在航运业日益发达的今天，船舶造成的大气污染也越发严重。船舶尾气洗涤净化装置被视为解决船舶大气污染的有效手段。对于现在的主流技术，海水法脱硫装置存在脱硫效率低，不能达到排放控制区标准的问题，碱液法存在氢氧化钠消耗量大，成本过高的问题。　　为了解决上述问题，本文提出了船舶尾气梯级洗涤脱硫技术，即在填料塔的塔体中添加通气阻液器将填料区分为主、副两个洗涤段，两段梯级洗涤的模式满足排放控制区的脱硫要求的同时氢氧化钠消耗较低。本文根据这一创新思想，建立了一台塔高7.1米、直径0.35米、用于洗涤YC6G230-20型船舶电站柴油机（167kw）废气的梯级洗涤试验系统，对装置的五种运行模式做了冷态实验研究。主要研究的内容和结论为：　　（1）主洗涤段单级海水洗涤脱硫实验。研究了海水的碱度、液气比，尾气中二氧化硫浓度等因素对单级海水脱硫的影响。实验表明，海水的碱度在低液气比低含硫量的条件下对脱硫效率影响显著，在液气比为5 L/m3，硫浓度为600ppm条件下，海水碱度从810μmol/L变化到2357μmol/L，脱硫效率提高近10％；小液气比时脱硫效率随液气比的增大提高较快，大液气比时提高速率减缓，液气比从5 L/m3增加到7 L/m3脱硫效率提高6%-8%，而液气比从8 L/m3增加到12L/m3脱硫效率提高不足1%；单级海水脱硫仅在硫浓度为600ppm、液气比高达12 L/m3，碱度为2357μmol/L的条件下才能达到97%的效率，在其他条件下均未能达到排放控制区要求。　　（2）主洗涤段单级碱液洗涤的实验。研究了碱液pH值，液气比，尾气中二氧化硫浓度等因素对单级碱液脱硫的影响。实验表明，pH值是影响脱硫效率的主要因素，在其他条件相同的情况下，pH=11.2的碱液比pH=8.0的碱液脱硫效率高15%-20%，pH=11.2的碱液在液气比为6L/m3后脱硫效率保持在98%以上，而pH=8的碱液在液气比为9L/m3后脱硫效率仅为89%。pH值越低液气比对脱硫效率影响越显著，pH=8.1的碱液在液气比从5 L/m3增加到9L/m3时脱硫效率提高近10%。要使得对600-800ppm的尾气脱硫效率超过97%，需要满足pH大于10.3且液气比超过8 L/m3的条件。　　（3）主副洗涤段海水/海水洗涤的实验。主副洗涤段均通海水，考察海水碱度和上下两层液气比的配比对脱硫效率的影响。研究表明：在两层总液气为6-9L/m3的条件下，两级海水洗涤模式可以在各海况下对硫浓度600-800ppm烟气脱硫效率达到97%的。总液气比相同时，下层液气比大，上层液气比小的方式能耗更低。　　（4）主副洗涤段碱液/碱液洗涤的实验。副洗涤段通pH=11.2的碱液，液气比为1L/m3，主洗涤段通pH=9.3的碱液，液气比为5L/m3。该条件下对硫浓度800ppm的尾气脱硫效率为99.1%。与相同液气比的单级碱液脱硫相比，单级洗涤方式的NaOH消耗量比碱液梯级洗涤方式高。　　（5）主副洗涤段海水/碱液洗涤的实验。主洗涤段通碱度为810μmol/L的海水，副洗涤段通不同pH值的碱液。考察在低碱度海域内上层碱液pH值和总液气比对脱硫效率的影响。研究表明：在下层液气比为5L/m3，上层碱液pH=9.3，液气比为1L/m3的条件下，对硫浓度800ppm的尾气脱硫效率达到97.4%。此实验证明在满足控制区脱硫要求的前提下，复合梯级洗涤的NaOH消耗量远小于碱液法脱硫。　　本文对船舶尾气梯级洗涤装置的五种运行模式进行了实验研究，说明了梯级洗涤模式从效率和经济性方面优于单级的海水或碱液洗涤方式。探寻了各因素对梯级洗涤效率的影响，归纳了各梯级洗涤模式分别适用的海域或海况。本文的研究成果可为船舶尾气梯级洗涤装置的设计和运行提供参考。