基于电解海水的模拟船舶废气脱硝试验

基于试验级别喷淋反应器,研究电解海水用于船舶废气脱硝的原理可行性。考察电解制备有效氯浓度、初始pH值、NO入口浓度及洗涤运行模式对脱硝性能的影响。试验结果表明:对于非循环喷淋,随着有效氯浓度升高,NO_x脱除率均迅速上升,但当有效氯浓度超过一定值后,脱除率增速变缓。电解溶液pH值对NO脱除率有明显影响,相同有效氯浓度条件下,电解海水初始pH值=7比默认pH值≈8的脱硝效果更好。当NO初始体积浓度从0.025%变化到0.125%时,NO脱除率从19%增长到80%,而NO_x脱除率从14%增长到63%。适当提高有效氯浓度与NO入口浓度,并维持溶液pH值≈7,将是提升电解海水法脱硝效果的有效途径,且脱硝效果将有望满足MARPOL公约附则VI Tier III标准。此外,循环喷淋结果表明,初始20 min内,NO_x脱除率及溶液pH值分别保持49%和6.5以上,占整个循环时间的74%,说明电解海水在闭式循环模式下脱硝持续性较好。     

基于电解海水的模拟船舶尾气湿法脱硝性能实验研究

采用电解海水法制备具有强氧化性的有效氯溶液,基于鼓泡反应器开展模拟船舶尾气湿法脱硝试验,分别研究了电解海水溶液初始pH值、有效氯浓度、用量及NO浓度和SO_2浓度等参数对脱硝性能的影响,并探讨相关反应机理。试验结果表明,电解溶液初始pH值的大小影响其氧化性的强弱;当电解溶液初始pH值为4～6时,电解溶液的ORP在1 000 mV以上,其氧化性较强,NO_X脱除率可达48%;当电解溶液初始pH值超过6时,其氧化性变弱,NO_X脱除率随着pH值的增大而急剧下降。随着电解溶液有效氯浓度和用量的增大,NO_X脱除率呈线性增大。NO浓度的增加有利于增大气液传质推动力,进而提高NO_X脱除率。SO_2浓度的变化对NO_X脱除率的影响较小。研究结果表明,电解海水溶液具有良好的脱硝效果,在船舶柴油机尾气脱硝方面有一定的应用潜力。     

基于电解海水的模拟船舶尾气湿法脱硝性能试验

采用电解海水法制备具有强氧化性的有效氯溶液,基于鼓泡反应器开展模拟船舶尾气湿法脱硝试验,分别研究了电解海水溶液初始pH值、有效氯浓度、用量及NO浓度和SO_2浓度等参数对脱硝性能的影响,并探讨相关反应机理。试验结果表明,电解溶液初始pH值的大小影响其氧化性的强弱;当电解溶液初始pH值为4～6时,电解溶液的ORP在1 000 mV以上,其氧化性较强,NO_X脱除率可达48%;当电解溶液初始pH值超过6时,其氧化性变弱,NO_X脱除率随着pH值的增大而急剧下降。随着电解溶液有效氯浓度和用量的增大,NO_X脱除率呈线性增大。NO浓度的增加有利于增大气液传质推动力,进而提高NO_X脱除率。SO_2浓度的变化对NO_X脱除率的影响较小。研究结果表明,电解海水溶液具有良好的脱硝效果,在船舶柴油机尾气脱硝方面有一定的应用潜力。     

162 kW柴油机排气海水脱硫性能

针对162 kW柴油机排气搭建囊括海水一段式洗涤、海水梯级洗涤、海水/碱液梯级洗涤、碱液一段式洗涤和碱液/碱液梯级洗涤等5种运行模式的填料塔脱硫洗涤系统,开展变硫浓度、海水碱度、液气比和填料高度的海水一段式洗涤试验。结果表明:随液气比加大,填料压降先缓慢增加后迅速上升,为避免液泛,在0.9~1.2 m填料高度内液气比应不高于8 L/Nm^3。在海水碱度0.84~2.36 mmol/L、SO2浓度330~2860 mg/Nm^3、液气比≤8 L/Nm^3条件下,海水一段式洗涤脱硫效率随海水碱度升高、液气比加大、硫浓度降低而呈持续升高趋势,但无法完全满足排放控制区要求;增加填料高度对脱硫效率提升有限,为控制填料阻降,不宜将其作为解决海水一段式洗涤无法完全满足排放控制区要求的有效措施。     

不同电解液离子对CO2电还原的影响

研究了纯水、KHCO3溶液、Li2CO3溶液、K2SO4溶液、K2CO3溶液及不同浓度KHCO3溶液做电解液时对CO2电还原的影响,初步探讨了电解液中存在不同离子时CO2电还原的反应机理.试验结果表明,CO2还原效果为:纯水＜饱和Li2CO3溶液＜K2SO4溶液＜K2CO3溶液＜KHCO3溶液,且随KHCO3溶液浓度的增大呈现出抛物线趋势.最适合的电解液为0.2 mol/L的KHCO3溶液.     

基于MEPC107.(49)决议规则检验舱底油污水分离装置性能的试验研究

基于MEPC107.(49)规则,检验新研制的舱底油污水分离装置性能,通过对YSF—1.0舱底油污水分离装置进行三种油溶液检验试验以测量其出水含油质量浓度,试验结果表明,对于含有船用燃烧油的溶液经油污水分离装置处理后出水中含油质量浓度不大于6 mg/L;对0#柴油其出水质量浓度不大于5 mg/L;对MEPC107.(49)规定的"C"溶液其出水中含油质量浓度不大于10 mg/L。     

SCR 催化剂内流动与反应过程的研究

针对V2 O5／TiO2催化剂建立了三维单孔道模型,基于Eley－Rideal动力学机制,模拟了单孔道内的流动及NOx 在催化剂表面的反应情况．经模拟结果与实验结果对比,证明了模型的合理性．研究表明：随着Re的增大脱硝效率逐渐降低;模拟温度在523～723 K时,反应物NO的转化率随温度先升高后降低;根据NO的转化率及NH3的逃逸率综合考虑NH3／NO摩尔比应该控制在0.9～1.2之间;在温度为598 K, Re 为600, NH3／NO 摩尔比为1时, NO 的转化率最高可达到97．18％;反应物的浓度沿孔道方向先快速下降后平缓下降,在单孔道长度为1000 mm的模型中,在离入口处600 mm时NO脱除率可达到总脱除率的91.2％．模拟结果可为SCR催化剂的运行优化提供重要依据．     

产酸脱硫反应器的启动与污泥的驯化培养

通过利用连续搅拌槽式产酸脱硫反应器来处理人工合成的含有SO42-的废水,主要研究了反应器的启动和污泥驯化两个阶段.认为:较高的污泥接种量有利于反应器的快速启动.当进水SO42-负荷为1.19kg/m3·d,COD浓度为3000mg/L,HRT为20h时有利于污泥的快速驯化.反应器SO42-负荷为1.19kg/m3·d时,SO42-的去除率稳定在88%以上.     

船用镁基湿法脱硫中试试验研究

针对国际海事组织(IMO)日益严格的SO2排放限值,开展适用于船舶废气的镁基湿法脱硫试验研究.基于中试试验平台,以氢氧化镁浆液作为吸收剂,研究影响脱硫效率的关键工艺参数,包括液气比、浆液pH值、烟气流速、入口 SO2浓度、浆液温度等.结果表明,在所研究的工况范围内,加装传质构件的喷淋塔脱硫效率显著优于未加装前,可达98.24％,提高2个百分点;脱硫效率随液气比、浆液pH值和烟气流速的增大而升高,高至98.24％,随入口 SO2浓度和浆液温度的增大而降低,低至95.35％.研究结果可为镁基湿法脱硫技术在船舶上的应用提供支撑.     

臭氧对船舶废气中氮氧化物的氧化试验研究

用管式反应器试验研究了反应温度、[O3]/[NO]对臭氧氧化NO的影响.结果表明,O3/N2/O2体系在常温、200℃、275℃下均不发生反应,N2不能被O3氧化;在O3/NO/N2/O2体系中,NO主要氧化为NO2,只有1～6(10-6)其他氮氧化物生成.如N2O and N2O3.当[O3]/[NI]=1、反应温度分别为常温和200℃时,NO氧化率都达到100%,而在275℃时,NO氧化率只有72%.表明反应温度影响显著,其原因主要与较高温度下O3分解加快有关.O3在不同温度下的分解试验发现,O3在常温下分解很慢;200℃时分解加快,在反应器中停留9 S时,O3的分解率为59%,而275℃时分解更快,在反应器中停留9 s时,O3的分解率为80%.试验结果还表明,NO氧化率与[O3]/[NO]成线性关系.     

γ-Al2O3对介孔稀土复合氧化物催化特性的影响研究

利用γ-Al2O3替代了60%的Ce/Zr固溶基体,对介孔La/Ce/Zr复合氧化物进行改性.利用ICP分析仪、X射线衍射仪、SEM、比表面仪、激光粒度仪、热重分析仪等表征技术对制备得到的催化剂粉体进行表征.结果显示,活性Al2O3显著提高了催化剂粉体的比表面积,改善了高温下的表面烧结程度,增强了催化剂的热稳定性能并提高了其使用寿命,同时也增加了催化剂粉体的储氧能力和对NO的吸附能力,从而提高了催化活性,明显降低了PM的起燃温度和最高活性工作温度,提高了其对NOx的最大还原率.该研究结果对同时去除船舶柴油机排气污染物PM和NOx具有非常重要的工程应用价值.     

柴油机氮氧化物排放预测

为了减少柴油机SCR系统标定的试验量,基于NOx转化效率与氨氮摩尔比之间的关系以及法规中NOx比排放的计算规范,探讨预测发动机ETC测试时NOx比排放的方法,试验结果表明该方法比较准确,可以不通过白架试验获得SCR系统标定的效果。     

基于因子分析的极地邮轮舱室空气污染物研究

船舶舱室空气污染物是影响舱室舒适性的重要因素。以极地邮轮舱室空气污染物为研究对象,在分析其来源及相互影响因素的基础上,提出了采用因子分子法对舱室污染物进行降维的处理方法。进一步,基于相关样本数据的基础上,分别利用SPSS软件和MATLAB编程进行了污染物的因子分析。目前已有的样本数据显示公因子为两个：第一公因子在CO、细菌总数、可吸入颗粒物、甲醛和SO2上有较大的载荷;第二个公因子在甲醛、NO2和SO2上有较大的载荷。研究结果表明：SPSS软件和MATLAB在降维分析中研究结论一致。该研究结果可为对环境舒适度要求较高的船舶舱室空气污染物主动控制提供较好的理论依据和参考。     

某船用柴油机SCR系统匹配性能试验分析

针对某船用柴油机,在D2试验循环模式下进行原机和加装SCR系统后的性能对比试验,分析SCR反应器在无尿素喷射时对柴油机排气特性和经济性的影响,同时还分析按氮氨比为1∶1进行尿素喷射时SCR系统的工作性能。试验结果表明:柴油机安装SCR系统后,排气背压和排气温度均有所上升;经济性略有下降,额定工况下降低幅度在1%左右;虽然增压器后NOX排气浓度增大,但NOX质量流量下降幅度较大,额定工况下降幅度为12.3%,尿素基本喷射量标定计算应以加装SCR反应器后的柴油机排气参数为依据;NOX加权比排放由原机的12.63 g/k Wh降低到11.52 g/k Wh,降低了8.7%。按氮氨比为1∶1的比例进行尿素喷射时,SCR系统能满足Tire III的NOX排放限值要求。研究结果可为SCR系统设计和尿素喷射量的标定提供一定的指导依据。     

某客滚船主尺度变化对阻力性能的影响

[目的]从节能减阻方面对客滚船的主尺度比进行研究.[方法]利用模型试验和数值模拟的方法,研究船舶主尺度比(长宽比L/B、船宽吃水比B/T)变化对阻力性能的影响.[结果]结果表明,某700客位客滚船不同L/B方案之间的有效功率在较低航速时最大差异仅为150 W,在较高航速时最大差异增大到1300 W;不同B/T方案之间的...     

柴油机排气污染物PM和NOx催化处理反应平台设计与应用

使用自行设计的程序温控的催化反应平台和模拟配气系统相连接,测试并获得催化剂的催化还原NOx和催化氧化PM的准确的催化性能数据.使用该催化反应平台和常柴CZ2102型柴油机实验平台相连接,获得在稀燃条件下介孔镧铈锆铝复合氧化物对PM和NOx的催化处理实验的应用数据.为同时去除柴油机排气污染物PM颗粒和NOx的工程应用打下坚实的基础.     

基于CFD某增压柴油机不同海拔下的燃烧机理分析

在验证平原下某增压柴油机计算模型基础上,对某增压柴油机在海拔2900 m和海拔4250 m条件下缸内工作过程进行了三维数值计算．计算结果表明：与平原相比,随着海拔的升高,放热率峰值下降但放热率重心前移,缸内温度迅速升高,缸内最高温度分别上升309和357 K;缸内最高燃烧压力分别下降4.9和5.53 MPa;NOx 出现时间随海拔上升而稍微提前,NOx 排放量随海拔的上升而下降．研究结果为优化高原增压柴油机的性能提供了参考．     

Eradication of algae in ships'' ballast water by electrolyzing

In order to verify the effectiveness of electrolytic treatment on ships' ballast water,experiments are carried out by a pilot system in laboratory. The raw seawater and seawater with different concentrations of different algae are simulated as ships' ballast water. The algae in the raw seawater can be killed if it is treated by electrolysis with an initial residual chlorine concentration of 5 mg/L. If the seawater with one kind of algae (Nitzschia closterum, Dicrateria spp., or Pyramidomonnas sp.105cells/mL) is treated by electrolysis with an initial residual chlorine concentration of 5 mg/L, the alga can be sterilized. If the seawater with one kind of algae (Dunaliella sp., Platymonas or Chlorella spp.)is directly treated by electrolyzing with an initial residual chlorine concentration of 4 mg/L, the instant mortality changes with the concentration of different algae. However, after 72 hours, in all treated samples, there are no live algal cells found.     

掺水乳化油对船舶柴油机燃烧和排放的影响

应用AVL-FIRE软件对使用不同掺水量乳化油燃料的船舶柴油机进行了多维数值模拟研究,对比分析了缸内压力、放热率、缸内平均温度、NOX和碳烟排放浓度,并且得到了缸内温度场、NOX和碳烟浓度场。结果表明,计算燃烧缸内压力曲线与试验缸内压力曲线具有较好的一致性,验证了模型的准确性。通过比较可知,掺水乳化油会使滞燃期延长,在燃烧过程中由于水蒸发吸热,降低了燃烧温度,并且发生水煤气反应,有效地减少了污染物排放。仿真结果表明,使用5%~10%掺水乳化油做为燃料,使NOX排放量减小43.9%~67.7%。