小型发动机的乙醇混合物燃烧的有机废气分析.docx

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小型发动机的乙醇混合物燃烧的有机废气分析

小型发动机的乙醇混合物燃烧的有机废气分析

ManqunLIN,BinJIA,XichengYAN,ShunZHANG

天津内燃机研究所

汽油发动机以乙醇作为燃料具有潜在危险有可能使有毒有机物排放。

本文关心的是方法研究采样，分离和非传统废气排放分析。

旨在难题甲醛测量，作者注入水然后由甲醛的测定方法紫外可见光谱仪。

最低检测限为甲醛显着晋升为0.02×10-6（V/V）。

此外，预涂层二硝基苯肼的被选固相萃取柱是为捕捉空气中醛，酮化学反应是所谓的衍生物，然后测定液相色谱法。

截至目前，超过8种不同有机已确定。

结果表明，高毒性甲醛废气排放远高于以上的汽油燃料发动机。

关键词：

替代燃料，污染，测量

1.引言

为了满足缺乏燃料和空气的双重问题造成的污染的化石燃料，越来越多地使用中国政府已决心推动可再生能源替代，清洁燃烧的燃料。

乙醇，广泛使用和可再生环保燃料可以被用来作为与汽油混合，以满足石油消费日益增长的需求。

乙醇作为代替这样可以节省燃料性质的资源不能被再生。

目前，大约有10个省份目前使用E10的乙醇汽油在中国混合。

氧乙醇作为添加剂具有潜在危险性，使有毒有机物从单纯的废气比汽油发动机的燃料。

这个文件，有关抽样方法的研究，分离和非传统的废气排放分析。

根据排放法规，如环境保护署40部分在2002年美国和指导90-88-欧共体的欧盟只指定国际数字（或HFID）的基本方法来测量THC的排放，方法只是能发出在C1或C3四氢大麻酚当量浓度，但不能分离和鉴定的实质内容。

由摩托车作者先前的研究共进行了用GC（气相色谱）和MS（质谱）（汽车工程师协会2005-32-0055），乙醇和苯等物质已经找到，但没有发现醛和酮

甲醛是危险的毒药，被世界卫生组织认为是致癌物质由。

以往的研究指出，乙醛和乙醇可以找到用GC[1][2][3]。

但很难抽样调查，分离和分析甲醛和酮[5]-[7]

本文乙醇汽油样品已经编写不同的混合比例从10％至85％。

Apopular越野小发动机点火和燃料选择这些不同的乙醇混合燃料，还包括90＃普通汽油作为参考。

本文有两个分析应用技术

2.实例测试

2.1发动机和驾驶条件

越野小火花点火发动机，所谓的一般实用引擎，备受关注，最近大量生产。

168F是一个非常受欢迎的一般效用引擎在中国的模式。

缸径*行程：

68*54毫米，发动机排量：

196立方厘米，额定功率：

4.8KW@3600转/分。

在测试中，化油器设置被固定在通常条件没有催化转换器。

请参阅图1。

乙醇的混合比例是10％到85％。

发动机负荷达到3KW@3600r/min，负荷比例接近70%。

初步研究表明，这种是最低甲醛废气的驾驶条件和选择这种情况将有助于评估能力，这两个新的分析方法

图2

2.2甲醛抽样

由于物理特性的甲醛可能溶解在水中，作者引进水生所的抽样气管（图2）．排气流动比率为0.5升/分钟用时10分钟。

然后紫外可见光谱仪测定水中甲醛

图3甲醛采样系统

抽样系统如图3所示。

检查阀是采用脉动消声器内的压力可以用作一个采样泵

2.3紫外可见光谱仪可见光和紫外线光谱是属于电子过渡光谱。

不同的化合物可能具有非常不同的吸水性。

布格先生兰伯特先生证明出光吸收和吸收厚度的关系分别为1729和1760。

1852年，比尔先生提出了之间的光吸收和吸收的关系浓度。

这两个基本理论的结合在一起以所谓朗伯一比尔定律。

这是基础紫外可见光谱仪。

图4紫外可见分光光度计UV2000

测量设备模型UV2000，请参阅图4。

波长的紫外可见本文采用光谱仪是200-750纳米。

（带宽5纳米）

2.4二硝基苯肼和液相色谱醛类和酮类很难将被困通过气相色谱分析手段直接，作者试图用固相萃取柱是预涂层由二硝基苯肼（硝基苯）捕捉乙醛和酮从废气中的化学反应，是所谓的衍生物，然后用乙腈（乙腈冲洗）和测量液体色谱。

图5是固相萃取柱的图片。

图5固相萃取柱与二硝基苯肼

这种方法的抽样系统图3类似，但更换水吸收固相萃取柱管。

那个排气流量比为0.5升/20分钟和设备分钟立法会（液相色谱）是质谱仪测量师，请参考图6。

3.1发动机性能

期间火花放电，程序瞬态电压和发动机点火系统的电流测量同步由示波器（泰克TDS340A）测试结果如图7所示。

点火能量本发动机计算公式

（1）。

=∫21（）（）dt

t1：

开始时的火花放电

t2：

终止时间的火花放电

图7火花放电过程中的168F

168F点火能量20.92毫。

相对于最小点火乙醇和汽油的能源需求，0.63毫和0.25-0.27毫分别，但相信点火样品引擎能量就足够了。

因此，点火制度仍然作为原始状态。

（a）

（b）

（c）

图8在WOT的发动机试验

（一）扭矩

（二）电力（三）燃油消耗率

E10的的乙醇和90＃汽油燃料参考准备和试验的WOT（宽开油门）驾驶条件。

扭矩，功率和燃油消耗率（燃油消耗）测量和记录，请参阅图8。

3.2甲醛甲醛在2.2节和2.3测试结果请参阅表1和图9。

表1甲醛测试结果

乙醇混合度

汽油的甲醛浓度

在水中（毫克/升）

在排气中10-6（V/V）

90#

0.30

0.020

E10

0.4

0.027

图9甲醛检测结果

3.3醛类和酮类醛和二硝基苯肼和立法会请测量酮参考表2。

表2有机物测试结果

4。

测试结果和讨论

（1）测试结果表明点火168F能源，作为一个正常的越野车的引擎，大大高于最低点火乙醇和汽油的能源需求。

据认为，点火系统目前可保持原有的条件，即便作为高混合比乙醇混合燃料的使用。

WOT的测试结果证实，该样本引擎可以正常运行在E10的燃料-E85燃料。

（2）乙醇的热值比汽油低。

乙醇的热量值低于汽油。

性能退化，应该发生的一起越来越多的乙醇混合比例。

WOT的测试结果表明，性能的E10的燃料168F引擎-E50相似参照90＃汽油。

只有在使用E85结果出现了明显的退化。

进一步调查显示化油器成立使用汽油燃料的发动机通常设置为0.85±0.05（拉姆达）。

显然，约有15％的汽油被浪费造成氧气不足。

包含相反，乙醇氧原子。

图10的乙醇结构。

缺位比空气的燃料乙醇和汽油的9.0和14.7分别。

这意味着，如果发动机的燃料供应，保持原本丰富的设置条件，更可以燃烧乙醇比正常汽油和检索能力所造成的热损失在一定程度上的价值。

如果引擎原本设定为化学计量空燃比A/F的条件，如发动机的轿车，电力损失将更加显着，找到燃料供应系统需要进行调整，以提供更多的燃料。

（3）浓缩的设想成功地证明

促进测量低浓度排放方面的能力排气。

在排气甲醛溶解于水，是丰富，再经紫外线测量的可见光谱仪。

测量的最低限度的甲醛出奇晋升为0.02×10-6（V/V）在本文件

（4）甲醛废气的乙醇混合汽油的从以上的正常汽油，尾气和甲醛对应原馆内E20到E85乙醇为3或4倍的正常汽油。

这本该是由乙醇，其中载有原因氧气。

化学键之间的碳，氧未必完全被打破，有些时期形成的羰基债券燃烧过程。

但也有一些区别乙醇混合比例低，如对应原馆内E20，高混合比，如E85燃料。

当对应原馆内E20被烧毁，没有那么多载氧燃料的发动机，但仍可能下氧气不足的条件。

正好相反，当使用E85是烧毁，足够的氧气可以从燃料或空气，有太多的碳，氧化学键所载燃料。

因此，没有发现甲醛排放增加与乙醇混合比例比例。

（5）8种不同的醛，酮有机分子已被发现排气方式由DNPH+LC，几乎所有的从90＃普通汽油酮排气高于E10和E30的。

这本该是那些大的有机物主要来自氧之间的化学反应汽油，乙醇分子的反应比其他。

（6）测试结果表明乙醛废气浓度汽油的E10和E30的中间。

醛有点不同的甲醛和酮。

从结构醛（图12）可以想像，它可能来自两个汽油和乙醇。

（7）为了减少此类有毒有机物废气乙醇混合燃料，进一步研究和能力在接受治疗后可能需要确认测试。

催化转换器可以帮助那些未燃慧聪氧化。

在氧化过程中，不仅CxHy而且CxHy钴可以进一步减少到很低的水平。

幸运的是，规章的一般效用小发动机排气的限制，如2008年和2012年加州空气资源局环保局将大力鼓励应用后处理技术。

图10乙醇分子结构

图11甲醛分子结构

图12醛分子结构

图13丙酮分子结构

5。

结论

（1）电源由E10的燃料168F发动机输出功率-E50人类似的参考90＃汽油。

只有使用E85出现了明显的恶化。

（2）排气中甲醛的浓度可丰富水和紫外可见光谱测量。

那个最低检测限为晋升为0.02×10-6（V/V）。

（3）由对应原馆内E20甲醛废气的E85燃料的3或4倍因为这是非常正常的汽油，但并没有增加随着乙醇配比比例。

（4）8种不同的醛，酮有机分子形成了被发现排气方式由二硝基苯肼+立法会，几乎所有正常的90＃汽油酮排气的高比E10和E30的。

（5）汽油的废气浓度的乙醛在中的E10和E30的。

（6）为了减少此类有毒有机物废气乙醇混合燃料，进一步研究和能力确认测试，对治疗后

可能有必要