汽车尾气处理及净化技术33页PPT

什么？
80
PH较小时，溶液HClO浓度增大，有利于NO被氧化
高价态氮氧起化物始吸收液，含Ca(ClO)2 0.1%
NO
脱 60 除 率 40
%
20
4
6
PH
12
6.用强氧化剂也可以实现气体中氮氧化物脱硝
• 用漂白粉溶液脱硝过程包含一系列可逆反应：
• 2NO+O2 2NO2，2NO2+H2O NO+HClO NO2+HCl等
NO的物质的量变化曲线示意图
电极1 N2
电极2
5.问题：碱液吸收法也是处理
氮氧化物的常用方法，将氢氧 化钠溶液脱硝得到的NaNO2、 NaNO3的混合液和氢氧化钠溶 液分别加入到如下图所示的电
解槽中进行电解，可以进一步 处理成无害物质N2排放。A室 中产生N2的电极方程式
A室 B室
阴离子交换膜
2NO2-+6e-+4H2O==N2+8OH2NO3-+10e-+6H2O==N2+12OH-
深入科学本质
• 汽车尾气的化学成分及可能的化学反应 • 近200种化合物，对人体危害最大的是燃料不完
全燃烧形成的一氧化碳、CXHY以及氮气与氧气 高温下生成的氮氧化物NOX。
•汽车尾气中除了CO、 CXHY、NOX等有害物质以 外，当然还含有氧气、氢气、水等等物质，你认为 这些物质之间可以发生氧化还原反应吗？请写出可 能的反应，并说一说你是怎么猜想
• （1）尾气被氧化
一氧化碳与氧气
一氧化碳与水
碳氢化合物与氧气
• （2）尾气间的氧化--还原
一氧化氮与一氧化碳 2NO +2CO ==N2 +2CO2

第6章 汽油机后处理净化技术
空速特性
空速(SV)：
SV=qv / Vcat
Vcat=(0.5~1)Vst
空速的大小表示了反应气体在催化剂中的停
留时间(tr)： tr =ε/sV
贵金属用量mpm：mpm =(1.0~2.0) Vcat
我们来了 解空速特
性！
第6章 汽油机后处理净化技术
流动特性
对扩张管的形状、结构进行优化设计是改善催化 转化器流动均匀性的一种有效方法。
排气系统如何匹配
第6章 汽油机后处理净化技术
催化器与燃料及润滑油的匹配 催化器与燃料及润滑油的匹配
选用抗中毒劣化性好的催化剂。
催化器与排放法规之间也应有合理的对应关系
催化器性能越好，贵金属含量越高，成 本越高，应更注重催化器性能恰好满足 当时排放法规。
第6章 汽油机后处理净化技术
6.3 稀燃催化技术
第6章 汽油机后处理净化技术
后处理净化技术
排气系统
在尽量不影响发动 机性能的同时，在 排气系统中安装各 种净化装置，利用 净化装置在排气系 统中对废气进行处 理来降低最终向大 气环境排放的污染 物。
最多的废气后处理净化技术。
一般采用蜂窝结构载体，蜂窝 表面有涂层和活性组分，与废 气的接触表面积大，当发动机 的空燃比在理论空燃比附近时， 催化剂可将90%的碳氢化合物 和一氧化碳及70%的氮氧化物 同时净化。
催化反应过程
第6章 汽油机后处理净化技术
吸附过程
吸附作用是一种或数种物质的原子、分子或 离子附着在另一种物质表面上的过程。
三效催化剂上发生 化学吸附的一般吸
附方程式：
A为吸附质分子（CO、HC或NOX） s为活性中心（或催化中心） A(s)为在吸附表面上形成的表面络合物 H(s)和O(s)分别为氢原子和氧原子吸附在活性中心形成的表面络合物

柴油机CO主要源于缺氧造成喷注中过浓部分的不完全燃烧。
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第1节汽车排放污染物及其成因
2. HC 柴油机HC的生成主要有下述两个原因 (1)滞燃期中，处于喷注前缘(图11一3)的极稀混合气，其浓度远低于 燃烧极限而无法着火便产生HC滞燃期越长，滞燃期中喷油量越多， 过分稀释的混合气也越多,HC排放也就增多。 (2)在柴油机中，喷雾质量、喷雾贯穿度、与空气的混合等因素对未 燃HC的生成影响很大。喷油器结构不合理，特别是针阀后压力室 容积过大是形成未燃HC的重要原因。此外，窜机油，启动时不着 火以及不正常喷射(如二次喷射)也是产生未燃HC的原因。在冷启 动、怠速、低负荷等条件下，喷注中的大颗粒油滴来不及蒸发， 严重的后燃也会造成未燃HC的排放。
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第1节汽车排放污染物及其成因
3.火花质量和点火提前角 (1)火花质量决定点燃混合气的能力 (2)点火提前角推迟时，可降低燃烧气体的最高温度，使NO、排放量
降低。 点火提前对NOx排放浓度的影响还与混合气空燃比有关，在理
论空燃比附近，点火提前角影响最大。因此当采用电控汽油喷射 加三效催化转化器进行闭环控制时，为了满足更严格的排放法规 的要求，可通过推迟点火提前角降低NOx排放浓度。 4.配气相位
第11章汽车的排放净化
第1节汽车排放污染物及其成因 第2节汽油车的排放净化 第3节柴油车的排放净化 小结
第1节汽车排放污染物及其成因
一、汽车排放污染物
汽车排放物是汽车的排气排放物、蒸发排放物和曲轴箱排放 物的总称，习惯上指其中的污染物。
汽车排放污染物是汽车排放物中污染环境的各种物质，主要 有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和微粒物(PM) 等。

⑷采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。 据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得"大豆柴 油"。用"大豆柴油"，以3 :7的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机 工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色燃料。
⑸采用多种燃料作为汽车燃料来源。 随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，确保环境保护法规的实施和节能措施:汽车中可广泛 使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。然而在这种汽 车上装上电脑，不断在行驶中早先调拨组合，以使汽车发挥最佳性能。采用计算机控制点火系统， 以便对发动机的不同工况作出快速反应，可取得最佳 燃料经济性和发动机动力性能，可减少尾 气对大气的污染。
⑹节约能源，有利环境，大力推广车用乙醇汽油。 根据有关专家指出，开发乙醇代替汽油，即节约能源，又可消化陈粮，使汽车排出的有害汽体减 少，是一项有利于保护环境和资源的新课题。
尾气净化
即汽车尾气由原有毒气体，变成为无毒气体，再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。
1.采用催化剂:
1）三元催化剂 三元催化剂必须对浓度在百万分之几到百分之几内变化的CO、 NOx、HC起净化作用，同时还要经受短时间内从很低的温度 升高到一般排气温度（400–500C）的冷热交换冲击。因此要 求三元催化剂的工作范围广、热稳定性高。三元催化净化发 生的主要化学反应如下 ：
伦敦
洛杉
烟雾
矶光
事件
化学
污染
一氧化碳 氮氧化合物 碳氢化合物
主要成分
醛 含铅化合物
一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物，主要是在局部缺氧或低温条件下，由于 烃不能完全燃烧而产生，混在内燃机废气中排出。当汽车负重过大、慢速行驶时 或空挡运转时，燃料不能充分燃烧，废气中一氧化碳含量会明显增加。一氧化碳 是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体，对空气的相对密度为 0.9670，它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血液里的 血红蛋白Hb结合，形成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应，如 听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发 生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。研究证明，人对一氧化碳的承受能力相 当高，一个健康的人能短时间承受血液中含量为20%-40%的一氧化碳的侵袭。虽然 对人体无副作用的一氧化碳阈值尚未确定，但长期吸收一氧化碳对城市居民身体 健康是一个潜在威胁。

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新能源汽车的使用
在现代汽车发展过程中，新能源汽车作为汽车发展的必然趋势， 主要包括纯电动汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、增程式 电动汽车、混合动力汽车等。通过开发设计新能源汽车，可以有效 的降低汽车尾气的排放。
但当前我国新能源汽车的发展还处于刚刚起步阶段，为其提供 动力的电池的后期回收和二次改造问题还没有 得以有效的解决，这必然还会产生一个新的污染，因此需要加快相 关配套措施的匹配度。
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谢谢观看！
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汽车尾气污染的产生及综合治理
1
目录
一 我国汽车尾气污染的现状
二 我国汽车尾气污染的产生
三 汽车尾气污染的综合治理
一 我国汽车尾气污染的现状
3
2016年全国机动车排放污染物初 步核算为4472.5万吨，其中氮氧化物 577.8万吨、一氧化碳3419.3万吨、碳 氢化合物422.0万吨、颗粒(PM)53.4 万吨。其中汽车排放污染物总量占比 分别为：92.5%、87.7%、84.1%、 95.9%。13Βιβλιοθήκη 加快油品质量升级，加大处罚力度
切实提高车用燃油品质，加快制定实施高品质燃油标准， 降低单车污染物排放量。大力推广可再生清洁燃油，鼓励支 持燃料乙醇、生物柴油等生物燃料的生产和推广，进一步完 善配套长期稳定的扶持政策。加强对成品油生产流通领域质 量监督检查，严厉打击非法生产、添加、进口、销售不合格 油品行为。加大违法行为处罚力度，建立违法企业黑名单制 度，并将处罚情况向社会公布。
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燃油油品没有与之相匹配
在机动车中利用的油品其实际的化学 组成部分以及性能指标等对机动车排气会 造成较大的影响。
由于经济以及资源和技术水平的严重 影响，我国车用油品质低于国际水平，且 与汽车排放标准不匹配，降低了我国汽车 排放标准的减排效果，同时，当前我国城 市发展中利用的燃油油品以及在汽车中的 整体水平存在着较大的差异。

对乌鲁木齐主要街对乌鲁木齐主要街道受汽车尾气污染道受汽车尾气污染的调查和综合分析的调查和综合分析得到得到coconoxnoxhchc的污染规律的污染规律主要主要街道路中心空气中街道路中心空气中coconoxnox日均值已日均值已超出国家大气环境超出国家大气环境质量二级标准质量二级标准市区市区主要街道的人行道主要街道的人行道空气中空气中noxnox含量已含量已超出二级标准超出二级标准类道路人行类道路人行道空气中道空气中coco含量已含量已超标超标
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”。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等两类。前者多用于汽油机汽车，后者 多用于柴油机汽车。
对乌鲁木齐主要街 道受汽车尾气污染 的调查和综合分析 得到CO、NOx、 HC的污染规律,主要 街道路中心空气中 CO、NOx日均值已 超出国家大气环境 质量二级标准,市区 主要街道的人行道第3页/共18页 空气中NOx含量已
Ⅱ、Ⅲ类道路人行
道空气中CO含量已
超标;在三类街道
中,Ⅰ类街道车流量
对汽车尾气处理方法研究
会计学
1
看到这两照图片 你有什么想法？
第1页/共18页

汽车尾气的成分
汽车尾气污染是由 汽车排放的废气造 成的环境污染。主 要污染物为碳氢化 合物、氮氧化合物、 一氧化碳、二氧化 硫、含铅化合物、 苯丙芘及固体颗粒 物等，能引起光化
学烟雾等。 第2页/共18页

1.一氧化碳CO
燃烧过程缺氧造成一氧化碳大量
生成.
CO 2
缺氧
CO
不完全燃烧导致CO
ppt课件
4
排放污染物的形成
2.碳氢化合物HC 未燃烧的汽油排出造成碳氢化合
物的超标
不燃烧
HC
HC
完全不燃烧导致HC
ppt课件
5
排放污染物的形成
3.氮氧化合物NOX
富氧和高温造成燃烧过程中氮氧化合物的
生成
高温+富氧
N
NOX
O2
富氧和高温下的完全燃烧形成NOX
ppt课件
6
一氧化碳CO的控制
发动机 喷油器 燃油
废气 λ传感器制
ppt课件
7
碳氢化合物HC的控制
无故障时
发动机燃烧
激冷表面 HC
点火缺火
HC
催化器 治断火
有故障时
HC由催化器和治理点火断火来控制
ppt课件
天哈呵
天和呵
呵
哈
哈
哈
哈
ppt课件
29
銓殡絩拆嵷蝬艼厕齦跩娐糏蓯 煟澭洚蚵攷歭攦齶繑儅螽聙枿
沦濠
嘎嘎嘎
嘎嘎嘎
嘎嘎嘎嘎嘎嘎搞个
ppt课件
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此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
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8
氮氧化物NOX的控制
EGR
进气 发动机燃烧 废气 催化器
NOX由EGR和催化器来控制
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尾气故障诊断步骤
1、燃油空燃比检修（使CO达到正常） 2、燃烧室密闭性检修（使缸压、漏气率正常） 3、点火正时、能量、高压电路检修（使HC正常） 4、废气再循环检修（使NOX达到正常） 5、三元催化器检修（使CO、HC、NOX都达标） 6、净化装置及排气系统检修（使CO2、O2达标）

催化剂 △
4N2(g)＋6H2O(g)
ΔH＜0
根据图示判断提高脱硝效率的最佳条件是__温__度__4_0__0_℃__，___氨__氮__物___质__的__量__之___比__为__1_；氨氮物
质的量之比一定时，在 400 ℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是
_在__4__0_0_℃___时__催__化__剂___的__活__性___最__好__，__催___化__效__率__高___，__同__时___4_0_0_℃___温__度__较___高__，__反__应__。速率快
对于该反应，温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是____乙____(填代号)。
(2)以 CO2 与 NH3 为原料可合成化肥尿素[化学式为 CO(NH2)2]。已知：
①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH＝－159.5 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝＋116.5 kJ·mol－1
影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比， 理论上一公斤 燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量 比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气，此时发动机发出的功率大， 但燃烧不完全，生成的CO、HC(碳氢化合物)多；当混合气略大于化学当量 比时，燃烧效率最高，燃油消耗量低，但生成的NOx也最多。
则达到新平衡时 NO 的转化率_降__低__(填“升高”或“降低”)，ΔH__＜___0(填“＞”或“＜”)。
4．(1)汽车尾气中含有 CO、NO2 等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化 为无毒气体。 4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1 200 kJ·mol－1

欧洲汽车尾气排放标准
欧洲经济委员会（ECE）和欧盟（EU）共同制定了欧Ⅰ至欧Ⅵ标准，规定了不同类型车辆 的尾气排放限制，包括CO2、CO、HC、NOx和PM等。
日本汽车尾气排放标准
日本环保局（EPA）和日本国土交通省（MLIT）制定了日本的汽车尾气排放标准，要求 汽车制造商降低车辆的污染物排放。
我国汽车尾气排放标准
碳氢化合物
碳氢化合物是一类有机化合物， 主要包括甲烷、乙烯、乙炔等。
碳氢化合物主要来源于汽车尾气 中的油品燃烧不完全。
碳氢化合物对人体健康的直接影 响较小，但其是光化学烟雾形成 的主要成分之一，对环境和健康
的影响不容忽视。
颗粒物
颗粒物主要来源于汽车尾气中的柴油机排放和汽油机 不完全燃烧。
颗粒物是指空气中悬浮的固体或液体颗粒状物质，其 直径小于10微米。
《汽车尾气排放》ppt课件
目录
• 汽车尾气排放概述 • 汽车尾气排放的成分 • 汽车尾气排放标准 • 汽车尾气排放的治理措施 • 汽车尾气排放的未来展望
01
汽车尾气排放概述
汽车尾气排放的定义
汽车尾气排放是指车辆在行驶过 程中，燃料燃烧产生的废气通过 车辆尾部排气管排放到大气中的
过程。
汽车尾气成分复杂，主要包括一 氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物
国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ标准
我国根据汽车尾气排放污染物对环境的影响，先后实施了四个阶段的汽车尾气 排放标准。国Ⅰ标准要求最低，国Ⅳ标准要求最高。
国Ⅴ、国Ⅵ标准
为了进一步降低污染物排放，我国又实施了国Ⅴ和国Ⅵ标准，对CO、HC、 NOx和PM等污染物的排放限制更加严格。
汽车尾气排放标准的制定依据
环境保护需求
综上所述，汽车尾气排放是一个 严重的环境问题，需要采取有效 的措施来减少尾气排放，保护环 境和人类健康。