颗粒、微粒、碳烟这几个词的区别和联系
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颗粒、微粒、碳烟这几个词的区别和联系
碳烟是指排出的烟的总称,这些烟是悬浮在空气中的固体,粒径大小不一。
颗粒是能被滤纸吸附的碳烟,这些碳烟的粒径较大,比滤纸的缝隙小,因而被吸附在滤纸上,而微粒是排放的各种颗粒的总称,还包括一些金属及其化合物。
这是我的理解,呵呵。
蒋德明《内燃机燃烧与排放学》:
碳粒:carbon particulates
燃烧生成的碳粒开始时都近似由8个C原子和1个H原子所组成(按质量分数99%为碳,密度为1.8g/cm3),尺寸大小为20~50nm,在膨胀冲程中,这些碳粒聚合,在表面上再吸附碳氢化合物等成为微粒(PM, particulate matter)。
总微粒:TPM(total particulate matter)
是由固体碳(solids,SOL)、可溶有机成分(soluable organic fraction, SOF)以及可溶于水的
,由它们组成硫酸盐(sulfate, SO4)三部分组成。
起始时固体碳球直径为0.01~0.08m
的SOL;在SOL的外面吸收了一层可用有固体质点并凝聚碳氢化合物生成0.05~1.0m
机溶剂溶去的碳氢化合物称为可溶有机成分。
碳烟:soot
周龙保《内燃机学》:
,
。
(1mm =1000m 微粒PM:柴油机排放的PM,主要成分是碳,其粒度一般小于0.3m
。
1nm =10-9m 。
)柴油机PM排放在0.1~1.0g/km的数量级。
柴油机PM 1m =1000nm
组成取决于运转工况,尤其是排气温度。
当排气温度超过500℃时,PM基本上是碳质微球的聚集体,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)。
柴油机排气PM的微观
范围内,其体积平均粒度为形状呈复杂的链状或团絮状,当量粒度大多在0.02~1.0m
,属于能长期悬浮在空气中的亚微米颗粒物。
……(烃分子)不断脱氢,聚合0.1~0.3m
成以碳为主的直径2nm左右的碳烟晶核。
气相的烃和其他物质在这个晶核表面凝聚,以及晶核相互碰撞发生聚集,使碳烟粒子增大,成为直径20~30nm的碳烟基元。
最后,碳
以下的链状或团絮状的聚集物。
烟基元经聚集作用堆积成粒度1m
在DS的整个生成过程中同时会发生氧化,但它要求的最低温度为700~800℃。
排放的DS是生成量与氧化量之差。
炭粒粒度一般为1.4~3.0mm
的柴油机PM特别容易深入人体肺部并造成严重健康危害。
粒度小于0.05m
《内燃机燃烧学》何学良:
柴油机排出的碳烟,其直径多为0.1~10m
。
其中主要是由多孔性的碳粒构成。
它们附有燃烧中间产物、含氧化合物、未燃燃油等高分子碳氢化合物、硫酸盐和金属化合物等。
,厚碳烟也称黑烟。
类石墨结构的碳烟多层片状晶体,其大小约为直径3×10-3m 。
2×10-3m
颗粒(也称颗粒物或微粒),是在取样状态下排气中除水分以外的所有分散(固、液态)物质的总称。
深言之,颗粒物包括排气中一切有边界的物质,而不管其性质、组成、大小和形状。
颗粒包括下列物质:
固态的碳基颗粒
液态的碳氢颗粒:氧化中间产物
无机物
颗粒与碳烟和碳氢的关系是:凡是在一定的取样条件和取样方法下,能收集到的有物质边界的碳烟和碳氢,均属于颗粒。
个人理解应该用“碳烟”。
因为这种物质可以产生于发动机尾气、木炭燃烧中,而且其主要成分是碳,所以不应该用“炭”。
另外这些名词应该都是从英文翻译过来的,particulate materials(颗粒物)包括soot(碳烟)和soluble organic fraction (SOF)(可溶有机物)。