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减少废气排放的方法范文1
关键词：NOX排放；EGR；SCR；WIF；SAM
Abstract: This paper expounds the influence of the NOX emitted from the marine engine on the environment and introduces the IMO convention concerning the emission of marine diesel. Measures are described to reduce the NOX emission and several effective solutions are also discussed in this paper.
Key words: NOx emission; EGR; SCR; WIF; SAM
1 引言
近年来，由于气候变暖、环境污染所造成的各种各样的灾害和对人类生命财产的影响，使得船舶及航运业对环境污染的问题成为国际社会关注的焦点，船舶减排面临前所未有的挑战。当前，许多国家都以非常热衷而积极的态度发展绿色船舶。绿色船舶是从设计、建造、营运到拆解的整个生命周期内，通过应用绿色技术最大程度上实现低能耗、低排放、低污染、高能效、安全健康的功能目标。
对船舶柴油机来讲，其排气中包含很多有害物质，例如碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物、固体颗粒等。其中，氮氧化物不仅会造成环境污染，而且损害人类健康。针对NOX排放，国际海事组织（IMO）对MARPOL公约重新审视梳理，不断提出了一些新的环保要求。在MEPC57中，MARPOL Annex VI规定了NOX的排放要求（适用于功率超过130 kW的柴油机）：
Tier I ：2000年1月1日起铺龙骨（上船台）的建造的船舶，排放要求：若转速为n
Tier II：2011年1月1日起铺龙骨（上船台）的建造的船舶，排放要求：若转速为n
Tier III ：2016年1月1日以后建造的船舶，排放要求：若转速为n
2 应对措施
较少NOX排放无非采用一级处理和二级处理两种方法来实现。一级处理方法通过改变燃烧状况降低燃烧温度来实现；二级处理不改变主机的工作状态，利用外部设备来实现。
目前新造船舶的柴油机都已经满足Tier II 的要求，但Tier III的要求比Tier II 的要求低了60%。针对以上两种处理方式目前经过几大主机厂家的研究和试验，证实了通过①EGR (废气再循环Exhaust Gas Recirculation)、②SCR (选择性催化还原Selective Catalytic Reduction)、③WIF (油水乳化Water In Fuel Emulsion)、④SAM (扫气加湿Scavenge Air Moistening)几种方法可以使柴油机的排放满足Tier III的要求。
2.1 EGR(废气再循环)
EGR是将排气管中的一部分废气引入进气管，再进到气缸中。废气的稀释作用减缓了NO生成速度，降低了燃烧温度，从而有效地降低了NO的排放浓度。利用10%废气量进行再循环可以使氧化氮排放量下降30%，而不太影响燃油消耗率。
利用废气再循环并不是将废气中的氧化氮再次送入柴油机以减少其排放量，而是从燃烧过程的热化学反应来阻止氧化氮的形成。在柴油机废气中，其主要成分是氮气，但也含有水蒸气和二氧化碳，水蒸气和二氧化碳的比热都比较大，这可以有效地降低火焰温度，减少氧化氮的形成。并且，由于燃烧室中废气的增加，其含氧量减少，从而使氧与氮的接触机会减少，也有助于降低氧化氮的生成。
图1为MAN公司推荐的燃烧重油的二冲程柴油机采用废气再循环法的示意图。EGR系统主要部件：洗涤器、冷却器及水分分离器、鼓风机、应急停止阀、系统启停阀、水处理单元(WTP)、NaOH中和单元和废水处理装置（WCU)。EGR的安装要邻近主机的排烟集管。旁通的废气在进入燃烧室之前，经过洗涤器、冷却器和水分分离器，利用鼓风机增压，和增压空气混合后进入空冷器。
图1 EGR系统示意图
在洗涤器内，因为废气中含硫，和水混合后变成酸性，要加入NaOH中和，以尽量减小腐蚀的可能性。洗涤水中含有大量的颗粒物质，会导致WTP部件的失效。因此，系统配备一套WCU以去除颗粒物，同时，在一定程度上净化洗涤水使之满足洗涤水排放要求。WTP向EGR洗涤器提供给水，缓冲水柜是WTP最大的部件，用来维持恒定的水流量。洗涤泵布置在缓冲柜的下方，用来向洗涤器和预清洗装置供水。脏的洗涤水通过疏水器从洗涤器底部流入缓冲柜，然后泵入WCU进行循环，处理后的净水经过三通阀排到舷外或船上的污水舱。另外，还需要向缓冲柜供给淡水以及向EGR冷却器供给海水。
为了EGR能够对负荷变化作出准确快速的反应，而且能易于操作，EGR控制单元包括一个主控制器来控制EGR比率（再循环废气和扫气空气的比率）、扫气空气压力和WTP的启停定时，还包括一个PLC来控制水系统。
MAN公司利用完整的EGR系统进行实船试验，试验结果表明，在75%主机负荷下，单独采用EGR技术，45%废气量能将NOX减少到3.4 g/kWh，从而满足在排放控制区IMO Tier III阶段的要求，但是燃油耗油率提高约0.3%。另外，在基本设计阶段，应充分考虑该装置的布置空间。
2.2 SCR(选择性催化还原)
用氨作还原剂对含NOX的气体进行催化还原处理，使氨能有选择地和气体中的NOX进行反应，而不和氧发生反应，称为选择性催化还原法。利用SCR来降低废气中的NOX，废气在通过一层特殊的催化剂之前与氨相结合，温度为300～400℃，NOX还原为N2和H2O。
图2为船用低速柴油机SCR系统的布置示意图。SCR的反应器为一个独立的装置，垂直于机旁通过排气管和阀件与之连接。另一种可供选择的布置方式是水平设置SCR反应器，置于增压器之上，对机舱的布置更方便。
图2 SCR系统示意图
液氨、氨水和尿素都可用作还原剂。对于船用来说，需要安全且容易处理的还原剂，所用的介质通常是尿素的水溶液，一般浓度为40%。NH3是可燃性气体，因而其输送管路采用双层管壁并设有必要的透气装置，环形空间中置有NH3泄漏监测器。NOX清除的程度取决于所加的氨量，多喷入一些氨，NOX净化率就越高，同时，由于在被处理过的烟气中未用过的氨将增加。为了减少氨随废气排出造成的损失，喷入排气管中的含氨量由一台程序计算机控制，使氨的喷射量与柴油机产生的NOX成比例。NOX的产生量与柴油机负载的关系在试验台试验时进行了测量，所取得的关系编入程序计算机用来控制氨的剂量。氨的剂量随后按反馈系统基于所测得的NOX出口信号的压差来进行调节。
SCR反应器是一个能容纳几层催化剂板的方型容器。反应器内使用的催化剂通常是：五氧化钒、二氧化钛，通常还加入三氧化钨和三氧化钼来优化催化剂特性。催化剂的容量以及反应器的尺寸取决于催化剂的活性、所期望的NOX净化程度、NOX的浓度、烟气压力和可接受的NH3流失量等因素。催化剂的寿命通常是3～5年，催化剂材料本身只占总成本的10%，SCR的主要运行成本来自尿素的消耗量，40%的尿素溶液的消耗量大约是20～25g/kWh。
SCR系统利用选择性催化还原技术对柴油机的废气作后处理，是目前为止最有效的削减NOX的方法，NOX减少效率可以达到95%以上，能够较好地满足一些航区对NOX排放控制较严的要求。
2.3 WIF(油水乳化)
WIF是用水等物质来参与柴油机的燃烧，使燃烧温度降低，从而使NOX的生成量降低。随着掺水量的增加，NOX的生成量减少。WIF是唯一一种既能减少NOX排放又能减少微粒排放的方法。
目前普遍认为降低NOX排放是以降低燃烧温度从而增加耗油率的代价来实现的，实际上采用油水乳化技术能够改善燃烧状况，对于一些主机能够减少1%~2%的耗油率。图3显示某设备商采用该技术在实船上测量的NOX排放量与含水量的变化关系。
图3 NOx排放与含水量关系
燃油的乳化必须在其进入燃油系统的循环回路前完成。水的增加量根据控制系统进行微量调节，监测压力、温度和掺水量。燃油乳化技术也有其局限性，水和重质燃油的乳化比较容易取得，并且较稳定。但水与柴油、轻质柴油的乳化就困难了。当沿海航行强制需要采用低硫燃油时，需设置专门的乳化装置。图4为满足MARPOL 附则VI采用WIF技术的工作流程图。
对于采用燃油乳化措施的船舶，燃油系统应设置一个特殊设计的安全系统，当船舶失电时，将不会影响油/水乳化的稳定性。
图4 WIF系统示意图
2.4 SAM(扫气加湿)
SAM是一种向扫气中加水的方法，利用水的汽化吸热来适当降低燃烧温度，使NO生成减少。
SAM属于机内改造方法，在气缸中控制燃烧来减少NOX产生量，是直接影响柴油机燃烧的方法。利用这种方法，每加入20%的水分，可以减少NOX排量的10%。同时，低的燃烧温度也使炭烟生成速率下降，且CH基的增加可促使炭烟先兆物的氧化，因而增加进气湿度对降低炭烟排放也是有利的。
但是在低负荷下，进气湿度增加会使未燃烃排放增加，而且因为在冷的扫气空气中，水不能完全蒸发，水珠打在气缸套内壁，造成其表面油膜的破坏和硫酸腐蚀，因此目前很少采用SAM。
3 结束语
降低船舶柴油机NOX排放，需要根据各船具体情况进行，可采用单一的措施，也可叠加使用。IMO防止空气污染规则的引入将会提高各国对船舶柴油机排放的进一步关注，出台一些日趋严格的地方排放标准或国家船舶排放控制计划，对航运业和造船业提出更严峻的挑战，从而采取有效的绿色环保技术来应对。
参考文献
减少废气排放的方法范文2
[关键词]工业废气；氯化氢；含量；分析
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0025-01
引言：目前，国内普遍采用硝酸银容量法、硫氰酸汞分光光度法和离子色谱法测定氯离子。其中硫氰酸汞分光光度法方法灵敏、显色液稳定、操作简便，但选择性差，且方法不易掌握；后者方法准确灵敏、选择性好、能同时测定多种阴离子，但是操作复杂，且仪器昂贵，不少地方监测站无此仪器。经过长期摸索研究出测量车间工业废气中氯化氢含量的方法。此法简单容易操作，能测定和检查工厂废气排放情况，为生产的正常运行提供信息。工业废气氯化氢同时也污染环境，对设备和建筑物都具有强烈的腐蚀性。氯化氢气体易挥发，水溶性强，不易被颗粒吸附，因而扩散性较强，能与空气任意混和，其危害范围广，对氯化氢废气的回收及治理已引起了人们的重视。2015年1月1日新的《中华人民共和国环境保护法》公布并实施，可见国家对环境保护的重视。按GB3095-2012《环境空气质量标准》，GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与污染物采样方法》，国家对工业向大气中排放氯化氢废气含量有明确的要求。
1.关于工业废气的危害
对人体健康的危害：世界卫生组织称，2012年空气污染造成约700万人死亡（部分人死亡原因与室内/外空气污染均有关），也就是全球每八位死者中就有一位。大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。
对植物的危害：大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。
对天气和气候的影响：大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的。
2.实验部分
2.1 主要仪器
反应管50mL三支；酸式滴定管50mL一支；碱式滴定管50mL一支；真空泵一台；气体流量计一台；移动电源插座一个。
2.2 试剂及溶液
硫酸标准滴定溶液：0.5mol/L；氢氧化钠标准滴定溶液：0.5mol/L；酚酞指示剂；甲基红―亚甲基兰混合指示剂。
2.3 实验前准备
向反应管中装入硫酸标准溶液和甲基红―亚甲基兰混合指示剂，在尾气中检测成分浓度未知的情况下，均接50.0mL硫酸标准溶液作为吸收液。三支反应管串连在一起作为接收器，第一个反应管和第三个反应管为缓冲瓶，第二个反应管为接有吸收溶液的吸收瓶。（如果尾气温度较高，可适当的在第一个缓冲瓶前增加缓冲瓶接收冷凝的液体）。
3.检测步骤
3.1 样品采集
向真空泵和气体流量计中注适量蒸馏水，在检测现场就近接通电源，检查尾气管道是否连接正常。按照尾气管道反应管流量计真空泵的顺序用橡胶管连接在一起，记下流量计的读数A1作为起始读数，开启电源开始尾气检测。完成抽气检测后，关闭真空泵开关，同时拆除连接设备的橡胶管，防止由于管道负压将吸收瓶内的吸收溶液反抽入管道。记下流量计的读数A2作为结束读数，放掉真空泵和气体流量计中的水并冲洗干净，收起移动电源线。第四是取下吸收瓶和第三个反应管洗入三角瓶中，用硫酸标准溶液来中和滴定剩余的吸收溶液。以此求得吸收溶液的耗量。
3.2 尾气中氯化氢含量的计算方法
式中：V1为氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL；
V2为中和滴定的硫酸标准滴定溶液的体积，m ；
C1为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；
C2为中和滴定的硫酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；
M为氯化氢的摩尔质量36.5，g/mol；
V3为流量计记录的抽取尾气体积，L；
V3=A2-A1。
3.3 实验数据
取同一点的工业废气做样品（在生产设备、生产过程正常运行下进行），按GB/T16109-1995《车间空气中氯化氢及盐酸的硫氰酸汞分光光度测定方法》进行氯化氢含量测定，检测数据如表1。
4.讨论
检测应在生产设备、生产过程正常运行下进行，确保能真实反映各工厂尾气中氯化氢含量的排放情况。向真空泵和气体流量计中注适量蒸馏水，在检测现场就近接通电源，检查尾气管道是否连接正常。按照尾气管道流量计真空泵的顺序用橡胶管将设备连接，接通电源抽尾气2min，目的是：检查设备运行是否正常，并将尾气管道中的气体替换成烟囱中正在排放的气体，以减少检测误差。再去抽尾气管道中的气体5-10min以置换尾气管道的气体。气体流量计指针为匀速转动。第五是抽取气体至反应管指示剂变色，或在反应管指示剂没有变色的情况下抽取100-300 L尾气，控制抽气量尽量不使指示剂变色（根据尾气中待测物质含量的不同可减少或增加尾气抽取体积）。完成抽气检测后，关闭真空泵开关，同时拆除连接设备的橡胶管，防止由于管道负压将吸收瓶内的吸收溶液反抽入管道。用一根橡胶管将反应管的出口和入口连接在一起，避免空气进入。如果样品采集不能当天测量，应将样品放入冰箱二摄氏度到五摄氏度保存，保存不得超过四十八个小时。
总结：综上所述，随着我国工业化进程的加快，工业废气氯化氢给我们的健康和生存环境都带来了很大的威胁。提高环保意识、减少未处理工业氯化氢的排放、对工业排放氯化氢进行检测、完善工业废气氯化氢的治理技术和设备是防治工业废气的重要措施。本实验建立了测定工业废气中氯化氢含量的测定方法，该方法操作简便、准确、快速，可用于工厂对工业废气中氯化氢含量的测定，从而控制废气中的氯化氢含量不要超出标准排放量，适合工业生产过程中的控制。
参考文献
[1] 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T 16157-1996.
[2] 《固定污染源废气氯化氢的测定 硝酸银容量法》 HJ 548-2009.
[3] 《空气和废气监测分析方法》（第四版增补法）.
[4] 张金凤，马艳宁，徐淼，李铭.水解氧化工艺治理制药工业有机废气的设计[J].城市环境与城市生态，2014，06：32-34.
[5] 王祥生.氯化氢的纯化方法[J].低温与特气，1983，04：20-22.
[6] 刘自珍.填料塔处理化工废气中的氯化氢制盐酸[J].氯碱工业，1990，06：47-48.
减少废气排放的方法范文3
关键词：PCCI；柴油机；废气再循环率；EGR；压缩比
中图分类号：TK427 文献标识码：A
柴油机作为运输动力之一，具有良好的热效率和燃油经济性，然而，同时碳氢化合物的排放和干碳烟的排放方面也带来了很明显的环境污染问题，因此节能减排成为了当动机研究发展的重要方向之一。通过提高发动机压缩比可以加快发动机缸内燃烧速度，从而提高发动机的功率扭矩输出，降低燃油消耗率，减少碳氢化合物和一氧化碳排放等，与此同时，氮氧化合物将会增多，要有效降低发动机的排放则可采用废气再循环（EGR）技术。因此，预混压燃（PCCI）能够有效的降低碳烟和碳氢化合物的排放，废气再循环率（EGR）及可变压缩比则是影响PCCI柴油机燃烧和排放的主要原因。当今的排放法规对内燃机技术提出了更严格的要求，如何在保持良好经济性的同时，降低颗粒物和氮氧化合物排放，实现高效、清洁燃烧已成为柴油机燃烧技术所面临的共同难题与挑战。
一、可变压缩比（VCR）对PCCI柴油机燃烧和排放的影响
1 压缩比计算
ε=Va/VC
ε表示压缩比，Va表示活塞处于下止点时气缸内的最大容积，VC表示活塞处于上止点时气缸内的容积，即为燃烧室容积。
压缩比是指发动机混合气体被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。当压缩比较高时，压缩结束时所产生的气缸压力与温度相对地提高，当接近压缩上止点时，燃油分子能汽化得更完全，颗粒能更细密，混合气混合质量更好，在自燃瞬间更充分释放出爆发能量，推动活塞下行来实现发动机的动力输出。当压缩比较低时，燃烧的时间会延长，增加发动机的温度并消耗能量，发动机动力的输出并未增加，因而，高的压缩比对提高发动机性能有利。压缩比的变化将对缸内燃烧产生影响，导致压缩终点时的缸内压力的变化和混合气温度的变化。
2 可变压s比（VCR）对PCCI柴油机燃烧和排放的影响
可变压缩比（VCR）是根据柴油机内不同的负荷，采用提高或降低发动机的压缩比方法，在低负荷时，通过提高压缩比来增大发动机的温度和平均有效压力，进而使热效率增大，增大压缩比通过减小气缸容积，增大压缩冲程的最大缸内压力从而提高发动机的功率和扭矩等，但同时会使发动机的燃烧温度过高，爆震倾向严重，排气温度过高。如果和其他技术相结合，则可以扩大压缩比的使用范围；在高负荷时，是降低压缩比，降低柴油机的爆震倾向，可以有效降低发动机的爆震倾向，此时即可使用较高的压缩比，一方面弥补由于的使用造成的功率损失，另一方面对于减少发动机油耗方面也可以有很好的效果。柴油机压缩比变化的空间相对有限，然而通过可变压缩比技术，可以使柴油机的经济性和排放性得到改善，如果和其他技术相结合，则可以扩大压缩比的使用范围，如在高负荷时采用废气再循环（EGR），能有效降低发动机的爆震倾向，此时可提高的压缩比，能有效的弥补由于使用废气再循环（EGR）而造成的功率损失，进而减少发动机油耗方面。
可以根据发动机工况的不同适时改变压缩比，从而获得更好的动力性能或者爆震性能，提高发动机的稳定性，可变压缩比柴油机能提高发动机的平均有效压力进而提高升功率，降低发动机的燃油消耗率，降低发动机的部分排放物的生成量，如氮氧化物、碳烟和碳氢化合物等，有效的提高燃料的能量利用率，增强发动机的燃料适应性。可变压缩比发动机减少摩擦损失和时间损失，尽管冷却损失和漏气带来的损失增加，可以抵消在同样的压缩比下，较高的压缩比与可变压缩比（VCR）发动机的活塞运动特点相结合可以提高燃烧的稳定性，从而可以扩大废气再循环（EGR）极限，最终达到减少油耗与排放的目的，并满足更严格的排放法规要求。
二、废气再循环（EGR）率对PCCI柴油机燃烧和排放的影响
1 EGR率计算
mA表示新进气质量，mE表示循环废气质量。
废气再循环（EGR）率通常是指再循环废气的百分比，是重新进入气缸中废气的质量与进入气缸总的混合气质量的比值。废气再循环（EGR）系统则主要通过惰性气体在燃烧室内对燃烧的抑制作用，来影响燃烧速率、燃烧温度以及氧浓度产生，进而对发动机的排放和各项性能产生作用。不同压缩比下废气再循环（EGR）率对发动机HC、CO、NOX排放的影响如图1所示。
2 废气再循环（EGR）率对PCCI柴油机燃烧和排放的影响
废气再循环（EGR）在柴油机中还可以有效降低发动机的爆震倾向，在低负荷情况下可以通过降低泵气损失来降低燃油消耗率，但废气再循环（EGR）率过大则会使燃烧恶化，大大降低发动机的动力性和经济性。由于不同的废气再循环（EGR）率下，进入气缸中废气多少的不同，会使发动机的动力性、燃油经济性及其他性能表现有所变化，当发动机排气烟度随废气再循环率增加而增加。废气再循环系统会使残余废气系数增加，使更多残余废气进入发动机循环，同时采用废气再循环系统也会导致的进气节流，造成进气限力增加，新鲜充量减少，导致缸内混合气的过量空气系数降低，烟度增加。当在中高负荷时，柴油机过量空气系数远低于无废气再循环系统柴油机，烟度增加的幅度较大；在低负荷时，柴油机过量空气系数较大，废气再循环对过量空气系数的影响相对减弱，烟度恶化的趋势也相对较小，随着废气的引入，氮氧化合物排放降低，但烟度排放值升高，大负荷工况时烟度恶化更明显。
废气再循环（EGR）系统分为冷废气再循环和热废气再循环，冷废气再循环为排气经过冷却循环之后进入进气管道与新鲜空气混合，而后进入燃烧室的循环。热废气再循环未经冷却循环而直接与新鲜空气混合然后进入气缸燃烧的循环。冷废气再循环促使进气的密度提高，进而提高了发动机的容积效率，同时温度的降低可以进一步降低燃烧温度，从而降低的排放，但与热废气再循环相比排放和循环波动增加。冷废气再循环能有效降低汽油机的爆震倾向。冷却再循环废气温度较低，热效率有所下降，但同时增加大了进气密度，提高了发动机的容积效率。在循环波动方面，由于冷废气再循环使混合气温度较低，使混合气不均匀，在燃烧时候会出现局部的燃烧恶化，从而使燃烧产物中一氧化碳和氮氧化合物含量增多，并随着废气量的增多，在燃烧时候就会出现燃烧不稳定，火焰传播变动较大，对排放产生巨大影响，随着废气再循环率的提高，排放大幅下降。
热废气再循环过程中，热废气仍然具有很高的温度，在与新鲜空气进行混合的时候扩散较快，废气的加热效果和燃烧温度的提高促进了混合气的燃烧，更容易与新鲜空气均匀混合，燃烧温度相对较高。燃烧时循环波动比冷时要低，可以提高缸内的层流火焰速度。因此，热废气再循环的一氧化碳和碳氢化合物相对较少，而排放则有所上升。热废气再循环可以利用废气的余热对新鲜混合气进行加热，从而提高的混合气的蒸发和雾化效果，在一定程度上促进了混合气的燃烧，提高了发动机的热效率。随着废气再循环率的增加，会在一定程度上使柴油机的滞燃期、燃烧持续期变短，燃烧温度、热效率均有所下降，在一定程度上促进了混合气的燃烧，提高了发动机的热效率。
结论
废气再循环主要是靠降低缸内的层流火焰速度来使循环波动增大，对平均流动速度和湍流强度影响作用小，而压缩比对三者都有影响，压缩比的增大会提高层流火焰速度、湍流强度和平均流动速度，从而可以降低发动机的循环波动。在相同的压缩比下，由于废气中惰性气体的作用，随着EGR比率的增大，混合气稀释而使缸内氧气浓度降低，缸内燃烧受到抑制，缸内温度降低。从而在燃烧过程中使氮氧化物生成量随EGR比率的增大大幅下降。因而废气再循环率及可变压缩比协同作用对预混压燃（PCCI）柴油机燃烧和排放的影响，能合理的组织燃烧过程，以使柴油机的经济性和排放性得到有效改善，并满足更严格的排放法规要求。
参考文献
[1]吴延霞，郑要权.EGR率对降低柴油机NOX排放的应用研究[J].德州学院学报，2010（06）：45-47.
[2]牛钊文，周斌，等.可变压缩比技术的研究与展望[J].内燃机，2010（04）：44-49.
减少废气排放的方法范文4
关键词：医药化工；废气；废气处理；研究分析
1 医药化工废气形成的原因
1.1医药化工溶剂形成的废气
医药化工在研制中容易形成溶剂废气，其中部分溶剂以废气方式进行派发，从而形成大量的医药化工溶剂废气，污染空气其溶剂废气主要是以甲醇、甲苯、丙酮、以及二氯甲烷等物质形成的溶剂废气。从而导致严重的空气污染 ，医药化工废气的处理应进行严格的控制，避免医药化工废气对市民形成严重的安全性问题， 对医药化工溶剂废气，应采取标准的处理方法，从而制约医药化工废气的处理。
1.2医药化工废气排放特征
医药化工产生的溶剂废气主要为 化工生产中形成的物质相关，其排放废气主要是排放量较大、多点性排放，从而形成无规则性溶剂废气排放，严重影响广大市民的安全。对于多点性溶剂废气排放，对溶剂的需求量较大，产生的废气较多，导致医药化工产品效率降低形成，双方面影响的趋势。
医药化工废气排放规律
对于医药化工废气的排放，其间接性废气排放现象明显，溶剂废气形成间接性排放，排放废气不规律，溶剂废气污染性质以及浓度较高，医药化工溶剂废气的排放严重影响空气，对空气造成异味，容易发生扩散[P17]，从而对于医药化工溶剂废气的控制、以及治理工作较难实施。
2 医药化工废气处理中存在的问题
2.1医药化工溶剂废气治理中存在的问题
在经过相关部门对医药化工废气的控制以及治理后明显有所改善，但是并未得到良好的完善，医药化工行业中还是存在较明显的溶剂废气处理问题。 一些医药化工废气严重污染空气的企业， 在治理无效后均进行关闭从而良好的改善，医药化工生产企业周边空气环境的改善空气中的污染
指数明显有所下降，医药化工溶剂废气处理应结合根本性废气排放进行处理。 从而达到良好的废气排放效果，降低周边环境的污染，经过对医药化工溶剂长期的控制治理，已较好的降低了废气排放指数。
2.2医药化工废气控制效果
对于多数医药化工企业来说，应建立安全性较高的溶剂废气处理机制，进行清洁性医药化工生产， 改善溶剂废气排放量，对溶剂废气采取再利用方案，从而既降低溶剂废气的污染，又可以提高溶剂在利用价值，从中降低医药化工废气排放对周边环境形成的污染 。对于医药化工溶剂废气排出处理应从根源进行改善，有效的控制溶剂废气的集中处理排放，减少多点排放形成的多面性环境污染，采取根本性改善溶剂废气排放中存在的问题，有效的控制医药化工形成的废气，进行清洁处理，有效的降低对周围环境的污染，进行集中处理排放。
2.3溶剂废气处理结果
对医药化工生产中产生的溶剂废气，其废气处理方面存在较多的问题，对溶剂废气的清洁处理技术尚未得到良好的完善，笔者认为医药化工行业产生的溶剂废气，其污染效果较为严重。目前，对于溶剂废气一般都是进行冷却，清洁等处理方法，但是，溶剂废气处理，效果不是很理想 对此一
直是困扰医药化工行业发展以及废气排放的重要问题，[P38]对于医药化工行业生产中存在的废气排放问题，应加大解决力度，从而良好的改善废气排放以及周边环境的质量。
3 医药化工废气处理完善的对策
3.1溶剂废气处理
对于当今医药化工行业中出现的溶剂废气处理问题，应综合医药化工生产企业的废气排放特征进行完善，进一步的完善医药化工废气排放降低溶剂废气对环境的污染，加强医药化工废气的
清洁性处理，制定有效控制医药化工溶剂废气排放的标准，提高废气污染的预防以及控制处理。 针对医药化工行业生产中形成的废气，应进行综合性处理，从而降低医药化工溶剂废气导致的环境污染。 由于
我国目前并未制定准确的医药化工废气排放标准。所以，对于医药化工废气只是进行排放点的控制，以及间接性排放，但是却为能对医药化工废气排放进行根本性改善。 因此，针对医药化工行业的废气排放应制定准确的排放标准，从而有效的提升医药化工废气排放以及处理方面的良好效果，建立有效的清洁处理医药化工废气的方案，使医药化工废气排放有效的降低其污染程度，有效的保护废气排放周围环境质量。采用低温等离子
是固态，液态，气态之后的物质制约废气排，低温等离子降解医药化工废气，是利用高能电子，自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在短时间内进行分解，从而达到良好的医药
3.2研究分析
针对医药化工废气排放制定良好的污染控制，综合医药化工产生的废气污染性，对其进行清洁处理，提高溶剂废气处理技术的要求，根据医药化废气处理方面总结的特点，从中制定出有效的控制医药化工废气排放以及污染性质。探讨医药化工生产中形成的废气，综合其污染性，废气排气性质等。全面性对其进行研究，从而制定良好的抑制医药化工生产中形成的废气，有效的制定医药化工废气污染控制以及处理全面性的解决医药化工产业中存在的问题。根据综上所述，医药化工废气污，染一直是医疗事业发展中难以突破的问题。因为，医药化工生产中，产生的溶剂废气等其他废气严重影响周围环境。所以对于医药化工行业生产中形成的废气，应制定准确的废气处理方案。 随着医药事业的发展，医药化工废气排放已成为环境污染的重要问题。对于废气的排放相关部门应给予正确的废气排放标准，从而将低医药化工废气排放对环境的污染，从而良好的提高医药化工行业的发展。
减少废气排放的方法范文5
[关键词]船舶排放、排放控制区、硫氧化物、减排措施
中图分类号：U676.3；X736.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0331-01
1.减少硫排量的必要性和背景
随着世界经济的发展，世界海运货物周转量随之增加，以柴油机为主推进动力的船舶数量和吨位均大幅增加，由于重燃料中的硫燃烧时主要生产SO2，另有1%～5%氧化成SO2。SO2是无色有强烈气味的气体，在浓度低时，主要是刺激上呼吸道粘膜，浓度高时，对呼吸道深部也有刺激作用。当大气中含SO2过多时，SO2则会溶于水蒸汽，而形成酸雨，还会使大片农作物及森林叶子变黄，造成对动、植物的危害，还会加速许多物质的腐蚀。硫化物造成对大气、环境的污染，严重危害人体的健康。为了减少船舶废气中硫化物对大气环境的污染，制定的相关法规，对船舶中的废气硫排量设定了限制标准。
2.国际公约法规的要求
按照MARPOL公约的要求，在排放控制区内，船舶燃油含硫量在2015年1月1日以后，不得超过0.1%； 在除排放控制区之外的所有欧洲海域，船舶燃油含硫量不得超过0.5%，从2020年1月1日起进一步降至0.1%； 其他海域，2020年后燃油的最大硫含量不得超过0.5%。
四大排放控制区海域：波罗的海排放控制区、北海排放控制区、北美排放控制区、美国加勒比海排放控制区。
目前，韩国、日本、新加坡和中国正在积极申请进入下一批排放控制区名单。
3.船舶脱硫减排的方法和措施
目前主要有三种方法应对硫排放限制
使用低硫油
使用LNG燃料代替燃油
加装船舶脱硫设备
下面我们对三种应对方式进行综合分析：
3.1 使用低硫油是最直接的方法，对船舶改动较小，是目前最为简单的应对措施。但是由于低硫油的价格基本稳定在重油的一倍左右，使用昂贵的低硫油将会给船东造成沉重的燃油成本负担。另外，从低速柴油机使用重油到长时间或全部使用低硫油还需要对发动机相关系统进行改造。而由于低硫油与主机的使用的重油在物理性质上存在较大的差异，容易造成燃油泄漏的危险并且加剧主机磨损，对船舶安全营运会造成不良影响。
3.2 采用LNG燃料代替燃油，LNG是公认的绿色燃料，采用LNG几乎可以100%减少硫化物，且没有颗粒排放，并能减少85%～90%氮氧化物和15%～20%的二氧化碳的排放，完全符合公约、法规的要求。但设备及配套系统价格昂贵，且世界范围内港口加注设施也普遍不完善。并且LNG的密度不到船用重油的一半，LNG燃料舱的容积要比燃油舱大的多，是否有足够的空间布置体积巨大的燃料罐也是需要考虑的问题。而且LNG作为船舶燃料，经济性取决于与重油的价格差异和航线中排放控制区所占的比例。价格差异和航线中排放控制区所占比例越大，废气脱硫技术的经济优势越大。所以LNG作为替代燃料在一些短航程的航线上有关阔的应用空间。
3.3 加装船舶尾气脱硫装置。加装船舶尾气脱硫装置以后，船东无需对发动机及供油系统进行改造，可以继续使用与主机性能匹配的廉价重油，为船东节约大量的燃油成本。避免了使用天然气做燃料所要负担的巨额改造成本。加装船舶尾气脱硫装置有以下几种方法：
1）海水法
海水法是指利用天然海水碱度，将船舶废气中硫化物转化成亚硫酸盐和硫酸盐，然后洗涤废液经分离、曝气、稀释等环节处理后排入大海，而分离后的污泥、油渣等随船储存，直至靠岸回收。海水法利用海水高效脱硫，不需要随船储存大量的碱液，系统构造简单，运营成本低，但脱硫效果依赖海水碱度和温度，当船舶在沿海地区、港口、运河及河流海口等水域航线时，海水碱度减低，会导致脱硫效果下降。海水消耗量较大，水泵耗能较高，并且需要消耗额外的燃油。处理后酸性洗涤废液排入大海会使海洋酸化，破坏海洋环境，并释放大量二氧化碳气体。
2）淡水+氢氧化钠法
淡水+氢氧化钠法是以淡水为载体，加入氢氧化钠作为脱硫剂。当吸收液的PH值下降时只需继续加入经氧化钠即可。极大减少脱硫废水的排放甚至于不排放。淡水+氢氧化钠法具有脱硫效率高、能耗低、废水少、不排放二氧化碳的优势。但消耗淡水资源较多，需要加药系统，需要加装洗涤液冷却装置。氢氧化钠为强碱性物质，需要考虑药剂的安全存放，加装氢氧化钠的管道和舱室均需特殊处理。同时，持续运行必须使洗涤废液中的盐分增加，带来盐腐蚀等问题。
3）混合系统
混合系统是海水法和淡水+氢氧化钠法结合成一套脱硫系统。在排放区域，用淡水+氢氧化钠法，在排放区外用海水法。该系统同时兼具两种处理法的优点，同时也具有两种处理法的缺点。
4）镁基+海水法
镁基+海水法是以镁脱硫为主，海水法为辅的船用烟气脱硫。镁法脱硫是将氧化镁制备成氢氧化镁浆料，用氢氧化镁的浆液喷淋吸收烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸镁和少量硫酸镁，在经曝气氧化作用将亚硫酸镁氧化成硫酸镁，达到无害化排放的结果。镁基发具有脱硫效率高、对环境变化体现较强的适应性和较宽的容量范围、脱硫剂价格廉价、节约淡水的优点。但同时有需要处理时间长和具有海水法处理的缺点。
2.结论
随之对硫化物越来越严格的排放要求，将会有越来越多的船运公司考虑对船舶进行脱硫减排，随着脱硫技术的不断成熟和完善，将会有一款或则两款脱硫技术作为主要得脱硫技术广泛应用的船舶中，使船舶能满足日益苛刻的船舶废气排放法规，从而增强国际航运船舶的市场竞争力。
参考文献
[1] 孙化栋。船舶硫氧化物的排放控制。[J]世界海运。2012.08.003
减少废气排放的方法范文6
1包装印刷业VOCs控制技术概述
1.1消除法燃烧法是目前应用比较广泛的有机废气治理方法，主要包括直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧是将VOCs当作燃料，通过热反应，将其转变为水和二氧化碳，去除效率可达95%以上。催化燃烧法是在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳。燃烧法主要适用于成分复杂、高浓度的VOCs气体，具有效率高、处理彻底等优点。但若废气含有Cl、S、N等元素，采用燃烧法会产生HCl、SOx、NOx等有害气体，造成二次污染。生物法是利用微生物的新陈代谢对VOCs进行生物降解的过程，主要适合于低浓度、大气量且宜生物降解的有机废气治理。生物法处理有机废气具有设备简单、运行费用低、操作简便、净化效率高、不产生二次污染物等优点。但生物法对有机废气的进气浓度和性质要求较高，同时对生物菌落和填料也提出了较高的要求，因此目前还未得到大量应用。光催化是指利用光催化剂(如TiO2)氧化分解吸附在催化剂表面的VOCs物质。合适的光催化剂能够在常温下将VOCs完全氧化成无毒无害的物质，无二次污染，适合处理高浓度、气量大、稳定性强的有机废气。目前，光催化法在处理废水上已经得到了一些应用，但是由于其存在反应速度慢、光子效率低等的缺点，在VOCs治理方面实例却不多。
1.2回收法
吸附法主要是利用固体吸附剂(如硅胶、分子筛、活性炭等)把排放废气中的有害组分吸附留在固体表面里，从而达到净化作用。吸附法常见于处理低浓度高通量的VOCs废气，优点是去除率高，净化彻底，能耗低，工艺成熟［11］。不仅如此，吸附法若与其他处理方法联用，既可防止环境污染，又能回收有用的物质，具有很好的环境和经济效益。缺点是处理设备庞大，流程复杂，当废气中含有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂易失效。在现有的吸附剂中，活性炭性能最好，应用最广，去除效率通常可达95%以上。吸收法主要是采用低挥发或不挥发液体为吸收剂，利用有机废气能与其互溶的特点，来吸收废气中的有害物质。该方法适用于浓度较高、温度较低和压力较大情况下气相污染物的处理，具有技术成熟，设计及操作经验丰富，适用性强的优点。但对于有机废气，由于其水溶性一般不好，应用不太普遍。另外，该法对吸收剂和吸收设备的要求通常较高，而且吸收剂需要定期更换，过程较复杂，费用较高。冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方法，使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程，具有设备和操作条件简单，回收物质的纯度较高的优点。在生产过程中，冷凝法常常与压缩、吸附、吸收等过程组合应用，来回收有机废气中有用的组分，从而实现资源的重复利用，降低运行成本。上述两类方法中，回收法能够在污染控制的同时实现资源的循环利用，是一种更具有开发潜力的技术方法［12-13］。然而，任何一种VOCs回收处理技术本身都各有利弊，使用条件也有较大差异。例如，吸附法处理低浓度VOCs效果虽好，但是对于高浓度废气的处理却可能存在热效应高、吸附剂堵塞或二次污染等问题;而冷凝法则更适宜于处理高浓度VOCs，对于低浓度废气的处理效果较差、设备成本较高。因此，为最大程度地实现低成本、高效率的VOCs处理目的，需开发废气处理的集成工艺，将不同的VOCs回收处理技术通过一定的方法组合起来，使之优势互补、各尽其用，以实现低成本和高成效的双赢。
2包装印刷业VOCs组合处理工艺实例
上海某油墨印刷厂采用“蜂窝吸附－热风脱附－冷冻回收”的组合工艺，对生产过程中产生的VOCs进行集中收集、集中处理、集中回收，取得了低本高效的处理效果。该工艺采用吸附截留有机溶剂气体、热风脱附解析溶剂气体的工艺将有机物分离浓缩出来加以冷凝回收，从而实现空气净化和废弃物循环利用的目的［14-15］。下面以该工艺为实例对VOCs组合处理工艺进行分析探讨。
2.1废气状况及排放要求该印刷厂有机废气排放现状及GB16297—1996《大气污染综合排放标准》中的二级排放标准(新建扩改项目)要求如表1所示。
2.2工艺选择该VOCs组合工艺可分为3个控制阶段，即“吸附－脱附－回收”3个过程。
2.2.1吸附工艺对于VOCs的吸附过程，活性炭吸附工艺已经较为成熟，其净化效率通常可达90%以上。此外，活性炭的总使用寿命一般可达4年以上，且使用成本很低，具有很大的优势。活性炭的形式主要有颗粒活性炭、蜂窝活性炭、纤维活性炭3种。颗粒活性炭阻力大，能耗高，而且脱附时间长;纤维活性炭具有吸附容量大，吸附与脱附速度快的突出特点，但其价格十分昂贵，设备投资很高;而蜂窝活性炭具有比表面积大，微孔发达，吸附容量高，使用寿命长等优点，被广泛应用于低浓度有机废气(1000mg/m3以内)的吸附工程。另外，由于蜂窝活性炭具有孔隙率高，不易堵塞的优点，特别适合于含有少量烟尘的有机废气处理。因此，本文所述工艺的吸附阶段选用蜂窝结构的活性炭，通过具有大表面的蜂窝对有机废气的接触吸附而起到对VOCs的净化作用［16-17］。
2.2.2脱附工艺有机溶剂的再生(脱附)主要有蒸汽再生与热风再生两种。热风再生工艺是近几年来发展起来的一种新型的活性炭再生工艺，它是利用热风将活性炭所吸附的有机污染物从活性炭内脱附出来，形成高浓度的有机废气(一般浓度可以达到10g/m3左右)，再通过冷冻机组将高浓度有机废气中沸点较高的有机物冷凝下来。然后，冷凝后的废气经过换热器和蒸汽加热器加热到130℃后再次进入吸附器内循环利用。这样，即达到再生蜂窝活性炭的目的，同时又将有机溶剂进行了有效地回收利用，一举两得［18-19］。
2.2.3回收工艺有机溶剂的回收是将经热风脱附得到高浓度的有机废气通过某种工艺手段，使得有机物从空气中分离出来加以回收利用。根据印刷厂油墨废气中有机溶剂的物理性质［20］，该印刷厂采用冷凝回收技术，即通过将脱附的气体冷却到低于有机物的露点温度，从而使有机物冷凝成液滴后从气体中分离出来。本组合工艺将冷凝系统置于吸附阶段之外，即用即开，有效发挥了冷凝法处理高浓度VOCs稳定、高效的优势，又避免了纯冷凝技术引起的成本及操作费高的问题。
2.3工艺流程及说明本工艺的具体工艺流程如图1所示。为了进行连续操作，设计了两个峰窝活性炭吸附床，其中一个执行吸附功能时，另一个则进行脱附再生，两台吸附器通过切换阀门自动转换功能。其工作过程为:首先，集中有机废气送往其中一台活性炭吸附器1，在常温下进行吸附净化，废气中的有机污染物被活性炭吸附截留，洁净气体由吸附风机2排放到大气中去。当活性炭吸附器吸附饱和后，进入热风脱附再生阶段。同时，通过切换阀门将有机废气切换到另外一个活性炭吸附器内继续进行吸附。在脱附阶段，有机废气经过板式换热器3和蒸发器4，由脱附风机5送入到蒸汽加热器6，由蒸汽间接加热到脱附所需温度130℃(即所谓“热风”)，热风进入活性炭吸附器内加热活性炭，活性炭被加热到一定温度时，吸附在活性炭内的有机污染物从活性炭内脱离出来并形成高浓度有机废气。脱附出来的高温高浓度有机废气(热风)与冷冻后的有机废气(冷风)在板式换热器3内进行热交换，“热风”温度从130℃降到30℃左右，而“冷风”则由－30℃左右升温到70℃左右，30℃左右的“热风”再进入蒸发器4内冷却降温到－30℃左右，此时，废气中的有机溶剂逐步冷凝形成液滴排出回收，高浓度有机废气中的有机物浓度也随之下降。此外，该股“冷风”再经过换热器，与“热风”进行热交换，充分循环利用“热风”的能源，同时“热风”降温也充分利用了“冷风”的冷源。升温到70℃左右的“冷风”再由脱附风机5送入蒸汽加热器6，由蒸汽间接加热升温至130℃左右(热风)，进入吸附器1脱附再生，完成了整个循环。当脱附再生完毕后，活性炭吸附器的吸附活性得以恢复，重新进入有机废气的吸附工作。在实际运行过程中，蒸汽加热器6和冷冻系统只是在脱附启动阶段时需要全负荷使用，当活性炭加热到设定的温度后，由于设置了板式换热器，蒸汽加热器和冷冻系统均不需要全负荷运行。这样就可以达到能源充分利用，尽可能降低活性炭脱附再生的成本。蒸汽加热器和冷冻系统的开启与关闭均是根据自动温控系统自动控制。
2.4吸附器的设计为获得理想的吸附和脱附效率，设计要求吸附器内升温速度快，空气残余量小，脱附循环气体浓度提升快。根据废气排放状况，设计每台吸附器蜂窝活性炭充装量为7.2m3，为了减少有机废气通过的阻力，通过长度为0.8m，安装紧凑，吸附器内部剩余空间小，使热风脱附时温度、有机溶剂浓度都能快速提升。
2.5冷凝回收工艺设计为达到较高的冷凝回收率，除提升脱附气体浓缩比外，应选取较低的冷凝温度，以降低有机溶剂饱和蒸汽分压，提高回收率。本工艺控制冷凝温度－25～－30℃，可回收混合溶剂≥90%。为减少工程投资、减少占地面积、降低运行成本，本设计冷凝工艺选用风冷机组。
2.6成本及效益分析
2.6.1运行成本及经济效益本工艺用电负荷及每年的电费如表2所示。除电费以外，消耗蒸汽费0.6万元/a，工人工资福利费4.8万元/a，活性炭约10万元/a，设备维修费约5万元/a，合计运行费用为51.7万元。同时，根据测算，每年可回收有机溶剂约200t，按照每吨0.6万元计算，则每年可产生的直接经济效益为120万元，扣除运行费，每年可净回收经济效益68.3万元。因此，该有机废气组合处理工艺不仅极大程度地消除了印刷厂VOCs带来的环境污染问题，并且实现了资源的回收利用，取得了间接的经济效益。
2.6.2环境效益与社会效益本工程除了有机溶剂回收所产生的间接经济效益以外，其效益主要体现在社会效益和环境效益。一方面，有机废气处理设备系统的建设，可以有效解决油墨印刷机日常运行过程中所产生的有机废气污染问题，确保处理后的尾气排放满足环保部门对有机废气排放的要求;另一方面，处理后排放的气体质量的提高和环境的改善，有利于提高工厂及工厂周边环境的环境质量，有利于保障职工及周边居民的身心健康。
3结论与展望
