一种新型船舶开式脱硫系统洗涤器技术方案

本发明专利技术公开了一种新型船舶开式脱硫系统洗涤器，该洗涤器设置有两层，包括洗涤器内层和洗涤器外层，洗涤器外层外壁上方设置有斜向阵列式进气口，废气从斜向阵列式进气口进入洗涤器，在洗涤器外层进行第一次洗涤，此后废气从洗涤器内层下方进入洗涤器内层，在洗涤器内层，废气通过气液分通涡流板，并在其上方完成第二次洗涤，洗涤之后的废液通过气液分通涡流板的液相涡旋通道，且以贴壁涡旋状态排出洗涤器。本发明专利技术通过在洗涤器上方设置斜向阵列式进气口可避免废液倒灌对柴油机安全运行的威胁，设置气液分通涡流板实现气液分通流过，使洗涤废液呈现出贴壁涡旋状态排出洗涤器，彻底避免了由于废液倒灌对柴油机安全运行构成的威胁。了由于废液倒灌对柴油机安全运行构成的威胁。了由于废液倒灌对柴油机安全运行构成的威胁。

【技术实现步骤摘要】
一种新型船舶开式脱硫系统洗涤器


[0001]本专利技术涉及船舶柴油机尾气净化
，具体涉及一种新型船舶开式脱硫系统洗涤器。

技术介绍

[0002]随着世界贸易的快速发展，各国之间往来货物量剧增，海运承担着世界上90％以上的货物运输。柴油机由于其良好的性能被广泛地用作船舶推进动力装置。目前船舶发动机主要以劣质重油作为燃料，尾气中含有大量的SO2。国际海事组织(IMO)和中国环保部门对船舶SO2的排放有严格的限制标准。船舶尾气硫排放满足相关的排放标准主要的措施是使用低硫燃油和加装脱硫塔。与低硫燃油相比，高硫油具有品质和价格等多方面的优势，诸多研究已经表明对于营运中的和新建造的船舶，采用高硫燃油加脱硫塔是一种更加经济的方式。国内外众多科研机构致力于船舶脱硫系统的相关研究。
[0003]湿式洗涤器作为湿法洗涤过程中物料交换和反应的重要场所对湿法洗涤系统的性能、能耗、运行的可靠性及安装的便利性都会产生明显的影响。洗涤器一般安装在甲板上方的烟囱中，洗涤废水从洗涤器出口到舷外的出口存在极高的落差，且由于开式洗涤系统的洗涤流量较大，洗涤液向下“倾注”式的排水方式极易造成排水不畅，从而造成洗涤废水倒灌，严重威胁柴油机的正常工作。开式洗涤系统通常以海水作为洗涤液，相比于闭式系统，开式系统洗涤液的吸收潜力有限，为保障脱硫效果，需要加大喷淋量和喷淋层数，因此开式系统洗涤器高度极高，这不仅明显增加了安装上的困难，同时也极大地提高了系统的能耗。尽管许多科研工作者致力于开式系统洗涤器的研究，但在技术上均存在缺陷。
[0004]在申请号为201910025980.3的专利《一种船用柴油机排气脱硫洗涤塔》中采用文丘里式U型塔作为洗涤单元，会明显增加柴油机的排气背压，影响柴油机的工作性能。U型塔占据很大的空间，而且采用上方的进气方式会进一步增大排气背压。填料塔是不允许干烧的，因此在废气的管道布置方面会增加很大的难度。本专利技术中的塔体未装设溢流管，很容易由于塔体下部的水流不畅造成废气入口形成水封，从而影响系统运行。
[0005]在申请号为201910032733.6的专利《船用柴油机排气脱硫I型脱硫塔》中，利用I型直列塔作为脱硫洗涤塔。该专利技术中，洗涤塔底部的水流很容易由于水流不畅造成洗涤塔底部积水严重，从而形成倒灌。由于废气中含有PAHs，该型洗涤方式很容易造成洗涤液中的PAHs含量超过IMO的排放标准限值。I型塔洗涤之后废气温度较低，从而降低了废气的烟羽高度。因此该专利技术存在明显的技术问题。
[0006]在申请号为201811044107.0的专利《船舶尾气脱硫装置》中，利用侧向进气方式的洗涤塔作为脱硫反应塔。在该专利技术中，在洗涤塔壁上开设透明的视窗，使洗涤塔的塔体强度明显下降，由于洗涤废水中的杂质很多，洗涤液能见度不高，透明视窗根本无法起到观察洗涤塔内部情况的作用。该专利技术存在明显的技术缺陷。
[0007]综上所述，现有的船舶脱硫系统洗涤器在实际应用中存在诸多问题，开发一套性能可靠、安全、节能且方便安装的洗涤器十分有必要。

技术实现思路

[0008]本专利技术提出了一种新型船舶开式脱硫系统洗涤器，提供了该洗涤器的结构组成和工作原理。
[0009]在本专利技术中，洗涤器分为内层和外层，柴油机废气从洗涤器上部的斜向阵列式进气口螺旋进入洗涤器的外层，在外层喷淋的作用下，废气在洗涤器外层螺旋向下运动，同时在洗涤器的外层进行脱硫过程。经过外层洗涤的废气通过下方进入内层，在洗涤器内层向上运动，经过气液分通涡流板和洗涤层从洗涤器的顶部排出洗涤器，而洗涤液经过气液分通涡流板之后呈涡旋状排出洗涤器，该种洗涤液的排出方式可明显改善洗涤器废液排出受阻的问题，极大地减小洗涤液倒灌对柴油机安全运行的威胁。
[0010]本专利技术提供的船舶开式脱硫系统洗涤器的具体工作过程如下：
[0011](1)船舶柴油机废气从洗涤器上部的斜向阵列式进气口进入洗涤器，在进气口上方的喷淋层的作用下，废气和洗涤液向下运动，同时脱除废气中的部分SO2。
[0012](2)废气经过外层洗涤之后，从洗涤器内层的下方进入洗涤器内层，之后废气通过气液分通涡流板的气相通道向上运动，经过气液分通涡流板上方的喷淋层喷淋洗涤之后从洗涤器的上方排出洗涤器。
[0013](3)洗涤器内层上方的喷淋液经过洗涤之后降落在气液分通涡流板的液相涡旋通道上，洗涤液沿液相涡旋通道向下流动，且流速逐渐增大，之后流速较大的洗涤液从洗涤器内层的内壁上旋流流下，且在洗涤液的排出通道上持续贴管壁涡旋下降，极大地提升了排液的流畅度。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
[0015](1)本专利技术中，废气从洗涤器上方的斜向阵列式进气口螺旋进入洗涤器的外层，提高了废气与洗涤液的涡旋混合程度，可有效降低洗涤器的高度和洗涤喷淋量，同时可降低系统的能耗。由于废气进气口位于洗涤器的最上部，因此本专利技术的洗涤器可降低洗涤液倒灌对柴油机安全运行的威胁。
[0016](2)本专利技术中气液分通涡流板可实现废气和洗涤液的同时逆向通过，同时洗涤废液在气液分通涡流板的作用会呈现出极强的涡旋向下的运动趋势，这种涡旋向下的排水方式可极大地改善废液排出洗涤器的流畅度，彻底消除洗涤液倒灌对柴油机安全运行的威胁，同时提高了开式脱硫洗涤系统的运行稳定性。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的新型船舶开式脱硫系统洗涤器的示意图。
[0018]在图1中，1
‑
洗涤器外层外壁，2
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气液分通涡流板，3
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废气入口，4
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废水出口，5
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废气出口。
[0019]图2是洗涤器外层外壁三维结构。
[0020]图3是气液分通涡流板，图3中，6
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气相通道，7
‑
液相通道。图4是气液分通涡流板的正视图，图5是气液分通涡流板的俯视图，图5中，8
‑
洗涤液排出口。
具体实施方式
[0021]柴油机排出的废气从图2所示的洗涤器外层上方的斜向阵列式进气口进入洗涤
器，并且在斜向阵列式进气口上方喷淋层的喷淋作用下进行SO2的脱除。
[0022]经过洗涤器外层的洗涤作用之后，废气从洗涤器内层的下方进入洗涤器内层，之后废气通过图1中2所示的气液分通涡流板，并通过图3中6所示的气相通道向上运动，并在气液分通涡流板上部的洗涤作用下再次进行SO2的脱除过程。
[0023]位于气液分通涡流板上方喷淋层的洗涤液在洗涤废气之后降落到图3中7所示的液相涡旋通道上，降落到液相涡旋通道上的洗涤液向下涡旋加速流动，最后以高速涡旋状态通过图5中8所示的洗涤液排出后排向洗涤器下方，以贴壁涡旋的状态流出洗涤器，实现了洗涤液的顺利排出，有效避免了由于洗涤液倒灌对柴油机安全运行的威胁。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型船舶开式脱硫系统洗涤器，其特征在于：洗涤器设置为内外两层，外层上方设置进气口，外层位置较高处设置喷淋层，内层设置气液分通涡流板，气液分通涡流板上方设置喷淋层。2.根据权利要求书1所述的一种新型船舶开式脱硫系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钊，盛进路，杜敏，彭中波，印洪浩，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：