Повышение эффективности установки очистки отработавших газов судовых дизелей и котлов от оксидов серы

• Автор: Модина, Марина Александровна
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новороссийск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТОКСИЧНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ И КОТЛОВ
1.1 Роль морских судов в загрязнении воздушного бассейна токсичными компонентами отработавших газов и характеристика вредных выбросов
1.2 Анализ современных требований в области предотвращения загрязнения воздушной среды оксидами серы с судов
1.3 Существующие способы снижения выбросов оксидов серы судовых дизелей и котлов
1.4 Цель и основные задачи исследований
1.5 Выводы по главе
ГЛАВА 2 ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ И ВЫБРОСОВ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ И КОТЛОВ ОТ ОКСИДОВ СЕРЫ
2.1 Десульфуризация дымовых газов морской водой
2.2 Мокрые методы
2.3 Сухие методы
2.4 Абсорберы для очистки продуктов сгорания от оксидов серы
2.5 Циклонно-пенные аппараты
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ОПИСАНИЕ РАБОТЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ УСТАНОВОК, ОСНОВАННЫХ IIA ПРИМЕНЕНИИ ВИБ-РОТУРБУЛИЗАЦИОННОГО ЭФФЕКТА
3.1 Применение установок поглощения газовых выбросов (УПГВ) для очистки продуктов сгорания от соединений серы
3.2 Перспективы применения струйных аппаратов для очистки продук-
тов сгорания
3.3 Принципиальная схема и процесс работы струйного аппарата
3.4 Образование пересыщенного пара при конденсации
3.4.1 Образование капель жидкости в объеме пара
3.4.2Ядра конденсации
3.4.3 Образование пересыщенного пара при турбулентном смешении газов
3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ
4.1 Определение коэффициента инжекции струйного аппарата
4.2 Экспериментальные исследования процессов смешения газовых потоков с водяным паром
4.3 Результаты испытаний УПГВ
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ, ОТРАЖАЮЩИХ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ОГ — отработавшие газы
ООГ — очистка отработавших газов
ВВ - вредные вещества
ПДК - предельно допустимая концентрация вредных веществ вОх - оксиды серы 1ЧОх - оксиды азота
СО - монооксид углерода (угарный газ)
СхНу - углеводороды С - сажа
ПАУ - полициклические ароматические углеводороды
ПДК - предельно допустимая концентрация
ВТЭ - водотопливная эмульсия
ДВС - двигатель внутреннего сгорания
КС - камера сгорания
МАРПОЛ - Международная конвенция по предотвращению загрязнений с судов
УПГВ - установка поглощения газовых выбросов СА - струйный аппарат
ОВТЭ - озонированная вода в составе водотопливной эмульсии
pH - водородный показатель
СОТ - система очистки отработавших газов
ЦПА - циклоннопенный аппарат
ЦПГ - цилиндропоршневая группа
КПД - коэффициент полезного действия
ООН - Организация объединенных наций
ТЭЦ - тепловая электростанция
ГЭС - гидроэлектростанция
АЭС - атомная электростанция

При освидетельствовании двигателей с системами очистки отработавших газов для уменьшения общего выброса 80х до регламентируемой величины, соблюдение норм содержания 80х в отработавших газах должно быть подтверждено в соответствии с положениями резолюции МЕРС.184(59): «Руководство 2009 по системам очистки отработавших газов». Пересмотренное Руководство по системам очистки выхлопных газов (Резолюция МЕРС 184.(59) Приложение 9 к МЕПС 591241АШ). и п. 4.32.6 МЕРС 59/24. Руководство, предназначенное для замены предшествовавшего документа (МЕРС 170 (57)) по системам очистки, было введено в действие 1 июля 2010 года (Резолюция (МЕРС 170 (57) была отменена с этой же даты).
Для дистиллантных, топлив предназначенных для берегового использования, содержание серы ограничено значением 0,2%, а в некоторых западных странах - даже значением 0,02% (Норвегия, Швеция). Ужесточение требований к содержанию серы в топливах, используемых на судах, в последние годы распространилось не только на акватории портов, но и на ряд морских бассейнов и прибрежных зон. Так в двигателях морских судов, работающих в Балтийском бассейне, и прибрежных водах или в портах США, Швеции и ряда других стран, запрещено сжигать топлива с содержанием серы, превышающем 1,5% [34].
Уже сейчас в перечисленных странах нормы по выбросу вредных ингредиентов настолько ужесточены, что возможности выполнения соответствующих требований только за счет организации рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания (ДВС) практически исчерпали свой резерв. Весомой причиной в процессе ужесточения требований по вредным выбросам в ЕЭС явился феномен "кислотных дождей", обративший внимание политиков не только на автомобильные и стационарные выбросы, но и на судовые. По мнению многих политиков в Западной Европе именно выбросам с отработавшими газами судовых дизелей принадлежит превалирующая роль в проблеме «кислотных дождей». Серный газ 8СЬ, входящий в состав выпускных газов, окисляясь до состояния 803, рас-