船舶运输在国际贸易中起着不可替代的作用,但是船舶排放的废气中含有大量的SOx、NOx等污染物,对大气环境造成了严重危害。为了控制船舶废气污染,国际海事组织对SOx和NOx做出了严格的限排规定。因此,如何同时减少船舶废气中SOx和NOx的排放日益成为航运业面临的巨大挑战。目前,比较成熟的船舶废气脱硫技术(如湿法脱硫)和脱硝技术(如SCR、EGR)均具有良好的去除效果。虽单一脱硫与单一脱硝组合(如湿法脱硫联合SCR技术)可能会满足船舶废气SOx与NOx的减排要求,但这明显会受限于安装空间、运营成本等因素,难以在船舶上应用。本文提出一种基于VUV/UV/NaClO高级氧化技术的船舶废气同时脱硫脱硝方法,即采用真空紫外灯同时产生的真空紫外光(VUV)与紫外光(UV)辐照NaClO溶液,生成多种具有强氧化性的活性自由基,以强化NaClO溶液同时脱硫脱硝效果。本文开展的主要研究工作如下:首先,在无紫外光辐照条件下,开展循环喷淋NaClO溶液脱硫脱硝实验,研究了入口 SO2浓度、NaClO浓度、溶液初始pH值、入口 NOx浓度、烟气共存组分和溶液温度对脱硫脱硝效果的影响。结果表明,SO2能被完全吸收。提高NaClO浓度、入口 NOx浓度和溶液温度会促进NOx的去除。溶液的初始pH值对溶液的脱硝效果影响显著,其通过影响NaClO溶液中有效氯的形态进而影响脱硝效果。当溶液的pH值小于8时,溶液的脱硝效果较好,NOx去除率能达到60%以上。其次,为了提高NOx的去除能力,开展VUV/UV在线辐照NaClO溶液脱硫脱硝实验。研究了 VUV/UV间歇辐照、不同反应体系、有效氯浓度、VUV/UV辐照强度、溶液初始pH值、溶液温度、入口 NOx浓度、烟气共存组分和入口 SO2浓度对脱硫脱硝效果的影响。结果表明,在不同实验条件下,SO2均能被完全吸收。相比于单独NaClO溶液脱硝,VUV/UV辐照NaClO溶液后,会产生·OH、·Cl和O3等强氧化性物质将NOx去除率提高约41%。自由基氧化脱硝是重要的脱硝机制。提高有效氯浓度、VUV/UV辐照强度和入口 O2浓度能促进NOx的去除。入口 CO2浓度和SO2浓度对NOx的去除几乎无影响。NOx去除率在溶液初始pH值3-11范围内变化较小(69.8%-78.4%)。最后,通过开展自由基屏蔽剂(如甲醇、叔丁醇和硝基苯)参与的脱硫脱硝性能实验,间接鉴别VUV/UV/NaClO溶液脱硫脱硝反应过程中主要活性自由基的角色。利用离子色谱仪、ESR波谱仪和臭氧分析仪测量反应过程的终态产物和中间产物。结果表明,NO3-和SO42-是主要的液相终态产物,NOx和SO2中的N、S元素几乎全部转化到NO3-和SO42-中,·C、·OH和O3是主要的中间产物并参与脱硫脱硝过程。