山藍環境：船舶柴油機尾氣脫硝技術解析
2025-07-12
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發布時間：2025-07-12 閱讀次數：86
近年來，隨著全球航運貿易的迅速發展，船舶柴油機尾氣排放也成為了大氣污染的主要來源之一。船舶排放的尾氣中有破壞大氣層物質（消耗臭氧物質）、氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機化合物等。在國際遠洋船舶燃燒低品質重油排放的尾氣中，氮氧化物和硫氧化物所占比例很高，對環境的影響最為嚴重。國際海事組織曾出臺過《國際防止船舶造成污染公約》標準，針對目前船舶柴油機所產生的污染物及船用焚燒物進行控制，防止對大氣的進一步污染。
船舶柴油機尾氣污染物的成分
目前大多數船舶使用的是壓燃式發動機，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、碳氫化合物及顆粒物等。其中氮氧化物和硫氧化物是廢氣的主要污染成分，國際海事組織將這兩種物質列為首要控制的船舶污染物。
船舶尾氣脫硫技術
控制硫氧化物最有效的技術是煙氣脫硫。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，與塔內煙氣中的二氧化硫、氫氧化鈣等進行化學反應，從而達到脫除二氧化硫的目的。煙氣凈化后溫度高、利于擴散、腐蝕性小，無“白煙”現象產生。干法脫硫技術能耗低，工藝簡單，對吸收劑要求較高 ，脫硫效率高，整個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，利用石灰石或生石灰作為吸收劑，對二氧化硫進行吸收、分離，將其轉化為石膏這一穩定的物質的方法。其工作原理是：用水和石灰石粉制成的吸收劑，在吸收塔內與煙氣充分接觸反應生成亞硫酸鈣。石灰石——石膏法脫硫技術比較成熟，脫硫效率高，運行可靠。
3、鎂法脫硫
與鈣法脫硫相比，鎂法脫硫原理和脫硫塔結構類似。其原理是利用氧化鎂作為吸收劑，經過制漿系統制成氫氧化鎂飽和溶液后，與煙氣在脫硫塔內進行充分接觸反應，氫氧化鎂與煙氣中二氧化硫反應生成亞硫酸鎂，亞硫酸鎂排出后可經過脫水等方法處理，最終實現綜合利用。該技術具有占地面積小、成本較低、設備運行穩定等優勢，對于大型水體或海域可實現無污染排放，最終產物無需再進行后續處理。
4、海水法脫硫
海水法脫硫過程是利用天然海水的堿度實現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勢。海水作為吸收劑，能有效節約淡水資源；吸收的二氧化硫轉化為硫酸鹽，可直接排放到海水中；脫硫效率較高，建設和運營成本很低。該方法雖有不少優點，但其設備占地面積較大，且只適合沿海地區等地域限制。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，對于含硫量較高的煙氣，脫除效率低。
船舶尾氣脫硝技術
船舶尾氣中氮氧化物的成分是一氧化氮，其化學性質穩定，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，優先把發動機排放的尾氣中含有的氮氧化物，高選擇性地還原為氮氣，從而對尾氣中的氮氧化物進行了有效的脫除。選擇性催化還原法脫硝效率可達95%以上，聯合選擇性非催化還原法（SNCR）使用，可降低系統投資成本。
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氣和水蒸氣。其中，還原劑只與煙氣中的一氧化氮發生反應，氧氣不參與反應。選擇性非催化還原法脫硝效率可達80%，設備占地面積小，系統運行穩定，無副產物及二次污染。
船舶尾氣處理技術的未來發展方向
船舶尾氣排放對于環境的嚴重污染，已成為了世界各國研究的課題，單一的脫硫、脫硝處理的方法雖然多而成熟，但不能實現多種污染物同時高效去除。未來，山藍環境將針對船舶尾氣處理，致力于開發一套技術簡單、運行成本低、脫除效率高的一體化脫硫脫硝技術。
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