甲醇—柴油混合燃料羰基排放物检测方法研究
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任 永 凯 ，袁 银 男。 ，孙 振 宇 ，陈 黎 君
（ ．江 苏 大 学 汽 车 与 交 通 工 程 学 院 ，江 苏 镇 江 ２ ２ １ ； ． 南通 大 学 ，江 苏 南通 １ １０３ ２ ２６１） ２ ０ ９ 摘 要 ：为 更 好 地 了解 甲醇 ～ 柴 油 混 合 燃 料 的羰 基 排 放 特 性 ， 计 了发 动 机 尾 气 中羰 基排 放 物 的 检 测 方 法 。 通 设
成分有 １ ５种 ， 成 分 所 占 比 例 随 燃 料 配 比和 发 动 机 各
二 硝 基苯 腙 的原理 对醛 酮进 行 收集 ， 反应 方 程式 为
Ｎｏ２
＼
＝
型号 的不 同有很 大 差异 。掺 烧 甲醇后 柴 油机 醛酮 排
研究 结合 衍 生 化 样 品处 理 方 法 和 高 效 液 相 色 谱 技
术 ， 尾 气 中 羰 基 排 放 物 进 行 了 测 量 ， 对 试 验 的 可 对 并 靠 性 进 行 了 分 析 。试 验 用 发 动 机 为 １ ６ Ａ 风 冷 柴 ８Ｆ 油 机 ， 缩 比 １ １ 排 量 ０ ４ ８Ｌ， 定 功 率 ６ｋ ， 压 ９： ， ． １ 标 Ｗ
１ １ 采 样 原 理 ．
１ ） 丙 烯 醛 属 高毒 类 物 质 ， 引 起 肺水 肿 和 支 气 ０ ； 可
管上 皮细 胞 的损 害 ， 国规 定 的平 均 允 许 质 量 浓 度 我 为 ０ ０ ／ ， 时 一 次 最 高 允 许 质 量 浓 度 为 ． ５ ｍｇ ｍ。 短
０ １ｍｇ ｍ。 Ｔ ３ — ７ 《 业 企 业 设 计 卫 生 标 ． ／ （ Ｊ ６ ９ 工 准 》 。 因此 有 必 要 对 醇 类 燃 料 的 羰 基 排 放 物 进 行 测 ）
影 响 因素进 行 了分 析 。
的燃 烧性 能 ， 时缓 解 能源 短 缺 。但 柴 油机 掺 烧 甲 同
醇 后 ， 气 中 不 完 全 燃 烧 产 物 甲醇 、 尾 甲醛 、 甲酸 甲酯 、 乙 醛 、 醛 、 烯 醛 、 酮 的 比 例 也 较 燃 用 柴 油 明 显 丙 丙 丙 增 多 口 。 醛 酮 物 质 对 人 体 有 很 大 的 危 害 ， 会 促 进 ］ 还 光 化学烟 雾 的形 成 。１９ ９ ６年 美 国 环 保 署 测 量 了 空
流 速 ２Ｌ／ ｉ 色谱 分析 波 长 ３ ０ｎ 时 ， 用吸 附 管 的 采 样 效 率 可 在 ９ 以 上 。 ｒ ｎ， ａ ６ ｍ 采 ４
关键 词 ：甲醇 ；柴 油 ；混合 燃 料 ； 基排 放 物 ； 谱 分 析 羰 色 中 图分 类 号 ： Ｋ４ １ ５ Ｔ ２ ． 文 献 标 志码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ２ ２ ２ １ ） １０ ８ — ３ ０ １ ２ ２ （ ０ ０ — ０ ５０ １
第 １ （ 第 １ ２期 ） 期 总 ９
２ ¨ 年 ２月 Ｏ
车
பைடு நூலகம்
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动
机
Ｎｏ ．１（ ｒａＩＮ ｏ ９ Ｓｅ ｉ ．１ ２） Ｆｅ ．２ １ ｂ Ｏ１
Ｖ ＥＨ ＩＥ Ｉ ＥＮ ＧＩ Ｅ Ｃ Ｎ
・
测 试 与诊 断 ・
甲醇 一 柴 油 混 合 燃 料 羰 基 排 放 物 检 测 方 法 研 究
甲 醇 燃 烧 性 能 好 ， 以 实 现 无 烟 燃 烧 ， 排 可 ＮＯ
展 的 对 部 分 羰 基 排 放 物 的检 测 多 集 中 在 大 气 和 室 内 环 境 。本 研 究 根 据 发 动 机 台 架 试 验 测 得 的 具 体 数
放 较 柴油 显 著 降 低 】 因此 人 们 一直 致 力 于 在 柴 油 ，
制名单 上 高居 第 ２位 ， 被世 界 卫 生 组 织 确 定 为 致 癌
和致 畸形 物质 ， １ ８３ ２ ０ ＧＢ ８ ８ － ０ ２允 许 的 室 内 甲 醛 最 高 质 量 浓 度 为 ０ １ ｍｇ ｍ。 体 积 分 数 ０ ０ ５ ． ／ （ ．７ ×
标 定 功率 转 速３６ ０ｒ ｍｉ 。 ０ ／ ｎ
机 上 掺 烧 甲 醇 或 直 接 以 甲醇 为 燃 料 ， 改 善 柴 油 机 以
据， 并参 照《 中华 人 民共 和 国国家 标准— — 大气 污染
物 综 合 排 放 标 准 》 甲 醇 、 醛 、 烯 醛 等 测 试 方 中 甲 丙 法 Ｊ设 计 了 醛 酮 的采 样 分 析 方 法 ， 对 采 样 效 率 及 ， 并
过 气 体捕 集 、 生化 反 应 、 成 物 的 洗 涤 或 萃 取 、 效 液 相 色谱 分 析 技 术 对 尾 气 中 的 甲醛 、 衍 生 高 乙醛 、 丙烯 醛 、 丙醛 、 酮 丙
等 物 质进 行 了分 离测 量 ， 析 了检 测 波 长 、 样 流 速 、 透 现 象 对 采 样 效 率 及 分 析 精 度 的 影 响 。 结 果 表 明 ， 采 样 分 采 穿 在
量 ， 面 了解醇 类燃 烧 的排放 特 性 。 全 国 内外 在 发 动 机 尾 气 羰 基 排 放 测 量 中 已发 现 的
醛 酮类 物质 本身 有毒 性 、 稳定 性较 差 ， 因此人 们 倾 向于先 将 它们 转化 为 稳定 的衍 生 物 ， 过 分 析 衍 通
生 物 的含 量 计 算 初 始 物 质 中各 组 分 的含 量 。 目前 大 多 数 方 法 是 利 用 ２ ４二 硝 基 苯 肼 （ ， ，一 ２ ４ＤＮＰ 与 醛 Ｈ） 酮 在 酸 性 介 质 发 生 特 异 性 反 应 ， 成 橘 黄 色 的 ２ ４ 生 ，一
１ 采样 方 案 的 设 计
采 样方 案 的选 择 直 接关 系到 试 验 的准 确 性 ， 本
气 中 甲醛 、 乙醛 、 烯 醛 等 有 毒 污 染 物 ， 中 因移 动 丙 其 污染 源造 成 的 空气 污 染 甲醛 占 ４ ， ９ 乙醛 占 ７ ， Ｏ
丙 烯 醛 占 ３ ９ 。 甲 醛 在 我 国 有 毒 化 学 品 优 先 控
（ ．江 苏 大 学 汽 车 与 交 通 工 程 学 院 ，江 苏 镇 江 ２ ２ １ ； ． 南通 大 学 ，江 苏 南通 １ １０３ ２ ２６１） ２ ０ ９ 摘 要 ：为 更 好 地 了解 甲醇 ～ 柴 油 混 合 燃 料 的羰 基 排 放 特 性 ， 计 了发 动 机 尾 气 中羰 基排 放 物 的 检 测 方 法 。 通 设
成分有 １ ５种 ， 成 分 所 占 比 例 随 燃 料 配 比和 发 动 机 各
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研究 结合 衍 生 化 样 品处 理 方 法 和 高 效 液 相 色 谱 技
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１ １ 采 样 原 理 ．
１ ） 丙 烯 醛 属 高毒 类 物 质 ， 引 起 肺水 肿 和 支 气 ０ ； 可
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０ １ｍｇ ｍ。 Ｔ ３ — ７ 《 业 企 业 设 计 卫 生 标 ． ／ （ Ｊ ６ ９ 工 准 》 。 因此 有 必 要 对 醇 类 燃 料 的 羰 基 排 放 物 进 行 测 ）
影 响 因素进 行 了分 析 。
的燃 烧性 能 ， 时缓 解 能源 短 缺 。但 柴 油机 掺 烧 甲 同
醇 后 ， 气 中 不 完 全 燃 烧 产 物 甲醇 、 尾 甲醛 、 甲酸 甲酯 、 乙 醛 、 醛 、 烯 醛 、 酮 的 比 例 也 较 燃 用 柴 油 明 显 丙 丙 丙 增 多 口 。 醛 酮 物 质 对 人 体 有 很 大 的 危 害 ， 会 促 进 ］ 还 光 化学烟 雾 的形 成 。１９ ９ ６年 美 国 环 保 署 测 量 了 空
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关键 词 ：甲醇 ；柴 油 ；混合 燃 料 ； 基排 放 物 ； 谱 分 析 羰 色 中 图分 类 号 ： Ｋ４ １ ５ Ｔ ２ ． 文 献 标 志码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ２ ２ ２ １ ） １０ ８ — ３ ０ １ ２ ２ （ ０ ０ — ０ ５０ １
第 １ （ 第 １ ２期 ） 期 总 ９
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甲醇 一 柴 油 混 合 燃 料 羰 基 排 放 物 检 测 方 法 研 究
甲 醇 燃 烧 性 能 好 ， 以 实 现 无 烟 燃 烧 ， 排 可 ＮＯ
展 的 对 部 分 羰 基 排 放 物 的检 测 多 集 中 在 大 气 和 室 内 环 境 。本 研 究 根 据 发 动 机 台 架 试 验 测 得 的 具 体 数
放 较 柴油 显 著 降 低 】 因此 人 们 一直 致 力 于 在 柴 油 ，
制名单 上 高居 第 ２位 ， 被世 界 卫 生 组 织 确 定 为 致 癌
和致 畸形 物质 ， １ ８３ ２ ０ ＧＢ ８ ８ － ０ ２允 许 的 室 内 甲 醛 最 高 质 量 浓 度 为 ０ １ ｍｇ ｍ。 体 积 分 数 ０ ０ ５ ． ／ （ ．７ ×
标 定 功率 转 速３６ ０ｒ ｍｉ 。 ０ ／ ｎ
机 上 掺 烧 甲 醇 或 直 接 以 甲醇 为 燃 料 ， 改 善 柴 油 机 以
据， 并参 照《 中华 人 民共 和 国国家 标准— — 大气 污染
物 综 合 排 放 标 准 》 甲 醇 、 醛 、 烯 醛 等 测 试 方 中 甲 丙 法 Ｊ设 计 了 醛 酮 的采 样 分 析 方 法 ， 对 采 样 效 率 及 ， 并
过 气 体捕 集 、 生化 反 应 、 成 物 的 洗 涤 或 萃 取 、 效 液 相 色谱 分 析 技 术 对 尾 气 中 的 甲醛 、 衍 生 高 乙醛 、 丙烯 醛 、 丙醛 、 酮 丙
等 物 质进 行 了分 离测 量 ， 析 了检 测 波 长 、 样 流 速 、 透 现 象 对 采 样 效 率 及 分 析 精 度 的 影 响 。 结 果 表 明 ， 采 样 分 采 穿 在
量 ， 面 了解醇 类燃 烧 的排放 特 性 。 全 国 内外 在 发 动 机 尾 气 羰 基 排 放 测 量 中 已发 现 的
醛 酮类 物质 本身 有毒 性 、 稳定 性较 差 ， 因此人 们 倾 向于先 将 它们 转化 为 稳定 的衍 生 物 ， 过 分 析 衍 通
生 物 的含 量 计 算 初 始 物 质 中各 组 分 的含 量 。 目前 大 多 数 方 法 是 利 用 ２ ４二 硝 基 苯 肼 （ ， ，一 ２ ４ＤＮＰ 与 醛 Ｈ） 酮 在 酸 性 介 质 发 生 特 异 性 反 应 ， 成 橘 黄 色 的 ２ ４ 生 ，一
１ 采样 方 案 的 设 计
采 样方 案 的选 择 直 接关 系到 试 验 的准 确 性 ， 本
气 中 甲醛 、 乙醛 、 烯 醛 等 有 毒 污 染 物 ， 中 因移 动 丙 其 污染 源造 成 的 空气 污 染 甲醛 占 ４ ， ９ 乙醛 占 ７ ， Ｏ
丙 烯 醛 占 ３ ９ 。 甲 醛 在 我 国 有 毒 化 学 品 优 先 控