7.3 Treatment for Exhaust Gas在线视频

同学们好

船上的三大污染源包括入海水

固体垃圾和废气

我们已经了解了入海水和固体垃圾的处理方法

这一讲我们就来聊一聊

船舶的废气以及船舶废气的处理方法

一提到大气污染

相信很多同学跟我一样

想到最多的一个词就是雾霾

雾霾能够引起我们的呼吸道疾病

心血管疾病 肺部疾病和免疫力下降

雾霾天对呼吸系统影响最大

这已成为多数人的共识

雾霾天气还会导致近地层紫外线减弱

容易使得空气中病菌的活性增强

细颗粒物会带着细菌 病毒

来到呼吸系统的深处 造成感染

那大家知道雾霾中的主要成分是什么吗

雾霾主要由二氧化硫 氮氧化物

和可吸入颗粒物等组成

二氧化硫和氮氧化物是气态污染物

可吸入颗粒物会跟雾气结合在一起

让天空变得阴沉灰暗

这些污染物质的产生在很大程度上

是因为传统化石燃料的使用

在2017年第十二届全国人民代表大会

政府工作报告中

李克强总理提出了坚决打好蓝天保卫战

2018年7月

国务院公开发布了

《打赢蓝天保卫战三年行动计划》

要大幅减少主要大气污染物排放总量

进一步明显降低PM2.5浓度

明显减少重污染天数

明显改善环境空气质量

明显增强人民的蓝天幸福感

到2020年 二氧化硫、氮氧化物排放总量

分别比2015年下降15%以上

PM2.5未达标地级及以上城市浓度

比2015年下降18%以上

地级及以上城市空气质量优良天数

比率达到80%

重度及以上污染天数比率

比2015年下降25%以上

《行动计划》也对船舶的排放

提出了具体的要求

规定要推进船舶更新升级

2018年7月1日起

全面实施新生产船舶发动机

第一阶段排放标准

推广使用电 天然气等新能源

或清洁能源船舶

船舶废气的排放主要来源于主机

发电柴油机和燃油锅炉等设备的排放

尤其是主机

它的功率大 消耗燃油量大

产生的废气量多

对大气环境的污染也最为严重

现代大部分船舶的主机

主要是通过燃烧燃油来发出功率

在燃烧燃油的时候就需要供给大量的空气

并且在运动的时候也要消耗一定量的滑油

在产生功率的同时

燃烧的产物会随着排气排出

主要由无毒的氧气 氮气 水分 二氧化碳

还有一些有毒有害的氮氧化物

硫氧化物 一氧化碳 碳氢和颗粒物

这其中对环境影响最大的就是

氮氧化物和硫氧化物

氮氧化物主要是NO和NO2

NO是无色 无味 无臭的不活泼气体

在大气中会被慢慢氧化成NO2

它与人的血液中的血红蛋白亲和力较强

能造成人体缺氧

导致中枢神经受损 引起痉挛和麻痹

甚至窒息死亡

NO2是一种红棕色具有窒息性嗅味气体

它严重刺激呼吸系统

使血液中的血红蛋白硝化

对人体的心 肝 肾及造血组织都有影响

Nox氮氧化物还会与HC碳氢化合物

在阳光照射下发生光化学反应

产生光化学烟雾

能够引起哮喘 肺功能异常

伤害人的眼睛 影响植物生长

降低大气能见度

NOx遇到雨水

还会形成硝酸和亚硝酸 产生酸雨

它还对平流层中的臭氧层具有破坏作用

那船上是怎么处理这些NOx呢

我们就要知道它在柴油机是如何产生的

氮气和氧气只有在高温

富氧的条件下才会发生反应产生氮氧化物

温度越高 产生的量就越大

知道它们产生的机理

我们就可以采取措施

首先

我们可以通过在燃油中

加入一定量的水

让燃油乳化

从而降低燃烧温度来

减少氮氧化物的产量

另外 我们可以通过让一部分废气再循环

就是在新鲜的空气中掺入一定量的废气

这样就降低了氧气的浓度

也能够减少氮氧化物的产量

除了这两种方式之外

第三种方式就是不改变原来柴油机的工作

等到它产生了氮氧化物之后再进行处理

这种方式也是船上引用最广泛的处理方式

叫做选择性催化还原

英文是selectivecatalyticreduction

简称SCR

就是在柴油机的排气管道上加装一个反应器

反应器里面装有催化剂

在反应器中喷入氨水

氮氧化物和氨水就在催化剂的作用下产生反应

生成氮气和水

这就降低了氮氧化物的污染

再就是硫氧化物

它也会对人体产生很严重的危害

当它是气体时

它会刺激黏膜引起呼吸道疾病

比如支气管炎 肺气肿 肺癌等

如果与水蒸气结合形成硫酸蒸汽

再跟烟尘结合就形成了硫酸烟雾

1952年 硫酸烟雾第一次出现在伦敦

所以又被称为伦敦烟雾

它的毒性比SO2大10倍以上

再就是大气中的硫氧化物会随着下雨

降落到地面上形成酸雨

危害植物的生长

破坏建筑物等

为了减少硫氧化物的产生

船上一般采取两种处理方法

一种是我们在燃油系统里面提到的燃用低硫油

就是从根本上降低

产生硫氧化物的燃油中的硫含量

另外 大家都知道硫氧化物溶于水

所以可以通过把废气洗一下

让硫氧化物溶到水里面

所以

第二种方法就是在主机的排气上

安装一个洗涤塔

让废气通过洗涤塔

通过喷嘴向洗涤塔的废气里喷入海水

把硫氧化物吸收掉

这种洗涤塔又分为开环和闭环两种形式

开环的系统比较简单

就是通过海水泵从海里吸入海水

供给洗涤塔

洗涤完毕后

洗涤水直接排放入海

闭环的系统比较复杂

所谓闭环就是洗涤水一直在循环利用

但随着洗涤时间的增长

洗涤水中的酸会越来越多

所以就需要通过NaOH氢氧化钠进行中和

循环后的洗涤水会存在很多的杂质

这些杂质可以在污水处理单元中进行处理

产生的污泥存放在污泥柜中

而清洁的污水可以存放在储存柜中

或者排放到海里

这就是咱们这一讲讨论的氮氧化物

和硫氧化物产生

危害以及目前船上普遍采用的处理方式

但正像《打赢蓝天保卫战三年行动计划》里

说明的那样要

推广使用电 天然气等新能源或清洁能源船舶

目前船上也在大力开展新能源的利用

由于LNG的主要成分是甲烷

完全燃烧后主要形成CO2和水

所以现在有越来越多的船舶

开始燃烧LNG作为动力

好啦各位同学们

环境保护不是一蹴而就的

但只要我们携起手来

从每月少开一天车这样的小事做起

就肯定能让我们的空气越来越清洁

生活越来越美好

以上就是这一讲的全部内容

各位同

再见