基于超聲波霧化法的船舶廢氣NaClO 2 氣霧脫硝實驗研究
發(fā)布時間:2021-10-12 22:14
船舶運輸具有運量大、安全可靠、經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點,是國際貿(mào)易最主要的運輸方式。船舶普遍采用柴油機作為動力裝置,燃燒后排放廢氣中NOx含量高,對大氣和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。為了滿足相關(guān)排放法規(guī)的要求,世界主要航運國家均在積極研發(fā)船用NOx減排技術(shù)。雖然EGR和SCR兩種技術(shù)較為成熟,但兩者尚存在一定的不足,暫未得到大范圍的推廣使用。濕法氧化技術(shù)可同時脫除多種污染物,系統(tǒng)簡單可靠,運行成本較低,是當(dāng)前船舶廢氣脫硝的研究熱點。但是傳統(tǒng)的濕法洗滌器體積龐大,需占據(jù)較多的船舶空間,同時該方法還需隨船存儲大量的洗滌廢液,這影響了濕法氧化脫硝技術(shù)的實際應(yīng)用。超聲波霧化所獲氣霧微粒直徑極小,可大大增強氣液傳質(zhì)效率。本文基于小型超聲波霧化脫硝反應(yīng)裝置,實驗研究了不同氧化劑氣霧、氣體流量、NaClO2濃度、NO濃度、溶液pH值、反應(yīng)時間、霧化功率等主要因素對脫硝效果的影響,并對相關(guān)反應(yīng)機理進(jìn)行了討論分析。結(jié)果表明,NaClO2氣霧對NO氧化效率強于NaClO和H2O2氣霧。載霧氣體流量會影響出霧速率大小,同時也會影響霧滴直徑,對脫硝效果產(chǎn)生雙重作用。隨NaClO2濃度不斷增加,NOx脫除率持續(xù)升高。隨NO...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3?IMO設(shè)立的NECA海域??
實驗條件:入口?N?濃度500?ppm,入口?N02濃度0?ppm,氧化劑濃度??20?mmol/L,氧化劑溶液pH值4、7、10,超聲波霧化量0.6?mL/min,氣體流量2?L/min。??圖3.1為NaC102、NaCIO、H202三種不同氧化劑氣霧作用下,出口?NO和N02??濃度隨pH值的變化情況。由圖可知,在酸性、中性和堿性環(huán)境下,經(jīng)三種氧化劑??氧化后,出口N0濃度值由高到低為H202>NaC10>NaC102,出口N02濃度值由??高到低為燦(:102>術(shù)(:10>11202。采用11202作為氧化劑時,無論在酸性、中性??還是堿性環(huán)境下出口?NO和N02&度都未發(fā)生明顯變化,基本維持在入口濃度值??附近。采用NaCIO作為氧化劑時,出口?NO濃度值有所降低,并且在溶液pH值??由4變化到10的過程中,出口?NO濃度呈現(xiàn)明顯下降趨勢,由389?ppm降至340?ppm,??而出口?N〇2濃度分別為86?ppm、88?ppm和73?ppm,變化幅度較小。當(dāng)米用NaCl〇2??作為氧化劑時
NO濃度?500?ppm,入口N02濃度Oppm,NaC102濃度40mmol/L,NaC102溶液??pH?值?10.5。??圖3.3為超聲波霧化裝置霧化量隨氣體流量的變化。當(dāng)氣體流量由1.5?L/min??增加至3.0?L/min時,NaC102霧化量近似直線增長,由0.38?mL/min增加至0.85??mL/min。由圖3.3可知,在1.5?3.0?L/min范圍內(nèi),氣體流量越大,霧化量越大,??且超聲波霧化量與氣體流量線性相關(guān),相關(guān)系數(shù)r為0.99891,斜率為0.28894。由??于擬合形成的直線截距為0,因此擬合線性關(guān)系中的斜率即為霧化脫硝反應(yīng)中的液??氣比,為0.29?L/m3。與傳統(tǒng)的濕法噴淋脫硝相比,超聲波霧化脫硝方式的液氣比??—22?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶柴油機大氣污染物排放特性及控制技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 方平,陳雄波,唐子君,黃建航,曾文豪,吳海文,唐志雄,岑超平. 化工進(jìn)展. 2017(03)
[2]NaClO2海水溶液強化煙氣脫硝效果的實驗研究[J]. 鄭德康,韓志濤,楊少龍,宋永惠,周玉棠,潘新祥. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(08)
[3]UV輻照強化NaClO2溶液脫硝實驗研究[J]. 鄭德康,韓志濤,楊少龍,宋永惠,夏鵬飛,于景奇,嚴(yán)志軍,潘新祥. 化學(xué)工程. 2017(02)
[4]船舶柴油機脫硝凈化技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 縱宇浩,黃力,陳志平,王虎,李倩,李成亮. 環(huán)境工程. 2016(S1)
[5]NaClO2水溶液脫硝的工藝條件及機理[J]. 葉春波,涂先紅,李朝恒,裴旭東,陳衛(wèi)紅. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2016(02)
[6]深圳港船舶大氣污染物排放核算[J]. 梁永賢,廖汝娥,顏敏,鄭卓云,徐光儀. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊. 2016(02)
[7]利用NaClO2/CaCO3漿液同時脫硫、脫硝的試驗研究[J]. 王惠挺,郭瑞堂,高翔,駱仲泱,岑可法. 熱力發(fā)電. 2013(01)
[8]NaClO2堿性溶液脫硝的熱力學(xué)計算與實驗研究[J]. 秦毅紅,蔡守珂,何漢兵,張俊. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2012(06)
[9]上海港船舶大氣污染物排放清單研究[J]. 伏晴艷,沈寅,張健. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2012(05)
[10]NaClO2/NaClO復(fù)合吸收液同時脫硫脫硝[J]. 趙靜,嚴(yán)金英,邱婧偉,于國峰,潘理黎. 環(huán)境工程學(xué)報. 2012(10)
博士論文
[1]基于紫外/電解海水的船舶廢氣脫硝性能與機理研究[D]. 楊少龍.大連海事大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于NaClO2-海水的船舶柴油機廢氣脫硝實驗研究[D]. 孔清.大連海事大學(xué) 2016
[2]NaClO2/NaClO復(fù)合吸收劑煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)及機理研究[D]. 趙靜.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[3]超聲波霧化對微細(xì)粉塵過濾性能影響研究[D]. 葛亞勤.北京化工大學(xué) 2010
[4]燃用乳化重油對船舶柴油機性能影響的實船研究[D]. 劉大海.寧波大學(xué) 2009
[5]超聲波霧化技術(shù)在油煙凈化上的應(yīng)用研究[D]. 李冠文.廣東工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3433401
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3?IMO設(shè)立的NECA海域??
實驗條件:入口?N?濃度500?ppm,入口?N02濃度0?ppm,氧化劑濃度??20?mmol/L,氧化劑溶液pH值4、7、10,超聲波霧化量0.6?mL/min,氣體流量2?L/min。??圖3.1為NaC102、NaCIO、H202三種不同氧化劑氣霧作用下,出口?NO和N02??濃度隨pH值的變化情況。由圖可知,在酸性、中性和堿性環(huán)境下,經(jīng)三種氧化劑??氧化后,出口N0濃度值由高到低為H202>NaC10>NaC102,出口N02濃度值由??高到低為燦(:102>術(shù)(:10>11202。采用11202作為氧化劑時,無論在酸性、中性??還是堿性環(huán)境下出口?NO和N02&度都未發(fā)生明顯變化,基本維持在入口濃度值??附近。采用NaCIO作為氧化劑時,出口?NO濃度值有所降低,并且在溶液pH值??由4變化到10的過程中,出口?NO濃度呈現(xiàn)明顯下降趨勢,由389?ppm降至340?ppm,??而出口?N〇2濃度分別為86?ppm、88?ppm和73?ppm,變化幅度較小。當(dāng)米用NaCl〇2??作為氧化劑時
NO濃度?500?ppm,入口N02濃度Oppm,NaC102濃度40mmol/L,NaC102溶液??pH?值?10.5。??圖3.3為超聲波霧化裝置霧化量隨氣體流量的變化。當(dāng)氣體流量由1.5?L/min??增加至3.0?L/min時,NaC102霧化量近似直線增長,由0.38?mL/min增加至0.85??mL/min。由圖3.3可知,在1.5?3.0?L/min范圍內(nèi),氣體流量越大,霧化量越大,??且超聲波霧化量與氣體流量線性相關(guān),相關(guān)系數(shù)r為0.99891,斜率為0.28894。由??于擬合形成的直線截距為0,因此擬合線性關(guān)系中的斜率即為霧化脫硝反應(yīng)中的液??氣比,為0.29?L/m3。與傳統(tǒng)的濕法噴淋脫硝相比,超聲波霧化脫硝方式的液氣比??—22?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶柴油機大氣污染物排放特性及控制技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 方平,陳雄波,唐子君,黃建航,曾文豪,吳海文,唐志雄,岑超平. 化工進(jìn)展. 2017(03)
[2]NaClO2海水溶液強化煙氣脫硝效果的實驗研究[J]. 鄭德康,韓志濤,楊少龍,宋永惠,周玉棠,潘新祥. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2017(08)
[3]UV輻照強化NaClO2溶液脫硝實驗研究[J]. 鄭德康,韓志濤,楊少龍,宋永惠,夏鵬飛,于景奇,嚴(yán)志軍,潘新祥. 化學(xué)工程. 2017(02)
[4]船舶柴油機脫硝凈化技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 縱宇浩,黃力,陳志平,王虎,李倩,李成亮. 環(huán)境工程. 2016(S1)
[5]NaClO2水溶液脫硝的工藝條件及機理[J]. 葉春波,涂先紅,李朝恒,裴旭東,陳衛(wèi)紅. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2016(02)
[6]深圳港船舶大氣污染物排放核算[J]. 梁永賢,廖汝娥,顏敏,鄭卓云,徐光儀. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊. 2016(02)
[7]利用NaClO2/CaCO3漿液同時脫硫、脫硝的試驗研究[J]. 王惠挺,郭瑞堂,高翔,駱仲泱,岑可法. 熱力發(fā)電. 2013(01)
[8]NaClO2堿性溶液脫硝的熱力學(xué)計算與實驗研究[J]. 秦毅紅,蔡守珂,何漢兵,張俊. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2012(06)
[9]上海港船舶大氣污染物排放清單研究[J]. 伏晴艷,沈寅,張健. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2012(05)
[10]NaClO2/NaClO復(fù)合吸收液同時脫硫脫硝[J]. 趙靜,嚴(yán)金英,邱婧偉,于國峰,潘理黎. 環(huán)境工程學(xué)報. 2012(10)
博士論文
[1]基于紫外/電解海水的船舶廢氣脫硝性能與機理研究[D]. 楊少龍.大連海事大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于NaClO2-海水的船舶柴油機廢氣脫硝實驗研究[D]. 孔清.大連海事大學(xué) 2016
[2]NaClO2/NaClO復(fù)合吸收劑煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)及機理研究[D]. 趙靜.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[3]超聲波霧化對微細(xì)粉塵過濾性能影響研究[D]. 葛亞勤.北京化工大學(xué) 2010
[4]燃用乳化重油對船舶柴油機性能影響的實船研究[D]. 劉大海.寧波大學(xué) 2009
[5]超聲波霧化技術(shù)在油煙凈化上的應(yīng)用研究[D]. 李冠文.廣東工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3433401
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