Các tiêu chuẩn của Việt Nam và thế giới về nồng độ cho phép của các chất ô nhiễm trong khí xả……… ….. Tuy nhiên do sự không đồng nhất của hỗn hợp một cách lí tởng cũng nh do tính chất p
NGuyễn đình cơng Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học công nghệ khí Ngành: Công nghệ khí Nghiên cứu, vận hành thiết bị phân tích khí thải TRO - 8040 để đánh giá chất thải gây ô nhiễm từ ôtô - xe máy Nguyễn Đình Cơng 2007 - 2009 Hà nội 2009 Hà nội 2009 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17051113889871000000 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học Nghiên cứu, vận hành thiết bị phân tích khí thải TRO - 8040 để đánh giá chất thải gây ô nhiễm từ ôtô - xe máy Ngành: Công nghệ khí M số: Nguyễn Đình cơng Ngời hớng dÉn khoa häc: PGS.TS ngun viÕt tiÕp Hµ néi 2009 Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết thực nghiệm đợc nghiên cứu luận văn hoàn toàn thực tế khách quan Những kết tơng tự cha đợc sử dụng để bảo vệ học vị Tác giả luận văn Nguyễn Đình Cơng Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng Lời cảm ơn Tôi xin trân trọng cảm ơn thày PGS-TS Nguyễn Viết Tiếp đà tạo điều kiện, hớng dẫn giúp đỡ tận tình suốt trình nghiên cứu viết luận văn Đặc biệt thầy đà giành thời gian nghỉ hè quý báu để Sao Đỏ Chí Linh Hải Dơng trực tiếp hớng dẫn, làm thực nghiệm học viên Tôi xin cảm ơn thày cô Khoa Cơ Khí Trờng ĐHBK Hà Nội cung cấp cho kiến thức cần thiết suốt thời gian đợc học trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn thày cô trờng Cao Đẳng Công Nghiệp Sao Đỏ bạn đồng nghiệp đà tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến để hoàn thành phần thực nghiệm Tác giả luận văn Nguyễn Đình Cơng Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng Mục lục Lời cam đoan Lời cảm ơn Trang Lời nói đầu Chơng Tổng quan tiêu chuẩn khí thải. 1.1 Giới thiệu chung khí thải động cơ.2 1.2 ô nhiễm không khí gì? .3 1.3 ảnh hởng chất thải động ®èt ®èi víi ngêi………… 1.3.1 §èi víi sức khoẻ ngời. 1.3.2 Đối với môi trờng 1.4 Các tiêu chuẩn Việt Nam giới nồng độ cho phép chất ô nhiễm khí xả.6 1.4.1 Tiêu chuẩn giới .6 1.4.2 Tiªu chn cđa ViƯt ……………………………………………………….11 thÕ Nam 1.5 Quy tr×nh thư cđa mét sè níc……………………………………………13 1.5.1 Quy tr×nh thư cđa Mü……………………………………………… ….……… 13 1.5.2 Quy tr×nh thư cđa NhËt Bản 13 1.6 Các yếu tố ảnh hởng đến nồng độ chất ô nhiễm khí xả động ôtô. 14 1.6.1 Trờng hợp động đánh lửa cỡng bức14 1.6.2 Trờng hợp động Diesel 18 1.6.3 ¶nh hëng nhiên liệu đến mức độ phát ô nhiễm động 24 1.7 Các biện pháp kĩ thuật làm giảm mức độ gây ô nhiễm động ôtô 27 1.7.1 Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm tõ ngn……………… …………… 27 1.7.2 Xư lÝ khÝ x¶ b»ng bé xóc t¸c .30 Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng 1.7.3 Lọc rắn .32 hạt Chơng Phơng pháp đo thiết bị đo chất thải gây ô nhiễm từ ôtô, xe m¸y .37 2.1 Phơng pháp đo 37 2.1.1 Định nghÜa ®o lêng 37 2.1.2 Quy trình đo tiêu ô nhiễm 37 2.1.3 Cơ sở xây dựng quy trình đo ô nhiễm..37 2.1.4 Các phơng pháp đo 38 2.2 Các thiết bị đo thành phần khí thải45 2.2.1 Bộ phân tích hồng ngoại không tán sắc (NDIR) 45 2.2.2 Bộ dò quang hoá (CLD) .46 2.2.3 Bộ dò ion hoá lửa (FID) 48 2.2.4 Máy ®o ®é ®ơc…………………………………………………………… …… 48 2.2.5 M¸y kiĨm tra ®é khãi 49 2.2.6 Thiết bị phân tích khí xả Trolley TRO-8040 51 Ch¬ng Ph¬ng pháp thực nghiệm đo khí thải.61 3.1 Lắp đặt thiết bị . 61 3.1.1 Lắp đặt thiết bị phân tích khí xả động xăng AGS - 8020 lên tro 8040 61 3.1.2 Lắp đặt thiết bị đo độ khãi OPA- 8030 vµo TRO- 8040 64 3.1.3 Lắp ắcquy cho TRO8040 64 3.2 Quy trình sử dụng thiết bị 65 3.2.1 Chuẩn bị. 65 3.2.2 Các bíc kiĨm tra 69 3.3 KÕt qu¶ thùc nghiƯm ………………………………………………………75 3.3.1 Xe máy .75 3.3.2 Ôtô 76 3.3.3 Bng tiờu chun .77 Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng 3.3.4 Đồ thị mối quan hệ chất gây ô nhiễm vi quóng ng xe chy 77 3.3.5 Nhận xét, đánh giá kết đo..79 3.4 Biện pháp để giảm chất thải gây ô nhiễm 80 3.4.1 Giáo dục tuyªn trun 80 3.4.2 Kiểm tra bảo dỡng xe định kì .81 Kết luận khuyến nghị 82 Tài liệu tham khảo .83 Phụ lục 84 Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng Lời nói đầu Ngày nay, nhu cầu lại vận chuyển hàng hoá đờng quan trọng phát triển quốc gia Do đó, ngành công nghiệp ôtô ngày phát triển để đáp ứng đợc tầm quan trọng Cùng với phát triển ngành công nghiệp ôtô ô nhiễm môi trờng ngành gây nên đáng lo ngại - ảnh hởng lớn tới đời sống ngời hệ sinh thái Vì tiêu chuẩn tỉ lệ khí thải chất ô nhiễm ôtô - xe máy quốc gia ngày khắt khe nhằm hạn chế tới mức thÊp nhÊt sù « nhiƠm m«i trêng «t« - xe máy gây Để đánh giá đợc mức độ gây ô nhiễm từ ôtô - xe máy thiếu đợc thiết bị phân tích khí thải Số lợng ôtô, xe máy thành phố lớn níc ta hiƯn cã kho¶ng 19 triƯu chiÕc Trong đó, TPHCM có khoảng 3,8 triệu Hà Nội dới 1,7 triệu Theo báo cáo trạng môi trờng gần đây, khoảng 70 ữ 90% tổng lợng khí thải đô thị thành phố lớn nớc ta nh carbon, benzên, ôxít lu huỳnh bụi tác nhân gây bệnh đờng hô hấp, bạch cầu ung th, lợng khí thải ôtô, xe máy chiếm tỷ lệ cao Ước tính thiệt hại kinh tế khí thải xe máy thành phố lớn nớc ta hàng năm chiếm khoảng 0,3 ữ 0,6% tổng thu nhập bình quân đầu ngời (GDP) Riêng Hà Nội, ngày mức thiệt hại ô nhiễm không khí gây khoảng tỉ đồng Theo tổ chức Y tế giới, hàng năm có ữ % trờng hợp tử vong liên quan đến ô nhiƠm kh«ng khÝ ë ViƯt Nam, theo GS Ngun Trêng Sơn thuộc viện Y tế lao động triệu dân sống khu vực nội thành năm có khoảng 630 ngời chết 1500 ngời mắc bệnh đờng hô hấp ô nhiễm không khí Xuất phát từ vấn đề trên, đợc hớng dẫn Thầy: PGS TS Nguyễn Viết Tiếp Bộ môn công nghệ chế tạo máy Khoa Cơ Khí Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài:Nghiên cứu, vận hành thiết bị phân tích khí thải TRO - 8040 để đánh giá chất thải gây ô nhiễm từ ôtô - xe máy Chơng Tổng quan tiêu chuẩn khí thải 1.1 Giới thiệu chung khí thải động Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng Quá trình cháy lí tởng hỗn hợp hydrocarbure với không khí sinh CO2, H2O N2 Tuy nhiên không đồng hỗn hợp cách lí tởng nh tính chất phức tạp tợng lí hoá diễn trình cháy nên khí xả động chứa hàm lợng đáng kể chất độc hại nh oxyde nitơ (NO, NO2, N2O, gọi chung NOx), monoxyde carbon (CO), hydrocarbua cha cháy (HC) hạt rắn, đặc biệt bồ hóng Nồng độ chất ô nhiễm khí xả phụ thuộc vào loại động chế độ vận hành động Diesel, nồng độ CO bé, chiếm tỉ lệ không đáng kể; nồng độ HC 20% nồng độ HC động xăng nồng độ NOx hai loại động có giá trị tơng đơng Trái lại, bồ hóng chất ô nhiễm quan trọng khí xả động Diesel, nhng động xăng hàm lợng không đáng kể Hình 1.1 Biến thiên nồng độ chất ô nhiễm theo hệ số d lợng không khí Những tạp chất đặc biệt lu huỳnh chất phụ gia nhiên liệu có ảnh hởng đến thành phần chất ô nhiễm sản phẩm cháy Thông thờng xăng thơng mại có chứa khoảng 600ppm lu huỳnh Thành phần lu huỳnh lên tới 0,5% dầu Diesel Trong trình cháy, lu huỳnh bị ôxy hoá thành SO2, sau phận SO2 tiếp tục bị ôxy hoá thành SO 3, chất kết hợp với H2O để tạo H2SO4 Mặt khác, để tăng tính chống kích nổ nhiên liệu, ngời ta pha thêm Thetraetyle chì Pb(C2H 5)4 vào xăng Sau cháy, hạt chì có kích thớc cực bé thoát theo khí xả, bay lơ lửng không khí trở thành chất gây ô nhiễm bầu khí quyển, khu vực thành phố có mật độ giao thông cao Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy Luận văn thạc sỹ Học viên: Nguyễn Đình Cơng Một thông số có tính tổng quát ảnh hởng đến mức độ phát sinh ô nhiễm động hệ số d lợng không khí Thành phần hoà khí thể tỉ lệ hoà trộn xăng không khí, hoà khí đợc đặc trng hệ số (hoặc ) số tỉ lệ không khí nhiên liệu: tỉ số không khí Gk lợng xăng Gx chứa hoà khí (m = Gk/Gx) m = 14,7 : đủ không khí ta có = 1, hoà khí chuẩn (lý tëng) m > 14,7 : d kh«ng khÝ ta có > 1, hoà khí nhạt (nghèo xăng) m < 14,7 : thiÕu kh«ng khÝ ta cã λ < 1, hoà khí đậm (giầu xăng) Mỗi chế độ hoạt động xe đòi hỏi có thành phần định Lúc khởi động lạnh yêu cầu hoà khí ®Ëm m ≈ : 1, ë tèc ®é trung bình (bớm ga mở phần) m 15 : Khi tăng tốc, bớm ga mở đột ngột, phải làm đậm tạm thời cho hoà khí không xe chết máy Hoà khí đợc làm đậm m ≈ 13 : më réng hc më hết bớm ga Hình 1.1 trình bày cách định tính phụ thuộc nồng độ NO, CO, HC khí xả theo Động đánh lửa cỡng thờng làm việc với hệ số d lợng không khí Theo đồ thị động làm việc với hỗn hợp nghèo có mức độ phát sinh ô nhiễm thấp Tuy nhiên, hỗn hợp nghèo tốc độ cháy thấp, đôi lúc diễn tình trạng bỏ lửa nguyên nhân làm gia tăng nồng độ HC Nhiệt độ cực đại trình cháy nhân tố quan trọng ảnh hởng đến thành phần chất ô nhiễm ảnh hởng mạnh đến động học phản ứng , đặc biệt phản ứng tạo NOx bồ hóng Nói chung tất thông số kết cấu vận hành động có tác động đến thành phần hỗn hợp nhiệt độ cháy ảnh hởng trực tiếp hay gián tiếp đến hình thành chất ô nhiễm khí xả 1.2 ô nhiễm không khí gì? Theo định nghĩa cộng đồng Châu Âu đa vào năm 1967 thì: Không khí gọi ô nhiễm thành phần bị thay đổi hay có diện chất lạ gây tác hại mà khoa học chứng minh đợc hay gây khó chịu ngời Vậy khí thải gây ô nhiễm chất độc hại có ảnh hởng trực tiếp tới sức khoẻ ngời môi trêng thêi gian dµi bao gåm: monoxyde carbon (CO), oxyde nitơ (NOx), hydrocacbon nói chung (HC) thành phần bụi bay theo (Particulate Matter PM) Chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy