对汽车尾气处理方法研究

1.4.采用生物燃料等可再生能源
• 有关专家指出，开发乙醇代替汽油，既节约 能源，又可消化陈粮，使汽车排出的有害气 体减少，是一项有利于保护环境和资源的新 课题。如果按照1∶9 的乙醇汽油配比，用20 万吨乙醇，可配出约200 万吨的乙醇汽油， 200 万吨的乙醇只消耗粮食70 万吨。因此， 发展、开发使用专用乙醇汽油既可缓解汽车 尾气污染问题，又可缓解原油供应的紧张状 况。
染的净化处理技术》 • 张勇. 《汽车尾气污染及其净化处理技术》
高二（9）班化学组
知识回顾 Knowledge Review
• 系统使用尿素与水混合成32.5% 的溶液。这种溶液公 认的工业商品名称是AdBlue。其成分在DIN 标准 No.70070 中有规定。固体或水溶液中的尿素 （AdBlue）被分类为非危险品。AdBlue 是一种透明液 体，有淡淡的氨水气味。如果溅出，水分蒸发，形成 结晶。
下面是SCR系统结构示意图
• （3）SCR系统对于汽车尾气中的CO、CH、微粒 等污染物没有效果，必须加装其它净化设备；
• （4）SCR系统对汽车智能要求较高，容易引起 发动机无法点火。
未来十年值得关注的研究方向大致有以下几点：
• 净化在贫燃条件下产生的氮氧化合物处理的催化剂的开发； • 在硫氧化物存在情况下对含氮化合物能有效氧化催化剂的
开发； • 催化剂中可以吸附HC和NOX的材料的开发； • 在尾气产生的高温下催化剂的稳定问题； • 温度低的催化剂的开发； • 对含碳颗粒物能有效燃烧的催化剂以及反应器的开发； • 还原环境中能对CO有效氧化的催化剂的开发； • 电池催化剂的开发。
结束语：
• 汽车自从诞生之日起，给人类发展带来了翻天覆地的变化， 同时，也带来了严重的污染。世界上因汽车尾气污染而导 致的灾难不可胜数。但我们应该相信，随着科学技术的不 断发展，我们一定可以战胜汽车带来的尾气污染。无论是 新能源的使用，还是SCR技术、电晕技术、催化剂技术的 发展，都是为了还人类一个蓝天。但我们也要清醒的认识 到，汽车尾气污染治理任重而道远。汽车保有量的不断上 升给尾气治理带来了很大的压力。只有在这方面投入巨大 的人力、物力和财力，才能使汽车这把双刃剑变成人类发 展前进的动力。
• (3)蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的 汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引 入储存系统,可大大减少污染物的排放。
3.1.车用选择性催化还原排气后处理系统工作原理
• 车用选择性催化还原排气后处理(SCR)是通过尿素反应 产生的氨再与汽车尾气进行反应的一种技术，是被认 证为满足欧Ⅳ法规的综合排放控制系统。是一项控制 汽油发动机排气中NOx 的技术。
该系统中能够有效地减少汽车尾气中的含量，降低由于NOx所引起
的污染。但是SCR系统存在不少的不足之处，导致其普及率不高。
• （1）SCR系统安装复杂，设备成本较高，而且 必须在汽车出厂前进行安装；
• （2）SCR系统需要消耗由尿素配成的AdBlue溶 液，使得汽车使用成本大大上升，尿素的生产消 耗也会引起二级污染；
第三，也是目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的 净化技术。是采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废 气进行净化以减少污染，此途径也不能达到“零污染”。机 外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采 用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、 热反应器和过滤收集器两类。前者多用于汽油机汽车，后者 多用于柴油机汽车。
2.2.设计循环系统，进行尾气再利用
• (1)正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱 的气体(主要是未燃体)再循环进入进气歧管,使其再 次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污 染。
• (2)排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气 歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮 氧化物的排放量。
1.2.使用无铅汽油
• 为了能够有效地提高汽车燃油的抗爆性，一般加入 四乙基铅。它具有很高的挥发性，甚至在0 摄氏度 时就开始挥发，而挥发出的铅粉末，以蒸气及烟的 形态存在于空气中，或以固体铅的形式存在于土壤 中，最终通过食物链到达人体，影响人体的健康， 侵蚀造血系统、神经系统以及肾脏等。
• 实验证明，甲醛树丁醚同样具有良好的抗爆性，汽 油中用甲醛树丁醚作渗合剂，不仅不含铅，还能降 低汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化 合物含量。
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开题报告
• 汽车作为现代化交通工具, 在给人 们的生产与生活带来方便的同时, 它排放的尾气, 给大气环境造成了 严重污染。多项研究表明:城市机 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。 在大城市, 汽车排放中CO 占63 %, NOx 占22 %, CH （碳氢化合物） 占73%。在发达国家, 如美国大气 污染物排放中CO 的66 %, NOx 的 43 %,CH 的31%、微粒的20%均属于 汽车排放。汽车对大气的污染已成 为城市大气污染的主要污染源。因 此,必须采取有效措施,减少或者消 除汽车尾气的污染及危害,这是本 文与大家共同研究与探讨的一个重 要课题。
• （1）减少喷油提前角。减少喷油提前角，可降低 发动机工作的最高温（1500 摄氏度），使NOx 的生成量减少。
• （2）改善喷油器的质量，控制燃烧条件（燃比、 燃烧温度、燃烧时间），可使燃料燃烧完全，从 而可减少CO、CH 的煤烟。
• （3）调整喷油器的质量，可降低发动机的功率， 使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧，从而 也可以减少CO、CH 和煤烟的生成。
我们的想法：
• 1.改变汽车使用的能源 • 2.改变汽车燃烧系统结构 • 3.使用车用选择性催化还原排气后处理系统
1.1.选用恰当的润滑添加剂———机械摩擦改进剂
• 在机油中添加一定量（比例为3%~5%）石 墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加 剂，加入到引擎的机油箱中，可节约发动机 燃油5%左右。此外，采用上述固体润滑剂 可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善，汽 缸压力增加，燃烧完全。尾气排放中，CO 和碳氢含量随之下降，可减轻对大气环境的 污染。
1.3.掺入添加剂，改变燃料成分
• 向汽油中掺入15%以下的甲醇或乙醇燃料，能在一 定程度上减少或者消除CO、NOx、CH的污染效果， 提高燃料的利用率。若采用“甲醇燃料”，当醇类 的比重占30%~40%时，汽车尾气排出的污染物可基 本上消除。采用含10%水份的水—汽油燃料亦有一 定的效果。
• 将汽车燃料改为天然气，也能够有效降低尾气中污 染物的比重。目前世界各国在天然气作燃料方面技 术比较成熟，我国也有大量使用天然气的ห้องสมุดไป่ตู้车。
鸣谢：
• 感谢夏学儒老师的指导及赵堂老师的大力 支持，同样也感谢参与我们调查的各位同 学。
• 参考文献： • 黄涛.《电晕净化汽车尾气的方法与关键技术》 • 夏青松. 《欧Ⅳ发动机排气后处理技术》 • 刘永莉. 《汽车催化剂发展的回顾及展望》 • 周华祥、龙华、胡家英、任成高、王雪红.《汽车尾气污
国内外治理汽车尾气主要有三条途径:
第一，也是最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如 开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或 只产生很少的污染气体。
第二，改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计 优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质 量等都能使汽车排气污染减少，但是不能达到“零排放”。
1.5.使用电能作为动力，研制电动汽车
• 电能是清洁能源，汽车使用电能作为能源的瓶颈 技术已经解决，蓄电池技术的发展将电动汽车的 研制推向了高潮。目前已经有不少的电动汽车投 入使用，它不产生任何尾气，完全解决了汽车因 尾气产生的污染。电动汽车是未来汽车技术研发 的主题。
2.1.优化发动机内部系统设置，降低尾气污染物含量