船舶柴油机尾气脱硫技术.doc

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1、船舶柴油机尾气脱硫技术摘要：深入了解国际海事组织对船舶柴油机尾气处理要求，并对国际国内对柴油机尾气脱硫方法进行调研。关键词：船舶柴油机，尾气处理，脱硫技术前言：船舶柴油机排出的废气是海洋大气的主要污染源之一。其有害成分主要包括CO，NOx，HC，S02臭氧和微粒物质。其中微粒物质主要有燃油不完全燃烧的产物．以及柴油机起动和低负荷时产生的燃油或滑油的微粒等。由于微粒孔隙中吸附有多环芳香烃，被人体吸人后，会引起多种呼吸道疾病。并有致癌危险。所以．降低烟雾浓度是船舶柴油机排烟控制的首要任务之一。目前。国内外对柴油机排炳控制的研究主要集中于小型，车用柴油机。而对于船用

2、大中型柴油机排烟控制的研究却很少。然而，随着国际社会对环境保护的日益重视，船舶对海洋大气、尤其是港口大气的污染也越来越被国际社会重视。船舶柴油机尾气国际海事组织(IMO)制定了关于船舶废气排放标准的《MARPOL73/78公约》附则Ⅵ,于1997年获得缔约国大会通过并于2000年1月1日生效。在附则Ⅵ第13条中对船舶柴油机氮氧化物(NOX)排放限制提出了具体规定。在附则Ⅵ中也详细规定了氮氧化物的检验与发证、排放标准、测量程序及船上检验程序。船用柴油机排放规则的实施对船舶柴油机是一个很大的挑战,完成船用柴油机排放测试和较好地控制其排放也逐渐成为人们关注的方向。简

3、单介绍下柴油机工作原理1．燃烧准备阶段（滞燃期）从燃油喷入到着火开始这一时期为燃烧准备阶段。在这一阶段，燃油需加热、蒸发、扩散并与气流混合等物理准备过程，以及分解、氧化等化学准备过程。2．速燃阶段从着火开始到气缸内出现最高压力时止的这一阶段。当少量柴油着火以后，可燃混合气的数量继续增加火焰迅速传播，燃烧速度加快，放热速率高。气缸内的压力和温度急剧升高。但压力升高过快时，会使曲柄连杆机构受到很大的冲击载荷，并伴随有尖锐的敲击声，柴油机工作粗爆，这种情况应予以限制。为使柴油机工作平稳，最大压力增长率不应超过292kPa～588kPa／1°（曲轴转角）。3．主燃阶段

4、（缓燃期）从爆发压力出现点到最高燃烧温度出现点之间的阶段为主燃阶段。本阶段的特点是喷油已经结束，大部分的燃油在此期间燃烧，放出总热量的约80％左右，燃气温度上升到最高点。但由于活塞的下移，气缸容积增大，所以气缸内的压力变化不大。供油在这一阶段结束。4．过后燃烧阶段从最高燃烧温度点到燃烧结束止的阶段。在这一阶段，氧气已大量消耗，后期喷入的燃油就没有足够的氧气与之混合进行燃烧，加之活塞的进一步下移，气缸内压力和温度有较大的下降，使燃烧条件更加恶化，以致燃油燃烧不完全，出现排气冒黑烟现象，使有关零部件热负荷增加，影响柴油机经济性和使用寿命，所以应尽量减少后燃期的燃烧

5、柴油机排放的污染物主要有硫化物、碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳和颗粒物，它们达到一定浓度时，都会危害人体健康。其中氮氧化物和硫氧化物对环境和人类的影响最为严重。船舶尾气的限制主要就是氮氧化物和硫氧化物的排放。所以船舶柴油机尾气的脱硫是极其重要的。烟气脱硫控制SOx排放的方法，可以是选用低硫燃油，或从烟气中脱硫。低硫油的价格较高，而且低硫油与高硫油的柴油机结构不同，船舶要全部改造，因此使用低硫油并非万全之策，船舶排烟脱硫处理将是船舶防止SOx污染大气的重点发展方向。燃料中的硫燃烧时主要生成SO2，从烟气中脱除SO2的技术，在20世纪30年代就已在陆上工业进行试验

6、和使用。世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术估计超过200种。按脱硫产物是否回收，烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法，前者脱硫混合物直接排放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。根据净化的原理和流程来分类，烟气脱硫方法大致分三类：（1）用各种液体和固体物料优先吸收或吸附SO2（2）在气流中将SO2氧化为SO3,在冷凝为硫酸（3）在气流中将SO2还原为S,再将硫冷凝按脱硫剂的种类划分，烟气脱硫技术可分为如下几种方法。（1）以CaCO（石灰石）为基础的钙法；（2）以MgO为基础的镁法；（3）以NaSO为基础的钙法；（4）以NH为基础的氨法；（5）以有机碱为基

7、础的有机碱法。湿法烟气脱硫工艺　　湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂，其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术。石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应，反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来，经分离后即可抛弃，也可以石膏形式回收。目前的系统大多数采用了大处理量洗涤塔，300MW机组可用一个吸收塔，从而节省了投资和运行费用。系统的运行可靠性已达99%以上，通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。其它湿式脱硫工艺包括用钠基、镁基、海水和氨作吸收剂，一般用于小型电厂和工业锅炉。以海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学

8、品、投资小和运行费用低等特点。氨洗涤法