臺灣博碩士論文加值系統

　　以往濕式洗滌器的使用，均以洗塵為其最大的功用，故多使用於水泥廠、火力發電廠等多塵區，但隨著環保需求的愈加廣泛，除卻多種污染氣體的濕式噴霧法，正逐漸的被重視，唯將其使用於改善柴油引擎排氣污染方面並未多見，故本文將以探討濕式噴霧法運用於船用柴油機排氣改良上各操作條件下的效果作為探討重點。並以船上最便利取得之物資海水作為主要噴霧劑，用於吸收污染物。
　　本文主要設定六種不同條件下，對柴油引擎廢氣排放指數(CO、CO2、NOx、煙黑度)與各操作條件之試驗結果分析與討論。並從實驗結果證實，屬於柴油機淨化法的燃燒後處理之濕式方式，對於引擎廢氣污染物有一定的除去效果。另外，對於現行船舶而言，由於其主機已經固定，無法再由燃燒前或燃燒期兩方面著手，且其耗費頗高；若以海水為主要噴劑的濕式淨化法作為引擎廢氣減量設備，除了能使船舶排氣達到標準外，更能節省本。

　　In the past, wet scrubber is used to scrub pulverulence in cement plant and cement plant. Because the environmental protection becomes important and extends widely, wet scrubber that canceling various exhaust pollution is taken serious and necessary. And this method is not used in diesel engine emissions reducing very often. For this reason, we will investigate how wet scrubber to improve in marine diesel engine emissions reducing in the dissertation. Using seawater which is easy to get as the major nebula for absorbing exhaust fume.
　　In this dissertation, there are six different conditions are investigated and analyzed with diesel engine emissions (CO、CO2、NOx、sootiness). This experiment proved that wet scrubber must have some effects for engine emissions. In addition, the engines of current ships are fixed, so they can not be started in combustion condition to reduce engine emissions. Moreover, the cost is higher than wet scrubber. Therefore, we regard seawater as the major nebula to be diesel engine emissions reducing appointment.This method not only makes marine diesel engine emissions reach the standard but saving the cost.

中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
誌謝Ⅲ
目錄IV
表目錄VII
圖目錄VIII

第一章　　緒論1
1.1 前言1
1.2 研究背景2
1.3 研究目的7

第二章　　柴油機排氣與文獻回顧10
2.1　柴油機廢氣之形成10
　2.1.1　氮氧化物（NOx）的形成10
　2.1.2　硫氧化物（SOx）的形成12
　2.1.3　二氧化碳（CO2）的形成13
　2.1.4　一氧化碳（CO）的形成14
　2.1.5　排氣顆粒的形成16
2.2　柴油機廢氣淨化之方法19
2.3　濕式噴霧法23
　2.3.1　衝擊理論29
　2.3.2　擴散吸收理論30
2.4　濕式處理相關文獻32
　2.4.1　海水洗滌相關文獻32
　2.4.2　非海水洗滌相關33
2.5　填充材料應用於濕式淨化處理34

第三章　　實驗設備與方法37
3.1　研究流程37
3.2　實驗設備之裝配38
　3.2.1　實驗設備圖38
　3.2.2 實驗設備規格39
3.3　實驗引擎規格40
3.4　引擎廢氣實驗數值之量測法40
　3.4.1 轉速、馬力輸出與負載之量測40
　3.4.2 NOx之量測40
　3.4.3 CO2 / CO 之量測41
　3.4.4 SOx之量測41
3.5　濕式洗滌系統建立與檢測42
　3.5.1 防氣漏檢驗方法42
　3.5.2 廢氣吸收系統之設計42
　3.5.3 汽水分離系統之設計44
3.6　實驗方法與步驟45
　3.6.1 實驗方法45
　3.6.2 實驗步驟46

第四章　　實驗結果與討論59
4.1　海水試驗60
　4.1.1 不同參數與引擎排氣污染物CO的關係60
　4.1.2 不同參數與引擎排氣污染物CO2的關係61
　4.1.3 不同參數與引擎排氣污染物NOx的關係62
　4.1.4 排氣污染物NOx與IMO標準之關係64
4.2　填充材試驗65
　4.2.1 填料比表面積、反應時間與引擎排氣污染物CO、CO2的關係65
　4.2.2 填料比表面積、反應時間與引擎排氣污染物NOx的關係66
4.3　其他噴劑試驗67
　4.3.1 各噴劑與引擎排氣污染物CO的關係68
　4.3.2 各噴劑與引擎排氣污染物CO2的關係68
　4.3.3 各噴劑與引擎排氣污染物NOx的關係69
4.4　濃度試驗69
　4.4.1 噴劑濃度與引擎排氣污染物CO的關係70
　4.4.2 噴劑濃度與引擎排氣污染物CO2的關係70
　4.4.3 噴劑濃度與引擎排氣污染物NOx的關係70
4.5　溫控試驗71
4.6　噴劑非循環試驗72

第五章　　結論89

附錄A93
附錄B94
附錄C116
附錄D117
附錄E126

參考文獻127

自述132

1.黃正清，”船用柴油機限制排放NOx等廢氣之公約生效案應採取之相關措施”，我國對｢船用柴油機限制排放NOx等廢氣之公約生效案應採取之相關措施｣研討會論文集，P.1-52，2005.
2.Khair,M.K.，”Progress in Diesel Engine Emissions Control”， ASME Trans.，J. of Engineering for Gas Turbine and Power， Vol.114，July ，1992.
3.平田 賢，”船舶排放大氣污染物質之防止”，Journal of The Japan Institution of Marine Engineering ，Vol.37，No.1，2002.
4.史紹熙，“內燃機燃燒研究的現狀和動向”，西安交通大學學報，28卷第5期Vol.28 Aug.1994.
5.Willard W.Pulkrabek 著，李冠宗、呂有豐譯，”內燃機”，高立圖書，1999.
6.方清吉，”探討減少船舶排放NOx的方法”，船舶科技，21期，P.36-47，1996.
7.John H.Johnson,Susan T.Bagley， Linda D.Gratz， and David G.Leddy.，”A RevieW of Diesel Particulate Control Technology and Emissions Effects-1992 Horning Memorial Award Lecture”， SAME paper 940233 1994.
8.海洋漁業生產自動化服務團，”提昇漁業競爭力獎勵汰建新船強化漁業經營體質計畫及漁業生產自動化融資獎勵措施”，財團法人農業機械化研究發展中心出版，P57-88，1998.
9.岡野幸雄，”船用柴油引擎對低排放氮氧化合物(NOx)要求之因應措施”，船舶科技29期，P.1-11，2002.
10.中華民國環境保護署，”環保法規”，淑馨出版社，1995.
11.李約上，”內燃機排放與淨化”，大連理工學院出版社，P.117-155，1990.
12.Watson ,H.C. ，Milkins ，E.E. ，and Rigby ， G.R.，”A New Look at Oxygen Enrichment，(1)the Diesel Engine，”SAE paper 900344，1990.
13.華健，”船舶大氣排放對港市空氣品質之影響” ，第十屆造船暨輪機工程研討會
14.Heywood，J.B.，Internal Combustion Engine Fundamentals， McGraw-Hill，1988.
15.羅炯隆，”噴油參數對船用柴油引擎燃燒特性之效應研究”，國立成功大學造船及船舶機械研究所碩士論文，
16.李約上，”內燃機排放與淨化”，大連理工學院出版社，P.23-31，1990.
17.趙惠富，”污染氣體NOx的形成與控制”，科學出版社，1993.
18.Henry，”Air Pollution”，Danish Technical University，1974.
19.朱崇基，”內燃機環境保護學”，浙江大學出版社，1988
20.Braker W. and Mossman A. L.，”Matheson Gas Date Book”，6ed.，Matheson Gas Products Secaucus，NJ 07094.
21.吳宗賓，”增氧空氣與缸內噴水對改善柴油機廢氣排放之研究”，國立台灣海洋大學機械與輪機工程研究所碩士論文，1996.
22.American Petroleum Institute，”Wet Collectors”，New York，1961.
23.郁仁貽，”環境污染防治”，復文書局，1988.
24.經濟部工業污染防治技術團，”廢氣濕式處理”，財團法人中國技術服務社，1989.
25.Akili D.Khawaji and Jong-Mihn Wie，”Seawater Scrubbing for the Removal of Sulfur Dioxide in Steam Turbine Power Plant”，P.667-678，Proceedings of PWR，2005.
26.Goran B.G.Nyman Arvid Tokerud，”Seawater scrubbing removes SO2 from refinery flue gases”，Oil & Gas Journal，P.52-56，1991.
27.J.Ellis et al.，”Detoxification of seawater used for gas scrubbing in the steel industry”，Water Research，P.253-259，1976.
28.Katsuo Oikawa et al.，”Seawater flue gas desulfurization
Its technical implications and performance results”，Environmental Progress(22) No.1，P.67-73，2003.
29.Lancia et al.，”Modeling of SO2 absorption into limestone suspensions”，Ind.Eng.Chem.Res.(36)，P.197-203，1997.
30.Taniguchi et al.，”Experimental study of gas absorption with a spray column”， Journal of Chemical Engineering of Japan ,30(3),P.427-433，1997.
31.Pradhan, M.-P.; Joshi, J.-B.，“Absorption of NOx Gases in Plate Column: Selective Manufacture of Sodium Nitrite” Chemical Engineering Science，55，P.1269-1282，2000.
32.Zidar Martin，“Gas-Liquid Equilibrium-Operational Diagram: Graphical Presentation of Absorption of SO2 in the NaOH-SO2-H2O System Taking Place within a Laboratory Absorber” ，Ind. Eng. Chem. Res.， 39，P.3042-3050，2000.
33.Yang Hyun Mo; Kim Sang Soo ，“Experimental Study on the Spray Characteristics in the Spray Drying Absorber”， Environ. Sci. Technol.，34，P.4582-4586，2000.
34.Gamisans Xavier; Sarra Montserrrat; Lafuente， F.-Javier “Gas Pollutants Removal in a Single-and Two-Stage Ejector-Venturi Scrubber” Journal of Hazardous Materials， B90，P.251-266，2002.
35.黃俊超，”高科技產業無機酸鹼廢氣組成與填充式濕式洗滌塔控制效率之研究”，國立交通大學環境工程研究所碩士論文，2002.
36.范勝欽，”以實驗設計法及表面張力效應探討填充床吸收塔之影響因子及界面現象分析”，私立中原大學化學工程研究所碩士論文，2004.
37.陳忠忍，”應用濕式噴霧法淨化船用柴油引擎排氣之研究”，國立成功大學造船暨船舶機械工程研究所碩士論文，1998.
38.楊佳穎，“長時間運轉型密閉式循環柴油引擎系統之建立、燃燒性能分析與單人自動化操控之研究”，國立成功大學造船暨船舶機械工程研究所碩士論文，2002 .
39.傅軍、肖博文、涂晉林，”NOx、SO2液相反應研究進展”， Chemical Industry And Engineering Progress，1期No.1，1999 .
40.王仁宏，”密閉式循環柴油引擎發電系統機組化之性能、噪音與振動之研究”， 國立成功大學造船暨船舶機械工程研究所碩士論文，2003.
41.Nishida, O. et. al.，JIME.，(37)9，P.84-92，2002.
42.中華民國行政院環境保護署，空氣-國際環保-溫室氣體管制。