一种船舶尾气脱硫脱硝系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶尾气脱硫脱硝系统，涉及尾气处理的技术领域，包括脱硫脱硝组件、海水电解组件及电气控制组件，其中，脱硫脱硝组件用于同时处理船舶尾气中的NOx和SOx，脱硫脱硝组件包括低温等离子反应器、脱硫脱硝喷淋塔、旋转式雾化器及除雾器；海水电解组件用于电解海水获得氧化性溶液和碱性溶液，再分别被泵入到脱硫脱硝喷淋塔中发生化学反应，海水电解组件包括电解电源、阴极区、阳极区、隔膜及海水过滤器；电气控制组件用于判断脱硫脱硝组件处理后的气体是否满足排放要求并执行相应操作，电气控制组件包括控制器和废气检测装置。综上，本发明专利技术中的船舶尾气脱硫脱硝系统具有设计巧妙、结构紧凑、脱硫脱硝效果显著的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶尾气脱硫脱硝系统
本专利技术涉及尾气处理的
，具体涉及一种船舶尾气脱硫脱硝系统。
技术介绍
步入21世纪，随着航运业的快速发展，我国船舶保有量急速增长。随之而来的是船舶污染排放问题。据有关部门统计，我国船舶每年NOx排放量约为1275万吨，占全国NOx总排放量的8％；SOx排放量约为1054万吨，占全国SOx排放量的10％，巨大的排放量已经对周围的环境以及人们的健康造成了巨大的威胁，船舶尾气已成为严重的大气污染源之一。因此，加强船舶大气污染物排放控制已经成为当今社会的共识。在此背景下，国际相关组织均制定了防治船舶排放污染的法律法规。鉴于排放法规的日趋严格，仅仅依靠改进柴油机结构参数或者增加附属装置来改善燃烧性能的方式，即机内措施，已很难满足日趋严格的排放要求，必须采用后处理技术来高效地降低船舶尾气污染物排放水平。目前，关于船舶尾气后处理装置的研发主要集中在NOx和SOx的控制上，但是往往只关注单独脱除某一种污染物，比如脱硫利用脱硫塔、脱硝利用脱硝反应器，两者互不相连。因而主要带来以下几个问题：装置体积较大、占用船上空间较多、能源消耗多、装置安装工序复杂、装置的维修保养困难等。另外，不同的船舶，其柴油机的构造可能不同，所以船舶尾气中污染物的含量可能不同；或者，同一船舶，其航行区域、航线可能不同，也会导致船舶尾气中污染物的含量不同。目前，船舶尾气污染物处理装置的研发尚未考虑以上两点，亟需一套既能适用于各类船舶，又能针对不同的航行区域适时调整污染物处理效果的装置或系统，以最大限度地节约能源消耗、减少船上占用面积、方便安装与维修保养等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种船舶尾气脱硫脱硝系统，以解决现有技术中导致的上述缺陷。一种船舶尾气脱硫脱硝系统，包括脱硫脱硝组件、海水电解组件及电气控制组件，其中：所述脱硫脱硝组件用于同时处理船舶尾气中的NOx和SOx，所述脱硫脱硝组件包括低温等离子反应器、脱硫脱硝喷淋塔、旋转式雾化器及除雾器；所述海水电解组件用于电解海水获得碱性溶液和氧化性溶液，再分别被泵入到脱硫脱硝喷淋塔中发生化学反应，所述海水电解组件包括电解电源、阴极区、阳极区、隔膜及海水过滤器；所述电气控制组件用于判断脱硫脱硝组件处理后的气体是否满足排放要求并执行相应操作，所述电气控制组件包括控制器和废气检测装置。优选的，所述低温等离子反应器的进气口连通于船舶尾气的排放口，所述低温等离子反应器的出气口连通于脱硫脱硝喷淋塔的下部，所述脱硫脱硝喷淋塔的顶部和底部分别设有气体排放口和液体排放口，所述旋转式雾化器位于脱硫脱硝喷淋塔的内侧并安装于脱硫脱硝喷淋塔的上部，所述旋转式雾化器分别与阴极区和阳极区相连通。优选的，所述隔膜位于阴极区和阳极区之间，所述阴极区和阳极区中分别设有阴极材料和阳极材料，所述阴极材料和阳极材料分别电性连接于电解电源的阴极和阳极，所述海水过滤器的进水端浸没于海水中，所述海水过滤器的出水端分别与阴极区和阳极区相连通。优选的，所述控制器与废气检测装置之间电性连接，所述废气处理装置的底部和顶部分别设有导入口和导出口，所述导入口与气体排放口相导通，所述除雾器连通于导入口与气体排放口之间，所述废气处理装置的旁侧设有导回口，所述导回口与低温等离子反应器相导通。优选的，这种船舶尾气脱硫脱硝系统，包括以下操作内容：步骤1：低温等离子反应器通过空气放电，产生能够氧化SO和NO的超氧化氢、臭氧、氧自由基或羟基等氧化性基，在一定条件下，将柴油机尾气中的SO和NO分别氧化成SO和NO；步骤2：海水经海水过滤器进入到阴极区和阳极区，在接通电解电源的情况下，在阴极区生成碱性溶液，碱性成分以NaOH为主，在阳极区生成酸性溶液，氧化性成分以CHlO为主；步骤3：让步骤中氧化后的废气从脱硫脱硝喷淋塔的下部进入并向上运动，让步骤中生成的碱性溶液和氧化性溶液分别泵入到旋转式雾化器中，雾化后向下运动，废气和两种溶液形成对流，使得废气中的NO会被碱性溶液吸收去除，使得废气中的SO会被氧化性溶液吸收去除；步骤4：让步骤中充分反应后的废气先通过除雾器，通过除雾器去除废气中夹杂的水分，然后进入废气检测装置内，通过废气检测装置检测其中的污染物含量，若污染物含量满足排放要求，则将废气直接排出，若污染物含量超过规定值，则将废气导回到温等离子反应器中，重新进行脱硫脱硝等工作。与现有技术相比，本专利技术中的船舶尾气脱硫脱硝系统：①本方案所提出的结合低温等离子体和电解海水法脱硫脱硝协同处理技术，利用天然海水和空气作为脱硫脱硝的原料，尽可能地利用自然资源，避免了船上携带化学物品所带来的安全风险。②本方案所提出的电解海水脱硫脱硝系统，可根据不同船舶或同一船舶航行于不同区域时污染物处理的需求组装不同的脱硫脱硝装置，可在最大限度地满足脱硫、脱硝以及脱硫脱硝一体化功能的基础上，减少装置在船上的占用空间、节约海水及其他能源消耗。③本方案所提出的电解海水脱硫脱硝系统，配备电气控制组件，可及时检测船舶尾气处理后的污染物含量，以满足排放要求。若处理后的尾气不满足排放要求，可将尾气再次输送到脱硫脱硝组件内，进行再次处理，这一步骤循环进行，以保证排放的尾气满足要求。附图说明图1为本专利技术的工作原理图。图2为本专利技术的电解海水法脱硫的反应方程式组。图3为本专利技术的电解海水法脱硝的反应方程式组。其中：10-脱硫脱硝组件；101-低温等离子反应器；102-脱硫脱硝喷淋塔；102a-气体排放口；102b-液体排放口；103-旋转式雾化器；104-除雾器；20-海水电解组件；201-电解电源；202-阴极区；203-阳极区；204-隔膜；205-海水过滤器；30-电气控制组件；301-控制器；302-废气检测装置；302a-导入口；302b-导出口；302c-导回口。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1至图3所示，一种船舶尾气脱硫脱硝系统，包括脱硫脱硝组件10、海水电解组件20及电气控制组件30，其中：所述脱硫脱硝组件10用于同时处理船舶尾气中的NOx和SOx，所述脱硫脱硝组件10包括低温等离子反应器101、脱硫脱硝喷淋塔102、旋转式雾化器103及除雾器104；所述海水电解组件20用于电解海水获得碱性溶液和氧化性溶液，再分别被泵入到脱硫脱硝喷淋塔102中发生化学反应，所述海水电解组件20包括电解电源201、阴极区202、阳极区203、隔膜204及海水过滤器205；所述电气控制组件30用于判断脱硫脱硝组件10处理后的气体是否满足排放要求并执行相应操作，所述电气控制组件30包括控制器301和废气检测装置302。在本实施例中，所述低温等离子反应器101的进气口连通于船舶尾气的排放口，所述低温等离子反应器101的出气口连通于脱硫脱硝喷淋塔102的下部，所述脱硫脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶尾气脱硫脱硝系统，其特征在于：包括脱硫脱硝组件(10)、海水电解组件(20)及电气控制组件(30)，其中：/n所述脱硫脱硝组件(10)用于同时处理船舶尾气中的NOx和SOx，所述脱硫脱硝组件(10)包括低温等离子反应器(101)、脱硫脱硝喷淋塔(102)、旋转式雾化器(103)及除雾器(104)；/n所述海水电解组件(20)用于电解海水获得碱性溶液和氧化性溶液，再分别被泵入到脱硫脱硝喷淋塔(102)中发生化学反应，所述海水电解组件(20)包括电解电源(201)、阴极区(202)、阳极区(203)、隔膜(204)及海水过滤器(205)；/n所述电气控制组件(30)用于判断脱硫脱硝组件(10)处理后的气体是否满足排放要求并执行相应操作，所述电气控制组件(30)包括控制器(301)和废气检测装置(302)。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶尾气脱硫脱硝系统，其特征在于：包括脱硫脱硝组件(10)、海水电解组件(20)及电气控制组件(30)，其中：
所述脱硫脱硝组件(10)用于同时处理船舶尾气中的NOx和SOx，所述脱硫脱硝组件(10)包括低温等离子反应器(101)、脱硫脱硝喷淋塔(102)、旋转式雾化器(103)及除雾器(104)；
所述海水电解组件(20)用于电解海水获得碱性溶液和氧化性溶液，再分别被泵入到脱硫脱硝喷淋塔(102)中发生化学反应，所述海水电解组件(20)包括电解电源(201)、阴极区(202)、阳极区(203)、隔膜(204)及海水过滤器(205)；
所述电气控制组件(30)用于判断脱硫脱硝组件(10)处理后的气体是否满足排放要求并执行相应操作，所述电气控制组件(30)包括控制器(301)和废气检测装置(302)。


2.根据权利要求1所述的一种船舶尾气脱硫脱硝系统，其特征在于：所述低温等离子反应器(101)的进气口连通于船舶尾气的排放口，所述低温等离子反应器(101)的出气口连通于脱硫脱硝喷淋塔(102)的下部，所述脱硫脱硝喷淋塔(102)的顶部和底部分别设有气体排放口(102a)和液体排放口(102b)，所述旋转式雾化器(103)位于脱硫脱硝喷淋塔(102)的内侧并安装于脱硫脱硝喷淋塔(102)的上部，所述旋转式雾化器(103)分别与阴极区(202)和阳极区(203)相连通。


3.根据权利要求2所述的一种船舶尾气脱硫脱硝系统，其特征在于：所述隔膜(204)位于阴极区(202)和阳极区(203)之间，所述阴极区(202)和阳极区(203)中分别设有阴极材料和阳极材料，所述阴极材料和阳极材料分别电性连接于电解电源(201)的阴极和阳极，所述海水过滤器(205)的进水端浸没于海水中，所述海水过滤器(205)的出水端分别与阴极区(202)和阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵淼，刘川风，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32