一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌裝置，所述裝置包括主海水管，海水泵Ⅰ，海水泵Ⅱ，冷卻器，循環(huán)水柜Ⅰ，循環(huán)水柜Ⅱ，堿液柜，淡水柜，冷卻塔，洗滌塔，曝氣池，水力旋流器，污泥柜和廢水儲存柜。本實用新型在開式模式下通過向天然海水中添加少量的鈉堿溶液增強(qiáng)海水吸收SOx的能力，同時使排出的洗滌溶液的pH值高于6.5，從而滿足相關(guān)公約的規(guī)定。在閉式模式下，采用循環(huán)水柜交替運行的方式大大延長系統(tǒng)的工作時間，解決了常規(guī)系統(tǒng)閉式模式運行時間短的問題，增強(qiáng)了裝置的實用性。裝置可根據(jù)洗滌水的流量自動調(diào)整所需水力旋流器數(shù)量，使裝置在不同模式下可共用一套分離裝置，提高裝置的可靠性和靈活性。
【專利說明】
-種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗藻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于船舶造成大氣污染防治技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種新型船舶廢氣 洗涂裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 海洋運輸作為一種非常重要的運輸方式，在國際貨物運輸中占有極其重要的地 位。據(jù)統(tǒng)計，全球海上貨物貿(mào)易總噸數(shù)從1990年的40億噸增長到了2009年的80億噸，預(yù)計到 2020年將達(dá)到160-240億噸。由于遠(yuǎn)洋運輸船舶基本上均采用柴油機(jī)作為動力裝置，其燃用 的重油中含有一定量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%左右）的單質(zhì)硫，運就造成船舶柴油機(jī)廢氣排放中含 有大量的硫氧化物，對大氣環(huán)境造成一定的污染。據(jù)2012年國際海事組織統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，全 球W柴油機(jī)為動力的船舶每年向大氣排放的硫氧化物超過850萬噸。由于全球70% W上的 船舶是在離海岸線約400公里的范圍內(nèi)航行，船舶硫氧化物污染已經(jīng)嚴(yán)重影響了沿海地區(qū) 的大氣環(huán)境。
[0003] 目前，國際海事組織、相關(guān)國家及地區(qū)關(guān)于船舶硫氧化物排放控制的要求越來越 嚴(yán)格。如MRP化公約附則VI、歐盟法令、CARB法規(guī)W及香港《空氣污染管制(遠(yuǎn)洋船只）（停泊 期間使用燃料)規(guī)例》，都對燃油含硫量進(jìn)行了詳細(xì)而且嚴(yán)格的規(guī)定。其中，硫排放控制區(qū)內(nèi) 的燃油含硫量限值于2015年1月1日起更新為0.10% (m/m)。
[0004] 控制船舶柴油機(jī)廢氣中硫氧化物排放的有效途徑之一是為船舶安裝廢氣洗涂裝 置。當(dāng)前，商品化船舶廢氣洗涂裝置主要有開式、閉式、混合式Ξ種脫硫方式。裝置的基本工 作原理是:將堿性洗涂溶液噴入洗涂器中，使其與廢氣逆流接觸，堿性洗涂液中的堿性組分 與煙氣中的硫氧化物發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，從而將廢氣中的SOx吸收去除。開式脫硫系統(tǒng)是利 用天然海水作為堿性洗涂液，洗涂后的海水經(jīng)處理后可直接排放入海。閉式脫硫系統(tǒng)是采 用NaOH淡水溶液作為堿性洗涂液，其在系統(tǒng)中循環(huán)工作。
[0005] 開式脫硫系統(tǒng)的優(yōu)點是只需使用天然海水，運行成本低，經(jīng)濟(jì)性好。但是該系統(tǒng)的 脫硫效果在很大程度上取決于海水的堿度，其排放的洗涂廢液的抑值較低，需要大量海水 進(jìn)行稀釋，因此，該系統(tǒng)的海水消耗量大，消耗大量的船舶電能。閉式脫硫系統(tǒng)的特點是脫 硫效果與海水質(zhì)量無關(guān)，且系統(tǒng)不向船外排放洗涂污水。但該系統(tǒng)需消耗大量的淡水，運行 時間較短，，僅適用于船舶短時靠港等情形。據(jù)了解，W如tsi化公司最新推出的濕法脫硫裝 置已考慮在閉式模式下采用天然海水來替代淡水，減少船舶淡水使用量，但該系統(tǒng)未能有 效解決運行時間短的問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 根據(jù)上述提出的技術(shù)問題，而提供一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置。本實 用新型采用的技術(shù)手段如下：
[0007] 本實用新型公開了一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置，包括主海水管，海水 累I，海水累Π ，冷卻器，循環(huán)水柜I，循環(huán)水柜Π ，堿液柜，淡水柜，冷卻塔，洗涂塔，曝氣池， 水力旋流器，污泥柜和廢水儲存柜，
[000引所述主海水管上設(shè)有Ξ通閥I、Ξ通閥Π ，所述Ξ通閥I、Ξ通閥Π 打到左位時，所 述一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置處于開式工作模式;所述Ξ通閥Ι、Ξ通閥Π 打到 右位時，所述一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置處于閉式工作模式，
[0009] 所述主海水管通過所述Ξ通閥I、所述海水累I與所述冷卻器的冷卻水進(jìn)口連通，
[0010] 所述主海水管通過所述Ξ通閥I、所述Ξ通閥Π 、所述海水累Π 、副噴淋管與所述 冷卻塔的噴淋裝置連通，
[0011] 所述主海水管通過所述Ξ通閥I、所述Ξ通閥Π 、所述海水累Π 、主噴淋管與所述 洗涂塔的噴淋裝置連通，
[0012] 所述主海水管通過所述Ξ通閥I、所述Ξ通閥Π 與所述冷卻器的鋼堿洗涂溶液出 口連通，
[0013] 所述冷卻塔的側(cè)壁下端與所述洗涂塔的側(cè)壁下端連通，
[0014] 所述洗涂塔的側(cè)壁下端通過所述排水累、Ξ通閥虹與所述曝氣池連通，
[0015] 所述曝氣池通過Ξ通閥IV與所述水力旋流器連通，
[0016] 所述Ξ通閥虹與所述Ξ通閥IV之間設(shè)有旁通管，
[0017] 所述水力旋流器的排渣口與所述污泥柜連通，
[0018] 所述水力旋流器的排水口通過Ξ通閥ν、Ξ通閥ν?、Ξ通閥W分別與所述循環(huán)水 柜I和所述循環(huán)水柜Π 的入口端連通，
[0019] 所述水力旋流器的排水端還通過所述Ξ通閥ν、Ξ通閥Μ與所述廢水儲存柜連 通，
[0020] 所述循環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜Π 的出口端通過Ξ通閥Κ和所述冷卻器的鋼堿洗 涂溶液出口與所述Ξ通閥Π 連通，
[0021] 所述堿液柜通過所述Ξ通閥X、計量累I、所述Ξ通閥VI、所述Ξ通閥W分別與所 述循環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜Π 連通，
[0022] 所述堿液柜通過計量累Π 與所述海水累Π 連通，
[0023] 所述淡水柜通過所述Ξ通閥X、所述計量累I、所述Ξ通閥VI、所述Ξ通閥W分別 與所述循環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜Π 連通，
[0024] 所述Ξ通閥Μ與排水管連通。
[0025] 所述循環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜Π 上均設(shè)有補(bǔ)水口。
[00%]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有W下有益效果：
[0027] 1、本實用新型在開式模式下，通過向天然海水中加入少量的鋼堿溶液，適度提高 噴淋海水的抑值和堿度，既增強(qiáng)了海水吸收SOx的能力，又解決了排出污水酸度高的問題， 使排出的洗涂水pH值大于6.5，滿足了相關(guān)法規(guī)要求濕法洗涂廢液pH值高于6.5的規(guī)定。
[0028] 2、本實用新型在閉式模式下，設(shè)置了兩個并聯(lián)的循環(huán)水柜。采用循環(huán)水柜交替運 行的方式，大大增加系統(tǒng)在閉式模式下的運行時間，解決了常規(guī)閉式系統(tǒng)運行時間短的問 題，極大地增強(qiáng)了裝置的實用性。
[0029] 3、本實用新型使用水力旋流器作為污水處理裝置。系統(tǒng)可根據(jù)洗涂水的流量自動 調(diào)整所需水力旋流器的數(shù)量，運使本實用新型在不同模式下可共用一套洗涂裝置，提高了 分離裝置的可靠性和靈活性。
[0030] 基于上述理由本實用新型可在船舶造成大氣污染防治技術(shù)等領(lǐng)域廣泛推廣。
【附圖說明】
[0031] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0032] 圖1是本實用新型的【具體實施方式】中一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 如圖1所示，一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置，包括主海水管1，Ξ通閥12， Ξ通閥Π 3，海水累14，海水累Π 5，計量累Π 6，冷卻器7，堿液柜8，淡水柜9，副噴淋管10，主 噴淋管11，Ξ通閥X12，計量累113，冷卻塔14，Ξ通閥Κ15，循環(huán)水柜116，循環(huán)水柜Π 17，Ξ 通閥W18，Ξ通閥VI19，洗涂塔20，排水累21，Ξ通閥虹22，旁通管23，污泥柜24，Ξ通閥IV 25，曝氣池26，水力旋流器27，Ξ通閥V 28，Ξ通閥VDI29，排水管30和廢水儲存柜31，
[0034] 所述主海水管1上設(shè)有Ξ通閥Ι2、Ξ通閥Π 3,所述Ξ通閥Ι2、Ξ通閥Π 3打到左位 時，所述一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置處于開式工作模式;所述Ξ通閥Ι2、Ξ通閥 Π 3打到右位時，所述一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝置處于閉式工作模式，
[0035] 所述主海水管1通過所述Ξ通閥12、所述海水累14與所述冷卻器7的冷卻水進(jìn)口連 通，
[0036] 所述主海水管1通過所述Ξ通閥12、所述Ξ通閥Π 3、所述海水累Π 5、副噴淋管10 與所述冷卻塔14的噴淋裝置連通，
[0037] 所述主海水管1通過所述Ξ通閥12、所述Ξ通閥Π 3、所述海水累Π 5、主噴淋管11 與所述洗涂塔20的噴淋裝置連通，
[0038] 所述主海水管1通過所述Ξ通閥12、所述Ξ通閥Π 3與所述冷卻器7的鋼堿洗涂溶 液出口連通，
[0039] 所述冷卻塔14的側(cè)壁下端與所述洗涂塔20的側(cè)壁下端連通，
[0040] 所述洗涂塔20的側(cè)壁下端通過所述排水累21、Ξ通閥虹22與所述曝氣池26連通，
[0041 ] 所述曝氣池26通過Ξ通閥IV25與所述水力旋流器27連通，
[0042] 所述Ξ通閥虹22與所述Ξ通閥IV25之間設(shè)有旁通管23，
[0043] 所述水力旋流器27的排渣口與所述污泥柜24連通，
[0044] 所述水力旋流器27的排水口通過Ξ通閥V 28、Ξ通閥VI19、Ξ通閥W18分別與所 述循環(huán)水柜Π 6和所述循環(huán)水柜Π 17的入口端連通，
[0045] 所述水力旋流器27的排水端還通過所述Ξ通閥Υ28、Ξ通閥VDI29與所述廢水儲存 柜31連通，
[0046] 所述循環(huán)水柜116和所述循環(huán)水柜Π 17的出口端通過Ξ通閥Κ15和所述冷卻器7 的鋼堿洗涂溶液出口與所述Ξ通閥Π 3連通，
[0047] 所述堿液柜8通過所述Ξ通閥X12、計量累113、所述Ξ通閥VI19、所述Ξ通閥W18 分別與所述循環(huán)水柜116和所述循環(huán)水柜Π 17連通，
[004引所述堿液柜8通過計量累Π 6與所述海水累Π 5連通，
[0049] 所述淡水柜9通過所述Ξ通閥X12、所述計量累113、所述Ξ通閥VI19、所述Ξ通閥 W18分別與所述循環(huán)水柜116和所述循環(huán)水柜π 17連通，
[(Κ)加]所述Ξ通閥VDI29與排水管30連通。
[0化1 ] 所述循環(huán)水柜116和所述循環(huán)水柜Π 17上均設(shè)有補(bǔ)水口。
[0052] 所述Ξ通閥Ι2、Ξ通閥Π 3打到左位時，所述一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝 置處于開式工作模式，所述堿液柜8中的堿液在所述計量累Π 6的作用下與天然海水在主海 水管1中混合，鋼堿海水溶液通過所述海水累Π 5,一部分經(jīng)過副噴淋管10進(jìn)入冷卻塔14對 廢氣進(jìn)行降溫處理，另一部分經(jīng)過主噴淋管11進(jìn)入洗涂塔20與經(jīng)冷卻塔14降溫處理后得到 的廢氣逆向接觸而發(fā)生酸堿中和反應(yīng)；
[0053] 經(jīng)洗涂塔20脫硫處理得到的氣體達(dá)標(biāo)后排入大氣，洗涂塔20脫硫處理后得到的液 體通過排水累21、Ξ通閥虹22進(jìn)入曝氣池26氧化處理，氧化后的溶液經(jīng)過Ξ通閥IV25進(jìn)入 水力旋流器27進(jìn)行去渣處理，污泥通過水力旋流器27排渣口進(jìn)入污泥柜24，上清液通過水 力旋流器27排水口、Ξ通閥Υ28、Ξ通閥VDI29排海或存入廢水儲存柜31中。
[0054] 所述Ξ通閥Ι2、Ξ通閥Π 3打到右位時，所述一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗涂裝 置處于閉式工作模式，淡水柜9中的淡水經(jīng)過Ξ通閥X12、計量累113、Ξ通閥VI19、Ξ通閥 W18充入并聯(lián)運行的循環(huán)水柜116和循環(huán)水柜Π 17內(nèi)；堿液柜8中的堿液經(jīng)過Ξ通閥Χ12、 計量累Ι13、Ξ通閥ν?19、Ξ通閥W18充入并聯(lián)運行的循環(huán)水柜116和循環(huán)水柜Π 17內(nèi)； [0化5] 循環(huán)水柜116中的鋼堿洗涂溶液進(jìn)入冷卻器7，主海水管1中的海水經(jīng)過Ξ通閥12、 海水累14進(jìn)入冷卻器6對鋼堿洗涂溶液進(jìn)行冷卻;冷卻后的鋼堿洗涂溶液經(jīng)過Ξ通閥Π 3、 海水累Π 5，一部分經(jīng)過副噴淋管10進(jìn)入冷卻塔14對廢氣進(jìn)行降溫處理，另一部分經(jīng)過主噴 淋管11進(jìn)入洗涂塔20與經(jīng)冷卻塔14降溫處理后得到的廢氣逆向接觸而發(fā)生酸堿中和反應(yīng)； 經(jīng)洗涂塔20脫硫處理得到的氣體達(dá)標(biāo)后排入大氣，洗涂塔20脫硫處理后得到的液體通過排 水累21、Ξ通閥虹22、旁通管23、Ξ通閥IV25進(jìn)入水力旋流器27進(jìn)行去渣處理，污泥通過水 力旋流器27排渣口進(jìn)入污泥柜27，上清液通過水力旋流器27排水口、Ξ通閥V 28、Ξ通閥VI 19、Ξ通閥W18回到循環(huán)水柜116內(nèi)，所述循環(huán)水柜116中的鋼堿洗涂溶液循環(huán)使用，直至鋼 堿洗涂溶液中硫酸根或亞硫酸根濃度過量，且脫硝效率出現(xiàn)明顯下降為止，鋼堿海水溶液 的供應(yīng)源從循環(huán)水柜116切換為循環(huán)水柜Π 17,同時將所述循環(huán)水柜116中的鋼堿洗涂溶液 排至廢水儲存柜31中，隨后向所述循環(huán)水柜11巧l·入淡水和堿液；
[0化6] 循環(huán)水柜Π 17中的鋼堿洗涂溶液進(jìn)入冷卻器7，主海水管1中的海水經(jīng)過Ξ通閥I 2、 海水累14進(jìn)入冷卻器6對鋼堿洗涂溶液進(jìn)行冷卻;冷卻后的鋼堿洗涂溶液經(jīng)過Ξ通閥Π 3、 海水累Π 5,一部分經(jīng)過副噴淋管10進(jìn)入冷卻塔14對廢氣進(jìn)行降溫處理，另一部分經(jīng)過主 噴淋管11進(jìn)入洗涂塔20與經(jīng)冷卻塔14降溫處理后得到的廢氣逆向接觸而發(fā)生酸堿中和反 應(yīng);經(jīng)洗涂塔20脫硫處理得到的氣體達(dá)標(biāo)后排入大氣，洗涂塔20脫硫處理后得到的液體通 過排水累21、Ξ通閥虹22、旁通管23、Ξ通閥IV25進(jìn)入水力旋流器27進(jìn)行去渣處理，污泥通 過水力旋流器27排渣口進(jìn)入污泥柜27，上清液通過水力旋流器27排水口、Ξ通閥V 28、Ξ通 閥ν?19、Ξ通閥W18回到循環(huán)水柜Π 17內(nèi)，所述循環(huán)水柜Π 17中的鋼堿洗涂溶液循環(huán)使用， 直至鋼堿洗涂溶液中硫酸根或亞硫酸根濃度過量，且脫硝效率出現(xiàn)明顯下降為止，鋼堿海 水溶液的供應(yīng)源從循環(huán)水柜Π 17切換為循環(huán)水柜116，同時將所述循環(huán)水柜Π 17中的鋼堿 洗涂溶液排至廢水儲存柜31中，隨后向所述循環(huán)水柜Π 17補(bǔ)入淡水和堿液；
[0057]所述循環(huán)水柜116和所述循環(huán)水柜Π 17交替運行，直至船舶停止產(chǎn)生廢氣為止。
[0058] W上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加 W等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌裝置，其特征在于:包括主海水管，海水栗I，海水 栗Π ，冷卻器，循環(huán)水柜I，循環(huán)水柜Π ，堿液柜，淡水柜，冷卻塔，洗滌塔，曝氣池，水力旋流 器，污泥柜和廢水儲存柜， 所述主海水管上設(shè)有三通閥I和三通閥π， 所述主海水管通過所述三通閥I、所述海水栗I與所述冷卻器的冷卻水進(jìn)口連通， 所述主海水管通過所述三通閥I、所述三通閥Π 、所述海水栗Π 、副噴淋管與所述冷卻 塔的噴淋裝置連通， 所述主海水管通過所述三通閥I、所述三通閥Π 、所述海水栗Π 、主噴淋管與所述洗滌 塔的噴淋裝置連通， 所述主海水管通過所述三通閥I、所述三通閥π與所述冷卻器的鈉堿洗滌溶液出口連 通， 所述冷卻塔的側(cè)壁下端與所述洗滌塔的側(cè)壁下端連通， 所述洗滌塔的側(cè)壁下端通過排水栗、三通閥m與所述曝氣池連通， 所述曝氣池通過三通閥IV與所述水力旋流器連通， 所述三通閥m與所述三通閥iv之間設(shè)有旁通管， 所述水力旋流器的排渣口與所述污泥柜連通， 所述水力旋流器的排水口通過三通閥V、三通閥VI、三通閥w分別與所述循環(huán)水柜I和 所述循環(huán)水柜π的入口端連通， 所述水力旋流器的排水端還通過所述三通閥v、三通閥珊與所述廢水儲存柜連通， 所述循環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜π的出口端通過三通閥IX和所述冷卻器的鈉堿洗滌溶 液出口與所述三通閥π連通， 所述堿液柜通過所述三通閥X、計量栗I、所述三通閥VI、所述三通閥W分別與所述循 環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜Π 連通， 所述堿液柜通過計量栗Π 與所述海水栗Π 連通， 所述淡水柜通過所述三通閥X、所述計量栗I、所述三通閥VI、所述三通閥w分別與所 述循環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜π連通， 所述三通閥珊與排水管連通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌裝置，其特征在于:所述循 環(huán)水柜I和所述循環(huán)水柜π上均設(shè)有補(bǔ)水口。
【文檔編號】B01D53/96GK205613270SQ201620323837
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】韓志濤, 宋永惠, 潘新祥, 楊少龍, 孫凱強(qiáng), 張宇康
【申請人】大連海事大學(xué)