一想到潜艇,大家都会想到潜艇内需要有充足的氧气,没错!可是密封的潜艇里也存在大量的废气,你可曾想过,即便空气中有充足的氧气,如果这些有害废气没有被净化,舰艇官兵一样会有生命危险。
自从1954年核潜艇问世以来,截止上世纪90年代,据不完全统计,全球发生各类核潜艇事故136起。其中,因为核潜艇空气控制相关的事故达到50起,13个核潜艇沉没的事故中,7起与空气控制有关,死亡的600余人中,430人与潜艇空气控制有关,占比高达70%以上。因此全世界各国对于潜艇的空气控制非常看重。
各国在潜艇上是如何进行有害废气处理?请参考如下对比表。
根据以上的统计,我们可以很直观地看出,催化燃烧技术在各国的潜艇里已经被广泛使用,那这么多废气处理的技术,为什么潜艇里选择催化燃烧技术?小编认为有一下几个主要原因:
安全性高:催化燃烧安全性强,催化燃烧是一种无焰燃烧的过程,在反应过程中,有机废气与氧气反应生成水和二氧化碳,除了放热,并不产生明火,所以相当安全。可以想象一下在几万米的海底下,潜艇里出现任何规模的爆炸都将产生致命的后果。因此各国的潜艇在进行废气治理时,第一选择自然是安全性最高的催化燃烧技术
无二次污染:催化燃烧不存在二次污染,反应的产物只有二氧化碳和水,在潜艇内很容易被处理常规的二氧化碳消除装置来处理。现在仍被很多小型废气项目上使用的光氧催化则因为容易产生二次污染至今也没能在潜艇中推广使用;而使用热力燃烧的方式,还可能产生NOx等副产物,不但对人而且对设备都可能产生负面影响。
适用性强:舱室内的有害气体主要可分为有机组分和无机组分,根据文献介绍,舱室气体组成数量约为六百五十余种,包括六百余种的有机组分和四十余种的无机组分,其中有机气体包括卤代烃、脂肪烃、芳香烃和含氧化合物等。包括H2和CO在内,这类有机物废气非常适合使用催化燃烧进行处理,如果选用其他技术,处理废气的覆盖面没有这么广。
伴随着催化燃烧技术在潜艇中的广泛使用,催化燃烧技术也在不断进行着改进,其中最明显的改进就是催化燃烧的反应温度降低和催化剂的选择,几十年前使用霍加特拉催化剂时,反应的温度都要达到315度到400度,现在使用斐腾科技的铂金催化剂,反应温度已经能够降低到280度以内,如果处理某些特定废气例如处理甲醛,反应温度甚至可以降低到室温。由此可见反应温度和催化剂之间有着密切的关系。