[发明专利]汽车尾气等终末排放气体的污染处理方法及相关装置

说明书

技术领域

“汽车尾气等终末排放气体的污染处理方法及相关装置”发明是针对大气污染而提出的。其主要治理对象为汽车尾气的排放、各种燃煤燃油燃气发电厂、水泥厂、燃煤燃油燃气供热锅炉、化工厂、冶炼厂等的终末气体排放。 

背景技术

随着经济的发展，特别是工业化进程和城市化进程的进一步加快，汽车的数量高速增长，发电厂、水泥厂、供热锅炉、化工厂、冶炼厂等大大增加，其使用的含有碳、氢的固体或液、气体燃料的数量也快速增长，使大气中碳排放量成倍增加，最直接的危害除了温室效应而外，就是严重的大气污染。我国正处于经济高速发展、工业化、城市化进程高速推进期，大气污染状况已经到了令人担忧的程度。在世界10大空气污染城市中，中国占了7个。据经济参考报消息，2013年1月14日在一场由亚洲开发银行、清华大学等主办和国家发改委、环保部、财政部等官员、专家参与的跨国研讨会上发布的一份名为《迈向环境可持续的未来中华人民共和国国家环境分析》中文版报告提出，尽管中国政府一直在积极地运用财政和行政手段治理大气污染，但世界上污染最严重的10个城市之中，仍有7个位于中国。中国500个大、中型城市中，只有不到1％达到世界卫生组织空气质量标准。亚洲开发银行等发布的报告表示，所有污染物来自工业点源排放和机动车尾气排放。一方面，大部分二氧化硫排放均来自火电厂以及非金属矿物生产、炼钢、化工制造和有色金属冶炼企业。这些行业占二氧化硫总排放的85％以上，大大高于它们对工业总产值的贡献率。另一方面，由于包括PM2.5等多种污染物，机动车尾气会导致严重的空气污染。而过去几年，民用机动车的数量每年以15％的速度增长，私家车年增长率更是达到20％。 

专家称，机动车污染，是造成灰霾的主要原因。汽车尾气排放物中有害气体主要包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NO)等。一氧化碳(CO)主要是燃烧不完全的产物。一氧化碳(CO)是一种无色、无味但有剧烈毒性的气体。它不易与其他物质发生反应而成为大气中比较稳定的组成部分，能停留2～3年。当人们吸入过多的CO后，CO与血液中的血红蛋白较氧气有更强的亲和力，会妨碍血红蛋白的输送氧气的能力。当空气中的一氧化碳浓度超过一定量时，人就会出现头痛、呕吐等中毒症状，浓度再大时，甚至可致人死亡。一氧化碳(CO)是汽车发动机排出有害成分中浓度最大的气体，它引起的公害称为汽车尾气排放的第一大公害；碳氢化合物HC的产生仍是燃烧过程不完全造成的。HC是一种混合物，成分非常复杂。当HC浓度较高时，会使人出现头晕、恶心等中毒症状。特别是HC化合物中的烯在大气上空，和二氧化氮(NO2)混合在一起，经强烈的日光照射后，起光化学反应产生高浓度臭氧、醛等烟雾状物质，对眼睛、呼吸器官(喉、眼、鼻等黏膜)及皮肤有强烈的刺激性，可能致癌。而且，它还使生态环境遭到破坏，严重影响农作物的生长，使农业减产，因此碳氢化合物(HC)它成为汽车尾气排放的第二公害；氮氧化合物NOx是NO和NO2的总称，它是发动机在大负荷工作时，高温高压燃气中少量氮被氧化成NO、NO2等氮氧化物。其中NO与血液中的血红蛋白的结合能力比CO还强，容易使人们中毒而死亡。NO2是一种褐色有强烈毒性的的气体，刺激人的眼睛和呼吸道引起喘息、支气管炎及肺气肿等，同时NOx也是光化学烟雾的组成成分，成为汽车尾气排放的第三公害。 

除上述三种主要污染物外，汽车尾气污染还有SO2、游离碳(黑烟)、四乙铅、臭味等物质，它们对人体呼吸系统、循环系统、神经系统都非常有害。阴霾天气对人体的危害严重，阴霾天气是指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳 氢化合物等粒子使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化。由于汽车废气的排放主要在0.3米至2米之间，正好是人体的呼吸范围，对人体的健康损害非常严重——刺激呼吸道，使呼吸系统的免疫力下降，导致暴露人群慢性气管炎、支气管炎及呼吸困难的发病率升高、肺功能下降等一系列症状。尾气中所含的强致癌物质——苯类物质，会引发肺癌、甲状腺癌等。 

汽车尾气不仅对人产生危害，对植物也有毒害作用，尾气中的二次污染物臭氧、过氧乙酯基硝酸脂，可使植物叶片出现坏死病斑和枯斑，乙烯可影响植物的开花结果。研究证明公路两侧的农作物减产与汽车尾气的污染明显相关。 

从北京到天津，从河北到山东，从河南到广西，我国大范围的雾霾天气正在影响人们的生活。据新华社此前报道，京港澳高速公路长沙-湘潭路段上，2013年1月13日的早上8点到下午5点的9个小时内，连续发生40多起交通事故；北京、济南、石家庄、南宁等城市各大医院里，呼吸内科、过敏源测试科等接诊人数在短短几天时间里飙升了7至8倍。