减少来自燃机的废气中的SOX和NOX的组合清洗系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于在湿洗涤器过程中减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统。系统包括废气清洗(EGC)洗涤器(1)和废气循环(EGR)洗涤器(11)。组合清洗系统还包括洗涤器水循环罐(15)，洗涤器水循环罐(15)布置成使洗涤器水在洗涤器水循环罐(15)和EGC洗涤器(1)之间的EGC洗涤器过程回路(13)中和在洗涤器水循环罐(15)和EGR洗涤器(11)之间的EGR洗涤器过程回路(14)中循环。EGR洗涤器过程回路(14)包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置(39)和用于从循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元(29)。本发明专利技术还涉及用组合湿洗涤器清洗系统减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的方法。本发明专利技术还涉及船上组合清洗系统的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统和方法
本专利技术涉及用于在湿洗涤器过程中减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统。本专利技术还涉及用组合湿洗涤器清洗系统减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的方法。另外，本专利技术涉及船上组合清洗系统用于减少来自燃机的废气中的SOx和NOx的用途。背景在化石燃料燃烧期间，燃料中的硫以硫氧化物(SOx)形式释放。其它污染物为主要颗粒物质和氮氧化物(NOx)。熟知空气污染严重影响人们的健康和环境。也熟知二氧化硫和氮氧化物是酸雨的主要前体。迄今，关于国际船运的排放控制的法规和制定的环境标准已落后于陆上排放法规。目前的法规包括燃料油硫含量的顶限作为控制SOx排放的措施。在排放控制领域对SOx存在特殊燃料品质规定，并且预料在不远的将来允许的燃料硫限度会有显著降低。在2005年5月生效的MARPOLAnnexVI法规，遵循数个欧盟指引的规范，已限制船用柴油对环境的影响。到2015年，关于例如燃料硫限度和NOx顶限的法规将会更加严格。有单独或组合采取的不同减排可能性。一种可能性是使用新燃料，例如馏出燃料或低硫燃料。另一种可能性是进一步研发控制SOx排放的方法，例如，使用碱剂的湿洗涤器技术，例如NaOH溶液，或者使用粒状石灰石(Ca(OH)2)的干洗涤器技术。目前在船运业熟知，为了减少来自船的废气中的SOx和NOx气体，用废气清洗(EGC)减少SOx，用废气循环(EGR)减少SOx和NOx。EGC和EGR两种过程均可应用使用碱剂(例如NaOH溶液)去除SOx的湿洗涤器技术。然而，由于EGC过程应用于废气源的低压侧，EGR过程应用于高压侧，因此，它们不可能共用相同的湿洗涤器。另外，在需要去除颗粒物质方面有不同的需求，例如烟灰、油或重金属。EGR过程需要在引入湿洗涤器之前完全流清洗所有的液体，以使颗粒物质的量最大限度地减小，否则会进入发动机，在其中产生沉积物。另一方面，EGC过程在洗涤过程中对颗粒物质不是特别敏感，但如果洗涤过程中所用的水中颗粒物质的量变得太高，就可能在甲板上出现烟灰沉淀。因此，建议各过程提供有分离器，例如，离心分离器。在两种过程中捕集SOx时，溶解亚硫酸盐和硫酸盐的含量增加，导致洗涤器水的密度增加。由于可能出现固体盐沉淀，允许溶解于水中的盐存在最大量。对离心分离器最佳工作而言，水的密度也可能变得太高。因此，即使EGC和EGR两种过程均使用湿洗涤器技术，它们仍有部分不同的需求，因此，它们不能容易组合。概述本专利技术的目的是提供一种系统，所述系统允许EGC过程与EGR过程组合，以节省船上空间，并且允许减少所需的淡水量。这通过在湿洗涤器过程中用组合清洗系统减少来自燃机的废气中的SOx和NOx来实现，所述系统包括废气清洗(EGC)洗涤器和废气循环(EGR)洗涤器，其特征在于组合清洗系统还包括洗涤器水循环罐，洗涤器水循环罐布置成使洗涤器水在洗涤器水循环罐和EGC洗涤器之间的EGC洗涤器过程回路中和在洗涤器水循环罐和EGR洗涤器之间的EGR洗涤器过程回路中循环。EGR洗涤器过程回路包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置和用于从循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元。因此，组合清洗系统利用同一个相同的洗涤器水循环罐组合EGC和EGR洗涤器过程。这允许显著减小所需安装面积，这在设计全新船上装配时高度适用，并且在翻新改进中极为重要，即，在可用空间受限制的船上升级现有废气清洗系统时。与EGC过程和EGR过程用单独的洗涤器水循环罐操作的现有技术系统比较，通过组合清洗系统，可能用于EGR过程的可利用水体积极大增加。通常，EGR过程中所需的供水显著低于EGC过程中所需的，因为由EGR过程处理的废气的量通常显著低于EGC过程处理的量。作为典型非限制实例，通过EGR过程处理约40%废气。通过本专利技术系统，EGR过程可在完全负载能力下操作，即使由于目前不考虑所需水体积的发动机负荷，可能不需要这样。从而达到以下有利效果：可能降低通过洗涤器水循环罐循环的水中的颗粒物质水平和因此降低EGC过程中的颗粒物质水平。这使甲板上烟灰沉淀最大限度地减少。这是有利的，不单在发动机运行但处于较低负荷的港口停留期间。组合清洗系统的另一个优点是，其中包括的两个洗涤器可共用相同的设备用于舷外处理，例如，用于分离颗粒物质的设备和用于排放废洗涤器水和颗粒物质的设备。如上说明，EGR洗涤器过程回路包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置。此装置可位于洗涤器水循环罐的出口和EGR洗涤器的入口之间。通过控制投料，可使提供到EGR洗涤器的洗涤器水的碱度达到最佳。与EGC过程比较，EGR过程一般在较高pH操作。应了解，也可用提供第一碱剂的装置将第一碱剂提供到EGC洗涤器过程回路。如上说明，EGR洗涤器过程回路包括用于从循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元。此第一分离器单元可布置在洗涤器水循环罐的出口和EGR洗涤器的入口之间的位置。循环进入EGR洗涤器的颗粒物质的水平通常应保持在最低，因为风险在于，这些颗粒物质可能与要再引入发动机燃烧系统的一部分经清洗废气一起引入，在其中产生沉积物和损伤。另外，由于第一分离器单元清洗的水也循环进入洗涤器水循环罐并进一步进入EGC洗涤器过程回路，同样通过处理好来自EGC洗涤器过程回路的颗粒物质，在EGR洗涤器过程回路中布置的第一分离器单元可有助于全面清洗循环洗涤器水。第一分离器单元可以为高速分离器、部分排放高速分离器或全排放高速分离器。技术人员熟知这些类型的分离器装置用于分离颗粒物质所用的EGC和EGR洗涤器过程，因此不再给出说明。组合清洗系统可进一步包括在第一分离器单元出口和EGR洗涤器入口之间的位置布置的清洗水缓冲罐。可能加压的清洗水缓冲罐可允许连续水供应到EGR洗涤器过程，即使在第一分离器单元从分离模式的正常操作模式变换到用于使水和颗粒物质形式的分离淤渣排到淤渣罐的排放模式时。EGC洗涤器过程回路可包括在洗涤器水循环罐的出口和EGC洗涤器的入口之间的位置将第二碱剂提供到洗涤器水流的装置。与EGR过程比较，EGC过程一般在较低pH操作。通过控制投料，可使提供到EGC洗涤器的洗涤器水的碱度达到最佳。应了解，提供第二碱剂的装置也可用于EGR洗涤器过程回路。因此，第一和第二碱剂提供装置可以为其中第一和第二碱剂可以是同一种剂的同一个装置。组合清洗系统可进一步包括泄放过程回路，泄放过程回路包括第二分离器单元和淤渣罐，泄放过程回路连接到EGC洗涤器过程回路和/或连接到EGR洗涤器过程回路。泄放过程回路允许泄放不可避免地引到组合清洗系统的过量水，例如，从EGC和EGR过程回路中处理的热废气冷凝的水和可能为了稀释循环洗涤器水用于保持盐浓度低于饱和水平而提供的淡水。泄放过程回路也允许排放淤渣和颗粒物质形式的分离废料。EGR过程一般在比EGC过程更高的pH操作。通过只允许水从EGC过程回路离开洗涤器系统，提供到EGR过程但未在其中消耗的任何过量碱剂将循环进入EGC过程，而不是在其中消耗。这允许总体上减少碱剂供应。泄放过程回路可进一步包括在泄放罐的出口之后和第二分离器单元的入口之前的位置提供凝结剂的装置。可使用凝结剂，一般为三价金属离子的形式，例如铝或铁，通过凝结剂生成其中颗粒物质结合到金本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于湿洗涤器过程中减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统，所述系统包括废气清洗(EGC)洗涤器(1)和废气循环(EGR)洗涤器(11)，其特征在于组合清洗系统进一步包括洗涤器水循环罐(15)，所述洗涤器水循环罐(15)布置成使洗涤器水在洗涤器水循环罐(15)和EGC洗涤器(1)之间的EGC洗涤器过程回路(13)中和在洗涤器水循环罐(15)和EGR洗涤器(11)之间的EGR洗涤器过程回路(14)中循环，EGR洗涤器过程回路(14)包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置(39)和用于从所述循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元(29)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.25 EP 12185840.11.用于湿洗涤器过程中减少来自燃机(2)的废气中的SOx和NOx的组合清洗系统，所述系统包括废气清洗(EGC)洗涤器(1)和废气循环(EGR)洗涤器(11)，其特征在于组合清洗系统进一步包括洗涤器水循环罐(15)，所述洗涤器水循环罐(15)布置成使洗涤器水在洗涤器水循环罐(15)和EGC洗涤器(1)之间的EGC洗涤器过程回路(13)中和在洗涤器水循环罐(15)和EGR洗涤器(11)之间的EGR洗涤器过程回路(14)中循环，EGR洗涤器过程回路(14)包括用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置(39)和用于从循环洗涤器水分离颗粒物质的第一分离器单元(29)。2.权利要求1的组合清洗系统，其中所述用于将第一碱剂提供到洗涤器水流的装置(39)位于所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGR洗涤器(11)的入口(22)之间。3.权利要求1或2的组合清洗系统，其中所述第一分离器单元(29)布置在所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGR洗涤器(11)的入口(22)之间的位置。4.权利要求3的组合清洗系统，其中所述第一分离器单元(29)为高速分离器。5.权利要求4的组合清洗系统，其中所述高速分离器为部分排放高速分离器或全排放高速分离器。6.权利要求1或2的组合清洗系统，所述组合清洗系统进一步包括在所述第一分离器单元(29)的出口(30)和所述EGR洗涤器(11)的入口(22)之间的位置布置的清洗水缓冲罐(32)。7.权利要求1的组合清洗系统，其中所述EGC洗涤器过程回路(13)包括用于在所述洗涤器水循环罐(15)的出口(20)和所述EGC洗涤器(1)的入口(21)之间的位置将第二碱剂提供到所述洗涤器水流的装置(26)。8.权利要求1的组合清洗系统，所述组合清洗系统进一步包括泄放过程回路(16)，所述泄放过程回路包括第二分离器单元(48)和淤渣罐(40)，并且所述泄放过程回路(16)连接到所述EGC洗涤器过程回路(13)和/或连接到所述EGR洗涤器过程回路(14)。9.权利要求8的组合清洗系统，所述泄放过程回路(16)进一步包括泄放罐(24)和在泄放罐(24)的出口(43)之后和所述第二分离器单元(48)的入口(47)之前的位置用于提供凝结剂的装置(54)。10.权利要求9的组合清洗系统，所述组合清洗系统进一步包括滞留罐(45)，该滞留罐布置在所述用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：S科尼格斯森，
申请(专利权)人：阿尔法拉瓦尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE