柴油机排放的颗粒物是酿成雾霾气候的要紧身分之一,会对境遇酿成首要的污染并无益身体康健。目前,对燃用PODEn/柴油混杂燃料的柴油机颗粒物排放探索并不众睹,笔
柴油机排放的颗粒物是酿成雾霾气候的要紧身分之一,会对境遇酿成首要的污染并无益身体康健。目前,对燃用PODEn/柴油混杂燃料的柴油机颗粒物排放探索并不众睹,笔者将采用TEM、FT-IR、XPS 试验和分形表面对差异掺混比例以及差异负荷下的PODEn/柴油混杂燃料(PODEn 与柴油以0/100、10/90、20/80 的体积比举行混杂,简称P0、P10 和P20)的排气颗粒物皮相有机官能团、碳原子的杂化比(sp/sp)和纳观构造的变动顺序举行探索。TEM试验和分形表面要紧针对颗粒物巨细探索PODEn 的掺混比和差异负荷对混杂燃料颗粒物氧化活性的影响顺序;FT-IR 和XPS 试验要紧探索颗粒物皮相官能团含量的影响顺序,XPS 试验对颗粒物皮相含氧官能团的探索结果支撑了FT-IR 试验中颗粒物皮相脂肪族C—H 官能团含量低落的结论,反之,也验证了XPS 试验结论确凿实性。上述试验旨正在探索差异掺混比例和差异负荷下的混杂燃料排气颗粒物氧化活性的强弱,搜索颗粒物捕集器再生的难易水平。
试验策划机是常柴股份有限公司R180 型单缸卧式四冲程柴油机,要紧参数如表1 所示。所采用的燃料氧化增添剂是PODE2-4,其由PODE2、PODE3和PODE4 依照2.553%、88.900%和8.480%的质地分数混杂而制,柴油为根蒂燃料。采样是正在柴油机转速为1 800 r/min、5%和100%负荷工况下举行。样品是正在距策划机排气歧管1.2 m 处的排气管内采撷,采样点的温度负责正在48~52 ℃。金属过滤器采用直接取样法。全体的试验仪器和步伐睹参考文献[1]。
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图2 差异掺混比例混杂燃料排放颗粒物分形维数线 FT-IR阐述结果图3为P0、P10和P20正在高、低负荷下的排气颗粒物样品FT-IR 光谱,寻常将红外光谱图中2 920 cm相近的错误称亚甲基峰视为碳氢连系的特性峰,处于1 645 cm 相近的芬芳环峰视为碳碳连系的特性峰。通过两特性峰当量峰高比(IC—H/IC=C)来对颗粒物皮相脂肪族C—H 官能团的相对含量举行确定。
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图3 颗粒物样品FT-IR光谱2.4 XPS阐述结果图4 为混杂燃料正在高、低负荷下的排气颗粒物皮相含氧官能团摩尔分数变动顺序。低负荷下,颗粒物皮相的C—OH 摩尔分数正在2.21%~2.52%之间,C=O 摩尔分数正在1.88%~2.25%之间,总含氧官能团(C—OH 与C=O)摩尔分数正在4.09%~4.77%之间;高负荷下颗粒物皮相的C—OH 摩尔分数正在1.55% ~1.83% 之间,C=O 摩尔分数正在1.35% ~1.73% 之间,总含氧官能团摩尔分数正在2.90% ~3.56%之间。跟着PODE2-4 掺混比的增添,颗粒物皮相的C—OH、C=O 以及总含氧官能团摩尔分数均随之增添。这是由于与阐明过的氧摩尔质地增添可能巩固颗粒物的无序性相合。当颗粒物无序水平增添时,其皮相会有较短的微晶尺寸、较众的无准则断面,可能增添化学反映活化位的数目,燃烧进程中的活性含氧基团与颗粒物的连系变得特别容易,使排气颗粒物的皮相变成平稳的含氧官能团。其次,燃料自己具有的氧较氛围中的氧更易于插足到其氧化反映中,增添了燃烧进程中的含氧基团数目,从而普及了正在颗粒物皮相变成含氧官能团的概率,较众的皮相含氧官能团可能巩固颗粒物的氧化活性。其它,本文也对颗粒物皮相氧与碳元素比以及颗粒物皮相差异形状杂化碳举行了阐述。
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