PTV用于柴油機燃燒過程中氣-顆粒相多環(huán)芳香烴分布研究.pdf

1、本文以全氣缸取樣系統(tǒng)為基礎,結合先進的儀器分析方法,研究了在柴油燃燒過程中氣相／顆粒相多環(huán)芳香烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的分布特性。實驗采用聚氨酯泡沫／樹脂(PUF／XAD-2／PUF)吸附柱和玻璃纖維濾膜分別收集柴油燃燒過程中氣相和顆粒相PAHs。由于柴油燃燒過程生成的PAHs在單一工作循環(huán)中位于超痕量水平,因此在氣相色譜-質譜聯(lián)用儀(GasChromatography-Mass

2、Spectrometric,CK2-MS)上選擇了程序升溫大體積進樣方法(Programmed Temperature Vaporization,PTV),并使用試驗設計對PTV的進樣參數(shù)進行優(yōu)化,結果表明該方法能完全滿足超痕量PAHs的分析要求。在此分析方法的基礎上,使用CO2模擬廢氣再循環(huán)(EGR),進一步研究了EGR對柴油燃燒過程中氣相／顆粒相PAHs分布特性的影響。研究結果表明：
　　 ⑴使用PUF／XAD-2／PUF吸

3、附柱及玻璃纖維濾膜對氣相／顆粒相PAHs采樣,回收率范圍分別是71.83％～98.64％和86.41％～118.35％。采用2水平全因子設計和中心復合設計法優(yōu)化PTV進樣條件,分別對進樣量為50μL和25μL兩個條件下PTV參數(shù)進行優(yōu)化,最終采取PTV進樣量為25μL的分析方法,因子優(yōu)化結果的綜合合意性為0.83。PTV大體積進樣與分流／不分流進樣方式相比,既簡化樣品分析步驟,又不影響分離效果,251μL進樣量時檢出限提高3.8～59.

4、2倍。
　　 ⑵柴油機在在整個燃燒過程中,總PAHs(濾膜+吸附柱上PAHs)的質量在有EGR的工況下隨著燃燒的進行先增大后減小,無EGR的工況下先降低再升高,最后再降低。各工況燃燒結束時,總PAHs的質量在EGR率為19.5％時最低。
　　 ⑶在整個燃燒過程中,氣相PAHs質量占總PAHs質量的95.15％以上,萘在氣相PAHs中含量最多,占97.7％以上,其中燃燒初期和中期最易生成PAHs。燃燒進行時,低環(huán)數(shù)的萘、苊