Chất ô nhiễm dạng hạt (PM) và biện pháp giảm thiểu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA KỸ THUẬT Ô TÔ & MÁY ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA EGR ĐẾN ĐẶC TÍNH PHÁT THẢI VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN XUÂN TÙNG LỚP : K47CDL.01 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN TRUNG KIÊN THÁI NGUYÊN -2016 课 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Động nói chung động diesel nói riêng nguồn phát thải gây ô nhiễm nặng nề nước ta nói riêng giới nói chung, thị Cùng với tăng trưởng kinh tế nhu cầu loại phương tiện giao thông dùng lĩnh vực vận tải đường bộ, hàng không, vận tải biển ngày gia tăng Trong để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ vận tải cơng cộng số lượng xe buýt tăng lên Tuy nhiên số lượng xe buýt đạt tiêu chuẩn phát thải Euro2 theo quy định cịn Để hạn chế thành phần gây nhiễm này, có nhiều giải pháp đưa bao gồm giải pháp liên quan tới động giải pháp xử lý khí thải Các biện pháp giảm phát thải cho động diesel lắp xe buýt nói riêng phương tiện nói chung vấn đề cấp bách Trước tình hình tác giả xin lựa chọn đề tài “ Chất ô nhiễm dạng hạt (PM) biện pháp giảm thiểu” làm nội dung nghiên cứu đồ án tốt nghiệp NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI Nội dung đồ án tốt nghiệp em gồm phần sau: Chương 1: Tổng quan khí xả Chương 2: Cơ chế hình thành khí xả dạng hạt(PM) Chương 3: Các biện pháp giảm phát thải dạng hạt (PM) Kết luận TỔNG QUAN VỀ KHÍ XẢ Ta biết động động đốt động nhiệt chuyển nhiệt trình đốt cháy nhiên liệu thành Quá trình cháy nhiên liệu động đốt diễn phức tạp, thực chất q trình oxy hóa nhiên liệu, giải phóng nhiệt năng, diễn buồng cháy động cơ, trình cháy diễn động sinh hợp chất phức tạp Vấn đề nghiên cứu tỷ mỉ cơng trình nghiên cứu lý thuyết động học phản ứng Vì trình cháy động sản phẩm cháy gồm chất như: CO2, HC, NOx, NO2, NO, Andehyt, Chì, SO2, khí thải dạng PM Đó khí thải q trình làm việc động thành phần nguyên nhân trực tiếp ảnh hưởng đến môi trường sức khỏe người Mỗi loại khí thải có chế hình thành tác hại, ảnh hưởng khác đến môi trường người TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TUẦN HỒN KHÍ XẢ Sau nồng độ khí thải động xăng mơi trường khơng khí: N2 chiếm 70%, H2O chiếm 9,2%,CO2 chiếm 18,1%, chất độc hạ chiếm 1,1%, chất rắn 0,0008%, NOx 0,13%, CmHn 0,09%, CO 0,9% Hình 1.1 Thành phần khí xả động diesel TỔNG QUAN VỀ KHÍ XẢ Hình 1.2 Giới hạn cho phép chất thải rắn động hạng nhẹ theo tiêu chuẩn Châu Âu theo chu trình thử ECE 15 -EUDC TỔNG QUAN VỀ KHÍ XẢ 1.2 Thành phần độc hại khí xả động đốt 1.2.1 Thành phần CO: sản phẩm trình cháy khơng hồn tồn 1.2.2 Thành phần HC: loại Hydrocacbon nhiên liệu dầu bôi trơn cháy khơng hết chứa khí thải Hydrocacbon có nhiều loại loại có mức độ độc hại khác 1.2.3 Thành phần PM: tất chất khơng hịa tan nước, thường tồn khí thải động trạng thái rắn Trong chất có hạt bồ hóng đường kính nhỏ hít phải chúng gây nguy hiểm đường hô hấp 1.2.4 Thành phần NOX: Oxit nitơ sản phẩm cháy oxy hóa nitơ có khơng khơng khí TỔNG QUAN VỀ KHÍ XẢ 1.3 Tác động ảnh hưởng khí thải động đốt đến môi trường người 1.3.1 Tác động đến người -Ngăn cản dịch chuyển hồng cầu máu làm cho phận thể thiếu ô xy đau đầu chóng mặt -Gây ung thư máu, bệnh gan, rối loạn hệ thần kinh làm chậm phát triển trẻ nhỏ 1.3.2 Tác động đến mơi trường -Thay đổi nhiệt độ khí quyển: gây nên số tượng hiệu ứng nhà kính nhiệt độ trái đất tăng nên -Tác động đến môi trường sinh thái: số chất phá hủy tầng zơn khí quyển, lớp khí cần thiết bảo trái đất khỏi tia cực tím TỔNG QUAN VỀ KHÍ XẢ KẾT LUẬN Thơng qua chương tổng quan khí xả cung cấp cách tổng quan nhất, giúp hiểu rõ khí xả dạng hạt PM khơng tác động tới sức khỏe người môi trường, mà đề tài này, tiếp cận cách rõ nét rõ ràng khí xả dạng hạt PM thành phần, chế hình thành, sau đưa phương pháp xác định nồng độ khí xả cuối biện pháp cần thiết để giảm thiểu, khả ứng dụng phương pháp thực tế CƠ CHẾ HÌNH THÀNH KHÍ XẢ DẠNG HẠT PM 2.1 Thành phần hạt PM -Khí thải dạng hạt PM bao gồm hạt đường kính 15-30nm, loại thứ gồm có cacbon hạt kim loại, hợp chất hữu cơ, sunphat Loại thứ gồm có mầm Hydrocacbon đặc SO4 Để tìm hiểu rõ thành phần ta phân tích cụ thể thành phần: + Thành phần cacbon: phụ thuộc vào nhiệt độ cháy hệ số dư lượng khơng khí hỗn hợp + Dầu bôi trơn không cháy: chiếm tỷ lệ đáng kể phụ thuộc vào loại động cơ, điều kiện vận hành, mức tiêu thụ nhiên liệu + Nhiên liệu chưa cháy cháy không hết: phần phụ thuộc vào khả cháy hoàn toàn nhiên liệu, nhiệt độ hệ số dư lượng khơng khí + Sun phat:do lưu huỳnh có nhiên liệu tạo thành SO2 SO4 CƠ CHẾ HÌNH THÀNH KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) 2.2 Cơ chế hình thành khí xả dạng hạt Hình 2.2 Cơ chế hình thành hạt PM CƠ CHẾ HÌNH THÀNH KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) Kết Luận Chương Chương 2: Cơ chế hình thành khí xả dạng (PM) cho nhìn rõ nét đầy đủ đề tài nghiên cứu, làm bật thành phần hạt PM q trình hình thành khí xả dạng hạt diễn CÁC BIỆN PHÁP GIẢM PHÁT THẢI DẠNG HẠT PM Hiện giới, nước biện pháp chủ yếu tập trung vào việc giảm khí xả dạng hạt xoay quanh hai biện pháp giảm phát thải dạng hạt PM nguồn phát sinh sau nguồn phát sinh 3.1 Các biện pháp giảm phát thải dạng hạt nguồn phát sinh -Tối ưu hóa tốc độ phun nhiên liệu -Lựa chọn phương pháp tạo hỗn hợp -Lựa chọn góc phun sớm thích hợp -Điều chỉnh lượng nhiên liệu lớn cung cấp cho chu trình Cịn nhiều biện pháp khác chủ yếu tập trung vào biện pháp phương pháp đốt cháy HCCI, phương pháp phun, hình dạng buồng cháy, hỗn hợp nhiên liệu khơng khí CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) 3.2 Các biện pháp giảm phát thải dạng hạt sau nguồn phát sinh 3.2.1 Sử dụng lọc gốm Hình 3.1 Bộ lọc gốm CÁC BIỆN PHÁP GIẢM KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) 3.2.2 Bộ lọc vật liệu thiêu kết Hình 3.2 Bộ lọc vật liệu thiêu kết CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) 3.2.3 Bộ lọc hạt DPFs Hình 3.3 Sơ đồ tường lọc CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) 3.2.4 Bộ lọc DOCs Hình 3.4 Sơ đồ lọc DOCs KẾT LUẬN Thông qua đề tài “ Chất ô nhiễm dạng hạt (PM) biện pháp giảm thiểu” cho nhìn tổng quát khí thải động đốt trong, đặc biệt khí xả PM thành phần chiếm tỷ nhỏ, quan tâm ảnh hưởng vô to lớn Từ việc xác định thành phần chế hình thành khí xả dạng hạt PM ta tiến hành nghiên cứu tìm biện pháp khắc phục hạn chế lượng phát thải Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN LẮNG NGHE!!! ... phần hạt PM q trình hình thành khí xả dạng hạt diễn CÁC BIỆN PHÁP GIẢM PHÁT THẢI DẠNG HẠT PM Hiện giới, nước biện pháp chủ yếu tập trung vào việc giảm khí xả dạng hạt xoay quanh hai biện pháp giảm. .. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) 3.2.3 Bộ lọc hạt DPFs Hình 3.3 Sơ đồ tường lọc CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM) 3.2.4 Bộ lọc DOCs Hình 3.4 Sơ đồ lọc DOCs KẾT LUẬN Thông... nhiều biện pháp khác chủ yếu tập trung vào biện pháp phương pháp đốt cháy HCCI, phương pháp phun, hình dạng buồng cháy, hỗn hợp nhiên liệu khơng khí CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU KHÍ XẢ DẠNG HẠT (PM)