Научная статья на тему 'Исследование возможности практического применения способа очистки выхлопных газов судового двигателя адсорбцией твердым веществом в присутствии озона'

Исследование возможности практического применения способа очистки выхлопных газов судового двигателя адсорбцией твердым веществом в присутствии озона Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

889
86
Поделиться
Ключевые слова
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / СУДОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ / КОТЕЛ / ОЧИСТКА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ / КИСЛОТНЫЕ ОКСИДЫ / ОКСИДЫ АЗОТА / АДСОРБЦИЯ / ОЗОН / ШЛАКОВАЯ ПЕМЗА

Аннотация научной статьи по машиностроению, автор научной работы — Туркин Александр Владимирович

С целью повышения экологической безопасности при эксплуатации судовых энергетических установок рассмотрены способы очистки выхлопных газов судового двигателя. Установлено, что очистку дымовых газов судовых энергетических установок от вредных примесей, и в первую очередь от оксидов азота, возможно осуществить при окислении оксида азота до диоксида азота адсорбцией, протекающей параллельно с конденсацией водяных паров дымовых газов, образовавшихся в процессе горения топлива в цилиндре дизеля или топке котла. Разработано комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя. В качестве адсорбента для вредных компонентов выхлопных газов используется гранулированная шлаковая пемза, в качестве окислителя озон для ускорения процесса очистки. Эксперимент, проведенный с целью проверки работоспособности комплексного устройства очистки и оценки его эффективности при очистке реальных дымовых газов, подтвердил возможность практического применения рассмотренного способа очистки.

Похожие темы научных работ по машиностроению , автор научной работы — Туркин Александр Владимирович,

STUDY OF THE POSSIBILITY OF PRACTICAL APPLICATION OF THE METHOD OF MARINE ENGINES EXHAUST GAS CLEANING BY SOLID ADSORPTION IN THE PRESENCE OF OZONE

To improve the ecological safety of ship power plants, the methods of ship engine exhaust gas cleaning are considered. It was established that the purification of ship power plants exhaust gases from harmful impurities, especially nitrogen oxides, can be realized by the oxidation of nitrogen oxide to nitrogen dioxide by adsorption, proceeding in parallel with the condensation of the water vapor of the exhaust gases formed during combustion of fuel in the diesel cylinder, or boiler furnace. A complex device for marine engine exhaust gas cleaning is developed. As an adsorbent for harmful exhaust components, granulated slag pumice is used, while ozone is used as an oxidizer to accelerate the cleaning process. The experiment made for the purpose of check of the complex cleaning device operability and an assessment of its efficiency proved the possibility of practical usage of the studied cleaning method.

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Исследование возможности практического применения способа очистки выхлопных газов судового двигателя адсорбцией твердым веществом в присутствии озона»

УДК 504.3.054: 621.43.068.4

А. В. Туркин

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБА ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ АДСОРБЦИЕЙ ТВЕРДЫ1М ВЕЩЕСТВОМ В ПРИСУТСТВИИ ОЗОНА

С целью повышения экологической безопасности при эксплуатации судовых энергетических установок рассмотрены способы очистки выхлопных газов судового двигателя. Установлено, что очистку дымовых газов судовых энергетических установок от вредных примесей, и в первую очередь от оксидов азота, возможно осуществить при окислении оксида азота до диоксида азота адсорбцией, протекающей параллельно с конденсацией водяных паров дымовых газов, образовавшихся в процессе горения топлива в цилиндре дизеля или топке котла. Разработано комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя. В качестве адсорбента для вредных компонентов выхлопных газов используется гранулированная шлаковая пемза, в качестве окислителя - озон для ускорения процесса очистки. Эксперимент, проведенный с целью проверки работоспособности комплексного устройства очистки и оценки его эффективности при очистке реальных дымовых газов, подтвердил возможность практического применения рассмотренного способа очистки.

Ключевые слова: экологическая безопасность, судовой двигатель, котел, очистка выхлопных газов, кислотные оксиды, оксиды азота, адсорбция, озон, шлаковая пемза.

Введение

Возрастающее загрязнение атмосферы промышленными и транспортными выбросами -одна из наиболее важных и трудноразрешимых проблем современности. Особое внимание при этом уделяется морскому транспорту, вредные выбросы которого играют значительную роль как в глобальной проблеме, так и в региональном и локальном загрязнении воздушного бассейна. Постоянный рост количества судов и мощности их двигателей приводит к увеличению объема сжигаемого ими топлива, а следовательно, к большим выбросам токсичных компонентов с отработавшими газами.

В настоящее время воздействие морского транспорта на окружающую среду - одна из самых насущных и актуальных проблем современного общества. Последствия этого воздействия сказываются не только на нынешнем поколении, но и будущем, если не принимать серьёзные меры по контролю, снижению и устранению последствий воздействия.

Под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц твердых и жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют на человека, животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения [1].

Результаты многих исследований показывают, что в непосредственной близости к судовым фарватерам, местам скопления судов, портам содержание в воздушной среде оксида углерода, оксидов азота, оксидов серы превышает предельно допустимые максимально-разовые концентрации для атмосферного воздуха. Это свидетельствует о существенном загрязнении воздуха морскими судами [2].

Токсичность отработавших газов

Большую роль в загрязнении атмосферного воздуха играют дизели морских судов, которые по-прежнему остаются наиболее эффективными в энергетическом смысле. Так, при сгорании 1 кг дизельного топлива выделяется 80-100 г токсичных компонентов (20-30 г оксида углерода (II), 20-40 г оксидов азота, 4-10 г углеводородов, 10-30 г оксидов серы, 0,8-1,0 г альдегидов, 3-5 г сажи). Имея значительно меньшие, по сравнению с бензиновыми двигателями, выбросы угарного газа (СО) и углеводородов, отработавшие газы дизелей обладают достаточно высокой токсичностью из-за повышенного содержания оксидов азота, оксидов серы, сажи и альдегидов.

При работе судовых энергетических установок в атмосферу выбрасываются отработавшие газы главных двигателей, токсичность которых определяется сортом топлива и условиями его сгорания. Применение тяжелого сернистого топлива способствует уменьшению эксплуатацион-

ных затрат на топливо, но при этом повышается загрязнение окружающей среды сернистым и серным ангидридом, увеличивается износ и число отказов судовых энергетических установок [3].

По своей природе отработавшие газы дизелей представляют собой сложную многокомпонентную смесь газов, паров, капель жидкостей и дисперсных частиц. Всего отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат около 280 компонентов, часть из которых является нетоксичными. При использовании углеводородного топлива нефтяного происхождения и атмосферного воздуха в качестве окислителя отработавшие газы дизельных и котельных установок состоят на 99 % из нетоксичных компонентов - продуктов неполного сгорания (диоксид углерода и водяной пар Н2О) и воздуха с пониженным содержанием кислорода (02).

Токсичность отработавших газов дизелей определяется в основном оставшимся 0,1-1 % объема отработавших газов, в который входят вещества, образующиеся в результате термического синтеза из воздуха при высоких температурах (оксиды азота (N0^)), продукты неполного сгорания топлива (монооксид углерода (СО), углеводороды (СХНУ), дисперсные твёрдые частицы, основным компонентом которых является сажа), а также оксиды серы ^0Х), альдегиды, продукты конденсации и полимеризации. Кроме продуктов сгорания топлива, в отработавших газах дизелей присутствуют продукты сгорания смазочного масла и вещества, образующиеся из присадок к топливу и маслу. При этом примерно 80-95 % общей массы токсичных компонентов отработавших газов приходится на долю пяти основных компонентов: N0^ СО, СХНУ, альдегидов ^СН0), диоксида серы SО2 [4].

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Основным токсичным компонентом отработавших газов дизелей вне зависимости от типа, класса, размерности и конструктивных особенностей является N0^ Он образуются в камере сгорания дизеля путем окисления азота, содержащегося в воздухе, а также азота из азотсодержащих молекул топлива. Определяющее влияние на эмиссию N0x оказывает температура в камере сгорания. При этом наиболее интенсивно образование оксидов азота происходит в первой фазе сгорания до момента достижения максимальной температуры сгорания. Доля N0X В суммарных токсичных выбросах составляет 30-80 % по массе и 60-95 % по эквивалентной токсичности. Токсичность ^О в 7 раз выше токсичности монооксида азота (N0). Около 42 % выбросов оксидов азота в атмосферу приходится на дизели. Отметим, что сорт сжигаемого топлива не оказывает существенного влияния на образование N0,^ в камере сгорания. Из оксидов азота, содержащихся в отработавших газах дизелей, 80-90 % приходится на монооксид азота NО и 10-20 % - на диоксид азота (N02). Содержание других газообразных оксидов азота (^О, ^О2, ^О4, ^О5) в отработавших газах ничтожно мало. Монооксид азота является нестабильным компонентом. В атмосфере при нормальных условиях монооксид азота (N0) окисляется до NО2 в течение 0,5-100 ч, в зависимости от концентрации в воздухе.

Мероприятия по снижению выбросов

Проблема уменьшения выбросов N0X с дымовыми газами судовых энергетических установок определяет множество способов и подходов к ее решению.

Широкое распространение получили режимно-технологические (первичные природоохранные) мероприятия по снижению концентрации N0X в дымовых газах - изменение фаз газораспределения, рециркуляция отработавших газов, использование водотопливных эмульсий и др. Но в судовых условиях первичные мероприятия, несмотря на результативность получения низких концентраций N0X в дымовых газах, в ряде случаев не исключают превышения концентраций N0X над их значениями, рекомендованными Международной конвенцией МАРПОЛ 73/78. Кроме этого, применение таких мероприятий требует значительного усложнения конструкции судовых двигателей и систем управления ими.

Вторичные методы снижения выбросов N0x с дымовыми газами (связанные с системами газоочистки) имеют ограниченное применение в судостроении из-за больших затрат [5]. Выполнение данных требований по выбросам N0,^ с дымовыми газами возможно при использовании специальных химических методов очистки газов. Наиболее распространенным в судовых условиях является метод селективного каталитического восстановления (СКВ) оксидов азота. Процессы СКВ основаны на избирательном взаимодействии N0x с восстановителем (мочевиной) в газовой фазе при температуре 900-1200 °С в присутствии катализатора [5, 6]. Наиболее активными для процесса селективного восстановления N0x являются катализаторы, содержа-

щие благородные металлы. Основной недостаток этих катализаторов - высокая стоимость. Другой недостаток связан со значительным расходом мочевины в процессе эксплуатации и необходимостью наличия соответствующей инфраструктуры для ее пополнения в портах захода судна.

Сравнительный анализ показывает, что известные вторичные методы снижения выбросов N0^ связанные с системами газоочистки, обеспечивают высокую степень очистки дымовых газов, но при этом сопровождаются значительными затратами и основаны на использовании вредных химических реагентов, что требует разработки экономически и экологически эффективных методов.

Анализ особенностей процессов очистки показывает, что очистку дымовых газов судовых энергетических установок от вредных примесей, и в первую очередь от N0^ возможно осуществить при окислении N0x (II) до N0x (IV) абсорбцией, протекающей параллельно с конденсацией водяных паров дымовых газов, образованных в процессе горения топлива в цилиндре дизеля или топке котла. Теория и практика абсорбционных процессов позволяет судить о том, что одним из главных факторов, определяющих технологическую и экономическую эффективность абсорбции, является выбор абсорбента.

Общеизвестно, что из многих химических реагентов наиболее доступным и безопасным с точки зрения эксплуатации и экологии является вода (Н20). Однако ее использование для абсорбции N0^ содержащих до 95 % N0 из дымовых газов, нереально ввиду очень малой растворимости NО в воде. В то же время диоксид азота быстро поглощается водой с образованием азотной и азотистой кислот. Отсюда следует, что абсорбция N0X дымовых газов водой возможна только при дальнейшем окисление NО до N02. Быстрое окисление N0 в N02 происходит при

использовании в качестве окислителя озона, который при попадании в атмосферу быстро трансформируется в молекулярный кислород, не загрязняя ее. При этом современный уровень развития техники позволяет получать озон на месте его потребления.

Основными реакциями, определяющими процесс окисления монооксида азота озоном, являются:

N0 + 1/3 О3 = Ш2,

N0 + О3 = Ш2 + О2, (1)

2N0 + О3 = ^О5 + О2,

N205 + Н2О = 2ШО3. (2)

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Реакция (2) происходит только в присутствии озона.

Сравнение значений констант равновесия и степени превращения кислородом и озоном показывает, что окисление озоном оксида азота по реакции (1) термодинамически более выгодно с точки зрения степени превращения N0 (в этом случае константа равновесия возрастает в миллионы раз, а содержание NО можно уменьшить до 3 • 10-19 об., %).

При наличии в дымовых газах оксидов серы ^0х) в присутствии озона окисление SО2 до легко растворимого в воде SО3 происходит по реакции

SО2 + 03 = SО3 + О2.

При этом скорость и степень окисления S02 выше, чем у N0 (окисление SО2 происходит на 80-85 % при времени контакта 0,4 с, окисление NО - на 70-80 % при времени контакта 0,9 с).

Кроме того, при температуре ниже точки росы в дымовых газах происходит конденсация водяных паров, поэтому во влажном газе параллельно с процессами окисления N0x озоном происходит образование азотной кислоты по реакции (2), которая теоретически позволяет полностью удалить N0x из газовой смеси.

Таким образом, использование в качестве окислителя озона обеспечивает одновременную очистку дымовых газов от N0^ водяных паров, снижение их тепловых выбросов и утилизацию значительной части тепла и улавливаемых компонентов путем проведения одновременных процессов охлаждения, конденсации водяных паров, окисления N0 до N02 и абсорбции полученного N0^ что позволяет повысить технико-экономические и экологические характеристики судовой энергетической установки.

Анализ экспериментального исследования рассматриваемого способа очистки [7] показывает, что рассмотренный метод абсорбции N0x водой хотя и обеспечивает достаточную степень

очистки выхлопных газов, но является достаточно сложным при реализации в судовых условиях. Эффективность работы абсорбера сильно зависит от режимов движения выхлопных газов и забортной воды в нем. Согласование работы абсорбера с судовым двигателем, особенно на нестационарных режимах работы, является трудоемкой задачей, требующей постоянного контроля со стороны вахтенного механика либо внедрения сложной системы автоматического регулирования, значительно усложняющей конструкцию и повышающей ее стоимость.

Комплексное устройство очистки выхлопных газов

С целью снижения затрат на эксплуатацию рассмотрен метод очистки отработавших газов от оксидов азота с использованием механизма их адсорбции твердым веществом. Для этих целей разработано комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя.

В основе работы предлагаемого устройства лежит использование в качестве адсорбента для вредных компонентов выхлопных газов гранулированной шлаковой пемзы и в качестве окислителя - озона для ускорения процесса очистки. Шлаковая пемза, изготовленная из основных металлургических шлаков, представляет собой материал с высокопористой механически прочной структурой (прочность на сдавливание до 2,7 МПа), состоящий из оксида кальция (Са0), оксида кремния ^Ю2), оксида алюминия (А1203) и частично из оксида магния (Мп0) с модулем основности М > 1. Высокое значение модуля основности придает гранулам шлаковой пемзы основные свойства, позволяющие сорбировать на их поверхности вещества, обладающие кислыми свойствами, к которым относятся и вредные примеси, присутствующие в отработавших газах (N0^ S0x , СО), а высокая пористость их структуры позволяет использовать гранулы шлаковой пемзы в качестве эффективного звукопоглощающего материала. Кроме того, исходя из своего состава, гранулы шлаковой пемзы устойчивы к коррозионному воздействию кислых компонентов выхлопных газов, широко доступны и дешевы. Для повышения скорости адсорбции и, соответственно, уменьшения объема шлаковой пемзы в предлагаемом устройстве производится предварительное окислении вредных компонентов выхлопных газов - N0^ S0x и СОх до N0^ S03, СО2, у которых кислые свойства более высокие, чем у оксидов, активным окислителем [6].

Предлагаемое комплексное устройство работает следующим образом. Выхлопные газы судового двигателя поступают в смесительную камеру, где они смешиваются с озоном, поступающим из озонатора. Ввиду высокой реакционной способности озона в камере, помимо процесса смешения озона с выхлопными газами, происходит окисление значительной части содержащихся в выхлопных газах N0 до N0^ S02 до серного ангидрида ^03) и С0 до С02, после чего газовая смесь поступает в зигзагообразные газовые каналы камеры очистки. В камере скорость газов резко падает и они равномерно распределяются по зигзагообразным газовым каналам, двигаясь также зигзагообразно, что значительно турбулизирует их потоки и позволяет проникать через отверстия в стенках вертикальных перфорированных зигзагообразных контейнеров, заполненных гранулами шлаковой пемзы диаметром 5-10 мм, изготовленных из основных металлургических шлаков (диаметр гранул назначается из условий максимального заполнения полостей зигзагообразных контейнеров и стандартной номенклатуры размеров гранул шлаковой пемзы).

Выхлопные газы через отверстия в перфорированных зигзагообразных контейнерах заполняют свободное пространство между гранулами шлаковой пемзы, находящиеся в газовой смеси N0^ S0x, СОх контактируют с гранулами, адсорбируясь на поверхности их пор, причем N0^ S03, СО2 адсорбируются значительно быстрее, чем N0, S02, СО. Поток выхлопных газов, проходя зигзагообразные газовые каналы и многократно попадая на поверхность гранул и вовнутрь их, очищается от вредных примесей (N0^ S0x, СОх), которые сорбируются на поверхности и внутри гранул. Адсорбированные из отработавших газов N0^ диоксиды серы, оксиды углерода в порах гранул обладают повышенной реакционной способностью, обусловленной их взаимодействием с поверхностью адсорбента гранул шлаковой пемзы, поэтому окисляются кислородом (кислород присутствует в отработавших газах в результате избытка воздуха, подаваемого на сжигание топлива) со скоростью большей, чем в газовой фазе с образованием легкорастворимых в воде N02 и SО3. Кроме того, в газах присутствует озон, поступающий из смесительной камеры, который многократно интенсифицирует процесс окисления вышеуказанных вредных компонентов. Адсорбированные N0^ S03, СО2, в свою очередь, взаимодействуют с частицами воды, образующейся в порах гранул в результате капиллярной конденсации паров воды, находящихся в выхлопных газах, с образованием азотной кислоты (НК03), серной кисло-

ты (Н^04) и угольной кислоты (Н2С03). Необходимо отметить, что на поверхности и в порах гранул оседают мелкодисперсные частицы (сажа и пр.), после чего очищенные выхлопные газы из газовых каналов выбрасываются в атмосферу. При этом одновременно с процессом очистки выхлопных газов происходит глушение их шума путем поглощения звука высокопористой структурой гранул, которые находятся в зигзагообразных контейнерах.

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

При падении активности гранул их подвергают регенерации. Процесс регенерации заключается в очистке поверхности и пор гранул шлаковой пемзы от мелкодисперсных частиц и абсорбированных молекул вредных примесей и осуществляется путем промывки гранул из распределителей промывочной воды водой. При этом конструкция позволяет проводить процесс регенерации загрузки (гранул шлаковой пемзы) контейнеров без отключения от двигателя.

Установка очистки выхлопных газов (рис. 1) состоит из корпуса, снабженного пирамидальными крышкой и днищем, входным и выпускным газовыми и озоновым патрубками, штуцерами подачи промывочной воды и слива загрязненной воды, внутри которого снизу вверх расположены поддон и камера очистки.

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема установки для проведения эксперимента по очистке дымовых газов:

ПУ - пилотная установка; ОЗ - озонатор; ОГ - отводной газоход; ВП - водопровод;

В - вентиль; ВТОГ - выхлопная труба очищенных газов; 1, 2, 3 - аналитические точки

В камере очистки установлены вертикальные зигзагообразные контейнеры с перфорированными боковыми стенками и днищем, образующие между собой зигзагообразные газовые каналы. При этом зигзагообразные контейнеры заполнены гранулами пемзы. Вверху камеры очистки установлено промывочное устройство, представляющее собой перфорированную снизу трубу, соединенную со штуцером промывочной воды, а в поддоне установлен распределитель озона, также представляющий собой перфорированную сверху трубу, соединенную через патрубок с озонатором, причем корпус пилотной установки установлен на опорную раму.

Натурный эксперимент и его результаты

Для исследования возможности практического внедрения рассматриваемого способа очистки дымовых газов от кислотных оксидов был проведен эксперимент, цель которого - проверка работоспособности комплексного устройства для очистки выхлопных газов судового двига-

теля и оценка его эффективности при очистке реальных дымовых газов. Для этого была изготовлена пилотная установка (рис. 2) - уменьшенная копия комплексного устройства для очистки выхлопных газов судового двигателя.

Рис. 2. Пилотная установка для очистки выхлопных газов судового двигателя

Выхлопные газы из выхлопной трубы источника под избыточным давлением направляются в пилотную установку через отводной газоход и после очистки удаляются через выхлопную трубу очищенных газов в атмосферу. После вывода пилотной установки на устойчивый режим работы включается озонатор и осуществляется подача озона в поддон, после чего приступают к фиксированию экспериментальных данных.

В процессе испытаний ПУ измерялись следующие параметры ее работы: температура (Т), концентрации (С), давление (Р). При анализе состава выхлопных газов определялись концентрации N0, N0^ N0^ SO2, СО2. Конструктивно аналитическая точка представляет собой штуцер диаметром 20 мм, длиной 30-40 мм, закрытый съемной пробкой и врезанный в обозначенную точку корпуса или патрубка ПУ. Пробы и замеры для анализа проводились в центре указанных сечений при помощи переносного анализатора дымовых газов Testo 350 (погрешность зависит от концентрации вещества и в данных условиях составляет для N0, N02 - 5 ррт, S02 - 5 %, С02 - 1 %) с функцией измерения температуры дымовых газов (погрешность 1 °С). Аэродинамическое сопротивление камеры очистки определялось с помощью жидкостного и-образного манометра.

В качестве опытного объекта для испытаний пилотной установки был выбран отопительный котел АОГВ-23, 2-1-У (номинальная тепловая мощность - 23,26 кВт). Подача озона производилась от генератора озона S0Z-YB-32G производительностью 32 г/ч. Для оценки эффективности обработки дымовых газов озоном испытания проводились в двух режимах - с подачей и без подачи озона (с выключенным и со включенным генератором озона). Результаты эксперимента приведены в таблице.

Результаты эксперимента по определению эффективности очистки дымовых газов адсорбцией твердым веществом в присутствии озона

Наименование параметра Точка забора пробы

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Вход в установку (точка 1) Выход из установки (точка 2)

Подача озона

Выключена Включена

Температура дымовых газов, “С 169 61 61

Концентрация NO в дымовых газах, ppm 42,5 33,0 4,8

Концентрация NO2 в дымовых газах, ppm 10,9 9,0 23,9

Концентрация NOx в дымовых газах, ppm 53,4 41,9 28,8

Концентрация SO2 в дымовых газах, ppm 1204 923 343

Концентрация CO2 в дымовых газах, ppm 9,5 8,5 8,5

По результатам эксперимента определена степень очистки дымовых газов от NOx. Степень очистки находилась из выражения

e = Ун - у 100 %,

Ун

где ун - начальная концентрация NOx в дымовых газах, ppm; ун - конечная концентрация NOx в дымовых газах, ppm.

Выводы

1. Проведено экспериментальное исследование эффективности очистки дымовых газов адсорбцией твердым веществом в присутствии озона.

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

2. Установлено, что степень очистки дымовых газов от NOx составляет 22 % без подачи озона и 46 % - с подачей озона.

3. Экспериментальное исследование пилотной установки подтвердило возможность практического применения способа очистки выхлопных газов судового двигателя адсорбцией твердым веществом в присутствии озона.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Марков В. А. Токсичность отработавших газов дизелей / В. А. Марков, Р. М. Баширов, И. И. Габитов, В. Г. Кислов. М.: Изд-во Моск. гос. техн. ун-та им. Н. Э. Баумана, 2002. 376 с.

2. Модина М. А. Повышение экологической безопасности судов путем снижения токсичных составляющих отработавших газов судовых дизелей / М. А. Модина // Материалы 1-й Междунар. науч.-техн. и 6-й регион. науч.-техн. конф. «Проблемы безопасности морского судоходства, технической и коммерческой эксплуатации морского транспорта». Новороссийск: РИО МГА им. адмирала Ф. Ф. Ушакова, 2007. С. 35-36.

3. Волошин В. П. Охрана морской среды: учеб. пособие / В. П. Волошин. Л.: Судостроение, 1987. 208 с.

4. Носков А. С. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики: аналит. обзор / А. С. Носков, З. П. Пай. Новосибирск, 1996. 156 с.

5. Ежов В. С. Уменьшение вредных газообразных выбросов от источников центрального теплоснабжения / В. С. Ежов // Промышленная энергетика. 2006. № 12. С. 44-47.

6. Иванченко А. А. Техника и технология нейтрализации в отработавших газах СЭУ / А. А. Иванченко: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПГУВК, 2012. 111 с.

7. Хачоян М. М. Исследование эффективности установки для очистки дымовых газов от оксидов азота в присутствии озона / М. М. Хачоян, А. В. Туркин, В. А. Туркин // Журнал университета водных коммуникаций. СПб.: Изд-во СПГУВК. 2012. № 4. С. 135-141.

Статья поступила в редакцию 02.06.2014

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ

Туркин Александр Владимирович - Россия, 353918, Новороссийск; Государственный морской университет им. адмирала Ф. Ф. Ушакова; канд. техн. наук; доцент кафедры «Техносферная безопасность»; alekstur@yandex.ru.

A. V. Turkin

STUDY OF THE POSSIBILITY OF PRACTICAL APPLICATION OF THE METHOD OF MARINE ENGINES EXHAUST GAS CLEANING

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

BY SOLID ADSORPTION IN THE PRESENCE OF OZONE

Abstract. To improve the ecological safety of ship power plants, the methods of ship engine exhaust gas cleaning are considered. It was established that the purification of ship power plants

exhaust gases from harmful impurities, especially nitrogen oxides, can be realized by the oxidation of nitrogen oxide to nitrogen dioxide by adsorption, proceeding in parallel with the condensation of the water vapor of the exhaust gases formed during combustion of fuel in the diesel cylinder, or boiler furnace. A complex device for marine engine exhaust gas cleaning is developed. As an adsorbent for harmful exhaust components, granulated slag pumice is used, while ozone is used as an oxidizer to accelerate the cleaning process. The experiment made for the purpose of check of the complex cleaning device operability and an assessment of its efficiency proved the possibility of practical usage of the studied cleaning method.

Key words: ecological safety, ship engine, boiler, exhaust gas cleaning, acid oxides, nitrogen oxides, adsorption, ozone, slag pumice.

REFERENCES

1. Markov V. A., Bashirov R. M., Gabitov I. I., Kislov V. G. Toksichnost’ otrabotavshikh gazov dizelei [Toxicity of diesel exhausted gases]. Moscow, Izd-vo MGTU im. N. E. Baumana, 2002. 376 p.

2. Modina M. A. Povyshenie ekologicheskoi bezopasnosti sudov putem snizheniia toksichnykh sostav-liaiushchikh otrabotavshikh gazov sudovykh dizelei [Increase in ecological safety of ships by means of decreasing toxic elements of the diesel exhausted gases]. Materialy 1-i Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi i 6-i regional'noi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii «Problemy bezopasnosti morskogo sudokhodstva, tekhnicheskoi i kommercheskoi ekspluatatsii morskogo transporta». Novorossiysk, RIO MGA im. admirala F. F. Ushakova, 2007, pp. 35-36.

3. Voloshin V. P. Okhrana morskoi sredy [Protection of marine environment]. Leningrad, Sudostroenie Publ., 1987. 208 p.

4. Noskov A. S., Pai Z. P. Tekhnologicheskie metody zashchity atmosfery ot vrednykh vybrosov napredpri-iatiiakh energetiki. Analiticheskii obzor [Technological methods of protection of the atmosphere from harmful substances at power plants. Analytical review]. Novosibirsk, 1996. 156 p.

5. Ezhov V. S. Umen'shenie vrednykh gazoobraznykh vybrosov ot istochnikov tsentral'nogo teplos-nabzheniia [Reduction of harmful gas emissions of the sources of central heating]. Promyshlennaia energetika, 2006, no. 12, pp. 44-47.

6. Ivanchenko A. A. Tekhnika i tekhnologiia neitralizatsii v otrabotavshikh gazakh SEU [Technique and technology of neutralization in the exhausted gases of ship power plants]. Saint Petersburg, Izd-vo SPGUVK, 2012. 111 p.

7. Khachoian M. M., Turkin A. V., Turkin V. A. Issledovanie effektivnosti ustanovki dlia ochistki dy-movykh gazov ot oksidov azota v prisutstvii ozona [Study of performance of the installation for purifying gases from nitrogen oxides in the presence of ozone]. Zhurnal universiteta vodnykh kommunikatsii. Saint Petersburg, Izd-vo SPGUVK, 2012, no. 4, pp. 135-141.

The article submitted to the editors 02.06.2014

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR

Turkin Alexander Vladimirovich - Russia, 353918, Novorossiysk; State Marine University named after Admiral F. F. Ushakov; Candidate of Technical Sciences; Assistant Professor of the Department "Technological Safety"; alekstur@yandex.ru.

Не можете найти то что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.