基于超声波雾化法的船舶废气NaClO 2 气雾脱硝实验研究
发布时间：2021-10-12 22:14
船舶运输具有运量大、安全可靠、经济性高等优点,是国际贸易最主要的运输方式。船舶普遍采用柴油机作为动力装置,燃烧后排放废气中NOx含量高,对大气和生态环境造成了严重的污染。为了满足相关排放法规的要求,世界主要航运国家均在积极研发船用NOx减排技术。虽然EGR和SCR两种技术较为成熟,但两者尚存在一定的不足,暂未得到大范围的推广使用。湿法氧化技术可同时脱除多种污染物,系统简单可靠,运行成本较低,是当前船舶废气脱硝的研究热点。但是传统的湿法洗涤器体积庞大,需占据较多的船舶空间,同时该方法还需随船存储大量的洗涤废液,这影响了湿法氧化脱硝技术的实际应用。超声波雾化所获气雾微粒直径极小,可大大增强气液传质效率。本文基于小型超声波雾化脱硝反应装置,实验研究了不同氧化剂气雾、气体流量、NaClO2浓度、NO浓度、溶液pH值、反应时间、雾化功率等主要因素对脱硝效果的影响,并对相关反应机理进行了讨论分析。结果表明,NaClO2气雾对NO氧化效率强于NaClO和H2O2气雾。载雾气体流量会影响出雾速率大小,同时也会影响雾滴直径,对脱硝效果产生双重作用。随NaClO2浓度不断增加,NOx脱除率持续升高。随NO...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３?ＩＭＯ设立的ＮＥＣＡ海域??
实验条件：入口?Ｎ？浓度５００?ｐｐｍ，入口?Ｎ０２浓度０?ｐｐｍ，氧化剂浓度??２０?ｍｍｏｌ／Ｌ，氧化剂溶液ｐＨ值４、７、１０，超声波雾化量０．６?ｍＬ／ｍｉｎ，气体流量２?Ｌ／ｍｉｎ。??图３．１为ＮａＣ１０２、ＮａＣＩＯ、Ｈ２０２三种不同氧化剂气雾作用下，出口?ＮＯ和Ｎ０２??浓度随ｐＨ值的变化情况。由图可知，在酸性、中性和碱性环境下，经三种氧化剂??氧化后，出口Ｎ０浓度值由高到低为Ｈ２０２＞ＮａＣ１０＞ＮａＣ１０２，出口Ｎ０２浓度值由??高到低为灿（：１０２＞術（：１０＞１１２０２。采用１１２０２作为氧化剂时，无论在酸性、中性??还是碱性环境下出口?ＮＯ和Ｎ０２＆度都未发生明显变化，基本维持在入口浓度值??附近。采用ＮａＣＩＯ作为氧化剂时，出口?ＮＯ浓度值有所降低，并且在溶液ｐＨ值??由４变化到１０的过程中，出口?ＮＯ浓度呈现明显下降趋势，由３８９?ｐｐｍ降至３４０?ｐｐｍ，??而出口?Ｎ〇２浓度分别为８６?ｐｐｍ、８８?ｐｐｍ和７３?ｐｐｍ，变化幅度较小。当米用ＮａＣｌ〇２??作为氧化剂时
ＮＯ浓度?５００?ｐｐｍ，入口Ｎ０２浓度Ｏｐｐｍ，ＮａＣ１０２浓度４０ｍｍｏｌ／Ｌ，ＮａＣ１０２溶液??ｐＨ?值?１０．５。??图３．３为超声波雾化装置雾化量随气体流量的变化。当气体流量由１．５?Ｌ／ｍｉｎ??增加至３．０?Ｌ／ｍｉｎ时，ＮａＣ１０２雾化量近似直线增长，由０．３８?ｍＬ／ｍｉｎ增加至０．８５??ｍＬ／ｍｉｎ。由图３．３可知，在１．５？３．０?Ｌ／ｍｉｎ范围内，气体流量越大，雾化量越大，??且超声波雾化量与气体流量线性相关，相关系数ｒ为０．９９８９１，斜率为０．２８８９４。由??于拟合形成的直线截距为０，因此拟合线性关系中的斜率即为雾化脱硝反应中的液??气比，为０．２９?Ｌ／ｍ３。与传统的湿法喷淋脱硝相比，超声波雾化脱硝方式的液气比??—２２?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶柴油机大气污染物排放特性及控制技术研究现状[J]. 方平,陈雄波,唐子君,黄建航,曾文豪,吴海文,唐志雄,岑超平. 化工进展. 2017(03)
[2]NaClO2海水溶液强化烟气脱硝效果的实验研究[J]. 郑德康,韩志涛,杨少龙,宋永惠,周玉棠,潘新祥. 环境科学学报. 2017(08)
[3]UV辐照强化NaClO2溶液脱硝实验研究[J]. 郑德康,韩志涛,杨少龙,宋永惠,夏鹏飞,于景奇,严志军,潘新祥. 化学工程. 2017(02)
[4]船舶柴油机脱硝净化技术研究现状及进展[J]. 纵宇浩,黄力,陈志平,王虎,李倩,李成亮. 环境工程. 2016(S1)
[5]NaClO2水溶液脱硝的工艺条件及机理[J]. 叶春波,涂先红,李朝恒,裴旭东,陈卫红. 化学反应工程与工艺. 2016(02)
[6]深圳港船舶大气污染物排放核算[J]. 梁永贤,廖汝娥,颜敏,郑卓云,徐光仪. 环境科学导刊. 2016(02)
[7]利用NaClO2/CaCO3浆液同时脱硫、脱硝的试验研究[J]. 王惠挺,郭瑞堂,高翔,骆仲泱,岑可法. 热力发电. 2013(01)
[8]NaClO2碱性溶液脱硝的热力学计算与实验研究[J]. 秦毅红,蔡守珂,何汉兵,张俊. 环境保护科学. 2012(06)
[9]上海港船舶大气污染物排放清单研究[J]. 伏晴艳,沈寅,张健. 安全与环境学报. 2012(05)
[10]NaClO2/NaClO复合吸收液同时脱硫脱硝[J]. 赵静,严金英,邱婧伟,于国峰,潘理黎. 环境工程学报. 2012(10)
博士论文
[1]基于紫外/电解海水的船舶废气脱硝性能与机理研究[D]. 杨少龙.大连海事大学 2017
硕士论文
[1]基于NaClO2-海水的船舶柴油机废气脱硝实验研究[D]. 孔清.大连海事大学 2016
[2]NaClO2/NaClO复合吸收剂烟气脱硫脱硝一体化技术及机理研究[D]. 赵静.浙江工业大学 2012
[3]超声波雾化对微细粉尘过滤性能影响研究[D]. 葛亚勤.北京化工大学 2010
[4]燃用乳化重油对船舶柴油机性能影响的实船研究[D]. 刘大海.宁波大学 2009
[5]超声波雾化技术在油烟净化上的应用研究[D]. 李冠文.广东工业大学 2008
本文编号：3433401
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３?ＩＭＯ设立的ＮＥＣＡ海域??
实验条件：入口?Ｎ？浓度５００?ｐｐｍ，入口?Ｎ０２浓度０?ｐｐｍ，氧化剂浓度??２０?ｍｍｏｌ／Ｌ，氧化剂溶液ｐＨ值４、７、１０，超声波雾化量０．６?ｍＬ／ｍｉｎ，气体流量２?Ｌ／ｍｉｎ。??图３．１为ＮａＣ１０２、ＮａＣＩＯ、Ｈ２０２三种不同氧化剂气雾作用下，出口?ＮＯ和Ｎ０２??浓度随ｐＨ值的变化情况。由图可知，在酸性、中性和碱性环境下，经三种氧化剂??氧化后，出口Ｎ０浓度值由高到低为Ｈ２０２＞ＮａＣ１０＞ＮａＣ１０２，出口Ｎ０２浓度值由??高到低为灿（：１０２＞術（：１０＞１１２０２。采用１１２０２作为氧化剂时，无论在酸性、中性??还是碱性环境下出口?ＮＯ和Ｎ０２＆度都未发生明显变化，基本维持在入口浓度值??附近。采用ＮａＣＩＯ作为氧化剂时，出口?ＮＯ浓度值有所降低，并且在溶液ｐＨ值??由４变化到１０的过程中，出口?ＮＯ浓度呈现明显下降趋势，由３８９?ｐｐｍ降至３４０?ｐｐｍ，??而出口?Ｎ〇２浓度分别为８６?ｐｐｍ、８８?ｐｐｍ和７３?ｐｐｍ，变化幅度较小。当米用ＮａＣｌ〇２??作为氧化剂时
ＮＯ浓度?５００?ｐｐｍ，入口Ｎ０２浓度Ｏｐｐｍ，ＮａＣ１０２浓度４０ｍｍｏｌ／Ｌ，ＮａＣ１０２溶液??ｐＨ?值?１０．５。??图３．３为超声波雾化装置雾化量随气体流量的变化。当气体流量由１．５?Ｌ／ｍｉｎ??增加至３．０?Ｌ／ｍｉｎ时，ＮａＣ１０２雾化量近似直线增长，由０．３８?ｍＬ／ｍｉｎ增加至０．８５??ｍＬ／ｍｉｎ。由图３．３可知，在１．５？３．０?Ｌ／ｍｉｎ范围内，气体流量越大，雾化量越大，??且超声波雾化量与气体流量线性相关，相关系数ｒ为０．９９８９１，斜率为０．２８８９４。由??于拟合形成的直线截距为０，因此拟合线性关系中的斜率即为雾化脱硝反应中的液??气比，为０．２９?Ｌ／ｍ３。与传统的湿法喷淋脱硝相比，超声波雾化脱硝方式的液气比??—２２?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶柴油机大气污染物排放特性及控制技术研究现状[J]. 方平,陈雄波,唐子君,黄建航,曾文豪,吴海文,唐志雄,岑超平. 化工进展. 2017(03)
[2]NaClO2海水溶液强化烟气脱硝效果的实验研究[J]. 郑德康,韩志涛,杨少龙,宋永惠,周玉棠,潘新祥. 环境科学学报. 2017(08)
[3]UV辐照强化NaClO2溶液脱硝实验研究[J]. 郑德康,韩志涛,杨少龙,宋永惠,夏鹏飞,于景奇,严志军,潘新祥. 化学工程. 2017(02)
[4]船舶柴油机脱硝净化技术研究现状及进展[J]. 纵宇浩,黄力,陈志平,王虎,李倩,李成亮. 环境工程. 2016(S1)
[5]NaClO2水溶液脱硝的工艺条件及机理[J]. 叶春波,涂先红,李朝恒,裴旭东,陈卫红. 化学反应工程与工艺. 2016(02)
[6]深圳港船舶大气污染物排放核算[J]. 梁永贤,廖汝娥,颜敏,郑卓云,徐光仪. 环境科学导刊. 2016(02)
[7]利用NaClO2/CaCO3浆液同时脱硫、脱硝的试验研究[J]. 王惠挺,郭瑞堂,高翔,骆仲泱,岑可法. 热力发电. 2013(01)
[8]NaClO2碱性溶液脱硝的热力学计算与实验研究[J]. 秦毅红,蔡守珂,何汉兵,张俊. 环境保护科学. 2012(06)
[9]上海港船舶大气污染物排放清单研究[J]. 伏晴艳,沈寅,张健. 安全与环境学报. 2012(05)
[10]NaClO2/NaClO复合吸收液同时脱硫脱硝[J]. 赵静,严金英,邱婧伟,于国峰,潘理黎. 环境工程学报. 2012(10)
博士论文
[1]基于紫外/电解海水的船舶废气脱硝性能与机理研究[D]. 杨少龙.大连海事大学 2017
硕士论文
[1]基于NaClO2-海水的船舶柴油机废气脱硝实验研究[D]. 孔清.大连海事大学 2016
[2]NaClO2/NaClO复合吸收剂烟气脱硫脱硝一体化技术及机理研究[D]. 赵静.浙江工业大学 2012
[3]超声波雾化对微细粉尘过滤性能影响研究[D]. 葛亚勤.北京化工大学 2010
[4]燃用乳化重油对船舶柴油机性能影响的实船研究[D]. 刘大海.宁波大学 2009
[5]超声波雾化技术在油烟净化上的应用研究[D]. 李冠文.广东工业大学 2008
本文编号：3433401
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