一种船舶废气脱硫系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶废气脱硫系统，包括洗涤塔、海水循环系统、碱液循环系统，所述洗涤塔内自下而上依次设置有进气口、冷却层、第一通气阻液器、第一脱硫层、第二通气阻液器、第二脱硫层、除雾层和出气口，船舶发动机排放的烟气通过排烟管道与所述进气口连接，所述海水循环系统、所述碱液循环系统均分别与第一脱硫层、第二脱硫层相连接，所述冷却层与独立的海水供水管路连接。本发明专利技术将冷凝塔的功能转移至洗涤塔内部，形成冷却层，节省了设备的占用空间；海水循环系统和碱液循环系统分别与第一脱硫层和第二脱硫层连接，可根据船舶行驶区域的排放要求选择多种洗涤组合方式，尽量减少碱物质的携带量和降低船舶的能耗。

A ship's waste gas desulfurization system

【技术实现步骤摘要】
一种船舶废气脱硫系统
本专利技术涉及废气脱硫
，具体涉及一种船舶废气脱硫系统。
技术介绍
作为全球性行业的船舶运输业，营运船舶排放废气中的SO2污染物严重影响了世界许多地区的大气环境。为防止船舶废气SO2造成大气污染，国际海事组织(IMO)立法并规定：自2015年起，于硫排放控制区内航行的船舶，其燃油硫含量不得超过0.1％(质量分数)；到2020年，除硫排放控制区外的全球范围内航行的船舶，其燃油硫含量不得超过0.5％(质量分数)。目前的船舶废气脱硫系统，一般需要将废气先进行冷却然后再进入洗涤塔进行洗涤脱硫处理，将废气冷却的过程一般采用冷凝塔冷却，这样的脱硫系统比较复杂和占用空间较大，船舶的有效空间十分有限，在船舶上安装脱硫系统势必占用船舶的载物空间，进一步降低了船舶的经济性，因此，系统简单，占用空间小的脱硫系统更适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、占用空间小，且不影响脱硫效果的船用废气脱硫系统。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是设计一种船舶废气脱硫系统，包括洗涤塔、海水循环系统、碱液循环系统，所述洗涤塔内自下而上依次设置有进气口、冷却层、第一通气阻液器、第一脱硫层、第二通气阻液器、第二脱硫层、除雾层和出气口，船舶发动机排放的烟气通过排烟管道与所述进气口连接，所述海水循环系统、所述碱液循环系统均分别与第一脱硫层、第二脱硫层相连接，所述冷却层与独立的海水供水管路连接。本专利技术的船舶废气脱硫系统将独立设置的废气冷凝塔的功能转移至洗涤塔内部，形成洗涤塔的底部的冷却层，既实现了废气的冷却功能，节省了设备的占用空间；洗涤塔内设置第一通气阻液器和第二通气阻液器，洗涤塔内的废气能够自下而上的通过，但是各个脱硫层的洗涤液却不能落到下段，使得每层的洗涤完全独立；海水循环系统和碱液循环系统均与第一脱硫层和第二脱硫层连接，可根据船舶行驶区域的排放要求选择，两层脱硫层都采用海水洗涤，或者两层脱硫层都采用碱液洗涤，又或者一层海水洗涤一层碱液洗涤，为船舶废气脱硫提供多种洗涤组合方式，尽量减少碱物质的携带量和降低船舶的能耗。为了进一步提高废气的冷却效果，优选的技术方案为，所述排烟管道与所述进气口之间还设有烟气冷却器。进一步优选的技术方案为，所述烟气冷却器为文丘里冷却管，所述文丘里冷却管的收缩管管壁与排烟管道连通，所述文丘里冷却管的扩张管管口与所述进气口连接。烟气进气管路上设置文丘里冷却管，利用文丘里管对气体的降温作用进行烟气的降温；且文丘里管体积小，结构简单，可与洗涤塔的进气口直接连接，占用空间小；烟气管道与文丘里冷却管的收缩管的管壁连通，烟气管道从侧方进入收缩管，在收缩管内形成烟气的旋转气流，烟气与收缩管的管壁发生碰撞，部分烟气内的颗粒物在收缩管的管壁积聚，能够预先除去烟气中的部分颗粒物，减少后续洗涤后的脱硫洗涤液的处理难度。进一步优选的技术方案为，所述冷却层包括若干个相互平行且喷洒方向垂直向上喷头。喷淋方向朝上，冷却水向上喷与烟气的运动方向一致，冷却水与烟气共同运动较长的时间和路径，提高冷却水与烟气进行热交换的接触时间；同时，向上喷洒的冷却水未被蒸发成为蒸汽的部分向下落，还有部分冷却水被高温烟气蒸发向上运动至第一通气阻液器位置后温度降低，冷凝，下落，在这些冷却水下落的过程中又与烟气进行再一次的热交换，提高对烟气的冷却效率。进一步优选的技术方案为，所述洗涤塔下方还设有冷却水出口，所述冷却水出口通过管路与所述文丘里冷却管的收缩管侧壁相连通。冷却层喷淋出的冷却水与高温废气进行热交换后，随废气至第一通气阻液器位置，废气通过通气阻液器进入第一脱硫层，高温水蒸气冷凝后下落至洗涤塔底部与未被蒸发的海水汇合后，从冷却水出口出来再进入文丘里管的收缩管段，与新进入文丘里管的废气进行再次的热量交换，可减少冷却海水的用量。经过两层脱硫层的洗涤后的废气中含有粒径约为0.1-5000微米的液滴，这些液滴不仅含有水分，还溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫等，直接排出对大气环境会造成严重污染，除雾器一般只能够处理粒径在50微米以上的液滴，但是更小的液滴一般的方法就很难除去，为了进一步除去经过洗涤净化后的气体内的液滴，进一步优选的技术方案为，还包括第一换热器、增湿器和尾气分离器，所述增湿器、所述尾气分离器依次设置在所述出气口外，所述第一换热器分别连接排烟管道和海水管道，所述海水管道与所述增湿器连接。经过洗涤塔净化后的气体进入增湿器，海水经过换热器后蒸发，蒸发的蒸汽进入增湿器，增湿器内含有过饱和蒸汽，含脱硫废液的小液滴在增湿器内进行吸湿增长，吸湿增长变大的液滴在尾气分离器中被分离，净化后的气体排向大气。进一步优选的技术方案为，所述尾气分离器与海水循环系统的出水管路连接。尾气分离器中分离的含硫废液与海水循环系统的出水管路连接，根据船舶行驶区域的排放标准，选择直排入海或者排入污水罐。进一步优选的技术方案为，所述海水循环系统与所述洗涤塔连接的海水进液管路上设有电磁流量计、所述碱液循环系统与所述洗涤塔连接的碱液进液管路上设有电磁流量计。洗涤塔内设置双层洗涤层，在进液管路上分别设有电磁流量计，可监测并控制进入各个洗涤层内的洗涤液的量，进一步控制各个洗涤层的液气比，以液气比梯度洗涤的方式达到最大洗涤效果和最小能耗的需求。为了在两层脱硫层均采用碱液洗涤的情况下，各脱硫层可选择不同的碱液PH值进行梯度洗涤，进一步优选的技术方案为，所述碱液循环系统包括碱液储罐，所述碱液储罐上设有进水管和出液管，所述出液管分别通过第一碱液管路、第二碱液管路与第一脱硫层、第二脱硫层连接；所述第一碱液管路上依次设置第一电磁阀、第一电磁流量计、第一循环泵，所述第二碱液管路上依次设置第二电磁阀、第二电磁流量计、第二循环泵，所述第一电磁流量计与第一循环泵之间连接的管路上还设有第一补液系统；所述第二电磁流量计与第二循环泵之间连接的管路上还设有第二补液系统。两层脱硫层的碱液管路上分别设置补液系统，可根据需求向碱液管路内进行补充不同的液体，对从共用的碱液储罐内吸出的碱液进行不同PH值的再次调配，以适应不同的需求，真正实现梯度洗涤的作用。进一步优选的技术方案为，所述进水管与海水供水设备连接或与淡水供给设备连接。碱液储罐的进水管与淡水供给设备或海水供给设备连接，可选择不同的容积对碱物质进行调配，节省船舶在海上航行时的淡水用量。本专利技术的优点和有益效果在于：该船用废气脱硫系统具有结构简单、占用空间小的特点。本专利技术的船舶废气脱硫系统将独立设置的废气冷凝塔的功能转移至洗涤塔内部，形成洗涤塔的底部的冷却层，既实现了废气的冷却功能，节省了设备的占用空间；洗涤塔内设置第一通气阻液器和第二通气阻液器，洗涤塔内的废气能够自下而上的通过，但是各个脱硫层的洗涤液却不能落到下段，使得每层的洗涤完全独立；海水循环系统和碱液循环系统均与第一脱硫层和第二脱硫层连接，可根据船舶行驶区域的排放要求选择，两层脱硫层都采用海水洗涤，或者两层脱硫层都采用碱液洗涤，又或者一层海水洗涤一层碱液洗涤，为船舶废气脱硫提供多种洗涤组合方式，尽量减少碱物质的携带量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶废气脱硫系统，其特征在于，包括洗涤塔、海水循环系统、碱液循环系统，所述洗涤塔内自下而上依次设置有进气口、冷却层、第一通气阻液器、第一脱硫层、第二通气阻液器、第二脱硫层、除雾层和出气口，船舶发动机排放的烟气通过排烟管道与所述进气口连接，所述海水循环系统、所述碱液循环系统均分别与第一脱硫层、第二脱硫层相连接，所述冷却层与独立的海水供水管路连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶废气脱硫系统，其特征在于，包括洗涤塔、海水循环系统、碱液循环系统，所述洗涤塔内自下而上依次设置有进气口、冷却层、第一通气阻液器、第一脱硫层、第二通气阻液器、第二脱硫层、除雾层和出气口，船舶发动机排放的烟气通过排烟管道与所述进气口连接，所述海水循环系统、所述碱液循环系统均分别与第一脱硫层、第二脱硫层相连接，所述冷却层与独立的海水供水管路连接。


2.根据权利要求1所述的船舶废气脱硫系统，其特征在于，所述排烟管道与所述进气口之间还设有烟气冷却器。


3.根据权利要求2所述的船舶废气脱硫系统，其特征在于，所述烟气冷却器为文丘里冷却管，所述文丘里冷却管的收缩管管壁与排烟管道连通，所述文丘里冷却管的扩张管管口与所述进气口连接。


4.根据权利要求3所述的船舶废气脱硫系统，其特征在于，所述冷却层包括若干个相互平行且喷洒方向垂直向上喷头。


5.根据权利要求4所述的船舶废气脱硫系统，其特征在于，所述洗涤塔下方还设有冷却水出口，所述冷却水出口通过管路与所述文丘里冷却管的收缩管侧壁相连通。


6.根据权利要求5所述的船舶废气脱硫系统，其特征在于，还包括第一换热器、增湿器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智勇，周迓若，魏海霞，江榧，
申请(专利权)人：中船澄西船舶修造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32