基于O3-NaClO協(xié)同氧化法的船舶廢氣脫硝實驗研究.pdf

1、船舶運輸為世界經濟的發(fā)展起到了至關重要的推動作用，但同時也帶來了不容忽視的廢氣排放問題。近年來，國際海事組織制定和實施了嚴格的法規(guī)，以限制船舶廢氣中的硫氧化物、氮氧化物等污染物的排放。為了減少氮氧化物排放，人們不斷探索各種經濟適用的船舶柴油機廢氣脫硝技術。除了SCR、EGR等成熟技術，O3氧化脫硝、濕法洗滌脫硝等技術也是國內外學者研究的熱點技術。雖然O3具有良好的脫硝氧化性，但在高溫(＞150℃)條件下會發(fā)生明顯的自分解，且制備O3需要

2、消耗大量的電能。而單一濕法洗滌脫硝技術需要隨船存儲大量的氧化劑藥品及洗滌后廢液。這在很大程度上制約了O3氧化脫硝、濕法洗滌脫硝技術在實船上的應用。
　　本文首次提出了一種干濕法同位協(xié)同脫硝方法，即在濕法洗滌反應器中注入O3，通過O3與洗滌液中的NaClO同位協(xié)同氧化NO。目的是首先通過濕法洗滌過程降低O3與NO反應時的溫度，大大減少同位注入O3的自分解，提高O3的脫硝利用率。同時采用NaClO替代部分O3，減少O3的使用量，從而減

3、少其對電能的過多需求。該方法兼具了O3氧化脫硝與濕法洗滌脫硝的優(yōu)點，具有十分良好的實用性和經濟性。
　　首先，基于O3干法氧化NO實驗系統(tǒng)研究了煙氣溫度、停留時間、O3注入濃度等主要因素對O3自分解率的影響。結果表明，O3自分解率主要與煙氣溫度有關，當煙氣溫度上升至200℃以上時，O3自分解率顯著增大。在此基礎上，實驗研究了O3注入濃度對O3干法氧化NO性能的影響。結果表明，隨著O3注入濃度的增加，出口NO濃度線性下降，O3可以高

4、效地將煙氣中的NO氧化為易溶于水的高價態(tài)NOx。
　　其次，基于濕法洗滌脫硝實驗系統(tǒng)研究了NaClO濃度、溶液pH值、入口NO濃度、煙氣流量、洗滌液溫度、CO2濃度等主要因素對NaClO濕法氧化脫硝性能的影響。結果表明，在NaClO溶液初始pH值由4增加到12的過程中，NO去除率隨pH值變化明顯，當初始pH值為7時，NO去除率最高;隨著NaClO溶液初始濃度、入口NO濃度的增加，NO去除率上升;隨著煙氣流量、洗滌液溫度的增加，NO

5、去除率下降;CO2濃度對NO去除率影響較小。
　　最后，基于干濕協(xié)同氧化脫硝實驗系統(tǒng)實現(xiàn)了O3注入與NaClO溶液濕法洗滌的有機結合，初步研究了不同液相氧化劑種類、O3濃度和NaClO溶液初始濃度對干濕協(xié)同氧化脫硝性能的影響。結果表明，O3/NaClO協(xié)同氧化脫硝相比于O3協(xié)同其它液相氧化劑氧化脫硝具有明顯優(yōu)勢。隨著O3注入濃度及NaClO溶液初始濃度的增加，O3/NaClO協(xié)同氧化脫硝率升高。根據船舶運營特點，提出一種基于O3/