本发明专利技术公开了一种用于大型船舶的脱硫装置及其方法，包括脱硫塔、海水提升泵、烟气换热器、旋流沉淀池以及微气泡发生器，脱硫塔顶部设置有烟气出口，底部设置有排液口，脱硫塔内部于排液口上方设置有一进气口，脱硫塔内部靠近进气口上端设置有第一喷淋管，脱硫塔内部于第一喷淋管上方设置有两层旋流雾化器，上层旋流雾化器与海水提升泵连通，脱硫塔底部排液口与旋流沉淀池的进水口连通，旋流沉淀池的出水口与微气泡发生器连通，微气泡发生器与下层的旋流雾化器分别连通。本发明专利技术的优点在于实现高效脱硫效果的同时，脱硫率也更高，同时废水进行沉淀去除后再利用，避免对海洋水质造成影响。响。响。
【技术实现步骤摘要】
一种用于大型船舶的脱硫装置及其方法
[0001]本专利技术涉及船舶尾气脱硫
，特别涉及一种用于大型船舶的脱硫装置及其方法。
技术介绍
[0002]随着世界贸易量的增加，船舶作为重要的运输工具，其运输能力在21世纪得到了快速的发展。然而，由于船舶排放尾气中含有大量的硫氧化物SO2和氮氧化物NO2，这些硫氧化物的排放造成了严重的大气污染。国际社会与地区性组织纷纷立法限制船舶污染物的排放。而随着国家排放法规限值的愈来愈严格，对船舶排放的硫化物和氮氧化物进行控制在眉睫。
[0003]目前为控制船舶发动机废气中含硫量主要有以下几种措施：1、采用低硫重质油，使用低硫含量的燃油会使船舶公司运营成本增加，估计燃油成本会增加30％以上，这样会降低船舶运输在行业中的竞争力。在使用低硫含量的燃油除了燃油的费用还需要对整个发动机燃油系统进行改造，因为高硫重质油的理化特性、闪点、粘度、比重、发热值等参数是不同的，因此两种油对发动机要求是不同的；2、采用液化天然气为燃料，存在发动机燃料系统改造难度和成本较高，天然气在船舶上存储问题导致续航能力较弱，目前港口加气等基础设施不完善；3、安装使用船舶发动机废气脱硫装置，虽然说会增加部分设备的投资成本，但可以避免更改发动机系统，相比更换低硫重质油运行成本要低的多，具有很好的经济性。
[0004]海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫与三氧化硫的一种脱硫方法。在传统工艺中，在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入含有烟气的吸收塔内，烟气中的二氧化硫与三氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放，脱硫产生的废水可以直接排入海中。现有技术中烟气的处理效果不尽如人意，同时废水直排入海中对海洋水质造成很大的损害。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于大型船舶的脱硫装置及其方法，实现高效脱硫效果的同时，脱硫率也更高，同时废水进行沉淀去除后再利用，避免对海洋水质造成影响。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于，包括脱硫塔、海水提升泵、烟气换热器、旋流沉淀池以及微气泡发生器，所述脱硫塔顶部设置有烟气出口，底部设置有排液口，所述脱硫塔内部于排液口上方设置有一进气口，所述进气口与烟气换热器的气流段连通，所述脱硫塔内部靠近进气口上端设置有第一喷淋管，所述第一喷淋管连接有搅拌罐，所述搅拌罐前端与烟气换热器的液流段连通，所述脱硫塔内部于第一喷淋管上方设置有两层旋流雾化器，上层所述旋流雾化器与海水提升泵连通，所述脱硫塔底部排液口与旋流沉淀池的进水口连通，所述旋流沉淀池的出水口与微气泡发生器连通，所述微气泡发生器与下层的旋流雾化器分别连通，所述脱硫塔内部于旋流雾化器上方设置有介质阻挡低温等离子体
反应器，所述介质阻挡低温等离子体反应器上方设置有第二喷淋管，所述第二喷淋管于脱硫塔外部连接有进料泵，所述烟气出口处设置有引风机，所述脱硫塔内部于烟气出口下方设置有除雾器。
[0007]优选的，所述第一喷淋管与第二喷淋管上等距分布有数个喷淋头。
[0008]优选的，每层所述旋流雾化器均设置有八组，八组所述旋流雾化器于脱硫塔内壁呈切圆方向设置。
[0009]优选的，所述搅拌罐内设置有电动搅拌器，所述第一喷淋管与搅拌罐连接管道上设置有测温计、第一截止阀以及加料泵。
[0010]优选的，所述进气口与烟气换热器的气流段连通处设置有第二截止阀，所述进料泵与第二喷淋管之间设置有第三截止阀。
[0011]优选的，所述海水提升泵的入口与船舶海面连通，所述海水提升泵的入口处还设置有一可更换过滤器，所述海水提升泵与上层的旋流雾化器之间还设置有第四截止阀。
[0012]优选的，所述微气泡发生器一端还连接有臭氧发生器，所述微气泡发生器与下层的旋流雾化器之间设置有第五截止阀。
[0013]优选的，所述旋流沉淀池内设置有曝气管，所述曝气管与臭氧发生器连通，所述曝气管的曝气方向于旋流沉淀池内壁呈切圆方向设置，所述旋流沉淀池底部设置沉淀槽，所述沉淀槽内设置有电动输料螺杆，所述旋流沉淀池一侧于电动输料螺杆出口端设置有排料口，所述排料口处设置有电动闸板阀，所述旋流沉淀池内于远离曝气管一侧设置有隔板，所述旋流沉淀池内通过隔板于远离曝气管另一侧分隔设置有斜管澄清区，所述斜管澄清区与旋流沉淀池底部连通，所述斜管澄清区内设置有两组摆放方向相反的斜管，所述斜管倾斜角为60
°
，所述出水口设置于斜管澄清区上方。
[0014]一种用于大型船舶的海水脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：首先开启第二截止阀与第四截止阀，船舶产生的烟气进入脱硫塔内与旋流雾化器输出的海水进行接触降温实现初步处理；步骤2：开启介质阻挡低温等离子体反应器，从而实现低温等离子体的释放，同时开启进料泵，进料泵将乙醇胺通过第二喷淋管从介质阻挡低温等离子体反应器上方喷洒，通过乙醇胺与等离子体环境下结合实现对烟气的脱硫反应；步骤3：待烟气换热器达到预设工作温度时，通入水体，水体经过烟气换热器交换加热后进入搅拌罐内，搅拌罐内边搅拌边加入尿素，尿素溶液达到预设的初始温度时，开启第一截止阀通过加料泵与进气口处的高温烟气进行热交换并实现水解，从而对高温烟气进行处理；步骤4：脱硫塔底部的水分排入至旋流沉淀池内，曝气管内的臭氧以旋流的形式进入旋流沉淀池，使得池内水流产生与主流垂直的横向旋流，进而将水体内的沉淀沉入至沉淀槽内，后续通过电动输料螺杆从排料口排出，进入斜管澄清区的水体后续与臭氧形成含有微气泡臭氧的水体进入至脱硫塔内进行进一步脱硫处理；步骤5：经过多种处理工艺后的烟气经过除雾器后通过引风机排出至脱硫塔外部。
[0015]优选的，所述步骤2中介质阻挡低温等离子体反应器的控制放电电流为0.83~4.16A，放电电压为0~20Kv，放电频率为8.7kHz~11.0kHz，放电功率为8~90W，乙醇胺的进料速度为2~3m3/h。
[0016]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术通过水溶液状态下的尿素在喷淋状态下与高温烟气接触，尿素溶转化为一部分固态尿素与水蒸气，固态尿素在高温下发生热解发硬，固态尿素从而快速转化为氨气与异氢酸的混合体，而该混合体则以气体的方式出现，状态极为稳定，异氢酸则与其中的水蒸气发生反应产生氨气，氨气则能够快速对烟气产生初步脱硫效果。
[0017]2.本专利技术法利用脉冲高压电源在反应器中产生高能电子，与废气中的 H2O、O2、N2等分子发生碰撞后生成高活性的自由基，这些物质与尾气中的SO2等气态污染物发生反应从而达到脱除的目的。
[0018]3.本专利技术通过将脱硫处理完成后的水体通入臭氧进行旋流沉淀后，再通过臭氧产生微气泡，微气泡溶液中的气泡空间本身会产生多种活性自由基（羟基离子、活性氧离子、氢离子等），其中的羟基离子具有超强氧化能力，从而产生一定的脱硫能力。
[0019]4.本专利技术实现烟气高效脱硫的同时，废水进行沉淀去除后再利用，避免对海洋水质造成影响。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于，包括脱硫塔、海水提升泵、烟气换热器、旋流沉淀池以及微气泡发生器，所述脱硫塔顶部设置有烟气出口，底部设置有排液口，所述脱硫塔内部于排液口上方设置有一进气口，所述进气口与烟气换热器的气流段连通，所述脱硫塔内部靠近进气口上端设置有第一喷淋管，所述第一喷淋管连接有搅拌罐，所述搅拌罐前端与烟气换热器的液流段连通，所述脱硫塔内部于第一喷淋管上方设置有两层旋流雾化器，上层所述旋流雾化器与海水提升泵连通，所述脱硫塔底部排液口与旋流沉淀池的进水口连通，所述旋流沉淀池的出水口与微气泡发生器连通，所述微气泡发生器与下层的旋流雾化器分别连通，所述脱硫塔内部于旋流雾化器上方设置有介质阻挡低温等离子体反应器，所述介质阻挡低温等离子体反应器上方设置有第二喷淋管，所述第二喷淋管于脱硫塔外部连接有进料泵，所述烟气出口处设置有引风机，所述脱硫塔内部于烟气出口下方设置有除雾器。2.根据权利要求1所述的一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于：所述第一喷淋管与第二喷淋管上等距分布有数个喷淋头。3.根据权利要求1所述的一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于：每层所述旋流雾化器均设置有八组，八组所述旋流雾化器于脱硫塔内壁呈切圆方向设置。4.根据权利要求1所述的一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于：所述搅拌罐内设置有电动搅拌器，所述第一喷淋管与搅拌罐连接管道上设置有测温计、第一截止阀以及加料泵。5.根据权利要求1所述的一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于：所述进气口与烟气换热器的气流段连通处设置有第二截止阀，所述进料泵与第二喷淋管之间设置有第三截止阀。6.根据权利要求1所述的一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于：所述海水提升泵的入口与船舶海面连通，所述海水提升泵的入口处还设置有一可更换过滤器，所述海水提升泵与上层的旋流雾化器之间还设置有第四截止阀。7.根据权利要求1所述的一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于：所述微气泡发生器一端还连接有臭氧发生器，所述微气泡发生器与下层的旋流雾化器之间设置有第五截止阀。8.根据权利要求1所述的一种用于大型船舶的脱硫装置，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐文宇，应续华，徐宏伟，王同山，许新启，
申请(专利权)人：南通中远海运川崎船舶工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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