Разработка способов снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу путем модифицирования дизельных топлив

• Автор: Ваганов, Константин Викторович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ научнотехнической и патентной информации по проблеме снижения выбросов загрязняющих веществ, образующихся при горении дизельных топлив1

1.1. Влияние выбросов загрязняющих веществ на окружающую среду

1.2. Методы и способы снижения загрязняющих веществ в отработанных газах двигателей внутреннего сгорания

1.2.1. Создание новых конструкций двигателей

1.2.2. Новые виды топлива

1.2.3. Создание дополнительных устройств, нейтрализующих вредные выбросы

1.2.4. Разработка систем типа старт стоп

1.2.5. Использование модифицирующих топливных добавок

Выводы по разделу

1.3. Обоснование цели и задач исследований
Глава 2. Исследование способа получения устойчивых эмульсий на основе дизельного топлива и добавдк
2.1. Методы эмульгирования
2.2. Объекты исследования
2.3. Методика эмульгирования
2.4. Результаты экспериментов по эмульгированию дизельного топлива с добавками
2.4.1 Выбор эмульгатора
2.4.2. Изучение влияния температуры на стабильность полученных эмульсин
2.4.3. Изучение устойчивости модифицированных топливных эмульсий
2.4.4. Выбор оптимальной скбрости перемешивания
2.4.5. Влияние амида на устойчивость топливных эмульсий
Выводы по разделу
Глава 3. Исследование процесса горения модифицированного топлива
3.1. Методика исследования процессов горения топливных эмульсий с
определением эмиссии вредных выбросов
3.2. Исследование влияния синтезированных добавок на снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
3.3. Исследование влияния композиций дизельного топлива с отходами производства метанола на снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу методом синхронного термического анализа и ИКФурье
спектроскопии
Глава 4. Опытные испытания модифицированных топливных эмульсий
4.1. Влияние добавок на эксплуатационные характеристики модифицированных дизельных топлив
4.1.1. Определение кинематической вязкости
4.1.2. Определение цетанового числа
4.1.3. Определение фракционного состава топлив
4.2. Опытные испытания способа снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при работе дизельного двигателя
4.2.1. Методика опытных испытаний и анализа составов отработанных газов9
4.2.2. Результаты опытнык испытаний
Выводы по разделу
Глава 5. Установка для получения модифицированных топливных композиций
5.1. Описание установки для получения модифицированных топливных композиций
5.2. Расчет капитальных затрат на сооружение и эксплуатацию объекта
5.3. Расчет предотвращенного экологического ущерба от предполагаемого снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и утилизации
отходов производства метанрла
Выводы по разделу
Список литературы
Приложения
Введение Общая характеристика работы
Актуальность


Также рассчитан предотвращенный экологический ущерб от использования отходов сивушных масел в качестве добавок к топливу, равный руб. Глава 1. Топливо вещества или смесь веществ, способные к экзотермическим химическим реакциям с внешним или содержащимся в топливе окислителем, применяемые для выделения энергии, изначально тепловой 1. Топлива классифицируются 2 на жидкие, твердые, газообразные и ядерные. Несмотря на огромное разнообразие видов топлив, основными источниками энергии остаются нефть, природный газ, и уголь. Нефтяные топлива, наиболее широко используемые, обладают особой ценностью для транспортных средств основных потребителей энергии, в силу удобства перевозки, поэтому в настоящий момент ведутся исследования по использованию угля для выработки жидких топлив, в том числе и моторных 3, 4, 5. Наиболее широко используемыми нефтяными топливами в настоящее время являются бензин и дизельное топливо 4. Бензин горючая смесь лгких углеводородов с температурой кипения от до 0С. Дизельное топливо жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиновогазойлевых фракций прямой перегонки нефти. Современное состояние атмосферного воздуха представляет большую угрозу здоровью населения. Наибольший вклад в загрязнение воздуха на сегодняшний день вносят передвижные источники загрязнения автотранспорт 6. Под выбросами автотранспорта подразумеваются отработанные газы выхлопные газы это продукты окисления и неполного сгорания нефтяного топлива. Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном сгорании топлива. В отработанных газах двигателя внутреннего сгорания ДВС содержится свыше 0 вредных компонентов основные из которых приведены в таблице 1. Таблица 1. Компоненты Содержание компонента, об. Альдегиды До 0,2 0. Наибольшей токсичностью обладает выхлоп бензиновых ДВС за счет большего выброса СО, 0 , СпНт и др. Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична. Однако частицы сажи несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Состав отработанных газов и количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, зависит от рода применяемого топлива, присадок и масел, режимов работы двигателя, условий движения, общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 5 раз 7. Один легковой автомобиль в среднем поглощает ежегодно из атмосферы больше 4 тонн кислорода, выбрасывая с ОГ примерно 0 кг оксида углерода, около кг оксидов азота и почти кг различных углеводородов 6. Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет от общей токсичности отработанных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается, однако, непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются, образуя ядовитые кислородсодержащие соединения составляющие смога 8. Влияние оксида азота, как и монооксида углерода, на человека одинаково, при вдыхании, они связываются с гемоглобином крови, вследствие чего Ре2 переходит в Бе3, который не способен связывать кислород и таким образом выходит из процесса переноса кислорода. Диоксид азота вызывает сенсорные, функциональные и патологические эффекты 9. Оксиды азота воздействуют и на растения, окисляя хлорофилл. Окисление жирных кислот в растениях, происходящее одновременно с окислением хлорофилла, кроме того, приводит к разрушению мембран и некрозу. Образующаяся при этом в клетках азотистая кислота оказывает мутагенное действие. Отрицательное биологическое воздействие оксидов азота на растения проявляется в обесцвечивании листьев, увядании цветков, прекращении плодоношения и роста. Такое действие объясняется образованием кислот при растворении оксидов азота в межклеточной и внутриклеточной жидкостях 9.