КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ОТРАБОТАННЫХ ГАЗОВ В СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ
Аннотация
С 1 января 2020 г. весь мировой транспорт, согласно решению Международной морской организации, переходит на низкосернистое топливо (не более 0,5% масс. S-соединений в судовом топливе). От такого перехода, по решению Международной морской организации, освобождаются суда, укомплектованные системами очистки отработанных газов судовых энергетических установок от сернистых соединений, а также научно-исследовательские суда, занимающиеся разработкой систем очистки отработанных газов судовых энергетических установок от сернистых соединений. В настоящей статье предлагается каталитический способ очистки отработанных газов судовых энергетических установок. Отмечается, что переход на низкосернистое топливо позволяет снизить только эмиссию сернистого и / или серного ангидрида, при этом снижается ущерб воздушного бассейна, а стоимость низкосернистого топлива в 2-5 раз выше стоимости обычного судового топлива, в котором содержание серосоединений не превышает 3,5 % масс. Для нейтрализации отработанных газов двигателей транспортных средств используют катализаторы, содержащие драгоценные металлы и их соединения: платину, палладий, родий, рутений, а также редкоземельные элементы. Целью данной работы является создание катализаторов нейтрализации токсических веществ и соединений, не содержащих драгоценных металлов и их соединений, а по каталитической активности и длительности действия, не уступающих катализаторам на основе драгоценных металлов. Для снижения объема работ по подбору эффективных и стабильных катализаторов предложено вместо исследований широкой номенклатуры вредных токсических веществ, содержащихся в отработанных газах судовых энергетических установок, использовать только монооксид углерода. Разработана новая технология приготовления катализаторов нейтрализации отработанных газов энергосиловых установок. Технология основана на использовании исходного дешевого сырья с большой кратностью запаса, а также вторичных материальных ресурсов и отходов техногенных систем. Для реального судна OXL «Samurai» в машино-котельном отделении были выполнены технологические расчеты по оптимальному размещению каталитической установки нейтрализации отработанных газов судовой энергетической установки и теплообменного оборудования для утилизации теплоты отработанных газов. Технология полностью отвечает требованиям ресурсосбережения и защиты окружающей среды. Управление комплексной технологией основано на автоматизации процесса с использованием современного программного обеспечения.
Ключевые слова
недрагоценные металлы, очистка отработанных газов, судовая энергетическая установка, монооксид углерода, утилизация теплоты, новая система очистки, отработанные газы, каталитическая очистка, Международная морская организация, токсические вещества, International Maritime Organization
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
MARPOL: articles, protocols, annexes, unified interpretations of the International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, 1973, as modified by the Protocol of 1978 relating thereto. - Consolidated edition. - London: International Maritime Organization (IMO), 2017. - 480 p.
International Safety Management (ISM) Code with guidelines for its implementation. - London: International Maritime Organization (IMO), 2018. - 96 p.
Леонов В. Е. Пути повышения энергетической эффективности и экологической безопасности морских грузоперевозок / В. Е. Леонов, М. В. Чепок, Р. А. Дробитко // XI Международная конференция «Стратегия качества в промышленности и образовании». - Болгария, Варна: Technical University, 2015. - Vol. 2. - Pp. 87-93.
Леонов В. Е. Исследование и разработка технических решений по защите воздушного бассейна при эксплуатации судов / В. Е. Леонов // Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal). - 2017. - № 12 (28). - С. 30-38.
Winnes H. Reducing GHG emissions from ships in port areas / H. Winnes, L. Styhre, E. Fridell // Research in Transportation Business & Management. - 2015. - Vol. 17. - Pp. 73-82. DOI: 10.1016/j.rtbm.2015.10.008
A technical summary of Euro 6/VI vehicle emission standards [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.theicct.org/sites/default/files/publications/ICCT_Euro6-VI_briefing_jun2016.pdf (дата обращения: 10.06.2018).
Зорин А. В. Некоторые виды каталитических нейтрализаторов, получаемых экстракционнопиролитическим методом / А. В. Зорин, И. В. Лукиянчук, М. А. Медков, В. В. Пермяков, В. С. Руднев, Н. И. Стеблевская // Территория новых возможностей. Вестник Владивостокского государственного университета экономики и сервиса. - 2010. - № 4. - C. 191-196.
Вольнов А. С. Новые подходы к очистке отработавших газов двигателей внутреннего сгорания / А.С. Вольнов, Л.Н. Третьяк, Е.М. Герасимов / Вестник Оренбургского государственного университета. - 2014. - № 10 (171). - C. 36-43.
Verbruggen S. W. Inside Back Cover: Harvesting Hydrogen Gas from Air Pollutants with an Unbiased Gas Phase Photoelectrochemical Cell / S.W. Verbruggen, M. Van Hal, T. Bosserez, J. Rongé, B. Hauchecorne, J.A. Martens, S. Lenaerts // ChemSusChem. - 2017. - Vol. 10. - Is. 7. - Pp. 1413-1418. DOI: 10.1002/cssc.201601806.
Бобович Б. Б. Отработанные автомобильные катализаторы - крупный источник вторичных драгоценных металлов / Б. Б. Бобович, А. П. Савко // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. - 2012. - Т. 2. - № 2 (14). - С. 21-25.
V. Ye. Leonov. Research and Development of Effective Technology for Air Basin Protection While Ship Operation. / V. Ye. Leonov A. D. Serdyuk // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 4. - С. 770-782. DOI:10.21821/2309-5180-2018-10-4-770-782.
Об авторах
Леонов Валерий Евгеньевич - доктор технических наук, профессор
Херсонская государственная морская академияСердюк Александр Дмитриевич - второй помощник капитана теплохода m/v “Maria-1”
Херсонский морской торговый порт
