Reducerea poluarii

8/13/2019 Reducerea poluarii

1/13

GENEZA POLUANTILOR LMOTOARELE CU ARDERE

2013/11/15

INTERNA

CursAnaliza conditiilor a factorilor deinfluenta in emisia c o m p u ~ i l o r NOx

Material pentru uz didactic aspecializarea AutovehiculeR11tir- I IT( I\I

Analiza c o m p u ~ i l o r pe baza de oxigen azot

NO

2013/11/15

N or

5 pm

+N=:N-o-.... . N=N=O

Material pentru uz didactic aspecializarea AutovehiculeR11ti.:>r.:> - I IT( I\1


2/13

o m p u ~ i generati din combin tii le oxigenuluizotulProprietati earaeteristiei:

densitate: 1.3 x 103kg m-3 In faza lichida)1.34 g dm-3 (sub forma de vapori)masa molara: 30.0061 g/molpunet de inghet: 163.6C 1 09.6 K) (-262.48F)punetdefierbere: -151 .r (121.4 K) (-241.06F)earaeteristiei:

N:: : : : ::O15pm

substanta chimiluminiscenta, limiteaza transferul de caldura pe care otransforma in lumina;Este responsabil pentru c r e ~ t e r e a nivelulu i de ozon troposfericlndiee de rise: R23: toxic prin inhalare

2013/11/15

R24: toxic in contact cu pieleaR25: toxic Ia ingurgitareR34: cauzeaza arsuriR44: rise de autoexplozie Ia temperaturi ridicateMaterial pentru uz didactic Iaspecializarea Autovehicule

o m p u ~ i generati din combin tii le oxigenuluizotul

Proprietati earaeteristiei:densitate: 1443 kg/m3 In faza lich ida)3.4 kg/m3 (sub forma de gazoasa Ia 294,25 K)masa molara: 46.0055 g/molpunet de inghet:-11 .2oC 261 .95 K)punet de fierbere vaporizare): 21 .1oc (293.25 K)

x upmN : . . . . . . _~ ~

184.3

earaeteristiei: substanta de culoare maronie , care schimba intensitateaculorii functie de temperatura;Este principalul cauzator al ploilor acide

lndiee de rise: R26: fo9rte toxic prin inhalareR34: cauzeaza arsuri201 3/1 1/1 5 Ma teria l pentru uz didactic Iaspecial iza rea Autovehicule

R r rt i r - I ITr.l\1


3/13

eactiile e formare a ploilor acide1 Reactia cu vapori de apa atmosferici :2N 2 + H20 HN 2 + HN 32 Descompunerea acidului nitros :3HN 2 HN 3 + 2NO + H203 Reactia oxidului de azot In oxigenul atmosferic In prezenta vaporilor deapa:4NO + 3 2 + 2H2 4HN 3 acid n i t r i ~ ploaie acida).

lnstabilitatea NO natmosfera constituie factorfavorizant n obtinereai implicit constituie factor

Concentratia NO in aer Timp de reactie

favorizant declan flriireactiilor de formare aploilor acide:

2013/11/15

2013/11/15

ppm) necesar: pentru a oxida Ia N20,00010,0001,000100101

Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeR11tin=> - I ITr N

Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeR11tir - I IT r N

min)0.1750.353.5353503500


4/13

o m p u ~ i generati din combin tii ale oxigenuluizotulProprietati caracteristici

densitate 1222.8 kg m-3 In faza lichida)1.8 kg m-3 (sub forma gazoasa)masa molara 44.0128 g/molpunct de inghet -90.86 C, 182 K, -132 oFpunct de fierbere -88.48 oc , 185 K, -127 oFcaracteristici

N N o N=N=O

- substanta chimica cu efect hilar, durata de activare: 5 minute;- este o substanta cu rolln generarea efectului de seralndice de rise R8: u ~ o r inflamabil

Este utilizat ca element de lmbunatatire aarderii Ia m.a.i Ia motoare cu reactie2013/11/15

Motivatie-Densitate ridicata ;

Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeRttti.:>r.:> - I ITr N

-Toxicitate redusa (controlabila)-Poate fi pastrat Ia temperatura ambientala ;-Stabilitate chimica Ia temperaturi medii joase, ridicata;-Acumularea In recipiente de transport nu necesita presiuni mari.Efect injectat In galeria de admisie asigura un plus de oxigen In procesul de ardereLa temperaturi de peste 570 C , se descompune eliberand oxigen atomic In masade aer din camera de ardere :

Daca aerul atmosferic contine 21% oxigen, prin injectia de N20 se asigurao lmbogatire a aerului Ia admisie cu pana Ia 33 %oxigenEfecte adverseAzotul eliberat reactioneaza cu metalele produce o oxidare rap ida, fapt ce scadedurabilitatea motoarelor cu pana Ia 50 %

2013/1 1/15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeRttti.:>r :> - I ITr l\1


5/13

2013/11/15

Clasifi

Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeR11ti ::.r ::. - I ITr l\1

Clasa de toxicitate nivel de pericolconform clc' ';+;,...;:;,.;; 1 C:)

ASS Q;ytati 0 nGrad de pericol pentru sanatatea umana : 4 0

EGJd de inflamabilitate: 4 OT+. cGrad de instabilitate chimica: 4 00 Alte eleele asociate , simbolizate distinct

2013/11 /15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeR tir - I ITr l\1

T+c


6/13

Reactii tipice in geneza NOx1. Mecanismele producerii o m p u ~ i l o r ce au Ia baza radicalul NO au fost dezvoltate de:Zeldovich (n.1914- d.1987) Thermal NO Mechanism r Zeldovich Mechanism- 1936)

N 0 ~ N O N reactie endoterma se dezvolta Ia temperaturi de (>2000C)N 0 ~ NO 0: reactie cu grad ridicat de instabilitateN OH ~ NO H Ia m.a.i. are loc pentru A> 1,2

2. Reactia In prezenta oxigenului din In aerul atmosferic (cu continut de N):

combustibil + aer a t m ~ caldura +H 2 +C02 +N\

2013/11/15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeRtttir - I IT( I \ I

Factori de influenta in emisia de NOxA lnfluent c lit tii mestecului

.--.500EQ30400z

300200

r

r

(100

Lipsa oxigenului face ca reactiilede oxidare sa fie reduse

v i\.1 \\ 0,7 0,8 0,9 1,0 11 1,2 1 3 A

2013/11/15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeRtttir - I IT( f\1

Aportul de NOx estemaxim pentru A cuprins Inlimitele 1,02- 1 05) candconditiile de temperatura -

volum de oxigenfavorizeaza ardereaPredomina tipul Ill dereactie (de stingere)


7/13

Variatia NOx HCPredomina efectului de chimioluminiscenta ce duce Ia stingerea reactiei partialprin c r e ~ t e r e cantitatii de oxigen ce duce Ia reducerea concentratiei dehidrocarburi care constituie factor neutralizator al radicalului NO

c

>r I ITr . 1\l


10/13

lnfluenta solicitarilor term ice ale motorului

E 1000.e 900X0 800

700600500400

..

/v

40 50 60 70 80 90 100

2013/11/15

Temperatura agent racire [C ]

Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeR ooti =>r => I IT( J\1

Sisteme tehnici de masurare a concentratieide Ox

Exista o varietate de senzori implicit tehnici de masurare care suntdezvoltate in urmatoarele directii:Sisteme cu potentiometre ce valorifica diferentele de potential;Sisteme cu semiconductori ce valorifica efectul rezistivSisteme voltmetrice ce sunt bazate pe c r e ~ t e r e tensiunii functie de

c r e ~ t e r e curentului in circuitSisteme ampermetric difuze bazate pe modificarile de curent Iamentinerea constanta a tensiuniMasurare in i n f r r o ~ uChemi Iu min iscenta;Unda acustica ;Gas crematograf

2013/11/15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeRooti =>r => I IT I\ 1


11/13

Ce este NOx?Uzua l pentru a gasi valoarea de NOx se pre leveaza o mostra de gaze evacuatese masoara nivelul de NO.Este necesar sa se lnmulteasca aceasta valoare cu 1 1 pentru a tine cant deN02 suplimentar.Aceasta metoda de masurare este acceptabila In funct ie de procesul deraportare , dar ea nu este eel mai exact mod de a masura cant itatea de NOxdeoarece raportul de NO Ia N02 poate varia.

in aceste considerente s a introdus tehnica de masurare a valorii reale de NOx:Metoda presupune masuratori paralele de NO N02, dupa care valorile obtinutese lnsumeaza.Datorita solubilitatii N02 este mai dificil de efectuat masuratori directe .Se impune conditia ca peste 50 din N02 sa fie In faza gazoasa Ia momentu lprelevarii probei

2013/11/15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeR11tir - I ITr l \ l

Contributia EGR Ia reducerea emisiilor de NOx0 modalitate adoptata pe scara larga de reducere a emisiilor de NOx este derecirculare a gazelor de evacuare ( EGR .Acest lucru implica recircularea unei proportii controlabile de gaze de evacuareIn aerul de admisie Ia motor.0 supapa este utilizata de obicei pentru a controla fluxul de gaze recirculate,aceasta avand pozitie complet lnchisa.

Mecanismul de reducere NOx prin EGRn gazul aerului bogat In oxigen, substituirea unei parti a acestuia cu gaze arse,reduce proprotia de oxigen ce intra In cilindri (gazele arse nu participa Ia ardere) .Aceasta determina o eliberare de caldura corespunzatoare mai mica implicittemperaturi maxime In cilindru mai reduce , astfel reducandu-se posibilitatea deforma a NOx.La trecerea gazelor arse prin racitoru l EGR, de tip aer/apa , se reducetemperatura flu idului introdus In cilindru obtinandu-se doua avantaje evidente:-Se reduce temperatura fluidului admis In cil indru cu efect asupra temperaturiimaxime atinse In procesul de ardere;-- temperatura mai redusa face ca densitatea de gaze recirculate sa fie maimare.-La motoare Diesel In functionare se poate ajunge Ia un procent de 50 gazerecirculate.2013/11/15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea Autovehicule

Rtir - I ITr l \ l


12/13

2013/11/15 Material pentru uz didactic Iaspecializarea AutovehiculeR o ir I ITI I\1

alculul emisiilor de OxIn calculul emisiilor de NOx se utilizeaza relatia specifica Factorului de emisie:

F 20,9 J20,9- 02Unde: Cd este concentratia de poluant masurataF fiind factor de emsisie

2013/11/15 Materia l pentru uz didactic Iaspecializa rea AutovehiculeR ooti >r > I ITI I\1


13/13

Sisteme u potentiometre ce valorifica diferentele de potential

Principiul consta In dependenta logaritmica dintre tensiunea celuleigalvanice i concentratia de NOx. Ecuatia lui Nernst)Metoda este mai putin aplicata In constructia aparatelor pentrumasurarea concentratiei de NOx datorita dependentei capacitatii dedetectie de presiunea i cantitatea de oxigen din gazele de evacuare.

2013/11/15 Material pentru uz didactic aspecializarea AutovehiculeR tir I ITr l\1

Reducerea poluarii

Documents

Transcript of Reducerea poluarii