一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置及其方法
2023-05-22 14:06:26
專利名稱：一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及大氣環境保護技術領域，特別是利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置及其方法。
背景技術：
船舶的二氧化硫減排隨著國際海事組織的73/78附則VI的執行，被越來越多的國家所關注。全球的航運業，擁有大量使用劣質油的發動機或燃油鍋爐的船舶，如果按照低硫含量燃油的標準，將導致航運業經濟成本的大幅提高，而採用煙氣淨化技術則在保證二氧化硫排放的前提下，使得成本提高較小。現有技術，海水洗滌脫除船舶汙染物的技術有1、中國專利申請號為200710012371. 1，名稱為「一種對船舶尾氣進行海水洗滌處理的裝置和方法」，在作為洗滌器的中空纖維膜接觸器內，對除塵以後的船舶尾氣使用海水處理，由S02濃度監測儀、水質監測儀和PLC組成控制系統。該技術存在下述問題洗滌器以中空纖維膜接觸器實現洗滌功能，壓降和阻力很大，增設增壓風機，提高了系統的投資和運行費用。2、美國麻省理工、日本東京大學等高校聯合基金會一份名為「海水洗滌-減少從船舶廢氣排放的SOx」的研究報告，該文的計算基礎為12MW發動機，燃油含硫量3 %，使用海水脫硫後得到不同脫硫效率，不同水溫時，6個不同類型的水域所需的水量。該研究尚處於工藝原理探索階段，面臨著吸收效率低和稀釋水量大的問題。3、MES公司發明的Ecosilencer海水洗滌裝置，其核心部件洗滌器採用美國專利號US7056367，名稱「利用混合葉片洗滌氣體的方法和裝置」。該洗滌器採用「排氣通入水池洗滌液中」即鼓泡洗滌方式，對高溫煙氣的冷卻和洗滌吸收同時由同一池水體承擔，傳質效率低，吸收效率的提高必須加大洗滌水量和加大壓力損失，將導致能耗和運行成本增加，且存在冷卻高溫煙氣和低溫吸收二氧化硫相互矛盾。4、中國專利申請號為200810048002，名稱「海船排煙脫硫方法及裝置」使用填料式洗滌器對海船發動機的煙氣進行脫硫處理，具有洗滌器直徑大，設備佔用空間大，成本高等問題。綜合以上現有技術面臨的共同問題如下(1)在目前情況下，要滿足煙氣排放和海水排放的環境要求其成本難以接受；如果排水條件進一步提高的話，其成本將繼續增加。(2)裝置佔用空間大，對現有船舶的改造困難。(3)不能滿足船舶在各不同海區、不同汙染物控制區的各項環境條件。
發明內容
為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置及其方法。它脫硫效率高，空間佔用小，能耗小，設備製造和運行成本低，使用率高，適用於不同海區和控制區間航行移動的船舶或燃油鍋爐脫硫除塵。為了達到上述發明目的，本發明的技術方案以如下方式實現一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置，它包括船舶上的發動機/燃油鍋爐.其結構特點是，所述發動機/燃油鍋爐的排氣口連接噴淋洗滌塔，噴淋洗滌塔腔內設有與海水管道連接的噴淋裝置。噴淋洗滌塔的底部出口依次連接分離裝置和稀釋裝置。所述分離裝置的出口連接儲存器，稀釋裝置的另一入口與海水管道相連。在上述裝置中，所述噴淋裝置採用一級或者多級噴淋層。在上述裝置中，所述海水管道通過流量調節器與噴淋裝置連接。在上述裝置中，所述分離裝置採用一級或者多級分離器。在上述裝置中，所述分離裝置通過水源熱泵換熱器與稀釋裝置連接。一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的方法，它包括船舶上的發動機/燃油鍋爐、噴淋洗滌塔、分離裝置和稀釋裝置。其步驟為1)煙氣冷卻利用海水將船舶上的發動機/燃油鍋爐排出的高溫煙氣進行冷卻；2)洗滌煙氣利用海水逆向噴淋冷卻後的煙氣，將煙氣中的SO2及灰塵洗滌乾淨並排放；3)排出海水將吸收了的酸性海水從噴淋洗滌塔底部排放到分離裝置；4)分離浮油與汙泥在分離裝置中將海水洗滌下來的浮油與飛灰形成的汙泥分離出來，分離下的浮油與汙泥進入儲存器，分離後的海水排入稀釋裝置；5)混合稀釋將大量新鮮海水注入稀釋裝置中，利用新鮮海水稀釋、中和脫硫後的酸性海水，使其PH升高，達到排放標準；6)排出將經過稀釋後達標的海水排放到附近海域。在上述方法中，所述對高溫煙氣進行冷卻是在噴淋洗滌塔入口或塔內。在上述方法中，所述分離後的海水直接或經水源熱泵換熱冷卻後排入稀釋裝置。同現有技術比較，本發明的優點在於1)在噴淋洗滌塔入口或塔內使用了海水冷卻，在煙氣進入噴淋洗滌塔前，將煙氣溫度降低，提高Sh的吸收速率、減少海水的蒸發量。2)使用噴淋方式，具有反應速度快，氣液接觸面大，有利於SO2的吸收和反應，同時煙氣速度高，阻力小，噴淋洗滌塔的截面積小、佔用空間小。3)利用一級或多級分離器，將海水洗滌下來的浮油與汙泥分離出來，使海水達到排放標準。4)將脫除浮油與汙泥的海水經水源熱泵換熱冷卻的方式，可以節約能源和成本。下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1是本發明裝置的結構示意圖；圖2是本發明的方法流程圖。
具體實施例方式參看圖1，本發明中船舶上發動機/燃油鍋爐1的排氣口連接噴淋洗滌塔3，噴淋洗滌塔3腔內設有與海水管道8連接的採用一級或者多級噴淋層的噴淋裝置4，海水管道8 通過流量調節器與噴淋裝置4連接。噴淋洗滌塔3的底部出口依次連接分離裝置6和稀釋裝置7，分離裝置6還可通過水源熱泵換熱器與稀釋裝置7連接。分離裝置6採用一級或者多級，它的出口連接儲存器9。稀釋裝置7的另一入口與海水管道8相連。參看圖2，本發明裝置脫硫除塵的方法步驟為1)煙氣冷卻利用海水將船舶上的發動機/燃油鍋爐1排出的高溫煙氣在噴淋洗滌塔3入口或塔內進行冷卻；2)洗滌煙氣利用海水逆向噴淋冷卻後的煙氣，將煙氣中的及灰塵洗滌乾淨並通過煙囪5排放；3)排出海水將吸收了 SO2的酸性海水從噴淋洗滌塔3底部排放到分離裝置6 ；4)分離浮油與汙泥在分離裝置6中將海水洗滌下來的浮油與飛灰形成的汙泥分離出來，分離下的浮油與汙泥進入儲存器9，分離後的海水直接或者水源熱泵換熱器排入稀釋裝置7 ；5)混合稀釋將大量新鮮海水注入稀釋裝置7中，利用新鮮海水稀釋、中和脫硫後的酸性海水，使其PH升高，達到排放標準；6)排出將經過稀釋後達標的海水排放到附近海域。
權利要求
1.一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置，它包括船舶上的發動機/燃油鍋爐 (1)，其特徵在於，所述發動機/燃油鍋爐(1)的排氣口連接噴淋洗滌塔(3)，噴淋洗滌塔 ⑶塔內設有與海水管道⑶連接的噴淋裝置G)，噴淋洗滌塔⑶的底部出口依次連接分離裝置(6)和稀釋裝置(7)，所述分離裝置(6)的出口連接儲存器(9)，稀釋裝置(7)的另一入口與海水管道(8)相連。
2.根據權利要求1所述的利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置，其特徵在於，所述噴淋裝置(4)採用一級或者多級噴淋層。
3.根據權利要求1或2所述的利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置，其特徵在於， 所述海水管道(8)通過流量調節器與噴淋裝置(4)連接。
4.根據權利要求3所述的利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置，其特徵在於，所述分離裝置(6)採用一級或者多級分離器。
5.根據權利要求4所述的利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置，其特徵在於，所述分離裝置(6)通過水源熱泵換熱器與稀釋裝置(7)連接。
6.一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的方法，它包括船舶上的發動機/燃油鍋爐、噴淋洗滌塔、分離裝置和稀釋裝置，其步驟為1)煙氣冷卻利用海水將船舶上的發動機/燃油鍋爐排出的高溫煙氣進行冷卻2)洗滌煙氣利用海水逆向噴淋冷卻後的煙氣，將煙氣中的SA及灰塵洗滌乾淨並排放；3)排出海水將吸收了SO2的酸性海水從噴淋洗滌塔底部排放到分離裝置；4)分離浮油與汙泥在分離裝置中將海水洗滌下來的浮油與飛灰形成的汙泥分離出來，分離下的浮油與汙泥進入儲存器，分離後的海水排入稀釋裝置；5)混合稀釋將大量新鮮海水注入稀釋裝置中，利用新鮮海水稀釋、中和脫硫後的酸性海水，使其PH升高，達到排放標準；6)排出將經過稀釋後達標的海水排放到附近海域。
7.根據權利要求6所述的利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的方法，其特徵在於，所述對高溫煙氣進行冷卻是在噴淋洗滌塔入口或塔內。
8.根據權利要求6或7所述的利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的方法，其特徵在於， 所述分離後的海水直接或經水源熱泵換熱冷卻後排入稀釋裝置。
全文摘要
一種利用海水對船舶排煙進行脫硫除塵的裝置及其方法，涉及大氣環境保護技術領域。本發明裝置包括船舶上的發動機/燃油鍋爐.其結構特點是，所述發動機/燃油鍋爐的排氣口連接噴淋洗滌塔，噴淋洗滌塔腔內設有與海水管道連接的噴淋裝置。噴淋洗滌塔的底部出口依次連接分離裝置和稀釋裝置。所述分離裝置的出口連接儲存器，稀釋裝置的另一入口與海水管道相連。同現有技術相比，本發明脫硫效率高，空間佔用小，能耗小，設備製造和運行成本低，使用率高，適用於不同海區和控制區間航行移動的船舶或燃油鍋爐脫硫除塵。
文檔編號B01D53/78GK102274682SQ20101019560
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月9日 優先權日2010年6月9日
發明者孟德潤, 崔旭東, 湯樂萍, 肖海濤, 邵小珍 申請人:同方環境股份有限公司