汽車運行主要材料車替代燃料

1、汽車運行材料車用替代燃料.txt明騷易躲，暗賤難防。佛祖曰：你倆就是大傻B!當(dāng)白天又一次把黑夜按翻在床上的時候，太陽就出生了本文由陳亮03貢獻(xiàn)ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。石油面臨枯竭2007年全球石油探明儲量為1686億噸，儲采比（又稱回采率或回采比，指年末剩余儲量除以當(dāng)年產(chǎn)量得出剩余儲備按當(dāng)年水平尚可開采的年數(shù)）由2003年41.0年減少到2004年40.5年、2005年40.6年、2006年40.5，但增加到2007年41.6年。中東探明儲量占世界比例由2005年61.9%下降至2006年61.5%、2007年61%，儲采比相應(yīng)由81

2、.0年下降至79.5年，并增大到2007年82.2年。非洲探明儲量占世界比例由2005年9.5%上升至2006年9.7%，并下降至2007年9.5%，儲采比相應(yīng)由31.8年上升至32.1年，并下降至2007年31.2。亞太地區(qū)探明儲量占世界比例2005和2006年均為3.4%，2007年下降至占3.3%，儲采比由13.8上升至14年和14.2年。2007年世界各地區(qū)石油探明儲量分別為：北美95億噸（占世界總量的5.6%），中南美159億噸（占世界的9.0%），歐洲和前蘇聯(lián)194億噸（占世界的11.6%），中東1029億噸（占世界的61.0%），非洲156億噸（占世界的9.5%），亞太地區(qū)54億

3、噸（占世界的3.3%）。其中，歐佩克為1276億噸（占世界75.5%），儲采比由2002年82年，2003年79.575.5%200282200379.5年進(jìn)一步減少到2004年73.9、2005年73.1、2006年72.5，2007年增大至72.7。石油儲量排名前五位的國家是：沙特、伊拉克、科威特、阿聯(lián)酋、伊朗環(huán)境污染和溫室效應(yīng)汽車尾氣的排放使得現(xiàn)在環(huán)境越來越惡劣：1臭氧層的破壞2煙霧污染3酸雨4溫室效應(yīng)及氣候變暖1994年，人們首次觀察到了至今為止最大的臭氧層空洞。南極上空的臭氧層是在20億年的漫長歲月中形成的，可是僅在一個世紀(jì)里就被破壞了60%。清潔溶劑、制冷劑、保溫材料、噴霧劑、發(fā)泡

4、劑等中都使用了氟利昂，氟利昂在使用中被排放到大氣后，其穩(wěn)定性決定它將長時間滯留大氣中達(dá)數(shù)十年至100年，由于氟利昂不能在對流層中自然消除，只能緩慢地從對流層向平流層，在那里被強(qiáng)烈的紫外線照射后分解。分解后產(chǎn)生的原子氯將會破壞臭氧層。研究表明，臭氧層被破壞后，紫外線會通過大氣層長驅(qū)直入。強(qiáng)烈的紫外線照射會強(qiáng)烈的紫外線照射會抑制人的免疫力，會使白內(nèi)障和皮膚癌患者增加。抑制人的免疫力，會使白內(nèi)障和皮膚癌患者增加臭氧空洞人類正在面臨臭氧空洞的危害如果臭氧層的總量減少1%的話，UV-B就將增加2%其結(jié)果是使皮膚癌發(fā)病率提高2-4%。此外，紫外線的增強(qiáng)還會紫外線的增強(qiáng)還會影響農(nóng)作物的生長，并通過對海洋中的

5、藻類產(chǎn)生的影響，影響農(nóng)作物的生長，并通過對海洋中的藻類產(chǎn)生的影響，從而破壞整個水生生態(tài)系統(tǒng)。從而破壞整個水生生態(tài)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界氟利昂的年使用量超過100萬噸，迄今為止向大氣中排放的氟利昂總量達(dá)2000萬噸，大部分仍停留在對流層中。只有10%左右到達(dá)了平流層。目前，最早使用CFC的24個發(fā)達(dá)國家已于1985年和1987年分別簽署了限制使用CFC的維也納公約和蒙特利爾議定書。1993年2月，中國政府批準(zhǔn)了中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰方案，確定在2010年完全淘汰消耗臭氧層物質(zhì)，1995年1月23日，聯(lián)合國大會通過決議，為紀(jì)念1987年9月16日簽署的關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書，把每

6、年的9月16日定為“國際保護(hù)臭氧層日”。（摘抄自自然之友編20世紀(jì)環(huán)境警示錄）隨著工業(yè)和交通事業(yè)的發(fā)展，由工廠和汽車排放的有害氣體，在一定的氣候條件下形成煙霧，對生物和人類造成毒害，稱為煙霧煙霧污染。污染舉例1：馬斯河谷煙霧事件（原因是氣候異常，大氣層出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)層，煙霧不能擴(kuò)散）比利時馬斯河谷煙霧事件：馬斯河谷是比利時境內(nèi)馬斯河旁一段長24公里的河谷地段。這一段中部低洼，兩側(cè)有百米的高山對峙，使河谷地帶處于狹長的盆地之中，馬斯河谷地區(qū)是一個重要的工業(yè)區(qū)，建有3個煉油廠，3個金屬冶煉廠，4個玻璃廠和3個煉鋅廠，還有電力，硫酸，化肥廠和石灰窯爐。1930年12月15日，整個比利時大霧籠罩，氣候反常。

7、當(dāng)氣候反常時，低層空氣溫度就會比高層空氣溫度還低，發(fā)生“逆轉(zhuǎn)層”現(xiàn)象。逆轉(zhuǎn)層會抑制煙霧的升騰，馬斯河谷工業(yè)區(qū)內(nèi)13個工廠排放的大量煙霧彌漫在河谷上空無法擴(kuò)散，有害氣體在大氣層中越積越厚，其積存量接近危害健康的極限，發(fā)生呼吸道疾病，癥狀表現(xiàn)為胸疼、咳嗽、流淚、咽痛、聲嘶、惡心、嘔吐、呼吸困難等。馬斯河谷煙霧事件是20世紀(jì)最早記錄下的大氣污染慘案。例2：洛杉磯的煙巖化學(xué)霧染美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件，從本世紀(jì)40年代初開始，洛杉磯的煙霧就使人眼睛發(fā)紅，咽喉疼痛，呼吸憋悶、頭昏、頭痛。1943年以后，煙霧更加肆虐，以致遠(yuǎn)離城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘減產(chǎn)。1955

8、年，因呼吸系統(tǒng)衰竭死亡的65歲以上的老人達(dá)400多人。1970年，又發(fā)生了光化學(xué)煙霧污染事件。光化學(xué)煙霧是由于汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放造成的，一般發(fā)生在濕度低，氣溫在24-32C度的夏季晴天的中午或午后。汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖脱趸∟O2被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽光紫外線照射下，會吸收太陽光所具有的能量。吸收了太陽光的能量后，這些物質(zhì)會變得不穩(wěn)定起來，從而形成新的物質(zhì)，這種化學(xué)反應(yīng)被稱為光化學(xué)反應(yīng)光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物為含劇光化學(xué)反應(yīng)毒的光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧可以說是工業(yè)發(fā)達(dá)、汽車擁擠的大城市的一個隱患。治理方法：盡量減少工廠和汽車CH化合物，NOxCO的排放，開發(fā)利用新的清潔能源。主要

9、指燃燒化石燃料排放的S02NOx等污染物與大氣中的水結(jié)合形成硫酸和硝酸，使得降水的PH5.6以下，就為形成酸雨酸雨。酸雨酸雨的危害：危害水生生物，PH6時，魚類受影響；直接酸雨的危害損傷植物；酸雨使土壤性質(zhì)改變；酸雨對建筑物的侵蝕；對人體的影響，酸雨含有少量金屬（汞、鎘）酸雨被稱為“空中死神”，是大氣污染的一種表現(xiàn)?！八嵊辍笔峭ㄋ仔悦Q，其準(zhǔn)確叫法應(yīng)為酸性沉降酸性沉降，既包括酸雪、酸酸性沉降霧、酸冰雹等酸性降水，又包括空中的污染物以干物質(zhì)的形式降落到地面后，與水分作用生成的酸。煤炭等化石燃料燃燒時，排放的二氧化硫（S02和氮氧化物（NOX等污染物與大氣中的水蒸汽結(jié)合。，生成硫酸和硝酸。當(dāng)這些污

10、染物隨著降水落下時，就會形成低pH的酸雨、酸雪。酸雨的pH值為5.6以下。5.6酸雨有固定發(fā)生源和移動發(fā)生源?；鹆Πl(fā)電工業(yè)及民用鍋爐、焚燒爐等都是酸雨的固定發(fā)生源，汽車尾氣的排放則是酸雨的移動發(fā)生源。酸雨會嚴(yán)重地破壞生態(tài)環(huán)境，使土壤酸化，農(nóng)作物減產(chǎn)，林木枯死；使湖泊河流的水質(zhì)酸化，水中的水生物死亡。酸雨還會腐蝕各種建筑物，使鋼鐵銹蝕，使水泥或大理石溶解，使各種歷史遺跡受到不可彌補(bǔ)的損壞。全世全世界有三大酸雨區(qū)：界有三大酸雨區(qū)：北美地區(qū)、歐洲地區(qū)、中國南方地區(qū)。中國大量使用煤炭燃料，南方使用的煤炭燃料又多為高硫煤，致使酸雨區(qū)的降水酸度仍在升高，面積仍在擴(kuò)大。大氣中的CO2吸收紅外線并阻礙紅外輻射

11、的通過，就像溫室的玻璃頂罩一樣，能量進(jìn)來容易出去難，大氣中的CO2越多，熱外流越受阻，從而地球溫度也升得更高，這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)。除CO2外，CH4,氮氧化合物等氣體濃溫室效應(yīng)度的增加，都能引起類似的效應(yīng)，但全球增溫作用中以二氧化碳為主，約占60%以上?？茖W(xué)家預(yù)測，今后大氣中二氧化碳濃度每增加一倍，全球平均氣溫將上升1.54.5C。而地面溫度的上升隨著緯度的增加而增加，在緯度40度的地區(qū)接近全球的平均值，在赤道地區(qū)只升高平均值的一半左右。兩極地區(qū)卻比平均值高3倍左右。因此，氣溫升高不可避免地使南極冰層部分融解，引起海平面上升。在全球的變化中，海平面上升對人類社會的影響十分嚴(yán)重，尤其是

12、目前經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的海岸帶和沿海城市。部分沿海城市可能要內(nèi)遷，同時大部分沿海平原將發(fā)生鹽堿化或沼澤化，不利于生產(chǎn)。同時，海水入侵后，河口位置上移，江水水位抬高，泥沙淤積加速，洪水威脅加劇，江河下游環(huán)境進(jìn)一步惡化。由于全球氣溫升高，氣候帶北移，濕潤區(qū)和干旱區(qū)將重新配制。車用替代燃料的選擇標(biāo)準(zhǔn)1）資源豐富（最好是可再生能源）2）價格便宜（氫燃料雖然是最清潔的能源，但是價格昂貴）3）能量密度大，熱值高，攜帶較少的數(shù)量就能維持較長的時間（就像汽油）4）毒性低，環(huán)境污染小（這部分的要求比較嚴(yán)格）5）對內(nèi)燃機(jī)的可靠性無不良影響。綜合考慮：醇類燃料、乳化燃料、天然氣、液化石油氣、氫氣等。第一節(jié)醇類燃料一醇類的

13、來源廣泛汽車用醇類燃料主要是甲醇和乙醇，醇類的來源極其豐富，生產(chǎn)工藝成熟。甲醇可以較方便的從煤、木材、天然氣、石油伴生氣、植物秸桿、甚至城市可燃垃圾及近幾年來正在研究中的海草等物質(zhì)中提煉合成。1998年全世界甲醇生產(chǎn)能力達(dá)300萬噸，產(chǎn)量約26952695萬噸，裝置開工率為百分之七十左右，幾乎全部甲醇均是通過將原料轉(zhuǎn)化成合成氣（一氧化碳和氫氣）在經(jīng)過催化合成而產(chǎn)生的。采用天然氣生成甲醇是目前使用最廣泛最經(jīng)濟(jì)的方法。乙醇既可以有乙醛氫化或乙烯水化和制而成，也可有單糖類（如苷蔗、甜菜等），淀粉類植物（玉米、薯類、大麥等）及纖維類（如木屑、樹枝及秸桿等）為原料采用生物發(fā)酵方法制成，還可以從再生的農(nóng)業(yè)

14、，林業(yè)，廢料等生物物質(zhì)中制取。二醇類燃料的理化性質(zhì)甲醇燃料和乙醇燃料的主要理化性質(zhì)與汽油燃料箱比較。醇類燃料與汽油的主要理化性質(zhì)比較項目甲醇乙醇汽油常溫下物理狀態(tài)液體液體液體密度/（g/cm3）0.79140.78430.720.75沸點/C64.878.330220閃點/C121443/470420260自燃點/C飽和蒸氣壓/62.082.7低熱值蒸發(fā)潛熱/（Kg/Kg）1101862279辛烷值（RON）11211190,93,95,97,98辛烷值（MON）929285,88,90十六烷值3827相對分子量3246110115著火極限（體積分?jǐn)?shù)）（%）6.7364.3191.37.6理論

15、空燃比三醇類燃料的特點一辛烷值高醇類燃料的辛烷值與汽油的辛烷值比較如表2所示#燃料種類MONRON靈敏度甲醇9211220乙醇9211119汽油90#85905汽油93#88935汽油95#90955從表中可以看出醇類燃料的辛烷值比汽油高，所以使用醇類燃料的發(fā)動機(jī)可以通過增大壓縮比來提高其熱效率，從而提高氣動力性和經(jīng)濟(jì)性。因此醇類是汽油車的替代燃料。另外醇類燃料也可以作為高辛烷值組份調(diào)入汽油中，進(jìn)而提高汽油的抗暴能力。還可以看出，醇類燃料的靈敏度非常大。靈敏度是反映汽油機(jī)燃料的抗暴性能隨汽油機(jī)運轉(zhuǎn)工況激烈程度增加熱降低的情況。對汽油機(jī)來說，靈敏度越小越好，醇類燃料的靈敏度大，說明它們在低速是抗

16、暴性能比中速、高速是要好。蒸發(fā)潛熱實質(zhì)在常壓沸點下，但位質(zhì)量的純物質(zhì)由液體狀態(tài)變?yōu)闅怏w狀態(tài)需吸收的熱量或有氣體狀態(tài)變?yōu)橐后w狀態(tài)放出的熱量。醇類燃料的蒸發(fā)潛熱大，意味著醇類燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)有液體變?yōu)闅怏w狀態(tài)形成可燃混合氣時需要吸收的熱量比較多，所以醇類燃料在低溫條件下啟動時，往往會由于氣化所需要熱量不足，是形成的混合氣濃度較低，從而形成發(fā)動機(jī)啟動困難。因此，燃燒醇類的發(fā)動機(jī)需加進(jìn)氣預(yù)熱系統(tǒng)，以保證其低溫啟動性能。醇類燃料蒸發(fā)潛熱大的優(yōu)點是：形成的混合氣溫度低，其充氣效率會提高，進(jìn)而可是發(fā)動機(jī)動力性增強(qiáng)：蒸發(fā)潛熱大，形成混合氣時對發(fā)動機(jī)內(nèi)部機(jī)件有冷卻作用，可減少冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)的冷卻負(fù)擔(dān)，從而提高

17、發(fā)動機(jī)的使用壽命蒸發(fā)潛熱大著火極限是指：混合氣可以著火的最小濃度和最大濃度之間的范圍，濃度是以空氣中可染混合氣的體積分?jǐn)?shù)表示。醇類燃料的著火極限比汽油寬的多，可以實現(xiàn)稀薄燃燒，能有效降低發(fā)動機(jī)在部分負(fù)荷是的能量消耗與排放污染。熱值低醇類燃料的熱值比汽油低。甲醇熱值約為汽油的一半，以純的熱值約為汽油的61%。但由于醇類燃料存在自供氧效應(yīng)，理論空燃比比汽油低，甲醇理論空燃比約為汽油的43%，乙醇理論空燃比約為汽油的60%。所以在同樣的過量空氣系數(shù)下混合氣得熱至于汽油相當(dāng)，汽車使用醇類燃料時動力性不會降低。著火極限寬醇類燃料的化學(xué)性較強(qiáng)，對銅鋁等金屬具有較強(qiáng)的腐蝕能力。對橡膠和塑料等非金屬也具有較大

18、的溶脹作用腐蝕性大醇類燃料的沸點低，有助于形成燃料與空氣的混合氣。但溫度高時，容易在燃油供給系中產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，嚴(yán)重會使供油中斷，發(fā)動機(jī)熄火。易產(chǎn)生氣阻醇類燃料在常溫下為液態(tài)，和傳統(tǒng)燃料汽油和柴油相似，所以儲存和使用比較方便。儲存和運輸方便排放污染低醇類燃料的蒸發(fā)潛熱大，甲醇的蒸發(fā)潛熱約為汽油的3.7倍，乙醇的蒸發(fā)潛熱約為汽油的2.9倍，所以使用醇類燃燒的燃燒溫度較低，對氮氧化和物的生成有抑制作用;醇類燃料分子沒有C-C健結(jié)構(gòu)，燃燒中不會有多環(huán)芳香烴通過縮和形成碳煙粒子的現(xiàn)象，因此排氣中基本沒有碳煙；醇類燃料氧含量很高，且C/H值比汽油小，混合氣燃燒較完全，因此排氣中未然烴類與co含量也相應(yīng)降低

19、。但醇類燃料的排氣中未燃醇類和相應(yīng)醛類較多。醇類燃料的辛烷值高，是良好的機(jī)油替代燃料。但由于其著火性差，十六烷值比柴油低好多，所以在柴油機(jī)上使用比較困難。汽油機(jī)應(yīng)用醇類燃料主要有兩種方法：摻醇燃燒和純醇燃燒。摻醇燃燒摻醇燃燒時指把甲醇和乙醇以不同的比例摻入汽油中。甲醇和乙醇與汽油的混合燃料分別用M(methanol)和E(ethanol)加一數(shù)字表示，其后數(shù)字表示混合燃料中甲醇和乙醇的體積分?jǐn)?shù)，如M15表示甲醇體積分?jǐn)?shù)是15%的混合燃料，M10表示乙醇體積分?jǐn)?shù)為10%勺混合燃料。1)抗暴性好。醇類燃料的辛烷值比汽油高，摻和后，可以明顯提高汽油的抗暴能力。因此，燃燒摻醇汽油時，可以通過提高發(fā)動機(jī)

20、的壓縮比來提高其熱效率，進(jìn)而提高其動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。2)排放尾氣中NO烴類及CO的含量低.摻醇汽油的優(yōu)點醇類燃料蒸發(fā)潛熱高，使摻醇汽油形成的混合氣燃燒溫低，因而排放尾氣中和含量低，醇類燃料含，C/H值汽油，使摻醇汽油形成的混合氣燃燒，因而尾氣中烴類含量低。3)低醇燃料的比通汽油的低其的經(jīng)濟(jì)。，醇汽油的摻醇汽油的優(yōu)點突出，對其使用的研究也較多。我國對低比例汽油研究較多，產(chǎn)醇比例在15%以下?lián)酱计秃图兤捅容^，不需要改變現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)，不增加改動成本，不存在技術(shù)上的難度。因此低比例摻醇汽油是比較實用的醇類能源的利用形式。摻醇汽油的使用2001我國醇的發(fā)，在。，醇的點。醇和用醇國，在2001415

21、式實。使用10%醇的用醇汽油。摻醇汽油缺點1)醇類燃料與汽油的互溶性差，醇類燃料具有較強(qiáng)的極性，與汽油的互溶性較差。其互溶性受醇與汽油的混合比例、助溶劑的品種和加入量、混合溫度等影響。當(dāng)醇的含量較高或較低時，醇與汽油可以不借助溶劑實現(xiàn)互溶，但在很大比例內(nèi)不能實現(xiàn)互溶，必須借助互溶劑。常用助溶劑有甲基叔丁基醚、叔丁醇、異丁醇、正丁醇等。同時混合溫度越高，醇與汽油的互溶性越好。2）摻醇汽油容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象。摻醇汽油中的醇與汽油的互溶性受水分的影響大，水分易引起體系分層。醇類燃料的吸水性強(qiáng)，在使用和儲存摻醇汽油時會自動從空氣中吸取水分，當(dāng)水分含量達(dá)到一定程度時便出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象。為解決油水分層現(xiàn)象，

22、必須使用水含量較低的醇類燃料。同時在儲存和使用過程中要嚴(yán)防水分混入。3）摻醇汽油對發(fā)動機(jī)的金屬，橡膠，和塑料具有一定的腐蝕性。4）摻醇汽油的低溫啟動性差，高溫時已發(fā)生氣阻。這主要是醇類燃料的蒸發(fā)潛熱大、沸點低造成的。純醇燃燒純醇燃燒是指單純?nèi)紵状蓟蛞掖既剂?。從彌補(bǔ)石油資源短缺的角度來說，純醇燃料用于發(fā)動機(jī)燃燒比摻醇燃料，尤其比低摻醇燃料更具有實際意義。因此，對純醇燃料的使用也進(jìn)行了許多研究工作。純醇燃燒時，可根據(jù)甲醇或乙醇燃料的特點對發(fā)動機(jī)進(jìn)行改造，使其動力性經(jīng)濟(jì)性和排放性比燃燒汽油時由；較大的提高。燃燒甲醇時，發(fā)動機(jī)的平均有效壓力，熱效率比燃燒汽油時高，排放氣體中的氮氧化合物、未燃碳?xì)浠?/p>

23、物和一氧化碳的含量比燃燒汽油時低；但燃油消耗率和排放中的甲醛含量比燃燒汽油時高。燃燒乙醇時的有關(guān)性能和燃燒甲醇時相似，只是排放氣體中的乙醇和乙醛的含量較大。使用純醇燃料需對發(fā)動機(jī)的改動較大，主要更改之處有：調(diào)整供油系統(tǒng)，加大油泵供油量，加裝進(jìn)氣預(yù)熱裝置和改善零部件的抗腐蝕性能等。結(jié)束語：在石油資源日益減少、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的雙重作用下，開發(fā)和尋找污染少經(jīng)濟(jì)便宜的車用替代燃料已成為當(dāng)務(wù)之急。作為石油的替代能源，甲醇和乙醇在技術(shù)和成本方面已達(dá)到實用階段。醇類燃料的資源比較豐富，可以從多種原料中進(jìn)行提取。在2003年由山西政府組織在五個城市率先封閉推廣使用甲醇燃料。目前我國河南、山西、黑龍江、四川、

24、云南等省市對甲醇燃料的推廣使用給予了大力支持，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)部風(fēng)替代石油產(chǎn)品。乳化燃料是指汽油和柴油等燃料和水相混合并經(jīng)特殊處理后形成的一種相對穩(wěn)定的乳化液。燃料油的乳化技術(shù)，在世界范圍內(nèi)的研究已經(jīng)持續(xù)數(shù)十年，由于其明顯的節(jié)能效果和環(huán)保效益，在其科學(xué)機(jī)理尚未完全揭示的同時，各方面的應(yīng)用已在全世界迅速展開。在當(dāng)前世界各國城市現(xiàn)代化發(fā)展中，內(nèi)燃機(jī)排放污染已成為城市中一大污染源，乳化燃料由于其獨特性質(zhì)，在使用期間，可有效減少氮氧化物、一氧化碳、顆粒物生成，目前該項技術(shù)已在美國、意大利、法國、德國、英國得到積極推廣使用。左圖為“ZGH-FY富氧閉環(huán)反饋系統(tǒng)”在福建省立醫(yī)院4噸蒸發(fā)量的燃油鍋爐應(yīng)用，Z

25、GH-FY富氧閉環(huán)反饋系統(tǒng)是利用水溶性助燃液及因此產(chǎn)生的富氧尾氣的回收產(chǎn)生的節(jié)能環(huán)保效果。將水摻到燃料油中改善燃燒這一設(shè)想，早在上個世紀(jì)就已有人提出，到本世紀(jì)初，美國、前蘇聯(lián)、及歐洲一些工業(yè)國家，開始乳化摻水燃料油的應(yīng)用研究，由于在當(dāng)時的條件下，乳化燃油技術(shù)水平較低，能源問題并不突出，乳化燃料技術(shù)發(fā)展處在較低較緩慢的狀態(tài)。五十年代后期，環(huán)境與發(fā)展矛盾日漸明顯，石油危機(jī)開始出現(xiàn)，具備節(jié)能降污雙重機(jī)能的燃料油摻水技術(shù)獲得重視，美國、前蘇聯(lián)、日本等都將該技術(shù)列為國家級重點項目進(jìn)行開發(fā)研究，并取得積極的應(yīng)用成果，1981年7月召開的國際燃燒協(xié)會第一屆年會上，燃料油乳化摻水燃燒被列為三大節(jié)能措施之一。我

26、國自五十年代末起，也在該領(lǐng)域進(jìn)行積極研究，并取得一定成果。八十年代初，鑒于我國能源短缺，國家計委、國家科委、中科院聯(lián)合發(fā)文，組織研究乳化燃料技術(shù)，國家相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及個人紛紛投入研究，取得了一定的實用成果。一、乳化燃料節(jié)能降污的原理乳化燃料燃燒是個復(fù)雜的過程，對其節(jié)能降污機(jī)理較為成熟的解釋是乳化燃料燃燒中存在的“微爆”現(xiàn)象和水煤氣反應(yīng)，也就是從燃燒的物理過程和化學(xué)過程來解釋。微爆理論乳化油燃燒過程的物理作用即所謂“微爆”作用（如下圖所示）。油包水型分子基團(tuán)，油是連續(xù)相，水是分散相。由于油的沸點比水高，受熱后水總是先達(dá)到沸點而蒸發(fā)或沸騰。當(dāng)油滴中的壓力超過油的表面張力及環(huán)境壓力之和時，水蒸氣將沖破

27、油膜的阻力使油滴發(fā)生爆炸，形成更細(xì)小的油滴，這就是所說的微爆或稱二次霧化。爆炸后的細(xì)小油滴與空氣更加充分混合，油液燃燒的更完全，使內(nèi)燃機(jī)或油爐達(dá)到節(jié)能之效果。燃燒化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)理論水能促進(jìn)燃燒時的化學(xué)反應(yīng)，水蒸氣參與了一氧化碳的燃燒反應(yīng)。水的存在在化學(xué)反應(yīng)中形成許多活性中心（OH：H20H+OH而烴類在燃燒過程中，形成許多中間產(chǎn)物或不完全燃燒產(chǎn)物，其中包括COOH是相當(dāng)活潑的活性中心，它可與中間產(chǎn)物結(jié)合:CO+OHRCO2+H這就是說OH根等活性中心會使CO然燒速度加快。另外，在密閉容器中，co和O2的混合氣最大火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c水分的關(guān)系是隨含水最的增加而增大，也促進(jìn)了co的燃燒速度。由于co的

28、燃燒速度加快，因而熱能放出及時，且在活塞壓縮上止點附近。所以能量的質(zhì)量好，作功能力強(qiáng)。還有，由于水比熱大，水蒸發(fā)時吸熱，引起內(nèi)部冷卻，不僅減少了NOx的生成，且可使發(fā)動機(jī)不易產(chǎn)生爆燃。從而使點火提前角增大，以達(dá)到節(jié)能的效果。化學(xué)作用即水煤氣反應(yīng)。在高溫條件下，部分水分子與未完全燃燒的熾熱的炭粒發(fā)生水煤氣反應(yīng)，形成可燃性氣體，反應(yīng)式如下：C+H2ORCO+H2C+2H2ORCO2+2H2CO+H2ORCO2+H22H2+O2R2H2O上述這些反應(yīng)，減少了火焰中的炭粒，提高了油的燃燒程度，改善了燃燒狀況，提高了油的燃燒效率。在缺氧條件下，燃料中由于高溫裂解產(chǎn)生的碳粒子，能與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2

29、,使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒率，降低了排煙中的煙塵含量，另一方面，由于乳化水的蒸發(fā)作用，均衡了燃燒時的溫度場，從而抑制了NOxNOx的形成。通過上述的微爆及水煤氣反應(yīng)，乳化油燃料可獲得減輕大氣污染和節(jié)約能源的雙重效果。燃油乳化的措施油與水在平常狀態(tài)下混合指能形成懸濁液，靜置后又會重新分層，因此要想得到穩(wěn)定的乳化液就要借助乳化劑并采用適當(dāng)?shù)呐渲品椒?。水是極性化合物,石油產(chǎn)品是由非極性化合物烴類組成,水和油是不互溶的。要使二者成為混合液，需借助外力或加入表面活性劑，使其中一相液體均勻分散在另一相液體中，成為為相對穩(wěn)定的混合液，在精細(xì)化學(xué)中，這種混合液稱之為乳化液，由燃料油（煤油、汽油、柴油、重

30、油、渣油）和水組成的乳化液就被稱為乳化燃料。乳化燃料油分為油包水型（W/O）和水包油型（O/V）在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均勻地懸浮在油中，被稱為分散相或內(nèi)相，燃料油則包在水珠的外層，成為連續(xù)相或外相。我們目前所見的大多數(shù)乳化燃料油都為油包水型乳化燃料。水包油型乳化燃料油正好與油包水型相反，由委內(nèi)瑞拉石油公司開發(fā)的奧里油就屬于水包油型乳化燃料油。乳化添加劑是一種具有乳化作用的表面活性劑，其化學(xué)結(jié)構(gòu)由極性基和非極性基構(gòu)成，極性基具有親水性質(zhì)，非極性基具有親油性質(zhì)。所以水和油就都“緊緊圍繞”在乳化劑的周圍，并保持穩(wěn)定。超聲波法超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波，它方向性好，穿透能力強(qiáng)，

31、易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測距，測速，清洗，焊接，碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波法設(shè)備簡單耗能少，乳化液顆粒細(xì)小均勻、節(jié)油效果也較好。工藝流程為：，機(jī)械混合法機(jī)械棍合法設(shè)備簡單，如齒輪泵、高壓動力泵、靜態(tài)混合器等設(shè)備。但乳化燃料效果差，不穩(wěn)定，耗能大。3，化學(xué)添加劑法化學(xué)添加劑法處理簡單，成本高。乳化燃料的穩(wěn)定性穩(wěn)定性是評價乳化燃料質(zhì)量好壞的指標(biāo)。在運輸和貯存過程中，乳化燃料的穩(wěn)定性起決定性的作用。穩(wěn)定性不好的燃料會形成分層、變型、破乳等。乳化燃料的穩(wěn)定性與乳化添加劑的類型、數(shù)量、貯存溫度、摻水量攪拌程度等有關(guān)系。乳化燃料需進(jìn)一步研究的問題

32、1選擇最佳的乳化工藝參數(shù)。滲水量、乳化處理時間及次數(shù)、乳化劑類型、劑量及處理溫度等，都需要做大量的實驗研究2考查乳化燃料對發(fā)動機(jī)的影響3對發(fā)動機(jī)進(jìn)行怎樣的調(diào)整和改造4研究更好的乳化設(shè)備，乳化劑類型第三節(jié)天然氣近二十多年來，世界天然氣需求持續(xù)穩(wěn)定增長，平均增長率保持在2%，專家預(yù)計2020年其在世界能源組成中的比重將會增加到30%。21世紀(jì)天然氣在世界能源結(jié)構(gòu)中的比重將超包括大氣圈、水圈、生過石油，成為世界第一大能源，21世紀(jì)將是一個天然氣世紀(jì)。從廣義的定義來說，天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，物圈和巖石圈中各種自然過程形成的氣物圈和巖石圈中各種自然過程形成的氣體。而人們長期以來通用的天然

33、氣”的定義，是從的混合物，主要存能量角度出發(fā)的狹義定義，是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體在于油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣中。天然氣又可分為伴生氣和非伴生氣兩種。伴隨原油共生，與原油同時被采出的油田氣叫伴生氣；非伴生氣包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣兩種，在地層中都以氣態(tài)存在。凝析氣田天然氣從地層流出井口后，隨著壓力和溫度的下降，分離為氣液兩相，氣相是凝析氣田天然氣，液相是凝析液，叫凝析油。與煤炭、石油等能源相比，產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的40%左右，產(chǎn)生的二氧化硫也很少。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷

34、烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。天然氣儲量豐富，2009年我國新增天然氣探明儲量7234億立方米，目前天然氣的使用直線上升，在世界范圍內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了天然氣緊缺的狀況。主要原因是生產(chǎn)力不足的原因。若天然氣在空氣中濃度為5%-15%勺范圍內(nèi)，遇明火即可發(fā)生爆炸，這個濃度范圍即為天然氣的爆炸極限。爆炸在瞬間產(chǎn)生高壓、高溫，其破壞力和危險性都是很大的。依天然氣蘊藏狀態(tài)，又分為構(gòu)造性天然氣、水溶性天然氣、煤礦天然氣等三種。而構(gòu)造性天然氣又可分為伴隨原油出產(chǎn)勺

35、濕性天然氣、不含液體成份勺干性天然氣。天然氣勺主要勺物化特性見表3-6主要勺數(shù)值有：汽化潛熱為510kj/kg比熱容3.87kj/kg.K理論空燃比17.25（9.52）辛烷值RON:130著火溫度：537天然氣勺特點八、1著火極限寬515（體積分?jǐn)?shù)）稀薄燃燒，燃燒完全2抗爆性能好（130勺辛烷值）3排放污染?。鈶B(tài)，很容易均勻混合，燃燒完全）4是發(fā)動機(jī)磨損少（不污染潤滑油、產(chǎn)生較少勺積碳）5火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊停ㄐ枰^大勺點火提前，增大壓縮阻力）6點火能量高（537度，需要點火電壓高）7密度?。ㄟM(jìn)氣量減少，功率降低）8攜帶性較差（壓縮貯存，增加技術(shù)要求）9理論混合氣熱值低（天然氣發(fā)動機(jī)勺功率比汽油

36、機(jī)低）天然氣勺存在形式天然氣在汽車上勺使用壓縮天然氣液化天然氣天然氣汽車分類按天然氣燃料狀態(tài)分類按照所使用天然氣燃料狀態(tài)勺不同，天然氣汽車可以分為：壓縮天然氣（壓縮天然氣（CNG汽車）汽車壓縮天然氣是指壓縮到20.724.8MPa的天然氣，儲存在車載高壓氣瓶中。壓縮天然氣（CNG）是一種無色透明、無味、高熱量、比空氣輕的氣體，主要成分是甲烷，由于組分簡單，易于完全燃燒，加上燃料含碳少，抗爆性好，不稀釋潤滑油，能夠延長發(fā)動機(jī)使用壽命。液化天然氣（LNG汽車。液化天然氣是指常壓下、溫度為162度的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。液化天然氣（LNG）燃點高、安全性能強(qiáng)，適于長途運輸和儲存。按照燃料

37、使用狀況專用燃料天然氣汽車發(fā)動機(jī)只使用天然氣作為燃料兩用燃料天然氣汽車既可以使用天然氣也可以使用汽油作為燃料。雙燃料天然氣汽車可以同時使用液體燃料和天然氣天然氣汽車基礎(chǔ)知識壓縮天然氣（CNG汽車燃料系統(tǒng)通常包括：天然氣氣瓶、減壓調(diào)壓器、各類閥門和管件、混合器（或者天然氣噴射裝置）、各類電控裝置等。CNG氣瓶是壓縮天然氣汽車的主要設(shè)備之一。氣瓶的設(shè)置和生產(chǎn)都由嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)控制。CNG車用氣瓶可以分為四類：第一類氣瓶是全金屬氣瓶，材料是鋼或鋁；第二類氣瓶采用金屬內(nèi)襯，外面用纖維環(huán)狀纏繞；第三類氣瓶采用薄金屬內(nèi)襯，外面用纖維完全纏繞；第四類氣瓶完全是由非金屬材料制成，例如玻璃纖維和碳纖維。盡管一般認(rèn)為

38、由于天然氣積碳少，機(jī)油更換的次數(shù)可以少一些，甚至例行的維護(hù)也可以少作一些，但汽車、發(fā)動機(jī)和改裝系統(tǒng)的定期維護(hù)可以保障天然氣汽車與汽油車和柴油車相比具有更好的性能。天然氣汽車主要部件：減壓器，混合器或噴軌；開環(huán)仿真器1套或燃?xì)怆娔X一只；轉(zhuǎn)換開關(guān)總成1套；動力調(diào)節(jié)閥或天然氣過濾器1只；高壓鋼管06X1：0.8KG;導(dǎo)氣管1只；排氣管1米；穩(wěn)固件包1包；低壓管019:1米；低壓管0160.3米;卡箍016-274只；卡箍022-0321只；卡箍0341只；充氣閥1只。氣瓶及氣瓶支架一組。減壓器噴軌燃?xì)怆娔X吉利遠(yuǎn)景油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)展我國天然氣汽車的對策1.加快天然氣發(fā)動機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究電子控制技術(shù)。應(yīng)用

39、先進(jìn)的電控技術(shù)對天然氣發(fā)動機(jī)的燃料電子控制技術(shù)供給、點火定時等進(jìn)行精確控制，是實現(xiàn)天然氣汽車發(fā)動機(jī)高效率、低污染燃燒的關(guān)鍵之一。電控系統(tǒng)主要包括電控單元、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。空燃比控制技術(shù)。為協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)排放（NO/HC）、氣耗率和空燃比控制技術(shù)可靠性（排溫），空燃比在整個萬有特性圖上的快速與精細(xì)控制是關(guān)鍵。優(yōu)化燃燒技術(shù)。發(fā)動機(jī)燃燒技術(shù)和高能點火技術(shù)及其協(xié)調(diào)優(yōu)優(yōu)化燃燒技術(shù)化是實現(xiàn)最佳性能的必要條件。先進(jìn)的后處理技術(shù)。由于歐川排放法規(guī)不僅要求限制天然氣先進(jìn)的后處理技術(shù)發(fā)動機(jī)的非甲烷碳?xì)洌∟MHC而且要求控制總碳?xì)渑欧牛═HC），先進(jìn)的氧化型后處理技術(shù)就成為關(guān)鍵技術(shù)之一。2.改善供氣能力改善供氣能力

40、，加快加氣站基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)改善供氣能力利用“西氣東輸”和進(jìn)口天然氣的管網(wǎng)建設(shè)在沿線和周邊城市改善供氣能力，為大力發(fā)展天然氣汽車提供必要條件。影響天然汽車發(fā)展的一個重要的因素是加氣站的建設(shè)。發(fā)展天然氣必須有大量適用的加氣站網(wǎng)點作保障。天然氣汽車的發(fā)展要有計劃有步驟的作好發(fā)展規(guī)劃，逐步實施。各大城市，特別是有條件建設(shè)的城市應(yīng)將天然氣汽車加氣站的建設(shè)列入城市的發(fā)展規(guī)劃中，并盡早投入經(jīng)費建立天然氣的供氣系統(tǒng)。3.貯氣瓶的研制貯氣瓶的研制研制儲存量大、耐高壓、輕質(zhì)的車載復(fù)合氣瓶已是一個必須解決的重要關(guān)鍵技術(shù)。這方面國外已經(jīng)成功地研制并生產(chǎn)了壓力大于25MPa的復(fù)合材料氣瓶，且其P/V（質(zhì)量/容積）僅為0

41、.6。我國應(yīng)盡快開展這方面的研制工作。4.政府政策的支持政府政策的支持政府的經(jīng)濟(jì)政策是影響燃?xì)馄嚢l(fā)展的一個最重要因素。許多發(fā)達(dá)國家的政府為了保護(hù)環(huán)境，在價格，稅收，投資，補(bǔ)貼等方面制定優(yōu)惠措施，積極鼓勵燃?xì)馄嚨陌l(fā)展。我國政府應(yīng)結(jié)合實際情況，積極發(fā)揮引導(dǎo)、支撐和排障的作用，如在法律方面予以保障，在燃?xì)馄嚿a(chǎn)、改裝、零部件生產(chǎn)、加氣站建設(shè)、燃?xì)馄囐徺I和使用等環(huán)節(jié)給予稅收、資金等方面的優(yōu)惠政策。例如上海市政府對新增天然氣公交車進(jìn)行補(bǔ)貼，政府投資進(jìn)行加氣站建設(shè)，由委托企業(yè)經(jīng)營等，都是行之有效的措施。目前我國正在進(jìn)行燃油稅改革，實行稅改后，燃油價格將上升，對燃?xì)馄嚨陌l(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。隨著

42、材料技術(shù)以及電子技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，天然氣燃料的優(yōu)勢將會大力被開發(fā)和利用。從長遠(yuǎn)來看，天然氣將會成為最有前途的車用“低污染燃料”。因此，發(fā)展天然氣汽車對解決環(huán)境問題和能源問題都具有十分重大的現(xiàn)實意義。液化石油氣液化石油氣(Liquefiedpetroleumgas)又叫壓凝汽油(Compressedpetroleumgas)液化石油氣價格便宜，容易液化。貯存和使用方便，其配套設(shè)施如加氣站等的建設(shè)費用也比較低。主要成分：乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。外觀與性狀：無色氣體或黃棕色油狀液體，有特殊臭味。閃點(C):-74引燃溫度(C):426537爆炸上限(V/V):33爆炸下限%(V/V)：5記住一點:液化石油氣是石油煉制的伴生氣，隨著石油的枯竭也將枯竭也將枯竭。不能作為長遠(yuǎn)的替