气相色谱法检测醇醚燃料非常规排放物研究.pdf

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1、第43卷第2期2014年4月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSrⅡONENGINEANDMOTORCYCLEV01．43No．2Apr．2014气相色谱法检测醇醚燃料非常规排放物研究+闫妍1张煜盛2肖阁2吴怡1(1一西华大学交通与汽车工程学院四川成都6100392一华中科技大学能源动力工程学院)摘要：醇醚燃料燃烧时会出现新型的非常规排放物(醇、醚、醛等物质)，有必要针对这些新型污染物建立专门的检测系统。本文采用气相色谱仪器，使用毛细管分离柱和配套进样系统，根据大量试验数据确定气相色谱工作条件，完成对非常规排放物甲醇，甲醛、甲酸甲酯的

2、定性和定量分析。关键词：醇醚燃料非常规排放物气相色谱中图分类号：TK421．5文献标识码：A文章编号：167l一0630【2014)02—0059—04TheU盯egulatedElni贼。璐Fr哪舢coholFuelI沁search啊thG锻Ch阳matog咫phyY蛐Y柚1。鼢删喀Yl衄2，Ⅺ舯Ge2，wuYil1一CoⅡegeofTr蛐sport撕on蚰dAut咖otiveEngineering，)【ihuaUIlivers畸(Chengdu，Sichu锄，610039China)2一CoⅡegeofEneEg)r蛐dPowerEIlgineeri

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4、latedelIlissionsofmetll锄ol，fomalde—hyde，metllylfomate，埘tlltllec印iuary∞p啪60ncolumnanditsinjectionsystem．豳猡Words：Alcoholfuel，UI鹏glllatedeIIlissions，G够Chmmatography(GC)引言在能源和环境问题的双重压力下，开发、应用各种新型代用燃料已经成为车用内燃机研究的热点问题。新型燃料要求来源广泛，成本低廉，对环境和人类身体健康等无有害影响¨’2J。醇醚燃料具有燃烧清洁，价格低廉的优势，可显著降低氮氧化物以及颗

5、粒物排放。它们来源广泛，可由煤、天然气以及可再生生物质制取，作为含氧燃料能够有效降低全球碳排放量。但是相关研究发现，在减少常规排放物的同时，醇醚燃料的使用加剧了非常规排放物口一21的产生，如单烃，醇类，醛类，醚类等物质，虽然其排放量比较小，但毒性和危害性也不可轻视，因此有必要建立系统和高效的非常规排放物检测方法。目前国内外尚无针对汽车排气中非常规排放物的专门检测仪器，由于代用燃料性质以及燃烧模式的多样性，作为研究对象的非常规排放物种类高达几百种。目前的检测仪器不具备同时检测如此多种物质的能力，一般都由研究者根据研究侧重点的不同来选择检测仪器，目前的主要分

6、析仪器以色谱技术，质谱技术，红外技术等技术为主¨’7'10J。·基金项目：国家自然科学基金项目(20777吻，5ll∞130)；四川省教育厅自然科学基金项目(10皿町8，12皿138)；西华大学重点科研项目(Zll20320，Zll20319)。作者简介：同妍(1984一)，女，博士，讲师，主要研究方向为内燃机代用燃料燃烧及排放研究。60小型内燃机与摩托车第43卷本研究经过筛选之后，采用气相色谱技术针对醇醚燃料燃烧产生的甲醇、甲醛以及甲酸甲酯排放进行检测。通过大量实验优化色谱条件，做到精确定量分析百万分之一级别的排放物。1试验仪器介绍1．1气相色谱仪本研

7、究采用的气相色谱仪为上海海欣色谱公司生产的Gc一950型色谱仪(如图l所示)。载气为纯度大于99．999％的氮气，由于主要检测物质为有机物，选择响应度高的氢火焰离子化检测器FID，采用高纯度空气和氢气作为其燃烧气体。色谱仪性能参数如表l所示。4表lGC一950气相色谱仪性能参数图1气相色谱仪装置图色谱柱固定相FFAP色谱柱毛细管柱检测器氢火焰离子化检测限／(g·s。1)≤5×lO一“噪声／dB(A)≤5×10一。3基线漂移／(A／30min)≤5×lO一‘21．2色谱柱气相色谱能够进行定性分析的最主要部分就是色谱柱，依靠色谱柱内的固定相对检测物质吸附性的

8、不同来达到物质分离效果。目前常用的色谱柱类型有填充柱和毛细管柱两种。从表2可以看