船舶大趋势一船舶废气处理

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如何减少船舶在海洋中的环境影响

如何减少船舶在海洋中的环境影响

如何减少船舶在海洋中的环境影响近年来,随着全球海洋生态环境问题的突出,关注船舶在海洋中的环境影响变得日益重要。

船舶在海洋中排放废气、废水和其他污染物,对海洋生态系统造成了不可忽视的负面影响。

因此,采取措施减少船舶在海洋中的环境影响迫在眉睫。

本文将探讨一些可行的方法来达到这一目的。

一、减少废气排放船舶废气排放是主要的环境问题之一,特别是硫化物和氮化物的排放对海洋生态系统造成的影响较大。

采用低硫燃料或安装洗涤装置可以降低废气中的硫化物和氮化物浓度。

此外,引入氮氧化物减排技术也是有效的选择。

船舶运营商应积极采用这些技术,减少废气排放对海洋环境的不良影响。

二、控制废水排放船舶产生的废水含有各种有害物质,如油污、废水和船舶生活污水等。

为减少这些废水对海洋环境的损害,船舶可配备高效的废水处理设备,以去除这些有害物质。

此外,合理管理船舶上的垃圾处理并遵守国际海洋垃圾管理规定也是至关重要的。

三、强化船舶货物处理船舶运输是全球贸易的重要方式,通过减少货物的损耗和泄漏,可以有效减少船舶对海洋环境的负面影响。

采取适当的包装措施、规范操作和货物监测是减少货物污染的有效手段。

此外,定期进行货物装卸设备的维护和修理也能够减少泄漏的可能性。

四、加强监管和执法加强船舶环境监管和执法也是减少船舶在海洋中环境影响的关键。

各国应建立严格的法律法规体系,规范和管理船舶的环境行为。

同时,加强对违规行为的监测和处罚力度,促使船舶运营商更加重视环境保护问题。

此外,国际合作和信息共享也是加强监管和执法的重要手段,各国应加强合作,共同推动船舶环境保护的国际合作。

五、推动技术创新技术创新是减少船舶在海洋中环境影响的重要途径之一。

各国应大力投资船舶环境保护技术的研发,推动绿色航运和低碳船舶的发展。

例如,研发替代燃料、船舶能源回收和高效航行技术等,将有效降低船舶对环境的影响。

同时,鼓励船舶运营商和船舶制造商采用新技术,加快推广应用,共同构建可持续发展的船舶行业。

水上运输的船舶拆解与环保处置

水上运输的船舶拆解与环保处置

水上运输的船舶拆解与环保处置随着人们生活水平的提高和国际贸易的发展,水上运输成为世界各国重要的运输方式之一。

然而,在水上运输中,老化和报废的船舶处理问题日益突出。

船舶拆解和环保处置是解决这一问题的关键。

本文将探讨水上运输的船舶拆解与环保处置的重要性,并介绍相应的措施。

一、船舶拆解的重要性船舶在服役一段时间后通常会出现老化、修复成本过高等问题,因此需要进行拆解。

船舶拆解的重要性主要体现在以下几个方面。

1. 资源有效利用:船舶是一种复杂的组合结构,包括大量的金属、非金属和其他可回收材料。

通过拆解船舶,可以回收利用其中的金属、钢铁和其他材料,实现资源的再利用,减少资源浪费。

2. 经济效益:船舶拆解产业在很大程度上刺激了各国的经济增长。

通过拆解船舶,可以创造就业机会,提供工资收入,促进相关产业的发展,带动经济增长。

3. 船舶安全:老化和损坏的船舶存在很大的安全隐患,不仅可能对船员造成威胁,还可能对海洋环境和其他船只造成危害。

通过拆解这些危险的船舶,可以确保航行的安全,并减少潜在的环境风险。

二、船舶拆解的环保处置船舶拆解虽然带来了经济效益和资源利用,但同时也给环境带来了负面影响。

为了确保船舶拆解的可持续性和环保性,需要采取相应的措施来进行环保处置。

1. 环境评估:在进行船舶拆解之前,应进行全面的环境评估,评估船舶中所含的有害物质,以及对周边环境的潜在影响。

根据评估结果,制定相应的拆解计划和处置方案。

2. 安全拆解:船舶拆解应遵循安全和环境保护的原则。

采用科学合理的拆解工艺和设备,确保船舶在拆解过程中不对环境造成污染和破坏。

同时,确保作业人员的安全,减少意外事故的发生。

3. 废物处理:船舶拆解会产生大量废物,包括金属、非金属、有毒废物等。

这些废物应根据相关法律法规进行分类、储存、处理和处置。

金属和非金属废料可以进行资源回收利用,有毒废物则需要进行专门处理。

4. 环境监测:进行船舶拆解时,应进行环境监测,对拆解过程中产生的废水、废气和废物进行监测分析,确保不会对周边环境造成污染。

船舶行业环保要求

船舶行业环保要求

船舶行业环保要求在全球人们对环境保护意识的不断增强下,各行各业纷纷加强对环境的保护和减少污染的努力。

船舶行业作为一个重要的运输领域,同样需要符合环保要求,保护海洋生态系统,减少航运对环境的负面影响。

本文将从减少船舶废气排放、控制海洋污染、回收船舶废物等方面,论述船舶行业的环保要求。

减少船舶废气排放船舶通常使用重油作为燃料,该燃料含有硫、金属和灰分等物质,燃烧后会产生大量的气体污染物,如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。

减少船舶废气排放可以通过以下措施实施:1. 使用低硫燃料:降低燃料的硫含量可以有效减少二氧化硫排放。

一些地区已经制定了低硫燃料使用的规定,要求船舶在特定区域使用低硫燃料。

2. 安装排污净化系统:通过安装排污净化系统,可以降低船舶废气中的二氧化硫和颗粒物排放。

这些净化系统主要通过吸收、洗涤和过滤等过程来净化废气。

3. 推广清洁能源:船舶也可以使用清洁能源,如液化天然气(LNG)等。

LNG燃料不含硫和颗粒物,是一种更环保的选择。

控制海洋污染船舶行业还需要采取措施控制海洋污染,避免船舶在航行过程中对海洋生态系统造成破坏。

以下是一些控制海洋污染的要求:1. 控制油污染:船舶在航行中,需要控制和管理油料等污染物的排放。

这需要依靠严格的操作规程、油污水分离设备以及油污染应急预案等手段。

2. 控制垃圾污染:船舶需要按照相关规定妥善处理垃圾。

例如,废弃物应当进行分拣、贮存和处理,并在到达港口后按照规定进行处理。

3. 控制危险品污染:船舶运输危险品时需要遵守相关规定,确保货物的安全和防止对海洋环境造成污染。

回收船舶废物船舶行业还要求对废弃船舶进行合理回收和处理,以减少对环境的不良影响。

以下是一些回收船舶废物的要求:1. 废船回收:船舶寿命一般为20年到30年,到期后需要进行回收。

回收船舶应当遵守相关法规和国际规定,确保对船舶废物的处理符合环保要求。

2. 船舶废物处理:船舶在使用过程中产生的各类废物,如废油、废水、废电池等,应当按照国际和国内规定进行处理。

船舶清理整治实施方案

船舶清理整治实施方案

船舶清理整治实施方案一、背景介绍。

船舶是海上运输的重要工具,但在长时间使用后会产生污染和垃圾积累的问题,影响海洋环境和航行安全。

为了保护海洋环境,保障航行安全,有必要对船舶进行清理整治。

二、清理整治目标。

1. 清理船舶表面污染和垃圾,保持船体清洁。

2. 整治船舶内部设施,确保设备运行正常。

3. 排放废水和废气,减少对海洋环境的影响。

三、清理整治内容。

1. 清洁船舶外表。

利用高压水枪和清洁剂对船舶外表进行清洁,包括船体、甲板、船舱等部位,清除污垢和海藻等生物附着物。

2. 清理船舶内部。

对船舶内部设施进行清理,包括机舱、舱室、舱底等部位,清除油污、垃圾和杂物,保证设备正常运行。

3. 处理废水和废气。

对船舶产生的废水和废气进行处理,确保排放符合环保标准,减少对海洋环境的污染。

四、清理整治流程。

1. 制定清理整治计划。

根据船舶情况和清理整治目标制定清理整治计划,明确清理整治内容、流程和责任人。

2. 准备清理设备和物资。

准备高压水枪、清洁剂、防护用具等清理设备和物资,确保清理整治工作的顺利进行。

3. 实施清理整治。

按照清理整治计划,组织人员进行船舶清理整治工作,确保清洁彻底、设施完好。

4. 检查验收。

对清理整治后的船舶进行检查验收,确保清理整治工作符合要求,达到预期效果。

五、清理整治要求。

1. 安全第一。

在清理整治过程中,要严格遵守安全操作规程,确保人员和设备的安全。

2. 环保优先。

在清理整治过程中,要注重环保要求,合理处理废水和废气,减少对海洋环境的影响。

3. 彻底清洁。

清理整治工作要彻底,不能留下死角和盲区,确保船舶清洁整洁。

六、清理整治效果评估。

对清理整治后的船舶进行效果评估,包括外表清洁程度、设施运行情况、废水废气排放等方面,确保清理整治效果符合要求。

七、总结。

船舶清理整治是保护海洋环境、保障航行安全的重要工作,需要科学合理地制定方案和实施计划,确保清理整治工作的顺利进行和效果达标。

希望船舶管理单位和相关人员能够重视清理整治工作,共同为海洋环境保护贡献力量。

船舶节能减排途径

船舶节能减排途径

船舶节能减排途径近年来,随着全球气候变化的加剧和环境保护意识的不断提高,减少船舶对环境的影响已经成为全球海运业务发展的必然趋势。

为了实现节能减排,实现航运业的可持续发展,船舶的设计、运营、维护和管理都需要做出相应的改变和优化。

本文将探讨船舶节能减排途径的相关内容。

1. 船舶设计船舶的设计是决定其节能减排能力的关键。

船舶设计应该优先考虑到航速和主机功率的合理匹配。

尽量采用新的低阻力设计方案,新型推进器和轻质材料,减轻船舶自身重量,提高船舶速度。

此外,船舶设计还应适当采用船体层流技术、吹足与抽空结构,对流场进行优化,减少船体阻力。

2. 燃油的使用燃油的正确使用是降低船舶排放的重要途径之一。

节能减排的关键在于减少燃油的消耗,减少燃油消耗可以通过多种途径实现,例如调整船速,利用海洋洋流和风向进行航线选择,采用先进的燃油管理技术,以及带有可调式燃料喷嘴和速度控制功能的主机和辅机等。

3. 排放废气处理船舶主要排放废气成分包括二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等,这些废气对环境带来的危害不容忽视。

为了有效地减少船舶排放对环境的污染,船舶需要安装适当的排放废气处理设备。

其中最常用的技术为选择性催化还原技术和流体化床技术。

这些技术在减少废气的同时也能提高燃油的燃烧效率,进一步实现节能减排。

4. 船舶维护和管理船舶维护和管理对其节能减排的作用不可小觑。

对于主机和辅机等核心设备的安全维护和保养能够提高设备的使用寿命和燃烧效率,减少燃油消耗和废气排放。

此外,船舶在航行过程中的正确操作和维护也能够实现节能减排的目的。

例如,通过减少停靠次数、非必要电力负荷的使用等方式,减少燃料的消耗,进一步实现节能减排。

总体来看,船舶节能减排有着多种多样的途径和方法,包括船舶设计、燃油的使用、排放废气处理以及船舶维护和管理等。

只有在多个方面采取综合措施,才能够实现船舶的环境友好和可持续发展。

航运行业降低碳排放的解决方案

航运行业降低碳排放的解决方案

航运行业降低碳排放的解决方案一、航运行业碳排放问题的背景和挑战航运行业作为全球贸易的重要组成部分,为经济发展提供了便利。

然而,随着航空和海运业务的快速发展,其对环境的影响也日益凸显。

同时,全球变暖和气候变化等环境问题日益严峻,使得减少碳排放成为各国政府与企业共同面临的挑战。

二、优化能源使用1. 提高运输效率:航运企业可以通过技术改进和物流优化,降低燃料消耗。

采用先进的船舶设计、引入节能设备以及实施智能物流管理系统等措施可以有效提高能源利用率。

2. 推动新能源应用:推广使用生物燃料和液化天然气等清洁能源替代传统燃料;积极开展电动船舶技术研发,并逐步应用于实际运营过程中。

三、改良机械和管理系统1. 船舶维护与升级:定期进行船体和引擎巡检,确保设备正常工作并减少能量损耗。

采用清洁燃料及润滑油,合理利用废热和废气,有效降低碳排放。

2. 航行速度和航线优化:通过智能技术和数据分析,选取最佳航行速度,优化航线方案,并避开高风浪地区等对能源消耗影响较大的区域。

四、推广环保技术创新1. 引入节能设备:例如安装风帆、太阳能发电设备或蓄能装置等,将可再生能源与船舶传统动力系统相结合,减少对传统燃料的依赖。

2. 智能控制系统应用:应用工程控制领域的现代信息技术,实时监测关键参数,调整设备运行状态并优化燃油消耗。

此外,在设备维护保养和管理方面也可以引入智能化技术来提高效率。

五、加强政策支持与国际合作1. 制定环境法规标准:各国政府应积极参与国际和地区环境组织的活动,并制定明确的法规和标准来约束航运企业的碳排放。

同时,鼓励企业主动采取减排措施。

2. 促进国际合作:加强国际组织间的合作和交流,分享碳排放削减经验,并通过技术创新和投资激励等方式共同推动航运行业的低碳发展。

六、案例分析:诺丁汉大学绿色船舶项目诺丁汉大学绿色船舶项目是利用可再生能源提供动力的电动游艇项目。

该项目采用太阳能电池板和风力发电装置为主要能源来源,具备零碳排放特点。

脱硫塔在船舶工程中的应用

脱硫塔在船舶工程中的应用一、脱硫技术的背景和意义脱硫技术是用来处理燃烧废气中含有硫氧化物的方法,目的是将废气中的硫氧化物去除或转化为无害的物质。

船舶的主要动力系统是柴油发动机,而燃烧柴油产生的废气中含有大量的硫氧化物,如果将其排放到大气中,将会造成严重的环境污染,并且对人体健康造成威胁。

对船舶的排放进行控制,降低硫氧化物的排放量,已经成为全球范围内的一项重要任务。

与陆地上的柴油发电厂不同,船舶的排放控制面临着更大的挑战。

在海上航行时,船舶往往处于远离陆地的状态,无法接入传统的硫化物处理设施。

而且对于船舶来说,减少排放会带来额外的成本,因此需要一种经济、高效的脱硫技术来应对这一问题。

二、脱硫塔原理脱硫塔是一种用来去除燃烧废气中的硫氧化物的设备。

其原理是将燃烧后的废气通过脱硫塔,经过一系列的化学反应,使其中的二氧化硫转化成硫酸盐,然后通过水洗、干燥等方法将硫酸盐去除。

最常见的脱硫方法是利用碱性吸收液(如氨水或氢氧化钠溶液)与废气中的二氧化硫反应生成硫酸盐溶液的方式。

脱硫塔的工作原理相对较为简单,且操作方便。

在船舶工程中,通常会选择使用海水作为脱硫塔的吸收液,这既能满足船上的需要又能减少额外的成本。

海水脱硫工艺是利用海水中的氯化钠和氢氧化钠与废气中的二氧化硫发生反应,生成硫酸钠,再通过后续处理将其转化为硫酸盐,最终实现硫氧化物的去除。

船舶工程中的脱硫塔通常会被安装在船舶的烟囱或烟囱附近,从而能够更好地处理燃烧废气中的硫氧化物。

这样的设计既能最大程度地减少排放,又能保证船舶的安全和操作的便利。

在船舶工程中,脱硫塔的应用主要有以下几个方面:1. 辅助发电系统的排放控制:船舶的辅助发电系统是一个重要的动力系统,通常采用柴油发电机来提供电力。

而辅助发电系统产生的废气中也含有硫氧化物,需要进行排放控制。

安装脱硫塔可以有效减少废气中的硫氧化物排放,保护环境。

2. 主机排放控制:船舶的主机是提供动力的核心装置,也是硫氧化物排放的重要源头。

船舶废气排放控制技术

船舶废气排放控制技术1.2排放控制标准MARPOL73/78附则VI对于船舶废气中的硫氧化物和氮氧化物的排放含量作了限制,禁止故意排放消耗臭氧的物质,附则规定了燃油中硫的含量不超过4.5%m/m的全球上限,并呼吁国际海事组织在议定书生效后监控全球燃料的平均含硫量。

附则还设立波罗的海区域、北海区域为硫氧化物排放特别控制区,从而对硫的排放进行更严格的控制,在上述区域,船舶使用的燃油中硫的含量不得超过1.5%m/m,或者,船舶必须要安装废气清洁设备或者使用其它技术手段控制硫氧化物的排放。

附则VI规定2000年1月1日起输出功率超过130kW的柴油机,其NOx排放限制如下:1.对转速低于130r/min 的低速柴油机NOx≤17.0g/kw·h。

2.对转速在130r/min N2000R min时,NOx≤45.0×n(-0.2)g kW•h。

3.对转速n 2000r/min,NOx≤9.8g/kW•h。

国际海事组织(IMO)防止大气污染规则的生效,导致各国对船舶柴油机排放的进一步认识,出台一系列地方排放标准或国家船舶排放控制计划,如瑞典提出,国内船舶(如渡轮)NOx排放限制为24kW•h。

挪威的目标为国内航线每年减少10000tNOx(大约总量的20%),估计波罗的海国家也会有类似的计划。

如果不符合IMO规则,就可能以增加港口使用费的手段加以控制。

2船舶废气SOx、NOx的生成特征SOx主要是燃料中的含硫的燃烧产物,以废气的形成排放于大气,尤其SO2容易氧化形成酸雨危害人类,因此主要是取决于柴油机所燃用燃料的含硫量。

而NOx包括NO、NO2、N2O4等,其中对环境危害最大的是NO和NO2,通常所提及的氮氧化物的污染,即指NO及NO2污染。

在柴油机的排气中,NO2的浓度仅占5%,而的N2O4浓度更低,因此,主要研究的氮氧化物便是NO,NO可由空气中的氮生成(称为热NO),也可由燃料中含氮的成分生成(称为燃料NO),对于柴油机来说,由于其所使用的燃料中一般含氮量不到0.02%,因此,排气中的NO主要是由空气中所含氮在高温下氧化而成(热NO)其氧化过程为(扩充的捷尔杜维奇)N2+O→NO+N O2+N→NO+O N+OH→NO+H上述反应中的氧原子是氧气(O2)在高温分解时所产生的,氧原子的存在诱发了NO生成的连锁反应。

船舶污染防治措施规范

船舶污染防治措施规范随着全球贸易的不断发展,船舶运输在经济活动中的地位日益重要。

然而,船舶在航行和作业过程中产生的各类污染物也给海洋和内陆水域环境带来了严重威胁。

为了保护生态环境,维护人类的可持续发展,制定和执行严格的船舶污染防治措施规范显得尤为重要。

一、船舶污染物的种类及危害船舶在运营过程中会产生多种污染物,主要包括以下几类:1、油类污染物船舶的燃油泄漏、机舱含油污水排放等是油类污染的主要来源。

油类污染物会在水面形成油膜,阻碍氧气溶入水中,影响水生生物的呼吸和光合作用。

此外,油类物质还会附着在水生生物体表,导致其生长发育受阻甚至死亡。

2、生活污水船员在船上产生的生活污水,如粪便、尿液、洗涤水等,如果未经处理直接排放,会导致水体富营养化,促进藻类等水生植物的过度生长,破坏水生态平衡。

3、垃圾船舶上产生的各类固体垃圾,如塑料、纸张、金属等,如果随意丢弃入海,不仅会影响海洋景观,还可能被海洋生物误食,对其生命造成威胁。

4、废气船舶燃烧燃油产生的废气,如二氧化硫、氮氧化物等,会对大气环境造成污染,加剧酸雨和温室效应等问题。

5、压载水为了保持船舶的稳定性,船舶在航行过程中会携带和排放压载水。

压载水中可能携带各种有害生物和病原体,如藻类、细菌、病毒等,这些生物一旦进入新的水域,可能会对当地的生态系统造成严重破坏,引发外来物种入侵等问题。

二、船舶污染防治的国际法规和国内政策为了应对船舶污染问题,国际社会和各国政府纷纷制定了一系列法律法规和政策措施。

在国际层面,《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL 公约)是最具权威性的国际公约之一。

该公约对船舶油类、有毒液体物质、垃圾、生活污水、大气污染等方面的排放进行了严格限制,并规定了船舶应配备的防污染设备和操作要求。

在国内,我国也相继出台了一系列法律法规和政策,加强对船舶污染的防治。

例如,《中华人民共和国海洋环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》等法律,对船舶污染防治作出了明确规定。

减少船舶排放改善海洋空气质量的关键措施

减少船舶排放改善海洋空气质量的关键措施近年来,船舶排放对海洋环境和空气质量造成了严重污染。

为了保护海洋生态系统和改善空气质量,采取一系列关键措施以减少船舶排放已成为重要议题。

本文将探讨一些有效的措施,旨在应对这一问题。

一、推广清洁燃料的使用清洁燃料的使用是减少船舶排放的关键措施之一。

传统船舶燃料,如重油,在燃烧过程中产生大量的硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等有害物质,对空气质量造成极大影响。

因此,推广低硫燃料和天然气等清洁燃料的使用是减少船舶排放的有效手段。

二、安装和升级排放控制设备船舶排放控制设备是进一步降低排放的重要手段。

例如,安装排放控制系统,如脱硫装置和催化剂转化器等,可以有效降低硫氧化物和氮氧化物的排放量。

此外,通过采用先进的颗粒物过滤器,可以减少颗粒物的排放。

船舶所有者和运营商应积极采取行动,安装和升级这些排放控制设备,以降低船舶排放对海洋空气质量的负面影响。

三、加强船舶的维护和管理船舶的维护和管理对减少船舶排放至关重要。

定期检查和维护船舶引擎和设备,确保其正常运行,不仅可以提高能效,减少能源消耗,还可以降低排放。

此外,合理制定维护计划和使用规范,加强船舶管理,有助于减少船舶排放。

船舶运营商应严格管理船舶的维护和使用,以最大限度地减少排放。

四、提高航行效率与优化航线提高航行效率是减少船舶排放的重要途径之一。

船舶使用燃料的效率与其排放量密切相关,因此,采取措施提高船舶的航行效率至关重要。

例如,控制船舶航速,合理安排船舶操作和维护,及时清洗船体等都是提高航行效率的有效方法。

此外,通过优化航线,减少航程和航行时间,也可以降低船舶排放。

五、制定和实施严格的法规政策制定和实施严格的法规政策是减少船舶排放的关键环节。

政府应该加强对船舶排放的监督和管理,加大对违规船舶的处罚力度,对符合排放标准的船舶给予奖励和支持。

此外,应积极参与国际合作,加强国际间的船舶排放治理,共同应对全球性的环境问题。

综上所述,减少船舶排放改善海洋空气质量是我们面临的重大挑战。

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2017船舶大趋势(一)船舶废气处理 国际海事组织IMO下属的海上环境保护委员会第70次会议通过决议,确定2020年在全球海域实行船舶燃油%含硫上限的规定,之前划设的四大排放控制区仍然实行%的限制。船舶尾气排放中含有大量的硫氧化物、氮氧化物等颗粒物,对大气环境造成的污染已日趋受到国际社会的广泛关注。 在世界货物运输中,海洋运输占据了很大的比例。海洋货物运输具有通行能力大、运输量大、运费低廉、对货物的适应性强、速度较低、风险较大等特点。目前,国际贸易总运量中的三分之二以上,我国进出口货物运输总量的90%都是利用海洋运输。 随着运输船舶数量的剧增,船舶排放污染物对大气环境和海洋环境造成的污染和危害也日趋严重。船舶柴油机燃烧排放的尾气主要以二氧化硫SO2和氮氧化物NO2为主,根据2014年国际海事组织(IMO)统计数据显示,船舶尾气年排放SO2、NO2分别约占全球排放总量的13%和15%。相关报告也指出,船舶产生尾气所造成的大气污染约占整个大气污染总量的5%~11%。 为了减少船舶尾气中硫氧化物SO2、氮氧化物NO2及颗粒物对大气环境的影响,最直接的方法就是减少船舶燃料油中的硫含量和氮含量,IMO和欧美发达国家通过制定相关法规,对船用燃料油中的硫含量和氮含量设定了限值标准,并加以施行。除此之外,近年来国内外一些船用设备厂商及科研院所在船舶硫氧化物、氮氧化物排放控制技术方面开展了大量的研究工作。本文概述了船舶硫氧化物、氮氧化物排放控制的相关法规,重点介绍了船舶脱硫脱硝技术的现状,并分析了船舶尾气排放控制技术的未来发展趋势。1 船舶尾气排放控制法规介绍船舶硫氧化物排放控制法规 由于船舶排放尾气中含有大量的硫氧化物SO2,这些硫氧化物的排放造成了严重的大气污染,国际社会与地区性组织纷纷立法限制船舶硫氧化物排放。降低燃油中的硫含量是最有效最直接的减排措施,因此,国际海事组织(IMO)、美国环保局(USEPA)、欧洲环境署(EEA)等针对全球和局部海域船舶燃油硫含量做出了日趋严苛的限值规定。MARPOL 公约附则Ⅵ2005 年起开始生效,船舶在欧美地区硫排放控制区(SECA)航行时,船舶燃油硫含量限值标准为 %(质量分数),然而从 2015 年起,当船舶进入 SECA 时,燃油硫含量标准相比之前需降低 90%以上,这使得从事国际贸易的远洋船舶面临严峻的减排压力。此外,除目前 IMO 规定的 SECA外,墨西哥海岸、香港、澳大利亚、中国珠三角、长三角、环渤海(京津冀)等地区的近岸海域也都已成为 SECA,未来全球范围内所有近岸海域均有可能划为 SECA 范畴,因此这将对船舶硫氧化物排放控制技术的发展产生重要的促进作用。 船舶氮氧化物排放控制法规MARPOL 公约附则VI对氮氧化物NO2的排放针对低速级(N<130r><2000r>根据表1-1所示,2016年1月1日以后,对于低速级、中速机、高速机三种柴油机,其相应的氮氧化物NO2的排放标准将比现阶段分别降低%、%和%。鉴于IMO对船舶柴油机燃烧排放的二氧化硫SO2和氮氧化物NO2的排放量已作出的明确规定,许多国家和地区也都在积极采取各种措施限制船舶尾气排放。2 船舶尾气脱硫技术研究 烟气脱硫的技术研究起源于20世纪初期,据不完全统计,世界各国研发、使用的烟气脱硫技术多达200多种,按脱硫工艺是否加水和脱硫产物的干湿形态分为三种:干法、半干法和湿法。当前国际社会脱硫技术的主要工艺有石膏烟气脱硫法、旋转喷雾干燥脱硫法和海水脱硫法等。 石膏烟气脱硫法石膏烟气脱硫法在一些国家的发电厂得到了广泛应用。该法主要是选用价格低廉的石灰石,然后将石灰石打磨成粉,添加清水制成脱硫吸收石灰浆液,经溶解、中和、氧化和结晶等一系列的反应后,最终生成二水石膏。目前,虽然该工艺在工业烟气脱硫中得到了广泛应用,且通过适当添加有机酸等化学物质,可使得脱硫的效率提高到90%以上。但对于处理船舶尾气而言,该技术仍存在占地面积大、系统管理复杂、初期投资大、磨损和腐蚀设备较为严重等问题。所以,亟须优化石膏法烟气脱硫工艺并提高该工艺的性价比,对后期投入船舶使用将大有裨益。 旋转喷雾干燥脱硫法 旋转喷雾干燥烟气脱硫法(SDA)最早由丹麦 NIRO公司开发,目前已广泛应用于液态原料生产固态粉末的化工、制药、食品等现代工业废气处理系统中。该方法反应系统主要由石灰石浆液制备系统、反应塔系统、除尘净化系统、飞灰输送及处理系统、活性炭喷射系统、自动化控制系统等组成,其脱硫工艺流程如图2所示。SDA 技术的脱硫效率一般在 70%~95%,在处理中低硫燃料燃烧排放的尾气时取得了较好的效果,但是在处理高硫燃料燃烧排放的尾气时,由于需要高浓度的石灰石浆液作为脱硫吸收剂,则会给设备带来堵塞、腐蚀等一系列问题。除此之外,反应的终产物为CaSO4、CaCl2和CaF2,这些物质的处理也比较困难。由于远洋船舶一般使用劣质的重燃料油作为燃料,含硫量相对较高,因而对于 SDA 技术而言,目前亟须改善处理高硫燃料燃烧排放尾气的脱硫工艺,提高脱硫效率,同时研发新型的脱硫吸收剂,使得反应的终产物可以回收利用。 海水脱硫法 海水脱硫法是近几十年发展起来一种较为成熟的脱硫技术,最早是在二十世纪六十年代由美国率先提出。该方法充分利用了天然海水的酸碱缓冲能力和强中和酸性气体的能力来有效脱除烟气中SO2。该技术工艺采用的系统主要由烟气系统、供排海水系统、SO2吸收系统、海水水质恢复系统四部分组成。其主要工艺流程如图3所示。由于海水脱硫工艺流程简单、高效环保、可靠性和经济性较高,对生态环境的污染较小,被认为是较理想的船舶尾气处理方法之一。但目前海水脱硫法在处理高硫燃料燃烧排放的尾气时效果不佳,设备占用空间大,在低盐度海域脱硫效率低,一旦上述问题得以解决,将能大大推动该项技术在船舶尾气处理方面的应用。 3 船舶尾气脱硝技术研究 烟气脱硝技术主要用于控制氮氧化物(NOX)的排放,分为烟气净化技术和低 NOX燃烧控制技术两类。对于船舶尾气处理技术而言,主要是研究烟气净化技术,目前较为成熟的方法有选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)两类。 选择性非催化还原法(SNCR)20世纪70年代中期,SNCR 脱硝技术首先应用于日本的燃气和燃油电厂,后逐步推广到欧美等发达国家。SNCR 脱硝技术是通过向高温(温度范围一般在 900℃~ 1200℃)烟气中喷射CON2H4或氨等还原剂,将NOX还原成 N2和 H2O,采用的工艺主要由还原剂制备与存储系统、稀释系统、计量及分配系统、增温增压系统、喷射系统、蒸发系统等组成。其主要工艺流程如图 4 所示。SNCR 脱硝技术对于处理船舶尾气而言,在处理燃油机组燃烧排放的尾气时,仅仅使得NOx排放量降低 30%~50%,如何提高 SNCR 技术在此方面的脱硝效率,是今后重点研究的方向之一。 选择性催化还原法(SCR) SCR 技术是日本在20世纪70年代末至80年代初首先提出的,后续逐步在欧美等发达国家得到了推广应用。SCR脱硝技术主要是利用还原剂氨类物质,经催化剂的作用,有选择性地将烟气中的NOX还原为无毒无污染的 N2和 H2O,采用的装置如图 5所示。主要是由还原剂制备与存储设备、NH3混合罐、NH3蒸发器、混合器、SCR 反应器、气-气换热器、电除尘器及控制系统等组成。制备的 NH3被泵送到氨蒸发器里与水蒸气混合发生汽化,当稀释的空气与氨水的混合比例约为20∶1 时,通过流动平衡装置送入混合器的氨喷射网格中,然后由氨喷射网格中的喷嘴将NH3喷入到SCR 反应器中,发生脱硝反应,该反应分为有氧和无氧两种情况。 为了保证氨与烟气均匀地扩散与混合,关键技术在于氨喷射控制系统的设计。SCR 技术在现行的电站燃煤锅炉烟气处理中得到了较广泛的应用,但其管路设备的高造价费用及低温下催化剂的失活、还原剂的泄漏污染等问题,制约了该技术在船舶尾气脱硝领域的应用。因此,当前亟需加大对低温催化剂的研究力度,提高单位投资的脱硝效率,推进该技术朝着低成本、高效率、产业化方向发展,应用于船舶尾气处理的前景广阔。4 船舶尾气脱硫脱硝一体化技术研究烟气脱硫脱硝一体化技术,顾名思义是指将烟气中的 SO2和 NOX同时脱除的一种技术。目前,该项技术在处理船舶尾气方面的研究尚处于起步阶段。该技术具有设备结构简单、占地小、成本低、运行可靠等优点,逐步受到国际社会和航运界的关注和重视,将是未来烟气综合处理技术发展的方向。对于船舶尾气处理而言,目前较为适用的脱硫脱硝一体化技术有电子束氨法和光催化法。电子束氨法 电子束氨法是在20世纪70年代由日本荏原公司首先提出,主要是采用电子加速器产生的高能电子束(800keV~1MeV)来辐照烟气,将烟气中的 SO2、NOX氧化成高价态氧化物 SO、NO,进而转变成(NH)SO、NHNO,最终实现烟气脱硫脱硝的一种技术。该方法的工艺流程如图 6 所示,主要由烟气调节系统、辐照反应系统、氨存储及供氨系统、副产物收集处理系统及调节控制系统等组成。 烟气在反应器中被电子束照射,使 SO2、NOX 氧化,经一系列化学反应后,生成H2SO4和 HNO3,并与注入的氨中和,最终生成的副产物肥料等,避免了二次环境污染,实现氮硫资源的综合利用和自然生态循环。但该技术利用高能耗的电子加速器产生辐射的电子来处理烟气,需要较高的能耗,大多数船舶难以满足其要求,因而亟须开发低能耗的电子束氨法脱硫脱硝工艺。 光催化法 光催化法是近年来迅速发展起来的一种被称为“绿色友好”的新兴技术,是目前国内外船舶尾气处理研究的热点之一。该技术利用

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