Công nghệ xử lý khí thải ô tô

Chia sẻ: Hung Nhat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

382
lượt xem 149
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ô nhiễm không khí là hậu quả từ các hoạt động của cuộc sống hiện đại

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ xử lý khí thải ô tô

CÔNG NGH X LÝ KHÍ TH I ÔTÔ Công ngh môi tr ng Ng i th c hi n: Lý Thành Trung Nguy n Anh Tu n T&T 1
CÔNG NGH MÔI TRƯ NG Ph n 1. Gi i thi u. Ph n 2. N i dung. 2.1.Các ch t gây ô nhi m ch y u t khí th i ng cơ. 2.2.Công ngh x lý. 1.H i lưu m t b ph n khí x (EGR: Exhaust Gas Recirculation). 2. X lí khí x b ng b xúc tác (The Three-way Catalytic Converter) Công ngh môi tr ng 3. L c h t r n. Ph n 3. K t lu n. T&T 2
Ph n1. GI I THI U Ô nhi m không khí là h u qu t các ho t ng c a cu c s ng hi n i . Ô nhi m có ngu n g c t ba ngu n chính : Ngu n g c thiên nhiên (th c v t,núi l a...). Ngu n g c c nh (sư i m gia ình, s n xu t i n, công nghi p). Giao thông. Xác nh ư c ph n l n các ch t ô nhi m trong không khí có m t trong khí x c a ng cơ t trong. Công ngh môi tr ng Các h p ch t ô nhi m chính trong khí th i có th chia làm hai nhóm : khí và h t r n. T&T 3
Ph n2. N I DUNG 2.1.Các ch t gây ô nhi m ch y u t khí th i ng cơ Monoxyde Carbon ( CO ): Cơ ch hình thành: Do quá trình oxi hóa không hoàn toàn nhiên li u. Tác h i: CO ngăn c n s chuy n d ch c a h ng c u trong máu làm cho các b ph n c a cơ th thi u oxygene. H c a các oxyde nitơ (NOX): Công ngh môi tr ng Cơ ch hình thành: NOX ư c hình thành do N2 tác d ng v i O2 i u ki n nhi t cao (vư t quá 1100°C) Tác h i: Theo ư ng hô h p i sâu vào ph i gây viêm và làm h y ho i các t bào c a cơ quan hô h p. T&T 4
Ph n2. N I DUNG 2.1.Các ch t gây ô nhi m ch y u t khí th i ng cơ: Hydrocarbure (HC) : Cơ ch hình thành: do quá trình cháy không hoàn toàn ho c do hi n tư ng cháy không bình thư ng. Tác h i: gây tác h i n s c kh e con ngư i ch y u là do các hydrocarbure thơm ( ung thư, các b nh v gan, r i lo n h th n kinh). Oxyde lưu huỳnh : Công ngh môi tr ng Cơ ch hình thành: hình thành t lưu huỳnh có s n trong nhiên li u. Tác h i: Làm gi m kh năng kháng c a cơ th và làm tăng cư ng tác h i c a các ch t ô nhi m khác. T&T 5
Ph n2. N I DUNG 2.1.Các ch t gây ô nhi m ch y u t khí th i ng cơ: B hóng: Là ch t ô nhi m c bi t quan tr ng trong khí xã ng cơ Diesel. Nó t n t i dư i d ng nh ng h t r n có ư ng kính trung bình kho ng 0,3mm nên r t d xâm nh p sâu vào ph i gây tr ng i cho cơ quan hô h p ,là nguyên nhân gây ra căn b nh ung thư do các hydrocarbure thơm m ch vòng (HAP) h p th trên b m t c a chúng trong quá trình hình thành. Chì: Có m t trong khí x do Thétraétyl chì Pb(C2H5)4 ư c pha vào xăng tăng tính ch ng kích n c a nhiên li u. Công ngh môi tr ng T n t i dư i d ng h t có ư ng kính c c bé nên r t d xâm nh p vào cơ th qua da ho c theo ư ng hô h p gây xáo tr n s trao i ion não, gây tr ng i cho s t ng h p enzyme hình thành h ng c u. T&T 6
Ph n2. N I DUNG 2.1.Các ch t gây ô nhi m ch y u t khí th i ng cơ: Ngoài nh ng tác h i i v i con ngư i như ã nêu trên các ch t ô nhi m trong khí x c a ông cơ còn có nh ng tác ng n môi trư ng sinh thái: – Thay i nhi t c a khí quy n. – S gia tăng c a NOx c bi t là protoxyde nitơ NO2 làm gia tăng s hu ho i t ng Ozone thư ng t ng khí quy n, l p khí c n thi t l c tia c c tím phát x t m t tr i. Tia c c tím gây ung thư da và gây t bi n sinh h c, c bi t là t bi n sinh ra các vi trùng có kh năng làm lay lan các Công ngh môi tr ng b nh l d n n s hu ho i các sinh v t. – Các ch t khí có tính acide như SO2, NO2, b oxy hóa thành acide sulfuric, acide nitric hòa tan trong mưa, trong tuy t, trong sương mù... làm hu ho i th m th c v t trên m t t (mưa acide) và gây ăn mòn các công trình kim lo i. T&T 7
Ph n2. N I DUNG B ng 1. Hàm lư ng m t s ch t trong kh th i c a ng cơ xăng và Diesel. Hàm lư ng các ch t khí ng cơ xăng ng cơ Diesel th i ra Monoxyde carbon (CO) Nhi u R t ít Oxyde nitơ(NOX) Tương ương nhau Hydrocarbon chưa cháy Nhi u 20% ng cơ xăng Công ngh môi tr ng (HC) B hóng ít R t nhi u (Theo internet) T&T 8
Ph n2. N I DUNG B ng 2. T l phát th i ch t ô nhi m Nh t (tính theo %) Ngu n phát ô nhi m CO HC NOx Ôtô 93 57,3 39 S n xu t i n năng 0,1 0,1 21,5 Các quá trình cháy trong 0,0 26,4 31,3 công nghi p Các quá trình cháy khác 6,3 0,7 0,8 Công ngh môi tr ng Công nghi p d u m 14,8 5,1 Các ho t ông khác 0,6 0,7 2,6 T ng c ng 100 100 100 T&T 9 (Theo internet)
Ph n2. N I DUNG B ng 3. T l phát th i ch t ô nhi m M (tính theo %) Ngu n phát ô nhi m CO HC NOx Ôtô 64,7 45,7 36,6 Các quá trình cháy trong 9,0 7,2 10,5 công nghi p Các quá trình cháy khác 9,1 16,8 42,8 Công ngh môi tr ng Công nghi p d u m 5,2 5,3 1,7 Các ho t ông khác 12 25 8,4 T ng c ng 100 100 100 T&T 10 (Theo internet)
Ph n2. N I DUNG 2.2.Công ngh x lý: 1.H i lưu m t b ph n khí x (EGR: Exhaust Gas Recirculation): H th ng h i lưu khí x ư c s d ng ph bi n trong ng cơ ánh l a cư ng b c hi n i. Tác d ng: Nó cho phép làm b n h n h p m t s ch công tác c a ng cơ nh m làm gi m nhi t cháy và do ó làm gi m ư c n ng NOX. C u t o: h th ng h i lưu khí x g m m t van h i lưu, m t h th ng i u khi n i n tr l c khí nén và m t b vi x lí chuyên d ng. Nguyên t c: B vi x lí nh n tín hi u t các c m bi n v nhi t nư c làm mát, nhi t khí n p, t c ng cơ, lư ng nhiên li u Công ngh môi tr ng cung c p. Sau khi x lí thông tin nh các quan h lưu tr s n trong b nh , b vi x lí phát tín hi u i u khi n h th ng i n tr l c khí nén óng m van h i lưu cho quay ngư c m t lư ng khí x thích h p vào ư ng n p. H th ng h i lưu khí x ph i ư c i u ch nh theo t c và t i c a ng cơ tránh x y ra hi n tư ng cháy không bình thư ng làm gia tăng HC trong khí x . T&T 11
Ph n2. N I DUNG Công ngh môi tr ng T&T 12 Sơ h th ng h i lưu khí th i c a ng cơ
Ph n2. N I DUNG C u t o h th ng h i lưu khí x trên ng cơ Diesel ph c t p hơn vì chân không trên ư ng n p quá bé không s c m van h i lưu. Vì v y, ngoài b vi x lí chuyên d ng, van i n t tr l c khí nén và van h i lưu, h th ng còn có m t bơm t o chân không. Ngư i ta s d ng các phương pháp sau ây tăng chân không hút khí x vào ư ng n p: Công ngh môi tr ng - Ti t lưu trên ư ng n p t o ra chân không c n thi t - S d ng m t bơm c bi t hút khí x . - Trích khí cháy h i lưu trư c turbine và sau khi ã qua l c H th ng h i lưu khí x ng cơ Diesel T&T 13
Ph n2. N I DUNG 2. X lí khí x b ng b xúc tác : B xúc tác ba ch c năng (The Three-way Catalytic Converter) dùng cho ng cơ xăng: H th ng này bao g m b xúc tác kh , b cung c p không khí và b xúc tác oxy hóa. Trong khi ch i nh ng gi i pháp kĩ thu t lí tư ng nh m h n ch tri t các ch t ô nhi m t trong quá trình cháy thì vi c x lí khí x b ng xúc tác là bi n Công ngh môi tr ng pháp h u hi u nh t gi m m c phát sinh ô nhi m c a ô tô. B xúc tác “ba ch c năng” là b xúc tác cho phép x lí ng th i CO, HC và NOx b i các ph n ng oxy hóa-kh T&T 14
Ph n2. N I DUNG Công ngh môi tr ng T&T 15
Ph n2. N I DUNG Công ngh môi tr ng B xúc tác Three-way T&T 16
Ph n2. N I DUNG M t s ph n ng chính di n ra trong b xúc tác: Quá trình oxy hóa: CO + ½ O2 CO2 CxHy + ( x + y/4 )O2 x CO2 + y/2 H2O Quá trình kh : CXHy + H2 O H2 + CO 2NO N2 + O2 Công ngh môi tr ng NO + H2 ½ N2 + H2 O NO + CO ½ N2 + CO2 (2x + y/2)NO + CxHy (x+ y)N2+ xCO2 + y/2H2O Trong các ph n ng kh , ngư i ta ch quan tâm n NO vì nó là thành ph n ch y u trong NOX T&T 17
Ph n2. N I DUNG C u t o: H th ng g m g p (support) và l p kim lo i ho t tính. Ngày nay g p b ng g m hay kim lo i ch t o li n m t kh i, g i là monolithe, ư c dùng r ng rãi nh t. G p monolithe là nh ng ng tr ti t di n tròn hay ovale bên trong ư c chia nh b i nh ng vách ngăn song song v i tr c. M t c t ngang c a b ph n công tác vì v y có d ng t ong v i ti t di n tam giác hay vuông. V t li u g m dùng ph bi n là cordiérite:2MgO.2Al2O3.5SiO2.V t li u này có ưu i m là nhi t nóng ch y cao (1400°C) do ó nó có th ch u ng ư c nhi t khí x và nhi t xúc tác ( ôi lúc Công ngh môi tr ng lên n >1000°C). G p monolithe kim lo i ngày nay có nhi u ưu th hơn. Nó ư c ch t o b ng thép lá không r có b dày r t bé. Ưu i m c a kim lo i là d n nhi t t t cho phép gi m ư c th i gian kh i ng h th ng xúc tác. T&T 18
Ph n2. N I DUNG Công ngh môi tr ng C ut og p c a b xúc tác T&T 19
Ph n2. N I DUNG L p ho t tính là nơi di n ra các ph n ng xúc tác ư c ch t o b ng nh ng kim lo i quý m thành l p r t m ng trên v t li u n n (wash-coat). V t li u n n ch y u là m t l p nhôm gamma, b dày kho ng 20-50 micron ư c tráng trên b m t c a rãnh g p. Có tác d ng làm tăng b m t riêng c a g p do ó thu n l i cho ho t tính xúc tác c a kim lo i quý. Có 3 lo i kim lo i quý thư ng ư c dùng tráng trên b m t c a v t li u n n: Platine, Palladium, Rhodium. Hai ch t u tiên (Pt, Pd) dùng cho các ph n ng xúc tác oxy hóa, trong khi ó Rh c n thi t cho ph n ng xúc tác kh NOX thành N2. Ngoài ra còn có m t s kim lo i như Ni, Fe, Si, Ba, Công ngh môi tr ng Zr, La v i hàm lư ng nh tăng tính xúc tác, tính n nh và ch ng s lão hóa. B xúc tác ba ch c năng ch phát huy tác d ng khi nhi t làm vi c l n hơn 250°C. Khi vư t qua ngư ng nhi t này, t s bi n i nh ng ch t ô nhi m c a b xúc tác tăng r t nhanh, t t l l n hơn 90%. T&T 20