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近年來(lái)，隨著全球航運(yùn)貿(mào)易的迅速發(fā)展，船舶柴油機(jī)尾氣排放也成為了大氣污染的主要來(lái)源之一。船舶排放的尾氣中有破壞大氣層物質(zhì)（消耗臭氧物質(zhì)）、氮氧化物、硫氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物等。在國(guó)際遠(yuǎn)洋船舶燃燒低品質(zhì)重油排放的尾氣中，氮氧化物和硫氧化物所占比例很高，對(duì)環(huán)境的影響最為嚴(yán)重。國(guó)際海事組織曾出臺(tái)過《國(guó)際防止船舶造成污染公約》標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)目前船舶柴油機(jī)所產(chǎn)生的污染物及船用焚燒物進(jìn)行控制，防止對(duì)大氣的進(jìn)一步污染。

船舶柴油機(jī)尾氣污染物的成分

目前大多數(shù)船舶使用的是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，其燃料油中含硫量高，排放的廢氣中含有氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔锛邦w粒物等。其中氮氧化物和硫氧化物是廢氣的主要污染成分，國(guó)際海事組織將這兩種物質(zhì)列為首要控制的船舶污染物。

船舶尾氣脫硫技術(shù)

控制硫氧化物最有效的技術(shù)是煙氣脫硫。煙氣脫硫常用的方法有干法脫硫、石灰石——石膏法、鎂法脫硫、海水法脫硫等。

1、干法脫硫

干法脫硫的工藝原理是利用消石灰作為脫硫吸收劑，與塔內(nèi)煙氣中的二氧化硫、氫氧化鈣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到脫除二氧化硫的目的。煙氣凈化后溫度高、利于擴(kuò)散、腐蝕性小，無(wú)“白煙”現(xiàn)象產(chǎn)生。干法脫硫技術(shù)能耗低，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)吸收劑要求較高，脫硫效率高，整個(gè)過程沒有污水及酸處理問題。

2、石灰石——石膏法

石灰石——石膏法是一種濕法煙氣脫硫技術(shù)，利用石灰石或生石灰作為吸收劑，對(duì)二氧化硫進(jìn)行吸收、分離，將其轉(zhuǎn)化為石膏這一穩(wěn)定的物質(zhì)的方法。其工作原理是：用水和石灰石粉制成的吸收劑，在吸收塔內(nèi)與煙氣充分接觸反應(yīng)生成亞硫酸鈣。石灰石——石膏法脫硫技術(shù)比較成熟，脫硫效率高，運(yùn)行可靠。

3、鎂法脫硫

與鈣法脫硫相比，鎂法脫硫原理和脫硫塔結(jié)構(gòu)類似。其原理是利用氧化鎂作為吸收劑，經(jīng)過制漿系統(tǒng)制成氫氧化鎂飽和溶液后，與煙氣在脫硫塔內(nèi)進(jìn)行充分接觸反應(yīng)，氫氧化鎂與煙氣中二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鎂，亞硫酸鎂排出后可經(jīng)過脫水等方法處理，最終實(shí)現(xiàn)綜合利用。該技術(shù)具有占地面積小、成本較低、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于大型水體或海域可實(shí)現(xiàn)無(wú)污染排放，最終產(chǎn)物無(wú)需再進(jìn)行后續(xù)處理。

4、海水法脫硫

海水法脫硫過程是利用天然海水的堿度實(shí)現(xiàn)脫除煙氣中二氧化硫的一種方法。與其他工藝相比，海水法脫硫有明顯的優(yōu)勢(shì)。海水作為吸收劑，能有效節(jié)約淡水資源；吸收的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，可直接排放到海水中；脫硫效率較高，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本很低。該方法雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但其設(shè)備占地面積較大，且只適合沿海地區(qū)等地域限制。另外，由于海水的緩沖能力有限，只適用于含硫量較低的煙氣，對(duì)于含硫量較高的煙氣，脫除效率低。

船舶尾氣脫硝技術(shù)

船舶尾氣中氮氧化物的成分是一氧化氮，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易溶于水，常用的尾氣脫硝方法是選擇性催化還原法（SCR）和選擇性非催化還原法（SNCR）。

1、選擇性催化還原法

選擇性催化還原法的原理是利用催化劑和氨作為還原劑，在氧的濃度高于氮氧化物濃度的條件下，優(yōu)先把發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣中含有的氮氧化物，高選擇性地還原為氮?dú)?，從而?duì)尾氣中的氮氧化物進(jìn)行了有效的脫除。選擇性催化還原法脫硝效率可達(dá)95%以上，聯(lián)合選擇性非催化還原法（SNCR）使用，可降低系統(tǒng)投資成本。

2、選擇性非催化還原法

選擇性非催化還原法的原理是在沒有催化劑的作用下，使用還原劑在爐腔內(nèi)850~1100℃高溫下迅速熱解形成氨氣，把煙氣中的氮氧化物還原為氮?dú)夂退魵?。其中，還原劑只與煙氣中的一氧化氮發(fā)生反應(yīng)，氧氣不參與反應(yīng)。選擇性非催化還原法脫硝效率可達(dá)80%，設(shè)備占地面積小，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)副產(chǎn)物及二次污染。

船舶尾氣處理技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

船舶尾氣排放對(duì)于環(huán)境的嚴(yán)重污染，已成為了世界各國(guó)研究的課題，單一的脫硫、脫硝處理的方法雖然多而成熟，但不能實(shí)現(xiàn)多種污染物同時(shí)高效去除。未來(lái)，山藍(lán)環(huán)境將針對(duì)船舶尾氣處理，致力于開發(fā)一套技術(shù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、脫除效率高的一體化脫硫脫硝技術(shù)。

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