WAYS TO REDUCE THE AMOUNT OF PARTICULATE MATTER IN THE EXHAUST GASES OF MARINE DIESEL ENGINES IN SHIP POWER PLANTS

Burning the liquid fuel in a marine internal combustion engine, which is part of a marine power plant, entails the formation of particulate matter of carbon origin (soot). Particulate matter emitted into the environment cause a significant negative impact on all components of the environment and harm to human health. The use of catalytic purification of exhaust gases using porous permeable catalytic materials can reduce the amount of emitted particles and reduce the burden on the environment. The use of self-propagating high-temperature synthesis in the preparation of porous permeable catalytic materials allows the formation of material properties that provide an acceptable degree of purification of exhaust gases of marine diesel engines from solid particles. The decrease in the concentration of solid particles as a result of the use of catalytic treatment is carried out as a result of the fact that solid particles in the polluted gas passing through the porous structure of used material are retained in the pores and burn out at high temperature. Ensuring high-quality purification of exhaust gas from solid particles depends on a certain pore size, porosity, tortuosity and other properties of the catalytic material. In order to determine the qualitative and quantitative composition of the porous permeable catalytic material used in the purification system, the studies on ilmenite ore-based samples are conducted. Such material, due to the use of ilmenite grinding ore as the basis of the charge, allows us to reduce the cost of catalytic material in comparison with materials that use refined components. The effect of changes in pore diameter, porosity of the catalytic material and the amount of ilmenite ore grinding in the composition of the mixture on the degree of purification of exhaust gases from solid particles is studied. The results are obtained for the first time and described by the least squares method. The results of the study allowed us to determine an acceptable amount of ilmenite ore in the composition of the catalytic material, which permit to reduce the concentration of solid particles in the exhaust gases of marine diesel engines.

catalysts, catalytic neutralization, quality of treatment, neutralization, ilmenite ore, vessel, particulate matter, power plant

1. Нормирование вредных выбросов судовыми двигателями. Состояние и перспективы. (материалы конгресса CIMAC-2016) // Двигателестроение. - 2018. - № 4 (274). - С. 40-56.

2. Живлюк Г. Е. Анализ возможностей снижения выбросов вредных веществ, эксплуатируемых СДЭУ / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Двигателестроение. - 2015. - № 1 (259). - С. 30-34.

3. Международная Конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ-73/78). - Кн. III, пересмотр. изд. - СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2012. -336 с.

4. Живлюк Г. Е. Особенности развития экологически безопасных современных дизельных энергетических установок / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 3. - С. 581-596. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-3-581-596.

5. Иванченко А. А. Энергетическая эффективность судов и регламентация выбросов парниковых газов / А. А. Иванченко, А. П. Петров, Г. Е. Живлюк // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 3 (31). - C. 103-112. DOI: 10.21821/2309-5180-2015-7-3-103-112.

6. Панчишный В. И. Нейтрализация оксидов азота в отработавших газах дизелей / В. И. Панчишный // Двигателестроение. - 2005. - № 2 (220). - С. 35-42.

7. Медведев Г. В. Металлокерамические фильтры очистки токсичных газов: водный транспорт: монография / Г. В. Медведев; под ред. В. П. Горелова. - М.; Берлин: Директ-Медиа, 2017. - 247 с. DOI: 10.23681/459342.

8. Новоселов А. Л. Материалы, используемые для очистки отработавших газов дизелей с целью снижения нагрузки на окружающую среду / А. Л. Новоселов, Г. В. Медведев, Н. Н. Горлова, Д. С. Печенникова, Н.Н. Горлова // 7-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе: тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - М.: МАДИ, 2015. - С. 147-148.

9. Новосёлова Т. В. Получение пористых металлокерамических материалов с использованием руд полиметаллов / Т. В. Новосёлова, Н. П. Тубалов, А. В. Маецкий // 21 век: фундаментальная наука и технологии: материалы XI Междунар. науч.-практ. конф. - Create Space, 2017. - С. 150-152.

10. Горлова Н. Н. Зависимость степени очистки отработавших газов судовых дизелей от физических характеристик и коррозионных свойств пористых проницаемых каталитических материалов / Н. Н. Горлова // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2018. - № 2. - С. 94-97.

11. Пат. 2615672 Российская Федерация, МПК B22F 3/23 , C22C 1/05 , C22C 29/12 , C04B 38/00. Шихта с рудой ильменита для получения пористого проницаемого каталитического материала / А. Е. Бакланов, Н. Н. Горлова, Г. В. Медведев, А. А. Ситников; заяв. и патентообл. ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» (АлтГТУ). - № 2015150641; заявл. 25.11.2015; опубл. 06.04.2017.

12. Камышов Ю. Н. Система очистки отработавших газов дизелей судовых энергетических установок на основе пористых проницаемых коррозионностойких материалов / Ю. Н. Камышов, Г. В. Медведев, Н. Н. Горлова // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2019. - № S2. - С. 187-197. DOI: 10.24937/2542-2324-2019-2-S-I-187-197.