本书针对船舶废气污染的热点问题，介绍船舶硫氧化物排放控制领域的立法进程、控制技术发展概况、镁法船舶废气脱硫系统关键技术突破、工程样机的设计、安装、调试及实船检验等。重点阐述关键技术中的高效低阻脱硫技术、洗涤水处理技术、脱硫剂高效制备技术、脱硫系统测控技术等。通过数值仿真计算以及大量宝贵的实船试验数据，系统深入地介绍镁法船舶废气脱硫系统中的设计、建造、安装、运行的注意事项。
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第1章 国际公约及相关国家排放控制区法规1
1.1 国际海事组织排放要求1
1.1.1 硫氧化物排放要求1
1.1.2 洗涤水排放要求2
1.2 硫排放要求进展5
1.2.1 排放控制区扩大5
1.2.2 履约难度加大6
1.3 地区排放要求6
1.3.1 欧盟地区6
1.3.2 北美地区7
1.4 中国排放要求8
1.4.1 排放控制区水域8
1.4.2 排放控制要求9
参考文献10
第2章 硫氧化物排放控制研究现状11
2.1 低硫燃油11
2.2 替代燃料液化天然气11
2.3 船舶废气脱硫技术12
2.3.1 海水法13
2.3.2 淡水+氢氧化钠法14
2.3.3 混合系统14
2.3.4 CSNOx系统15
2.3.5 镁法16
2.3.6 干法16
总结17
参考文献18
第3章 高效低阻镁法船舶废气脱硫技术20
3.1 脱硫效率因素20
3.1.1 船舶废气脱硫装置20
3.1.2 液气比对脱硫效率影响22
3.1.3 镁硫比对脱硫效率影响22
3.1.4 不同方法脱硫效率对比23
3.1.5 喷淋液pH对比24
3.1.6 喷淋液中 浓度分析25
3.2 SOx吸收塔优化设计26
3.2.1 吸收塔塔型选择26
3.2.2 初级冷却系统设计27
3.2.3 喷嘴选型27
3.2.4 壁流现象对策28
3.2.5 喷淋层设计28
3.2.6 除雾器设计29
3.3 镁法脱硫效率模型29
3.3.1 响应面设计29
3.3.2 模型分析31
3.3.3 灵敏性分析33
3.3.4 参数优选35
3.4 气-液-固三相水化高效制备高活性脱硫剂36
3.4.1 试验建立36
3.4.2 三相水化结果与分析37
3.4.3 海水/淡水体系试验结果与分析39
3.5 实船验证试验41
3.5.1 脱硫剂连续高效制备装置41
3.5.2 废气脱硫连续实船验证试验43
总结48
参考文献49
第4章 船舶废气脱硫洗涤水处理技术51
4.1 脱硫废液处理系统功能要求和工艺过程51
4.1.1 主要功能要求51
4.1.2 工艺流程52
4.2 脱硫废液水质分析53
4.2.1 分析方法及仪器54
4.2.2 水质分析结果55
4.3 镁法脱硫副产物高效氧化装置59
4.4 废水固液分离61
4.5 废渣无害化处理研究62
4.6 实船验证试验62
4.6.1 现场安装调试62
4.6.2 验证试验63
总结67
参考文献68
第5章 船舶废气脱硫自动控制系统70
5.1 系统总体分析与设计70
5.1.1 控制需求分析70
5.1.2 脱硫控制系统组成72
5.1.3 控制方法分析73
5.2 系统功能设计74
5.2.1 SO2排放浓度控制系统75
5.2.2 循环槽液位控制76
5.2.3 脱硫液pH控制系统78
5.2.4 海水控制系统78
5.2.5 制浆控制系统78
5.2.6 废水处理控制系统79
5.3 系统电气设计与实现80
5.3.1 系统电源设计80
5.3.2 总控柜设计81
5.3.3 电控柜与动力柜82
5.3.4 安全保护设计82
5.3.5 接地与滤波84
5.4 系统结构设计85
5.4.1 电控柜结构设计85
5.4.2 动力柜结构设计86
5.4.3 脱硫控制计算机设计88
5.5 系统软件设计88
5.5.1 PLC控制软件设计88
5.5.2 上位机组态软件设计92
5.5.3 现场触控屏软件设计96
总结99
第6章 船舶废气洗涤脱硫系统仿真100
6.1 镁法船舶废气脱硫系统100
6.1.1 脱硫吸收塔子系统100
6.1.2 脱硫废液处理与排放子系统101
6.1.3 自动控制子系统101
6.2 脱硫吸收塔子系统仿真101
6.2.1 网格模型101
6.2.2 数学模型103
6.2.3 仿真结果与分析106
6.2.4 脱硫效率仿真模拟111
6.3 脱硫废液处理与排放系统仿真113
6.3.1 Aspen Plus模拟步骤113
6.3.2 工艺流程模型114
6.3.3 模拟结果与分析115
6.4 自动控制子系统仿真117
6.4.1 仿真模拟运行条件与过程介绍117
6.4.2 自动控制系统模拟及结果119
总结126
参考文献127
第7章 船舶废气脱硫系统集成设计128
7.1 主体脱硫系统设计128
7.1.1 处理技术方法128
7.1.2 系统功能设计129
7.1.3 主体脱硫系统结构布局131
7.2 脱硫废液处理系统设计132
7.2.1 系统设计任务132
7.2.2 系统功能设计133
7.2.3 脱硫废液处理系统结构布局134
7.3 抗恶劣环境设计135
7.3.1 防腐蚀设计136
7.3.2 热设计137
7.3.3 隔震、防冲击设计138
7.3.4 与船舶配套兼容设计139
7.3.5 可靠性设计140
7.3.6 电磁兼容设计142
7.4 安装性、测试性、维修性设计说明143
7.4.1 安装性设计143
7.4.2 测试性设计144
7.4.3 维修性设计144
7.5 通用化、标准化、模块化、组合化设计说明145
7.5.1 通用化、标准化设计145
7.5.2 模块化、组合化设计145
总结146
第8章 镁法船舶废气脱硫系统适用性147
8.1 公约及法规适用性分析147
8.1.1 脱硫效果147
8.1.2 洗涤水水质148
8.1.3 地区法规适用性149
8.2 与船舶配套兼容分析149
8.2.1 高效性149
8.2.2 可靠性152
8.2.3 操作性152
8.2.4 安全与应急153
8.2.5 安装与维护154
8.3 经济性分析156
8.3.1 市场需求分析156
8.3.2 市场价值分析157
8.3.3 成本核算158
总结160
第9章 船舶废气脱硫系统工程样机设计161
9.1 船舶工况调研161
9.2 工程样机总体设计162
9.2.1 工程样机系统组成162
9.2.2 测绘及工程样机整体布局166
9.3 工程样机细化设计168
9.3.1 工程样机设备清单168
9.3.2 加工部件细化设计171
第10章 船舶废气脱硫系统工程样机安装和调试175
10.1 工程样机布置175
10.2 工程样机安装176
10.3 工程样机调试177
10.3.1 分步调试177
10.3.2 子系统调试178
10.3.3 整体调试180
第11章 船舶废气脱硫系统试验和检验182
11.1 示范工程手动操作手册182
11.1.1 准备阶段182
11.1.2 脱硫阶段183
11.1.3 水处理阶段183
11.1.4 收尾阶段184
11.2 示范工程试验184
11.3 示范工程检验189
11.3.1 实船检验189
11.3.2 检验结果189
总结198
附录 缩略语199
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