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2024年井下柴油机污染控制

柴油设备具有生产能力大、效率高、机动灵活等特点，并可省去

输风、输电设备。但柴油设备污染作业环境，其中一氧化碳和氮氧化

合物等，可引起急性和慢性中毒，甚至死亡，二氧化氮与3、4苯并芘

混合还有强烈的致癌作用。露天的光化学雾，已成为世界普遍关注的

问题。解决柴油机废气污染，已成为矿山生产当务之急。

柴油废气是柴油在高温、高压下进行燃烧时所产生的各种成分的

混合体，其中有毒、有害成分有氟氧化物、一氧化碳、二氧化硫、醛

类、油烟，碳氢化合物多环芳香烃及3、4苯并芘等。根据有害成分种

类，浓度以及接触时间的长短可对人的神经系统、血液循环系统、呼

吸系统等造成不同程度的危害。冶金部《冶金矿山安全规程》第202

条规定：使用柴油设备的矿井，井下作业地点有毒有害气体的浓度应

符合以下规定：一氧化碳小于50ppm；二氧化氮小于5ppm；甲醛小于

5ppm；丙烯醛小于0.12ppm。规程第201条(三)款规定：有柴油机设备

运行的矿井，所需风量按同时作业机台数每马力每分钟供风量3m3计

算。

控制柴油设备的污染源以及减少污染危害的措施主要有以下几方

面：

1.控制污染源

采用低污染的柴油发动机。研究表明：间接喷射式燃烧系统比直

喷式产生的NOx和CO少；四冲程发动机产生的碳氢化合物和油烟比二

冲程的发动机少，但直喷式的发动机性能好，耗油率低。可利用控制

燃烧过程产生污染危害的理化方法控制污染源。如在燃料油中加入钡

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添加剂、在燃料和火焰上放置磁场和电场、发动机汽缸加水、吸入空

气加蒸汽、用燃料水乳浊液等。但采用单一措施还不足以使柴油机产

生的有毒成分降到允许浓度。柴油机机内的净化措施还包括推迟喷油

定时(可使NOx降低30~50％)，提高喷油速度(可控制CO和油烟增加)

等。

2.净化措施

70年代以前，国外对柴油机废气的净化多采用铂铝催化净化器和

水箱洗涤器，但铂钯等价格昴贵，容易失活，水箱净化效率不高，以

后着重研究了稀土氧化物催化剂，发现二氧化铈具有良好的催化转化

性能。在稀土催化剂的研究方面。目前尚在继续进行研究中。此外，

Leak等人研制了一种在金属网上沉积铝的新型催化剂载体，比通常采

用的颗粒状结构和蜂窝状结构具有更好的耐磨阻力和低温活性。另一

发明是将聚丙烯腈纤维先行碳化处理，然后再进行催化活性处理的活

性碳纤维，它在低温下具有良好的催化氧化作用。在200~300℃时，催

化氧化作用更显著。我国研制的0.8％、1.0％，3.0％铂球催化剂和陶

瓷蜂窝状钯催化剂，对一氧化碳的净化效率都在9.5％以上，这类催化

氧化剂已在金属矿山得到广泛应用。但铂球催化剂价格比较昂贵、许

多科研人员正在寻求非铂型的氧化催化剂。如研制出的TNA119氧化催

化剂(成分为钯、锂，载体为三氧化二铝)，经试验，对一氧化碳的净

化率达70~80％，对碳氢化合物的净化效率为60~70％。柴油机废气经

过净化处理后，仍难达到安全卫生标准的要求，必需利用通风予以稀

释和排除。

2024年井下柴油机污染控制（二）

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柴油机作为一种常见的发动机类型，广泛应用于各个领域，包括

汽车、船舶、发电机组等。然而，由于其燃烧方式和排放特性，柴油

机也是大气污染的主要源之一。随着环境意识的提高和环境法规的加

强，对柴油机排放的控制要求也越来越严格。2024年，在井下环境中

使用的柴油机，也将面临更高的污染控制标准。

为了有效控制井下柴油机的污染排放，需要从以下几个方面进行

改进和控制。

1.引入先进的排放控制技术：

随着科技的发展，排放控制技术也得到了长足的进步。2024年，

预计井下柴油机将采用更先进的排放控制技术，如颗粒物捕集系统、

氮氧化物催化还原系统等。颗粒物捕集系统可以有效减少颗粒物的排

放，而氮氧化物催化还原系统可以将氮氧化物转化为无害的氮和水。

这些先进技术的引入将使井下柴油机的污染排放大大降低。

2.优化燃烧过程：

柴油机燃烧过程中产生的污染物主要包括颗粒物和氮氧化物。优

化燃烧过程可以减少污染物的生成。通过优化喷油系统、增加燃烧室

的混合性和燃烧温度的控制