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[硕士论文] 曾静
船舶与海洋工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:以个体经营为主的内河船舶,为了节约成本,通常使用劣质燃油,造成内河航运线污染严重。目前,解决内河船舶尾气污染问题主要有机前净化、机内净化和机后净化三种方法。然而,从改善燃油质量和简单的机内净化不能彻底解决船舶尾气排放问题,对船舶尾气实施后处理是解决船舶尾气污染的最有效途径。目前,主要的后处理技术有废气再循环技术(EGR)、氮氧化物储存还原(NSR)和选择性催化还原(SCR)。其中最有前景的是选择性催化还原技术(SCR),以CO为还原剂,选择性催化氧化NOx受到大家的关注。为了实现同时去除CO和NO的目的,适用于内河船舶催化净化,催化活性优良且成本低廉的催化剂显得至关重要,因此,本文开展了相关研究工作。本文使用查文献、实验等科研手段,如下为进行的相关工作以及得出的结论:(1)内河船舶排放特性的研究。通过实验柴油机变化负荷来模拟内河船舶航行时的不同工况,分析尾气主要污染物排量与负荷的关系。低速状态颗粒物的排放量随着负荷的增大而增大,高速状态颗粒物的排放量随着负荷的增加呈现出先增大后减少的趋势,且高速状态的排放量明显高于低速状态。氮氧化物的排放量随着负荷的增大而增大,且变化率较大。同时,随着发动机转速的提高,NOx的排放量呈现出先上升后下降的规律。碳氢化合物的排放量随着负荷的增大HC排放量先减少后增加,且低速状态HC排放量高于高速状态。随着负荷的增加CO排放量先降低后增加,负荷在50%-75%之间趋于稳定,负荷在75%以后变化时,CO排放量波动很大。(2)Pt/Ni-γAl2O3双金属催化剂的制备及其催化活性测定。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征确认MIL-53(Al)和γ-Al2O3的准确性。通过BET表征得出,该催化剂具有高比表面积,同时催化剂孔道具有一定的伸缩性。Pt/Ni双金属负载γ-Al2O3型催化剂对CO催化氧化具有良好的催化活性,Pt/Ni=1∶2,1∶1,2∶1的Pt/Ni-γ-Al2O3催化剂分别在温度190℃,190℃,150℃下CO完全转化。Pt/Ni双金属负载γ-Al2O3型催化剂对CO还原NO具有良好的催化活性,Pt/Ni=1∶2,1∶1,2∶1的Pt/Ni-γ-Al2O3催化剂分别在温度450℃,400℃,350℃下NO完全转化,且在均在350℃转化率为90%以上。(3)CuO、ZnO、Cu-Zn-O金属氧化物及其复合氧化物的制备及其催化活性测定。纯氧化物为CuO、ZnO,复合氧化物中均含有CuO相和ZnO相。五种催化剂均为“层状”形貌,纯CuO由规整的菱形“片层”堆积而成,纯ZnO则为不规则的“片层”堆积成的“梯田”结构,复合氧化物随CuO含量增多“片层”的形貌越接近菱形或正方形。ZnO含量越高的氧化物其比表面积越高。ZnO,CuO,CuO-ZnO-1/4,CuO-ZnO-1/1,CuO-ZnO-4/1氧化物催化分别在温度350℃,175℃,250℃,200℃,175℃下CO完全转化。ZnO,CuO-ZnO-1/4,CuO-ZnO-1/1氧化物催化分别在温度350℃,400℃,400℃下NO转化率90%以上,且CuO,CuO-ZnO-4/1没有催化活性。
[硕士论文] 唐政
船舶与海洋工程 集美大学 2018(学位年度)
摘要:根据日益严格的船舶污油水排放法规和船舶机舱空间有限的特点,结构简单的吸附分离技术适合于船舶机舱含油污水的处理,而研制低成本、吸附容量大的吸附剂是其关键。本文采用一步浸渍化学活化法制备了膨胀石墨/活性炭复合吸附剂,开展了以下方面的工作:
  (1) KOH活化法制备适用于乳化油吸附的活性炭工艺优化。为提高活性炭对乳化油的静态吸附量,选用酚醛树脂为碳源、KOH为活化剂,采用单因素试验法研究了剂料比(氢氧化钾质量/酚醛树脂质量)、活化温度、活化时间对活性炭吸附乳化油性能的影响,结合正交试验法确定了活性炭的最佳制各工艺为:剂料比4∶1、活化温度650℃、活化时间2h,在此工艺条件下制得的活性炭试样平均孔径2.43nm、比表面积1402m2/g,中孔比率76.4%,对乳化油的最大静态吸附量为71.1mg/g。
  (2)研究了成型膨胀石墨密度对其机械强度的影响。通过实验,确定了膨胀石墨制备的最佳工艺为:膨化温度为900℃、膨化时间为25s,对应的膨胀体积为248.8mL/g。将制备的松散膨胀石墨进行机械压制成型,对成型膨胀石墨进行机械强度测试,实验结果表明,成型膨胀石墨的质量损失率随着其密度的增加而降低,且当密度达到0.03g/cm3时,成型膨胀石墨的损失率为7%,成型膨胀石墨机械强度较高。
  (3)研究了成型膨胀石墨密度、乳化油流率、吸附柱高度对复合吸附剂吸附除油效果的影响。实验结果表明,成型膨胀石墨密度选择0.03g/cm3,吸附柱的高度选择20mm,制备得到的复合吸附剂对乳化油的处理效果最佳,在0.38mL/s~0.46mL/s流率范围内,经复合吸附剂处理后的污水含油量不超过10ppm。试制复合吸附剂试样与CYSC-0.5船用油水分离器滤芯的乳化油动态吸附试验发现,复合吸附剂和滤芯材料的单位体积处理量分别为0.447L/cm3和0.275L/cm3。
  (4)复合吸附剂的机械强度测试与SEM形貌表征。对成型膨胀石墨和复合吸附剂的抗压缩和抗破碎性能实验发现,活性炭的填充增强了复合吸附剂的抗压缩、抗破碎的机械性能。SEM形貌表征显示,膨胀石墨以大孔、超大孔为主,CYSC-0.5油水分离器的滤芯主要成分是聚丙烯超细纤维;活性炭的注入不影响膨胀石墨的楔形孔结构,却丰富复合吸附剂的孔隙结构,提高了复合吸附剂对乳化油的“捕捉能力”。
  (5)复合吸附剂对乳化油吸附平衡分析。在实验温度范围293-308K内,复合吸附剂对乳化油的吸附符合Lagergren准二级吸附速率模型,复合吸附剂对乳化油的吸附在15min可达到吸附平衡,平衡吸附量qe=67.2mg/g。Tempkin吸附等温线模型对复合吸附剂吸附乳化油的拟合度最好,相关系数R2达到0.9938,对乳化油的饱和吸附量qm在115.34-170.65mg/g。吸附过程的标准吸附焓变为负值,表明吸附为放热过程,且|△H0|<41kJ/mol,复合吸附剂对乳化油的吸附为物理吸附;吸附过程中标准吉布斯自由能△G0为负值,表明膨胀石墨/活性炭复合吸附剂对乳化油的吸附为在常温下可以自发进行。
[硕士论文] 夏鹏飞
轮机工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:船舶运输为世界经济的发展起到了至关重要的推动作用,但同时也带来了不容忽视的废气排放问题。近年来,国际海事组织制定和实施了严格的法规,以限制船舶废气中的硫氧化物、氮氧化物等污染物的排放。为了减少氮氧化物排放,人们不断探索各种经济适用的船舶柴油机废气脱硝技术。除了SCR、EGR等成熟技术,O3氧化脱硝、湿法洗涤脱硝等技术也是国内外学者研究的热点技术。虽然O3具有良好的脱硝氧化性,但在高温(>150℃)条件下会发生明显的自分解,且制备O3需要消耗大量的电能。而单一湿法洗涤脱硝技术需要随船存储大量的氧化剂药品及洗涤后废液。这在很大程度上制约了O3氧化脱硝、湿法洗涤脱硝技术在实船上的应用。
  本文首次提出了一种干湿法同位协同脱硝方法,即在湿法洗涤反应器中注入O3,通过O3与洗涤液中的NaClO同位协同氧化NO。目的是首先通过湿法洗涤过程降低O3与NO反应时的温度,大大减少同位注入O3的自分解,提高O3的脱硝利用率。同时采用NaClO替代部分O3,减少O3的使用量,从而减少其对电能的过多需求。该方法兼具了O3氧化脱硝与湿法洗涤脱硝的优点,具有十分良好的实用性和经济性。
  首先,基于O3干法氧化NO实验系统研究了烟气温度、停留时间、O3注入浓度等主要因素对O3自分解率的影响。结果表明,O3自分解率主要与烟气温度有关,当烟气温度上升至200℃以上时,O3自分解率显著增大。在此基础上,实验研究了O3注入浓度对O3干法氧化NO性能的影响。结果表明,随着O3注入浓度的增加,出口NO浓度线性下降,O3可以高效地将烟气中的NO氧化为易溶于水的高价态NOx。
  其次,基于湿法洗涤脱硝实验系统研究了NaClO浓度、溶液pH值、入口NO浓度、烟气流量、洗涤液温度、CO2浓度等主要因素对NaClO湿法氧化脱硝性能的影响。结果表明,在NaClO溶液初始pH值由4增加到12的过程中,NO去除率随pH值变化明显,当初始pH值为7时,NO去除率最高;随着NaClO溶液初始浓度、入口NO浓度的增加,NO去除率上升;随着烟气流量、洗涤液温度的增加,NO去除率下降;CO2浓度对NO去除率影响较小。
  最后,基于干湿协同氧化脱硝实验系统实现了O3注入与NaClO溶液湿法洗涤的有机结合,初步研究了不同液相氧化剂种类、O3浓度和NaClO溶液初始浓度对干湿协同氧化脱硝性能的影响。结果表明,O3/NaClO协同氧化脱硝相比于O3协同其它液相氧化剂氧化脱硝具有明显优势。随着O3注入浓度及NaClO溶液初始浓度的增加,O3/NaClO协同氧化脱硝率升高。根据船舶运营特点,提出一种基于O3/NaClO协同氧化脱硝的船舶废气处理系统方案,并以大连海事大学陆上机舱船用主机MAN B&W5S35ME-B9为例,对该系统的O3能耗进行计算分析。
[硕士论文] 李小寒
城市规划 重庆大学 2017(学位年度)
摘要:当今社会,快速增长的机动车产生的尾气、噪声问题日益严峻,尤其在山地城市中,因自然地形的影响及城市道路弯道多、坡度陡等因素,机动车噪声、尾气等污染较平原地区更加严重。道路交通污染的防控涉及多方面内容,国民生产总值、机动车保有量、城镇化率、城市规划与设计均是重要的因素,目前从城市规划角度减轻道路交通污染的研究内容较少,且未受到足够的重视。从城市规划的角度下研究山地城市道路交通污染的防控,建立评价体系,提出相应规划干预措施,为目前存量规划背景下的旧城改造、城市更新、城市双修等项目中的决策制定提供重要依据,为城市建设及环境保护探索新的思路及方法,也符合可持续发展的价值观念。
  论文以山地城市道路交通污染中的尾气污染、噪声污染为研究对象,根据规划对山地城市道路交通污染的影响及作用方式,提出系统的规划干预措施。同时,初步建立评价指标体系,作为山地城市道路交通污染防控的规划评价标准。最后,以青岛市主城区为例,在实地调研、考察以及相关资料、数据分析的基础上,应用规划指标体系,从城市规划的角度总结造成道路交通污染的原因,并提出相应改善措施。
  本文研究主要内容包含以下几部分:
  1)基础认知—对道路交通污染构成、山地城市道路交通尾气、噪声污染的排放特征进行分析;
  2)关系探寻—总结影响山地城市道路交通污染的规划因素;
  3)策略总结—分布从宏观、中观、微观的空间系统出发,提出山地城市道路交通污染防控的规划干预措施;
  4)评价体系构建—提出山地城市道路交通污染防控的规划评价指标体系;
  5)实例论证—在研究成果及实地考察调研的基础上,应用规划评价体系,对能够影响道路交通污染的规划构成内容作出评价,发现存在问题,并提出解决措施。
  本文共分为六个章节:
  第一章:绪论部分。首先对本文的研究背景、研究目的及意义等方面进行了阐述,展开了对国内外城市规划与道路交通尾气、噪声污染防控的综述性研究,并界定了研究对象、相关概念、研究方法等内容,确定了研究框架。
  第二章:理论基础研究部分。通过对城市道路交通尾气、噪声污染的排放特征的总结,提出道路交通污染的规划影响因素;通过对山地城市规划建设与道路交通尾气、噪声污染特点的剖析,提出影响山地城市道路交通污染的规划构成因素。
  第三章:根据城市规划对道路交通污染的影响内容,结合山地城市的规划建设特征,分别从宏观、中观、微观层面提出山地城市道路交通污染防控的规划干预措施。
  第四章:运用层次分析法,构建山地城市道路交通污染防控的规划评价指标体系,作为山地城市道路交通污染防控的规划评价标准。
  第五章:以青岛市主城区为研究对象,总结其城市自然社会经济发展、城市规划、道路交通建设特征,对道路交通尾气、噪声污染状况展开调查。应用规划指标体系,采用模糊综合评价法,总结分析评价结果,提出存在问题及改善措施。
  第六章:结语。对本文研究的主要内容进行总结,指出论文中的欠缺和不足。
[硕士论文] 刘卉
环境工程 河北科技大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,随着柴油发动机在市场上的不断推广应用,柴油车尾气排放的氮氧化物(NOx)造成的环境污染问题不容小觑,选择性催化还原(SCR)脱除柴油车尾气中的NOx被认为是最有效的方法之一。本文以HZSM-5为载体,以低温活性优异的Mn为活性组分,通过对引入的金属元素助剂进行筛选,发现Mn的质量含量是15%,铈锰质量比是40%制备的催化剂,具有较高的脱硝活性与抗SO2和抗H2O性能。研究结果如下:
  1)通过进一步筛选发现当铈与锰元素质量比为40%,焙烧温度为400℃时,制得的Mn-Ce/ZSM-5催化剂具有优异的低温脱硝性能,在100?300℃内脱硝活性均保持在90%以上。且催化剂有较好的空速适应能力,在高NO浓度以及低O2含量的条件下仍有较高的脱硝活性,并具备一定的抗SO2和抗H2O能力。
  2)暂态响应实验表明:在催化反应过程中,NH3是以大量的吸附态参与反应的,NO则是以气态或者少量弱吸附态参与反应,O2在整个反应中起了至关重要的作用,能够补充催化剂表面的化学吸附氧含量,同时也能使晶格氧得到补充,并且气态的O2能够促进NO的吸附。
  3)不同Ce含量催化剂的BET和SEM表征说明:随着Ce含量的增加,催化剂比表面积和孔体积不断下降,平均孔径有所增加,催化剂表面的颗粒物明显增加并且部分发生堆积,造成了催化剂表面物理结构发生变化;XRD表征说明:载体ZSM-5的特征衍射峰有所降低,表明其结构受到了一定的影响,且MnOx与CeOx均以无定型态均匀分散在催化剂表面及其孔道中。
  4)不同Ce含量催化剂的XPS及NO氧化活性说明:随着Ce元素的加入,催化剂中Mn2O4以及表面化学吸附氧含量均有所增加,从而促进了NO氧化形成NO2的速率,进一步提高了Mn-Ce/ZSM-5催化剂的脱硝能力。
[硕士论文] 卢佳
船舶与海洋工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:随着我国经济发展建设的持续加快,内河船舶大型化、专业化趋势明显,船舶运力大大增加、船舶运行密度也成几何倍增长,但目前船舶污染物的接收处理问题仍未得到有效解决,各类垃圾、污水偷排直排行为屡见不鲜,不仅影响城市建设发展形象,给社会公众也带来了环境安全危机。
  本文尝试以江西省为例,充分借鉴国内外船舶污染防治方面的先进经验,主要从控制船舶污染的源头着手进行研究,结合现有的GPS监控平台,建立船舶生活污水在线实时监控系统,对船舶生活污水产生量进行有效监控。最后,结合江西实际,对船舶污染物的固定接收和移动接收设施进行合理布局,确保岸上设施接收能力大于船舶污染物的产生量,从而探索解决赣江流域船舶污染物防治难题。本文通过现状分析,虽然我国从立法要求和实施推进方面采取了一定的船舶防污染措施,但在船舶污染物产生量的实时监控、污染物的接收能力等方面还存在诸多问题,从而导致船舶污染物偷排直排入水体的现象时有发生,进而污染水体。江西省实施船舶污染物“零排放”的关键技术在于对船舶污染物产生量的实时监控。因此,本文对生活污水产生量在线实时监测系统进行了总体方案设计,该系统的运行从源头上控制船舶污染物的偷排直排。合理布局船舶污染物的固定接收装置和移动接收装置,确保接收能力大于船舶污染物的产生量,确保船舶污染物的及时有效排放。通过在立法、资金、体制机制和科技创新等方面采取措施,加强行业监管,保障船舶污染物“零排放”的顺利实施。
[硕士论文] 王敏
载运工具运用工程 长安大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,机动车保有量呈大幅度增长趋势,交通排放已经成为大气环境的重要污染源。影响车辆油耗和排放的因素除了自身燃油经济性和排放特性之外,还包括道路环境、交通状况、驾驶员等其他因素,公路等级是决定上述因素差异性的基础。比功率(Vehic le Spec ific Po wer)与汽车的油耗和排放密切相关,大量的研究开始采用比功率进行汽车油耗排放的量化。但是,不同公路等级轻重型车的VSP分布特性、油耗排放规律还有待挖掘。基于此,本文将对不同公路等级轻重型车(轻型车指小轿车,重型车指大型货车和大型客车)的油耗排放以及VSP分布特性展开研究。
  为了评估不同公路等级的汽车油耗和排放水平,本文实测了不同公路等级下轻重型车的逐秒速度运行数据,对采集到的数据进行质量控制后,基于机动车比功率理论模型,得到轻重型车在不同公路等级的比功率分布;最后运用排放模型MOVES测算了不同公路等级汽车的排放和油耗。结果表明:三种车型的比功率分布呈正态分布;大型货车在高速公路平均油耗最低,在三级公路平均油耗最高,分别为18.245 L/100k m和29.154L/100k m,四级公路的平均油耗大约是高速公路的1.59倍;大型客车在高速公路和四级公路的平均油耗分别为18.921 L/100k m、31.862 L/100k m,四级公路的平均油耗大约是高速公路的1.7倍;小轿车在高速公路和四级公路的平均油耗值分别为5.012 L/100k m、12.648 L/100km,四级公路的平均油耗大约是高速公路的2.5倍;三种车型CO、NOx、PM2.5以及THC的平均污染水平随着高速公路、一级公路、二级公路、三级公路呈上升趋势。研究结果对实施交通运输节能减排策略具有一定的参考价值。
[博士论文] 杨柳
交通运输规划与管理 长安大学 2017(学位年度)
摘要:低碳交通发展已经成为中国应对全球气候变化和实现可持续发展的优先战略之一,在快速城市化与机动化的进程中,寻找导致环境污染等问题的症结,是应对城市不断扩张、人口持续增加、经济迅速增长等挑战,探索城市低碳交通发展的科学路径。本论文使用四个课题(国家自然基金项目“基于城市交通参数-家庭交通碳排放模型的西部城市低碳交通发展模式研究(51178055)”、全球变化研究之亚太网络项目“空间参数对温室气体排放的影响:中国与印度城市的比较研究(ARCP2011-07CMY-Han)”、澳大利亚研究委员会项目“低碳城市配置:在中国单中心、多中心城市对空间参数作用的探索(ARCDP1094801)”、国家自然基金项目“低碳导向的北京城市空间结构优化研究(41371007)”)采集的数据,对处于快速发展时期的中国与印度的四个典型城市(中国北京、西安、武汉与印度班加罗尔)的城市形态、通勤行为特征、通勤二氧化碳排放量及敏感性、空间分布特征进行了系统测算与比较研究,分别建立了通用和与各城市最适宜的城市个人/家庭通勤二氧化碳排放模型,揭示了城市通勤二氧化碳排放及其空间分布的影响因素与关系,发现了城市空间与交通发展、通勤行为、通勤二氧化碳排放互动中的规律及趋势。研究成果可对减少城市交通二氧化碳排放的政策制定、对城市低碳交通、低碳城市与可持续城市的发展方案与规划控制提供借鉴。
  本研究有以下创新性成果:
  第一,提出了使用泰森多边形与交通小区空间叠加的方法计算交通小区的家庭/个人通勤二氧化碳排放量的方法。该方法避免了城市空间上的个人/家庭通勤二氧化碳排放量分布统计的不连续性,可以基于通勤者家庭所在小区集计、统计与描述通勤二氧化碳排放量空间分布的特征。基于该方法研究发现在环路、放射线周边、城市外围地区的通勤二氧化碳排放量大于中心区,通勤二氧化碳排放量与家庭拥有小汽车的空间分布特征一致。
  第二,基于城市个人/家庭通勤二氧化碳排放量的非正态分布特性,提出了采用Tobit模型构建城市个人/家庭通勤二氧化碳排放的影响因素解释模型。基于该方法研究发现了以环路分隔的家庭位置和通勤者的职业类型是影响城市通勤二氧化碳排放量的重要因素;家庭拥有小汽车对中印城市通勤二氧化碳排放量的影响作用最大,是导致中印城市通勤二氧化碳排放量增加的最主要因素,与国际发达城市地区中收入对个人通勤二氧化碳排放量的影响作用较大有所不同;多中心的城市形态对减少个人/家庭通勤二氧化碳排放量具有显著影响作用。
  第三,提出了通勤二氧化碳排放因子与排放量敏感性分析的计算方法。基于该方法研究发现了载客量变化引起的通勤二氧化碳排放因子变化幅度远大于燃料消耗量变化引起的通勤二氧化碳排放因子变化幅度;通勤距离变化引起的通勤二氧化碳排放量变化幅度远大于通勤二氧化碳排放因子变化引起的通勤二氧化碳排放量变化幅度,结果表明通勤距离是通勤二氧化碳排放量的最敏感因子,其次是载客量。
  第四,通过对四个案例城市的对比研究发现:
  (1)单中心蔓延型城市的通勤二氧化碳排放量的倍数差别大于城市面积、人口与经济指标的倍数差别;
  (2)多中心城市的平均个人/家庭通勤二氧化碳排放量比单中心城市的值低、短距离出行比例高、非机动化出行比例高、小汽车出行比例低;城市外围的通勤距离与二氧化碳排放量并没有显著增加且小汽车的通勤距离逐渐缩短,表明多中心形态下的城市交通发展更具可持续性;
  (3)与中国相似发展水平的典型城市西安相比,印度班加罗尔的出行距离长、公交比例低、通勤二氧化碳排放量较大,说明高度的市场经济体制和低收入家庭比例较大导致的非紧凑、更加分散的城市扩张模式和大量使用汽油为燃料的两轮摩托车会带来较大的通勤二氧化碳排放量。
  为了实现城市交通的低碳与可持续发展、应对城市扩张、人口增加、经济增长、交通二氧化碳排放量增加带来的全球气候变化等一系列挑战,本研究提出以下对策建议:
  (1)在快速城市化、机动化、以及城市群的发展进程中,家庭拥有小汽车数量与通勤距离将不可避免的增加,为了减缓由此带来的通勤二氧化碳排放量的迅猛增加,需要多中心的发展模式、控制特大城市的规模、使与主城空间适度分离的新城或卫星城的产业开发、居住用地开发与公共交通建设同步进行、实现产城融合,并同时考虑交通拥堵的出行控制与整个城市群的公交优先,这样才能引导人们更多的使用公共交通与慢行交通,优化通勤交通结构,减少通勤距离与通勤二氧化碳排放量的增加幅度。
  (2)减缓城市交通二氧化碳排放量增加的关键是提高车辆的实载率与控制通勤距离的增加程度。因此,注重通勤方式向公共交通方式转变、鼓励合乘模式以及形成职住平衡是减缓城市通勤二氧化碳排放量增加程度的有效和重要措施。
[硕士论文] 张庆朋
机械制造及其自动化 烟台大学 2017(学位年度)
摘要:随着汽车行业的飞速发展,给人们带来方便的同时,也带来了严重的能源和环境危机。因此高效环保的发动机成为了现在发展的趋势,汽油压燃发动机便是其中的一种。汽油压燃能够将传统柴油机和汽油机的优点结合到一块,既能实现柴油机的高效,又能保留汽油机的清洁。目前汽油压燃主要有HCCI(均质充量压燃)、PPCI(部分预混压燃)、MPCI(多段预混压燃)三种模式,但三者各有其优点和不足,仍需进一步优化和研究。
  本课题针对燃油喷射参数对颗粒物及气态污染物排放的影响进行了试验研究,分析了燃油喷射时刻、喷射压力及EGR对颗粒物及其气态污染物排放的影响规律。实验在一台四缸柴油机上进行,采用了80%汽油与20%柴油的混合燃料,记为G80。实验结果表明,在其它喷油参数不变的情况下,提高喷射压力,各模态微粒数量浓度峰值向小粒径方向偏移,数量均呈下降趋势,NOx排放有大幅度提升,而 HC、CO呈下降趋势;当EGR率从10%增加到30%时,各模态微粒数量浓度峰值均向大粒径方向偏移,数量均呈上升趋势,尤其EGR率从25%增加到30%时,微粒数量大幅度增加,而EGR率的增大同样抑制了NOx的生成,HC变化不大,CO增长较大;提前第一次喷射时刻,实验结果表明对微粒排放影响不大,NOx排放降低,HC和CO均减少;提前第二次喷射时刻,各模态微粒数量浓度峰值均向小粒径方向偏移,且微粒数均呈下降趋势,而NOx呈现明显的上升趋势,HC降低,CO升高。
[博士论文] 邢辉
轮机工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:海上运输在可持续运输中始终扮演着重要的角色,它为经济社会发展做出了巨大贡献,但同时,在大气污染物及温室气体排放方面也占据了较大的份额。与国外发达国家或地区相比,我国对船舶废气排放的评价、管理和控制以及相关政策措施的完善还存在较大的差距。开展沿海地区及海运船队废气排放(包括船舶NOx、CO、HC、CO2、SO2和PM排放)的量化研究和特征分析,将能为环境管理者和航运利益相关者制定排放控制措施提供有效的决策依据,对于持续降低船舶排放的危害、切实保障公众健康具有十分重要的意义。
  针对船舶废气排放量化模型存在船舶流量、发动机功率、航速和废气排放因子等基础数据缺乏及对具体测算对象的适用性问题,本研究开展了模型参数的本地化研究:(1)基于Clarksons及CCS(ChinaClassificationSociety)船舶数据库的统计分析,建立了海运船舶主机标定功率、副机总标定功率和船舶设计航速等动力参数与船舶总吨的对应关系;(2)针对我国生产的分别满足IMO(InternationalMaritimeOrganization)NOxTierⅠ、TierⅡ标准的76台和113台船用柴油机母型机排放测试报告的统计分析,得到了我国生产的分别满足IMONOxTierⅠ、TierⅡ标准的低速、中速、高速主机以及中速、高速副机基于燃油的排放因子和基于做功的排放因子,并建立了各类型船用柴油机基于做功的排放因子与柴油机负荷之间的对应关系。
  通过对船舶活动过程的详细分类,将船舶废气排放在空间上分为定工况的海上航路排放和变工况的港口邻近区域排放两部分。采用基于船舶活动的方法,结合海事局船舶抵、离港统计数据,建立了地区性海运废气排放测算模型;结合AIS观测统计数据得到船舶流量信息,建立了区域性海运废气排放测算模型;根据所建立的模型针对大连地区和渤海湾地区开展了海运废气排放量化的实证研究。此外,为有效量化中国水运船队的废气排放,采用基于运输周转量的方法,并结合水路运输周转量与我国GDP(GrossDomesticProduct)之间的回归分析,建立了中国水路运输业燃油消耗和废气排放测算模型。相关的测算方法和研究结论可为我国船舶废气排放的量化或相关部门的政策制定提供参考。
  基于燃油消耗、基于船舶活动以及基于运输周转量的模型均是基于根据总体的、宏观的数据进行船舶废气排放量化。由于存在诸多简化和假设,测算结果存在一定的不确定性,也难以体现具体船舶的个体化排放特征。因此,本文建议应对船舶营运数据建立有效的监测、报告、收集和验证机制,基于个体船舶的营运数据进行排放测算和评价,为国际航运业采取有效措施控制船舶排放进行了有益的探索。
[硕士论文] 周玉棠
船舶与海洋工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:目前,由于船舶尾气中含有大量的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)等多种污染物,造成了日益严重的大气污染问题。国际海事组织制定并通过了MARPOL73/78公约附则Ⅵ,对废气中NOx浓度设定了明确的限值要求。为了满足排放标准,人们提出了选择性催化还原(SCR)、废气再循环(EGR)、湿法洗涤氧化、臭氧(O3)氧化等多种不同的船舶尾气脱硝方法。其中O3氧化方法具有脱硝效率高、原理简单等特点,具有良好的应用前景。本文初步研究了O3自分解特性,进而开展了O3氧化脱硝实验研究,最后初步研究了湿法洗涤对O3氧化脱硝性能的影响及其作用机理。
  本研究主要内容包括:⑴研究了O3自分解特性。结果表明,烟气温度是影响O3自分解的主要因素,随着烟气温度的升高,O3自分解率增加。其中当温度小于100℃时,O3自分解率缓慢增加,而当温度大于200℃时,O3自分解率明显增加。当烟气温度为100℃时,随烟气停留时间的增加,O3自分解率缓慢增加,不同O3浓度对应的O3自分解率的变化趋势基本一致。⑵研究了O3氧化脱硝性能,并分析了相关反应机理。结果表明,随O3/NO摩尔比的增加,NO氧化率明显增加。当O3/NO摩尔比≥1时,NO氧化率为100%。当O3/NO摩尔比为1时,烟气停留时间对NO氧化率无明显影响。当烟气中有NO和SO2同时存在时,SO2对NO氧化率有一定的抑制作用,当O3/NO摩尔比为1、SO2浓度为1000 ppm时,NO氧化率只达到90%,而SO2去除率为4%。⑶研究了湿法洗涤对O3氧化脱硝性能的影响,分别开展了NaClO2、NaClO、H2O2协同O3氧化脱硝实验,综合考虑选取NaClO较为合适。然后分别考察了O3浓度、NaClO溶液pH值、有效氯浓度对NO氧化率的影响。当NaClO溶液pH值为7时,增加O3浓度和NaClO有效氯浓度,可以明显提高NO氧化率。由于NaClO溶液中有效氯成分比例随溶液pH值变化而变化,pH值对NaClO溶液湿法脱硝性能影响较大。当O3浓度为300 ppm、NaClO有效氯浓度为10mmol/L时,pH值3、7、11所对应的NO氧化率分别为100%、96%和67%。实验兼顾考虑溶液的酸碱腐蚀问题和脱硝率,建议采用pH值为7的NaClO溶液与O3协同开展后续研究。
[硕士论文] 李文倬
供热、供燃气、通风及空调工程 哈尔滨工业大学 2017(学位年度)
摘要:地下车库作为解决城市地上土地资源稀缺、开发地下空间的合适方案,环境较封闭,机动车尾气容易积聚而对人体产生危害。控制污染源是提升空气品质的有效方法,科学预测机动车污染物排放量很有必要,用机动车排放模型预测排放量是重要方向。本文将道路机动车排放模型修正应用到地下车库机动车的CO和颗粒污染物(PM10和PM2.5)排放量模拟计算中,并进一步计算通风量和换气次数。
  首先对比应用较广泛的五种机动车排放模型,并将MOVES2014a模型确定为本课题的模拟模型。为将模型应用到实例车库,将机动车运行状态简化为冷启动驶出状态、温启动驶出状态和低速驶入状态。介绍模型各应用步骤中的参数意义和取值原则,并本地化取值。在温湿度和空调使用方面对污染物排放量进行修正,为分析计算结果的合理性奠定基础。
  根据机动车简化的三种运行状态整理计算结果,在每种运行状态中又分别按照污染物种类分析总排放量和各分过程排放量的变化规律。按照6次/h的换气次数计算污染物的实际浓度,分季节判断地下车库的污染情况,并得到一种新的确定换气次数的方法。利用模型结果换算单辆机动车单位时间内的CO排放量,与传统取值方法比较,分情况确定取值方法。
  根据不同的车道利用率划分实例地下车库的车道,分别计算不同车道路段的污染物排放量和单位车道路段长度的污染物排放量。从时间和空间两方面分析计算数据,为车道区域的风口布置和通风量确定提供建议。
  按照机动车行驶状态和污染物种类,利用稀释浓度法,分别计算满负荷运行和在一定车辆出入频度下的地下车库所需的通风换气量及换气次数。应用前文提出的确定换气次数的新方法,将换气次数定为4次/h,并采用具有理想品质的室外空气稀释地下车库的颗粒污染物,以此验证换气次数的合理性。为地下车库通风系统和风量调节策略提供建议。
[博士论文] 施赟
环境工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一。柴油机是我国机动车NOx排放的主要贡献源,控制柴油机NOx排放,有助于改善我国大气环境质量。目前,NH3选择性催化还原NOx技术是柴油机尾气NOx净化的最有效手段。针对柴油机尾气特点,本文研发了催化活性好、N2选择性高、抗积炭能力强及抗硫性能好的HBEA分子筛负载铈基催化剂,为柴油机尾气NOx处理催化剂的研发提供了理论支持及参考。
  本论文采用浸渍法制备了不同CeO2负载量的Cex/HBEA催化剂,并对其NH3-SCR催化活性进行评价。在175~500℃反应温度区间内Cex/HBEA催化剂的N2选择性均能维持在98%以上。当模拟反应气体中仅存在NH3、NOx、O2和N2时,Ce1/HBEA催化剂的NH3-SCR催化活性窗口最宽,250~500℃的NOx去除率均能够达到90%以上。同时,对比分析了Cex/HBEA催化剂和Cex/SAPO-34催化剂的催化活性差异,结果表明Cex/HBEA催化剂的催化活性温度窗口比Cex/SAPO-34催化剂的催化活性温度窗口宽。此外,H2O、SO2和C3H6均会抑制Ce1/HBEA催化剂的催化活性,其中C3H6对Ce1/HBEA催化剂催化活性的抑制作用最为显著。
  Ce1/HBEA催化剂虽然具备优异的SCR催化活性,但Ce1/HBEA催化剂易积炭失活,这限制了Ce1/HBEA催化剂在柴油机尾气NOx控制中的应用。本文进一步研究了铈的负载量对Cex/HBEA催化剂抗积炭能力的影响。提高CeO2负载量能够显著改善催化剂的抗积炭能力,CeO2的最优负载量为48 wt%。当反应气体中存在500 ppm C3H6,Ce48/HBEA催化剂NOx转化率大于90%的反应温度窗口为300~450℃。通过XRD、XPS和HRTEM等催化剂表征手段,结合Cex/HBEA催化剂抗积炭性能评价结果,Ce48/HBEA催化剂具备良好抗积炭能力的主要原因是:1)Ce48/HBEA催化剂具备以HBEA分子筛为核,表面包裹CeO2外壳的HBEA-CeO2核壳结构;2)负载的CeO2能抑制C3H6吸附到催化剂表面;3)负载的CeO2能抑制积炭形成。
  柴油中含有微量的硫元素,经发动机燃烧后,尾气中会存在SO2。本文研究了SO2对Cex/HBEA催化剂NH3-SCR催化活性的影响。结果表明,CeO2与SO2在催化剂表面反应生成的三价铈硫酸盐会覆盖催化剂表面的活性位点,抑制催化剂NH3-SCR催化活性。提高CeO2负载量,有助于增强Cex/HBEA催化剂的抗硫性。在所考察的催化剂中,Ce48/HBEA催化剂的抗硫性最好。高温热处理能够去除催化剂表面的硫酸盐,使硫中毒的CeO2得到再生;经800℃高温再生后,硫中毒的Ce48/HBEA催化剂催化活性能得到恢复。
  利用气固原位红外光谱仪研究了Cex/HBEA催化剂表面的催化反应机理。Cex/HBEA催化剂表面NH3-SCR反应活性中间产物主要是吸附在Br(o)nsted酸性位上的NH4+和吸附在CeO2上的NO3-。Ce48/HBEA催化剂表面既存在吸附态氨和气相中氮氧化物反应的E-R反应机理,又存在吸附态氨与吸附态氮氧化物反应的L-H反应机理。C3H6与NH3会竞争吸附到HBEA催化剂表面的Br(o)nsted酸性位上,从而抑制Cex/HBEA催化剂低温NH3-SCR催化活性。然而,吸附到Ce48/HBEA催化剂表面的大部分C3H6会被催化氧化为含有羰基和羧酸根的中间产物后,进一步被氧化分解为CO和CO2。因此,Ce48/HBEA催化剂具备良好的抗积炭能力。此外,CeO2经350℃硫化处理12h后能够在表面引入SO42-形成SO42-/CeO2固体超强酸,增强对NH3的吸附能力,从而促进NH3-SCR反应。但是,过度硫化处理,会生成非活性的Ce2(SO4)3。一方面Ce2(SO4)3会覆盖催化剂表面的酸性位点,阻碍反应气体NH3与催化剂表面酸性位点的接触;另一方面Ce2(SO4)3的形成阻碍了Ce4+与Ce3+间的氧化还原循环。因此,Ce2(SO4)3的形成会抑制铈基催化剂的NH3-SCR催化活性。
  以Ce48/HBEA为研究对象,构建了稳态动力学实验条件,建立了NH3-SCR本征动力学模型,并计算了相关动力学参数。225℃时NH3和O2的反应分级数均为0,而NO的反应分级数为0.75,说明Ce48/HBEA催化剂表面NH3-SCR反应仅受NO浓度的影响。200℃和225℃的反应速率常数分别为17.1 L g-1 min-1和22.7 Lg-1 min-1,说明温度越高反应速率越快。Ce48/HBEA催化剂的反应活化能Ea为22.19 kJ mol-1,明显低于商用钒钨钛催化剂的活化能(70~90 kJ mol-1)。
[硕士论文] 康利强
动力工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:海运是目前世界上主流的贸易运输方式,其主要的动力设备船舶柴油机带来了巨大的环境污染。作为船舶排放的几种主要大气污染物之一,氮氧化物的生成消除反应机理引起了人们的重视。含氮小分子(CN、NCO、NH2、NH3)是含氮燃料燃烧过程中重要的中间产物,其氧化反应在NOx生成机理中占据了至关重要的地位。因此对于这几个含氮小分子的研究有助于深入了解氮氧化物生成机理,进而对燃烧反应有更为深刻的认识。
  本文利用Gaussian09软件在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对这几组反应的物质构型进行了优化,寻找反应通道及反应过渡态,基于QCISD(T)/CCSD(T)方法在同一基组水平上对构型单点能进行了计算,并经零点能修正后得到反应能垒值。此外,基于RRKM(Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus)理论,利用YL(Yao-Lin)方法对氧化反应中的速率常数进行了计算,并对其非谐振效应进行了分析。对于双分子反应,研究了其在正则系综下的非谐振效应。YL的计算结果显示,双分子反应中存在着极其明显的非谐振效应。随着温度的升高,谐振与非谐振速率常数逐渐增加,其中谐振速率常数增长远远快于非谐振,二者的差距迅速增大。本文计算的几个双分子体系,2000 K时谐振与非谐振常数的差距均在几个数量级以上,非谐振效应极其明显。对于单分子反应,分别研究了其在正则与微正则系综下的速率常数。YL的计算显示温度和能量对非谐振效应影响较大。正则系综下,随着温度的升高,速率常数迅速增加,非谐振效应逐渐显现。2000 K时非谐振效应不太明显。对于微正则系综,能量对非谐振效应的影响较大,2000 K对应的能量附近非谐振效应较为明显,研究中应注意考虑温度和能量对反应非谐振效应的影响。
[硕士论文] 李博
建筑与土木工程 湖南科技大学 2017(学位年度)
摘要:随着经济社会的发展,汽车保有量不断增加,大量汽车排放的尾气导致大气环境不断恶化,因此如何处理汽车尾气已成为亟待解决的问题。纳米TiO2材料具有高效、安全及可循环使用等特点,且在太阳光紫外线作用下能将汽车尾气中污染物氧化为无毒无害物质,以起到空气净化作用。由于路面是汽车尾气的第一接触物,因此研究在路面上涂覆纳米TiO2材料进行汽车尾气降解有重要意义。
  本文对国内外研究资料进行汇总,首先总结了纳米TiO2降解汽车尾气机理及提高其降解效率的改性方法,并考虑现有汽车降解效果测试设备不足,开发了能提供均匀光照条件和稳定温度条件的新设备,确定了其元件组成、使用步骤、试验条件及降解效果评价指标;然后以汽车尾气中 NO为例,研究使用纳米 TiO2颗粒直接撒布时其撒布量对 NO降解效果的影响,并分析制备纳米TiO2涂层时剪切速率、纳米 TiO2掺量和分散剂对其降解效果影响规律;此外,研究了纳米TiO2涂层用量对沥青混合料抗滑性能影响规律,并分析采用金刚砂对其进行改善时掺量对改善效果影响;最后基于加速磨耗试验,研究了纳米 TiO2涂层抗滑性能及NO降解效果耐久性。
[博士论文] 杨少龙
轮机工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:船舶排放废气造成了日益严重的大气污染。近年来,国际海事组织、各国环保部门对船舶排放SOx与NOx制定了严格地限值规定。现有的单独脱硫或脱硝技术已较为成熟,但面对船舶同时脱硫脱硝需求,采用单独脱硫与脱硝系统的串联组合方式势必将造成设备投资过高、占用空间过大、运营管理过于复杂等突出问题。而目前,船舶湿法脱硫具有脱硫效率高、成本低、二次污染小等特点,已取得一定的商业推广。在此基础上,通过添加适当的氧化剂,则将有可能同时脱除废气中NOx。鉴于此,充分考虑船舶运营及所处环境特点,本文提出一种基于紫外/电解海水的湿法脱硝技术。利用船舶周围海水资源与自身电力资源解决废气排放问题,进而探索出一种可行的船舶废气湿法综合处理方法。
  本研究主要内容包括:⑴针对海水电解制备有效氯过程,利用无隔膜电解装置开展了有效氯制备的实验与模型研究。实验研究了电极材料、电极间距、电流密度与海水盐度等因素对海水电解制备有效氯的影响规律。分析有效氯生成反应动力学及电解槽伏安特性,以有效氯浓度、电流效率、槽电压、电功率及电解电耗等参数为目标,建立了多因素作用的数学模型。结果表明,当有效氯生成速率主要受Cl-扩散速率控制时'增加海水盐度能显著提升有效氯生成速率,且降低电解电耗;而当有效氯生成速率由Cl-扩散传质与电荷转移过程共同作用时,一定范围内增加电流密度将能提高有效氯生成速率,但对电流效率影响较小。此外,天然海水电解实验验证了理论模型的合理性。在溶液温度20℃条件下,利用模型预测了实船高盐度海水(S=40.0‰)电解制备500 mg/L[Cl2]有效氯能耗约3.2 kWh/kg[Cl2]。⑵设计并搭建了模拟船舶废气脱硫脱硝实验平台以及实验级别的半连续鼓泡反应器,对电解海水脱硝的影响因素、反应机理及传质-反应动力学进行了系统研究。结果表明,有效氯浓度、NO入口浓度、溶液初始pH值及O2浓度对脱硝率影响较大。随着有效氯浓度、NO入口浓度及O2浓度增加,脱硝率升高。当溶液初始pH值从3增加到10,脱硝率先升高后降低。在此基础上,结合电解海水中有效氯成分随pH值的分布规律以及液相中氮元素质量平衡分析结果,揭示了电解海水脱硝的主要反应途径。随后,采用经典化学法测定了鼓泡反应器传质性能参数,并分析了NO吸收速率主要影响因素的作用规律。运用宏观反应动力学相关理论,建立了NO吸收速率方程,并实验验证。分析指出了NO吸收传质-反应过程的4种潜在强化途径。建立了NO吸收拟一级反应速率常数随NO入口浓度与有效氯浓度变化的多元非线性拟合模型。最后,提出了一种基于电解海水的船舶废气处理系统方案,并分析了其经济性与应用优势。⑶在单独电解海水脱硝研究基础上,基于自行设计制作的小型紫外-鼓泡反应器,从实验与模型两个角度对紫外/电解海水强化脱硝方法进行了深入研究。结果表明,脱硝率随紫外辐照功率、有效氯浓度、O2浓度的增加而上升。当溶液pH值在3-10范围内时,脱硝率始终较高,且脱硝强化因子随pH值增加而显著升高。当溶液温度升高,脱硝强化因子下降。当NO入口浓度增加时,脱硝率降低。随后,建立了拟一级快速反应NO吸收速率方程,并实验验证。指明了喷洒塔是紫外/电解海水脱硝工艺较为适宜的反应器类型。运用自由基稳态近似理论,建立了简化的液相反应动力学机理模型,并拟合验证模型的合理性。实验与模型研究结果揭示了紫外/电解海水脱硝的主要反应途径及强化脱硝作用机理。相关性能规律及反应动力学模型为后续数值模拟及放大设计提供了理论支撑。最后,提出了一种利用紫外/电解海水高级氧化工艺的船舶多污染物综合处理新方法,为同时处理多种船舶有害污染物(如废气、压载水及生活污水)开拓了新思路。
[硕士论文] 孙井超
船舶与海洋工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:大连港口海运业务繁忙,进出港口的船舶数量众多。海运业务为城市带来经济效益的同时,也为当地的空气带来了污染物质和温室气体。为了保障人们生活的大气环境,急需国内对船舶排放做更加深入的研究,同时应该向发达国家学习海运排放的治理办法。只有了解了船舶的排放数量和特征,才能提供更加科学的决策依据和有效的治理措施。本文测算了大连港口船舶NOx、CO、HC、CO2、 SO2和PM的排放量,分别为8527t、721t、331t、822651t、9122t和1165t。通过对排放清单结果的分析,得到了船舶排放量的分配特征。
  本文选择“自下而上”的办法,通过研究船舶活动过程来确定排放清单,进而得到大连港口船舶排放排放量和排放特征。对所选区域建立了计算模型,并按照船舶活动过程划分为巡航、减速、机动操作和停泊四个阶段,各阶段的距离长度和船舶活动时间通过AIS(Automatic Identification System)统计获取。对计算模型参数中的主机标定功率和船舶的设计航速进行了本地化的研究,主要拟合了选取样本中主机标定功率和船舶设计航速分别与船舶总吨的关系。计算模型参数中的排放因子也是选取了本地化的基于台架试验的研究数值,船舶主机和副机在不同运行工况下排放因子以变化的数值输入到计算模型当中的。本文对副机标定功率的选取是来源于其它文献的研宄,主要通过副机与主机的比值计算。锅炉标定功率的选取来源于美国洛杉矶港口编制船舶排放清单时的数据。结合AIS系统的统计数据,总结了船舶的活动过程,基于“自下而上”的方法,建立了大连港口船舶排放的计算模型,并结合海事部门对大连港口一年进出港船舶数量的统计,测算了大连港口的船舶排放清单。对清单研究结果进行了特征分析。基于水运周转量,测算及预测了大连水运气体排放量。
[硕士论文] 谢林明
机械工程 湖南大学 2017(学位年度)
摘要:随着汽车保有量的快速增长,未来我国报废汽车数量也将急剧增加,如不能科学、高效的进行回收处置和再利用,可能导致严重的资源浪费和二次污染等问题。尽管我国各级政府已颁布多项法律法规管理汽车报废回收,与此同时相关企业在再制造、再利用等方面亦开展了一系列探索,但更多的是追求可回收利用率和再利用率等技术指标,较少关注具体的资源消耗、环境影响,尤其是缺乏对汽车报废回收阶段的生态评价研究。因此,本文从评价模型、评价软件、评价案例等方面围绕汽车报废回收阶段的生态评价开展研究,主要包括以下内容:
  首先,从产业、政策、技术等三方面对国内外汽车报废回收现状进行了梳理和对比分析,总结归纳了我国汽车报废回收处理中存在的突出问题,即相对美、日、德等发达国家而言,整体发展水平比较落后,导致资源利用率偏低、二次污染较大。
  然后,基于我国汽车报废回收的处理流程和特点,将其划分为拆解、逆向物流、再使用、再制造、再利用、焚烧填埋等六个过程。通过梳理所耗物料与矿石资源、所耗能源与化石能源的上下游关系,以及它们与环境排放物之间的相互映射关系,从物料消耗、能源消耗、环境排放等三个维度分别建立了上述六个过程的生态评价模型,旨在从不可再生资源消耗、温室效应、酸化、富营养化、光化学烟雾、人体健康损害等六个方面对汽车报废回收进行生态评价。
  接下来,构建了适合中国国情的汽车报废回收基础数据库,并以上述汽车报废回收生态评价模型为后台计算引擎,配合前台多元化的人机交互界面,利用COM组件技术实现前后台之间的数据通讯,开发了汽车报废回收生态评价软件。
  最后,运用开发的生态评价软件对某乘用车的报废回收进行了实证研究,得到了其报废回收阶段的生态评价结果。为验证该软件计算准确性,对比了上述研究结果与德国 GaBi软件基于相同清单数据所得到的各项影响值。结果表明,两款软件的计算结果在大部分指标上基本一致,仅有人体健康损害存在一定差异,这是由于两款软件在基础数据、计算逻辑、系统默认参数等方面有所不同,因此计算结果不可避免存在一定偏差,但本文开发的生态评价软件专门针对汽车报废回收阶段的生态评价设计,因此在操作效率和准确性上均优于 GaBi软件。
  本文研究成果不仅可为国家制定相关法律法规提供参考,也可为汽车报废回收阶段的各责任主体选择更加节能减排的技术方案提供支撑。
[硕士论文] 于松
化工过程机械 新疆大学 2017(学位年度)
摘要:随着汽车的普及,汽车尾气排放污染对空气污染的贡献也越来越大。现阶段我国主要使用底盘测功机对汽车的行驶路况进行模拟,来检测车辆的尾气排放情况,但是这种检测方法不可以准确的模拟出车辆的实际行驶工况,且对工作人员的技术水平要求较高。本文参照在汽车尾气检测站的调研和实习情况,针对现行检测方法的缺点,同时依据《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》标准中对实际行驶污染物排放实验的规定,结合传感器技术、嵌入式开发技术、平台构建技术,设计了针对轻型汽车的基于物联网的移动式汽车尾气检测系统,实现了实际行驶污染物排放的检测和失火故障诊断。
  本文按照物联网感知层、网络层、应用层的三层结构对系统进行了设计。(1)以运行Linux系统的ARM处理器为核心构建了感知终端。感知终端通过尾气分析仪表、OBD模块、导航定位模块、温湿度传感器、气压传感器对排放相关参数进行采集。
  (2)利用J2EE平台技术建立了远程管理平台,构建了尾气检测数据库。
  (3)利用移动通信网络实现了感知终端和远程管理平台的通信。
  (4)利用BP神经网络算法建立了失火故障诊断模型。
[硕士论文] 温博
环境科学与工程 上海海洋大学 2017(学位年度)
摘要:岸边起重机(岸桥)作为大型港口机械类产品,在国际港口贸易中起着关键性的作用,中国是世界最大的岸桥制造与出口国,面对订单量的增加及岸桥机型大型化的趋势,岸桥的生产带来的资源消耗与环境污染问题也逐渐凸显出来。而传统的末端处理方式已不适用于当下环境,社会,经济,资源各方面的可持续发展的需求。生命周期评价(Life Cycle Assessment)是近些年发展起来的新兴环境管理和分析工具,是评价产品或工艺过程所产生环境负荷的有效方法,因此,亟需采用生命周期评价的方法对岸桥产品进行全方位的科学评估,引导岸桥产品的绿色设计。
  本研究选取中国出口迪拜的典型岸桥产品为研究对象,从原材料的生产到产品废弃阶段的回收处置的全生命周期过程进行清单收集,建立评价模型,运用生命周期评价软件GaBi6.0中ReCiPe评价方法将清单数据转化为可量化对比的环境影响指标,最后进行综合分析并识别出环境污染负荷的重点环节,并提出改进建议。采用模块化的建模方式,将岸桥的全生命周期分为钢铁生产阶段、岸桥生产阶段、岸桥运输阶段、岸桥使用阶段及废弃阶段等五部分进行分析,识别出岸桥使用阶段的电能消耗是污染负荷最严重的点。敏感性分析结果表明若使用阶段的耗电量减少5%,总污染物负荷指标中的气候变化、陆地酸化及化石能源消耗,会分别减少4.16%、3.84%和4.18%。另外,此阶段的电能结构调整也会对结果产生较大影响。为此,本文做了情景假设分析,结果显示若能多使用风能电与水电,可以大幅削减由于传统火力发电带来的气候变化、化石能源消耗、颗粒物形成等指标。对唯一对环境削减有益的废弃阶段中钢材的回收比例做线性分析,根据线性相关关系,进而确定相对应指标的削减速率。
  对目标企业岸桥的生产阶段进行深入剖析,跟踪调研各部件加工的整个流程,将清单数据细化至不同职能的各车间,以企业内部生产为系统边界的部分做生命周期评价。生命周期环境影响评价(LCIA)结果显示,冲砂车间是岸桥生产阶段产污最严重的环节。归一化结果表明,岸桥生产阶段对环境负荷的指标从大到小依次为气候变化、化石能源消耗、颗粒物形成、人体毒性。
  为增加企业在国际招投标的筹码,应对地方政府相应政策的执行,碳排放成为相关企业目前最关注的点。在拥有详尽的清单数据的基础上,本研究运用排放系数法对岸桥产品的碳排放总量从直接排放,过程排放,间接排放三个方面进行逐一核查,并按照相关公式计算得出岸桥产品总的碳排放量为每台1145.40 tCO2。
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