Состав отработавших газов дорожно-транспортных средств

Компонент	Концентрация ВВ в ОГ, г/м3	Свойства компонентов ОГ
Диоксид углерода	40–240	Удушающее, наркотическое действие, «парниковый эффект»
Сернистый ангидрид	0,1–0,5	Раздражающее действие, токсичность
Оксид углерода	0,25–2,5	Общеядовитый, удушающий, кроветворный
Акролеин	0,001–0,04	Токсичность
Оксиды азота (по NO2)	0,5–8,0	Раздражающий, токсичный, компонент кислотного дождя
Углеводороды	0,25–2,0	Удушающий «парниковый» эффект
Бенз(ά)пирен	0,2–0,5	Канцерогенные
Сажа	0,05–0,5	Ухудшение видимости, раздражение, болезнь верхних дыхательных путей
Вода	15–100	Влажность, туманообразование
Оксиды азота, углеводороды	0,3–1,5	Смогообразование

 

В двигателях внутреннего сгорания ежегодно сжигается сотни тысяч тонн моторного масла. При этом с отработавшими газами выбрасываются десятки тысяч тонн токсикантов.

К 60-м годам вред, наносимый окружающей среде и человеку ОГ, стал ограничиваться законодательными актами. В Западной Европе действует законодательный документ ЕЭЕ ООН, в США в 1973 г. введен федеральный стандарт на ограничение дымности и газовыделения токсикантов с ОГ, запрет на использование этилированного бензина.

 

Основные пути снижения концентрации токсикантов в ОГ дизелей:

- Оптимизация энергетического состояния воздушного заряда.

- Улучшение экономических и экологических характеристик дизеля путем повышения давления впрыска топлива.

- Улучшение качества топлива для судовых дизелей, разработка присодок к топливу, повышающих цетановое число компаундированного дизельного топлива, интенсифицирующих процесс окисления, воспламенения.

- Задержка воспламенения топлива и влияние ее на полноту сгорания и состав ОГ дизелей.

- Улучшение показателей смесеобразования дизельного топлива с воздухом.

- Снижение уровня токсичности ОГ за счет ввода воды в дизельное топливо.

- Впрыск метанола непосредственно в камеру сгорания дизельного топлива.

- Снижение уровня токсичности ОГ с помощью нейтрализаторов.

Существует несколько способов нейтрализации:

- термический;

- каталитический;

- абсорбционный;

- комбинированный.

Термическая нейтрализация основана на дожигании продуктов неполного сгорания в конечные – диоксид углерода, вода, серный ангидрид. Оксиды азота при таком способе практически не снижаются.

Каталитическая нейтрализация используется для снижения концентрации токсикантов при окислительных (CO₂, CH₃, SO₂) и восстановительных реакциях (разложение NO₂). Каталитические нейтрализаторы ускоряют окислительно-восстановительные процессы.

Термические и каталитические нейтрализаторы чаще всего используются в бензиновых двигателях, т.к. в ОГ содержится значительно больше токсикантов – вредных соединений неполного сгорания. В последнее время каталитическая нейтрализация нашла применение и на дизелях. Содержание кислорода в ОГ превышает 10%, а содержание оксида углерода – не более 0,1-0,2%. Наличие сажи в ОГ дизелей создает дополнительные трудности для использования каталитических нейтрализаторов, т.к. сажа быстро забивает нейтрализатор и снижает эффективность его работы, приходится периодически выжигать сажу при 500°С или устанавливать перед катализатором специальную ловушку.

При эксплуатации дизелей с каталитическими нейтрализаторами на алюмо-платиновом катализаторе ШПК-2 достигнута степень очистки по оксиду углерода 30-100%, по альдегидам 80-100%, по дожигу сажи 60-100%.

Отработанные газы дизелей также очищают с помощью адсорбционных нейтрализаторов со специальным химическим раствором.

Атмосферный воздух загрязняется также в результате транспорта сыпучих, твердых и жидких материалов.

Наиболее эффективным считается транспорт на судах сыпучих материалов (удобрения, сера, руда, уголь) в герметических контейнерах, установка локальных систем вентиляции и очистки газовоздушных сред от пыли.

При транспорте нефтепродуктов на судах кроме загрязнения водного бассейна нефтесодержащими водами существенная эмиссия нефтепродуктов происходит также в воздушный бассейн за счет испарения нефтепродуктов. Более 30% потерь углеводородов приходится вследствие испарения, распределения и заправки двигателей транспортных средств.

При транспортировке, хранении, перевалках нефтепродуктов и заправках топливом ДТС в атмосферу выделяются углеводороды – компоненты «парникового» эффекта. Помимо прямого ущерба окружающей среде это приводит к истощению невозобновимого сырья.

Состав углеводородов, образующихся при испарении бензина, составляет (% объемн.):

Пропан 1,5

Изобутан 8,0

Н-бутан 10,0

Пентан 14,0

Бензол 0,5

Гексан (С₆) 6,0

Воздух 60,0