Семинар ТИ. П роцесс выпуска токсичность двс методы обезвреживания отработавших газов
 Скачать 15.34 Kb.
|
|
Тема: Процесс выпуска. токсичность двс. методы обезвреживания отработавших газов. Системы нейтрализации отработавших газов в выпускной системе ДВС Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в конце ХХ века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. Важное место здесь принадлежит системам нейтрализации, способным в несколько раз снизить токсичность выхлопных газов. Всего в отработавших газах обнаружено около 280 компонентов. По своим химическим свойствам, характеру воздействия на организм человека вещества, содержащиеся в отработавших газах, подразделяются на несколько групп: 1.нетоксичные : азот, кислород, водород, водяные пары, а также диоксид углерода; 2.токсичные : оксид углерода, оксиды азота, многочисленная группа углеводородов, альдегиды, сажа. Причем сажа сама по себе нетоксична, но она адсорбирует на поверхности частиц канцерогенные полициклические углеводороды, в том числе наиболее вредный и токсичный бенз(а)пирен. При сгорании сернистых топлив образуются неорганические газы - диоксиды серы и сероводород. Токсичные компоненты составляют 0,2–5% от объема отработавших газов, в зависимости от типа двигателя и режима его работы. За долгое время существования проблемы автомобильных выбросов и загрязнения ими атмосферного воздуха было разработано множество методов и способов, позволяющих уменьшить количества выхлопов или снизить их токсичность. В настоящее время разрабатываются и претворяются в жизнь мероприятия по снижению загрязнения атмосферы выбросами автомобильных двигателей, включающие в себя: 1.усовершенствование конструкций двигателей и повышение качеств изготовления; 2.поиск новых видов топлива, применение различных присадок к нему; 3.создание энергосиловых установок для автомобилей, выбрасывающих меньшее количество вредных веществ; 4.разработка устройств, снижающих содержание вредных компонентов в отработавших газах. Практика показала, что при этом достичь уровня токсичности отработавших газов, требуемого законодательством развитых стран, первыми тремя способами нельзя. Поэтому получила широкое распространение нейтрализация отработавших газов в системе выпуска. В этом случае токсичные пары, вышедшие из цилиндров двигателя, нейтрализуются до выброса их в атмосферу. 1. Способы нейтрализации отработавших газов в выпускной системе Существует несколько способов нейтрализации отработавших газов в выпускной системе автомобиля: 1.Окисление отработавших газов путем подачи к ним дополнительного воздуха в термических реакторах . Термические реакторы устанавливают на многих японских и американских двигателях. Термический реактор представляет собой теплоизолированный объем со специальной организацией течения отходящих газов, устанавливаемый в выпускной системе двигателя и осуществляющий термическое доокисление токсичных компонентов за счет собственного тепла отходящих газов. Термическая нейтрализация не зависит от вида сжигаемого топлива, наличия присадок и позволяет использовать в двигателях этилированный бензин. Повысить температуру отработавших газов в реакторе можно, уменьшив теплопотери применением проставок-экранов, теплоизоляцией корпуса реактора, использованием тепла реакции окисления, а также кратковременным уменьшением угла опережения зажигания. Реакторы особенно эффективны на режимах богатой смеси при больших нагрузках, не выходят из строя со временем, однако не дают полного окисления СО и СН и не восстанавливают NOx , поэтому применяются как дополнительные устройства перед каталитическим нейтрализатором. 2.Поглощение токсичных компонентов жидкостью в жидкостных нейтрализаторах . Этот способ не получил широкого распространения из-за малой эффективности и необходимости частой замены жидкости. 3.Применение каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров (на автомобилях с дизельными двигателями) – в настоящее время наиболее актуальный. Устройство и принцип действия каталитических нейтрализаторов Современные каталитические нейтрализаторы – это трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор представляет собой корпус из нержавеющей стали, включенный в систему выпуска до глушителя. В корпусе располагается блок носителя с многочисленными продольными порами, покрытыми тончайшим слоем вещества катализатора, которое само не вступает в химические реакции, но одним своим присутствием ускоряет их течение. Трехкомпонентный нейтрализатор наиболее эффективен при определенном составе отработавших газов (рис.5). Это значит, что нужно очень точно выдерживать состав горючей смеси возле так называемого стехиометрического отношения воздух/топливо, значение которого лежит в узких пределах 14,5 — 14,7. Если горючая смесь будет богаче, то упадет эффективность нейтрализации СО и СН, если беднее — NOX . |