由于移动源(如汽车)和固定源(如发电站)的特性极不相同,所以两类污染物的控制技术也完全有别。目前用于控制固定源排出物的技术,大多在五、六十年以前发展起来的。它们着重于降低微粒的排出量,对SOx和NOx的控制,仍需作大量工艺学上的研究工作。移动源排出物的控制技术,对于汽车正与日俱增的今天,具有特别重要的意义。
表14—3 汽车排气中污染物的变化情况
(注)曲柄箱排气中的浓度:HC高,CO低,NOx极低,油箱和汽化器均无控制挥发的装。
汽车、轮船、火车、飞机等均属于移动源,但从污染物排出量来说,最重要的还是汽车。它们排出三种主要的空气污染物,即CO、NOx和HC。在无控制装置时,CO和NOx主要来自汽车尾部排气管;而HC则主要来自油箱和汽化器的挥发(占20%),曲柄箱的排气(占20%)和尾部排气管(占60%)。至于各处排气中污染物的浓度,则随行车的情况而有变化,大致见表14—3。
目前改进汽车排污的措施有四方面:
1. 内燃机的改进
(1)调节燃料与空气的配比。空气越多,燃烧越完全,因此CO与HC就越少;但NOx则增多。
(2)延迟点火,可减少NOx含量,降低压缩比也能减少NOx和HC的排出量,还可以逐步减少原油中的铅防爆剂,可惜此时燃料利用不经济。
(3)曲柄箱装上通风系统,使排出的气体返回引擎中燃烧利用。
(4)用小罐活性炭吸附其挥发的燃料,待再点火时,由新鲜空气冲洗并带入燃烧室中。(www.xing528.com)
2. 尾部排气系统的改进
(1)采用较浓的燃料与空气的配比,并另设一热反应器,使尾气能保温足够时间,以便与进入的新鲜空气继续燃烧。
(2)增设接触转化器,使HC与CO氧化成H2O和CO2。还可用铂或其它过渡金属做接触剂;使NOx还原所需的转化温度不太高,但要注意四乙铅会使接触剂失效。
(3)使部分尾气(约25%)返回燃烧;这能使燃烧室温度降低,减少NOx的排出量同时由于燃料与空气的配比不变,因此IIC和CO也不会增多。
3. 改换燃料
主要包括改进燃料性能和试制新型燃料。降低燃料的挥发性和活性,可减少IIC的蒸发污染,但用此法时须视地区气候和行车类型而定。在寒冷地区,挥发度低可能使引擎的发动和加热都感困难。燃料中不加防爆剂四乙铅,不但可免除铅的污染和接触转化器的失效,更可防止气缸积累铅垢而使HC排出量增加,同时延长部件的使用寿命并减少检查费用。
目前已采用的新型燃料有:①液化石油气,其主要成分是C3H8(丙烷)和丁烷(C4H10);②液化天然气,其主要成分是甲烷;③压缩天然气;④甲醇。它们都可降低污染物的排出量和活性,不易发生光化学烟雾,另一优点是一般不须修改引擎即可应用;不过这些材料的缺点是储运、分配和供应都较困难。
4. 新式引擎(发动机)的研制
目前正在进行研制的新式引擎有燃气透平旋转式汽缸引擎,蒸汽机和燃料与空气分别进料的引擎等。它们都能降低污染物的排出量。但目前仍有部分技术经济问题没有解决,因此仍未获得推广使用。
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