專利名稱：減少柴油機(jī)炭煙及有害氣體排放的添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣污染物控制技術(shù)，尤其涉及一種可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著柴油機(jī)的廣泛使用，柴油機(jī)排放帶來的污染問題不容忽視。不論是有害氣體CO、CO2、N0X、HC，還是廢氣中的細(xì)顆粒物均會對大氣、環(huán)境、人體等造成各種各樣的破壞和弊端。近年來國內(nèi)外環(huán)保部門不斷頒布新的機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)。有調(diào)查顯示對我國113個(gè)重點(diǎn)城市的環(huán)境檢測中，1/3以上沒有達(dá)到國家II級標(biāo)準(zhǔn)。在針對市中心的可吸入固體顆粒物、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物排放源研究中，機(jī)動(dòng)車排放這一污染源所占比例分別為26%、66%、90%。目前新頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)中對S02/C0/N02/03/PM10/PM2.5等都列入控制項(xiàng)目。美國國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定PM2.5日均質(zhì)量濃度應(yīng)小于65 μ g/m3。目前國內(nèi)外針對柴油機(jī)廢氣排放中的氣體成分和固體顆粒物排放研究中，油類添加劑作為有效抑制排放、改善缸內(nèi)燃燒環(huán)境、控制炭煙生成等許多方面有著良好的效果，但大部分添加劑只是針對單一方面效果進(jìn)行改善。大部分研究成果表明某種添加劑在改善一個(gè)方面效果時(shí)對其它方面的影響并沒有很大成效。因此，否能找到一種新的添加劑或者是對不同添加劑進(jìn)行配比、混合使之能 對柴油機(jī)排放問題中多個(gè)方面效果進(jìn)行改善是發(fā)動(dòng)機(jī)研究學(xué)者們共同關(guān)心的問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對現(xiàn)在柴油機(jī)添加劑低效、功能單一、經(jīng)濟(jì)性差等一些問題，本發(fā)明提供一種減少柴油機(jī)炭煙及有害氣體排放的添加劑及其制備方法，將具有單一功效的不同添加劑按一定質(zhì)量配比加工、混合以達(dá)到高效、多方面解決柴油機(jī)排放污染，同時(shí)有效控制炭煙和有害氣體排放。技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:—種可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，包括溶質(zhì)和溶劑，所述溶質(zhì)為包括碳酸二甲酯和乙酸鈣的混合物，所述溶劑為乙醇或包括乙醇的混合物。優(yōu)選的，所述溶質(zhì)中，碳酸二甲酯和乙酸鈣的質(zhì)量比范圍為30:70 90:10。優(yōu)選的,所述溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40。優(yōu)選的，所述溶質(zhì)為碳酸二甲酯和乙酸鈣的混合物，所述溶劑為乙醇。優(yōu)選的,所述溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40。優(yōu)選的，向柴油內(nèi)添加所述添加劑時(shí)，所述添加劑與柴油的質(zhì)量比范圍為
0.1:100 5:100。一種可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑的制備方法，包括如下步驟:(I)烘干碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末，使其含水率均小于0.1% ；(2)將烘干后的碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末攪拌均勻，其中碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末的質(zhì)量比范圍為30:70 90:10 ；(3)將攪拌均勻的碳酸二甲酯和乙酸鈣混合物與乙醇進(jìn)行混合，其中碳酸二甲酯和乙酸鈣混合物與乙醇的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40 ;(4)在30°C 90°C環(huán)境下攪拌碳酸二甲酯、乙酸鈣和乙醇的混合物，注意防止揮發(fā)；(5)過濾出混合物中的雜質(zhì)，密封保存溶液。有益效果:本發(fā)明提供的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑及其制備方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下特點(diǎn)和優(yōu)勢:1)相比采用單一碳酸二甲酯添加劑而言，首先經(jīng)濟(jì)上縮減成本，碳酸二甲酯價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于乙酸鈣的價(jià)格，在保證助燃效率的同時(shí)降低成本；其次，從改善燃燒效果而言，不僅碳酸二甲酯中提供的氧可以促進(jìn)燃燒，并且Ca金屬有機(jī)鹽對燃燒也有促進(jìn)作用，從不同角度改善燃燒柴油燃燒環(huán)境，打破了傳統(tǒng)單一的提升手段的局限性；2)乙酸鈣在柴油中的溶解性很低，但是卻在乙醇中可溶，通過把乙酸鈣和碳酸二甲酯溶解于乙醇中再添加到柴油中這一方法，達(dá)到把乙酸鈣均勻的混合于柴油中這一目的；3)單一采用碳酸二甲酯或者乙酸鈣作為添加劑時(shí)，雖然可部分降低炭煙生成，但是減排效果不是很明顯，同時(shí)對煙氣中的有害成分減排效果甚微，幾乎沒有變化；而在采用混合比例添加劑時(shí)對炭煙的減排更明顯，并且對尾氣中有害成分的減排也有一定的效果；4)由于碳酸二甲酯和乙酸鈣對炭煙生成抑制機(jī)理不同，所以根據(jù)不同型號的柴油，以及柴油機(jī)工作工況的不同，選擇不同的質(zhì)量配比添加劑可有效提高經(jīng)濟(jì)性。

說明書附1為使用不同添加劑排氣煙度隨功率變化的影響比較圖；圖2為使用不同剛添加劑排氣中NOx隨功率變化的影響圖；圖3為不同質(zhì)量比混合添加劑對排煙煙度的影響圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。一種可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，包括溶質(zhì)和溶劑，所述溶質(zhì)為碳酸二甲酯和乙酸鈣的混合物，所述溶劑為乙醇；所述溶質(zhì)中，碳酸二甲酯和乙酸鈣的質(zhì)量比范圍為30:70 90:10 ;所述溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40。具體向柴油內(nèi)添加上述添加劑時(shí)，所述添加劑與柴油的質(zhì)量比范圍為0.1:100 5:100。一種制備上述添加劑的方法，包括如下步驟:(I)烘干碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末，使其含水率均小于0.1% ；(2)將烘干后的碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末攪拌均勻，其中碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末的質(zhì)量比范圍為30:70 90:10 ；(3)將攪拌均勻的碳酸二甲酯和乙酸鈣混合物與乙醇進(jìn)行混合，其中碳酸二甲酯和乙酸鈣混合物與乙醇的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40 ；
(4)在30°C 90°C環(huán)境下攪拌碳酸二甲酯、乙酸鈣和乙醇的混合物；(5)過濾出混合物中的雜質(zhì)，密封保存溶液。實(shí)施例1以50:50的質(zhì)量比均勻混合的碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末(含水率小于0.1%)為例，
將混合后的粉末溶解與乙醇，配置溶質(zhì)與溶劑質(zhì)量比為1:30的溶液；將配制好的溶液加入
到0#柴油中并混合均勻(二甲酯和乙酸鈣混合物質(zhì)量與柴油質(zhì)量比范圍在0.1% 1%之間
為宜)。依據(jù)國家環(huán)?？偩謾C(jī)動(dòng)車污染監(jiān)控中心頒布的《車用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)
汽車排氣煙度排放限值及測量方法》GB-3894-2005規(guī)定，對燃油中加入混合成分添加劑的
柴油機(jī)進(jìn)行測量與分析。表I和表2是0#柴油和添加劑的物化特性。表I碳酸二甲酯和柴油的物化特性
權(quán)利要求
1.一種可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，其特征在于:包括溶質(zhì)和溶劑，所述溶質(zhì)為包括碳酸二甲酯和乙酸鈣的混合物，所述溶劑為乙醇或包括乙醇的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，其特征在于:所述溶質(zhì)中，碳酸二甲酯和乙酸鈣的質(zhì)量比范圍為30:70 90:10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，其特征在于:所述溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，其特征在于:所述溶質(zhì)為碳酸二甲酯和乙酸鈣的混合物，所述溶劑為乙醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，其特征在于:所述溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑，其特征在于:向柴油內(nèi)添加所述添加劑時(shí)，所述添加劑與柴油的質(zhì)量比范圍為0.1:100 5:100。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)烘干碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末，使其含水率均小于0.1% ； (2)將烘干后的碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末攪拌均勻，其中碳酸二甲酯和乙酸鈣粉末的質(zhì)量比范圍為30:70 90:10 ； (3)將攪拌均勻的碳酸二甲酯和乙酸鈣混合物與乙醇進(jìn)行混合，其中碳酸二甲酯和乙酸鈣混合物與乙醇的質(zhì)量比范圍為1:20 1:40 ； (4)在30°C 90°C環(huán)境下攪拌碳酸二甲酯、乙酸鈣和乙醇的混合物； (5)過濾出混合物中的雜質(zhì)，密封保存溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減少柴油機(jī)炭煙及有害氣體排放的添加劑及其制備方法，所述添加劑包括溶質(zhì)和溶劑，所述溶質(zhì)為包括碳酸二甲酯和乙酸鈣的混合物，所述溶劑為乙醇或包括乙醇的混合物。本案提供的可以減少柴油機(jī)廢氣有害成分排放及炭煙排放的添加劑及其制備方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)從不同角度改善燃燒柴油燃燒環(huán)境，打破了傳統(tǒng)單一的提升手段的局限性，能夠在保證助燃效率的同時(shí)降低成本；同時(shí)能夠?qū)ξ矚庵杏泻Τ煞值臏p排產(chǎn)生一定的效果。
文檔編號C10L1/19GK103113942SQ20131007507
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者黃亞繼, 王永興, 劉長奇, 徐亮亮, 王昕曄 申請人:東南大學(xué)