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随着全球航运业的不断发展，船舶废气SOX造成的环境污染越来越严重。国际海事组织为此制定了严格硫排放标准，并且制定了履约进度。目前，就主流的脱硫技术而言，海水法脱硫技术的脱硫效率较低，达不到国际海事组织规定的排放控制区的排放要求；碱液法脱硫则存在脱硫成本过高的问题。研究出高效、经济的船舶废气SOx洗涤装置对船舶尾气处理有着重要意义。 海水法脱硫技术、碱液法脱硫技术均属于湿法脱硫技术，在工业废气处理中有着广泛的应用。基于该技术，本课题提出了船舶废气SOx梯级洗涤的新技术，洗涤塔采用填料塔，分为上下两个洗涤段对船舶废气进行梯级洗涤。该技术既可以满足排放控制区的排放要求，又可以降低洗涤成本，因此具有极大的应用价值。本文针对梯级洗涤装置的不同洗涤模式用模拟与试验手段进行了以下研究： 1、单级海水脱硫模拟。模拟结果表明：海水的弱阴离子中对脱硫效率影响较大的离子为HCO3-和C032-，其中HCO3-浓度从60mg/L增大到150mg/L过程中脱硫效率增加了12％；海水碱度对脱硫效果有明显的影响，含硫量为400ppm液气比为8的情况下，海水碱度由810μmol/L增加到23570μmol/L过程中，海水脱硫效率提高了近9%；液气比从4L/m3提高到9L/m3过程中，海水脱硫效率提高明显，当液气比从10L/m3增加到13L/m3的过程中海水的脱硫效率基本稳定；烟气中的SO2浓度从400ppm提高达到800ppm过程中，海水的脱硫效率约降低了10%，当SO2浓度超过550ppm时，海水脱硫效率无法达到97%。 2、单级碱液脱硫模拟。模拟结果表明：在相同条件下，洗涤塔脱硫效率随海水碱度增加明显，烟气浓度在400-800ppm范围内时，PH值为11.2的碱液可以达到99.5%以上的脱硫效率；在碱液的PH值较低时，液气比的提高可以大幅提高碱液的脱硫效率。当碱液的PH值为9.3、烟气中SO2浓度为400ppm的情况下，液气比由2L/m3提高到7L/m3,的过程中脱硫效率提高了30%。 3、梯级洗涤模拟。模拟结果表明：当烟气中SO2浓度为800ppm情况下，对于不同碱度的海水而言，当烟气中的SO2浓度为800ppm时，下层海水的液气比选择6-8L/m3，上层的碱液精脱硫的液气比选择为3-4.5L/m3可以达到较好的脱硫效果；当船舶排放的废气中SO2浓度为600ppm时，海水层的液气比为6-8L/m3，碱液层的液气比为2.5-3L/m3可以达到较好的洗涤效果。当船舶排放的废气中SO2浓度为400ppm时，海水层的液气比为5.5-6.5L/m3，碱液层的液气比为1.5-2.5L/m3可以达到较好的洗涤效果。对于不同碱度的海域而言，梯级洗涤的海水层液气比为6-8L/m3、碱液层的液气比为2-3.5L/m3时洗涤效率可达97.5%以上。满足国际海事组织对船舶废气硫排放的要求。 4，船舶废气SOx洗涤试验。船舶废气SOx洗涤试验。搭建了塔高7.1m、下层洗涤段为2m、上层洗涤段为1m、直径0.35m、处理烟气量为300Nm3/h的梯级脱硫试验系统。结合模拟结果做了上述三种情况的试验研究。将实验结果与部分模拟结果进行对比，洗涤效率的基本趋势大致相同，且误差控制在合理范围内。 本文通过对船舶废气梯级洗涤装置的三种模式进行了模拟与试验研究，说明了梯级洗涤在经济性以及洗涤效率方面优于海水脱硫和碱液脱硫。模拟出各因素对洗涤效率的影响，并且与试验结果进行比对，所得出的洗涤效率趋势相符。本文的研究成果可以为船舶废气SOX梯级洗涤装置的优化和运行提供依据。