丙烷、异丁烷及己烷光氧化的烟雾箱研究.pdf

丙烷、异丁烷及异己烷光氧化的烟雾箱研究 摘要 本论文利用烟雾箱对丙烷、异丁烷和异己烷光化学臭氧活性进行了研 究，主要研究了相对湿度(衄)以及反应物初始浓度比值对这些物种的光 化学反应的影响，并将实验数据与MCMv3．1中烷烃子机理的模拟结果进行 了对比分析。 在丙烷-NOx光化学反应体系中，臭氧最大值(03m觚)、丙烷的臭氧生成 活性最大值(侬m舣)以及臭氧到达峰值所需时间都随RH的增大而减小。在 较低RH时，侬m缸变化范围为0．0231,--0．0391；而较高RH时，皿m觚变化范围为 O．0172--0．0320。在反应进行到420h内，RH为17％时，丙酮浓度为 随着丙烷与NOx初始浓度比值增加而减少，在低RH时线性负相关性更好。 利用了MCM丙烷子机理对反应进行了数值模拟，并与实验结果进行比较， 发现两者还存在较大的偏差。 在异丁烷-NOx光化学反应体系中，生成的03m舣与腿现线性负相关 性，随心的增加，臭氧到达峰值所需时间、异丁烷的职m戤和丙酮生成量都 呈减小趋势。反应生成的03m戤和异丁烷与NOx初始浓度比值呈线性负相关 性，在反应到4h时，比值低时丙酮的生成量高，8h之后呈现相反趋势。03m觚 的实验结果比MCM模拟结果大5％～20％，臭氧到达峰值所需时间的实验结 果约为MCM模拟结果的5倍。丙酮生成量的实验结果小于MCM模拟结果， 随着反应的进行二者偏差有减小趋势。 异己烷．NOx光化学反应体系中，由于反应开始引入了HON0，反应开 始会生成OH自由基，删03max和臭氧到达峰值所需时间以及丙酮生成量 的影响都不大，但随脯加03m觚有稍减小趋势。加入的HONO初始浓度对 反应体系影响较大，当HON0浓度从120．5 ppb增加到275 ppb时，产生03m强 增加了48％；／Rm舣增加了51％；丙酮和丙醛的平均生成量分别增加54％和 34％。当HONO初始浓度从275 乎不变，丙酮和丙醛的平均生成量增加也较小，分别增加9％和7％。MCM 异己烷子机理模拟臭氧及氮氧化物与实验结果具有较好的一致性。丙酮生 成量的模拟结果与实验结果有相同的趋势，但实验结果明显高于模拟结果， 分析了模拟结果与实验数据之间产生误差的原因。 关键词：烷烃臭氧相对湿度丙酮MCM机理烟雾箱 II SMoGCHAMBERSTUDIESoFTHEPHoTooXIDj▲TIoN OF ANDISOHEXANE PROPANE，ISOBUTANE ABSTRACT The ozone of andisohexane photochemicalreactivitypropane．isobutane werestudiedbv chamberinthiswork．Theeffectsofrelative smog humidity onthe theinitialratiosofreactantconcentration f脚and photochemical ofthese are between reactivity speciesmainlyinvestigated．Thecomparison ofalkane of chamberdataandtheresultsfromsimulationsub