【摘要】：隨著船舶硫化物及氮氧化物排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注。本文介紹了目前國(guó)內(nèi)外同時(shí)脫硫脫硝的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)并進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),其中尿素法有以下優(yōu)點(diǎn):尿素是一種穩(wěn)定的化合物,在船上使用和貯存較為安全;脫硫脫硝的最終產(chǎn)物為N_2、CO_2和硫酸銨,不存在二次污染,且硫酸銨有回收利用價(jià)值。但目前尿素法在船舶領(lǐng)域的研究和應(yīng)用較少,且脫硝效率有限。為提高尿素法脫硝的效率,目前研究者們多利用低溫等離子體等技術(shù)對(duì)NO_x進(jìn)行氧化后再結(jié)合尿素溶液進(jìn)行吸收脫除,現(xiàn)階段尿素法的研究中關(guān)于“脫硝效率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的NO_x氧化度”問(wèn)題,不同學(xué)者試驗(yàn)得出的結(jié)論差異很大,該最佳氧化度可能隨著邊界條件的改變而改變,因此有必要對(duì)不同邊界條件下,當(dāng)脫硝效率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的NO_x最佳氧化度進(jìn)行試驗(yàn)研究,從而更加高效地使用氧化技術(shù)。本文的主要工作如下:1)模擬船舶排氣實(shí)際工況,對(duì)尿素法同時(shí)脫硫脫硝試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算與搭建。結(jié)果如下:設(shè)計(jì)排氣流量為2～5 L/min,塔內(nèi)徑為25 mm,塔高1 200 mm,泛點(diǎn)氣速為0.30 m/s,實(shí)際氣速為0.07～0.17 m/s,煙氣在填料層的停留時(shí)間為6～15 s。2)利用搭建的臺(tái)架,確定了尿素法同時(shí)脫硫脫硝最佳的試驗(yàn)條件:填料選擇Φ6×6金屬鮑爾環(huán),填料高度100 cm,噴淋密度40 m~3/(m~2·h),尿素溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%～10%,排氣流量2 L/min,反應(yīng)溫度10～20℃;在最佳試驗(yàn)條件下,當(dāng)NO_x初始體積分?jǐn)?shù)為874×10~(-6)、SO_2初始體積分?jǐn)?shù)987×10~(-6)、O_2體積分?jǐn)?shù)15%、洗滌塔入口NO_x氧化度為10%時(shí),SO_2的平均脫除效率可達(dá)到98%以上,NO_x的平均脫除效率為56%。3)進(jìn)一步進(jìn)行了脫硝試驗(yàn),明確了NO_x氧化度對(duì)尿素法脫硝的影響規(guī)律,確定了不同排氣流量、NO_x體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)溫度等邊界條件下的NO_x最佳氧化度。結(jié)果表明,在此試驗(yàn)條件下,使用尿素溶液進(jìn)行脫硝時(shí),當(dāng)NO_x氧化度為50%時(shí)平均脫硝效率為67%;排氣流量、NO_x體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)溫度的改變對(duì)于“脫硝效率隨著NO_x氧化度的增加而增加”這一規(guī)律沒(méi)有影響,不同邊界條件下當(dāng)脫硝效率達(dá)到最高90%左右時(shí)對(duì)應(yīng)的NO_x氧化度為90%。4)為進(jìn)一步提高尿素法脫硝的效率,實(shí)現(xiàn)低NO_x氧化度達(dá)到高脫硝效率,使用NaOH溶液進(jìn)行試驗(yàn)并與尿素溶液的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明,使用NaOH溶液進(jìn)行脫硝時(shí),最高脫硝效率為90%,對(duì)應(yīng)的NO_x氧化度為50%左右。原因在于NaOH溶液能夠快速和NO_x進(jìn)入液相后形成的HNO_2發(fā)生中和反應(yīng),從而大大提升了脫硝的效率。綜上所述,使用尿素法進(jìn)行同時(shí)脫硫脫硝時(shí)的關(guān)鍵問(wèn)題除提高氣相中NO_x的氧化度外,還需尋求合適的反應(yīng)條件以提高尿素與進(jìn)入液相的NO_x的還原反應(yīng)速率。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X736.3
【圖文】：

柴油機(jī)燃料普遍含硫，最高含硫量達(dá)3.5%，其中的硫燃燒后會(huì)中緩慢氧化成 SO3。SO2和 SO3都具有很強(qiáng)的親水性，溶于水的口鼻粘膜造成強(qiáng)烈刺激。通常情況下排氣中的 SO2在大氣周，但是當(dāng)它遇水形成硫酸煙霧后，它的停留時(shí)間就會(huì)大大毒性往往是 SO2的 10 倍，對(duì)環(huán)境造成巨大危害。排放的 SOx約占全球總量的 3%~7%。船舶 SOx的排放較高，含硫量普遍較高。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院開展的《船舶和港口項(xiàng)目》的研究成果表明，僅內(nèi)河船舶排入大氣的污染物（僅分）中 SOx排放約 10 萬(wàn) t/年。香港 2017 年發(fā)布的最新的排放舶活動(dòng)在 2015 年的 SO2排放貢獻(xiàn)率達(dá)到 58.6%[1]。限制船舶 SOx排放對(duì)大氣造成的不良影響，國(guó)際海事組織（IM油機(jī)燃料油含硫量的限制規(guī)定。MARPOL73/78 附則 VI 第三舶柴油機(jī) SOx排放等效燃油含硫限制限制值。對(duì) SOx的排放控種不同要求，每個(gè)要求根據(jù)時(shí)間分為 3 個(gè)等級(jí)，具體見圖 1.1 及

圖 1-2 我國(guó)內(nèi)河船舶大氣污染物 NOx分擔(dān)率船舶 NOx排放對(duì)大氣造成的不良影響，國(guó)際海事組78 附則 VI 中規(guī)定了船用柴油機(jī) NOx的排放限制值。Ox的排放限制根據(jù)時(shí)間分為 3 個(gè)等級(jí)，如圖 1-3 及表圖 1-3 船用柴油機(jī) NOx排放限值

圖 1-2 我國(guó)內(nèi)河船舶大氣污染物 NOx分擔(dān)率為了限制船舶 NOx排放對(duì)大氣造成的不良影響，國(guó)際海事組織（IMORPOL73/78 附則 VI 中規(guī)定了船用柴油機(jī) NOx的排放限制值。MARPOL VI 對(duì) NOx的排放限制根據(jù)時(shí)間分為 3 個(gè)等級(jí)，如圖 1-3 及表 1-2。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃偉;徐小慧;郭利萍;;三維結(jié)構(gòu)和氧化度對(duì)C6位氧化再生纖維素止血材料性能影響[J];高分子通報(bào);2017年09期

2 趙秀云;;淺談相對(duì)氧化度對(duì)煉焦煤工藝性質(zhì)的影響[J];化工管理;2016年02期

3 袁志國(guó);劉有智;焦緯洲;祁貴生;;氧化度對(duì)超重力場(chǎng)凈化硝煙效率的影響[J];現(xiàn)代化工;2011年07期

4 鄭昌戈，姚笑紅，何艷輝，鄭延華;雙醛淀粉的合成及其氧化度的測(cè)定[J];湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1996年01期

5 范東生;;氣相色譜法測(cè)定食用脂肪及油的氧化度[J];國(guó)境衛(wèi)生檢疫;1984年01期

6 ;關(guān)于鉛粉中氧化度的直接測(cè)定[J];蓄電池技術(shù)報(bào)導(dǎo);1963年05期

7 劉飛;呂林;劉丙善;蔡云凱;;介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器電源參數(shù)對(duì)NOx氧化度的影響研究[J];內(nèi)燃機(jī);2018年04期

8 王硯;譚文峰;馮雄漢;邱國(guó)紅;劉凡;;水鈉錳礦對(duì)幾種重金屬離子的吸附及其與錳氧化度和吸附位點(diǎn)的關(guān)系[J];環(huán)境科學(xué);2011年10期

9 ;人體生物化學(xué)[J];國(guó)外科技資料目錄.醫(yī)藥衛(wèi)生;1997年11期

10 周鏡;文獻(xiàn)簡(jiǎn)介[J];鋼鐵釩鈦;1990年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 周穎;呂永博;曾鈺;李德富;穆暢道;;氧化度對(duì)氧化直鏈淀粉包合能力及水溶液穩(wěn)定性的影響[A];2015年中國(guó)化工學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2015年

2 王艷色;魏志勇;李楊;;環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物增韌聚乳酸的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第30屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集-第十分會(huì)：高分子[C];2016年

3 袁柳;耿曉華;莫秀梅;;氧化海藻酸鈉與改性明膠的快速交聯(lián)膠黏劑[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第08分會(huì)：高分子科學(xué)[C];2014年

4 王萍;呂勇;龍柱;;雙醛羧甲基殼聚糖的結(jié)構(gòu)表征及應(yīng)用研究[A];中國(guó)造紙學(xué)會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 先越蓉;改進(jìn)汽車鋼板的冶煉工藝[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2009年

2 蘭金亮 徐萬(wàn)仁 摘譯;優(yōu)化造渣過(guò)程 提高電爐生產(chǎn)率[N];中國(guó)冶金報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王硯;水鈉錳礦的氧化度對(duì)幾種重金屬吸附影響的機(jī)制[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

2 呂勇;選擇性氧化殼聚糖衍生物制備及在造紙中的應(yīng)用[D];江南大學(xué);2014年

3 龍劍英;淀粉接枝共聚物的合成及性能研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉飛;低溫等離子體氧化NO的試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

2 葉呈煒;尿素法同時(shí)脫硫脫硝中NO_x最佳氧化度的研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

3 李志強(qiáng);不同氧化度鈣錳礦—水錳礦的合成及其吸附氧化特性[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

4 陳小冬;氧化魔芋多糖微球的制備、表征和應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2015年

5 高燕;難降解芳環(huán)類化合物的臭氧化預(yù)處理工藝研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

6 查春月;氧化淀粉對(duì)小麥面團(tuán)特性及面包品質(zhì)的影響研究[D];廣西大學(xué);2012年

7 李麗麗;煉鐵工藝計(jì)算軟件開發(fā)[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

8 魚瀟;旋轉(zhuǎn)填充床濕法脫硝新工藝研究[D];北京化工大學(xué);2015年

9 徐佳麗;不同氧化度水鈉錳礦氧化As（Ⅲ）和Cr（Ⅲ）的動(dòng)力學(xué)特性[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

10 王萍;雙醛羧甲基殼聚糖的制備及其與陽(yáng)離子淀粉復(fù)配物增強(qiáng)紙張研究[D];江南大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2788595