CN109289523A - 一种船舶柴油机废气集成净化装置 - Google Patents

一种船舶柴油机废气集成净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了船舶技术领域的一种船舶柴油机废气集成净化装置，包括一级净化箱、二级净化箱和除尘装置，除尘装置固定安装于一级净化箱的一侧壁，除尘装置的外壁底部设有废气进口，除尘装置的外壁顶部设有与一级净化箱连通的废气出口，一级净化箱的外壁上分别安装有反应剂箱和循环泵，一级净化箱的内腔顶部安装有喷料管，二级净化箱的外壁一侧顶部和底部分别设有中和剂补液口和排出口，二级净化箱的顶部安装有排气囱，二级净化箱上表面开有与排气囱相连通的出气口，出气管道的外壁上安装有吸风机，反应剂和中和剂对柴油机的废气进行集成式的净化处理，使得脱硫脱销后的产物不会对环境造成污染，除尘效率高，更换周期长，便于维护，结构紧凑。

Description

一种船舶柴油机废气集成净化装置
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，具体为一种船舶柴油机废气集成净化装置。
背景技术
我国是“世界工厂”，是全球第二大进出口国，因此海运需求量大，停靠我国港口的散货船、集装箱船和油船等运输船舶的数量大，从而导致船舶大气污染物排放总量也非常大。船舶排放大气污染物主要为硫氧化物、氮氧化物、颗粒物和二氧化碳，前3种气体是大气主要污染源，二氧化碳则属于温室气体。
影响船舶大气污染物排放的因素，除船型设计外，接下来的就是发动机性能了。目前，燃油-LNG双燃料发动机、纯LNG发动机以及可以安全实现重油与低硫油转换使用的发动机产品等都已比较成熟。要进一步减少船舶大气污染物排放，在改变发动机结构上的提升空间不大，理性的措施是安装附加装置。而陆地锅炉烟气使用的SCR脱硝系统、废气湿法脱硫洗涤装置等，在上船安装使用时，要受到船舶安放空间、使用安全等条件制约。比如SCR脱硝系统，不但使用的催化剂体积庞大，而且还要使用危险品氨气作为中和剂，这对船舶安全运行及人员人身安全都是潜在威胁，再比如陆地锅炉废气湿法脱硫洗涤装置，一般为塔型，高15至50米不等，这样根本不能同船舶结构匹配，需要进一步优化设计。
为了减少废气对空气的污染，人们开发出了许多废气净化装置。但这种装置中存在一定的缺陷：废气净化装置一般采用喷淋塔，体积大，制造成本高；结构分散，占地面积大；安装、维护不方便。
基于此，本发明设计了一种船舶柴油机废气集成净化装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶柴油机废气集成净化装置，以解决上述背景技术中提出的体积大，制造成本高；结构分散，占地面积大；安装、维护不方便的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶柴油机废气集成净化装置，包括一级净化箱、二级净化箱和除尘装置，所述除尘装置固定安装于一级净化箱的一侧壁，所述除尘装置的外壁底部设有废气进口，所述除尘装置的外壁顶部设有与一级净化箱连通的废气出口，所述一级净化箱的外壁上分别安装有反应剂箱和循环泵，所述一级净化箱的内腔顶部安装有喷料管，所述反应剂箱通过输入泵将反应剂泵入至喷料管的内部，所述循环泵通过循环管道分别与反应剂箱和一级净化箱的底部连通，所述一级净化箱和二级净化箱之间通过隔板间隔开，所述隔板的底部设有连通一级净化箱和二级净化箱管道之间的单向阀，所述二级净化箱的外壁一侧顶部和底部分别设有中和剂补液口和排出口，所述二级净化箱的顶部安装有排气囱，所述二级净化箱上表面开有与排气囱相连通的出气口，所述一级净化箱的顶部通过出气管道与排气囱连通，所述出气管道的外壁上安装有吸风机。
优选的，所述反应剂箱的内部存储次氯酸钠和氢氧化钠的水溶液。
优选的，所述中和剂补液口补入的中和剂为氯化铵的水溶液。
优选的，所述除尘装置采用型号为HX-1410的旋风除尘器。
优选的，所述排气囱的内部上下部分别固定有活性炭过滤网和除雾箱体。
优选的，所述除雾箱体的内部交错设置有微糙化板和弹性填料，所述弹性填料的两端通过弹性挂钩固定安装于除雾箱体的内壁。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过反应剂和中和剂对柴油机的废气进行集成式的净化处理，使得脱硫脱销后的产物不会对环境造成污染，经简单处理可直接排放，处理过程无安全隐患，除尘效率高，更换周期长，便于维护，结构紧凑，制造成本显著降低，同时安装方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明排气囱内部结构示意图；
图3为本发明除雾机构结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-一级净化箱，2-二级净化箱，3-除尘装置，4-废气进口，5-废气出口，6-反应剂箱，7-喷料管，8-循环泵，9-循环管道，10-隔板，11-单向阀，12-中和剂补液口，13-排出口，14-出气口，15-排气囱，16-出气管道，17-吸风机，18-活性炭过滤网，19-除雾箱体，20-微糙化板，21-弹性填料，22-弹性挂钩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种船舶柴油机废气集成净化装置，包括一级净化箱1、二级净化箱2和除尘装置3，所述除尘装置3固定安装于一级净化箱1的一侧壁，所述除尘装置3的外壁底部设有废气进口4，所述除尘装置3的外壁顶部设有与一级净化箱1连通的废气出口5，所述一级净化箱1的外壁上分别安装有反应剂箱6和循环泵8，所述一级净化箱1的内腔顶部安装有喷料管7，所述反应剂箱6通过输入泵将反应剂泵入至喷料管7的内部，所述循环泵8通过循环管道9分别与反应剂箱6和一级净化箱1的底部连通，所述一级净化箱1和二级净化箱2之间通过隔板10间隔开，所述隔板10的底部设有连通一级净化箱1和二级净化箱2管道之间的单向阀11，所述二级净化箱2的外壁一侧顶部和底部分别设有中和剂补液口12和排出口13，所述二级净化箱2的顶部安装有排气囱15，所述二级净化箱2上表面开有与排气囱15相连通的出气口14，所述一级净化箱1的顶部通过出气管道16与排气囱15连通，所述出气管道16的外壁上安装有吸风机17。
其中，所述反应剂箱6的内部存储次氯酸钠和氢氧化钠的水溶液，可对柴油机废气内的硫硝化物进行有效的反应吸收，所述中和剂补液口12补入的中和剂为氯化铵的水溶液，能够有效将反应后溶液中硝酸和亚硝酸盐进行去除，生成对空气无污染的氮气和对水体无污染的氯化钠溶液，便于处理，所述除尘装置3采用型号为HX-1410的旋风除尘器，所述排气囱15的内部上下部分别固定有活性炭过滤网18和除雾箱体19，所述除雾箱体19的内部交错设置有微糙化板20和弹性填料21，所述弹性填料21的两端通过弹性挂钩22固定安装于除雾箱体19的内壁，去雾除尘效率高，更换周期长，便于维护。
本实施例的一个具体应用为：通过将柴油机废气进行收集后通过废气进口4处进入除尘装置3内，除尘装置3采用旋风除尘器大大提高了对废气的除尘效率，除尘后的废气通过废气出口5处进入到一级净化箱1的内部，通过反应剂箱6内装有的次氯酸钠和氢氧化钠的水溶液通过喷料管7喷出，并于通入的废气进行反应，具体原理为：
尾气中的NO和NO2发生如下反应：
NO+NaClO→NO2+NaCl，NaOH+NO2→Na2NO3+NaNO2+H2O；
尾气中SO2发生如下反应：
SO2+NaClO→Na2SO4+NaCl；
反应后的溶液会落在一级净化箱1的内腔底部，通过循环泵8将溶液中多余的反应剂重新利用，通过喷淋对尾气进行处理，避免资源的浪费，另一方面，启动单向阀11，反应后的溶液被通入至二级净化箱2的内部，通过通过中和剂补液口12补入氯化铵的水溶液，对溶液中硝酸和亚硝酸盐进行去除，具体原理如下：
NaNO2+NH4Cl→N2+NaCl+H2O；
Na2NO3+NH4Cl→N2+NaCl+H2O；
经过一级净化箱1和二级净化箱2的处理，将含有硫、硝等污染废气进行反应去除，最终生成对空气无污染的氮气和对水体无污染的氯化钠溶液，并通过排出口13处排出，而一级净化箱1和二级净化箱2内生成的无污染的氮气则通过出气管道16和出气口14排入到排气囱15内，排气囱15可将反应后的气体再次通过活性炭过滤网18进行过滤和通过除雾箱体19进行除雾除尘，效率高，更换周期长，便于维护，降低了成本，采用集成式净化，使得本发明结构紧凑，制造成本显著降低，同时安装方便。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种船舶柴油机废气集成净化装置，包括一级净化箱（1）、二级净化箱（2）和除尘装置（3），其特征在于：所述除尘装置（3）固定安装于一级净化箱（1）的一侧壁，所述除尘装置（3）的外壁底部设有废气进口（4），所述除尘装置（3）的外壁顶部设有与一级净化箱（1）连通的废气出口（5），所述一级净化箱（1）的外壁上分别安装有反应剂箱（6）和循环泵（8），所述一级净化箱（1）的内腔顶部安装有喷料管（7），所述反应剂箱（6）通过输入泵将反应剂泵入至喷料管（7）的内部，所述循环泵（8）通过循环管道（9）分别与反应剂箱（6）和一级净化箱（1）的底部连通，所述一级净化箱（1）和二级净化箱（2）之间通过隔板（10）间隔开，所述隔板（10）的底部设有连通一级净化箱（1）和二级净化箱（2）管道之间的单向阀（11），所述二级净化箱（2）的外壁一侧顶部和底部分别设有中和剂补液口（12）和排出口（13），所述二级净化箱（2）的顶部安装有排气囱（15），所述二级净化箱（2）上表面开有与排气囱（15）相连通的出气口（14），所述一级净化箱（1）的顶部通过出气管道（16）与排气囱（15）连通，所述出气管道（16）的外壁上安装有吸风机（17）。
2.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机废气集成净化装置，其特征在于：所述反应剂箱（6）的内部存储次氯酸钠和氢氧化钠的水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机废气集成净化装置，其特征在于：所述中和剂补液口（12）补入的中和剂为氯化铵的水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机废气集成净化装置，其特征在于：所述除尘装置（3）采用型号为HX-1410的旋风除尘器。
5.根据权利要求1所述的一种船舶柴油机废气集成净化装置，其特征在于：所述排气囱（15）的内部上下部分别固定有活性炭过滤网（18）和除雾箱体（19）。
6.根据权利要求5所述的一种船舶柴油机废气集成净化装置，其特征在于：所述除雾箱体（19）的内部交错设置有微糙化板（20）和弹性填料（21），所述弹性填料（21）的两端通过弹性挂钩（22）固定安装于除雾箱体（19）的内壁。
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