基于超聲波霧化法的船舶廢氣NaClO2氣霧脫硝實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、船舶運(yùn)輸具有運(yùn)量大、安全可靠、經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)際貿(mào)易最主要的運(yùn)輸方式。船舶普遍采用柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置，燃燒后排放廢氣中NOx含量高，對(duì)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(yùn)國(guó)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(shí)脫除多種污染物，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，運(yùn)行成本較低，是當(dāng)前船舶廢氣脫硝的研究熱點(diǎn)。但是傳統(tǒng)的濕法洗

2、滌器體積龐大，需占據(jù)較多的船舶空間，同時(shí)該方法還需隨船存儲(chǔ)大量的洗滌廢液，這影響了濕法氧化脫硝技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
　　超聲波霧化所獲氣霧微粒直徑極小，可大大增強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(shí)間、霧化功率等主要因素對(duì)脫硝效果的影響，并對(duì)相關(guān)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了討論分析。結(jié)果表明，NaClO2氣霧對(duì)NO氧化效率強(qiáng)于NaClO和H2O2氣霧。載

3、霧氣體流量會(huì)影響出霧速率大小，同時(shí)也會(huì)影響霧滴直徑，對(duì)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濃度增加，NO與NaClO2摩爾比不斷加大，NO去除率呈下降趨勢(shì)。在pH值從4到11的變化過(guò)程中，NO去除率始終保持在較穩(wěn)定的水平，僅當(dāng)pH值升高到12后，NO去除率才有明顯降低，說(shuō)明超聲波霧化NaClO2脫硝可以在較寬泛的pH值范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較好的脫硝效果。超聲波霧化NaClO2脫硝所需反應(yīng)時(shí)間較短，在反應(yīng)時(shí)

4、間為0.27s時(shí)，反應(yīng)仍可充分進(jìn)行，有利于減小反應(yīng)裝置尺寸。超聲波霧化功率可通過(guò)影響霧化量進(jìn)而影響脫硝效果。平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，超聲波霧化脫硝技術(shù)可實(shí)現(xiàn)較高的脫除效率，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
　　基于實(shí)驗(yàn)研究，本文設(shè)計(jì)了一種超聲波霧化NaClO2廢氣綜合處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多污染物協(xié)同脫除;裝置體積較小;脫硝后廢液量較少，方便存儲(chǔ)。本文以5S35ME-9B柴油機(jī)為例進(jìn)行能耗分析。結(jié)果表明，超聲波霧化裝置運(yùn)行功率為2.7