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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控制船上一氧化二氮排放的方法

船舶排放的气体也称为海洋氮氧化物(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,工业和道路车辆排放的减少大量涌入,国际海事组织在2008年对海洋氮氧化物排放施加了严格限制,在全世界范围内对所有新船舶实行了减少氮氧化物要求的规定。

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来减少排放的技术:

  • (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

这是一种利用额外的药剂将氮氧化物转化为无害气体来减少氮氧化物的系统。

可控硅的工作原理-可控硅系统有四个主要组成部分:柴油排气液罐(DEF), DEF剂量,可控硅催化剂和氨催化剂。以上四个部件都集成在排气系统中,少量的DEF在催化剂中被感染,它与排气中发现的氮氧化物混合并发生反应,生成氮气和水蒸气。这两种产品都比释放,因为他们是无害的大气。

可控硅的好处-除了对环境有好处外,可控硅技术提高了燃油经济性,提高了发动机的可靠性。带有可控硅的发动机将运行得更凉爽,燃烧燃料更清洁,燃油效率更高。

选择性催化还原

可控硅工作吗?这项技术已经经过了几年的测试,并在世界上一些最恶劣的条件下被证明是有效的;到2010年,超过50万辆汽车使用了SCR技术。

DEF-这是一种纯净水和尿素的混合溶液,按67%至33%的比例混合。这种溶液是无毒的,尿素是一种从天然气中产生的天然成分。

DEF使用比例-它的使用比例大大低于燃料,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.潮湿的空气马达

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

HAM是如何工作的-生成NOx的数量取决于燃烧室内和周围的温度。较高的温度意味着更多的氮氧化物产量,而较低的温度意味着更少的氮氧化物产量。开发了向压缩燃烧空气中注入热水以保持温度较低的技术。降低NOx的注入水量随发动机温度的不同而不同。下面的步骤简化了HAM的工作方式:

  • 过滤后的盐水被抽到水箱中成为用过的水。
  • 该系统使水在水箱和HAM之间循环。
  • 在循环过程中,发动机上的热源加热火腿和水箱中的水。
  • 喷氮水是将加热的盐水雾化到带电空气中。
  • 通过HAM容器的带电空气是水中的盐等小颗粒被集水器捕获,加湿的冷空气被送至发动机。
  • 然后空气通过一个捕雾器收集任何没有蒸发的小水滴。
  • 饱和空气被送入发动机。

3.以液化天然气为燃料的发动机

挪威在十多年前就开始使用这项技术。在长期的基础上,它是实践和成本有效的。发生的唯一主要成本是购买和安装液化天然气储罐和管道。这也不是一个大问题,因为节省燃料成本相当高。据说船只每年可以节省高达100万美元的燃料成本。它的排放量也减少了80%,这让它成为可用于生产能源的最清洁的燃料之一。

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排放还提出了其他建议,但它们似乎没有产生令人满意的结果。例如,为了减少氮氧化物而注水据说可以减少约25%的氮氧化物,但显然会产生腐蚀问题。

随着人类活动对全球变暖的影响日益受到关注,只能考虑最有效的方法。未来可能会带来新的想法和方法,以减少或扭转海洋氮氧化物排放对大气的影响。到目前为止,这些都是控制海洋氮氧化物数量的最佳方法。

参考文献

西田修美等,《海洋环境学报》第95期,第2卷,SNAJ

海洋大气污染防治技术会议论文集(1992- 1994)

图像的引用

国际海事组织网站(www.imo.org

美国能源部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