柴油染定仪

“因为离我们生活最近,所以人们一提到机动车尾气污染首先会想到小汽车。”民间环保组织“好空气保卫侠”负责人之一田静表示，但在氮氧化物和颗粒物排放方面，有一个比较大的污染源往往被公众忽略了，那就是柴油机尾气。　[b]　比PM2.5还小的柴油尾气颗粒[/b]　　“实际上，我们对汽油车，特别是私家车的污染管理已经非常严格了，有些方面甚至比西方国家做得还好，但柴油尾气污染问题仍然比较严重。”近日，在科技部社会发展科技司与科技日报社联合召开的雾霾防治专家座谈会上，环保部机动车排污监控中心主任鲍晓峰研究员说。　　根据亚洲清洁空气中心编制的《大气中国2016：中国大气污染防治进程》报告，雾霾的元凶集中在工业污染和机动车污染两个方面。然而，在全国不到3亿辆机动车中，有一个重要的污染源一直被忽视了。根据《2016年中国机动车环境管理年报》，2015年，占比仅有12.6%的柴油车其氮氧化物(372.0万吨)和颗粒物(53.6万吨)排放量却分别占机动车排放总量的69%和99%以上。　　2016年下半年，“好空气保卫侠”针对部分柴油机尾气污染开展了一项历时半年的调查，发现柴油尾气是重要污染源。　　柴油发动机排出的污染物到底有多“可怕”?清华大学大气污染与控制专家贺克斌院士说，柴油尾气污染物如一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等，主要以颗粒状存在，单颗粒在10到50纳米，非常细。“我们平时谈论最多的是PM2.5，而很多柴油尾气排出来的颗粒物甚至比PM2.5、PM1还小，并且上面还附着很多重金属物质。”　　这种污染物质主要集中在地表，由细小颗粒组成，可以通过呼吸道进入肺部、血管和心脏等人体关键的器官，导致哮喘、肺癌、心脏病等。　　[b]柴油尾气污染源≠大货车[/b]　　贺克斌在不同场合呼吁人们注意柴油尾气污染的问题。他说，一提到柴油尾气污染，很多人习惯说柴油车、大货车，但实际上柴油尾气污染的来源远不止此。他认为柴油机这一说法涵盖的范围更加准确。　　贺克斌将柴油尾气污染源具体分为移动源和工业源，其中移动源又包括道路移动源和非道路移动源。人们平常印象中污染严重的大货车、大客车就属于道路移动源的范畴。而非道路移动源涵盖的船舶、飞机、农用机械、工业机械等很容易被人忽略。　　实际上，在全球化贸易的推动下，物流日益重要，世界航运也随之发展。贺克斌表示，如东亚地区，分别占全球海运装货和卸货量38.7%和49.4%，经济活动体现活力，但也增加污染。另一方面，随着近些年城市化、机动化的不断推进，柴油尾气污染也随之增加。　　田静说，尽管2016年1月1日起实施的《大气污染防治法》对重型柴油车、远洋船舶、非道路移动机械(包括农业机械、建筑机械等)等柴油机的监管做出了总体性规定，但调查中他们发现冒着黑烟的卡车、船舶、打桩机、拖拉机等依然普遍存在。　[b]　提倡车—油—路三方控制排放[/b]　　这些年来，尽管我国已经对柴油车采取了相关限制，但由于监督部门年检不严、油品不过关等问题，导致柴油车尾气管理政策效果不太明显。　　贺克斌表示，面对日益严重的柴油尾气污染，从车—油—路三个方面入手进行排放控制是科学的方法。他说，一方面要将柴油机与柴油品质作为一个整体，持续并同步地加严新车排放与燃油品质的标准；另一方面要综合运用交通管理、经济措施、城市规划等手段。　　除了这些公认的“老方法”，专家们都认为，日益发展的发动机技术、燃烧技术、柴油机后处理技术得到应用后，都能极大缓解柴油尾气污染。目前正在应用的柴油机后处理技术路线包括氮氧化物选择性催化还原为核心技术(SCR技术路线)和颗粒物捕集为核心技术(DPF技术路线)。贺克斌表示国V达标需综合使用两种技术，这样可以同时降低氮氧化物和颗粒物

世界范围内的趋势是汽车柴油化这是因为柴油机与汽油机相比，压缩比较高，采用稀混合气燃烧、无进气节流损失，因而热效率高，动力性和经济性明显优于汽油机：由于柴油低油耗及低CO2排放，柴油机汽车具有较高的经济效益社会效益。出于节能和环保方面的考虑，柴油机汽车在世界各同受到普遍重视，柴油的生产和消费逐年增加。因此，制备甲醇柴油乳化燃料对于减轻石油进口压力、缓解资源环境约束具有积极促进作用。(1)甲醇柴油乳化燃料技术应用方便，无需对柴油发动机结构进行任何改动，直接替换燃油即可使用。(2)甲醇的沸点比柴油低，混合气形成快且比较均匀，有利于完全燃烧。由于甲醇含氧量为50%，着火极限较柴油宽，所以其燃烧速度快，后燃期碳核不易形成，有利于提高压燃式发动机的冒烟极限功率，降低排烟。(3)甲醇的热值低(19896 kJ/kg)，只有柴油(42636 kJ/kg)的45%左右，但是理论空燃比下，混合气热值却很接近，分别为2671kJ/kg和2750 kJ/kg。也就是说，理论上柴油机燃用低比例甲醇柴油，发动机的功率和扭矩不会下降很多。柴油机压缩比远高于汽油机，其压缩比愈高，燃烧过程的热力状态愈高，燃烧过程愈完善，热效率愈高，膨胀过程愈充分，因而排气温度愈低，油耗和能耗愈低。、在柴油机中掺烧甲醇可以比在汽油机上掺烧甲醇获得更高的热效率，而甲醇的辛烷值高，可以用于高压缩比的内燃机。甲醇汽化潜热较大，在形成混合气时，会降低进气温度，可以提高充气系数，一定程度上可使发动机的燃烧情况得到改善，使燃烧过程变得柔和，、燃烧甲醇的分子变更系数大于燃用柴油的情况，也使其热效率有所提高。另外，其蒸发器使压缩终了温度降低较多，也可以抑制NO，和碳烟的形成，这在热负荷高的增乐柴油机上的效果更为明显：这样不仅节省了石油燃料，缓解了石油紧张状况，还有效减少了污染物的排放，有着深远的环保意义。(4)柴油是南多种含有多碳原子的烃类（碳氢化合物）组成的混合物，由于烃类化合物是非极性的，而甲醇分子中含有烃基和羟基，羟基与甲醇能够以氢键形式互相缔合，冈此甲醇具有很强的亲水性。甲醇亲水性与亲油性是互相排斥的，甲醇吸水愈多，它与柴油的互溶性愈差，愈容易与油分层。所以，甲醇与柴油的性质差别比较大，致使两者难以互溶。(5)尽管乳化柴油技术有着节油和降污的双重效果，但仍存在种种问题和尚未弄清楚的地方，导致此项利国利民的技术尚未大面积推广和采用、例如乳化柴油的稳定性问题；乳化剂经济成本高，致使节油不节钱；调制的乳化柴油存放时间短。容易产生分层的现象，不能长期储存；内燃机燃用乳化柴油虽然可取得很好的降污效果，但是节油率并不高，加之乳化剂的成本昂贵，节省出来的钱不够购买乳化剂，于是便出现节油不节钱的局面。这些使得这项技术的经济效益不强。(6)乳化设备昂贵。日前为制备稳定性好的乳化柴油，大多都采用均质器、超声等间歇乳化设备。这种设备在试验室进行小型试验还可以，但在工业应用方面有很多缺点，例如没备价格高、规模大、安装麻烦、维修困难等。为了使甲醇柴油乳化燃料适应广大用户需要，亟待开发更为优化的乳化柴油制备工艺及设备，以期制得稳定时间长、乳化剂用量少、粒径分布均匀和实现连续操作的甲醇柴油乳化燃料。这对于发展新型代用燃料、解决能源短缺问题、降低环境污染具有重要的理论研究意义和工业应用价值

[color=#333333]世界范围内的趋势是汽车柴油化这是因为柴油机与汽油机相比，压缩比较高，采用稀混合气燃烧、无进气节流损失，因而热效率高，动力性和经济性明显优于汽油机：由于柴油低油耗及低CO[/color][color=#333333]2[/color][color=#333333]排放，柴油机汽车具有较高的经济效益社会效益。出于节能和环保方面的考虑，柴油机汽车在世界各同受到普遍重视，柴油的生产和消费逐年增加。因此，制备甲醇柴油乳化燃料对于减轻石油进口压力、缓解资源环境约束具有积极促进作用。[/color][color=#333333](1)[/color]甲醇柴油乳化燃料技术应用方便，无需对柴油发动机结构进行任何改动，直接替换燃油即可使用。(2)甲醇的沸点比柴油低，混合气形成快且比较均匀，有利于完全燃烧。由于甲醇含氧量为50%，着火极限较柴油宽，所以其燃烧速度快，后燃期碳核不易形成，有利于提高压燃式发动机的冒烟极限功率，降低排烟。(3)甲醇的热值低(19896 kJ/kg)，只有柴油(42636 kJ/kg)的45%左右，但是理论空燃比下，混合气热值却很接近，分别为2671kJ/kg和2750 kJ/kg。也就是说，理论上柴油机燃用低比例甲醇柴油，发动机的功率和扭矩不会下降很多。柴油机压缩比远高于汽油机，其压缩比愈高，燃烧过程的热力状态愈高，燃烧过程愈完善，热效率愈高，膨胀过程愈充分，因而排气温度愈低，油耗和能耗愈低。、在柴油机中掺烧甲醇可以比在汽油机上掺烧甲醇获得更高的热效率，而甲醇的辛烷值高，可以用于高压缩比的内燃机。甲醇汽化潜热较大，在形成混合气时，会降低进气温度，可以提高充气系数，一定程度上可使发动机的燃烧情况得到改善，使燃烧过程变得柔和，、燃烧甲醇的分子变更系数大于燃用柴油的情况，也使其热效率有所提高。另外，其蒸发器使压缩终了温度降低较多，也可以抑制NO，和碳烟的形成，这在热负荷高的增乐柴油机上的效果更为明显：这样不仅节省了石油燃料，缓解了石油紧张状况，还有效减少了污染物的排放，有着深远的环保意义。(4)柴油是南多种含有多碳原子的烃类（碳氢化合物）组成的混合物，由于烃类化合物是非极性的，而甲醇分子中含有烃基和羟基，羟基与甲醇能够以氢键形式互相缔合，冈此甲醇具有很强的亲水性。甲醇亲水性与亲油性是互相排斥的，甲醇吸水愈多，它与柴油的互溶性愈差，愈容易与油分层。所[color=#333333]以，甲醇与柴油的性质差别比较大，致使两者难以互溶。[/color][color=#333333](5)尽管乳化柴油技术有着节油和降污的双重效果，但仍存在种种问题和尚未弄清楚的地方，导致此项利国利民的技术尚未大面积推广和采用、例如乳化柴油的稳定性问题；乳化剂经济成本高，致使节油不节钱；调制的乳化柴油存放时间短。容易产生分层的现象，不能长期储存；内燃机燃用乳化柴油虽然可取得很好的降污效果，但是节油率并不高，加之乳化剂的成本昂贵，节省出来的钱不够购买乳化剂，于是便出现节油不节钱的局面。这些使得这项技术的经济效益不强。[/color](6)乳化设备昂贵。日前为制备稳定性好的乳化柴油，大多都采用均质器、超声等间歇乳化设备。这种设备在试验室进行小型试验还可以，但在工业应用方面有很多缺点，例如没备价格高、规模大、安装麻烦、维修困难等。为了使甲醇柴油乳化燃料适应广大用户需要，亟待开发更为优化的乳化柴油制备工艺及设备，以期制得稳定时间长、乳化剂用量少、粒径分布均匀和实现连续操作的甲醇柴油乳化燃料。这对于发展新型代用燃料、解决能源短缺问题、降低环境污染具有重要的理论研究意义和工业应用价值。