Обзор способов снижения токсичности газовых выбросов судовых энергетических установок от оксидов серы

к.т.н. Вострикова М.А.

КГУКИ

Растущие масштабы распространения загрязняющих веществ над Мировым океаном в результате сжигания топлива, особенно эмиссия в атмосферу оксидов серы, вызывают все большие опасения, и данная проблема усугубляется по мере роста мирового флота и растущих глобальных масштабов потребления бункерного топлива.

Вредные выбросы оксидов серы с отработавшими газами судовых энергетических установок представляют серьезную экологическую проблему (табл. 1) [2].

Таблица 1

Выбросы оксидов серы с отходящими газами различными типами судов, т/день [3]

Тип судна (доля данного типа судов в мировом флоте, %)	SOх, т/день
Автомобилевозы (7,6)	573
Балкеры (9,6)	832
Контейенеровозы (48,0)	8490
Универсальные (7,3)	467
Пассажирские (7,0)	1024
Рефрижераторы (0,5)	68
Суда типа Ro-Ro (0,3)	150
Танкеры (19,7)	1613
Суммарно (100)	13216

В связи с этим возникает функциональная задача оценки экологического ущерба от токсичности газовых выбросов и принятия мер по их снижению [4]. Метод борьбы за снижение поступления в атмосферу оксидов серы от судовых энергетических установок должен быть комплексным, сочетающим первичное и вторичные мероприятия. К первичным мероприятиям относятся:

– очистка топлива от загрязняющих примесей – улучшение качества топлива (обогащение исходного сырья; использование водомазутных эмульсий (ВМЭ);

– подавление образования вредных веществ при горении путем совершенствования топочных процессов сжигания органического топлива (за счет улучшения конструкций топок, технологических методов и режимных мероприятий).

К вторичным мероприятиям относятся технологии улавливания вредных примесей из отходящих газов, включающие способы, предназначенные для грубой и тонкой очистки дымовых газов (мокрые методы, сухие методы, абсорберы для очистки продуктов сгорания от оксидов серы, циклонно-пенные аппараты). Очистка дымовых газов от оксидов серы осуществляется с использованием способов, предназначенных для избирательной очистки от конкретного компонента, либо технологии, использующей методы совместной очистки газов от оксидов серы и оксидов азота [5].

Снизить токсичность газовых выбросов оксидов серы от судовых энергетических установок можно с помощью следующих мероприятий:

· предварительная очистка топлива от соединений серы;

· топливоподготовка и регулировка режимных параметров (изменение конструктивных параметров);

· замена вида топлива или формы эксплуатации СЭУ при входе с прибрежную зону. Топливо меняется на более легкое и содержащее меньшее количество токсичных соединений;

· очистка выхлопных газов перед выбросом в атмосферу;

· уменьшение выбросов оксидов серы, возможно, путем использования скруббера;

· одним из простых способов удаления оксидов серы из отработавших газов является метод скруббирования с использованием морской воды;

· наиболее распространенный метод – мокрый процесс, когда уходящие газы, например, барботируют через раствор известняка, в результате чего образуются сульфит или сульфат кальция;

· применение сухих методов очистки.

В настоящее время одним из перспективных способов очистки продуктов сгорания от соединений серы, по мнению авторов статьи, является применение устройства поглощения газовых выбросов (УПГВ). На первой ступени процесс осуществляется в струйном аппарате, где газовый поток смешивается с водяным паром. После этого в диффузоре и конденсаторе организуется конденсация газопаровой смеси. При этом конденсируемый пар частично взаимодействует с оксидами, содержащимися в дымовых газах. На второй ступени газ подается в установку поглощения газовых выбросов (УПГВ), где газовый поток подвергается сложному процессу сорбции и вибротурбулизации. Освобожденный от примесей газ удаляется в атмосферу. Жидкость, насыщенная оксидами и твердыми частицами направляется на дальнейшую переработку. В настоящий момент испытания УПГВ показали высокую эффективность (процент поглощения 78-85%) вибротурбулизационной технологии с предварительным поглощением оксидов в струйном аппарате [1].

Проведенные испытания показали, что в струйном аппарате при смешении продуктов сгорания и водяного пара, который направлялся в приемную камеру струйного аппарата из рядом расположенного парового котла в количестве соответствующем коэффициенту инжекции, процент поглощения оксидов серы составил SO₂ – 68%. После струйного аппарата газовый поток направлялся в УПГВ 6, в которой поглотилось оксидов серы – 75% от остаточной после струйного аппарата концентрации. Общий процент поглощения оксидов по предлагаемой схеме очистки продуктов сгорания достигает по SO₂ – 92 %_.

В результате использования технологий очистки продуктов сгорания от оксидов серы, рассмотренных в данной статье, можно добиться существенного снижения выбросов оксидов серы от судовых энергетических установок. [6].

Список литературы:

1. Возницкий И.В. Практика использования морских топлив на судах – изд.4, испр. и доп., СПб.: 2006 – 124с.

2. Ресурсы Интернет:

http://www.rusnauka.com/9._EISN_2007/Tecnic/21287.doc.htm Горбов В.М, Митенкова В.С Проблемы применения альтернативных топлив в судовых энергетических установках. Национальный университет кораблестроения, Николаев, Украина.

3. Fournier A. Controlling Air Emission from Marine Vessels: Problems and Opportunities – University of California Santa Barbara, 2006. – 85 p.

4. Щавелев Д.В. Автореферат диссертации на тему: Разработка системы очистки отработавших газов судовых дизелей и с использованием жидкостных контактных аппаратов. Волжская государственная академия водного транспорта. Нижний Новгород, 2005.

5. Носков А.С., Пай З.П. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики / СО РАН. Ин-т катализа; ГПНТБ. - Новосибирск, 1996. - 156 с.

6. Комплексная очистка дымовых газов теплогенерирующих установок. Монография / Комиссаров К.Б., Лутков С.А., Филь А.В. Ростов н/Д.: Филиал ФГОУ ВПО «Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф. Ушакова» в г. Ростове-на-Дону, 2007. - 134с.