GIẢM HÀM LƯỢNG NOx TRONG KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL BẰNG THÁP PHUN NƯỚC BIỂN CÓ HÀM LƯỢNG KHÍ CHLORINE CAO. TS. TRẦN HỒNG HÀ Khoa Máy tàu biển, Trường ĐHHH

Chào mừng ngày nhà giáo việt nam 20/11/2011 chớnh xỏc phương pháp đường cao vị trí Saint – Hilaire mà cịn ứng dụng vào chương trình phần mềm tin học giúp người sĩ quan hàng hải thao tác xác định vị trí tàu cách nhanh chóng hiệu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS, TTr Nguyễn Cảnh Sơn “Thiên văn hàng hải 1,2,3” Đại học Hàng hải, 2004 [2] PGS, TS Lê Đức Tồn Trích yếu “Phương pháp bình phương nhỏ nhất” Người phản biện: PGS TS Nguyễn Cảnh Sơn GIẢM HÀM LƯỢNG NOx TRONG KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL BẰNG THÁP PHUN NƯỚC BIỂN CĨ HÀM LƯỢNG KHÍ CHLORINE CAO REDUCE NOx IN EXHAUST GAS OF DIESEL ENGINE BY USING SEA WATER WITH HIGH CHLORINE CONCENTRATION TS TRẦN HỒNG HÀ Khoa Máy tàu biển, Trường ĐHHH Tóm tắt Bài báo đề cập tới phương pháp sử dụng tháp phun nước biển có hàm lượng khí Chlorine cao để xử lý NOx khí xả động diesel Nước biển dẫn vào thiết bị điện phân để tạo hàm lượng khí Chlorine cao, sau phun tháp nước để xử lý NOx Các kết thí nghiệm cho thấy hàm lượng NOx giảm tới 20% tuỳ theo tải động diesel Abstract In this study, experiments were performed with sea water spraying in the scrubber to remove NOx in exhaust gas of diesel engine The sea water was pumped into a electrolysis cell in where it was electrolyzed and increased chlorine concentration, then it sprayed in the scrubber The results show that the NOx removal efficiency of this scrubber up to 20% depending on the engine loads Key words: electrolysis cell, Nox, scrubber Đặt vấn đề Ngày ô nhiễm môi trường ngày trở thành vấn đề nhức nhối với người Trong phần khơng nhỏ ngun nhân có nguồn gốc từ khí thải động Động Diesel cơng nhận có nhiều ưu vượt trội tồn nhiều nhược điểm khía cạnh môi trường, đặc biệt việc thải NOx Người ta nghiên cứu nhiều phương pháp khác để giảm NOx, phương pháp EGR, xúc tác, … Nói chung phương pháp có ưu nhược điểm định Một số hóa chất sử dụng hấp thụ tác nhân oxy hóa để loại bỏ tiêu hủy NO, NO2, NOx, SO2 tháp phun hoá chất [1] Những loại hóa chất có giá thành cao tốn Trong báo tác giả trình bày phương pháp sử dụng tháp phun nước có hàm lượng khí Cl2 cao phun vào khí xả động diesel, phương pháp làm giảm nồng độ NO khí thải với hiệu cao Nguyên lý giảm NOx Quá trình điện phân q trình gây phản ứng hóa học xảy cách truyền dòng điện qua chất hỗn hợp chất, dạng lỏng Điện phân dẫn đến phân hủy hợp chất thành ngun tố Trong thí nghiệm sử dụng thiết bị điện phân gồm có hai điện cực, điện cực dương (anode) điện cực âm (cathode), nhúng vào nước biển Hai điện cực nối với nguồn điện chiều (DC) Bình chứa nước biển tích 10 lít Màng ngăn thiết bị điện phân chế tạo vật liệu Teflon, điện cực làm sắt hợp kim Khi dòng điện truyền qua nước biển, ion Cl , di + chuyển đến cực dương, điện tử để trở thành khí Clo Trong đó, ion natri, Na , Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 28 – 11/2011 20 Chào mừng ngày nhà giáo việt nam 20/11/2011 dẫn đến cực âm Nhưng chúng không nhận electron để trở thành nguyên tử kim loại natri Phản ứng nước biển điện phân NOx khí xả động sau [2]: 2NO + Cl2  2NOCl (1) NOCL + H2O = HNO2 + HCl (2) HNO2 + HClO = HNO3 + HCl (3) Cl + OH = Cl + HClO (4) HClO + OH = ClO + H2O (5) NOCl + 2OH = Cl +NO2 + H2O (6) 3NOCl + 4OH = 3Cl + NO3 + 2NO + 2H2O (7) Hình Thiết bị điện phân nước biển Thí nghiệm Hình Sơ đồ thí nghiệm Động diesel sử dụng thí nghiệm hình động YANMAR NF 19-SK, cơng suất cực đại 14 kW Khí xả từ động diesel dẫn qua tháp nước với sản lượng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải S 28 11/2011 21 Chào mừng ngày nhà giáo viÖt nam 20/11/2011 1200 l/phút Nước biển từ két chứa bơm số bơm vào thiết bị điện phân, nước biển điện phân điện áp 46V cường độ 7A Nước từ cực âm bơm số hút cấp tới vòi phun tháp với lưu lượng 3.4 l/m Nồng độ NO, NOx khí xả đường ống đo thiết bị phân tích NOx Kết thảo luận Hình Nồng đồ NO, NOx trước sau tháp nước Hình cho thấy nồng độ khí NO, NOx đo trước sau tháp nước chế độ tải động khác từ 2,25 kW tới 9,45 kW Thiết bị điện phân cung cấp điện chiều với điện áp 46 V cường độ dòng điện 7A Lưu lượng nước phun tháp 1,54 l/phút Nồng độ NO, NOx khí xả trước tháp nước 96-259 ppm 118-302 ppm tải động thay đổi từ 2,25 kW tới 9,45 kW Kết cho thấy nồng độ NO giảm khí xả qua tháp nước 29 ppm tương ứng với tải động 2,25 kW 58 ppm cho tải động 9,45 kW, nồng độ NO2 tăng nhẹ q trình oxy hóa NO với NO2 tạo O2 Vì vậy, NOx giảm nồng độ 23 ppm chế độ tải 2,25 kW 34 ppm cho tải động 9,45 kW Hình cho thấy hiệu tháp phun nước biển sau điện phân làm giảm 30% NO NOx 20% khí xả tải động 2,25 kW Hiệu xử lý NO khí xả ảnh hưởng yếu tố nồng độ Cl2 , NaCl độ pH nước biển Hình Hiệu suất giảm NO, NOx chế độ tải Kết luận Kết nghiên cứu thực nghiệm việc xử lý chất ô nhiễm có hại khác phát từ động diesel cách sử dụng tháp phun nước biển điện phân Trong nghiên cứu này, loạt thí nghiệm thực để xử lý NO NOx khí xả Nồng độ khí thải từ động diesel đo trước sau xử lý tháp nước Kết cho thấy điều kiện hoạt động, mức tối đa NO NOx hiệu suất loại đạt 20% 13% tương ứng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J B.Joshi, V.V.Mahajani, V.A.Juvekar, “Absorption of NO dissolved in gases”, Chem Eng Commun,Vol 33, pp 1–92, 1985 [2] H.S.Kim, et al., “Development of diesel engine emission control system on NOX and SOX by seawater electrolysis”, 24th CIMAC, 2004 Người phản biện: TS Lê Văn Điểm, TS Phạm Hữu Tân Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 28 – 11/2011 22