Присадки к топливу: интенсифицирующие горение, и антидымные

Присадки к топливу: интенсифицирующие горение, и антидымные

Некоторое снижение вредных выбросов можно добиться при изменении свойств традиционного дизельного топлива. Например, установлено, что образование сажи зависит от свойств топлива. Чем выше молекулярный вес предельных и непредельных углеводородов, тем выше скорость образования сажевых частиц. Выявлено также, что концентрация сажи тем больше, чем выше отношения С/Н в топливе.

Наличие серы в топливе усиливает токсичность отработавших газов дизелей и является причиной появления в них вредных сернистых соединений. Содержание серы по Директиве Евросоюза 2004/26/EK в стандартном топливе 3В (с 01.01.2012 года) по сравнению со стандартным топливом 3А (с 01.01.2009 года) снижено в 30 раз.

Присадки к топливу подразделяют на присадки, интенсифицирующие горение, и антидымные.

Присадки-интенсификаторы горения (кислородосодержащие) повышают цетановое число и уменьшают количество светлого дыма, появляющегося при работе холодного дизеля. В качестве присадок могут использоваться метилацетат, ацетонпероксид, этилнитрат, изоамилннтрат и др. Их целесообразно добавлять к дизельному топливу с низким цетановым числом.

Антидымные присадки применяют для уменьшения темного дыма (сажи). Они практически не влияют на выделение дизелями оксида углерода, но существенно снижают выделение альдегидов, бензапирена и ускоряют выгорание сажи.

Установка нейтрализаторов отработавших газов

Установка нейтрализаторов отработавших газов применяется как дополнительное оборудование, которое без значительных изменений в конструкции двигателя легко встраивается в выпускной тракт двигателя и обеспечивает внешнюю экологическую очистку. Различают следующие способы уменьшения токсичности отработавших газов: термическая, каталитическая, жидкостная и комбинированная нейтрализация. В самостоятельную группу выделяют способы удаления из газов твердых частиц (сажи).

Термическая нейтрализация основана на электротермическом дожигании несгоревших углеводородов и доокислении угарного газа в специальной термостатированной камере за выпускным коллектором с последующим электродуговым воспламенением и обработкой пламени сильным электрическим полем.

Каталитическая нейтрализация помимо окислительных реакций предполагает использование и восстановительных — для восстановления оксидов азота в исходные вещества — кислород и азот.

Катализаторы представляют собой собственно активный каталитический слой, нанесенный на инертное тело — носитель, который размещают в корпусе нейтрализатора (рис. 4.5).

В окислительных и восстановительных реакциях могут применяться относительно дешевые окисные катализаторы на основе меди, марганца, никеля, хрома и других, но они обладают малой долговечностью и эффективностью. Поэтому распространение получили катализаторы на основе благородных металлов — платино-палладиевые, дающие степень очистки 70 — 90 %.

В каталитических, окислительных нейтрализаторах (при наличии избыточного кислорода в выпускных газах) с катализаторами из благородных металлов — платины, палладия, платины и родия — достаточно высокая скорость окисления СО и СН обеспечивается при сравнительно невысоких температурах, значительно меньше, чем в термическом нейтрализаторе. Окись углерода окисляется в СО2 при 250-300 0С, углеводороды, бензапирен, альдегиды при 400-450 0С при этом у выпускных газов почти пропадает неприятный запах. При температуре 580 0C сгорает сажа. Для увеличения поверхности контакта с газами катализатор наносится тонким слоем на поверхность носителя из кремнезема или глинозема в виде шариков.

Ограничивают применение каталитических нейтрализаторов высокая стоимость. невозможность работы с этилированным бензином (соединения свинца и серы выводят катализаторы из строя) и жесткие технические требования к их конструкции.

Рис. 4.5. Принципиальные схемы нейтрализаторов