們在發動機內可以充分燃燒，汽車發動機不必作大的改動就可直接使用，使汽車所排放的污染成分大大低于汽油發動機和柴油車。近年來由于環境保護的壓力和能源危機的影響，燃氣汽車得到世界上大多數國家政府的重視支持。日本已決定從2000年開始，在國內大量推廣燃氣汽車。其他燃氣汽車生產大國，如德國、法國等也不甘落后，紛紛投入研制開發新型的燃氣汽車。大量的研究表明，汽車采用燃氣后，尾氣排放污染會顯著降低，且成本費用低，安全性高，使用性能好。我國從上世紀末以來也積極推廣燃氣汽車，現已在全國范圍內蓬勃展開，正為全國推廣奠定堅實的基礎。
4 結束語
隨著經濟的快速發展，汽車的數量與日俱增，給人們帶來了很多的方便，然而汽車尾氣大量的排放也給周圍的環境造成了嚴重的影響，尤其是對人的身體健康造成了極大的傷害。越是交通發達的國家，由汽車尾氣排放的污染就越嚴重。
參考文獻：
[1] 韓玉敏.排放控制系統.北京：化學工業出版杜，2005.
[2]《機動車尾氣的污染現狀與控制》環境研究與監測，2010(9).
[3] 葛蘊珊 汽車排放與環境保護.北京：中國勞動社會保障出版社.2011(2).
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