Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus bằng catalyst

TĨM TẮT Sự phát triển giao thơng cơng cộng tạo điệu kiện thuận lợi phát triển kinh tế-xã hội Xe buýt giải pháp đáp ứng nhu cầu lại người dân cải thiện tượng kẹt xe đô thị lớn nước ta Tuy nhiên, song song với vấn đề tốn nhiễm mơi trường xe bt gây Vì vậy, việc giảm nhiễm vấn đề nhà khoa học quan tâm Ba mục tiêu nhà chế tạo tô trọng không ngừng cải tiến để phát huy công suất cực đại động giảm thiểu nhiễm mơi trường: - Hồn thiện q trình nạp - Xử lí hỗn hợp hịa trộn động - Xử lí sản phẩm cháy trước thải ngồi mơi trường Đề tài “nghiên cứu xử lý khí thải xe buýt catalyst”có ý nghĩa thực tế việc giải vấn đề ô nhiễm môi trường xe buýt gây nước ta nói chung TP Hồ Chí Minh nói riêng Tuy nhiên, nội dung đề tài sâu nghiên cứu giải pháp áp dụng giảm ô nhiễm mơi trường từ khí thải động Diesel Đồng thời dựa sở kế thừa kết nghiên cứu loại catalyst áp dụng cho xe buýt sử dụng động Diesel nước giới Từ đó, tìm giải pháp phù hợp ứng dụng xe buýt lưu hành TP Hồ Chí Minh ABSTRACT Development of public traffic will be good condition for growing up econmy-society The bus is one of the most method which is responsible for travel’s people and avoidance’s traffic jam in the town of Việt Nam However, exhaust gases pollution of the bus are indispensable result Therefore, reduction of the polution is one of the most importance that scientists are interested in its Three targets attach special importance to non-stop to improve power engine and reduce exhaust gas pollution of automotive manufacture: - Complete intake stroke - Responsible for mixing in the engine combustion champer - Exhaust gas must treat before exiting to environment The thesis “exhaust gas of bus is treated by catalyst” that attachs significance to solve enviroment in us country However, the content of essay will analyse some solutions that apply to reduce exhaust gas from the Diesel engine Base on the results of the catalyst have been applied on the Diesel engine in us coutry and in the world From there, we choose the best methodical apply on the bus in Ho Chi Minh City NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT - a: Tiết diện bề mặt hình học lớp washcoat substrate/ đơn vị thể tích lớp substrate(m2/m3) - A: Tầng số phân tử (1/s) - b1, b2 :Hằng số thực thí nghiệm quan hệ truyền khối lượng - CAs: Sự tập trung khí thải bề măt A lớp washcoat(mol/m3) - CA: Sự tập trung khối khí A kênh(mol/m3) - Cg,i: Khí thải tập trung(mol phân tử) đặc trưng i - cpgm: Gía trị kinh nghiệm liên quan với Pt/Pa/Rh lớp washcoat - cpg: Đặc trưng nhiệt áp suất không đổi khí thải(J/Kg/K) - cps: Đặc trưng nhiệt thể rắn(J/Kg/K) - d: Đường kính kênh(m) - DAB: Đặc trưng cho phân bố A khối khí thải B(m2/s) - EA: Năng lượng hoạt động(J/mol) - Fin: Hệ số phân tử gam vào(mol/s) - Fuot: Hệ số phân tử gam ra(mol/s) - h: Hệ số truyền nhiệt(J/m2/s/K) - ΔH : Hệ số nhiệt phản ứng(J/mol) - kc: Hệ số truyền khối lượng(m/s) - kci: Hệ số truyền khối lượng bên trong(1/s) - kr: Hệ số động lực(m/s) - kri: Hệ số động lực học phản ứng bên trong(1/s) - Ko: Hệ số phản ứng tổng quát - L: Chiều dài lớp nền(substrate)(m) - mg: Lưu lượmg khối lượng dịng khí xả(g/s) - Mg: Phân tử lượng khí xả(g/mol) - NRe: Số Reynold NeRe = - NSh: Số Sherwood N Sh ρ = g V μa k D c AB a - NSc: Số Schmitdt N Sc = ν D AB - r: Hệ số phản ứng(mol/m2-s) - R: Bán kính lớp nền(Substrate)(m) - S: BET diện tích bề mặt washcoat(m2/g) - t: Thời gian(s) - T: Nhiệt độ(K) - Tg: Nhiệt độ khí xả(K) - V: Vận tốc khí thải bên kênh(m/s) - v: Vận tốc bề mặt ngồi khí xả(m/s) - z: Là khoảng cách trục(m) - ε : Thể tích lỗ trống phân tử ρ g : Khối lượng riêng khí thải(g/m3) - ρ s : Khối lượng riêng thể rắn(substrate)(g/m3) - ρ wc - λ s - : Khối lượng riêng washcoat(g/m3) : Hệ số dẫn nhiệt thể rắn(W/mK) - ν : Độ nhớt động học(m2/s) - η : Hiệu suất phân tử lớp washcoat - γ : Liệt kê tính đồng dạng dịng khí - μ : Độ nhớt động lực học khí thải(g/m-s) - ϖ : Số mũ giá trị quan hệ với nhóm kim loại Platinum lớp washcoat - Tw: nhiệt độ thành ống - h(w): hệ số trao đổi nhiệt - A: Tiết diện bề mặt thành ống - Cp: hệ số nhiệt đẳng áp - Te: Nhiệt độ động - Ta: Nhiệt độ môi trường - cd: conduction(dẫn nhiệt) - cv: convection(đối lưu) - rad: radiation(bức xạ) - Rcd,e: Điện trở dẫn nhiệt động - Rcv,e: Điện trở trao đổi nhiệt đối lưu động - Rrad: Điện trở trao đổi nhiệt xa - Ai: Tiết diện bên ống (m2) - Ao Tiết diện bên ống (m2) - Cp Hệ số trao đổi nhiệt đẳng áp (J/kgK) - h Hệ số nhiệt chuyển đổi(W/m2K) - Q Nhiệt lượng(J) - Q Gía trị nhiệt lượng chuyển đổi(W) - q Nhiệt truyền đơn vị thời gian đơn vị diện tích(W/m2) - T Nhiệt độ(K) - W Lưu lượng khối lượng(kg/s) DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng dự kiến nhu cầu phát triển TP.Hồ Chí Minh năm 2020 19 Bảng2.2 Bảng dự kiến nhu cầu lại người dân TP Hồ Chí Minh 19 Bảng 3.1 TCVN chất lượng khơng khí xung quanh ven đường 22 Bảng 3.2 Chất lượng số liệu thông số ,nồng độ cao nồng độ trung bình tháng – 2007 23 Bảng 3.3 Nồng độ chất ô nhiễm trạm quan trắc không khí bán tự động8-200 32 Bảng 3.4 Lượng NOx thải tính theo đầu người phương tiện tham gia giao thông 37 Bảng 3.5 Lượng SO2 thải theo đầu người phương tiện tham gia giao thông 39 Bảng 3.6 Lượng CO thải theo đầu người phương tiện tham gia giao thông 39 Bảng 3.7 Lượng HC thải theo đầu người phương tiện tham gia giao thông 40 Bảng 3.8 Lượng CO2 thải theo đầu người phương tiện tham gia giao thông 41 Bảng3.9 Tiêu chuẩn khí thải Châu Âu loại xe 42 Bảng 3.10 Giới hạn tối đa cho phép thành phần ô nhiễm khí xả phương tiện vận tải (TCVN 6438-1998) 44 Bảng 3.11 Giới hạn tối đa cho phép thành phần nhiễm khí xả phương tiện vận tải (TCVN 6438-2001) 45 Bảng 3.12 Giới hạn tối đa cho phép thành phần nhiễm khí xả phương tiện vận tải (TCVN 6438-2001) 46 Bảng 3.13 Tóm tắt lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải phương tiện giao thông giới đường 48 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Tỷ lệ tuyến xe bus hoạt động TP Hồ Chí Minh Hình 2.2 Tỷ lệ loại phương tiện tham gia giao thơng TP Hồ Chí Minh Hình 2.3 Cơ cấu sử dụng phương tiện liên quận, huyện người dân TPHCM Hình 2.4 Cự li trung bình chuyến người dân TP Hồ Chí Minh Hình 2.5 Lưu lượng xe đoạn đường An sương – Cộng hòa – Bến Bạch Đằng Hình 2.6 Nhu cầu đầu tư phương tiện GTCC TP.HCM 2005-2010 11 Hình 2.7 Tỉ lệ tai nạng giao thông laọi đường TP Hồ Chí Minh 13 Hình 2.8 Mơ hình tổng qt giao thơng cơng cộng TP.Hồ Chí Minh trương lai .15 Hình 2.9 Mô hình mạng lưới giao thông TP.Hồ Chí Minh năm 2020 15 Hình 2.10 Cơ cấu TP Hồ Chí Minh năm 2010-2020 17 Hình 2.11 Hệ số tắc đường TP.Hồ Chí Minh năm 2010-2020 17 Hình 3.1 Nông độPM10 trung bình tháng 2003 đến 2006 khu vực dân cư 21 Hình 3.2 Nồng độ PM trung bình năm 2003 đến 2006 khu vực dân cư 22 Hình 3.3 Nộng độ PM10 trung bình tháng đo trạm giao thông 2006 2007 22 Hình 3.4 Nồng độ trung bình tháng CO 2005-2007 23 Hình 3.5 Nồng độ CO trung bình tháng đo trạm giao thông năm 2006 2007 24 Hình 3.6 Nồng độ SO2 trung bình đo trạm giao thơng năm 2007 2006 .25 Hình 3.7 Nồng độ NO2 trung bình tháng đo trạm giao thông năm 2006-2007 26 Hình 3.9 Nồng độ O3 trung bình tháng từ năm 2003 đến 2006 khu vực dân cư 27 Hình 3.10 Nồng độ NO2 trung bình tháng đo trạm giao thông năm 2006-2007 27 Hình 3.11 Nồng độ Pb trung bình tháng đo trạm giao thông năm 2006-2007 29 Hình 3.12 Lượng NO x phát thải đầu người phương tiện tham gia giao thông 30 Hình 3.13 Lượng SO2 thải theo đầu người phương tiện tham gia giao thơng 31 Hình 3.14 Lượng CO thải theo đầu người phương tiện tham gia giao thơng 32 Hình 3.15 Lượng HC thải theo đầu người phương tiện tham gia giao thơng 33 Hình 3.16 Lượng CO2 thải ratheo đầu người phương tiện tham gia giao thơng 34 Hình 3.17 Mức độ ứng dụng tiêu chuẩn Euro nước giới 39 Hình 3.18 Tuổi thọ xe bus TP Hồ Chí Minh 48 Hình 3.19 Các vấn đề phát triển động đốt 53 Hình 3.20 Buồng cháy trực tiếp khơng vận dụng xốy lốc dịng khí 57 Hình 3.21 Buồng cháy trực tiếp khơng vận dụng xốy lốc dịng khí 58 Hình 3.22 Buồng cháy phụ 59 Hình 3.23 Sơ đồ nguyên lý hệ thống hồi lưu khí xả động Diesel 62 Hình 4.1 Nhuyên lý làm việc động Diesel .63 Hình 4.2 Ảnh hưởng hệ số dư lượng khơng khí đến nồng độ CO 68 Hình 4.3 Phân bố độ đậm đặc tia phun Diesel 70 Hình 4.3 Sự phụ thuộc NO theo nhiệt độ 72 Hình 4.5 Biến thiên tỉ số NO2/NO theo tải động Diesel 73 Hình 4.6 Thành phần hạt bồ hóng theo tính chất nhiên liệu 75 Hình 4.7 Thành phần hạt bồ hóng động Diesel qua sử dụng 10 năm 75 Hình 4.8 Mơ hình cấu trúc hạt bồ hóng dạng sơ cấp 76 Hình 4.9 Qúa trình tạo bồ hóng động Diesel .77 Hình 4.10 Cơ chế trung gian động hóa học tạo thành bồ hóng từ hợp chất thơm (Aromatics) 78 Hình 4.11 Ống hệ thống xả xe bus .79 Hình 4.12 Ống giảm hệ thống xả xe bus .80 Hình 4.13 Minh họa nguyên lý xử lý chất độc hại xe bus .82 Hình 4.14 Hiệu xúc tác chức theo độ lệch tỉ số khơng khí/nhiên liệu so với giá trị cháy hoàn toàn lý thuyết 83 Hình 4.15 Cấu tạo xúc tác ba chức 84 Hình 4.16.Các dạng cấu tạo bên khối tổ ong 85 Hình 4.17 Minh họa qúa trình truyền chất xúc tác catalyst 87 Hình 4.18 Các bước phản ứng lỗ rỗng catalyst 89 Hình 4.19 Lọc hạt rắn 91 Hình 4.20 Lõi lọc gốm 92 Hình 4.21 Lõi lọc băng lưới sợi gốm 93 Hình 4.22 Sư phân chia phân tử lớp kim loại có lỗ nhỏ bề mặt khí xả vào khe nằm liền kế 94 Hình 4.23 Đồ thị trình lọc bụi than xe tải xe khách 95 Hình 4.24 Lớp bồ hóng bám thành lưới lọc khối tổ ong 96 Hình 4.25 Tái sinh lọc đốt bồ hóng .97 Hình 4.26 Tái sinh lọc cách phun ngược khơng khí 98 Hình 4.27 Bộ xúc tác xy hóa kết hợp với lọc hạt bụi PM 99 Hình 4.28 Hệ thống xúc tác có chọn lọc SCR 100 Hình 4.29 Hệ thống khử SCR với dịng khí thải chảy rối 100 Hình 4.30 Đồ thị xử lý SCR động Diesel 101 Hình 4.31 Bộ xúc tác xy hóa kết hợp với lọc hạt bụi khử NOx 101 Hình 5.1 Mơ tả truyền nhiệt hệ thống xả động .111 Hình 5.2 Nhiệt điện trở trình truyền nhiệt hệ thống xả .111 Hình 5.3 Đồ thị biểu diến nhiệt độ hệ thống xả 114 Hình 5.4 Đồ thị biểu diễn nhiệt độ vị trí thành ống 114 Hình 5.5 Vị trí xác định nhiệt độ hệ thống xả xe bus 115 Hình 5.6 Đồ thị biểu diễn nhiệt độ tương ứng vị trí hệ thống xả xe bus 115 Hình 6.1 Truyền nhiệt qua vách ống xả động 121 Hinh 6.2 Điện trở truyền nhiệt qua ống xả động 122 Hình 6.3 Khung gầm xe bus 54 chỗ ngồi SAMCO .127 Hình 6.4 nguyên lý hoạt động xúc tác ô xy hóa động Diesel 128 Hình 6.5 Sơ đồ nguyên lý xử lý khí thải Nox PM động Diesel 129 Hình 6.6 Sơ đồ nguyên lý lọc hạt bụi động Diesel 129 Hình 6.6 Sơ đồ nguyên lý lọc hạt bụi động Diesel 130 Hình 6.8.nh hưởng phương án bố trí catalyst kết hợp 130 Hình 6.9.Hiệu xúc tác xúc tác ô xy hóa ứng với thành phần kim bề mặt khaùc 131 Hình 5.10 nh hưởng loại kim loại đến hiệu lọc hạt bui PM 131 Hình 6.12 nh hưởng sunfate đến lão hóa 133 Hình 6.13 Chiều dày lớp nền(washcoat) 133 Hình 6.14.So sách hiệu xúc tác chiều dày lớp washcoat 133 Hình 6.15 sơ đồ bố trí xử lý khí thải kết lợp DOC+DPF 134 Hình 6.16 Cấu tạo xúc tác ô xy hóa 135 Hình 6.17 Sơ đồ tổng quát hệ thống xả xe bus 136 Hình 6.18 Hàn xúc tác vào hệ thống xả 136 Hình 6.19 Khung gầm thực tế xe bus 45 chỗ SAMCO 137 Hình 6.20 Lắp hệ hệ thống xả lên khung gầm xe bus 45 chỗ SAMCO .137 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Động Kiểu MB OM-366 LA.II/23 kỳ, xy-lanh thẳng hàng, làm Loại mát nước Sử dụng nhiên liệu Diesel Tiêu chuẩn khí thải Euro II Công suất cực đại, ML/vg/ph 210/2600 Mô men xoắn cực đại, N.m/vg/ph 660/1400 Truyền động Ly hợp Một đĩa ma sát khơ lị xo Số tay số tiến, số lùi Hệ thống lái Kiểu Trục vít-Ê cu bi tuần hoàn Tỷ số truyền 20,7 Khung gầm Hệ thống giảm chấn Hệ thống phanh Lốp trước/sau GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Thủy lực hình trụ có dẫn hướng Phanh khí nén, mạch kép 10.00-20-14PR/10.00-20-14PR Trang125 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst II- TRANG BỊ TIÊU CHUẨN VÀ CHỌN LỰA NỘI DUNG TIÊU CHUẨN CHỌN LỰA Hệ thống âm thanh, ánh sáng, nội thất Loa S - Màn hình - LCD 17”; 20” Đầu máy S Đèn khoang hành khách S O Buồng vệ sinh (WC) - - Tủ lạnh - - Bảng điện tử thông báo O O VCD - DVD – Thẻ nhớ Hệ thống điện lạnh bình- Ắc-quy 12V,159Ah Kiểu loại DENSO-LD8i THERMOKINGKRT Công suất lạnh, kcal/h 30.000 30.000 Lưu lượng gió max, m3/h 6.600 5.200 Các thơng tin kỹ thuật kèm theo Cung cấp sách hướng dẫn Ngôn ngữ sử dụng GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI S O Tiếng Việt Tiếng Anh Trang126 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst * Khung gầm xe bus 54 chỗ Công Ty SAMCO Củ Chi Loại xe bus bố trí động đặt sau, cầu sau cầu chủ động, cầu trước dẫn hướng Hình 6.3 Khung gầm xe bus 54 chỗ ngồi SAMCO 6.2.2 Xác định thông số catalyst vị trí lắp xúc tác catalyst vào hệ thống xả: Do số đặt điểm động Diesel(hỗn hợp nghèo, nhiệt độkhí thải thấp) điều kiện vận hành xe bus đô thị Nên để đảm bảo hiệu xử lý khí thải phù hợp với thực trạng điều kiện thực tế sử dụng chọn xúc tác ô xy hóa kết hợp lọc hạt bụi để xử lý khí thái xe bus TP.Hồ Chí Minh + Phân tích nguyên lý đặc điểm xúc tác catalyst Diesel * Nguyên lý hoạt động xúc tác ô xy Diesel: GVHD:PGS.TS PHẠM XN MAI Trang127 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Kim loại Kim loại Hình 6.4 nguyên lý hoạt động xúc tác ô xy hóa động Diesel Thành phần NOx hạt bụi PM sinh khí xả động Diesel NOx sinh xử lý xúc tác Diesel catalyst NOx(DeNOx) Đối với thành phần HC, CO hạt bụi PM ô xy hóa xúc tác ô xy hóa DOC(Diesel Oxydation Catalyst) thành phận hạt bụi lọc bỡi lọc gốm(ceramic) * Nguyên lý xử lý NOx muội than động Diesel: KIỂM SOÁT NOx PM RẮN DPF CHỦ ĐỘNG BỊ ĐỘNG CÁC HỆ THỐNG KẾT HP SỰ KẾT NỐI LNC: Làm NOx {Lean NOx Catalyst (DeNOx)}; LNT: Làm NOx bẩy (Lean NOx Trap) GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang128 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst SCR:Bộ xúc tác chon lọc( Selective Catalytic Reduction); DPF: Bẩy hạt bụi Diesel(Diesel Particulate Trap) Hình 6.5 Sơ đồ nguyên lý xử lý khí thải Nox PM động Diesel * Nguyên lý lọc muội than: Hạt bụi động Diesel lọc bỡi loại lọc như: FBC: Fuel Borne Dùng nhiên liệu phun vào để đốt cháy thành phần hạt bụi, lọc hạt bụi CSF( Catalize Sooth Filter), Xúc tác ô xy hóa kết hợp với lọc hạt bụi CDPF(DOC+DPF) LOC HAT BUI DIESEL CÁC LOẠI CATALYST KHÔNG CATALYST TÁI SỬ DỤNG HOẠT ĐỘNG KHÔNG SỬ DỤNG LOẠI FBC KIỂM SOÁT ĐỘNG CƠ LOAI TẢI LOAI TẢI DƯỜNG DƯỜNG GIA CAT CAT NẠP XẢ NHIỆT FBC: Nhiêm liệu phun vào Catalyst(Fuel-Borne Catalyst) CSF: Lọc bụi than(Catlyzed Soot Filter) CDPF: DOC + DPF (Kết hợp hai hệ thống) Hình 6.6 Sơ đồ nguyên lý lọc hạt bụi động Diesel * Xử lý khí thải catalyst ô xy hóa kết hợp lọc hạt bụi: Đồ thị trình bày phương án lắp ráp xúc tác catalyst vào hệ thống xả ảnh hưởng cúa đến nhiệt độ hiệu sử lý: Phương án thứ lắp lọc hạt bụi DPF, phương án hai lắp lọc PDF trước catalyst ô xy hóa phương án thứ ba lắp xúc tác ô xy hóa trước lọc hạt bui DPF sau GVHD:PGS.TS PHẠM XN MAI Trang129 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst hệ thống xả động Như phân tích phần hiểu chuyển đổi xủa lý khí xả động không đảm bảo mà phải đảm bảo công suất động Điều kiện để xúc tác hoạt động phải đảm bảo nhiệt độ khoảng 300 oC (Nhiệt độ bắt đầu khởi động xúc tác) Dưạ vào kết đưa hình vẽ ta thấy phương án lắp xúc tác catalyst ô xy hóa trước lọc hạt bụi sau phù hợp với điều kiện đảm bảo hiệu chuyển đổi công suất động Hình 6.7 Nguyên lý hệ thống tích hợp Catalist – DPF động Diesel t oc Tải động Hình 6.8.nh hưởng phương án bố trí catalyst kết hợp GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang130 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst * Các đặt điểm xúc tác Diesel Thành phần kim loại làm lớp nền(washcoat) bề mặt kênh xúc tác ảnh hưởng lớn đến hiệu phản ứng chất độc hại khí thải động Diesel Sau kết chúng minh hiệu chuyển đổi xúc tác ô xy hóa Diesel với thành phần lớp khác nhau: A Lớp có thành phần Pt, B Thành phần lớp có Pd C Thành phần lớp Pt phủ bề mặt Al2O3 Dựa vào hình vẽ 6.8 thấy hiệu chuyển đổi xúc tác ô xy hóa loại C- thành phần lớp Pt bề mặt hiệu Al2O3 % Muc tiêu Nhiệt độ khí thải động Hình 6.9.Hiệu xúc tác xúc tác ô xy hóa ứng với thành phần kim bề mặt khác Kim loại Hình 5.10 nh hưởng loai kim loai đến hiệu loc hat bui PM GVHD:PGS.TS PHẠM XN MAI Trang131 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Xét ảnh hưởng mật độ chắn đến mức tiêu hao nhiên liệu Kết qua cho biết cần phải tính toán để xác định mật độ kênh xúc tác cho phù hợp để đảm bảo nhiệt độ khởi động mức tiêu hao nhiên liệu Nhiệt độ oC Hình 6.11 Mật độ kênh ảnh hưởng đến khởi động xúc tác Sự lão hóa xúc tác ô xy hóa phụ thuộc yếu tó nhiệt độ cao làm biết chất thành phần chất xúc tác đãn đến khả phản ứng lớp xúc tác bề mặt, thành phần bụi than bám lên bề mặt gây ản hưởng lớn đến lão hóa xúc tác GVHD:PGS.TS PHẠM XN MAI Trang132 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Hiệu chuyển Đổi CO, HC Độ dày lớp sunfate bề mặt lớp Hình 6.12 nh hưởng sunfate đến lão hóa nh hưởng chiều dày lớp đến hiệu chuyển đổi xúc tác Đơn Gấp đôi Hình 6.13 Chiều dày lớp nền(washcoat) Nhiệt độ oC Đơn lớp Đôi lớp Thời gian(giây) Hình 6.14.So sách hiệu xúc tác chiều dày lớp washcoat GVHD:PGS.TS PHẠM XN MAI Trang133 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Từ hình vẽ 6.14 ta thấy chiều dày lớp washcoat gấp đôi xử lý chất độc hại khí thải hiệu chiều dày đơn lớp * Từ kết phân tích đặc điểm xúc tác catalyst động Diesel chọn phương án xử lý khí thải xe bus loại xúc tác ô xy hóa kết hợp lọc hạt bụi loại DOC+DPF Động Xúc tác ô xy hóa(DOC) Lọc hạt bụi(DPF) Hình 6.15 sơ đồ bố trí xử lý khí thải kết lợp DOC+DPF * Các thông số xúc tác ô xy hóa: - Đường kính xúc tác: D= 5,66in(144mm) - Độ dài xúc tác: L=5 in(127mm) - Mật độ chắn(Cell density): 300cpsi - Beà dày lớp washcoat: 50-60 μm - Vật liệu lớp washcoat: Pt bề mặt Al2O3 - Độ dày kênh: 20 - 30 μm - Tổng thể tích catalyst: 12,4 lít GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang134 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst - Độ bền xúc tác 40.000 km Hình 6.16 Cấu tạo xúc tác ô xy hóa * Các thông số lọc hạt bụi: - Lọc sơi gốm vật liệu: Silic+Al2O3 - Các sợi cuộn thành lớp dày: 10-12 mm - Các sợi quanh ống kim loại đường kính 40 mm - Các lớp lưới cách nhau: 10 μm - Nhiệt độ tối đa 1700 oC + Vị trí lắp xúc tác: phân tích chương V vị trí lắp xúc tác tính 0,49 Vậy vị trí lắp xúc tác lên hệ thống xả động 0,49 m tính từ cổ gốp hệ thống xa.û GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang135 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Cổ gốp 0.49 m Bộ xúc tác catalyst Ống nôi Ống nối mềm Bầu giảm Lọc hạt bụi PM Hình 6.17 Sơ đồ tổng quát hệ thống xả xe bus Hình 6.18 Hàn xúc tác vào hệ thống xả GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang136 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Hình 6.19 Khung gầm thực tế xe bus 45 chỗ SAMCO Khung xe Buồng giảm Vị trí lắp Hình 6.20 Lắp hệ hệ thống xả lên khung gầm xe bus 45 chỗ SAMCO GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang137 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 KẾT LUẬN Đứng trước thực trạng ô nhiễm chất thải động đốt gây nước ta nói chung Thành phố lớn nói riêng đến lúc yêu cầu ngành chức liên quan cần phải có biện pháp thiết thực hiệu để giải thực trạng Qua đề tài “xử lý khí thải xe bus kỹ thuật xúc tác catalyst” phân tích giải pháp áp dụng làm giảm thiểu ô nhiễm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, điều kiện làm việc, đặc tính, tính tốn q trình truyền chất, tính lưu lượng, nhiệt độ hệ thống xả để xác định vị trí thích hợp lắp catalyst vào hệ thống xả mơ hình ứng dụng thực tế xe bus… Qúa trình tính tốn làm sở cho nhà sản xuất ô tô nước áp dụng lắp đặt thử nghiệm xe bus, làm mơ hình thử nghiệm thực tế để áp dụng rỗng rải cho xe bus sử dụng cho động Diesel lưu hành nước ta Qua q trình nghiên cứu giải pháp giảm nhiễm mơi trường khí thải động đốt gây Trong tương lai với yêu cầu nồng độ chất thải động đốt phương tiện tham gia giao thông ngày khắc khe Để đạt tiêu chuẩn khí thải theo tiến trình mục tiêu nước ta việc dùng xúc tác catalyst đánh giá hiệu 7.2 KIẾN NGHỊ Tình hình nhiễm đô thị lớn Hà Nội Tp Hồ Chí Minh nước ta ngày nghiêm trọng Đặc biệt phương tiện lưu thông cá nhân xe gắn máy ô tô nhỏ 12 chổ ngồi gia tăng ngày nhiều Điều làm gia tăng thêm tượng kẹt xe, tăng chi phí sử dụng nhiên liệu nhiễm thêm trầm trọng Để giải vấn đề ngành chức liên quan khuyến kích người dân sử dụng phương tiện lại đô thị vùng lân cận phương tiện công cộng xe bus góp phần đáng kể vào việc giải vấn đề khó khăn nêu Tuy nhiên, để GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang138 Luận văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst đảm bảo tốt cầm phải trang bị xử lý khí thải xúc tác catalyst cho xe bus để hạn chế phát sinh ô nhiễm khí thải xe bus gây Nhằm nâng cao hiệu việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường khí thải động đốt gây nói chung xe bus gây nói riêng người thực đề tài có số kiến nghị sau: - Cần giáo dục cho người dân có thói quen sử dụng phương tiện lại đô thị lớn xe bus - Các cấp lãnh đạo ngành chức liên quan nên có giải pháp hỗ trợ bố trí tuyến giao thông công cộng xe bus rộng khắp để đáp ứng nhu cầu lại ngày nhiêu người dân - Dần dần áp dụng tiêu chuẩn nồng độ khí thải phương tiện giao thơng nghiêm ngặt - Các nhà sản xuất ô tô nước nên áp dụng tiêu chuẩn nồng độ xử lý khí thải đạt tiêu chuẩn nước quốc tế - Các ngành chức liên quan tạo điều khiện thuận lợi để sản xuất xúc tác catalyst nước nhằm giảm gía thành cho nhà sản xuất ô tô nước ô tô lưu hành chưa trang bị xúc tác catalyst - Dùng loại nhiên liệu có số octan cetan phù hợp đồng thời nhiên liệu khơng chứa chì lưu huỳnh gây ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ động catalyst - Các trạm kiểm định chất lượng xe cần phải trang bị máy móc thiết bị đầy đủ đáp ứng cho việc kiểm định hiệu xác - Các ngành chức phải thường xuyên tra, giám xác trạm kiểm định thường xuyên để đảm bảo trình đăng kiểm kiểm định theo lưu trình đạt tiêu chuẩn quy định - Giáo dục, tuyên truyền ý thức bảo vệ môi trường người dân - Các kỹ thuật viên bảo trì tơ cần phải tiềm hiểu bổ xung kiến thức xúc tác catalyst để bảo trì đảm bảo cho catalyst hoạt động tốt bảo dưỡng thay GVHD:PGS.TS PHẠM XUÂN MAI Trang139 ... CHƯƠNG IV CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ KHÍ THẢI XE BUS BẰNG CATALYST 4.1 NGUYÊN LÝ VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ XE BUS .63 4.1.1 Ngun lý làm việc động xe bus 63... văn cao học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst Biểu Đồ Cơ Cấu PTVTHK Tại TP HCM Năm 2020 Xe Đạp 5% Đi Bộ 7% Bus 25% Xe Máy 22% Bus Metro Xe Con Xe Máy Xe Con 11% Metro 30% Xe Đạp Đi Bộ... học Nghiên cứu xử lý khí thải xe bus catalyst khí xả động gây việc áp dụng catalyst cho xe bus nói riêng giải pháp khả thi để giảm thiểu ô nhiễn môi trường 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu