二级标准

总悬浮颗粒物 年平均 80 200

TSP 日平均 120 300

可吸入颗粒物 年平均 40 70 g  / m3

PM10 日平均 50 150 标准状态

可吸入颗粒物 年平均 15 35

PM2。5 日平均 35 75

此外，随着 2013 年轻型汽车国Ⅳ标准的出台，TSP 作为重要受控污染物首 次被纳入指标。

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1。3   碳氢燃料燃烧生成碳烟的研究现状

1。4 本课题主要研究内容与主要创新之处

本课题主要研究戊醇类生物燃料作为添加剂对乙烯火焰初生颗粒的微观结 构特性与氧化特性影响。主要研究内容为：

（1）利用搭建的反扩散火焰燃烧实验台进行燃烧实验，并对添加戊醇三种 同分异构体的不同掺混燃料火焰的初生颗粒采样分析。

（2）利用热重分析仪、高分辨率透射电镜、X 射线衍射仪对初生颗粒试样 进行定性定量分析，对碳烟颗粒的氧化特性、微观结构进行研究。

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本课题的主要创新之处在于通过组织反扩散火焰，实现了对燃烧火焰的初生 颗粒进行采样，在此基础上研究其微观结构与氧化特性。通过组织反扩散火焰， 使得初生颗粒在热泳力作用下向外围冷区域扩散，从而保持初生形态与理化特 性，便于实现对燃烧产物碳烟颗粒的定性、定量研究。

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2 实验系统与分析方法

为了对添加戊醇后乙烯火焰初生颗粒的微观结构与氧化特性进行研究，本文 建立了一套反扩散火焰燃烧系统，采用了石英玻璃片沉积取样系统，并确定了实 验工况，在此基础上，结合多种分析仪器对采集到的初生颗粒的氧化特性与微观 结构进行了系统表征。论文网

2。1 反扩散火焰燃烧系统与取样系统

本文的研究是在建立的反扩散火焰燃烧取样系统上进行的，该燃烧分析系统 主要由反扩散燃烧系统、燃料供给系统、燃料蒸发系统和初生颗粒取样系统等子 系统组成，实验系统示意图如图所示。

图 2。1 实验系统示意图

2。1。1 反扩散燃烧系统

在先前的研究工作中，研究者通常通过组织预混火焰或者正常扩散火焰来采 集初生颗粒，其具有燃烧器结构简单，火焰容易稳定的优点，但缺点在于初生颗

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粒受热泳力的影响，易在燃烧的高温区中被热分解。为了获得较大量的火焰初生 颗粒，本实验采用了反扩散火焰燃烧器（Inverse Diffusion Flame Burner，IDF Burner）。IDF Burner 由三个同心圆管构成，下部填充有蜂窝状金属滤网，以均 布气流。三层管路分别通入高纯空气、燃料气与保护氮气。作为氧化剂的空气从 内部中心管送入，燃料从第二层管路送入，环绕空气进行燃烧，氮气作为保护气 体从第三从管路送入，保持火焰稳定燃烧。燃烧过程中，初生颗粒在火焰的外缘 生成，在热泳力的作用下，向燃料与氮气混合的冷区域扩散，从而减少了初生颗 粒的氧化和热解，能够生成较多的初生颗粒，利于对大量初生颗粒的采样研究。 实验台搭建在通风柜内，上方布置有排风扇，以防燃料气体、纳米级的初生颗粒 造成室内污染，同时可以减少外部空气对火焰的扰动，有助于维持火焰稳定。 2。1。2 燃料供给系统