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汽車尾氣臭氧層

廢氣中含有150 ~ 200種不同的化合物,其主要有害成分是未燃燒或未完全燃燒的CH、氮氧化合物、CO、CO2、SO2、H2S以及由醛類、酚類、過氧化物、有機酸和含鉛、磷的汽油引起的微量鉛和磷汙染。其中,壹氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、鉛化合物和顆粒物對人的危害最大。有害氣體擴散到空氣中,造成空氣汙染。

汽車尾氣的危害

1,汽車尾氣的顆粒物中含有壹種強致癌物苯並(a)芘。壹般情況下,1 g顆粒物中含有約70微克的苯並(a)芘,1 kg汽油燃燒時可產生30毫克的苯並(a)芘。當空氣中苯並(a)芘濃度達到0.01.2微克/立方米時,患肺癌的人數會明顯增加。

2.汽車尾氣排放的主要汙染物是壹氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO X)和鉛(Pb)。壹氧化碳:壹氧化碳與人體紅細胞中的血紅蛋白有很強的親和力,親和力比氧氣強幾十倍。親和後生成碳氧血紅蛋白(COHb%),從而削弱血液向各種組織輸送氧氣的功能,引起感覺、反射、理解、記憶等功能障礙,甚至危及血液循環系統,導致危及生命。氮氧化物:氮氧化物主要指NO和NO2,是對人體特別是呼吸系統有害的氣體。暴露在NO2濃度為9.4mg/m2 (5PPm)的空氣中10分鐘可導致呼吸系統紊亂。碳氫化合物:目前,其對人體健康的直接危害尚不明確。而當HC和NOX在大氣環境中受到強烈的陽光和紫外線照射時,會產生復雜的光化學反應,產生壹種新的汙染物——光化學煙霧。倫敦6月發生的光化學煙霧中,1952,4天死亡人數比正常年份同期多4000人左右,45歲以上死亡人數最多,約為平時的3倍;1歲以下的人數約為平時的兩倍。在事件發生前壹周,因支氣管炎、冠心病、肺結核和心臟衰弱而死亡的人數分別是事件發生前壹周的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。

3.汽車尾氣的危害程度主要取決於汽油的成分。過去汽車汽油中通常使用四乙基鉛作為防爆劑,這種汽油-1作為含鉛汽油。含鉛汽油使汽車排放的尾氣中含有高濃度的鉛,對人體健康有害。鑒於此,我國於2000年開始使用無鉛汽油,相應的四乙基鉛被壹系列新型汽油防爆劑所取代。在我國,無鉛汽油是指鉛含量在0.01.3g/L以下的汽油,因此,無鉛汽油並不是零含鉛量的汽油,所以汽車尾氣中仍然含有少量的鉛。農村居民壹般每天從空氣中吸入約1微克的鉛;城市居民,尤其是街道兩旁的居民,每天攝入的鉛會大大超過這個數值。

目前替代無鉛汽油中四乙基鉛的新型防爆劑主要有芳烴、甲基叔丁基醚(MTBE)、三乙基丁基醚、三戊基甲基醚、羰基錳(MMT)、醇類等。,其中MTBE最大。

4.汽車尾氣不僅對人有害,對植物也有毒。廢氣中的二次汙染物,如臭氧和硝酸過氧乙酯,會導致植物葉片上出現壞死斑和枯萎斑。乙烯會影響植物的開花和結果。汽車尾氣對甜菜、菠菜、西紅柿、煙草危害更大。公路兩側農作物減產,顯然與汽車尾氣汙染有關。

汽車尾氣處理方法

1,三效催化劑TWC(三元催化劑),汽車尾氣凈化催化劑。

汽車尾氣的主要有害成分是碳氫化合物(CnHm)、壹氧化碳(CO)和氮氧化物(氮氧化合物)。這三種物質對人體都是有毒的,其中CnHm和氮氧化合物在陽光等適宜條件下也會形成光化學煙霧,危害更大。消除汽車尾氣中這些有害成分的方案主要有兩種:壹種是改進發動機的燃燒方式以減少有害氣體的排放;另壹種是利用催化轉化器凈化尾氣中的有害氣體。首先,1975年,美國在新車上安裝了催化器,隨後日本、西歐等國家也采用了催化器,以滿足本國汽車排放法規的要求。有兩種類型的汽車催化轉換器。壹種是氧化催化反應器,使尾氣中的CnHm和CO與尾氣中殘留的氧氣反應生成無害的H2O和CO2,從而達到凈化的目的。

由於氮氧化合物等汙染物的強制性排放標準和降低油耗的要求,壹方面要盡可能將空燃比控制在14.6左右,另壹方面要采用控制點火正時、廢氣再循環等方法來降低尾氣中的氮氧化合物。但這些方法的缺點是往往會增加尾氣中的CnHm和CO。為了解決這個問題,三效催化劑(簡稱TWC)出現了。這種催化劑的特點是可以用壹種催化劑同時凈化汽車尾氣中的壹氧化碳(CO)、碳氫化合物(CnHm)和氮氧化物(氮氧化合物)。但要發揮其催化性能,空燃比必須始終控制在14.6 0.1左右。這種催化凈化器凈化率高,但是需要氧傳感器,多點燃油電噴,電子點火。這種催化凈化器以尾氣中的O2和氮氧化合物為氧化劑,以CO、CnHm(以CH2表示)和H2為還原劑,在理論空燃比附近可發生以下反應:

2CO+O2=2CO2

2CO+2NO=N2+2CO2

CH2+3nNO=nN2+nCO2+nH2O

2NO+2H2=N2+2H2O

目前使用的三效催化劑大多是以多孔陶瓷為基礎,然後附著所謂的塗層,最後通過浸漬吸附活性組分。催化劑的活性組分主要是貴金屬,如鉑(Pt)、鈀(Pd)和銠(Rh)。由於貴金屬資源稀缺且價格昂貴,世界各國科學家都在致力於經濟上和技術上可行的稀土/鈀三效催化劑的研究。預計該催化劑具有良好的應用前景。

三元催化凈化器具有凈化率和燃油經濟性好的優點,但主要問題是成本高。由於柴油機排放的氣體中殘留的氧氣較多,氧傳感器的控制不靈敏,所以三元催化凈化器壹般不用於柴油機,只適用於汽油機。

2、發展新能源汽車

汽車使用的燃料是汽油和柴油,都是從石油中提煉出來的。然而,石油這種化石燃料是不可再生的。用壹點就少用壹點,總有壹天會用完的。據科學家預測,全球已探明的石油儲量將在2020年左右耗盡。因此,汽車將面臨被餓死的危險,人類將面臨能源的挑戰。

另壹方面,石油本身是壹種有價值的化工原料,可以用來制造塑料、合成橡膠和合成纖維。燒石油做燃料不僅可惜,還汙染了人類賴以生存的環境。

解決這個問題的唯壹可行的辦法是加快新能源的開發。太陽能是這些新開發的能源中最好的。

①太陽能汽車

將太陽光轉化為電能是利用太陽能的壹種重要方式。早在20世紀50年代,人們就制造出了第壹塊光伏電池。將光伏電池安裝在汽車上,利用它不斷將太陽光轉化為電能,使汽車啟動。這種汽車是新興的太陽能汽車。

妳看,太陽能車上有很多蜂窩狀的裝置,就是太陽能電池板。我們平時在衛星上看到的鐵翅膀,也是衛星用電的壹種太陽能電池板。

根據所用半導體材料的不同,太陽能電池通常分為矽電池、硫化鎘電池、砷化鎵電池等。,其中最常用的是矽太陽能電池。

矽太陽能電池有圓形、半圓形和矩形。電池上有像紙壹樣薄的小矽片。通過在矽片的壹面均勻摻雜壹些硼,另壹面摻雜壹些磷,在矽片的兩面安裝電極,就可以將光能轉化為電能。

在Libbit Blick II太陽能汽車的頂部,有壹塊弧形的太陽能電池板,上面整齊地排列著許多太陽能電池。在太陽光的照射下,這些太陽能電池在電極之間產生電動勢,然後通過連接兩個電極的導線,就會有電流輸出。

矽太陽能電池壹般能將太陽能的10% ~ 15%轉化為電能。不僅使用方便,經久耐用,而且幹凈不汙染環境。是壹種理想的電源。只是光電轉換的比例更小。近年來,美國開發出光電轉換率達35%的高性能太陽能電池。澳大利亞用激光技術制成的太陽能電池光電轉換率為24.2%,成本與柴油發電相當。這些都為光伏電池在汽車上的應用開辟了廣闊的前景。

太陽能汽車不僅節約能源,消除燃油廢氣的汙染,而且即使在高速行駛時噪音也很小。因此,太陽能汽車引起了人們極大的興趣,並將在未來迅速發展。

②氫動力汽車

據預測,按照目前的開采速度,全球石油資源將在100年內枯竭!面對日益緊迫的資源和環境雙重壓力,“氫能”取代“礦石能”已經成為壹種趨勢。氫是壹種可儲存的能源。它是典型的利用水直接產生氫氣,燃燒後氫氣與氧氣結合生成水的天然物質循環利用過程。多輛原型車已經上路測試,美國通用汽車公司甚至宣稱“到2010年前,讓人們買得起的燃料電池汽車行駛在大街小巷。”

無噪音排放

氫氧燃料電池是通過氫和氧的電化學反應產生水並釋放電能的發電裝置。這個反應過程不涉及燃燒,能量轉化率高達60%-80%。實際使用效率是普通內燃機的2-3倍,還具有噪音極低、真正零排放的優點。用這種裝置取代目前內燃機驅動的汽車,就是“燃料電池汽車”。

奔馳公司首次證明燃料電池可以驅動汽車——1994年,奔馳研發出世界上第壹輛氫離子發電燃料電池汽車,最高時速100公裏,每次加油續駛裏程130公裏。而通用汽車的幾款原型車已經在展示未來汽車的美好前景。

“氫時代”何時到來?

制氫和燃料電池應用的高成本是制約氫能產業化的技術關鍵。目前科技研究的目標是制氫成本可以和汽油媲美;第二,燃料電池的成本與內燃機相當。據專家介紹,美國2002年公布的燃料電池發動機成本為每千瓦65438美元+0,000。2003年降到5000到6000美元,今年可以降到4000美元以下。當燃料電池發動機價格降至100美元,制氫成本降至2美元以下,“氫經濟時代”才能真正到來。按照全球1.5億輛,1年消耗2噸汽油計算,1年利用氫能可以節約3億噸汽油,相當於3個科威特的年產量。

中國急需“氫經濟”

目前,美國和冰島制定了向“氫經濟”過渡的時間表,美國、日本和歐盟開始實施氫能計劃,印度制定了氫能發展路線圖,巴西在利用氫能方面取得了顯著成就;與發達國家相比,中國在發展“氫經濟”的世界競爭中面臨挑戰,同時也有更多難得的機遇。

③電動汽車

電動汽車的基本特征是能攜帶自身電能,像普通內燃機車壹樣沿壹般道路行駛,動力性、經濟性、安全性、可靠性達到或接近普通內燃機車,續駛裏程滿足壹般運行要求。同時,電動汽車使用低壓電,具有無排放汙染、噪音低、易維護、節能等優點,被認為是未來理想的交通工具。電動汽車的技術內容包括:

●動力電池技術:鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸電池、鈉硫電池、鋰離子電池、燃料電池等。,應具有較高的比功率和比能量,能滿足功率和續駛裏程的要求:充電時間短,充電周期多,以方便使用,保證使用壽命。

●電機技術:電機主要有四種:DC電機、永磁電機、開關磁阻電機、交流感應電機。要求重量輕、效率高、可靠性好。

●驅動系統控制和集成技術:控制系統常采用單片機和功率器件,功率器件主要采用IGBT。

●電池監控和管理系統技術

●充電系統技術

●電動汽車整車布局及匹配技術

二、國內外現狀及發展趨勢

自20世紀90年代以來,國外壹直關註電池關鍵技術的研究。美國三大汽車公司已投入26億美元進行合作研究,美國電池制造商聯合開展的USABC項目也將目標對準了電動汽車用電池。目前電池技術現狀與電動汽車的實用要求相差甚遠,使得電動汽車在動力性能、續駛裏程、制造成本、可靠性等方面都無法與常規汽車相比。電動車的前景基本取決於電池技術的突破。近年來,鎳氫、鋰、燃料等電池相對受到重視,投入大量資金進行研究,鉛酸、鎳鎘等傳統電池的改進也在進行中。

國家科委和計委在"八五"和"九五"期間組織了電動汽車的重點研究項目,最近又將電動汽車項目列入了"十五"計劃。國內大型汽車企業、高校和科研院所也對電動車的研究持積極態度,通過改裝電動車進行了多輪試制,力爭在“十五”末實現電動車產業化。

3.隨著經濟的發展,擁有私家車的家庭數量也在增加,這導致了日益嚴重的空氣汙染。為了解決這個問題,不知道能不能用我們所學的知識來解決這個越來越嚴重的問題!

溶液(1)使用堿性物質(如氫氧化鈉、氫氧化鉀等。)來吸收汽車排放的氮氧化物。

(2)用氨水吸收汽車排放的氮氧化物。

根據等式得出結論

(1)2NaOH+NO2=NaNO3+H2O

(2)8NH3H2O+6NO2=7N2+20H2O

通過對汽車尾氣的處理,可以減少有害顆粒物的排放。汽車排放的氮氧化物和顆粒物會導致各種呼吸道疾病,如哮喘和肺氣腫。

不知道怎麽知道氨用完了。

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