汽车尾气净化催化剂的自动配制技术研究
第30卷第2期2011年6月
计 算 技 术 与 自 动 化Co mputing T echnolog y and A utomation
Vol 130,No 12 J un.2011
收稿日期:2011-03-24
作者简介:邱继香(1984)),女,山西朔州人,硕士研究生,研究方向:工业控制自动化(E -mail:784220207@https://www.360docs.net/doc/911288684.html,);聂诗良
(1968)),男,重庆人,副教授,硕士,研究方向:计算机控制系统。
文章编号:1003-6199(2011)02-0056-03
汽车尾气净化催化剂的自动配制技术研究
邱继香,聂诗良
(西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010)
摘 要:使用可编程控制器对汽车尾气过滤载体所需要的净化催化剂溶液的工艺过程进行自动化操
作,系统由S7-200通过软件和硬件对各参数实现在线检测和控制。经生产现场调试使用,自动控制效果良好,达到预期的目的和要求,用户满意。
关键词:S7-200;净化催化剂;在线检测;自动配制中图分类号:T P 273 文献标识码:A
Research on Automatic Make -up Technologies of Purification Catalysts for Automative Exhaust
QIU J-i x iang ,NIE Sh-i liang
(Scho ol of Infor mation Eng ineering ,SW U ST ,M ianyang 621010,China)
Abstract:T his paper is main intro duced research on automat ic make -up techno log ies of pur ificatio n catalyst for automo -t ive ex haust technolog ical pr ocess by using o f the pr og rammable contr ol system.R ealizes the online mo nitor and contr ols to var ious par ameters by Siemens S7-200t o o per ate the system .s so ftwar e and hardwar e.T hrough debug g ing and using t he sy stem in pr oduction wo rksite,it is prov ed that the automatic contr ol sy stem is high contro l effective achieved and reaches a desir ed objective and r equirements,the consumer is sat isfied.
Key words:S7-200;pur ificatio n catalyst;on -line testing;automatic make -up
1 引 言
汽车尾气的排放已成为我国许多大中型城市大气污染的一项重要形式,因而治理汽车尾气污染问题就显得尤为重要[1]。而汽车尾气所需要的净化催化剂是由过滤载体骨架和其表面的活性涂层两部分组成[2]
,在此主要介绍表面活性涂层即净化催化剂的自动配制技术。过去净化催化剂的自动配制是由手工操作完成的,对于原料的添加,时间的控制,温度控制及配制标准最佳的判断等存在模糊控制和经验值的判断,经常会出现浓度、温度不达标的问题,从而造成产品的质量差别大,生产效率低并且工人工作的劳动强度大。所以迫切需要
能够实现净化催化剂的自动配制,还能对温度、浓度进行在线检测的一种装置。为此,净化催化剂自动配制技术的研究显得十分重要。
2 工艺流程及控制要求
211 工艺流程
净化催化剂自动配制过程中,在系统启动后,控制器控制各电机开始运转,分别对储存液、废液、原浆进行搅拌,并检测净化催化剂溶液存储池中是否有液体,液体液位是否在安全范围(L min [L [L max ,L max 为液体上限,液体不能高于上限,L min 为液体下限,低于该值,需要开启废液池的配液过程),若在安全范围启动加热装置,开始对净化催化
第30卷第2期邱继香等:汽车尾气净化催化剂的自动配制技术研究剂溶液进行加热处理,温度控制在45e ,加热完成后便可投入使用;如果液体体积L 在存储池的存储过程中,根据存储池中液体浓度,液位计算需要加入多少原浆、水,开启电磁阀开始加入原浆,电机运行搅拌,配液池中液体浓度过高,需加水稀释,开启电磁阀加少量水,检测液体浓度,如果液体不达标再次加入少量水,如此反复直到配液池中液体浓度达标。净化催化剂自动配制工艺流程图如图1 所示。 注:图中P1和P3分别表示储存池和配液池 图1 净化催化剂自动配制工艺流程图 212 技术要求 1)实现净化催化剂自动配制过程的自动化,为便于操作调整及应急处理,应能随时切换到手动控制状态; 2)实现净化催化剂配制过程中参数的在线检测; 3)实现净化催化剂配制过程中参数的自动控制。 3 控制系统的设计 311 传感器与执行器的确定 根据整个系统所需的检测对象及工艺参数,选用了如图2所示的检测传感器和执行器。在图2 中,4和6用于检测各池的液位,5用于检测净化催化剂存储池的温度,7用于检测配液浓度,根据配制工艺由软件程序自动控制泵9,水阀13和电磁阀12、14、15。其中9为存液池,10为配液池,11 为原浆液池。 图2 检测传感器和执行器配置方案 312 系统自动控制方案 该自动控制系统采用了西门子S7-200可编程控制器CPU226编程实现配制过程有关参量的自动控制,特别是对配制过程的温度、浓度控制。CPU 226与PC 采用RS485通信方式。图3为净化催化剂配制过程的总体控制方案示意图。 图3 净化催化剂总体控制方案示意图 4 温控算法 在净化催化剂的制备过程中,温度控制是整个配制过程的关键,影响着净化催化剂的催化性能。在现代工业控制中有许多控制算法,PID 控制是常见的一种控制算法,由于其不需要求出控制系统的数学模型、算法简单、参数易于整定、鲁棒性好、可靠性高等特点,在工业控制系统中得到了广泛的应用 [3] 。 净化催化剂的自动配制最终要求溶液温度保 持在40e ~50e 的变化范围,为了便于控制,在此取其中间值45e 。采用PID 算法实现恒温控制,其详细过程如下所述: 57 计算技术与自动化2011年6月 在闭环系统中如图4,图中的Sp(n)、pv(n)、e (n)、M (n)均为第n 次采样时间的数字量,pv (t)、M(t)、c(t)为连续变化的模拟量。用温度检测装置检测稀土液存储池中液体的温度,温度变送器将温度检测装置输出的微弱的电压信号转换为标准的电压信号或电流信号,然后送给模拟量输入输出模块EM 235,经过A/D 转换后,得到与温度成比例的数字量,CPU 226将它与温度设定值相比较,获得误差信号,并按照PID 控制算法对误差进行运算,将运算结果(数字量)送给模拟量输出模块,经过D/A 转换后变为电流或电压信号,用来控制电动阀的开度,通过它控制加热用的燃气的流量, 实现温度的闭环控制。 图4 PL C 闭环控制系统 用PLC 对模拟量进行PID 控制主要有三种方法,分别是PID 过程控制模块、PID 功能指令和自编程序实现。在此系统中采用PID 功能指令进行PID 的闭环控制,实现温度的智能控制[2]。PID 功能指令如图5 所示。 图5 PL C 指令 TBL 是回路表的起始地址,LOOP 是回路的编号,PID 指令有一个使能位EN,当该使能位检测到一个信号的正跳变(从0到1),PID 指令执行一系列的动作,使PID 指令从手动无扰动地切换到自动方式[4] 。PID 运算程序流程见图6所示 . 图6 P ID 运算程序流程 5 结束语 本文所述净化催化剂的自动配制系统和参数的在线检测技术,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率和经济效益,有力地推动了该行业的生产自动化进程。而配制过程中各参数的在线检测为操作者及时了解该系统的工作状况提供了有力帮助,作为汽车尾气过滤载体的重要组成部分,具有重要的研发意义。 参考文献 [1] 孙键,赵玮霖,张叶成,等.汽车尾气净化器载体及涂层的结 构形貌[J].重庆工学院学报:自然科学版,2008,(8):11- 13. [2] 柯尊文,吴建锋,徐晓虹,等.蜂窝型汽车尾气净化器[J ].河 南建材,2004,(1):3-5. [3] 李建海,张大为,张凯,等.数字PID 控制器在温度控制系统 中的应用[J].电子测量技术,2009,(4):100-103. [4] 徐滤非.PLC 在温度控制系统中的应用[J].现代电子技术 2004,(13):62-63. 58 汽车尾气净化催化剂国内外发展分析 汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放减少污染的最有效手段。按照我国总体规划，到2010年我国汽车尾气排放控制与国际接轨，达到国际水平。 汽车尾气净化催化剂有多种，早期使用普通金属 Cu、Cr、Ni，催化活性差、起燃温度高、易中毒，后来用的贵金属Pt、Pd、Rh等作催化剂具有活性高、寿命长、净化效果好等优点，但由于贵金属价格昂贵，很难推广。 1 国外进展 Catalytic Solution公司（CSI）开发了用于控制汽车排放污染的新型陶瓷氧化物催化剂，这种混合相催化剂（MPC）使用的贵金属比常规汽车排放控制催化剂减少 50%～80%。MPC采用完全不同的设计途径制造，MPC含有几种贵金属和非贵金属氧化物的混合物，大多来自非贵金属的尖晶石和钙钛矿，贵金属和非贵金属组合在同一结构中。CSI从属于丰田和通用汽车公司，本田汽车公司已将CSI 技术应用于2002年款轿车车型中，通用汽车公司的GM汽车可望使用25万台以上。CSI还与福特汽车公司签约在福特汽车上试用该催化剂。除了汽车尾气排放催化剂外，CSI还投资2960万美元开发MPC催化剂用于控制燃气轮机的NOX排放污染。CIS公司开发的纳米大小氧化物汽车排放控制催化剂，用来替代贵金属具有较大的竞争性。 日本研制出一种新型催化材料，它不仅能提高催化能力，还能大大减少汽车废气转换器中贵金属的用量。一般汽车废气转换器的核心部件是上面有大量微孔的陶瓷，表面涂以粉状催化剂。含有钯、铂、铑等贵金属成分的催化剂，能够减少尾气中一氧化碳、氮氧化物等有毒物质的含量。但是由于转换器靠近发动机，高温会使催化剂颗粒结合在一起，减少催化材料总表面积，降低催化能力。 日本原子能研究所称，他们使用一种名为“钙钛矿”的物质作为催化剂，有效防止了颗粒结块现象。含有少量钯的新型催化剂，在发动机产生的废气中工作100多个小时后仍能保持较强的催化能力，且物质微粒没有结块。普通含钯的氧 民营科技 2009年第7期12MYKJ 科技论坛 我国汽车工业的飞速发展在给人们带来便利的同时也带来了汽车尾气的污染，给人们的生活造成了一定的影响。 1汽车尾气的主要成分 汽车排放的尾气，除空气中的氮和氧以及燃烧产物、水蒸气为无害成分外，其余的都为有害成分。主要污染物有一氧化碳（CO），碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NO x）、铅（Pb）等有毒有害物质，这些污染物中本身就有很强的毒性，有的又通过相互作用形成二次污染。 2汽油机排气再循环 排气再循环（Exhause Gas Recirculation，EGR）是使发动机排出气体的一部分重新进入进气系统，引入不活性气体（主要是CO2）到燃烧室，增加燃烧室内气体的热容量，使最高燃烧温度下降，抑制NOx的生成。 研究表明，增加尾气再循环量可使NOx浓度降低，但过度的尾气再循环会引起火焰传播不稳定甚至断火，使发动机不能正常工作，造成功率下降，油耗和HC排放增加。当EGR率超过15%～20%时，发动机的动力性和经济性将会很快恶化。因此，必须将其限定在一定范围内。根据研究引入进气管的尾气量一般在6%～13%之间变化 3汽油机的催化净化技术 3.1三效催化净化系统 三效催化器一般由催化剂（主要是贵金属）、助催化剂（CeO2等稀土氧化物）和载体γ-Al2O3组成。稀土除以助催化剂的形式提高催化剂活性节约贵金属外，还可以提高Al2O3载耐热性能的作用。 三效催化剂是通过氧传感器把三效净化催化器的入口的空燃比控制在理论比附近，使三种有害成分（HC、NO和CO）同时减少。也就是把HC氧化为H2O和CO2、CO氧化为CO2、NO还原为N2。即由还原性成分的（HC、CO、H2）和氧化性成分（NO、O2）的化学反应产生无害成分（H2O、CO2、N2），因此三效催化氧化系统的还原性气体和氧化性气体的量的平衡是最重要的条件。 3.2氧化催化净化系统 氧化催化净化系是由排气总管、氧化催化转化器、二次空气系统、EGR系统组成。其中许多贵金属（Pt、Pd、Rh、Rn）和金属氧化物（CO、Ni、Cu、Mn、Cr、Fe、Ti等的氧化物）对上述反应显示出较好的催化活性。 氧化催化净化系是排气后处理中使用氧化催化剂，经过催化作用使排气中的CO、HC、转化成无害成分CO2和H2O。使用催化净化方法不能净化排气中的NOx，因此在使用氧化催化方法净化排气中的CO 和HC时，一般需要尾气再循环控制和减少NOx在机内的生成量。 3.3还原催化转化系统 还原催化转化系统也就是平时说的二元催化转化系统。还原催化系统，是利用氧化铜、钌等金属作为催化剂，在较浓混合气时利用CO、HC将NO还原成N2、NH3等。 利用催化剂还原NOx的尾气系统，还原催化转化器应放在排气总管出口处是因为NOx的还原反应需要较高的温度。尾气经还原催化转化器处理NOx后还要用氧化催化剂处理CO、HC，所以还原催化系又称为二元催化系。再还原催化系中，利用排气中的CO、HC和H2等作为还原剂使NOx还原。由于二元催化系系统结构复杂，而且使用浓混和气使燃油耗增加，近年来已被三元催化系取代。 4柴油机排气的催化净化技术 柴油机排气的有害成分有CO、HC、NOx、硫化物以及颗粒、臭味等。由于柴油机使用的混和气的平均空燃比较理论空燃比大，故其CO 及HC排放明显低于汽油机；但柴油机NOx、颗粒物及有令人讨厌的气体排放却十分突出，特别是颗粒物的排量远高于汽油机。 4.1NOx的还原催化技术 在柴油机中一般选择尿素的水溶液作为还原剂，利用NH3与NOx 的反应后生成N2和H2O净化排气中的NOx。在有催化剂条件下，NH3与NOx反应的工作温度为200～400℃。 目前，研究开发中的柴油机NOx后处理方法有选择性非催化还原SNCR（Sekective Noncatalytic Reduction）、选择性催化还原SCR（Se－lective Catalytic Reduction）、非选择性还原NSCR（NonSelection Catalytic Reduction）和吸附还原催化剂四种。 4.2氧化催化技术 柴油机用氧化催化剂与汽油机的基本相同，可用Pt等贵金属。氧化催化剂（Oxidizing Catalyst）的作用是促进排气中的PM、HC和CO 发生催化反应，被氧化为水和二氧化碳排出。但因柴油机排气温度低，微粒中的碳烟难以氧化，氧化催化剂主要用于转化可溶性有机组分SOF，达到微粒排放降低的效果。同时也可使HC和CO排放进一步降低，还可以净化其他有害成分（如乙醛等）以及减轻柴油机排气臭味。 4.3颗粒物的净化技术 柴油机颗粒物的净化技术主要有氧化催化技术、过滤净化技术、颗粒收集或捕集技术以及过滤器并用技术。其中最有效的方法是各种过滤器。颗粒过滤器的原理是先用过滤装置过滤废气中的颗粒物质，当过滤器收集的颗粒物太多影响柴油机工作时，然后采取更换过滤器或对收集的颗粒采取净化技术。 4.4四效催化器 对于柴油机来说最好能在排气系统中同时除去CO、HC、PM和NOx，即所谓的四效催化器（four-way catalyst）的后处理装置。像在三效催化器中CO、HC和NO互为催化剂和还原剂那样，四效催化器能使微粒和NOx互为氧化剂和还原剂，并在同一催化床上同时除去CO、HC、PM和NOx。具备这一功能的后处理装置是一种理想的柴油机排气净化技术。 结束语 我国汽车工业的飞速发展在给人们带来便利的同时也带来了汽车尾气的污染，给人们的生活造成了一定的影响。随着尾气排放标准的不断提高，我国尾气排放的治理存在着一定的难度，我国尾气的治理水平与西方发达国家相比，也存在很大的差距，但在“难度”和“差距”面前，我国也面临着很多的机遇。 参考文献 [1]王建昕，傅立新，黎维彬.汽车排气污染治理及催化转化器[M].北京： 化学工业出版社，2000. [2]李兴虎.汽车环境保护技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004. [3]马良.汽车环保与节能[M].辽宁：辽宁科学技术出版社，2002：114- 116. 汽车尾气净化技术浅谈 李绍勤张耀宗 （武警安徽总队六安市支队，安徽六安237000） 摘要：汽车尾气污染已日益成为大气的一个重要污染源，汽车尾气的治理自然也成了整个社会关注的焦点。分析了汽车尾气的主要成分，综述了汽油机和柴油的尾气净化技术。 关键词：汽车尾气；净化；污染 作者简介：李绍勤，男，安徽安庆人，硕士，武警安徽总队后勤部运输处助理。 密级： 学号： 自考本科生毕业（设计）论文 汽车尾气处理技术研究 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的设计（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本设计（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）： 签字日期：年月日签字日期：年月日 摘要 随着汽车社会拥有率的大幅增加，汽车尾气对大气造成的污染也日益加重。从全国来看汽车尾气污染分担率已经上升到了95%，年排放一氧化碳为3500万吨，碳氢化合物为500万吨，氮氧化合物为380万吨。我国定期发布空气质量周报的30个城市的资料显示，有相当一部分城市的空气呈现中度、重度污染。环保部门监测表明：大气中HC的96%，CO的86%，NO。的56%来自机动车排放，北京、上海、广州等10余个城市已经出现最为严重的光化学烟雾的先兆。上海1993--1994年监测结果表明：主要交通路口和路段大气中的CO平均浓度超标率达27%，最大超标倍数为2.1倍，NO平均浓度超标率为85%，最高日均浓度超标倍数达9倍;其他城市主要交通道路上大气污染物超标现象亦很严重，有资料表明，这些区域的汽车尾气污染都很严重。 而且，近年来随着我国汽车产销量的迅速增长，我国的汽车保有量越来越多，都集中在大城市，而且车况差，都集中在大城市，原油质量低，单车的排污往往高出国外同类车的几倍，因此汽车尾气已对我国城市空气质量造成巨大的威胁。汽车尾气处理刻不容缓，本文就汽车尾气成分进行分析，对国内外汽车尾气处理技术进行分析、比较，并且列举了尾气处理技术改进建议，希望可以给汽车研究个人或者团体给予帮助。 关键词：汽车尾气处理：稀薄燃烧：三效催化剂： 汽车尾气的危害及净化处理技术 摘要：现在社会汽车越来越多，而汽车尾气带来了各种危害环境和人身体健康的问题。面对这些问题，我们要关注对汽车尾气的处理，关注我们的环境，及时采取措施很好的处理汽车尾气问题，让我们可以与环境和谐相处，让我们可以生活得更美好。 关键词：汽车，尾气，污染，环境，治理 现代社会的今天，汽车成为不可缺少的一种交通工具，但同时汽车也是对我们环境和对人身体伤害最大的一种交通工具。而它的污染主要就是尾气。 尾气污染主要是指柴油、汽油等机动车燃料因含有添加剂和杂质，在不完全燃烧时，所排出的一些有害物质对环境及人体的污染和破坏。据研究表明,汽车排放物成分非常复杂,有一百种以上,其主要污染物包括:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC),此外还有铅尘和烟尘等污染物。具体而言,汽车排放污染物的主要来源是: CO:矿物燃料燃烧后的一种副产物,通常是因空气不足或其他原因造成不完全燃烧时所产生的一种无色、无味气体。一般汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。 CO2:矿物燃料燃烧后的一种副产物。是完全燃烧或CO在空气中氧化而来的。 HC:来自汽车燃油的不完全燃烧。 NOx:主要是NO和NO2的混合物,是空气中的N2和O在发动机燃烧室高温高压下反应的产物,压缩比越高,燃烧室的温度越高,生成量越大。 SOx(包括SO2):汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。 Pb(铅):来自汽油中的四乙基铅。汽车用的汽油中,通常加有四乙(基)铅或四甲(基)铅做抗爆剂,这些铅的70%随尾气排入大气。 PM(颗粒物):颗粒物是由于进气不充分或燃烧温度过低造成燃烧不完全形成的。排气中颗粒有三个来源:(1)燃料液相燃烧不完全产生的碳烟颗粒;(2)润滑油燃烧产生的积炭颗粒;(3)燃料中硫生成的SO2、SO3和添加剂的钙生成的CaSO4颗粒。 VCO(易挥发有机化合物):蒸发性气体,是许多不同种类的烃类构成的混合物,来自汽车燃油箱的汽油蒸发。 而这么多污染物中，其中co和铅是对人体伤害最大的两种物质。 而在这点上，农村居民，一般从空气中吸入体内的铅量每天约为一微克；城市居民，尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。锡进入人体后，主要分布于肝、肾、脾、胆、脑中，以肝、肾中的浓高。几周后，铅由以上组织转移到骨骼，以不溶性磷酸铅形式沉积下来。人体内约90%～95%的铅积存于骨骼中，只有少量铅存在于肝、脾等脏器中。骨中的铅一般较稳定，当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时，铅便由骨中转移到血液，引中 催化科学与技术的里程碑-尾气净化催化剂 陈耀强 四川大学催化材料研究所 汽车尾气的污染 随着经济的发展，汽车产量迅速增长，2013年全球汽车产量达到8280万辆，预计将在2021年突破1亿辆。我国2013年的汽车产量为2212万辆，已连续五年蝉联全球第一。2013全国汽车保有量1.37亿辆车辆从2003年到2013年10年间，我国汽车保有量增长迅速，从2400万辆增长到1.37亿辆，年均增加1100多万辆。在今后相当长的时期内，我国汽车社会发展仍将保持强劲势头。 随着汽车保有量的不断增加，汽车尾气污染物的排放量不断增加。2012年，全国机动车排放污染物4612.1万吨，其中，氮氧化物(NOx)640.0万吨，颗粒物(PM)62.2万吨，碳氢化合物(HC)438.2万吨，一氧化碳(CO)3471.7万吨。汽车尾气污染物的危害不仅体现在排放量大，更重要的体现在尾气污染物的特征和排放部位上。以PM2.5为例说明汽车污染物的特征。PM2.5的危害取决于三个方面：（1）尺寸越小危害越大，（2）化学组成的毒性越大危害越大，（3）数量越大危害越大。 PM2.5的主要来源为汽车，工业排放（以燃煤为主）和扬尘。扬尘的颗粒较大，主要为氧化硅等无机物，有机组分最少，危害小，防控容易。 燃煤和汽车的PM2.5均含有高致癌的多环芳烃（PAHs）及其他有机组分，但燃煤的PM2.5所占比例没有汽车高，颗粒较大，质量比汽车大，但数量远没有汽车的PM2.5多，燃煤和其他工业排放的PM2.5也属于重点控制对象。 汽车尾气的PM2.5的特征为：（1）汽车的PM2.5的粒度为0.04-0.3μm（柴油车0.3μm，汽油车0.1μm ，摩托车0.04μm）,可在人体的任何地方造成危害。（2）化学组成的毒性大，含有16种多环芳烃（图4）等高致癌物质和致病物质。（3）数量极大，目前排放PM2.5最少的压缩天然气车每公里排放6000亿个PM2.5，PM2.5的危害是以数量而不是以质量。（4）基本上不沉降，长期累积。汽车尾气的排放部位离地面仅30－50cm左右，在人的呼吸带内，人体吸进去的是未经稀释的高浓度污染物，是一类极其特殊的污染物排放。而其他的污染源（如离城市20公里燃煤电厂）排放经过空间稀释后浓度已降到原始浓度的数万分之一，这是汽车尾气污染危害远大于其他类型的污染的关键所在,对呼吸系统，心，脑血管，神经系统和眼睛造成巨大危害。 汽车排放尾气的净化处理技术 (西南林业大学机械与交通学院,云南昆明 650000) 摘要：汽车排放的尾气中含有大量的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳,对人体危害很大, 汽车尾气污染是制约全球发展的重要环境问题。采用催化剂技术是治理汽车尾气排放污染的重要措施之一。汽车尾气催化剂正被广泛应用。稀土作为催化剂组分起到了非常重要的作用。本文作了简要介绍,分析了纳米材料在催化剂领域的研究进展,并对其前景进行了构想。 汽车尾气；催化剂；纳米稀土催化技术 关键词：汽油机污染物危害机理影响措施 中图分类号：U461.99 文献标识码：A 1.前言 近几十年来，随着工业、经济的发展，石油燃料的大量消耗所引起的有害物质对大气产 生了严重的污染。汽车发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源。汽车发动机排 气中包含许多成分，其基本成分是二氧化碳、水蒸气、过剩的氧气以及留下的氮气、不完全 燃烧的产物和燃烧反应的中间产物，包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、 固体颗粒（碳烟）及醛类等。汽车排放的尾气造成的污染，己成为城市大气污染的主要来源之一。汽车尾气中含有大量的NOx、HC及CO等污染物，其中NOx是形成大气中光化学 烟雾和酸雨的主要原因[l]。为减小汽车尾气对人类及生态系统的不利影响，世界各国对尾气 中有害气体的排放限制日趋严格。1985年美国的排放标准中HC为0.429/km、CO 为3.49/km、 NOx为59/km，而到20世纪90年代对汽车排出尾气中HC、CO、NOx等含量的要求 则接 近于零。随着汽车尾气污染影响的增加，我国对汽车尾气排放的限制也在不断严格。1999 年的排放标准中要求燃用优质无铅汽油的车辆CO最大不超过69g/km，HC+NOx小于 17g/km(GWPB1—1999)。2001年国家环保总局颁布了新的汽车尾气排放标准 GB17691—2001，GB18352.l—2001，GB18351.2—2001，并淘汰了化油器发动机。 值得一提的是，2001年抽查的八家汽车企业的汽车尾气排放全部达到了欧洲I号排放限值法规的要求，多数产品还达到了欧洲Ⅱ号排放限值法规的要求。这与2001年抽查的车型全部采用电喷发动机和三效催化转换器有直接关系。但同国外正在实施的欧Ⅲ欧IV相比仍有5一10年的差距。李青指出纳米稀土催化剂具有较高的催化活性。 2.汽车尾气的形成机理 2.1 一氧化碳 CO是烃燃料燃烧的中间产物，排气中的CO是由于烃的不完全燃烧所致。烃燃料在空 气中燃烧生成CO的详细机理目前尚在研究之中。一般认为，烃燃料在燃烧过程中要经过一 系列的中间过程，产生一连串的中间生成物。这些中间生成物如不能被进一步氧化，就可能 以部分氧化的形式排出。CO就是烃燃料在燃烧过程中形成的一种不完全氧化产物，其形成 过程为： RH→R→RO2→ RCHO→RCO→CO 式中，RH为烃烯料产物；R为烃基；RO2为过氧烃基； RCHO为醛；RCO为酰基。其中， RCO自由基生成CO，CO在火焰中活焰后区的主要氧化反应为 CO+OH CO2+ H 该反应的正向和逆向反应的速率都很高，一般情况下可以达到瞬时化学平衡，因 [交流]汽车尾气净化器 ★ paracyclophane(金币+1):谢谢提供！ 1.流动的污染源 随着汽车产量的猛增，汽车排放的尾气成了流动的污染源，对大气的危害十分严重。美 国每年由汽车向大气排放的污染物高达2～2.13亿吨。日本每年由汽车向大气排放的污染物亦达600万吨。汽车排放废气中的CO、HC、NOx、铅化物和硫化物等成分对人体危害极大。为了消除这一严重的社会公害，美、欧、日等国家和地区相继制定了严格排放法规。因此，治理或控制汽车尾气排放，已成为全球保护环境急待解决的重大课题。 2.汽车尾气的净化 所谓汽车尾气净化就是采取种种有效措施，减少污染物的排放和使排放废气中的CO、HC、NOx分别被氧化或还原，生成无毒的CO2、H2O、NOx：。 一般来说，实现汽车尾气净化有两种方法：即发动机内部控制和发动机外部净化。机内 控制就是利用发动机本身工作过程来降低汽车排放污染物，它是汽车排放控制的主要方法之一。世界各国汽车生产厂家在化油器和发动机方面分别采取了很多措施，如电控燃油喷射、氧传感器控制技术等，所有这些措施对减少汽车排放污染物都有一定效果，但作用有限，甚至有的还会对发动机的动力性和经济性带来一些不利的影响。而与之相比，装有尾气净化器的发动机外部净化有着独特的优点，格外人注目，成为当前解决汽车排放污染最重要的手段之一，亦是影响汽车工业发展的重要问题。因此，一些主要汽车生产厂家都在开发和采用较为先进的尾气净化器。全世界装有尾气净化器汽车的产量在逐年增加，如：1990年全球装有尾气净化器汽车的产量达2800万辆，占当年世界汽车总销量（4827万辆）的58％。 3.尾气净化器的工作原理 众所周知，尾气净化器的核心部分是催化剂，其工作原理是利用排放废气中残余的氧和 排气温度，在催化剂表面进行氧化、还原反应，使有害物质CO、HC和NO。转变成无毒害的CO2、H2O和N2，从而减少了对环境的污染。通常，使用带排气氧传感器闭环控制的电控燃油喷射系统加上三效尾气净化器，可使排放废气中的CO下降96％，HC下降97％，NOx。下降76％左右。 4.尾气净化器的结构 主题学习课题 名称 空气污染及 汽车尾气处 理 导师夏学儒 课题组成员唐丽珠张新明曹博 陈伟刘麒张东毛 磊周多轩任旭 组长鲍鹏飞班级9班化学组 研究主 导课程研究性学习相关课程化学 研究背景： 本文对山丹县空气污染及汽车尾气处理状况进行调查，旨在了解其对环境的影响，找到问题，为解决问题提供事实依据。在此思路指导下，我组各位同学计划在掌握相关实际资料以及设计好问卷的基础上进行抽样，发放问卷，调查信息，了解到多种车型及尾气处理装置。 课题的目的及意义： 汽车尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200—400kg，氮氧化合物50—150kg；美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应，生成臭氧，它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛，引起红眼病；刺激鼻、咽喉、气管和肺部，引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死，农作物大量减产；能降低大气的能见度，妨碍交通。 汽车尾气中一氧化碳的含量最高，它可经呼吸道进入肺泡，被血液吸收，与血红蛋白相结合，形成碳氧血红蛋白，降低血液的载氧能力，削弱血液对人体组织的供氧量，导致组织缺氧，从而引起头痛等症状，重者窒息死亡。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少，但毒性很大，其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后，能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用，增加肺毛细管的通透性，最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合，形成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。 汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物，会增加慢性呼吸道疾病的发病率，损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时，会随降水形成“酸雨”。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液，并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.6~0.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。 所以，我们要多走路，能不坐车就尽量不坐车。 研究内容： 1同学们及市民对空气污染及汽车尾气的认识; 2现有汽车尾气处理的方法； 3如何保护好环境，对自家车进行改造。 稀土催化剂在处理汽车尾气中的应用 通过《绿色化学》这门课程的学习，我对绿色化学有了更为全面的认识。绿色化学涉及生活、生产的方方面面。各国政府及科研机构都对绿色化学高度重视，发展好绿色化学，将对人类未来的生活环境和生活水平产生至关重要的影响。 “绿色化学”由美国化学会（ACS ）提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。简单的说就是提高原子利用率，防止污染。在防止污染方面，以汽车尾气为例，就是将有毒的CO 、NO x 转化成无毒的CO 2、N 2。 随着交通运输也的发展，汽车尾气已经成为当今世界环境的一个大污染源。 安装催化净化转化器是降低汽车尾气对环境污染的有效方法。用于汽车尾气净化的粗化剂种类较多，期中贵金属(Pt,Pd,Rh)虽然活性高、净化效果好，但价格昂贵。含稀土的催化剂价格低，化学和热稳定性好，活性也较高，尤其抗中毒、寿命长，是一种很有使用价值和发展前景的汽车尾气净化催化剂。 尾气排放 燃油机动车的气态排放物主要由CO 、NO x 和碳氢化合物(HC)组成，有些还含有铅，磷，硫等有毒物质。 含铅汽油经燃烧后,85%左右的铅排入大气中造成铅污染。半个多世纪以来,通过汽车燃烧排入大气中的铅已达数百万吨,成为一种公认的全球性污染。铅对人体的许多器官和系统都会带来不良影响,表现为智力下降、肾损伤、不育症以及高血压等。 危害： CO 对人的神经系统有严重的破坏作用，组织人体血红蛋白向人体组织输送氧气，引起慢性中毒。HC 中含有多种致癌物质。NO x 可能导致呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症。在太阳光的作用下，NO 2分解产生的O 和O 2生成O 3，还进一步与烃类反应形成光化学二次污染，对人类健康造成更大的伤害，同时，NO x 还是形成酸雨和引起气候变化的主要原因。 催化净化器的原理是利用催化剂表面发生的氧化和还原反应，将排气中的CO 和HC 等有害物质氧化为CO 2和H 2O ，将NO x 还原成N 2。 (1)氧化反应 (2)还原反应 稀土在尾气净化催化剂中的作用 通常稀土是以氧化物（CeO 2、Y 2O 3等）的形式加入催化剂中，在保证催化剂活性不变的前提下，可以大幅度减少贵金属的用量，并改善催化剂的性能。 主要作用有4个方面： 1）提高催化剂载体的性能 通常所有的催化剂载体表面有氧化铝涂层，可以提高载体的表面积，有利于催化剂活性成分的分散，以此提高催化剂的活性和寿命。而氧化铝在高温下容易向无活性相转变。加入稀土元素(La 或Y)可使其耐热性能得到明显改善，抑制相2222CO O CO →+O H CO O HC 2222454+→+22222N CO CO NO +→+O H CO N NO HC 222245104++→+O H N NH NO 2236546+→+22332H N NH +→O H N H NO 222222+→+222/1xCO N xCO NO x +→+222H CO O H CO +→+ 文献综述 空气污染特别是由于汽车尾气中有害污染物的大量排放所带来的大气污染问题，随着汽车保有量的不断增加而日趋严重。包括机内净化和机外净化的各种净化方法都得到了广泛的研究。近年来，使用高压放电治理各种有害气体在国内都得到了充分的重视。高压脉冲电源是释放出高压电以电离出汽车尾气中颗粒物处理市场化的关键设备之一。 电容储能是研究比较早、应用比较多的脉冲电源形式，其技术至今已经相对比较成熟。电感储能与电容储能出现的时间相当，但是电感储能是动态储能，实现的技术相对复杂，因此其应用较电容储能偏少。但随着电力电子技术及半导体工业的飞速发展，固态开关的耐压等级和通流能力获得了极大的提高，使其有可能运用到高压脉冲技术中去。而如加速器、雷达发射机、高功率微波和污染控制等领域的高压脉冲技术对高重复频率固体开关的运用需求，也促使人们对固体开关技术在脉冲功率领域中的应用进行了大量的研究。国内有关电感储能功率脉冲技术的研究明显增多，其储能密度高的优势逐渐显现。 在高功率脉冲电源领域，尤其是电感储能功率脉冲电源，世界各国都任处于积极研究之中，也是快速发展的时期。 在此次项目实验中我们小组也采取了高压电路电离的方法，将尾气中带电颗粒物电离出来。高压电路主要技术通过汽车电瓶输出的直流电用电路转换成交流电，然后通过变压器升压成高压交流电，再通过稳压电路输出稳定的高压接在铁丝网上。 汽车尾气的处理除了高压电外还有通过加速或者增添一些化学反应，使尾气中有害物质能通过一系列有机化学反应转换成无害的无机物排入空气中。对这些反应的研究主要集中在催化净化转化器上。而催化剂又是催化净化效果的关键。因此，开发高效实用的催化剂是控制汽车尾气排放至关重要的一环。 20世纪70年代初,汽车尾气催化净化器多为氧化型，使用铂、钯或两者混合的催化剂来提高尾气中HC、CO同O2反应的速度，降低HC、CO的排放量。但随着大气中NOx含量的的增加，人们要求同时净化汽车尾气中的HC、CO、NOx。后来就出现了两段净化法，又称氧化-还原法。随后又于1977年开始采用含有Pt、Pd、Rh三效催化剂并能同时降低HC、CO、NOx的无害三效催化净化器。 目前，国内外汽车尾气净化催化剂多为能够同时催化转化HC、CO与NOx的固体三效催化剂。和许多工业固体催化剂一样,汽车尾气净化催化剂主要由活性组分、载体与助剂3部分组成。汽车用三效催化剂的活性组分主要分为贵金属型、非贵金属型与稀土型。贵金属型的活性组分主要由Pt、Pd和Rh组成。Rh是加速NOx还原的活性组分，虽然Pt和Pd同时对HC、CO、NOx的转化起催化作用，但是对NOx的还原能力低于含Rh催化剂。在3种贵金属中,Pd的价格远低于Pt 和Rh，而且Pd资源较Pt、Rh丰富，其耐热性好，使用Pd催化剂有利于降低成本,提高催化剂的使用寿命。因此,单Pd催化剂便成为三效催化剂发展的一个重要方向。如Kim D H[4,5]等人用溶胶法制备一种以钒与锆为助剂的单钯催化剂,其中n(V)/（Zr）=0.36，Pd、V、Zr的质量分数分别为1%、2%与10%。所得的单钯催化剂具有很高的低温活性、热稳定性与抗SO2毒性,这主要是由于催化剂中V与Zr形成的V)O)Zr键，具有一定的协同作用，这些Zr)O)X键(X为V或Al)与催化剂中的C-Al2O3形成了无定形四面体的配位结构:(M)O)3VO，使Pd在催化剂表面获得很好的分散性。即使是在1 000e以上的高温,由于这种配位键作用， 2005年第10期广东化工51 几种新型的汽车尾气净化催化剂 黎展毅,颜幼平,蔡河山 (广东工业大学环境科学与工程学院,广东广州510090) [摘要]本文主要针对汽车尾气所造成的环境污染问题的必要性和迫切性。,、研究情况以及多种条件下的最佳反应。 [关键词]汽车尾气;;indsofAutomobileExhaustCatalysts LiZhanyi,YanYouping,CaiHeshan (EnvironmentalScienceandEngineeringInstitute,GuangdongUniversityof Technology,Guangzhou510090,China) Abstract:Pollutionfromautomobileexhaustisadifficultproblem.Theexploitationandapplic ationofthenewkindsofcatalystsinautomobileexhaustwerenecessaryandinstant.Thispaperi ntroducedthreekindsofcatalystsinau2tomobileexhaustandthecharacteristics,catalyticprinc iples,thedevelopmentandthebestreactionsunderdifferentconditionsofeachother. Keywords:automobileexhaust;catalysts;catalyse 随着我国国民经济的迅速增长,交通运输业也得到了迅猛的发展,其中最明显的是道路汽车数量的日益增多。随之而来的汽车尾气问题也日益受到了人们的关注。 汽车尾气中所含的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)和颗粒物质(如碳粒等)大量排放至空气中可导致酸雨和化学烟雾。其中在人口超百万的大城市中,NOx污染尤为突出,部分主要交通干道的NOx和CO已严重超标。汽车尾气的排放已构成了空气的严重污染,对人体的健康造成了潜在的危害[1,2]。我国的第一个汽车尾气排放标准GB3842-7-83自1984年4月1日起实施。近几年,随着人们对环境保护的日益重视以及中国加入世界贸易组织(WTO),我国对汽车尾气的排放要求也日渐提高。在分析了美国、日本和欧盟等国家地区的汽车尾气排放标准后,认为欧盟标准较为适合我国的实际情况,并于1993～2000年间出台了一系列的排放标准,后修订为GB18352.1-2000我国第一阶段实施的排放标准(相当于欧1标准),于2004年1月1日起开始实施GB18352.2-2000(欧2标准),实现2010年逐步接近或与国际接轨[3]。故此,研究如何控制和治理众多汽车尾气也成为一个相当迫切的课题。 当前,虽然贵金属催化剂的研究较为成熟,应用也较为普遍,但由于贵金属的储藏量少,价格昂贵,使贵金属催化剂。90年代初,应用于机动车尾 汽车尾气处理（小论文） F1115002 5111509040 周于聪【摘要】汽车尾气是大气污染的主要来源之一，而尾气的催化转化是目前处理尾气污染的主要手段。本文简述了尾气的主要污染物及其危害，尾气催化转化的主要过程及其反应方程式，并通过简要计算证明其可行性和温度等相关数据，简单介绍了目前比较广泛使用的催化剂及其今后的一些发展方向。 【关键词】汽车尾气、催化转化，催化剂，尾气处理反应式，尾气处理温度 【引言】随着现代社会的不断发展，人们的生活水平的不断提升，汽车的购买量和使用量快速增长，与之而来的汽车尾气污染问题也愈来愈严重，寻找高效可行的尾气处理技术变得越来越急切。 一、汽车尾气中的主要污染物及其危害 汽车尾气中含有因不完全燃烧产生的碳氢化合物（HC），一氧化碳（CO），氮氧化物（NO X）以及少量的二氧化硫（SO2）和铅化合物等，这些有害物质直接排放对人体及环境会造成严重的后果。 一氧化碳（CO）与人体中的血红蛋白（H b）的亲和力明显高于氧气（O2），一旦人体 吸入较大量的CO，因发生如下反应：H b O2+CO?H b CO+O2，导致人体缺氧，危及生命。 碳氢化合物（HC）本身即具有致癌作用，且会强烈刺激眼睛和呼吸道，在空气中易与氮氧化物（NO X）在太阳光下产生光化学烟雾，造成大气污染，严重时甚至可以使人麻痹中毒。 氮氧化物（NO X）主要是NO和NO2，其中高浓度的NO能引起中枢神经瘫痪及痉挛, NO2能引起人体中毒,易是酸雨的主要成因之一。 倘若汽车尾气不及时有效的处理其严重生态影响和社会影响不堪设想，甚至会阻碍社会的进一步发展。 二、我国汽车尾气的排放现状 据最新的环境保护部报告显示[1]：2009年，全国机动车排放污染物5143.3万吨，其中一氧化碳（CO）4018.8万吨，碳氢化合物（HC）482.2万吨，氮氧化物（NOx）583.3万吨，颗粒物（PM）59.0万吨。汽车是机动车污染物总量的主要贡献者，其排放的CO和HC超过70%，NOx和PM超过90%。 由以上数据可见，汽车尾气处理压力巨大且十分重要，更高效的处理技术将是今后研究的一大方向。 三、汽车尾气的催化转化（三效催化剂为例） 1、三效催化剂的基本原理 通过催化剂的作用，把CO、HC、NO X 分别氧化、还原为对人体健康无害的二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和水蒸气（H2O）。 2、三效催化剂的主要反应方程式 CO、HC氧化反应: 2CO+O2＝2CO2 2H2+O2＝2H2O HC+O2→CO2+ H2 NO的反应: 2CO+2NO＝2CO2 +N2 HC+NO→CO2 +N2 2H2 +2NO＝2H2O +N2 水蒸气重整反应: HC+H2O→CO +H2 水煤气转换反应: CO+H2O＝CO2+H2 汽车尾气净化催化剂 环境问题是一个全球问题，要靠全世界每一个人的努力来解决。随着世界经济、科技的不断发展和社会文明的不断进步，人们的物质需求也在一天天增长。汽车是现代社会最普及的交通工具，特别是近年来私家车越来越多，带来了很多问题,其中环境问题是不容忽视的。汽车的使用对环境的污染主要有噪音污染和尾气排放造成的空气污染。在我国，汽车尾气净化是解决尾气排放污染的最有效方法。汽车排放的污染物主要来源于内燃机，其有害成分包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物(CH)、氮氧化合物(NOx)、硫氢化合物和臭氧等，其中CO、HC及NOx是汽车污染控制的主要大气污染成分。HC是在局部缺氧或低温条件下烃不完全燃烧而产生，NOx是火花塞点火瞬间高温高压下空气中的N2、O2反应的产物。汽车尾气对人类的健康危害很大，治理汽车排放污染，已成为一项刻不容缓的任务。 一、汽车尾气净化催化剂简介 1.1汽车尾气净化 国外早在20世纪60年代中期对汽车污染控制技术已经进行了研究开发，目前己达到实用阶段。研究表明，通过改善催化剂及其载体的性能和生产工艺，改善汽车内燃机燃烧技术及三效催化剂排气系统的处理可净化这些有害气体。汽车尾气污染控制可以分为机内和机外两种技术。机内净化主要是提高燃油质量和改善燃料在发动机中的燃烧条件，尽可能减少污染物的生成；机外净化的主要方式是安装催化净化器，对有害气体进行处理是机外尾气净化最有效的方法，催化剂又是净化效果的关键。因此开发实用高效的汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放的最佳措施之一。 汽车尾气催化净化的目的就是将有害的CO和HC氧化为CO2和H2O，将NOx还原成N2。由于汽车尾气的化学成分很复杂，其转化率除和催化剂的活性有关外，还和反应气是氧化气还是还原气有关，因此催化剂在功能上分为氧化 汽车尾气污染及其净化处理技术 汽车作为现代化交通工具，给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时，可是它的尾气排放物，给大气环境造成严重污染。我国某城市对该市的机动车辆尾气污染程度作了如下初步调查：该市目前拥有机动车辆13万辆，并以年增率15％的速度增加。机动车年排放一氧化碳4.4万吨，相当于该市工业企业一氧化碳排放量的46倍。市区主要交通道路中心点一氧化碳超标2倍以上的达65％，在车流量高峰之际，有的监测点一氧化碳浓度高达每立方米70mg，超标6倍。在车流量比较集中的火车站，氮氧化合物测点平均值为每立方米0.059mg，超标准0.18倍。这些数据充分说明：该市机动车尾气污染已上升为主要的大气污染，而过去以二氧化硫为主煤烟型污染转变为以一氧化碳、氮氧化物为主的机动车尾气污染和二氧化硫为主的煤烟型污染并重的格局。为此，一些城市政府会同有关部门，制定了相应的法规。广州市政府颁布《关于根本上销售使用含铅汽油的通知》、《广州机动车排气污染防治规定》。北京市政府相继出台《关于采取紧急措施控制北京大气污染的通知》、《关于进一步落实大气污染防治措施，努力改善环境质量的决议》，以及市环保局组织《实施北京市轻型汽车排气污染物标准》。这些地方性法规，主要是控制机动车尾气对大气环境的污染，还给广大市民一个洁净的大气生活空间。 1.汽车尾气的有害成份与危害 汽车排放的尾气，除空气中的氮和氧以及燃烧产物CO2、水蒸汽为无害成份外，其余均为有害成份。汽车发动机排放的尾气一部分毒性物质，是由于燃料不完全燃烧或燃气温度较低时发生较多。尤其是在次序起动、喷油器喷雾不良、超负荷工作运行。燃油不能很好地与氧化合燃烧，必定生成大量的CO、HC和煤烟。另一部分有毒物质，是由于燃烧室内的高温、高压而形成的氮氧化合物 NO x(NO和NO2的总称)。 催化化学论文 论文题目：汽车尾气净化催化剂研究现状及发展前景 学院：化学与化工学院 专业：化学 班级：化学131班 学号：1308110289 学生姓名：石军 2016年6月6日 汽车尾气净化催化剂研究现状及发展前景 摘要：汽车排放的尾气是严重的大气污染源之一,尾气中含有大量的NO x、碳氢化合物(HC)及CO,尾气污染不仅影响了大气环境，对于人类的身体健康也非常不利，汽车尾气净化催化剂是减少汽车尾气中污染物的有效方法之一，安装汽车尾气净化设备可以有效降低尾气的污染，净化催化剂可以将这些有害物质的绝大部分转化为无害的N2、CO2和H20。本文主要就汽车尾气净化催化剂研究状况和发展前景进行论述。 关键词：汽车尾气；净化；催化剂；现状；发展前景 正文 1.汽车尾气的成分 汽车尾气包含100多种成分。主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、 氮氧化合物（NO X ）、硫化物（SO X ）、细微颗粒物、二氧化碳（CO 2 ）、甲醛（HCHO） 和丙烯醛(CH 2 =CHCHO)等。每年汽车排放的主要污染为25亿吨CO、4.5亿吨HC和2.2 亿吨NO X 。这些排放物严重地影响大气和生活环境。汽车尾气是大气污染的主要来源之一, 汽车尾气净化器催化是控制汽车污染的重要手段。因此本文综述了汽车尾气净化催化剂及其载体的研究进展, 包括催化剂及其载体的分类及研究进展。提出了汽车尾气净化催化剂的研究发展方向。 2.汽车尾气净化的概况 随着我国经济的飞速发展，汽车作为一种现代化的交通工具正逐年增加，国家环保部发布的《2012年中国机动车污染防治年报》称，我国已连续3年成为世界机动车产销第一大国。机动车污染已成为我国空气污染的重要来源，是造成雾霾和光化学烟雾污染的重要原因，因此机动车污染防治的紧迫性日益凸显。 在影响污染物排放的诸多因素中，进人气缸的汽油质量F与空气质量A之比 A/F是最显著的因素。为了完全燃烧，理论上所需的化学计量比略有不同，一般为A/F=14.7左右。当A/F>14.7时,称为富氧燃烧，此时，CO与HC的排放浓度减少，但NOx的浓度增加；当A/F<14.7时，称为贫氧燃烧，此时NOx的排放浓度减少，而CO与HC的浓度增加。使用催化剂转化三者时，其转化效率与尾气中残余的氧浓度亦即A/F比密切相关。理论A/F比附近的一个狭窄区间( 称为“操作窗口”)应用三效催化剂，可使排气中NOx、HC和CO达到很高的转化率。 汽车尾气净化技术主要包括两个方面：机内净化和机外净化。机内净化主要是改善发动机燃烧状况，以降低有害物质的生成。如：改进进气系统，供油系统和燃烧室结构等。这些技术与汽车发动机设计及制造水平密切相关。很显然，机内净化只能减少有害气体的生成，而不能除去已经生成的有害气体。机外净化是在尾气排出气缸进入大气之前，利用转化装置将其中的有害成分转化为无害气体。尾气转化装置包括: (1)热反应器。向排气口喷入新鲜空气，并加强排气管保温， 利用尾气本身的热量使CO、HC继续氧化,转化为相对无害的CO 2和H 2 O。(2) 催化反 应器。利用催化剂将CO、HC和NOx转化为CO 2、H 2 0和N 2 。由于汽油燃烧过程中，有 害气体的生成不可避免，热反应器对CO、HC的转化效率有限，且不能对NO X 进行转化。因此,催化净化是解决尾气污染最根本有效的方法。 国外发达国家已经广泛研究高效三效催化剂，提出了欧Ⅲ、欧Ⅳ标准，正向超低排放甚至零排放发展，国内新排放法规已颁布并正在实施，但由于国内三效催化剂研究起步较晚，国产三效催化剂没有大规模的应用，国产净化催化剂产业前景十分广阔。汽车尾气催化剂的研究开发涉及到化工、发动机、液体力学、新材料等很多学科，但其中催化剂的研究和制备是关键，特别是开发与研究国内资源丰富的含稀土车用催化剂，减少国内资源贫乏的贵金属用量，寻找到稀土与贵金属复合催化净化汽车尾气的规律，是今后研究的主要方向。汽车尾气净化催化剂国内外发展分析
汽车尾气净化技术浅谈
汽车尾气处理技术研究
汽车尾气的危害及净化处理技术
汽车尾气净化催化剂
汽车排放尾气的净化处理技术
汽车尾气净化器
汽车尾气处理方案
催化剂在处理汽车尾气中的应用
汽车尾气处理文献综述
几种新型的汽车尾气净化催化剂.
汽车尾气处理(小论文)
汽车尾气催化剂
汽车尾气污染及其净化处理技术
汽车尾气净化催化剂研究现状及发展前景