Công nghệ xử lý khí thải ô tô

Tài liệu tham khảo Công nghệ xử lý khí thải ô tô

Công ngh môi trng T&T 1 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI ÔTÔ Ngi thc hin: Lý Thành Trung Nguyễn Anh Tuấn Công ngh môi trng T&T 2 Phần 1. Giới thiệu. Phần 2. Nội dung. 2.1.Các chất gây ô nhiểm chủ yếu từ khí thải động cơ. 2.2.Công nghệ xử lý. 1.Hồi lưu một bộ phận khí xả (EGR: Exhaust Gas Recirculation). 2. Xử lí khí xả bằng bộ xúc tác (The Three-way Catalytic Converter) 3. Lọc hạt rắn. Phần 3. Kết luận. CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Công ngh môi trng T&T 3 Phần1. GIỚI THIỆU  Ô nhiễm không khí là hậu quả từ các hoạt động của cuộc sống hiện đại .  Ô nhiễm có nguồn gốc từ ba nguồn chính :  Nguồn gốc thiên nhiên (thực vật,núi lửa .).  Nguồn gốc cố định (sưởi ấm gia đình, sản xuất điện, công nghiệp).  Giao thông.  Xác định được phần lớn các chất ô nhiểm trong không khí có mặt trong khí xả của động cơ đốt trong.  Các hợp chất ô nhiễm chính trong khí thải có thể chia làm hai nhóm : khí và hạt rắn. Công ngh môi trng T&T 4 2.1.Các chất gây ô nhiểm chủ yếu từ khí thải động cơ Monoxyde Carbon ( CO ):  Cơ chế hình thành: Do quá trình oxi hóa không hoàn toàn nhiên liệu.  Tác hại: CO ngăn cản sự chuyển dịch của hồng cầu trong máu làm cho các bộ phận của cơ thể thiếu oxygene. Họ của các oxyde nitơ (NO X ):  Cơ chế hình thành: NO X được hình thành do N 2 tác dụng với O 2 ở điều kiện nhiệt độ cao (vượt quá 1100°C)  Tác hại: Theo đường hô hấp đi sâu vào phổi gây viêm và làm hủy hoại các tế bào của cơ quan hô hấp. Phần2. NỘI DUNG Công ngh môi trng T&T 5 2.1.Các chất gây ô nhiểm chủ yếu từ khí thải động cơ: Hydrocarbure (HC) :  Cơ chế hình thành: do quá trình cháy không hoàn toàn hoặc do hiện tượng cháy không bình thường.  Tác hại: gây tác hại đến sức khỏe con người chủ yếu là do các hydrocarbure thơm ( ung thư, các bệnh về gan, rối loạn hệ thần kinh). Oxyde lưu huỳnh :  Cơ chế hình thành: hình thành từ lưu huỳnh có sẵn trong nhiên liệu.  Tác hại: Làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể và làm tăng cường độ tác hại của các chất ô nhiểm khác. Phần2. NỘI DUNG Công ngh môi trng T&T 6 2.1.Các chất gây ô nhiểm chủ yếu từ khí thải động cơ: Bồ hóng:  Là chất ô nhiểm đặc biệt quan trọng trong khí xã động cơ Diesel. Nó tồn tại dưới dạng những hạt rắn có đường kính trung bình khoảng 0,3mm nên rất dể xâm nhập sâu vào phổi gây trở ngại cho cơ quan hô hấp ,là nguyên nhân gây ra căn bệnh ung thư do các hydrocarbure thơm mạch vòng (HAP) hấp thụ trên bề mặt của chúng trong quá trình hình thành. Chì:  Có mặt trong khí xả do Thétraétyl chì Pb(C 2 H 5 ) 4 được pha vào xăng để tăng tính chống kích nổ của nhiên liệu. Tồn tại dưới dạng hạt có đường kính cực bé nên rất dể xâm nhập vào cơ thể qua da hoặc theo đường hô hấp gây xáo trộn sự trao đổi ion ở não, gây trở ngại cho sự tổng hợp enzyme để hình thành hồng cầu. Phần2. NỘI DUNG Công ngh môi trng T&T 7 2.1.Các chất gây ô nhiểm chủ yếu từ khí thải động cơ: Ngoài những tác hại đối với con người như đã nêu trên các chất ô nhiểm trong khí xả của đông cơ còn có những tác động đến môi trường sinh thái: – Thay đổi nhiệt độ của khí quyển. – Sự gia tăng của NO x đặc biệt là protoxyde nitơ NO 2 làm gia tăng sự huỷ hoại tầng Ozone ở thượng tầng khí quyển, lớp khí cần thiết để lọc tia cực tím phát xạ từ mặt trời. Tia cực tím gây ung thư da và gây đột biến sinh học, đặc biệt là đột biến sinh ra các vi trùng có khả năng làm lay lan các bệnh lạ dẫn đến sự huỷ hoại các sinh vật. – Các chất khí có tính acide như SO 2 , NO 2 , bị oxy hóa thành acide sulfuric, acide nitric hòa tan trong mưa, trong tuyết, trong sương mù . làm huỷ hoại thảm thực vật trên mặt đất (mưa acide) và gây ăn mòn các công trình kim loại. Phần2. NỘI DUNG Công ngh môi trng T&T 8 20% động cơ xăngNhiềuHydrocarbon chưa cháy (HC) Rất nhiềuítBồ hóng Tương đương nhauOxyde nitơ(NO X ) Rất ítNhiềuMonoxyde carbon (CO) Động cơ Diesel Động cơ xăngHàm lượng các chất khí thải ra Bảng 1. Hàm lượng một số chất trong khỉ thải của động cơ xăng và Diesel. (Theo internet) Phần2. NỘI DUNG Công ngh môi trng T&T 9 100 100 100Tổng cộng 2,6 0,7 0,6Các hoạt đông khác 5,1 14,8 Công nghiệp dầu mỏ 0,8 0,7 6,3Các quá trình cháy khác 31,3 26,4 0,0Các quá trình cháy trong công nghiệp 21,5 0,1 0,1Sản xuất điện năng 39 57,3 93Ôtô NO x HC CONguồn phát ô nhiểm Bảng 2. Tỷ lệ phát thải chất ô nhiểm ở Nhật (tính theo %) (Theo internet) Phần2. NỘI DUNG Công ngh môi trng T&T 10 100 100 100Tổng cộng 8,4 25 12Các hoạt đông khác 1,7 5,3 5,2Công nghiệp dầu mỏ 42,8 16,8 9,1Các quá trình cháy khác 10,5 7,2 9,0Các quá trình cháy trong công nghiệp 36,6 45,7 64,7Ôtô NO x HC CONguồn phát ô nhiểm Bảng 3. Tỷ lệ phát thải chất ô nhiểm ở Mỹ (tính theo %) (Theo internet) Phần2. NỘI DUNG [...]... T&T 30 Công ngh môi tr
ng T&T 31 Công ngh môi tr
ng Ph n3 K T LU N Ngày nay ô nhi m môi trư ng ngày càng tr nên nh c nh i i v i con ngư i Trong ó m t ph n không nh nguyên nhân có ngu n g c t khí th i c a ng cơ tham gia giao thông V n ó là m t thách th c i v i con ngư i c bi t là các nhà s n xu t tô, ph i tìm ra ư c công ngh ngày càng t i ưu làm gi m n m c th p nh t lư ng phát th i các ch t ô nhi... 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 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 Công ngh môi tr
ng Ph n2 T&T 15 N I DUNG Công ngh môi tr
ng Ph n2 N I DUNG B xúc tác Three-way T&T 16 Ph n2.. .Công ngh môi tr
ng 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. .. 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 Ph n2 N I DUNG L p ho t tính Công ngh môi tr
ng G p monolithe L pv t li u n n C u t o chi ti t c a lõi b xúc tác T&T 21 Công ngh môi tr
ng Ph n2 T&T 22 N I DUNG Công ngh môi tr
ng Ph n2 N I DUNG B xúc tác oxy hóa dùng cho ng cơ Diesel: c i m c a b xúc tác và i u ki n s d ng: Khí x c a ng cơ Diesel có ch a... T&T 29 Công ngh môi tr
ng Ph n2 N I DUNG 3.2.2.Tái sinh l c b ng phun ngư c không khí: • C u t o g m 2 lõi ư c b trí song song • Khí nén ư c th i ngư c và thay phiên nhau qua các lõi l c làm s ch l p b hóng bám trên thành x p • B hóng tách ra kh i l c ư c ch a trong khoang b hóng và ư c t b ng i n tr • H th ng th i khí ngư c g m 1 van i n t ,vòi phun khí, bình ch a khí và máy nén khí • Áp su t khí nén... I DUNG Sơ h th ng h i lưu khí th i c a ng cơ Công ngh môi tr
ng 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: - Ti t... khí n p, t c ng cơ, lư ng nhiên li u 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 Công ngh môi... 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 T&T 13 H th ng h i lưu khí x ng cơ Diesel Ph n2 N I DUNG Công ngh môi tr
ng 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... chúng.B hóng bám trên thành l c ư c t nh kì b ng b c x c a i n tr Do không gian gi a hai lư i l c nh nên công su t i n tiêu t n cho i n tr t cũng gi m T&T 27 Ph n2 N I DUNG Công ngh môi tr
ng 3.1.3.Lư i l c tĩnh i n : Nó g m các lư i b ng thép không r , cách i n và t xen k nhau Chúng ư c n i l n lư t các c c âm, dương c a acquy Khi dòng khí th i i qua lư i, nh ng h t b hóng kích thư c l n b gi l i và nh... nhi t t t cho phép gi m ư c th i gian kh i ng h th ng xúc tác T&T 18 Công ngh môi tr
ng Ph n2 N I DUNG C ut og p T&T 19 c a b xúc tác Công ngh môi tr
ng 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