船舶尾气：老船长必看的船舶尾气脱硫脱硝应用技术

北极星环保网讯:摘要：近日，国际海事组织IMO下属的海上环境保护委员会第70次会议通过决议，确定2020年在全球海域实行船舶燃油0.5%含硫上限的规定,之前划设的四大排放控制区仍然实行0.1%的限制。船舶尾气排放中含有大量的硫氧化物、氮氧化物等颗粒物，对大气环境造成的污染已日趋受到国际社会的广泛关注。本文通过比较国内外现有的尾气脱硫脱硝处理工艺，从设计思路、设计原理、设计特点以及最新的研究方向等，展现了几种应用于船舶尾气脱硫脱硝的先进工艺。最后，本文指出脱硫脱硝一体化技术将是船舶尾气后处理技术的发展方向，具有广阔的市场前景。

引言

在世界货物运输中，海洋运输占据了很大的比例。海洋货物运输具有通行能力大、运输量大、运费低廉、对货物的适应性强、速度较低、风险较大等特点。目前，国际贸易总运量中的三分之二以上，我国进出口货物运输总量的90%都是利用海洋运输。

随着运输船舶数量的剧增，船舶排放污染物对大气环境和海洋环境造成的污染和危害也日趋严重。船舶柴油机燃烧排放的尾气主要以二氧化硫SO2和氮氧化物NO2为主，根据2014年国际海事组织(IMO)统计数据显示，船舶尾气年排放SO2、NO2分别约占全球排放总量的13%和15%。相关报告也指出，船舶产生尾气所造成的大气污染约占整个大气污染总量的5%～11%。

为了减少船舶尾气中硫氧化物SO2、氮氧化物NO2及颗粒物对大气环境的影响，最直接的方法就是减少船舶燃料油中的硫含量和氮含量，IMO和欧美发达国家通过制定相关法规，对船用燃料油中的硫含量和氮含量设定了限值标准，并加以施行。除此之外，近年来国内外一些船用设备厂商及科研院所在船舶硫氧化物、氮氧化物排放控制技术方面开展了大量的研究工作。本文概述了船舶硫氧化物、氮氧化物排放控制的相关法规，重点介绍了船舶脱硫脱硝技术的现状，并分析了船舶尾气排放控制技术的未来发展趋势。

1 船舶尾气排放控制法规介绍

1.1船舶硫氧化物排放控制法规

由于船舶排放尾气中含有大量的硫氧化物SO2，这些硫氧化物的排放造成了严重的大气污染，国际社会与地区性组织纷纷立法限制船舶硫氧化物排放。降低燃油中的硫含量是最有效最直接的减排措施，因此，国际海事组织(IMO)、美国环保局(USEPA)、欧洲环境署(EEA)等针对全球和局部海域船舶燃油硫含量做出了日趋严苛的限值规定。MARPOL  公约附则Ⅵ2005 年起开始生效，船舶在欧美地区硫排放控制区(SECA)航行时，船舶燃油硫含量限值标准为 1.5%(质量分数)，然而从 2015  年起，当船舶进入 SECA 时，燃油硫含量标准相比之前需降低 90%以上，这使得从事国际贸易的远洋船舶面临严峻的减排压力。此外，除目前 IMO 规定的  SECA外，墨西哥海岸、香港、澳大利亚、中国珠三角、长三角、环渤海(京津冀)等地区的近岸海域也都已成为 SECA，未来全球范围内所有近岸海域均有可能划为  SECA 范畴，因此这将对船舶硫氧化物排放控制技术的发展产生重要的促进作用。

1.2 船舶氮氧化物排放控制法规

MARPOL  公约附则VI对氮氧化物NO2的排放针对低速级(N<130r/min)、中速机(130r/min≤N<2000r/min)、高速机(N≥2000r/min)分三个阶段进行限制，具体见表1-1

根据表1-1所示，2016年1月1日以后，对于低速级、中速机、高速机三种柴油机，其相应的氮氧化物NO2的排放标准将比现阶段分别降低76.38%、79.54%和74.02%。鉴于IMO对船舶柴油机燃烧排放的二氧化硫SO2和氮氧化物NO2的排放量已作出的明确规定，许多国家和地区也都在积极采取各种措施限制船舶尾气排放。

2 船舶尾气脱硫技术研究

烟气脱硫的技术研究起源于20世纪初期，据不完全统计，世界各国研发、使用的烟气脱硫技术多达200多种，按脱硫工艺是否加水和脱硫产物的干湿形态分为三种：干法、半干法和湿法。当前国际社会脱硫技术的主要工艺有石膏烟气脱硫法、旋转喷雾干燥脱硫法和海水脱硫法等。

2.1 石膏烟气脱硫法

石膏烟气脱硫法在一些国家的发电厂得到了广泛应用。该法主要是选用价格低廉的石灰石，然后将石灰石打磨成粉，添加清水制成脱硫吸收石灰浆液，经溶解、中和、氧化和结晶等一系列的反应后，最终生成二水石膏。