[发明专利]一种使用亚氯酸钠海水溶液脱除船舶柴油机废气中氮氧化物的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染控制和船舶尾气排放控制领域，尤其涉及一种使用亚 氯酸钠海水溶液脱除船舶柴油机废气中氮氧化物的方法及装置。

背景技术

随着国际贸易的发展，船舶运输的经济性越发明显，导致越来越多的货物 选择采用船舶运输。然而，众多船舶使用劣质燃油作为燃料，船舶柴油机废气 对于环境的污染越来越严重。据挪威向国际海事组织提供的资料表明，每年全 球海上船舶排放的颗粒污染物总量相当于全球汽车所排放颗粒污染物的一半， 船舶排放的氮氧化物总量占全球排放氮氧化物总量的30％，船舶排放的硫氧化 物气体总量约占世界排放总量的4％。船舶废气对大气造成的污染已经不容忽 视，特别是在港口城市和密集航道区域。国际社会对船舶造成的环境污染问题 越来越关注。

IMO在1997年9月MEPC第40届会议上通过了MARPOL73/781997年议 定书(包括附则Ⅵ—防止船舶造成大气污染规则)及8个决议案。我国《大气 污染物综合排放标准》也于1997年开始实施。2008年10月MEPC第58届会 议通过了MEPC.176(58)号决议—修订《经1978年议定书修订的〈1973年国 际防止船舶造成污染公约〉》的1997年议定书附件修正案(经修订的 MAPOL73/78附则Ⅵ)，该修正案于2010年1月1日视为被接受，于2010年7 月1日默认生效。对于氮氧化物的要求，除应急装置外，在2000年1月1日或 以后建造的船舶上，每一台输出功率超过130kW的船用柴油机，氮氧化物的排 放量应在下列限制值内：(1)第Ⅰ级，2000年1月1日或以后至2011年1月1 日以前建造的船舶：①17.0g/(kW·h)，当n＜130r/min；②45.0×n^(-0.2)g/(kW·h)， 当130r/min≤n＜2000r/min；③9.8g/(kW·h)，当n≥2000r/min。其中n为柴 油机额定转速。(2)第Ⅱ级，2011年1月1日或以后建造的船舶：①14.4g/(kW·h)， 当n＜130r/min；②44.0×n^(-0.2)g/(kW·h)，当130r/min≤n＜2000r/min；③ 7.7g/(kW·h)，当n≥2000r/min。(3)第Ⅲ级，2016年1月1日或以后建造的 船舶：①3.4g/(kW·h)，当n＜130r/min；②9.0×n^(-0.2)g/(kW·h)，当130r/min ≤n＜2000r/min；③2.0g/(kW·h)，当n≥2000r/min。对于硫氧化物的要求， 船上使用的任何燃油，其硫含量不得超过下述限制：(1)2012年1月1日以前， 4.5％m/m；(2)2012年1月1日及以后，3.5％m/m；(3)2020年1月1日及以 后，0.5％m/m。船舶在硫排放控制区域(SECA)内营运时，船上所用燃油的硫 含量不得超过下述限制：(1)2012年7月1日以前，1.5％m/m；(2)2012年7 月1日及以后，1.0％m/m；(3)2015年1月1日及以后，0.1％m/m。排放控制 区包括波罗地海区域、北海区域和MEPC划定的其它区域，包括港口区域。对 于船舶废气排放越来越严格的要求，各国政府和船公司都在寻求新的解决办法。

近年来，国内外各大船用设备公司和科研院所都加大了对船舶废气脱硝和 脱硫技术的投入力度。涌现出许多关于废气脱硝技术的专利，如在专利《一种 烟气脱硝的方法及装置》(专利号CN104258701A)中，使用氧化剂将NO氧化 成NO₂，再使用碱性吸收剂和水吸收NO₂，完成脱硝过程。分别使用氧化剂和 吸收剂的方法会增加设备初始投资费用，药品费用也会随之增加，经济性降低， 而且采用两套反应装置会增加设备占地面积，不利于灵活布置。在专利《一种 利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置及其方法》(专利号CN102274682A) 中，脱硫后的溶液与海水混合后直接排放入海，溶液的pH值难以满足大于6.5 的排放要求。同时，脱硫后的溶液中含有大量的SO₃^2-，直接排入海水中会再次 分解为SO₂，造成二次污染。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种使用亚氯酸钠海水溶液脱除船舶柴 油机废气中氮氧化物的方法及装置。

本发明采用的技术手段如下：