【摘 要】
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国内外对船舶氮氧化物（NOx）排放要求日益严格。本文针对船舶排放的NOx中一氧化氮（NO）占比高、船舶燃油含硫量高等特点,结合船舶实际运行状况,提出水力空化条件下亚氯酸钠（NaClO2）/尿素（CO（NH2）2）复合溶液吸收NO的湿法脱硝新方法。本文理论分析了水力空化条件下NaClO2/CO（NH2）2复合溶液脱硝的可行性,考察了不同因素对NaClO2溶液和NaClO2/CO（NH2）2复合溶液的
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国内外对船舶氮氧化物（NOx）排放要求日益严格。本文针对船舶排放的NOx中一氧化氮（NO）占比高、船舶燃油含硫量高等特点,结合船舶实际运行状况,提出水力空化条件下亚氯酸钠（NaClO2）/尿素（CO（NH2）2）复合溶液吸收NO的湿法脱硝新方法。本文理论分析了水力空化条件下NaClO2/CO（NH2）2复合溶液脱硝的可行性,考察了不同因素对NaClO2溶液和NaClO2/CO（NH2）2复合溶液的脱硝性能的影响,确定了本文最佳实验条件,并对影响机理进行了深入分析。在本文实验条件下,解决了使用NaClO2进行湿法氧化脱硝过程中二氧化氮（NO2）排放浓度过高的问题。本文主要工作如下:（1）开展了水力空化条件下NaClO2脱除NO实验。在该实验中,研究了NaClO2浓度、溶液温度、溶液初始p H值和进气流量对NO脱除率的影响。实验结果表明,在水力空化条件下,溶液初始p H值对NO脱除率影响较大。p H值越低,NaClO2溶液的氧化性越强,NO脱除率越高,p H值为4以下时,实验初期NO脱除率为100%。最佳实验条件为:p H值为4.00,NaClO2浓度为0.30 mmol/L,温度为40.0℃。在该条件下,实验的前30min NO脱除率维持在99.0%以上。（2）开展了水力空化条件下NaClO2/CO（NH2）2复合溶液脱除NO实验。在该实验中,研究了复合溶液中CO（NH2）2浓度、溶液温度、溶液初始p H值、进气流量和进气NO浓度对NO脱除率的影响。实验结果表明,加入的CO（NH2）2浓度由0提高到30mmol/L后,出口NO浓度最高值由186 ppm升高到246 ppm,加入CO（NH2）2能够降低出口NO2浓度,但会影响溶液的氧化性。最佳实验条件为:p H值为2.00,NaClO2浓度3.0 mmol/L,CO（NH2）2浓度90 mmol/L,温度40.0℃。在该条件下,NOx脱除率为100%。（3）开展了水力空化条件下NO2吸收率影响因素探究实验。考察了添加剂种类、上游压力和恢复压力对水力空化条件下NO2吸收率的影响。实验结果表明,在各种添加剂中,100 mmol/L过硫酸钠（Na2S2O8）在实验初期对NO2吸收率的提升最大。在加入Na2S2O8后,NO2吸收率从91.4%提高到了96.5%。本文实验条件下,NO2吸收率随上游压力和恢复压力的升高而升高。压力对NO2吸收率的影响高于添加剂,当上游压力从0.10Mpa提高到0.50Mpa时,NO2吸收率从82.0%提高到93.8%。这表明水力空化条件下NO2的吸收主要依靠水力空化本身。本文提出的基于水力空化的NaClO2/CO（NH2）2复合溶液吸收NO的湿法脱硝方法适用于高进气量、高进气浓度的废气脱硝,并且经济高效,有望在船舶上推广应用。
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