CN110605023A - 一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，包括：脱硫反应器；脱硫床；循环鼓风机；除尘器；换热器；加热器；控制模块；第一二氧化硫传感器；第二二氧化硫传感器；PM2.5传感器；以及温度传感器和压力传感器。本发明的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，可以对包括反应体系压力、温度、进气和尾气的二氧化硫浓度、尾气的PM2.5浓度等参数的实时监测，并能通过控制模块对上述参数进行调节，使其在适宜的范围内。本发明通过控制模块进行自动化控制，能利用多种手段对脱硫效果进行调节，在保证最终排放指标达到要求的前提下，能尽量降低能耗，节约成本，提高脱硫处理效率。

Description

一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，特别涉及一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统。
背景技术
由于船舶动力装置废气对海洋大气和港口环境造成了严重的危害，船舶废气污染已引起国际社会的广泛关注。为了减少船舶排气对环境大气的污染，世界各国和国际组织相继制定了不同的船舶排放法规，并计划在排放控制区域(ECA)内强制实施更加严格硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)排放标准。与此同时，我国交通运输部也将珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域设立为船舶设立船舶大气污染物排放控制区，以控制我国船舶硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放。
与燃煤电站动力装置不同，船舶动力装置工作空间有限、废水排放要求严格，且排放控制标准日趋严格。因此无法将现有电站脱硫技术直接应用至船用脱硫领域。目前，船舶废气洗涤脱硫技术分为干式洗涤和湿式洗涤，但由于船舶动力装置的特殊性，船舶废气洗涤大多选用湿式脱硫系统。
虽然船用湿式洗涤脱硫技术具有脱硫效率高、运行维护费用低等优点，但是湿式脱硫系统工艺复杂、设备投资大，且排出饱和废气夹带硫酸盐，易导致雾霾等二次污染。此外，考虑到港口与近海区域禁止直接排放SOx洗涤系统废水的限制，湿式洗涤系统需增加额外的空间处理船舶航行时产生的废水，直到进入公海后再将符合排放标准的废水排入海中。
干式脱硫系统在多行业中使用比较广泛，专利一种干式脱硫装置(CN201110392798.5)、一种中温干式循环流化床烟气脱硫方法及装置(CN98120507.0)主要公开了电站锅炉装置所使用的干式脱硫系统，但该类系统主要应用于燃煤动力装置，燃煤动力装置在提供动力的过程中会生成新的污染物，吸收剂采用烧碱、氢氧化钙等碱性粉末，且吸收剂以悬浊物等形式喷入脱硫塔，而悬浊物的吸收剂在脱硫塔中不便于排出，使用效率不高，且缺乏对脱硫反应影响很大的相关参数（如压力、温度等）的实时监测功能。
专利一种船用柴油机废气干式脱硫系统及脱硫方法(CN201711220779.8)公开了一种船用干式脱硫系统，其虽然能监测最终排出的二氧化硫浓度，但其中气体横向进入穿过脱硫床，容易出现横向流动动力不足，脱硫效率低，其气体与脱硫床中的吸收剂接触反应不充分，脱硫效果不佳等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，包括：
脱硫反应器，其卧式设置，包括沿气流方向依次设置的圆柱体部和圆锥体部，所述圆柱体部的尾端向下倾斜一定角度，所述脱硫反应器具有废气进气口和净气排气口；
脱硫床，其设置在所述圆柱体部的内部，所述脱硫床包括若干沿气流方向依次间隔设置的脱硫板，所述脱硫板纵向排布，且所述脱硫板外周与所述圆柱体部的内周壁密封，所述脱硫板的厚度沿气流方向依次递减，每个所述脱硫板内部填充有流动的脱硫剂；
除尘器，其进气端通过排气管道与所述净气排气口连通；
换热器，其通过管道与所述除尘器的出口端连通；
加热器，其设置在所述圆柱体部的内部；
第一二氧化硫传感器，其设置在所述废气进气口上；
第二二氧化硫传感器，其设置在所述净气排气口上；
PM2.5传感器，其设置在所述除尘器的出口端；
以及温度传感器和压力传感器，其均设置在所述圆柱体部的内部；
控制模块，其与各个所述传感器以及加热器通信连接。
优选的，所述圆柱体部首端开设有一循环气进气口，所述圆柱体部尾端开设一循环气排气口，所述循环气进气口和循环气排气口之间外接一循环鼓风机，所述循环鼓风机进气端通过第一循环管道与所述循环气排气口连通，所述循环鼓风机出气端通过第二循环管道与所述循环气进气口连通。
优选的，所述废气进气口、循环气排气口上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一二氧化硫传感器、第二二氧化硫传感器用于分别检测废气进气口和净气排气口处的气体中的二氧化硫浓度，所述控制模块用于根据所述二氧化硫传感器组的检测结果对所述第一电磁阀、第二电磁阀和循环鼓风机进行控制，以使净气排气口排出的气体中的二氧化硫浓度低于预先设置的阈值。
优选的，所述控制模块的控制方法具体包括：
1）预先设定净气排气口排出的气体中的二氧化硫的阈值T；
2）根据第一二氧化硫传感器检测的二氧化硫浓度值设定循环鼓风机的初始功率；
3）记第二二氧化硫传感器检测到的二氧化硫浓度值为A，当a＜T-A＜b时，控制模块控制循环鼓风机增大功率，提高循环气体流量；当T-A＞b时，控制模块控制循环鼓风机减小功率和/或控制减小第二电磁阀的开合程度，降低循环气体流量；当η*a＜T-A＜a时，控制模块控制减小第一电磁阀的开合程度，降低废气进气口的进气量；其中，a和b为预先设定的值，且为正数，η为预先设定的值，且0＜η＜1。
优选的，所述循环气进气口沿所述圆柱体部的进气端的周边切向设置，所述循环气进气口的方向与废气进气口的开设方向垂直；所述循环气排气口沿所述圆柱体部的排气端的周边切向设置，所述循环气排气口的方向与净气排气口的开设方向垂直；所述净气排气口与所述圆锥体部的末端连通。
优选的，所述循环鼓风机用于将经过全部或部分脱硫床后的部分气体抽出作为循环气体输送至圆柱体部的进气端，并沿圆柱体部的周边切向导入，与由所述废气进气口进入的废气重新混合。
优选的，各个所述脱硫板内部中空，所述脱硫板前后端面均密集设置有微孔，所述脱硫剂为多孔型氢氧化钙颗粒，所述微孔尺寸小于所述脱硫剂的颗粒尺寸。
优选的，各个所述脱硫板顶部沿气流方向依次呈梯阶递减分布，所述脱硫板的顶部中心开设一进料口，所述脱硫板的底部中心开设一出料口，各个进料口和出料口的直径沿气流方向依次递减。
优选的，所述圆柱体部的内侧顶部设置一进料布料管，所述进料布料管尾端向下倾斜，各个所述脱硫板通过顶部的进料口与所述进料布料管连通；所述圆柱体部的内侧底部倾斜设置一出料集料管，所述出料集料管尾端向下倾斜，各个所述脱硫板通过底部的出料口与所述出料集料管连通。
优选的，所述圆柱体部首端顶部贯穿开设一原料进口，所述原料进口上设置一第三电磁阀，所述脱硫反应器上端设置一脱硫剂供给装置，所述脱硫剂供给装置通过所述原料进口与所述进料布料管的首端连接；
所述圆柱体部尾端底部贯穿开设一废料出口，所述废料出口上设置有第四电磁阀，所述脱硫反应器下端设置一废料存储装置，所述废料存储装置通过所述废料出口与所述出料集料管的尾端连接；
其中，原料进口和肥料出口的直径大于各个所述进料口和出料口的直径。
本发明的有益效果是：
本发明的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，可以对包括反应体系压力、温度、进气和尾气的二氧化硫浓度、尾气的PM2.5浓度等参数的实时监测，并能通过控制模块对上述参数进行调节，使其在适宜的范围内。
本发明通过控制模块进行自动化控制，能利用多种手段对脱硫效果进行调节，在保证最终排放指标达到要求的前提下，能尽量降低能耗，节约成本，提高脱硫处理效率。
本发明可以高效地脱除船舶动力机构排出的废气中的SOx；同时本发明通过合理的系统设计与布局，能适应船舶有限的空间环境，保证废气的脱硫效果；本发明解决了现有船舶废气湿式脱硫技术的高能耗、高耗水量等实际问题，且处理后废气不含水分及硫酸盐，减轻了废气对排气管道的腐蚀性，并减少了雾霾前驱物的排放，具有较高的经济、环保效益。
本发明通过在圆柱体部进气端切线方向引入循环气体，与进入的废气混合，在圆柱体部内形成旋流，能大大提高脱硫效果，降低最终排出的气体中的二氧化硫的含量，以保证能达到排放要求；气体旋流前进，能极大增强气体与脱硫床上的脱硫剂的碰撞和接触，提高气体中的硫化物与脱硫剂的反应效率；旋流气体与脱硫剂颗粒碰撞后，旋流气体的冲刷作用能将脱硫剂颗粒表面的反应产物高效剥离、磨蚀，使脱硫剂颗粒暴露出新的表面，以与气体中的硫化物继续反应，从而能进一步提高脱硫效率和效果；旋流气体能显著提高气体横向流动动力，保证流速满足要求；另外通过旋流能产生提升力，防止气体中的固体颗粒下沉，保证脱硫效果。
附图说明
图1为本发明的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统的结构示意图；
图2为本发明的圆柱体部的侧视方向的结构示意图；
图3为本发明的脱硫板的结构示意图；
图4为本发明的系统的控制原理框图。
附图标记说明：
1—脱硫反应器；2—脱硫床；3—除尘器；4—换热器；5—循环鼓风机；9—控制模块；10—圆柱体部；11—圆锥体部；12—废气进气口；13—循环气排气口；14—循环气进气口；15—净气排气口；16—原料进口；17—废料出口；18—加热器；20—脱硫板；21—进料口；22—微孔；50—第一循环管道；51—第二循环管道；60—第一二氧化硫传感器；61—第二二氧化硫传感器；62—PM2.5传感器；63—温度传感器；64—压力传感器；70—第一电磁阀；71—第二电磁阀；72—第三电磁阀；73—第四电磁阀；80—脱硫剂供给装置；81—废料存储装置；82—进料布料管；83—出料集料管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-4所示，本实施例的一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，包括：
脱硫反应器1，其卧式设置，包括沿气流方向依次设置的圆柱体部10和圆锥体部11；本实施例中，为了使得脱硫剂的流通，将所述圆柱体部10倾斜设置，具体是将圆柱体部10的尾端向下倾斜一定角度，便于脱硫剂向尾端流动。脱硫反应器1具有废气进气口12、循环气进气口14、循环气排气口13和净气排气口15。
脱硫床2，其设置在圆柱体部10的内部；
循环鼓风机5，其进气端通过第一循环管道50与循环气排气口13连通，出气端通过第二循环管道51与循环气进气口14连通；
除尘器3，其进气端通过排气管道与净气排气口15连通；用于除去最终排出的气体中的粉尘颗粒；
换热器4，其通过管道与除尘器3的出口端连通，对尾气进行换热，以充分利用余热；
加热器18，其设置在圆柱体部10的内部，用于对圆柱体部10的内部进行加热，以使其内部温度达到适合脱硫反应的范围；
控制模块9，其与循环鼓风机5、除尘器3、换热器4、加热器18均电连接；
第一二氧化硫传感器60，其设置在废气进气口12上；
第二二氧化硫传感器61，其设置在净气排气口15上；
PM2.5传感器62，其设置在除尘器3的出口端；
以及温度传感器63和压力传感器64，其均设置在圆柱体部10的内部。
本发明的干式脱硫系统安装在船舶柴油机排气系统末端，对柴油机的废气进行脱硫处理，以达到排放要求。经过脱硫反应器1处理后的气体，再进入除尘器3去除颗粒物，然后进入换热器4，回收余热，最后排入到大气或是再进入其他处理作业。
废气进气口12、循环气排气口13上分别设置有第一电磁阀70和第二电磁阀71；控制模块9与第一二氧化硫传感器60、第二二氧化硫传感器61、PM2.5传感器62、温度传感器63、压力传感器64、第一电磁阀70、第二电磁阀71均电连接。多个传感器用于进行多参数监测，且均与控制模块9连接，控制模块9根据监测结果与预先设定的数值（预先根据经验或实验确定合适的参数范围）对比，从而对相关设备进行控制，以调节各参数至要求的范围，以提高脱硫处理效率，保证脱硫处理效果。
具体的：温度传感器63监测圆柱体部10的内部温度是否在要求的范围内，其中，柴油机排出的废气具有一定的温度，进入圆柱体部10内进行脱硫反应的适宜温度在200-450℃，此处主要监测温度是否能达到200℃，若低于200℃，控制模块9控制加热器18工作，提高圆柱体部10的内部温度，以到达要求的范围。压力传感器64监测圆柱体部10的内部的反应压力，保证其在合适的范围，若压力值不在要求的范围内，可通过调节进出气体流量，使压力调节至要求范围。PM2.5传感器62用于监测最终排出的气体中的粉尘颗粒含量，当粉尘颗粒含量过高时，通过调节除尘器3的功率或是进出气流量等，使其最终排出的气体粉尘颗粒含量满足要求。
第一二氧化硫传感器60、第二二氧化硫传感器61用于分别检测废气进气口12和净气排气口15处的气体中的二氧化硫浓度，控制模块9用于根据二氧化硫传感器组的检测结果对第一电磁阀70、第二电磁阀71和循环鼓风机5进行控制，以使净气排气口15排出的气体中的二氧化硫浓度低于预先设置的阈值。
其中，控制模块9通过对相关设备进行控制，保证最终排出的气体中的二氧化硫浓度达到排放要求，同时还能调节整体系统的效率，使其最大化，控制模块9的控制方法具体包括：
1）预先设定净气排气口15排出的气体中的二氧化硫的阈值T，T必须小于或等于环保要求的排放值。
2）根据第一二氧化硫传感器60检测的二氧化硫浓度值设定循环鼓风机5的初始功率，控制模块9根据第一二氧化硫传感器60检测的二氧化硫浓度值自动选择循环鼓风机5的初始功率，选择标准为：既能满足脱硫要求，又能降低能耗，提高效率，当进气二氧化硫浓度高时，则功率需选择较大档。预先根据不同的进气二氧化硫浓度范围，设定对应的循环鼓风机5功率，先判断第一二氧化硫传感器60检测的二氧化硫浓度值在哪个范围，控制模块9就自动选择对应的循环鼓风机5功率。
3）记第二二氧化硫传感器61检测到的二氧化硫浓度值为A，当a＜T-A＜b时（a大于0，使排出气体的二氧化硫浓度始终小于阈值T，以满足排放要求），控制模块9控制循环鼓风机5增大功率，提高循环气体流量，此时说明虽然排出气体的二氧化硫浓度小于阈值T，但已比较接近，有超标的风险，故通过提高循环气体流量来降低最终气体的二氧化硫浓度。当T-A＞b时，控制模块9控制循环鼓风机5减小功率和/或控制减小第二电磁阀71的开合程度，降低循环气体流量，此时说明排出气体的二氧化硫浓度已足够低，可以适当减小循环气体流量，以提高脱硫处理量，降低能耗。当η*a＜T-A＜a时，控制模块9控制循环鼓风机5减小功率和/或控制减小第二电磁阀71的开合程度，降低循环气体流量，同时控制模块9控制减小第一电磁阀70的开合程度，降低废气进气口12的进气量；其中，a和b为预先设定的值，且为正数，η为预先设定的值，且0＜η＜1，如η=1/5，此时说明排出气体的二氧化硫浓度已十分接近阈值T，有超标的风险，且通过提高循环气体流量来降低最终气体的二氧化硫浓度的方案可能难以满足要求，故还需要同时控制模块9控制减小第一电磁阀70的开合程度，降低废气进气口12的进气量，才可迅速降低排出气体的二氧化硫浓度，以保证达到排放要求。
通过上述的控制方法，能利用多种手段对脱硫效果进行调节，在保证最终排放指标达到要求的前提下，能尽量降低能耗，节约成本，提高脱硫处理效率。
在一种实施例中，脱硫反应器1具有废气进气口12、循环气进气口14、循环气排气口13和净气排气口15，循环气进气口14沿圆柱体部10的进气端的周边切向设置，其与废气进气口12的开设方向垂直；循环气排气口13沿圆柱体部10的排气端的周边切向设置，其与净气排气口15的开设方向垂直；净气排气口15与圆锥体部11的末端连通。循环鼓风机5用于将经过全部或部分脱硫床2后的部分气体抽出作为循环气体输送至圆柱体部10的进气端，并沿圆柱体部10的周边切向导入，与由废气进气口12进入的废气重新混合。
本实施例中，脱硫床2设置在所述圆柱体部10的内部，所述脱硫床2包括若干沿气流方向依次间隔设置的脱硫板20，所述脱硫板20纵向排布，使得气体可以历遍所有的脱硫板20，进行有效反应，提高对二氧化硫的吸收率，同时且各个所述脱硫板20外周与所述圆柱体部10的内周壁密封，避免漏气。所述脱硫板20的厚度沿气流方向依次递减，每个所述脱硫板20内部填充有流动的脱硫剂，因为入口废气中的二氧化硫浓度最高，因此将前端的脱硫剂体积设置为最多，以提高初步吸收率，随着废气往后流动，二氧化硫含量逐渐降低，因此，将后续的脱硫剂体积设置量逐渐减少，也就是将脱硫板20的厚度沿气流方向依次递减，这样对脱硫剂的合理分布设置可以在保证对二氧化硫吸收率的前提下，减少对脱硫剂的使用量。
参照图1和2，循环气进气口14切向设置，进入的循环气体在圆柱体部10内形成旋流，废气与循环气体混合后螺旋前进依次通过各个脱硫板20，这样设置的有益效果至少包括：
1）通过将一些经过全部或部分脱硫床2处理后的气体循环再次脱硫，能大大提高脱硫效果，降低最终排出的气体中的二氧化硫的含量，以保证能达到排放要求；其中，循环气体量越大，最终排出的气体中的二氧化硫的含量越低。
2）气体旋流前进，能极大增强气体与各个脱硫板20中的脱硫剂的碰撞和接触，提高气体中的硫化物与脱硫剂的反应效率；
3）旋流气体与脱硫剂颗粒碰撞后，旋流气体的冲刷作用能将脱硫剂颗粒表面的反应产物高效剥离、磨蚀，使脱硫剂颗粒暴露出新的表面，以与气体中的硫化物继续反应，从而能进一步提高脱硫效率和效果。
在通常的应用场景中，如电厂烟气脱硫处理、焦炉尾气脱硫处理等，脱硫塔一般都是立式设置，气体从下部进入，由顶部排出，脱硫效果与塔高呈正相关，所以为保证脱硫效果，往往需将脱硫塔建的很高。但针对船舶的废气处理中，船舶（如轮船）的发动机（常为柴油机）排出大量烟气，其中含有大量的氧化硫物质SOX，主要是SO2，固本申请中主要以SO2作为检测指标。需在船舶上进行脱硫处理后才可排放，船舶上空间有限，难以通过设置高脱硫塔来保证脱硫效果。且在船舶上将脱硫反应器11卧式设置能更加方便安装布置。卧式设置后，气体从横向通过脱硫床2，使用普通的脱硫反应器11会出现气体流速不够，以及气体流动过程中，气体中的固体颗粒下沉的现象，会影响脱硫效果。本发明中，通过引入切向流入的循环气体，产生旋流，能显著提高气体横向流动动力，保证流速满足要求；另外通过旋流能产生提升力，防止气体中的固体颗粒下沉，保证脱硫效果。
在一种进一步的实施例中，各个所述脱硫板20顶部沿气流方向依次呈梯阶递减分布，以配合倾斜设置的圆柱体部10，脱硫板20内部中空，所述脱硫板20的顶部中心开设一进料口21，所述脱硫板20的底部中心开设一出料口，脱硫剂从顶部的进料口21进入脱硫板20内部，从底部的出料口输出，从而使得每个所述脱硫板20内部的脱硫剂流动起来。随着系统的持续运行，脱硫板20内部的脱硫剂会逐渐失去活性，降低对二氧化硫的吸收率，为了，本实施例中设计了脱硫剂自动更换的管道，因为脱硫板20纵向设置，使得脱硫剂在脱硫板中可以流动，控制流动速度即可控制脱硫板20中脱硫剂的更换速度，以维持系统中脱硫剂的活性。
具体的，所述圆柱体部10的内侧顶部设置一进料布料管82，为配合圆柱体部10的倾斜结构，所述进料布料管82尾端也向下倾斜，各个所述脱硫板20通过顶部的进料口21与所述进料布料管82连通；对应的，所述圆柱体部10的内侧底部倾斜设置一出料集料管83，所述出料集料管83尾端向下倾斜，各个所述脱硫板20通过底部的出料口与所述出料集料管83连通。
同时，所述圆柱体部10首端顶部贯穿开设一原料进口16，所述原料进口16上设置一第三电磁阀72，所述脱硫反应器上端设置一脱硫剂供给装置80，所述脱硫剂供给装置80通过所述原料进口16与所述进料布料管82的首端连接，从而通过进料布料管82与各个脱硫板的进料口21连通，通过控制第三电磁阀72即可控制脱硫剂的流入速度和流动量。
同理，所述圆柱体部10尾端底部贯穿开设一废料出口17，所述废料出口17上设置有第四电磁阀73，所述脱硫反应器下端设置一废料存储装置81，所述废料存储装置81通过所述废料出口17与所述出料集料管83的尾端连接，从而通过出料集料管83与各个脱硫板的出料口连通，通过控制第四电磁阀73即可控制脱硫剂的流出速度和流动量。
为了均衡各个脱硫板20中脱硫剂的流动量，将各个进料口21和出料口的直径沿气流方向依次递减，且原料进口16和肥料出口17的直径大于各个所述进料口21和出料口的直径，保证进入进料布料管82中的脱硫剂速度大于各个脱硫板20中脱硫剂的流动速度，避免尾端的脱硫板20中没有足够的脱硫剂流动，同时配合进料布料管82的倾斜结构设计，进一步保证了尾端脱硫板20中脱硫剂的流动性。
同时，因为各个脱硫板20的体积依次减小，为了维持各个脱硫板20内脱硫剂的流动速度，需要控制脱硫剂的流入速度也逐渐减小，由此，本实施例中，通过将各个进料口21和出料口的直径沿气流方向依次递减，来平衡各个脱硫板20内的脱硫剂流动速度，保证系统中脱硫剂活性，同时避免脱硫剂因流速过快而浪费。如果将各个进料口21和出料口做成统一直径，则会导致首端脱硫板中脱硫剂流速过慢，降低脱硫效率，而尾端脱硫板中脱硫剂流速过快，造成浪费。
其中，进一步的，参照图1和图3，各个脱硫板20端面上均密集设置有微孔22，脱硫剂由进料口21导入脱硫板20，填充在其内部，且脱硫剂的颗粒尺寸大于微孔22尺寸，不会从微孔22中掉出，气体通过微孔22与脱硫剂接触。当脱硫板20内的脱硫剂使用一段时间，吸附饱和后，通过出料口将脱硫剂导入废料存储装置81，作为脱硫副产物处理；然后通过脱硫剂供给装置80向脱硫板20中导入新的脱硫剂。
进料布料管82能方便将脱硫剂同时导入到多块脱硫板20内，出料集料管83方便同时将多块脱硫板20内的脱硫剂导入到废料存储装置81中。控制模块9与第三电磁阀72、第四电磁阀73连接，以对脱硫剂的进料以及排料进行控制。
其中，进一步的，脱硫剂为多孔型氢氧化钙颗粒。气体经过脱硫床2时，与脱硫剂反应进行脱硫。多孔型氢氧化钙颗粒对气体进行一次脱硫，能去除绝大多数SOX，废气与第一脱硫剂氢氧化钙发生化学反应，脱除废气中的SO2、SO3，其化学反应为：
SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O
SO3+Ca(OH)2→CaSO4+H2O
2CaSO3+O2→2CaSO4
CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O
此外，当废气温度低于400℃时，废气中CO2、NO也会与吸收剂发生化学反应，其化 学反应式为：
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
4NO+3O2+2Ca(OH)2→2Ca(NO3)2+2H2O。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，包括：
脱硫反应器，其卧式设置，包括沿气流方向依次设置的圆柱体部和圆锥体部，所述圆柱体部的尾端向下倾斜一定角度，所述脱硫反应器具有废气进气口和净气排气口；
脱硫床，其设置在所述圆柱体部的内部，所述脱硫床包括若干沿气流方向依次间隔设置的脱硫板，所述脱硫板纵向排布，且所述脱硫板外周与所述圆柱体部的内周壁密封，所述脱硫板的厚度沿气流方向依次递减，每个所述脱硫板内部填充有流动的脱硫剂；
除尘器，其进气端通过排气管道与所述净气排气口连通；
换热器，其通过管道与所述除尘器的出口端连通；
加热器，其设置在所述圆柱体部的内部；
第一二氧化硫传感器，其设置在所述废气进气口上；
第二二氧化硫传感器，其设置在所述净气排气口上；
PM2.5传感器，其设置在所述除尘器的出口端；
以及温度传感器和压力传感器，其均设置在所述圆柱体部的内部；
控制模块，其与各个所述传感器以及加热器通信连接。
2.根据权利要求1所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，所述圆柱体部首端开设有一循环气进气口，所述圆柱体部尾端开设一循环气排气口，所述循环气进气口和循环气排气口之间外接一循环鼓风机，所述循环鼓风机进气端通过第一循环管道与所述循环气排气口连通，所述循环鼓风机出气端通过第二循环管道与所述循环气进气口连通。
3.根据权利要求2所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，所述废气进气口、循环气排气口上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一二氧化硫传感器、第二二氧化硫传感器用于分别检测废气进气口和净气排气口处的气体中的二氧化硫浓度，所述控制模块用于根据所述二氧化硫传感器组的检测结果对所述第一电磁阀、第二电磁阀和循环鼓风机进行控制，以使净气排气口排出的气体中的二氧化硫浓度低于预先设置的阈值。
4.根据权利要求3所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，所述控制模块的控制方法具体包括：
1）预先设定净气排气口排出的气体中的二氧化硫的阈值T；
2）根据第一二氧化硫传感器检测的二氧化硫浓度值设定循环鼓风机的初始功率；
3）记第二二氧化硫传感器检测到的二氧化硫浓度值为A，当a＜T-A＜b时，控制模块控制循环鼓风机增大功率，提高循环气体流量；当T-A＞b时，控制模块控制循环鼓风机减小功率和/或控制减小第二电磁阀的开合程度，降低循环气体流量；当η*a＜T-A＜a时，控制模块控制减小第一电磁阀的开合程度，降低废气进气口的进气量；其中，a和b为预先设定的值，且为正数，η为预先设定的值，且0＜η＜1。
5.根据权利要求1所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，所述循环气进气口沿所述圆柱体部的进气端的周边切向设置，所述循环气进气口的方向与废气进气口的开设方向垂直；所述循环气排气口沿所述圆柱体部的排气端的周边切向设置，所述循环气排气口的方向与净气排气口的开设方向垂直；所述净气排气口与所述圆锥体部的末端连通。
6.根据权利要求5所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，所述循环鼓风机用于将经过全部或部分脱硫床后的部分气体抽出作为循环气体输送至圆柱体部的进气端，并沿圆柱体部的周边切向导入，与由所述废气进气口进入的废气重新混合。
7.根据权利要求6所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，各个所述脱硫板内部中空，所述脱硫板前后端面均密集设置有微孔，所述脱硫剂为多孔型氢氧化钙颗粒，所述微孔尺寸小于所述脱硫剂的颗粒尺寸。
8.根据权利要求7所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，各个所述脱硫板顶部沿气流方向依次呈梯阶递减分布，所述脱硫板的顶部中心开设一进料口，所述脱硫板的底部中心开设一出料口，各个进料口和出料口的直径沿气流方向依次递减。
9.根据权利要求8所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，所述圆柱体部的内侧顶部设置一进料布料管，所述进料布料管尾端向下倾斜，各个所述脱硫板通过顶部的进料口与所述进料布料管连通；所述圆柱体部的内侧底部倾斜设置一出料集料管，所述出料集料管尾端向下倾斜，各个所述脱硫板通过底部的出料口与所述出料集料管连通。
10.根据权利要求9所述的具备监测功能的船用柴油机废气脱硫系统，其特征在于，所述圆柱体部首端顶部贯穿开设一原料进口，所述原料进口上设置一第三电磁阀，所述脱硫反应器上端设置一脱硫剂供给装置，所述脱硫剂供给装置通过所述原料进口与所述进料布料管的首端连接；
所述圆柱体部尾端底部贯穿开设一废料出口，所述废料出口上设置有第四电磁阀，所述脱硫反应器下端设置一废料存储装置，所述废料存储装置通过所述废料出口与所述出料集料管的尾端连接；
其中，原料进口和肥料出口的直径大于各个所述进料口和出料口的直径。
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