Meridieselmoottorin pakokaasuvirrasta erotettujen partikkelien käsittely ja hyötykäyttö

Abstract

Kandidaatintyössä selvitetään meridieselmoottorin synnyttämien hiukkaspäästöjen hyötykäyttömahdollisuuksia. Aineistona on käytetty kirjallisuuskatsausta sekä Wärtsilältä saatuja hiukkasmassa näytteitä. Työn tavoitteena on selvittää hiukkasmassan potentiaalisia hyötykäyttökohteita ja miten sitä tulee käsitellä. Arvioidaan eri polttoaineiden vaikutusta hiukkasmassan koostumukseen sekä itse hiukkasmassan rakennetta. Suurin vaikutus hiukkasmassan määrään on polttoaineen epäpuhtaudet ja käytetty moottorikuorma. Työssä selvitetään laivaliikenteen tuottaman hiukkaspäästön määrää eri erotusasteilla laivakohtaisesti case-tarkastelulla, missä seurataan yhden laivan reittiä Kemenistä Singaporeen ja las-ketaan matkan tuottamat hiukkaspäästöt. Työssä ei keskitytä hiukkasmassan erotukseen pakokaasuvirrasta, vaan valmiiksi erotettuun hiukkasmassaan. Hyötykäyttöosiossa oletettu hiukkasmassa on suurimmaksi osaksi nokea. Potentiaalisin hyötykäyttö noelle on sähkölaitteissa sen keskiosan sipulimai-sen rakenteen vuoksi. Se olisi halpa vaihtoehto yleisimmin käytetylle grafeenille. Noesta voidaan myös valmistaa vesiliukoista grafeenilevyä, millä poistetaan väriaineita jätevedestä. Muita esiin tuotuja hyötykäyttömahdollisuuksia on hiukkasmassan hyödyntäminen musteena tai polttoaineena.

Bachelor's thesis investigates the possibilities of utilizing the particle emissions generated by the marine diesel engine. The material used is a literature review and particle mass samples from Wärtsilä. The aim of this work is to find out the potential applications of particulate mass and how to handle it. The effect of different fuels on the composition of the particulate mass and the structure of the particulate mass itself is evaluated. The biggest influence on the amount of particulate mass is fuel impurities and the used engine load. The work investigates the amount of particulate matter emitted by ship traffic at different separation degrees with case-review, which monitors the route of one ship from Kemen to Singapore and calculates the particle emissions generated during the voyage. The work does not focus on the separation of the particulate mass from the exhaust stream. The emphasis of the work is on pre-separated particulate mass. In the recovery section, the assumed particle mass is for the most part carbon black. The most potential utilization of carbon black is in electrical equipment due to the bulbous structure of its central part. It would be a cheap alternative to the most commonly used graphene. Soot can also be made into a water-soluble graphene sheet which can be used to remove dyes from the wastewater. Other utilization possibilities are using it as an ink or replacing coal in heat production.