電解海水法脫除船舶柴油機廢氣中NOx的實驗研究.pdf

1、船舶柴油機排放廢氣中含有硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、顆粒物(PM)等多種污染物，對大氣環(huán)境造成了嚴重污染。IMO海上環(huán)境保護委員會第70屆會議(MEPC70)將歐洲北海和波羅地海設為氮氧化物排放控制區(qū)。為了滿足排放控制區(qū)的要求，人們提出了多種船舶柴油機廢氣脫硝方法，如SCR、EGR、濕法洗滌脫硝等方法。但SCR存在工作溫度高、催化劑易中毒失效等問題。EGR系統(tǒng)會降低柴油機的熱效率，增加CO、PM等排放。濕法洗滌脫硝法可以同時

2、脫除廢氣中的NOx、SOx以及顆粒物等，但是它要求隨船攜帶氧化劑，且會影響船舶運營的安全性。通過海水電解可制備有效氯溶液，其具有強氧化性，可將NO氧化為易溶于水的高價態(tài)氮氧化物，隨后通過濕法吸收達到脫硝的目的。因此，本文提出一種基于電解海水的船舶柴油機廢氣脫硝方法，通過實驗探究了該方法的可行性。
　　通過電解實驗，研究不同電解條件對電解海水有效氯濃度和pH值的影響。結果表明，隨著電解時間、電流密度以及海水鹽度的增加，電解海水有效氯

3、濃度近乎線性增加。電解海水pH值隨著電解時間的增加先降低后增加，電流密度越低，該現(xiàn)象越明顯;隨電極間距以及海水鹽度降低，電解海水pH值增加。
　　通過非循環(huán)噴淋電解海水脫硝實驗，研究電解海水中有效氯濃度、pH值、NO和SO2初始濃度對脫硝效果的影響。結果表明，隨著有效氯的濃度的增加，NOx脫除率增加，并在有效氯濃度為1000mg/L時趨于穩(wěn)定。隨著電解海水pH值的增加，NOx脫除率都降低;隨著NO初始濃度的增加，NOx脫除率增加，

4、并在大于1000ppm時趨于穩(wěn)定;隨著SO2初始濃度的增加，NOx脫除率略有降低，但SO2脫除率始終為100％。
　　通過循環(huán)噴淋電解海水脫硝實驗，研究有效氯濃度對NOx脫除率以及循環(huán)噴淋過程持續(xù)時間的影響。結果表明，隨著有效氯濃度的增加，NOx脫除率以及循環(huán)噴淋過程持續(xù)時間均增加。另外，對5S35ME-B9型柴油機進行了電解海水循環(huán)脫硝的電解電耗分析，計算結果顯示:若使該柴油機NOx排放達到TierⅢ排放標準，所需電解電耗為35