净化器载体在汽车尾气处理中的应用与研究
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车用空气净化技术研究与应用汽车是现代社会中必不可少的交通工具之一。
但是由于汽车的使用量越来越多,不可避免地会产生大量的污染物排放。
如何减少汽车尾气对环境的影响,成为了人们关注的一个重要问题。
空气净化技术作为治理空气污染的一种有效手段,也被越来越多的人们所关注和应用。
一、车用空气净化技术概述车辆尾气里主要的污染物是二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、挥发性有机物和微小颗粒物等。
针对不同种类的污染物,车用空气净化技术也各不相同。
1.1 光催化空气净化技术光催化空气净化技术是利用光催化剂催化气体反应,将有害气体转化为无害或低毒的物质,从而达到空气净化效果。
该技术可以有效地降解有机物、氮氧化物等污染物,但对于二氧化碳的去除效果不佳。
1.2 筛分式空气净化技术筛分式空气净化技术是利用分子筛、活性炭等吸附材料对有害气体进行吸附,将污染物分离出来,从而达到净化目的。
该技术可以去除有机物、氮氧化物和一氧化碳等污染物,但不适用于二氧化碳和微小颗粒物的净化。
1.3 活性滤料空气净化技术活性滤料空气净化技术是利用各种吸附材料将有害气体吸附附着在滤料表面,然后利用化学反应、生物反应等方式将其分解为无害物质。
该技术可以去除大部分污染物,但净化效果受气流速度、活性滤料材质等因素影响。
二、车用空气净化技术应用目前,车用空气净化技术已经广泛应用于汽车尾气净化。
多家汽车厂商推出了自己的车用空气净化技术,如大众的“Air Care Climatronic”、本田的“VSA”等。
这些技术利用各自的净化原理,能够对车内空气进行净化,有效地去除有害气体和细菌病毒等。
此外,还有一些外置式的车用空气净化器。
这些净化器可安装在汽车内部,在汽车行驶时实现空气净化。
这类车用空气净化器适用于老旧车和没有空气净化功能的车辆。
无论是内置式还是外置式车用空气净化技术,其重要性已经成为越来越多消费者选择购车的重要考虑因素。
三、车用空气净化技术的发展前景随着社会经济的发展和人们环保意识的不断提高,车用空气净化技术的发展前景将越来越广阔。
汽车尾气净化器载体及涂层的研究进展摘要:随着时代科技的发展,汽车在日常生活中起着重要的作用,但是随之而来的问题也是越来越多,交通拥挤等,但更为严重的是空气污染,温室效应。
虽然现在开始采用多种措施,但是还是避免不了有害气体的排放。
汽车尾气的污染物主要有一氧化碳( CO)、碳氢化合物( HC)、化物(NOx)、氧化硫( SO2)和微粒物质(铅化物、烟等)。
现在大多数国家和地区采用的是机内净化和机外控制两类技术,其中在汽车排气尾管安装催化转化器是被广泛采用的,催化转换器是由壳体、减震层、载体、及催化剂四部分构成的。
载体多以蜂窝陶瓷载体为主,催化剂则以尽量消除废气为目的来展开研究的。
根据多孔陶瓷材料在气体污染控制、废物处理及噪声控制等方面的应用研究现状,我们可以看到多孔陶瓷材料载体及催化剂在处理尾气方面做出的贡献。
关键字:多孔陶瓷载体、蜂窝陶瓷、γ - Al2O3 、堇青石引言:随着世界各国政府对汽车尾气排放日益重视且制定了严格的尾气排放标准,因而对汽车尾气净化器的要求也就越来越高,开发具有高效率尾气净化能力的催化净化装置迫在眉睫。
这个研究不仅仅实在汽车尾气方面,而且在各大工厂、研究所等废气、毒气排放方面也会有重大的社会价值。
甚至在更换催化剂后可以在更宽大的领域有作用。
以前存在的金属载体,由于其有很大的局限性。
逐渐的被社会淘汰,对于球形活性氧化铝载体,活性氧化铝主要是指γ - Al2O3,早期多采用此类载体。
但是由于活性氧化铝密度大,热容高,又是堆积式填装,易导致发动机排气阻力增大,背压大,油耗上升,功率下降而且在转化器中易磨损粉化,造成二次污染。
目前已经被整体式蜂窝状载体所代替。
蜂窝陶瓷无数相等的孔组成的各种形状,目前最大的孔数已达到了每平方厘米20~40,密度每立方厘米4~6克,吸水率最高达20%以上。
由于多孔薄壁的特点,大大增加了载体的几何表面积和改善了抗热冲击性能,目前生产的产品,其网状孔以三角和四方为主,三角比四方承受力好得多,孔数也多些,这一点作为催化载体尤其重要。
汽车尾气治理技术及设备研究与应用作为现代化工业体系的一个重要组成部分,汽车行业的发展在近年来得到了迅猛的发展。
随着汽车数量的不断增长,汽车尾气的治理成为一个备受关注的问题。
这不仅是关乎行业可持续发展的大问题,同时也影响着大众的生活质量。
如何有效地治理汽车尾气,保障环境和公众健康,是一个亟待解决的问题。
本文针对汽车尾气治理技术及设备进行一些研究和探讨,希望能够为大众提供参考和借鉴。
一、汽车尾气的环境影响汽车排放废气是污染环境的主要来源之一。
汽车尾气中含有的一氧化碳、氢气、氮气、硫化氢等成分,对人体健康和大气环境产生着不可忽视的影响。
据统计,每年因汽车废气导致的疾病和死亡人数高达数万。
特别是城市交通拥堵,汽车尾气的浓度更是达到了一个相当高的水平。
因此,治理汽车尾气对于降低环境污染影响,保护公众健康,意义重大。
二、汽车尾气的治理技术1. 固体氧化物燃料电池(SOFC)固体氧化物燃料电池通过化学反应的方式将废气转化为电能,同时产生二氧化碳和水。
这种技术具有高效、可靠、环保等优点。
同时,SOFC的运行过程会产生高温,有利于去除废气中的污染物质。
目前,固体氧化物燃料电池的应用范围较为局限,但是其作为一种新型治理技术已经受到广泛关注。
2. 尾气再循环技术(EGR)尾气再循环技术是目前较为常见的汽车尾气治理技术。
该技术主要是将一部分含氧率较低的废气送回发动机内燃烧,从而减少排放物质的输出。
但是,EGR技术存在的缺点是对发动机的燃烧过程造成干扰,同时需要一定的强制压力才能实现。
3. 能量回收装置能量回收装置主要是将废气中的热量以一定的方式回收利用,从而达到治理尾气的目的。
例如,目前早期的能量回收技术主要是通过热交换的方式回收废气中的热量,运用至车辆的加热或制冷等功能。
三、汽车尾气治理设备1. 三元催化器三元催化器是一种常见的汽车尾气治理设备。
它通过将废气中的一氧化碳、氮氧化物等转化为无害气体的方式,实现了对排放物的去除。
净化器载体在汽车尾气处理中的研究进展发布时间:2022-10-14T02:10:44.260Z 来源:《科技新时代》2022年8期作者:张建[导读] 工业发展为国家和民众带来经济快速提升的同时,张建一汽-大众汽车有限公司成都分公司四川省成都市 610100 摘要:工业发展为国家和民众带来经济快速提升的同时,环境污染问题也随之而来。
环境安全是民众健康的基础要求,因此近些年来国家和政府对环保问题十分重视。
甚至环保行业在我国各个发展行业中都有所涉及。
汽车作为民众最主要的交通工具之一,也是对空气造成污染最多的行业之一。
汽车企业早早就开始着手环保问题。
但是,汽车尾气污染中的灰尘、光化学烟雾污染等,依然还没有被彻底解决。
为了贯彻落实绿水青山的经济发展理念,本文以环保汽车为了,对汽车中的净化器载体进行分析,希望以此为相关从业人员提供一定的参考借鉴。
关键词:净化器载体;汽车尾气;研究引言:随着我国经济水平的不断提升,汽车已成为人们生活中常见的交通工具。
面对汽车数量的不断上涨,我们的空气正面临严重的污染,在汽车运行的过程中会出现一些尾气,大多数尾气会对人体健康造成一定威胁,产生酸雨现象,严重影响农作物的生长,所以防止汽车尾气污染工作迫在眉睫。
一、控制汽车尾气排放的主要措施基于技术层面考虑,机前措施主要通过在燃油中掺入添加剂,比如消烟剂等,来降低燃油的燃烧残余,并在这个过程中再搭配无铅汽油,以降低燃油中Pb、S、P等有害成分含量;机内措施主要通过更改发动机的内部构造,以提升燃油的燃烧效率,降低其残余几率;机后措施主要通过安装尾气净化器等方法,来过滤或者燃烧固体尘埃和有毒气体(如CO,HC、NO,等),使其转化为无毒气体后排出。
目前,我国已对燃油市场进行了严格的管控,确保燃油质量能够符合行业标准,以避免尾气污染问题。
由于汽车尾气净化器通常由壳体、载体以及催化剂这三部分构成,这三个部分中,载体的性能直接决定了催化剂的净化效果和净化作用,起着不可替代的作用。
汽车尾气净化技术比较研究及优化设计随着城市化进程的不断加快,汽车已成为城市生活不可或缺的交通工具,但汽车的排放却给城市环境带来了极大的压力。
尾气所排放的有害物质,如二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳等,已经日益成为人们思考的难题。
因此,为了减少汽车对环境的影响,科学家们一直在尝试开发新的汽车尾气净化技术来解决这个问题。
近年来,随着汽车技术的不断进步,汽车尾气净化技术也越来越成熟。
在这方面,汽车尾气净化技术比较研究是必要的。
市场上现有的净化技术包括三元催化转化器、吸附式尾气净化器、生物降解尾气净化器等。
这些技术都有其优点和缺点。
三元催化转化器是目前应用最广泛的尾气净化技术,通过将特别设计的催化剂嵌入转化器中,将尾气中的有害物质转化为无害物质。
这种技术具有广泛的适用性、高效和经济,但需要提供一定的空气过量来使催化反应进行顺利。
吸附式尾气净化器则采用吸附剂将有害物质吸附并转化为无害物质。
这种技术相比于其他技术的优点是可以吸附各种类型的有害物质以及不需要额外的空气过量。
然而,由于吸附剂会不断吸附有害物质,会逐渐失效,因此需要周期性地更换吸附剂。
生物降解尾气净化器采用微生物对尾气中的有害物质进行降解。
这种技术不需要额外的空气过量,而且能够生产对环境友好的气体和水。
但这种技术需要适当的温度、湿度和pH值才能实现降解,同时需要考虑控制有害生物的种类和数量。
以上三种技术各自有其优点和缺点,所以现在出现了一些混合技术,比如将吸附式尾气净化器和生物降解技术结合,能够大大提高尾气净化效果。
此外,尾气净化技术的优化设计也十分重要。
其中最为关键的部分是催化剂的选择和设计。
目前,催化转化器的催化剂主要是贵金属,如铂、钯和铑。
由于贵金属的成本很高,所以在提高催化剂的效率的同时,也要尽可能地减少贵金属的使用量,或者探索新的催化剂,来实现减少成本和提高效率的平衡。
另外,在优化设计中需要考虑的因素还包括了排放标准的变化和空气质量的提高。
汽车废气处理技术的研究与应用汽车废气是指汽车发动机燃烧时产生的气体排放物,其中包含二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有害物质,对人类健康和环境都有不可忽视的影响,因此汽车废气处理是一个非常重要的问题。
在近几十年间,人们对汽车废气处理技术的研究和应用取得了重大进展,本文将从以下几个方面来介绍汽车废气处理技术的研究和应用。
一、传统的废气处理技术传统的汽车废气处理技术主要包括三元催化转化器、颗粒捕集器和氮氧化物减少器等。
三元催化转化器是一种利用催化剂将有害气体转化为无害气体的技术,在汽车废气处理中起到了非常重要的作用。
颗粒捕集器则是通过过滤的方式捕集汽车废气中的颗粒物,从而避免其对环境和人体健康产生负面影响。
氮氧化物减少器则是通过化学反应将其中的氮氧化物转化为氮气和水,以达到减少其对环境和人体健康影响的目的。
这些传统的废气处理技术都已经得到了广泛应用,但是其还存在一些缺点。
例如,三元催化转化器只能降解部分有害物质,难以消除所有的有害物质;颗粒捕集器存在损耗阻力大、直径变化受限等问题;氮氧化物减少器虽然能够降低氮氧化物的排放量,但同时也会产生一些副产品,如一氧化氮和二氧化氮等有害物质,还需要通过进一步的处理来减少它们的产生。
二、新型的废气处理技术近年来,随着科技的发展,新型的汽车废气处理技术也在不断涌现。
其中一种比较热门的技术是电化学催化氧化技术。
这种技术主要是利用电化学反应将废气中的有害物质转化为无害物质。
电化学催化氧化技术具有能耗低、不受反应条件影响、高效率等优点,已被广泛运用于工业废气处理。
另一种新型的废气处理技术是利用纳米材料对废气进行处理。
纳米材料具有比传统材料更高的活性、生物相容性和特异性,可以更好地降解废气中的有害物质。
当前,在国内外各大研究机构中已经创造了多种纳米材料,如纳米氧化物、纳米晶体、纳米复合材料等,这些材料已被成功地运用于汽车废气处理中。
三、废气处理技术的应用现状根据目前国家的政策要求,汽车制造商必须在其生产的汽车中加装废气处理设备,以达到国家排放标准。
汽车尾气净化的研究报告
标题:汽车尾气净化的研究报告
摘要:
随着汽车数量的不断增多,汽车尾气排放成为城市空气污染的重要因素之一。
为了减少汽车尾气排放对环境和人类健康造成的影响,本研究对汽车尾气净化技术进行了深入研究与分析。
通过实验和模拟研究,探讨了不同尾气净化技术的效果和应用前景,为改善空气质量和减少尾气排放提供了科学依据。
1. 引言
1.1 研究背景
1.2 研究目的
2. 汽车尾气组成及对环境影响
2.1 尾气组成分析
2.2 环境效应评估
3. 尾气净化技术分类与原理
3.1 催化转化技术
3.2 吸附技术
3.3 过滤技术
3.4 其他新兴净化技术
4. 实验研究及结果分析
4.1 实验设计与方法
4.2 实验结果与数据分析
5. 模拟研究与系统优化
5.1 模拟建模方法
5.2 优化算法与策略
5.3 系统优化结果与讨论
6. 应用前景与展望
6.1 尾气净化技术的商业化应用
6.2 尾气净化技术的可持续发展
7. 结论
在汽车尾气净化技术研究中取得了一系列有效的成果,不同
净化技术在减少尾气排放和改善空气质量方面发挥了重要作用。
然而,仍需进一步研究和完善相关技术,以实现更高效的尾气净化和环境保护。
关键词:汽车尾气、尾气净化技术、环境影响、优化、可持续发展。
汽车尾气净化器项目可行性研究报告一、引言随着全球汽车保有量的不断增加,汽车尾气对环境和人类健康造成的污染问题也日益凸显。
为了减少汽车尾气排放对环境造成的影响,汽车尾气净化器被提出并广泛研究。
本文通过对汽车尾气净化器项目的可行性研究,旨在评估该项目的技术、经济和环境可行性,为项目的推进提供科学依据。
二、目标和背景1. 目标:对汽车尾气净化器项目进行可行性研究,评估其技术、经济和环境可行性。
2. 背景:汽车尾气排放对环境和人类健康造成的污染问题日益严重,减少汽车尾气排放已成为当前和未来的重要任务。
三、方法1. 研究项目的技术可行性:通过文献调研和实地考察,了解当前汽车尾气净化技术的发展状况和应用情况,评估该项目是否具备可行的技术基础。
2. 研究项目的经济可行性:从市场需求、成本和收益等方面进行分析,评估该项目的经济可行性。
统计相关数据并制定财务模型进行分析。
3. 研究项目的环境可行性:分析汽车尾气排放对环境的影响,评估该项目是否能够有效减少尾气污染,以及净化器的生产和使用是否对环境造成其他负面影响。
四、可行性评估结果1. 技术可行性:现有的汽车尾气净化技术已经相对成熟,能够有效减少尾气排放,因此该项目具备技术可行性。
2. 经济可行性:根据市场调研和财务分析,该项目在当前市场条件下具备一定的经济可行性。
然而,需要进一步降低生产成本和提高产品性能,以增强项目的竞争力。
3. 环境可行性:通过使用汽车尾气净化器,可以有效减少尾气污染,降低环境污染和人类健康风险。
然而,需要注意净化器的生产与使用过程中对环境的影响,并采取必要的措施进行排放减少和资源回收等环境保护工作。
汽车尾气排放净化技术的研究汽车是现代生活中不可或缺的一部分,随着汽车行业的发展,尾气排放污染也日益严重,成为困扰汽车工业长久以来的问题。
为了保护环境和保障人民身体健康,汽车尾气排放净化技术已经成为现代汽车研究的重点,得到了广泛的关注和研究。
本文将介绍汽车尾气排放的危害及其净化技术的研究进展。
一、尾气污染的危害汽车的尾气排放包括一系列有害物质,如碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等,它们对人体健康和环境都带来了很大的危害。
1.对人体健康的危害汽车尾气中最危害的是一氧化碳,它能与血红蛋白结合形成一氧化碳血红蛋白,从而使血液失去了携带氧气的能力,严重时还会引起窒息。
此外,氮氧化物能刺激呼吸道、眼睛、皮肤等部位,造成呼吸系统疾病和过敏等问题。
颗粒物是另一个主要的问题,它会深入肺部,引起呼吸系统疾病,甚至包括心脏病等。
2.对环境的危害汽车尾气排放还对环境产生了很大的危害。
氮氧化物和二氧化硫会与空气中的水分子和氧气反应,形成酸雨,对土壤和水资源造成一定的损害。
此外,温室气体的排放也让全球变暖的问题变得日益严重。
二、汽车尾气净化技术为了解决汽车尾气排放问题,汽车工业已经制定了一系列的法规和规定,加强对尾气排放的管控,而汽车尾气净化技术的研究也日益深入。
1.三元催化转化器技术三元催化转化器是现代汽车最常用的尾气净化技术,它将氧化剂、还原剂和催化剂三种成分结合在一起,使废气中的氮氧化物、一氧化碳、氢气和碳氢化合物得到充分的氧化和还原,从而达到净化废气的目的。
2.柴油氧化催化器技术柴油氧化催化器在处理柴油车尾气的过程中起到了关键的作用。
它能够把废气中的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物全部氧化,将它们转化为无害的二氧化碳、水和氮气等物质,从而保证了排放气体的环境友好性。
3.再生式颗粒物捕集器技术再生式颗粒物捕集器技术是用于处理柴油车尾气的一种有效方式。
它能够收集废气中的颗粒物,通过催化燃烧的方法,把收集到的颗粒物烧掉,从而达到净化废气的目的。
净化器载体在汽车尾气处理中的应用与研究进展的论文关于净化器载体在汽车尾气处理中的应用与研究进展的论文1 良好汽车尾气净化器必备要求尾气催化剂的载体就是催化净化器,而净化器的性能同催化剂的使用寿命、转化效率以及对净化器的装配要求上都有着直接的联系,会在很大程度上影响催化转化系统的整体性能。
以下是催化剂载体应当具备的理想特点:(一)表面积充足由于催化剂的活性成分会在载体的表面负载,所以充足的载体表面积能够便于活性成分得到高度的分散,使废气与催化剂之间的接触面积增大,进而使活性成分能够提升利用的效率,使成本降低。
(二)机械强度良好当载体不断地承受着高温腐蚀性热气流的冲刷时,还必须在此同时承受由于地面不平以及气缸振动产生的剧烈振动,因此,催化剂载体必须具备高强度的机械性能。
(三)耐高温性充足由于汽车发动机有着较宽范围的排气温度,一般都会达到500℃~800℃,甚至有的时候还会超过1000℃,因此催化剂载体应当具备较高的耐温性能。
(四)热容量与热膨胀系数应当较低较小热膨胀系数能够使催化剂在急剧变化的温度环境下不至破裂,而较低的热容量能够缩短达到催化剂反应所需温度的时间,进而将催化剂的催化效率提升。
(五)耐腐蚀性能良好拥有良好的耐腐蚀性能可以使颗粒物上以及排气成分中吸附的一些金属氧化物降低对催化器的侵蚀,进而为催化器的使用寿命提供保障。
此外,还应当不含有能够引起催化剂中毒的成分,也就是载体中不能含有同催化剂之间发生化学反应的成分,保障催化剂的催化作用;适合催化剂以及燃油添加机等的再生或者是电加热再生;此外,催化剂载体还需需具有一定程度的吸水性。
2 净化器载体在汽车尾气处理中的应用(一)AL2O3 小球陶瓷载体当前应用最为广泛的催化剂载体就是陶瓷载体。
早期通常采用颗粒型球状的陶瓷载对汽车进行尾气的处理,通常用3~4毫米直径的γ-AL2O3 小的小颗粒进行堆砌。
该载体的优点就是制备工艺简单、表面积较大以及成本较为低廉,但是AL2O3 小颗粒状的载体具有很大的容量,并且其填充使用的堆积式的方法,会产生很大的空气阻力,在很大程度上影响发动机的排气能力,作用于高温腐蚀性气流的冲刷时就会加大磨损的速度,进而降低使用的寿命。
汽车尾气净化技术研究与发展随着城市化的不断发展以及人们生活水平的提高,汽车已经成为了现代社会的重要交通工具。
然而,汽车的尾气排放却给环境带来了很大的污染问题。
尾气中含有大量的有害气体,如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等,它们的排放会加剧空气污染,对环境和人类健康带来严重威胁。
因此,研究和发展汽车尾气净化技术显得尤为重要。
一、汽车尾气净化技术简介汽车尾气净化技术是指对汽车排放的废气进行净化处理,以减少对环境的污染和对人体健康的危害。
常见的汽车尾气净化技术主要包括催化转化、吸附、蒸汽重整等。
其中,催化转化是目前最为成熟和广泛应用的技术,它利用催化剂将有害气体转化为无害气体,并且可以实现高效净化,减少污染物排放。
吸附技术主要是利用吸附剂对有害气体进行吸附,达到净化目的。
蒸汽重整技术是一种先将废气进行蒸汽化处理,再经过反应器进行重整反应,将废气转化为可再利用的气体。
二、汽车尾气净化技术的研究进展近年来,汽车尾气净化技术的研究和发展取得了显著的进展。
主要表现在以下几个方面。
1. 催化剂的研究催化剂是催化转化技术中最重要的组成部分,它的性能直接影响到净化效果。
目前,国内外的研究人员正在积极研究各种新型催化剂,开发高效、环保、经济的汽车尾气净化催化剂。
例如,金属有机骨架催化剂、生物质基催化剂等都是当前研究的热点方向。
2. 新型吸附材料的研究吸附技术虽然应用范围较窄,但是其净化效果也是显著的。
为了提高吸附技术的效率和经济性,研究人员开始着重研究新型吸附材料,比如碳纳米管、氧化石墨烯等材料,这些材料具有高比表面积、高孔隙率等优点,能够更好地吸附有害气体,提高净化效率。
3. 新型蒸汽重整技术的研究蒸汽重整技术是一种比较先进的汽车尾气净化技术,目前正在得到研究人员的广泛关注。
新型蒸汽重整技术主要是针对当前的环保要求,提出了更加高效、节能、环保的技术方案,例如通过改变反应器结构、优化反应条件等手段,提高重整反应的效率和选择性。
第40卷第6期 现代冶金Vol.40 No.6 2012 年12 月 Modern MetallurgyDec.2012汽车尾气净化器用金属载体材料的研究张 京1,陈 融2(1.江苏省冶金研究所有限公司,江苏 南京 210007;2. 上海昌硕不锈钢处理有限公司,上海 200942)摘要:分析比较汽车尾气净化器用金属载体和陶瓷载体的物理参数,介绍了金属载体材料的生产工艺。
关键词:净化器;载体;金属载体;工艺 中图分类号:U465收稿日期:2012-08-12作者简介:张 京,男,高级工程师。
引 言汽车尾气的污染物主要有一氧化碳(CO) 、碳氢化合物(HC) 、氮化物(NO x ) 、二氧化硫(SO 2) 和微粒物质(铅化物、碳烟等) 。
城市中40 %以上的NO x 、80 %以上的CO 和70 %以上的HC 来自于汽车污染。
这些污染物直接威胁人类健康,还会造成酸雨和光化学烟雾,对动植物也有巨大的威胁。
汽车尾气排放污染的净化手段主要分为前处理、机内净化和机外净化三条途径。
前处理是指使用清洁燃料,从而从源头降低排放。
机内净化是改善发动机的燃烧状况,使燃料充分燃烧,降低有害物质的生成。
机外净化是通过安装尾气净化器等装置,对排出的气体进行净化。
目前机外净化即安装尾气器仍是许多国家控制汽车排放的重要措施。
1 载体材料汽车尾气净化的方法多种多样, 由于三元(铂、铑、钯或钌)催化剂具有较好的净化特性,已成为汽车尾气净化主流。
汽车尾气净化器由载体、高比表面积涂层和三元催化剂组成,根据载体材质,分为金属载体和陶瓷载体两种。
1.1 陶瓷载体目前,在汽车尾气净化器中广泛使用的是陶瓷蜂窝载体,载体内部涂覆高比表面积的氧化铝(Al 2O 3) 涂层,其上再浸渍活性组分。
陶瓷载体与颗粒状催化剂载体相比具有比表面积大、热膨胀系数小、阻力小、扩散距离小,有利于反应物的进入和生成物的离去并可以缩小反应器的体积等优点。
陶瓷蜂窝载体的主要原料一般是堇青石(cordierite) ,它是在MgO -Al 2O 3 - SiO 2 体系中高温合成的,最终的组成为2MgO ·2Al 2O 3·5SiO 2 ,焙烧的温度为1400~1450 ℃,堇青石不仅有低的膨胀系数、良好的耐化学腐蚀性能及良好的耐热性,而且本身的气孔率较高,如果加入30 %~40 %的造孔剂,吸水率可达30 %左右。
汽车尾气污染治理技术研究与应用汽车尾气污染问题已经成为了城市环境污染的重要源头之一,对人体健康和环境造成了严重的影响。
因此,研究和应用汽车尾气污染治理技术显得尤为重要。
本文将对当前常见的汽车尾气污染治理技术进行综述,并探讨其应用前景以及存在的问题。
目前,常见的汽车尾气污染治理技术主要包括排放控制技术和排放后处理技术两大类。
排放控制技术通过改良发动机设计、燃料品质控制以及提高燃烧效率等手段,从源头上减少尾气的产生。
而排放后处理技术则是通过尾气净化装置对尾气中的有害物质进行捕获、转化和催化降解,减少有害物质的排放浓度。
在排放控制技术方面,一些先进的发动机设计和燃料改进技术已经取得了显著的效果。
例如,采用高效燃烧室设计、缸内直喷技术、可变气门正时等技术可提高发动机的燃烧效率,从而减少尾气中的有害物质排放。
同时,提高燃料的质量也是一种有效的方法,例如采用低硫燃料和添加无铅组分的汽油,可减少尾气中的硫氧化物和铅等有害物质的排放。
而排放后处理技术中,催化转化器是最常见也是最常用的技术之一。
催化转化器通过负载了贵金属催化剂的陶瓷基体,能将尾气中的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)等有害物质转化为二氧化碳(CO2)、水(H2O)和氮气(N2),从而使排放物质得到有效降解。
此外,颗粒捕捉器(DPF)和选择性催化还原器(SCR)等新兴的技术也逐渐得到推广。
颗粒捕捉器能有效捕捉颗粒物质(PM),降低颗粒物质的排放;选择性催化还原器通过添加尿素溶液(AdBlue)对NOx进行还原,使得排放物质中的NOx得到有效控制。
然而,汽车尾气污染治理技术在应用中仍然面临一些问题和挑战。
首先,技术成本问题是制约其大规模应用的关键因素之一。
目前,一些尾气处理技术的成本较高,例如催化转化器中的贵金属成本显著。
这使得相关企业和厂家在应用这些技术时需要投入大量资金,限制了其推广和应用范围。
其次,技术的可靠性和稳定性也是一个值得关注的问题。
净化器载体在汽车尾气处理中的应用与研究
1良好汽车尾气净化器必备要求
尾气催化剂的载体就是催化净化器,而净化器的性能同催化剂的使用寿命、转化效率以及对净化器的装配要求上都有着直接的联系,会在很大程度上影响催化转化系统的整体性能。
以下是催化剂载体应当具备的理想特点:
(一)表面积充足
由于催化剂的活性成分会在载体的表面负载,所以充足的载体表面积能够便于活性成分得到高度的分散,使废气与催化剂之间的接触面积增大,进而使活性成分能够提升利用的效率,使成本降低。
(二)机械强度良好
当载体不断地承受着高温腐蚀性热气流的冲刷时,还必须在此同时承受由于地面不平以及气缸振动产生的剧烈振动,因此,催化剂载体必须具备高强度的机械性能。
(三)耐高温性充足
由于汽车发动机有着较宽范围的排气温度,一般都会达到500℃~800℃,甚至有的时候还会超过1000℃,因此催化剂载体应当具备较高的耐温性能。
(四)热容量与热膨胀系数应当较低
较小热膨胀系数能够使催化剂在急剧变化的温度环境下不至破裂,而较低的热容量能够缩短达到催化剂反应所需温度的时间,进而将催化剂的催化效率提升。
(五)耐腐蚀性能良好
拥有良好的耐腐蚀性能可以使颗粒物上以及排气成分中吸附的一些金属氧化物降低对催化器的侵蚀,进而为催化器的使用寿命提供保障。
此外,还应当不含有能够引起催化剂中毒的成分,也就是载体中不能含有同催化剂之间发生化学反应的成分,保障催化剂的催化作用;适合催化剂以及燃油添加机等的再生或者是电加热再生;此外,催化剂载体还需需具有一定程度的吸水性。
2净化器载体在汽车尾气处理中的应用
(一)AL2O3小球陶瓷载体
当前应用最为广泛的催化剂载体就是陶瓷载体。
早期通常采用颗粒型球状的陶瓷载对汽车进行尾气的处理,通常用3~4毫米直径的γ-AL2O3小的小颗粒进行堆砌。
该载体的优点就是制备工艺简单、表面积较大以及成本较为低廉,但是AL2O3小颗粒状的载体具有很大的容量,并且其填充使用的堆积式的方法,会产生很大的空气阻力,在很大程度上影响发动机的排气能力,作用于高温腐蚀性气流的冲刷时就会加大磨损的速度,进而降低使用的寿命。
此外,处于高温环境中,γ-AL2O3小会同Rh之间发生反应,进而导致Rh慢慢的深入到载体中,最终就会使活性降低,所以蜂窝陶瓷载体已经将这种载体逐步的取代了。
(二)金属蜂窝载体
二十世纪七十年代,年西德的VDM开始了对金属蜂窝载体的研究,到了八十年代末期,便开始了在汽车尾气治理上的应用。
相比于陶瓷材料,该结构中网眼壁厚能够实现陶瓷材料厚度的三分之二,也就说能达到0.04毫米的厚度,如果二者的体积相同,那么金属蜂窝载体的表面积将会比陶瓷蜂窝载体超出40%,在质量上能够减轻
45%,这样一来就可以在净化效率相同的前提下减小催化剂的体积,令净化器减轻质量,使活性组分的使用量减少,此外,金属蜂窝结构中有效的截面积同堵塞截面积之间的对比度能够达到9:1,然而陶瓷却仅有2.5:1的比率。
当前国外应用金属蜂窝载体的实例已经超过了400t,除此之外,还有蜂窝状金属网片载体,此类载体的组合仅仅使用了单独的金属箔,其性能同蜂窝载体较为相似。
(三)玻璃纤维载体
把玻璃纤维制作成筛子形状的蜂窝结构,随后涂覆活性的涂层到玻璃纤维的表面,玻璃纤维载体具有以下几点特征:玻璃纤维具有极细的特点,在对其进行特殊的处理之后,便能使其编制结构拥有较大的表面积。
因为玻璃纤维具有十分强的热传输以及质量传输的能力,能够将催化净化器净化的效率最大限度的提升,并且排气阻力方面相对于整体型的催化净化器高一些。
玻璃纤维载体在对尾气起到催化净化以及消音的作用之外,还可以将尾气中存在的微笑固体的颗粒过滤出去,同时还可以将这些微笑固体的颗粒然绕。
需要选择直径大概在9μm左右的玻璃纤维堆将其编织成为筛子形状的蜂窝结构,并且分别采取浸涂法与溶胶-凝胶法以及CVD法,也就是化学气相沉积法。
在其玻璃纤维的表面上涂覆活性的涂层,在经过特殊的处理之后,所编织结构表面积能够达到200m2/g,但是其密度仅有0.75g/cm3。
3结语
综上所述,当前我国已经成为了世界上第一大汽车产销国家,而我国空气污染问题的一个主要来源就是汽车尾气的排放,但是由于我国工业技术水平较国外发达国家相对落后,所以暂时只能从尾气净化处理方面对其进行有效的控制。
当前已有的载体形式为陶瓷载体、金属载体以及玻璃纤维载体,但是仍然需要相关研究人员加强对汽车净化器载体的研究,使汽车尾气能够更好得到处理,为城市空气质量的维护贡献出应尽的义务。