船用柴油机氮氧化物的控制

船用柴油机氮氧化物的控制
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控制船上氧化亚氮排放的方法

海洋船只的排放物也被称为海洋氮氧化物(海洋氮氧化物)。这些排放可能对人类健康和环境有害;它们也是大气污染的主要来源。

近年来,工业和道路车辆的排放量有所减少,国际海事组织于2008年通过在全世界范围内对所有新船舶实行减少NOx排放的要求,对海洋NOx排放施加了严格限制。

这位瑞典环境经济学家进行的一项研究确定了三种可以用于减少排放的技术:

  • (SCR),
  • 潮湿的空气马达,
  • 以液化天然气(LNG)为燃料的发动机
  1. 选择性催化还原

这是一种使用一种将NOx转化为无害气体的额外药剂来减少NOx的系统。

SCR工作原理 - SCR系统有四个主要组件:柴油排气流体罐(DEF),DEF剂量,SCR催化剂和氨催化剂。上述四个组分全部集成在排气系统中少量DEF在催化剂中被催化剂混合并与废气内发现的NOx混合并使氮气和水蒸气反应。两种产品都比释放,因为它们对大气无害。

SCR的好处——除了有利于环境,SCR技术还提高了燃油经济性和发动机可靠性。装有SCR的发动机运行时更凉爽,燃烧燃料更清洁,燃油效率更高。

选择性催化还原

SCR工作 - 该技术已经过了几年,并在世界上一些最恶劣的条件下证明是有效的;到2010年,超过了半百万辆车与SCR技术进行了。

这是一种纯净水和尿素的溶液,按67%到33%的比例混合。这种溶液是无毒的,尿素是从天然气中产生的一种天然成分。

DEF使用-它的使用比例大大低于燃料,据估计2/100将是使用比例,因此你将使用1加仑DEF 50加仑柴油燃料。

2.潮湿的空气电机

这是另一种用于减少柴油发动机产生的氮氧化物的技术。它可以减少发动机中高达65%的氮氧化物生成。

HAM是如何工作的——NOx的生成量取决于燃烧室内部和周围的温度。较高的温度意味着更多的氮氧化物的产生,而较低的温度意味着更少的氮氧化物的产生。该技术的开发是向压缩燃烧空气中注入热水,以保持温度较低。为了减少NOx而喷射的水量随发动机温度的不同而不同。以下步骤简化了HAM的工作方式:

  • 过滤的盐水被泵送到罐中以使用的水。
  • 该系统将水从水箱循环到HAM,然后再循环回来。
  • 在循环过程中,发动机上的热源加热火腿和水箱中的水。
  • 喷射NOx的水是加热的盐水,它被雾喷到充注的空气中。
  • 带电的空气通过HAM容器是小颗粒,比如水中的盐被捕获,加湿的冷空气被送到发动机。
  • 然后空气通过雾捕手,收集任何没有蒸发的微小水滴。
  • 饱和空气比喂入发动机。

3.以液化天然气为燃料的发动机

挪威在十年内开始使用该技术。它在长期基础上实践和成本效益。产生的唯一主要成本是LNG储罐和管道的购买和安装。这也不是一个主要问题,因为节省燃料成本相当高。据说船只每年可节省100万美元的燃料费用。排放量也减少了惊人的80%,使其成为可用于生产能量的最清洁燃料之一。

瑞典研究人员进行的研究发现,这是减少排放的最佳方法,但没有对应在船舶上使用的排放控制机制的类型施加限制。

关于减少海洋氮氧化物的排放,还有其他的建议,但它们似乎没有产生令人满意的结果。例如,据说用于减少Nox的注水可以减少约25%的Nox,但显然会产生腐蚀问题。

随着对人类活动对全球变暖的影响的令人担忧,只有最有效的方法可以考虑。未来可能会带来新的想法和方法,可以减少或逆转海洋NOx排放对大气的影响。截至目前,这些是可以在遏制海洋NOx数量的最佳方法中。

参考

西田修生等,MARIENV ' 95, vol. 2, SNAJ

M.E.S.J,特别会议,抑制海洋空气污染技术会议记录(1992- 1994)

图像的引用

国际海事组织网站(www.imo.org)

美国能源替代燃料和先进车辆数据中心(https://www.afdc.energy.gov/afdc/vehicles/images/selective_catalytic_red.gif)