李尊民 赵志强 翟伟 巴忠峰

摘 要：随着国际海事组织对船舶柴油机尾气排放的严格限制，选择性催化还原技术（selective catalytic reduction，SCR）成为船舶脱硝的必然选择。本文通过建立SCR反应器的三维数值模型，对反应器脱硝性能进行了模拟，并与试验数据进行对比，数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性。在此基础上，该模型研究了排气温度、氨氮比、空速对氮氧化物转化率的影响，为SCR反应器工作效率的提高提供了有价值的参考。

关键词：氮氧化物;船舶SCR反应器;数值模拟

中图分类号：U664.121          文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）04-0111-04

随着世界经济全球化进一步深度融合，航运业的重要地位越来越凸显，但是船舶柴油机所带来的环境污染也日益严重。其中，船舶尾气NOx的排放含量占到全球NOx排放量的15%左右，NOx会引起光化学烟雾、温室效应、酸雨等，这给环境带来了巨大的危害，因此，减少船舶NOx的排放迫在眉睫。

国际海事组织为了限制船舶尾气中NOx的排放，制定了严格的排放标准，规定自2016年1月1日起，在NOx排放控制区实行TierⅢ标准[1]，这与TierⅠ标准相比，NOx排放量下降了80%。为了满足如此严格的排放要求，各柴油机制造厂商、研究机构等对船舶柴油机尾气脱硝技术展开了积极的研究，如废气再循环、SCR技术等，其中SCR技术是被公认为最经济、最稳定、应用最广、能够满足TierⅢ排放标准的处理技术[2]。

本文以船舶柴油机SCR系统为研究对象，运用COMSOL软件，对柴油机SCR系统反应器进行数值模拟，并与试验结果[3]进行了比较，分析温度、氨氮比、空速等因素对系统工作效率的影响，为SCR系统的优化提供了参考。……