壁流式陶瓷颗粒过滤器结构特性分析(7)

时间:2025-07-08

壁流式陶瓷颗粒过滤器结构特性分析

境的危害不如CO严重,但N02会参加大气中的光化学反应,形成光化学烟雾,毒性更大【41。

1.1.4颗粒物(PM)的组成及生成机理

柴油机排气中的PM主要由柴油中含有的碳产生,其生成的条件是高温和缺氧。由于柴油机混合气成分不均匀,尽管总体是富氧燃烧,但局部缺氧还是会导致PM的生成。烃分子在高温缺氧的条件下发生部分氧化和热裂解,生成各种不饱和烃类,它们不断脱氢,聚合成以碳为主的碳烟晶核。气相的烃和其他物质在这个晶核表面的凝聚,以及晶核相互碰撞发生聚集,使碳烟粒子增大。生成链状或团絮状的聚集物,这些聚集物最终生成pM/5卅。

柴油车排出的颗粒是汽油车的30,-,60倍,这些颗粒包含在柴油车排出的黑烟中。美国环保局定义柴油车排气颗粒为:柴油车颗粒是稀释到51.7℃以下的柴油车排气流过带有聚四氟乙烯树脂的滤纸时,所收集到的除水以外的所有物质。总的来说,PM由四种基本物质组成:l、固体物质(C),即干碳颗粒,俗称碳烟,它是聚集物的核心部分;2、可溶性有机物(SOF),即被吸附和凝结在碳颗粒表面的重烃,SOF根据来源可分为未燃燃料和未燃润滑油;3、硫酸盐物质(S04),即硫酸盐水合物,由于燃料中含硫而产生;4、灰分(ASH),即润滑油燃烧后的产物,主要包含Ca、P、S、Zn、Mg、PM等金属物质。柴油机的负荷和转速决定了PM的具体混合成分和比例。颗粒被美国环保局证实含有多种对人体有致癌作用的物质,如多环芳烃(PAHs)。PAHs是含有两个以上的苯环的碳氢化合物,大多数是已知的致癌物。在柴油车排气中PAHs已被分解成气体和颗粒,其中大多数有害混合物夹带在PM有机物中。PM的危害性不仅是产生难闻气味和可见污染物,更重要的是它直接危害人的身体健康。近几年来,研究成果表明,颗粒排放(特别是粒径小于2.5urn、可被人们吸入的颗粒)将会是最严重的城市污染问题;卫生学家的研究结果表明,许多人类发病率的增高与空气中的颗粒物,尤其是柴油车排出的细颗粒物密切相关,美、德等国研究指出,吸入的颗粒浓度与患肺癌的概率相关;美国环保局试验证明,吸附在颗粒表面的SOF具有诱变作用,其组分的90%以上为致癌物质。因此,颗粒排放的严重危害性一直是制约柴油轿车在我国大规模使用的主要原因【7‘10J。

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