传源卤环境 1E18727
环保技术
发动机非常规排放物甲醛的检测与分析
刘丹丹
（北京联合大学北京100020）
摘要通过台架实验得到大量醇类燃料发动机甲醛排放数据，结果表明；发动机燃用汽油和醇燃料时，排气中都会产生醛类排放物，且随着混合燃料中的醇含增加，持气中醛类排放物也相应增加；同一种燃料进行测试时，甲醛排放随着功率的增加呈先增大后减小的趋势；双三元催化器对甲醛有一定的催化作用。为今后开发醇类燃料汽车燃烧系统及制订排放标准提供科学的依据。
关键词汽油机醇类燃料非常规排放物甲醛
中图分类号：X502
文献标识码：A
文章编号：1672-9064(2010)01-0070-03
由于甲醇汽油燃料在汽车上的普及应用，人们对燃用甲醇燃料时汽车排气中的术燃甲醇、甲醛及其它非常规排放物也日益关注。的确，甲醛对人体，动物所造成的影响已经是一个明白无误的事实。然面，汽车排放中甲醛的测试方法、测试所能够使用的仪器、测试标准及排放的量值等人们的掌握远没有对甲醛危害性认识的深刻。甚至有人依此面预测甲醇汽油的发展前途。国内外虽然对于甲醇汽油燃料发动机的燃烧特性也开展过一定的研究，但对其排放特性尤其是甲醛排放的研究少之又少。由于甲醛的不稳定性等因素，在汽车（内燃机)排气中的测量方法目前还没有相应的国家标准。因此，非常有必要开展甲醇汽油燃然料发动机排气中的甲醛检测分析方法的研究，开展发动机排放特性的研究，以建立相应的测试方法，编制排放法规，并研究和提出控制方案。本文广泛地参考了国内外有关研究成果、文献，着重从甲醛的生成机理、危害性、汽车日前排放现状以及影响因素索方面，客观地实验分析了人们关心的这一间题。在本文的研究过程中，分别进行了汽油、甲醇汽油、乙醇汽油的甲醛排放实验，获得了大量的实验数据，对实验结果与方法进行了研究分析，得出了相关的研究结论。
甲醛的基本性能与生成机理 1
甲醛（化学分子式HCHO，分子量：30.03)，是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。气体相对密度1.067(空气为1)，液体相对密度为0.815(-20℃），溶点-92℃，沸点-19.5℃，易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。其40%的水溶液称为福尔马林，此溶液沸点为19℃。在室温时极易挥发，随着温度的上升挥发速度加快。
醛类存在于碳氢燃料部分氯化的产物中，主要包括甲醛(HCHO)，乙醛（CH,CHO)，丙醛（C,H,CHO)，丙烯醛(C,H,CHO)，丁醛(C,H,CHO)等。其中主要是甲醛及丙烯醛，会使排气产生臭味和具有较强的刺激性。
一般认为，发动机排放物中甲醛的排放主要来自气缸和
排气系统中未燃HC的部分氧化。其中，排气管道对甲醛的排放有一定的影响。排气管道中气体的流动状况比较复杂，温度范用大约在1500K~800K之间，滞留时间约儿毫秒。在较高温度下，HC和CH,O可能完全氧化生成CO和COz；在温度较低时，化学反应速率会极低，以至排气成分没有明显变化。
2甲醛测试方法研究
甲醛的测定方法一般分为化学法和仪器法。化学法主要有分光光度法(包括酚试剂比色法、乙酰丙酮比色法、变色酸比色法、盐酸副攻瑰苯胺比色法、4-氨基-3-联氨-5-殖基-1,2,4-三氮杂茂（简称AHMT)比色法）)，催化动力学光度法和荧光光度法。仪器法主要包括气相色谱法、高效液相色谱法、极谱法、电化学法等。
在上述甲醛的检测方法中，电化学方法具有很好的前景，但要克服选择性、稳定性等方面存在的问题。色谱分析法在甲醛检测中的应用将随着其本身的发展而不断加强，但其操作复杂，成本较高，对实验人员的要求也较高。催化动力学光度法虽灵敏度高，但需严格控制好催化条件及反应时间。荧光光度法灵敏度高，但线性范围窄，易受到其他荧光物质的干扰。分光光度法由于仪器普及，显色体系多，适用面广，短期内仍然占有重要地位。
而在上述比色法中，变色酸法与乙酰内酮法的灵敏度相同，且均需在沸水浴中加热显色，乙酰内酮比色法加热时间为3min，变色酸法加热时间较长紫。酚试剂比色法在常温下显色，因而在国内被广泛模拟用于空气中甲醛快速检测仪器的制备。
本论文里采用了基于国家标准方法酚试剂法的便携式快速甲醛测定仪，分别对汽油、甲醇汽油、乙醇汽油进行了甲醛测试。
实验原理：被测样品中的甲醛与酚试剂反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，根据颜色
作者简介；刘丹丹(1982~)，女，项士研究生，北京联合大学助数，研究方向：电控排放及汽车新能源动力。
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2010.NO.1.