汽车尾气治理技术论文(2)
汽车尾气治理技术论文
汽车尾气治理技术论文篇二
汽车尾气污染及治理初探
摘要：本文介绍了汽车尾气的排放源，分析汽车尾气的污染和危害，并就控制和治理进行了讨论，供大家参考。
关键词：汽车尾气;污染;治理
中图分类号：X829 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)
1 汽车尾气排放源
汽车主要集中在城市，成为城市的大气污染物的主要来源。目前机动车氮氧化合物造成的污染占城市空气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达到94.1%。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。
汽车排放源主要来自三个方面：尾气排放，燃油蒸发排放和油箱通风。后两方面所造成的排放物相对第一方面来说要小得多，通常后两方面一氧化碳、氮氧化物为总排放量的1%--2%，碳氢化物为20%左右。因此，汽车排放主要来自发动机燃烧产生的尾气。汽车尾气污染物组成非常复杂，包含的有害成分达数百种之多，含量较大的主要成分有：一氧化碳、氮氧化物、烃类化合物、硫氧化物等有害气体以及碳烟、铅氧化物等粉尘。汽车尾气无论是对人体健康还是对整个地球的生态环境，都造成了极大的危害，最终必将危及到人类的生存，因此汽车尾气的治理已经成为一个迫切需要解决的问题。
2 汽车尾气的危害
有证据表明，汽车排气中许多烃类化合物有致癌作用，但这种作用是化合物本身的直接效应，还有许多物质的协同作用至今尚不清楚，据美国环保机构统计，美国每年的癌症病例中，约58%是由空气排气引起空气污染造成的。
2.1 一氧化碳与人体血红蛋白的结合能力是氧的250倍，因而能阻止血红蛋白向人体组织输送呼吸到的氧气。当空气中一氧化碳的浓度在50UL/L以上时，冠心病患者就会感到胸痛，并使心电图发生变化，还可以引起头痛、头晕、恶心、动脉硬化、脑溢血和末梢神经炎等症状，对胎儿和幼儿的生长发育影响更大。
2.2 氮氧化物能导致人的呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症状，同时使肺功能下降。尤其是儿童，即使短时间接触氮氧化物也可以造成咳嗽、喉痛。
2.3 尾气排放的有害物质不但增强了大气污染，破坏环境神态平衡，更重要的是，这些污染物在一定条件下会生成二次污染——光化学烟雾，对人体造成更大的危害，光化学烟雾是机动车排除尾气中的碳氢化合物、氮氧化物在特定的气温条件下，即静风、湿度低、温度高、并在阳光长时间照射时会产生一种复杂的烟雾，这种烟雾叫“光化学烟雾。”20世纪40年代，在美国洛杉矶首先发现了光化学烟雾。每到秋冬季节，许多人的眼睛轻度红肿，嗓子疼痛，甚至还有人皮肤出现程度不等的潮红，丘斑疹等;人们还常会产生呼吸困难和疲乏的感觉。1955年九月，严重的汽车尾气加上气温偏高，洛杉矶再次出现了光化学烟雾，而且浓度非常高，光化学烟雾不仅影响了人们的呼吸道功能，特别是损伤儿童的肺功能，引发胸痛、恶心、疲乏等症状，导致了几千人受害，两天之内就有400多名65岁的老人死亡，生长在郊区的蔬菜全部由绿变褐，无人敢吃。水果和农作物减产，大批树木落叶发黄，几万公顷的森林有四分之一以上干枯而死。继1943年洛杉矶发生世界上最早的光化学烟雾事件后，在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现了这种烟雾。我国虽然只在少数的城市发现过光化学烟雾，但随着城市汽车数量的急剧增加，我国很多城市也都存在着潜在的威胁。据有关部门初步测算，去年深圳机动车共排放碳氢化合物约2.3万吨，一氧化碳17万吨，氮氧化物4.5万吨，而排放总量以10%左右的速度增加。由于深圳北部受山脉阻隔，遇到夏秋静风、光照强烈的天气，如不采取切实有效的措施加以控制，很有可能出现“光化学烟雾”污染事件。
3 汽车尾气的控制和治理
目前，汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题，发达国家由于汽车总体技术较为先进，汽车尾气控制技术也较为先进，已经取得了重要进展，现在正在超低污染排放和零排放迈进，而我国在这方面的起步较晚，许多控制技术处于探索和试用阶段，但我们正努力与国际接轨。
3.1 控制汽车尾气污染有很多方面：可以使用清洁能源，如使用甲醇或改为电驱动;还可以改进操作条件，如改进燃油的比例，改进内燃机设计，改进燃料油和其他添加剂的性质，如使用无铅汽油等，这些措施目前已取得一定的成效。
3.2 汽车尾气处理就是采取各种有效措施，减少污染物的排放和使排放和使排放废气中的CO、NOx、HC分别被氧化或还原。
3.2.1 机内净化
机内净化的主要方式是通过对发动机的调整和改造，改进发动机的燃烧方法，即利用所谓稀薄燃烧方式来接近理想燃烧方式，以在较好的条件下使混合气体燃烧，减少污染物的发生量。CO的生成主要取决于空燃比，NOx的生成主要取决于燃气的最高温度、在高温下停留时间和燃气中的含氧量。根据他们生成的特点，科学家有针对性地进行了治理技术研究，其措施有：
a.改进燃烧室结构，如采用复合涡流控制燃烧。
b.改进点火系统，如在化油器上设置断油装置和稀混合气供给装置，采用延迟点火装置和晶体管点火装置等。
3.2.2 机外净化
机内净化技术只能减少有害气体的生成量，因而精华效益不高，为了达到更加严格的排放标准，就需要在汽车尾气排入大气之前，利用催化转化装置或其他净化装置将其转化为无害气体，即所谓机外净化。机外净化是对排放废气进行后处理净化，如采用空气喷射、氧化型反应器和三效催化反应器等方法。机外净化技术因其卓越的实效与简便而备受青睐，是国际普遍采用的汽车尾气净化法。
3.2.3 提高燃油品质
燃油品质与汽车尾气的排放也有着重要的关系，为此世界各国特别是发达国家不断对汽油质量做出越来越严格的规定。通常，通过降低汽油中苯、硫、芳烃、烯烃含量，降低雷德蒸汽压，并在汽油中添加含氧化合物等方法可以减少CH的产生，从而减轻汽车尾气中污染物的排放。
3.2.4 采用清洁替换燃料
为了解决汽车尾气造成的环境污染问题，除了开发高效尾气净化装置进行机内、机外净化外，开发和采用清洁的替代汽油和柴油的绿色燃料也是近年来研究非常多的一个课题。目前所研究的替代燃料主要有燃料电池、燃气、含氧化物及生物能源。
a.燃料电池是一种新型的无污染、无噪声的汽车动力源，它可不经过燃烧而直接将燃料的化学能转化为电能。其可靠性高，适用性强，能量转换效率高，污染小，噪声低。
b.燃气(天然气、液化石油气)是汽车燃料的理想替代物。它们在发动机内可以充分燃烧，汽车发动机不必作大的改动就可直接使用，使汽车所排放的污染成分大大低于汽油发动机和柴油车。近年来由于环境保护的压力和能源危机的影响，燃气汽车得到世界上大多数国家政府的重视支持。日本已决定从2000年开始，在国内大量推广燃气汽车。其他燃气汽车生产大国，如德国、法国等也不甘落后，纷纷投入研制开发新型的燃气汽车。大量的研究表明，汽车采用燃气后，尾气排放污染会显著降低，且成本费用低，安全性高，使用性能好。我国从上世纪末以来也积极推广燃气汽车，现已在全国范围内蓬勃展开，正为全国推广奠定坚实的基础。
4 结束语
随着经济的快速发展，汽车的数量与日俱增，给人们带来了很多的方便，然而汽车尾气大量的排放也给周围的环境造成了严重的影响，尤其是对人的身体健康造成了极大的伤害。越是交通发达的国家，由汽车尾气排放的污染就越严重。
参考文献：
[1] 韩玉敏.排放控制系统.北京：化学工业出版杜，2005.
[2]《机动车尾气的污染现状与控制》环境研究与监测，2010(9).
[3] 葛蕴珊 汽车排放与环境保护.北京：中国劳动社会保障出版社.2011(2).
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