一种船机排气多污染物协同治理的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种船机排气多污染物协同治理的装置，包括直立的筒状吸收塔，所述吸收塔下部设有与船机排气连通的进气口，顶部设有对外排放的出气口；所述吸收塔自下而上依次设有扰流氧化区、填料区、海水分布系统、除雾区；所述吸收塔底部还设有海水排放口；所述扰流氧化区位于吸收塔底部且位于液面以下，扰流氧化区内设置多层水平的错列或顺列布置的扰流管，各扰流管相互平行；所述海水分布系统与外部的海水供水管路连通，海水供水管路上设有碱液添加系统与氧化剂添加系统，海水分布系统将添加了碱液与氧化剂的海水向下喷淋；所述填料区呈蜂窝状结构，用于提升喷淋液体与气体接触的范围。

A device for synergistic treatment of multiple pollutants in a ship's exhaust

The utility model relates to a control device of ship engine exhaust multi pollutant, comprising a cylindrical upright absorption tower, the tower is arranged at the lower part is communicated with the ship engine exhaust air inlet and outlet is arranged on the top of a foreign emissions; the absorption tower from bottom to top spoiler and oxidation zone, filling area, water distribution system in addition, the fog area; the absorption tower is also provided with a water outlet; the disturbed flow oxidation zone is located in the bottom of the absorption tower and is located below the liquid level, the spoiler in-line arrangement spoiler tube set multilayer level staggered or oxidation zone, the diffuser tube parallel communicated with the water distribution system; with the external water supply pipeline, water supply pipeline is provided with a lye adding system and oxidant adding system, water distribution system will add alkali and oxidant water spray down the filler; The area is honeycomb structure, which is used to improve the range of the contact between the spray liquid and the gas.

【技术实现步骤摘要】
一种船机排气多污染物协同治理的装置
本技术涉及一种船机排气(即：船舶发动机排气)多污染物协同治理的装置,属于船舶大气污染物治理的

技术介绍
中国是一个内河航运资源比较丰富的国家。截至2013年底，中国拥有水上运输船舶17.26万艘，净载重量2.44亿吨。全球十大港口，中国占据八席，吞吐量约占全球四分之一。船舶运输所带来的环境污染问题日益突出。据测算，2013年全国船舶二氧化硫排放量约占全国排放总量的8.4％，氮氧化物排放量占11.3％。受船舶污染影响最大的是港口城市，其次是江河沿岸城市。根据上海2012年的研究结果，船舶排放产生的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和细颗粒物(PM2.5)分别占到上海市排放总量的12.4％、11.6％以及5.6％。在香港，2012年的数据显示，船舶废气排放是全市可吸入颗粒物(PM10)、NOx和SO2的最大排放源，其中前两者占到约30％，SO2则达到50％。船舶燃用含硫量高的劣质燃油是造成污染物排放的最大影响因素。目前，中国船用燃料消耗中有60-65％为船用燃料油，少量用轻柴油(普通柴油)。根据《船用燃料油》(GB/T17411-2012)标准，目前，中国的船用燃料油含硫量在1-3.5％(10000-35000ppm)，是国四柴油(含硫量50ppm)的200-700倍。使用高硫油的船舶如同燃烧劣质煤、没有尾气处理装置的\\移动火电厂”。根据标准要求，船舶大气污染物排放控制将分两个阶段实施：第一阶段，与中国船舶排放现状相比，PM排放将削减70％左右，NOx排放将削减20％以上；第二阶段，PM和NOx将在第一阶段基础上，分别进一步降低40％和20％。因此，研究和开发治理船机排气污染物的技术和装置是十分重要的。目前，对于船机排气污染物的治理还没有系统的装置或方法，仅仅通过提高船用燃油品质的办法效果不佳，而且会显著推高船东的成本，如果提供一种装置，能够系统的去除或降低船机排气中各项污染物的含量，达到环保要求的排放标准，是本领域急需解决的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的是，针对船机排气提供一种装置，能够系统的去除或降低各项污染物的含量，达到环保要求的排放标准；同时降低对船舶燃油品质的要求，降低船东的成本。本技术采取以下技术方案：一种船机排气多污染物协同治理的装置，包括直立的筒状吸收塔，所述吸收塔下部设有与船机排气连通的进气口，顶部设有对外排放的出气口；所述吸收塔自下而上依次设有扰流氧化区、填料区、海水分布系统、除雾区；所述吸收塔底部还设有海水排放口；所述扰流氧化区位于吸收塔底部且位于液面以下，扰流氧化区内设置多层水平的错列或顺列布置的扰流管，各扰流管相互平行；所述海水分布系统与外部的海水供水管路连通，海水供水管路上设有碱液添加系统与氧化剂添加系统，海水分布系统将添加了碱液与氧化剂的海水向下喷淋；所述填料区呈蜂窝状结构，用于提升喷淋液体与气体接触的范围。进一步的，所述扰流氧化区的顶部位置设有液位传感器，所述海水排放口设有电控阀门，所述电控阀门根据液位自动调节开度，从而控制吸收塔内部的液面高度。进一步的，所述海水供水管路上设有海水泵。进一步的，还包括排气驰放系统，所述排气驰放系统两端分别与吸收塔中部及海水排放管路连通。进一步的，所述海水分布系统上均匀分布多个向下喷射海水的喷头。一种船机排气多污染物协同治理装置的工作方法，包括以下步骤：S1、船机排气自进气口进入扰流氧化区，在扰流氧化区内进行充分的氧化脱硝，同时去除大部分PM颗粒物；S2、船机排气离开扰流氧化区向上在填料区接受海水分布系统的喷淋，利用海水自身的弱碱性以及添加的碱液对气体进行脱硫，同时进一步去除PM颗粒物；S3、海水脱硫后，在扰流氧化区内对脱硫后的海水进行氧化和曝气，使外排至海洋的海水满足溶解氧DO和化学需氧量COD的要求。进一步的，步骤S1中：氧化脱硝发生如下反应：2NO+O2＝2NO2，3NO2+H2O＝2HNO3+NO；NO和NO2能够做到1:1的脱除，即NOX的脱除效率能达到50％以上。进一步的，步骤S2中，脱硫发生如下反应：SO2的吸收：SO2(气)+H2O(液)＝H2SO3(液)，H2SO3＝H++HSO3-，HSO3-＝H++SO32-；与海水的反应：H++HCO3-＝H2O+CO2，HSO3-+HCO3-＝H2O+SO32-+CO2；与碱液的反应：H++OH-＝H2O，HSO3-+OH-＝H2O+SO32-。进一步的，步骤S3中，氧化和曝气发生如下反应：氧化：SO32-+1/2O2＝SO42-；气提：CO2(溶解)＝CO2(气态)。本技术的有益效果在于：1)能够系统的去除或降低船机排放的各项污染物的含量，达到环保要求的排放标准；2)降低对船舶燃油品质的要求，降低船东的成本；3)结合海水+碱液脱硫工艺，可以适用船舶在不同水域的航行，均能满足船机排气的排放要求。4)采用压舱水消毒剂作为海水脱硫的氧化剂和湿法脱硝的氧化剂，既能起到脱硫过程的海水恢复功能，又能起到脱硝过程的氧化和脱硝作用，一举两得。5)巧妙的利用具有天然弱碱性的海水，有利于脱硫的效果。6)设置液位传感器和电控阀门，控制吸收塔内的液位高度。7)海水排放管路上设置排气驰放系统，将被外排海水携带的船机排气重新送回吸收塔，避免污染泄露，更加安全可靠。附图说明图1是本技术船机排气多污染物协同治理装置的结构示意图。图2是海水中添加碱液和氧化剂的工艺流程示意图。图3是图1中扰流管栅模块的a-a向、b-b向剖视图。图4是海水分布系统的平面图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进一步说明。一、海水+碱液脱硫海水法烟气脱硫技术是利用海水的天然碱性来吸收烟气中SO2的一种脱硫工艺。天然海水通常呈碱性，pH值一般大于7，其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐，以重碳酸盐(HCO3-)计，自然碱度约为1.2～2.5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。当船舶航行在海洋或近海时，海水可作为脱除船机排气中SO2等酸性污染物的天然吸收剂；当船舶航行在内河时，如果内河水的碱性不强，不足以作为SO2等酸性污染物的吸收剂时，可以添加部分碱液(氢氧化钠溶液)作为补充的吸收剂。反应原理如下：SO2的吸收：SO2(气)+H2O(液)＝H2SO3(液)H2SO3＝H++HSO3-HSO3-＝H++SO32-与海水的反应：H++HCO3-＝H2O+CO2HSO3-+HCO3-＝H2O+SO32-+CO2与碱液的反应：H++OH-＝H2OHSO3-+OH-＝H2O+SO32-本装置结合海水+碱液脱硫工艺，可以适用船舶在不同水域的航行，均能满足船机排气的排放要求。二、氧化剂氧化海水脱硫后，外排至海洋的海水要满足溶解氧DO和化学需氧量COD的要求，需对脱硫后的海水进行氧化和曝气。发生如下反应：氧化SO32-+1/2O2＝SO42-；气提CO2(溶解)＝CO2(气态)；如果采用常规的空气氧化和曝气，需要采用曝气风机和曝气池，电耗较多，占地面积较大，不适合船舶的实际情况。本装置采用压舱水消毒剂作为脱硫后海水的氧化剂，结合图3的扰流氧化曝气系统，满足外排海水的溶解氧DO和化学需氧量COD的要求。三、氧化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船机排气多污染物协同治理的装置，其特征在于:包括直立的筒状吸收塔，所述吸收塔下部设有与船机排气连通的进气口，顶部设有对外排放的出气口；所述吸收塔自下而上依次设有扰流氧化区、填料区、海水分布系统、除雾区；所述吸收塔底部还设有海水排放口；所述扰流氧化区位于吸收塔底部且位于液面以下，扰流氧化区内设置多层水平的错列或顺列布置的扰流管，各扰流管相互平行；所述海水分布系统与外部的海水供水管路连通，海水供水管路上设有碱液添加系统与氧化剂添加系统，海水分布系统将添加了碱液与氧化剂的海水向下喷淋；所述填料区呈蜂窝状结构，用于提升喷淋液体与气体接触的范围。

【技术特征摘要】
1.一种船机排气多污染物协同治理的装置，其特征在于:包括直立的筒状吸收塔，所述吸收塔下部设有与船机排气连通的进气口，顶部设有对外排放的出气口；所述吸收塔自下而上依次设有扰流氧化区、填料区、海水分布系统、除雾区；所述吸收塔底部还设有海水排放口；所述扰流氧化区位于吸收塔底部且位于液面以下，扰流氧化区内设置多层水平的错列或顺列布置的扰流管，各扰流管相互平行；所述海水分布系统与外部的海水供水管路连通，海水供水管路上设有碱液添加系统与氧化剂添加系统，海水分布系统将添加了碱液与氧化剂的海水向下喷淋；所述填料区呈蜂窝状结构，用于提升喷淋液体与气体接触的范围。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，杨宁，费宇斌，施继超，
申请(专利权)人：上海天晓环保工程有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31