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远洋船舶柴油机因燃用硫含量高、杂质多的重油或渣油而排出的大量超细颗粒物(绝大多数在100nm以下)，危害人体健康的同时严重污染环境。现有除尘技术和船用洗涤塔对这种超细颗粒物脱除效率不高(30~60%)，行之有效的低成本措施是在船用尾气洗涤塔内先借助物理或化学方法促使颗粒物长大，尔后在洗涤塔脱硫过程中一并高效脱除。现有船用尾气洗涤器已耦合有基于“冷却液蒸发-冷凝相变增湿-碰撞团聚”原理的除微粒技术，但因洗涤塔采用的是蒸发冷却段与洗涤段不分区的一段式洗涤塔(即蒸发冷却液吸收烟气余热蒸发后即回到塔底与低温洗涤液混合)，蒸发冷却液长期维持较低温水平，烟气余热大部用于加热冷却液、少部用于蒸发，导致蒸发量不大，烟气冷却后含湿量不高，洗涤段内微粒增湿变粗效果不理想，因而除微粒效果不理想。
针对现有洗涤塔除微粒效率不高的问题，本文提出了基于“三段式梯级洗涤塔和冷却液独立循环促进微粒增湿变粗”的船用柴油机高效除微粒技术。为验证该技术较现有一段式洗涤技术在提升除微粒效率上的有效性、评估运行参数对三段式梯级洗涤技术除微粒性能的影响以及优化该技术除微粒的参数设置，本文以一台162kW船舶电站柴油机(高速机)为热烟气发生源，借助RGB-1000型气溶胶发生器向热烟气中添加同等浓度、与重油燃烧后颗粒物物性相近的微粒(即碳粉、硫酸钡粉、氧化铁粉，均为100nm级)模拟船用柴油机排气微粒条件。在搭建的三段式梯级洗涤塔内对比冷却液循环(即本技术)与不循环(即等同于现有一段式洗涤技术)两种方式下烟气温度、冷却液温度、洗涤液温度、颗粒物性质对微粒去除效率的影响。
发现提高烟气温度和冷却液温度以及降低洗涤液温度均能增大冷凝量而提升微粒去除率，其中，提高烟温时冷凝量增量较大，冷却液15℃以下改变冷却液温度对冷凝量影响较小，洗涤液温度升高不利于颗粒脱除。与冷却液不循环一段式洗涤相比，冷却液循环的三段式梯级洗涤条件下微粒去除效率显著提高，烟温170℃和280℃下微粒去除率在现有技术的约60%水平上分别提高约11.42~14个百分点和17~19个百分点。微粒的润湿性和粒径显著影响微粒去除效率，润湿性越好，对冷凝量越敏感，脱除效率增速越快；粒径相差较大时，其影响程度大于润湿性；冷凝量小于80g/Nm3时，微粒去除率与冷凝量呈正线性相关(制约脱除效率的是冷凝量)，冷凝量达到90g/Nm3后，过饱和度达到临界值，三种颗粒物脱除效率增速达到最大，继续改变条件加大冷凝量至140g/Nm3时，不同微粒间的脱除效率趋于接近。
针对现有洗涤塔除微粒效率不高的问题，本文提出了基于“三段式梯级洗涤塔和冷却液独立循环促进微粒增湿变粗”的船用柴油机高效除微粒技术。为验证该技术较现有一段式洗涤技术在提升除微粒效率上的有效性、评估运行参数对三段式梯级洗涤技术除微粒性能的影响以及优化该技术除微粒的参数设置，本文以一台162kW船舶电站柴油机(高速机)为热烟气发生源，借助RGB-1000型气溶胶发生器向热烟气中添加同等浓度、与重油燃烧后颗粒物物性相近的微粒(即碳粉、硫酸钡粉、氧化铁粉，均为100nm级)模拟船用柴油机排气微粒条件。在搭建的三段式梯级洗涤塔内对比冷却液循环(即本技术)与不循环(即等同于现有一段式洗涤技术)两种方式下烟气温度、冷却液温度、洗涤液温度、颗粒物性质对微粒去除效率的影响。
发现提高烟气温度和冷却液温度以及降低洗涤液温度均能增大冷凝量而提升微粒去除率，其中，提高烟温时冷凝量增量较大，冷却液15℃以下改变冷却液温度对冷凝量影响较小，洗涤液温度升高不利于颗粒脱除。与冷却液不循环一段式洗涤相比，冷却液循环的三段式梯级洗涤条件下微粒去除效率显著提高，烟温170℃和280℃下微粒去除率在现有技术的约60%水平上分别提高约11.42~14个百分点和17~19个百分点。微粒的润湿性和粒径显著影响微粒去除效率，润湿性越好，对冷凝量越敏感，脱除效率增速越快；粒径相差较大时，其影响程度大于润湿性；冷凝量小于80g/Nm3时，微粒去除率与冷凝量呈正线性相关(制约脱除效率的是冷凝量)，冷凝量达到90g/Nm3后，过饱和度达到临界值，三种颗粒物脱除效率增速达到最大，继续改变条件加大冷凝量至140g/Nm3时，不同微粒间的脱除效率趋于接近。