柴油机尾气的主要污染物及其危害
柴油机排气污染物成分及危害
硫元素转化为硫酸过程简图
氧化 （不稳定） 酸 雨
如果人体摄入二氧化硫的量一多，会很容易被湿润的粘膜表面吸 收，生成亚硫酸、硫酸，对眼睛和呼吸道粘膜造成强烈的刺激， 大量吸入，就会引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而导致窒息。
喉水肿
肺水肿
柴油机排气污染物 成分及危害介绍
主讲人: 张 凯 组 长: 张 凯 组 员: 吴 涵 王小明 孙世哲 周 凯 张三让 吴 凯 张伟杰
柴油机的排放
船舶承担着97%的世界贸易运输量，成为当今世界的主要大气污 染源之一。
排气成分
15‰
该反应常温就可 进行
无 色 毒 性 不 大
肺棕 和色 心刺 肌激 毒性 害气 很体 大， 。对
NO
占氮氧化物绝大部分（90%以上）
碳氢化合物（HC）
碳氢化合物(HC)：燃油未完全燃烧产物的总称。
芳香烃： 对血液和神经系统有害,多环芳香烃及其衍生物有致癌 作用。 醛类： 刺激性物质，对眼、呼吸道、血液有毒害。 （另例如：甲醛有致癌性） 烯烃： 略带甜味,有麻醉作用,对粘膜有刺激,形 成有毒的光化学烟雾。
光化学烟雾
酸雨
酸雨
颗粒（PM）
颗粒（PM）
柴油机排出的颗粒大多小于 0.3μm，人呼吸时，被吸入 肺部，在肺里滑动，造成肺 组织的伤害。 另外，颗粒碳核在吸附的 其它有毒物质被吸入人体， 也会对人体造成损害
CO
在柴油机的排气中CO含量较少，只在高负荷运转时排放量较高。
CO中毒
无色、无嗅的有毒气体。导致人体组织缺氧，严重时 窒息死亡。
工程动力设备尾气成分与危害
工程动力设备尾气成分与危害1.动力机尾气成份与危害分析柴油机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）。
柴油机尾气具有复杂的化学组成，并且随着发动机的工况变化，尾气的组成也显著不同，其排放的污染物中含有碳烟颗粒物（PM）、烃类（HC）、CO和NOx 等。
因为尾气中O2含量较高，故 HC和CO排放量较少，一般只有汽油机的1/10：NOx排放量与汽油机大致处于同一数量级；而PM的排放量约为汽油机的几十倍。
因此，降低NOx和PM排放是柴油机车尾气催化净化的主要课题。
此外，柴油机排气中还含有 H2O，O2，N2，少量SO2和大量的CO2等气体，其危害如下。
1.1二氧化碳的危害柴油机所用柴油是一种复杂的碳氢化合物，当它与空气混合燃烧时排出物主要是二氧化碳和水蒸气。
以前我们并不把完全燃烧时排出的二氧化碳当成一种污染物，但是近年来随着石油、煤炭等的大量使用造成二氧化碳在大气中所占的比例明显上升而且每年都在继续增加使全球温度逐步提高，造成明显的温室效应，所以柴油机排放的二氧化碳也成为我们要控制的对象。
要想控制柴油机排放二氧化碳就要提高其燃烧效率、热效率和机械效率，减少做单位功所排出的二氧化碳。
二氧化碳对人体的危害最主要的是刺激人的呼吸中枢，导致呼吸急促，烟气吸入量增加，并且会引起头痛、神志不清等症状。
如果没有二氧化碳，地球的年平均气温会比目前降低很多。
但是，二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，于是形成温室效应。
虽然二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。
但是二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升髙3〜5℃，两极地区可能升高10℃，气候将明显变暖。
气温升高，各地的气候将会出现极大的异常。
比如，某些地区的降雨量大幅增加并导致洪水暴发，某些地区则出现百年不遇的干旱，同时海上作业或者海边城市的危险性增大，因为气候变化会引起飓风，而且其力量增加，出现频率也将提髙，也极其没有规律。
5.柴油发动机尾气后处理技术
▪ 排放控制 > 排放法规 > 减少颗粒物（PM）的排放 > 减少氮氧化合物（NOX）的排放 > 控制策略 > 氧化催化器（DOC） > 颗粒捕捉器（DPF） > 控制逻辑与硬件 > 氧传感器对废气的监控和修正 > 失效与燃油要求
Proprietary
06/05/2020
2
柴油发动机尾气后处理技术 概述 柴油发动机的燃烧排放物介绍
> 就全球来看，空气中的氮氧化物主 要来源于天然源，但城市大气中的 氮氧化物大多来自于燃料燃烧，以 汽油、柴油为燃料的汽车，尾气中 氮氧化物的浓度相当高。
> 直接危害 > 人身体器官损害 > 间接危害 > 光化学烟雾、酸雨
Байду номын сангаас
Proprietary
06/05/2020
6
柴油发动机尾气后处理技术 概述 柴油发动机的燃烧排放物介绍
> 它是一种淡蓝色的化学烟雾，是由汽车、 工厂等污染源排入大气的碳氢化合物 （HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染 物，在阳光的作用下发生化学反应，生 成臭氧 (O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝 酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化 学反应过程的一次污染物和二次污染物 的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光 化学烟雾。
排气中的主要成分 Major exhaust constituents
排气中的微量成分 Exhaust components found in trace concentrations
Proprietary
06/05/2020
4
柴油发动机尾气后处理技术 概述 什么是氮氧化合物 （NOx）
> 包括NO和NO2 - NO－无色气体 - NO2－黄褐色气体 - 柴油机燃烧过程
柴油机排放物的危害及控制技术
内燃机与配件0引言柴油机的最大特点在于拥有高热效率和大功率等，并且还具有一定的经济性和可靠性，正是因为具备这些优势使其在够工程机械领域中具有极其广泛的应用，如常见的挖掘机、大型卡车等都是以柴油机为动力。
从柴油机在工程机械领域中的应用情况来看，虽然柴油机具有一定的优势，但是根据相关调查研究表明柴油机排放的尾气中含有较多的有害物质，不仅会对空气环境造成污染，还能影响到人类正常的生活，以及对人们的身心健康发展容易造成不利影响。
近年来随着环保事业的不断发展，人们清楚意识到柴油机排放物的危害性并积极采取相应的控制措施降低其排放物造成的影响。
1柴油机的有害排放物与危害根据柴油机排放的有害物质进行检测和分析可知，其中包括了CO 、NO X 、HC 、SO X 和PM ，其中PM 是一种碳烟颗粒，这些有害物质主要是以气、液和固相等形式存在于空气中。
气相排放物包括了CO 、NO X 和气态碳氢；而液相排放物主要含有SO X 和液态碳氢；最后的固相排放物主要是一种较为微小的球状碳粒，其表面会吸附着HC 和SO X ，这些有害排放物对空气环境造成了极大的恶劣影响，甚至还会对周边居民的身体健康埋下严重的隐患。
①CO 属于是一种无色无臭的物质，其最大特征是不完全燃烧，且带有一定的危害性，当这种有害气体被人们在无意中吸入体内，会在人体内与血红蛋白相结合，以此形成碳氧血红蛋白，如此便会影响到人体的正常氧气运送，则会导致人出现恶心和疲惫等现象，尤其严重的话会导致人出现窒息死亡的问题。
此外一氧化碳也会导致人出现慢性中毒的症状，一般出现一氧化碳中毒症状的人会出记忆力减退等问题，这对人体的伤害是非常严重的。
②NO X 是一种能够在空气中与高温高压环境下产生反应而出生成的一种有害物质，主要是以氧化氮和二氧化氮为主。
依据相关调查数据可知这种有害物质具有较强的毒性，不仅会对周边区域生物的发育成长造成不利影响，还会对人体的健康造成极大的破坏，其中氮氧化物则是形成酸雨等的有害物质之一，由此可见该排放物具有较重的危害性。
柴油发动机排放尾气的控制分析
柴油发动机排放尾气的控制分析发表时间：2018-07-30T11:14:22.530Z 来源：《建筑模拟》2018年第9期作者：赵韩松[导读] 本文首先阐述了柴油发动机尾气的主要成分和生成机理，简要介绍了柴油机机前预处理和机内净化措施，然后重点针对柴油发动机PM和NOx排放最具代表性的后处理技术进行了综述。
山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省莱州市 261442摘要：柴油发动机具有良好的经济性、动力性和可靠性，以及较高的热效率和较低的CO、HC排放，因而逐渐被广泛应用。
柴油发动机不仅在农用机械、工程机械上占有统治地位，轿车柴油机化也是未来汽车行业的发展趋势。
近年来，欧洲轿车使用柴油机的数量上升了40％，而整个柴油轿车已经达到了在用轿车总量的50％。
但是柴油发动机高的颗粒物（PM）和NOx排放也对大气环境造成了一定程度的污染，因此控制柴油机污染物的生成和排放已经迫在眉睫。
本文首先阐述了柴油发动机尾气的主要成分和生成机理，简要介绍了柴油机机前预处理和机内净化措施，然后重点针对柴油发动机PM和NOx排放最具代表性的后处理技术进行了综述。
关键词：柴油发动机；排放尾气；控制1车用柴油机现状及特点1.1轻型车用柴油机轻型柴油机使用主要是针对家用小车型，在我国国内汽车生产中使用超过60%，其中大部分为农用车型，在生产制造技术上已经足够先进，在相关产品开发中专项投入比较缺失，价格以及生产技术方面仍然需要协调。
农用柴油机属于微利商品，在设计阶段投入不足，轻型发动机使用中尾气排放更小，但在动力方面与重型发动机有很大差距，动力需求大的汽车在生产中并不适合使用轻型发动机，加之轻型柴油机本身生产技术性不足，有很大的发展前景空间。
1.2重型车用柴油机生产技术以及价格水平都相对较高，使用重型柴油机的汽车动力更高，柴油机自身动力较高，促进整体汽车燃油系统稳定性得到提升进步。
相对于轻型柴油发动机，拥有完善的研究体系，主要针对货运汽车进行设计，使用过程中的柴油动力系统更加稳定，柴油燃烧完全最终的尾气排放控制才更加合理。
柴油机排放的控制及处理 毕业论文
毕业设计（论文）中文摘要目次引言 (1)一柴油机尾气排放的危害和生成机理 (2)（一）柴油机尾气排放的危害 (2)（二）柴油机有害物质的生成机理 (2)二柴油机控制尾气排放的主要净化措施 (4)（一）柴油机机内主要净化措施 (4)1、喷油系统的优化 (7)2、燃烧室的结构和参数优化 (8)3、燃油的改质 (8)（二）柴油机机外净化措施 (10)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)引言柴油燃烧后的主要排放物为PM(颗粒状物质)、NOx、CO和HC，但后两者排放较低。
要控制柴油机尾气排放，主要就是控制颗粒物质PM和NO的生成，降低PM和NOx的直接排放。
柴油机与同等功率的汽油机相比，微粒和NOx是废气排放中两种最主要的污染物。
目前，世界各国都在致力于减少柴油机颗粒排放的技术研究，并且都已经取得了实质性的进展。
由于柴油机排气微粒与NOx的生成机理不同，在减少微粒的同时又增加了NOx的排放，同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效的扼制，因而使采用机外催化技术净化NOx成为可能。
现代内燃机的发展有三大目标，即高动力性、经济性以及低有害排放物。
实现上述目标主要有以下几种措施。
1.采用高效率的内燃机工作循环，如米勒循环，高增压、中冷循环。
采用可变技术。
如可变进气系统，减小进气阻力，获得强涡流和增大进气量；可变机构（可变相位、可变升程）；可变压缩比；可变增压器喷嘴截面等。
2.采用多气门设计。
气门正时也可以随工况自由调节。
3.改进燃油供给系统，采用高喷射压力。
4.改进燃烧室与燃烧过程。
5.降低运动件的摩擦损失。
6.降低内燃机的质量。
7.降低油耗，减少CO2排放。
8.废气后处理，包括三效催化转化器。
9.NOx生成机理的研究及排放控制。
10.柴油机微粒过滤器及其再生。
一柴油机尾气排放的危害和生成机理（一）柴油机排放的危害柴油机的排气主要是固体颗粒（PM）和NOx，含有较少的CO和HC。
据统计，城市大气中的NOx约有50%来自机动车辆，其中柴油机排放的NOx约占50%，大约30%的悬浮颗粒来自汽车，还有一部分是来自铁路内燃机车。
柴油机排放物的危害及控制技术
柴油机排放物的危害及控制技术摘要：随着排放法规的日益严格，对内燃机的排放控制要求越来越高。
为了内燃机的持续、健康发展，各种新技术脱颖而出。
本文介绍了现有的柴油机的排放控制技术，并分析了今后排放控制技术的发展趋势。
关键词：柴油机有害排放物排放控制柴油机具有高热效率、大功率等特点，有着良好的经济性和可靠性，在工程机械领域得到了广泛的应用，如压路机、挖掘机、推土机、大型卡车等都是以柴油机作为动力。
虽然柴油机有着很多优点，但是其所排放的尾气中有害物质成分较多，随着人们对环境保护的日益重视，对柴油及排放的尾气进行控制和净化就具有十分重要的意义。
1.柴油机的有害排放物及其危害柴油机的有害排放物主要有CO、NOx、HC、SOx和PM（碳烟颗粒）它们分别以气、液、固相的形式存在。
气相排放物包括CO、NOx、和气态碳氢；液相排放物有SOx和液态碳氢；固相排放物是微小的球状碳粒，其表面吸附有一些HC以及SOx。
CO是不完全燃烧的产物，是无色、无臭的有害气体，被吸入人体后，能以比氧强210倍的亲和力同血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，阻碍向心、脑等器官输送氧气，使人发生恶心、头晕、疲劳等症状，严重时会窒息死亡。
一氧化碳也会使人慢性中毒，只要表现为中枢神经受损、记忆力减退等。
NOx是空气中的和在燃烧室的高温高压环境下反应生成的，主要是氧化氮和二氧化氮。
其毒性强，对人体和植物生长均有不利影响，氮氧化物也是形成酸雨和光化学烟雾的只要物质之一。
HC只要是未然燃料和窜漏的润滑油，HC中含有的多环芳烃有巨大的致癌作用，且某些烃类可刺激人的眼睛及呼吸器官，造成呼吸困难。
SOx来源于燃料以及窜漏的润滑油中含有的S，它与空气中的水反应生成硫酸，可使土壤及水变为酸性，损害树木及农作物的枝叶，过高浓度会影响呼吸并可使呼吸及心血管疾病患者加重病情。
PM是柴油机排放物中主要的污染物之一，细小的碳烟颗粒可进入肺的最深部位，并沉积较长时间，可能引起危害。
目前废气污染物的主要成分及其危害
目前废气污染物的主要成分及其危害大气污染已不仅仅是在几个工业化国家中，他已逐渐发展成为世界性的问题，尤其是在一些大中城市。
随着汽车保有量的增加（年递增率达到10%以上），汽车排气污染物造成的环境污染情况将日趋严重。
所以对汽车排气污染物的监控预防治，已处于刻不容缓的地步。
要搞好汽车排气污染物的监控与防治，首先必须做好防治工作。
用废气分析仪和烟度计测定排气污染物的浓度，目的是控制排气污染物的扩散，使其限定在被允许的范围内，已达到保护生态环境和自然界生态平衡的目的。
一、废气污染物的主要成分汽车排放的主要污染物是：一氧化碳（C O）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）硫化物和微粒物（又碳烟、铅氧化物等重金属氧化物和烟灰等组成）。
就CO来说，如果把汽油发动机CO排放量当作1的话，则液化气发动机的CO排放量为1/2，而柴油发动机的CO排放量为1/1 00。
可以看出，柴油发动机与其有发动机相比，其CO排出量要小得多。
而且，柴油发动机的HC排出量也较少，但NOx排出量则和汽油机差不多，且会排出令人讨厌的黑烟。
汽车有害气体主要从下述途径排入大气：以HC为主要成分（约占HC总排量的25%），并含有CO等其他成分的窜气，从曲轴箱排出；在不同运行工况，从发动机废气排出不同成分的CO、HC（约占HC总排量的55%）及NO x 等有害气体；汽油从油箱、化油器浮子室及油泵接头处蒸发，散发出HC（约占HC总排量的20%）。
二、废气污染物的危害一氧化碳（CO）在内然发动机中，CO是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、无味的气体。
CO吸入人体后，非常容易和血液中的血红蛋白结合，它的亲和力是氧的300倍。
因此，肺里的血红蛋白不与氧结合而与CO结合，致使人体缺氧，引起头痛、头晕、呕吐等中毒症状，严重是造成死亡。
CO的容许限度规定为8h内100ppm。
如1h 内吸入500ppm的CO，就会出现中毒症状，并危害中枢神经系统，造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍，严重时引起神经麻痹。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
柴油机尾气的主要污染物及其危害
NOx（氮氧化合物）
PM（颗粒）
主要NO和NO2，高浓度的NO可引起中枢神经
的瘫痪及痉挛；NO2有特殊刺激性臭味，引起
肺水肿的同时,引起独具特点的闭塞性纤维性支
气管炎。
典型案例：1952年美国洛杉矶化学烟
事件。
污染大气,有伤人体：2nm以下的碳烟吸入肺部
后会沉积起来,而0.1-0.5nm的碳烟对人体危害最
大,除了致癌作用外,这种碳烟吸入肺部,还会导致
慢性病、肺气肿、皮肤病及变态性疾病。
CO
CO（一氧化碳）
HC（碳氢化合物）
经人呼吸进入肺部,被血液吸收后能与体内
血红蛋白结合成一氧化碳—血红蛋白，导致人
体组织缺氧，可引起中毒甚至窒息而死亡。
内燃发动机排出废气中含烃类,成分有200多种。
其中有苯并(a)芘、硝荃稀、甲醛、乙烯、丙烯
醛等。
各种成分对人类的直接影响,目前还不完
全清楚。
但可以肯定,苯并(a)芘(C20H12)和硝
荃烯致癌物质。
甲醛、丙烯醛对眼睛和呼吸器
官有强烈的刺激性,对肺部防御机理产生严劣影
响。
乙稀在常见浓度下,会伤害农作物和某些观
赏植物。