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基于钠碱海水的船舶柴油机废气脱硫系统设计与实验研究
| 论文题名： | 基于钠碱海水的船舶柴油机废气脱硫系统设计与实验研究 |
| 关键词： | 船舶柴油机;废气处理;湿法脱硫系统;钠碱海水 |
| 摘要： | 随着远洋船舶数量的增加，船舶柴油机废气硫氧化物污染也日益严重，引起了世界各国的关注。依据MARPOL公约附则Ⅵ的规定，自2015年1月1日起，远洋船舶在排放控制区内需燃用含硫量低于0.1％的燃油。为满足日益严格的公约要求，世界各国加大了船舶柴油机废气脱硫技术的研发力度。目前，船舶柴油机湿法废气脱硫技术的研发较为成熟，其应用前景也最为广阔。 本文在深入总结和分析现有湿法废气脱硫技术的基础之上，提出了一种改进的基于钠碱海水法的船舶柴油机废气湿法脱硫系统。该系统包括开式和闭式两种工作模式。在开式模式下，系统采用钠碱海水作为废气脱硫洗涤液，既增强了系统的脱硫能力，又使脱硫后洗涤液满足IMO关于脱硫后洗涤液pH值高于6.5的要求;在闭式模式下，系统设置了两个碱液循环柜，两个循环柜中的高浓度碱液在运行过程中交替使用，大大增加了系统在闭式模式下的运行时间;脱硫系统使用水力旋流器组作为洗涤废液离心处理装置。系统可根据运行时洗涤水的流量调整使用的旋流器数量，提高了分离系统的使用灵活性。 为验证钠碱海水法在开式模式下脱硫的可行性，本文在自行搭建的模拟船舶废气实验台上进行了废气脱硫实验。实验研究了海水中NaOH浓度、Na2CO3浓度和废气中SO2气体浓度对脱硫率以及洗涤液pH值的影响，并进行了NaOH和Na2CO3混合海水脱硫实验。实验结果表明:当海水中NaOH浓度由零增加至4mmol/L时，洗涤液的脱硫率会提高约4.5％，如果继续提高NaOH浓度至5mmol/L，脱硫率基本保持不变。当废气中SO2浓度为1143 mg/m3时，随着海水中NaOH浓度由零升高至5mmol/L，脱硫后洗涤液pH值会由6.25提高到9.90。当废气中SO2浓度由1143mg/m3增加至2857mg/m3时，钠碱海水与海水的脱硫率会分别下降15％和20％，脱硫后洗涤液pH值均会下降3.5左右。在相同条件下，NaOH海水的脱硫率要比Na2CO3海水高1％～2％，但Na2CO3海水保持pH值的能力却明显优于NaOH海水。 |
| 作者： | 孙凯强 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 潘新祥;赵金文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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