CN110721581A - 一种船舶用海水脱硫水气混合塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于海水脱硫技术领域，具体为一种船舶用海水脱硫水气混合塔，包括脱硫混合塔、进气管、出气管、进水口和出水口，所述脱硫混合塔的塔体呈弯折状，且弯折的塔体中下部设置左右两个下凹弯折段和一个上凸弯折段，通过下凹弯折段与上凸弯折段之间的配合作用，能够使得下凹弯折段内存储一定量的海水，且通过新的海水进行补充更替，使得进入的气体与海水的接触效果更好；通过分散混合叶轮的设置，能够在海水的流动作用下进行转动，从而使得其带动海水与尾气接触充分；通过扰流板组件的作用，对海水和尾气具有拨动作用，从而在拨动作用下将海水与尾气混合；通过海水溢流阀的设置，能够避免脱硫混合塔内海水过多的情况。

Description

一种船舶用海水脱硫水气混合塔
技术领域
本发明涉及海水脱硫技术领域，具体为一种船舶用海水脱硫水气混合塔。
背景技术
海水烟气脱硫是利用海水的天然碱性吸收烟气中SO2的一种脱硫工艺。由于雨水将陆地上岩层的碱性物质(碳酸盐)带到海中，天然海水通常呈碱性，PH 值一般大于7，其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐，以重碳酸盐(HCO3 -)计，自然碱度约为1.2～2.5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。海水脱硫的一个基本理论依据就是自然界的硫大部分存在于海洋中，硫酸盐是海水的主要成份之一，环境中的二氧化硫绝大部分最终以硫酸盐的形式排入大海。
从自然界元素循环的角度来分析海水脱硫。可见，海水脱硫工艺实质上截断工业排放的硫进入大气造成污染和破坏的渠道，同时将硫以硫酸盐的形式排入大海，使硫经过循环后又回到了它的原始形态。
现有的船舶脱硫设备在使用时，海水与船舶尾气接触不彻底，从而影响海水的脱硫效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶用海水脱硫水气混合塔，以解决上述背景技术中提出的现有的船舶脱硫设备在使用时，海水与船舶尾气接触不彻底，从而影响海水的脱硫效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶用海水脱硫水气混合塔，包括脱硫混合塔、进气管、出气管、进水口和出水口，所述脱硫混合塔的塔体呈弯折状，且弯折的塔体中下部设置左右两个下凹弯折段和一个上凸弯折段，两个所述下凹弯折段分别连接在上凸弯折段的两侧，所述进水口和出水口分别连接在左右两个下凹弯折段的底部，所述进气管连接在脱硫混合塔的左上端进口处，所述进气管的管路上设置有控制阀门，所述出气管连接在脱硫混合塔的有上端出口处；
左侧的所述下凹弯折段的底端位于右侧的下凹弯折段底端的下侧，所述脱硫混合塔的内腔左侧设置有进气分散头，所述进气分散头通过管道与进气管连接，所述脱硫混合塔的内腔左侧通过径向转轴安装有分散混合叶轮，所述上凸弯折段的内腔中部设置有扰流板组件，所述脱硫混合塔的右侧壁上侧安装有海水溢流阀，所述海水溢流阀包括横向壳体，所述横向壳体的上表面设置有活动壳体，所述横向壳体的右侧连接有溢流出口，所述活动壳体的内腔纵向设置有阀板，所述阀板的上端连接有活动支杆，所述活动支杆延伸至活动壳体的上侧。
优选的，所述进气分散头包括中空的球形壳体，且球形壳体的外壁上均匀开设有分散出气孔。
优选的，所述分散混合叶轮位于进气分散头的右侧，且进气分散头、分散混合叶轮均位于左侧的下凹弯折段内。
优选的，所述分散混合叶轮位于的纵向中线位于进水口纵向轴线的右侧。
优选的，所述扰流板组件包括上安装轴座，所述上安装轴座通过粘接剂与上凸弯折段的内腔上表面粘接，所述上安装轴座的下端通过销轴连接有拨动板。
优选的，所述海水溢流阀的下表面高度高于上凸弯折段的上表面高度。
优选的，所述活动支杆的外壁上套接有直线轴承，所述直线轴承嵌入在活动壳体的内腔上端。
优选的，所述阀板的外壁与横向壳体内腔形状相适配。
优选的，所述阀板和活动支杆均为塑料材质的机构，且阀板的底端设置有密封垫。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过下凹弯折段与上凸弯折段之间的配合作用，能够使得下凹弯折段内存储一定量的海水，且通过新的海水进行补充更替，使得进入的气体与海水的接触效果更好，达到较好的脱硫作用；
2)通过分散混合叶轮的设置，能够在海水的流动作用下进行转动，从而使得其带动海水与尾气接触充分；
3)通过扰流板组件的作用，对海水和尾气具有拨动作用，从而在拨动作用下将海水与尾气混合；
4)通过海水溢流阀的设置，能够避免脱硫混合塔内海水过多的情况。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明分散混合叶轮、扰流板组件的结构示意图；
图3为本发明扰流板组件的结构示意图；
图4为本发明海水溢流阀的结构示意图。
图中：1脱硫混合塔、2进气管、3控制阀门、4进水口、5出水口、6出气管、7海水溢流阀、71横向壳体、72活动壳体、73溢流出口、74活动支杆、75 阀板、8进气分散头、9分散混合叶轮、10扰流板组件、101上安装轴座、102 拨动板。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种船舶用海水脱硫水气混合塔，包括脱硫混合塔1、进气管2、出气管6、进水口4和出水口5，脱硫混合塔1 的塔体呈弯折状，且弯折的塔体中下部设置左右两个下凹弯折段和一个上凸弯折段，两个下凹弯折段分别连接在上凸弯折段的两侧，进水口4和出水口5分别连接在左右两个下凹弯折段的底部，进气管2连接在脱硫混合塔1的左上端进口处，进气管2的管路上设置有控制阀门3，出气管6连接在脱硫混合塔1的有上端出口处；
左侧的下凹弯折段的底端位于右侧的下凹弯折段底端的下侧，脱硫混合塔1 的内腔左侧设置有进气分散头8，进气分散头8通过管道与进气管2连接，脱硫混合塔1的内腔左侧通过径向转轴安装有分散混合叶轮9，上凸弯折段的内腔中部设置有扰流板组件10，脱硫混合塔1的右侧壁上侧安装有海水溢流阀7，海水溢流阀7包括横向壳体71，横向壳体71的上表面设置有活动壳体72，横向壳体71的右侧连接有溢流出口73，活动壳体72的内腔纵向设置有阀板75，阀板75的上端连接有活动支杆74，活动支杆74延伸至活动壳体72的上侧。
烟气中SO2与海水接触发生以下主要反应：
SO2(气态)+H2O→H2SO3→H++HSO3 -
HSO3 -→H++SO3 2-
SO3 2-+1/2O2→SO4 2-
上述反应为吸收和氧化过程，海水吸收烟气中气态的SO2生成H2SO3，H2SO3不稳定将分解成H+与HSO3 -，HSO3 -不稳定将继续分解成H+与SO3 2-。SO3 2-与水中的溶解氧结合可氧化成SO4 2-。但是水中的溶解氧非常少，一般在7～8mg/l左右，远远不能将由于吸收SO2产生的SO3 2-氧化成SO4 2-。吸收SO2后的海水中H+浓度增加，使得海水酸性增强，PH值一般在3左右，呈强酸性，需要新鲜的碱性海水与之中和提高PH值，脱硫后海水中的H+与新鲜海水中的碳酸盐发生以下反应：
HCO3-+H+→H2CO3→CO2↑+H2O
在进行上述中和反应的同时，要在海水中鼓入大量空气进行曝气，其作用主要有：1)将SO3 2-氧化成为SO4 2-；2)利用其机械力将中和反应中产生的大量CO2赶出水面；3)提高脱硫海水的溶解氧，达标排放。从上述反应中可以看出，海水脱硫除海水和空气外不添加任何化学脱硫剂，海水经恢复后主要增加了SO4 2-，但海水盐分的主要成分是氯化钠和硫酸盐，天然海水中硫酸盐含量一般为 2700mg/l,脱硫增加的硫酸盐约70－80mg/l，属于天然海水的正常波动范围。
硫酸盐不仅是海水的天然成分，还是海洋生物不可缺少的成分，因此海水脱硫不破坏海水的天然组分，也没有副产品需要处理。
进气分散头8包括中空的球形壳体，且球形壳体的外壁上均匀开设有分散出气孔。
分散混合叶轮9位于进气分散头8的右侧，且进气分散头8、分散混合叶轮9均位于左侧的下凹弯折段内。
分散混合叶轮9位于的纵向中线位于进水口4纵向轴线的右侧。
扰流板组件10包括上安装轴座101，上安装轴座101通过粘接剂与上凸弯折段的内腔上表面粘接，上安装轴座101的下端通过销轴连接有拨动板102。
海水溢流阀7的下表面高度高于上凸弯折段的上表面高度。
活动支杆74的外壁上套接有直线轴承，直线轴承嵌入在活动壳体72的内腔上端。
阀板75的外壁与横向壳体71内腔形状相适配。
阀板75和活动支杆74均为塑料材质的机构，且阀板75的底端设置有密封垫。
工作原理：尾气通过进气管2进入脱硫混合塔1内并通过出气管6排出，海水通过进水口4输入通过出水口5排出，且左侧的下凹弯折段的底端位于右侧的下凹弯折段底端的下侧，使得两侧的下凹弯折段内均有海水，从而保证海水与进入的位置接触作用；
尾气通过进气分散头8分散出，从而使得将尾气分散开，海水进入将分散混合叶轮9带动传动，从而通过拨动的作用，使得海水与尾气之间接触充分，达到分散接触脱硫的作用，通过扰流板组件10的摆动作用，进一步提高脱硫效果；
海水通过出水口5输出，当脱硫混合塔1内海水量过大时，海水漫过横向壳体71，从而将阀板75和活动支杆74浮起，使得多余的海水通过溢流出口73 排出，且对尾气具有限制的作用，避免尾气从溢流出口73排出。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种船舶用海水脱硫水气混合塔，包括脱硫混合塔(1)、进气管(2)、出气管(6)、进水口(4)和出水口(5)，其特征在于：所述脱硫混合塔(1)的塔体呈弯折状，且弯折的塔体中下部设置左右两个下凹弯折段和一个上凸弯折段，两个所述下凹弯折段分别连接在上凸弯折段的两侧，所述进水口(4)和出水口(5)分别连接在左右两个下凹弯折段的底部，所述进气管(2)连接在脱硫混合塔(1)的左上端进口处，所述进气管(2)的管路上设置有控制阀门(3)，所述出气管(6)连接在脱硫混合塔(1)的有上端出口处；
左侧的所述下凹弯折段的底端位于右侧的下凹弯折段底端的下侧，所述脱硫混合塔(1)的内腔左侧设置有进气分散头(8)，所述进气分散头(8)通过管道与进气管(2)连接，所述脱硫混合塔(1)的内腔左侧通过径向转轴安装有分散混合叶轮(9)，所述上凸弯折段的内腔中部设置有扰流板组件(10)，所述脱硫混合塔(1)的右侧壁上侧安装有海水溢流阀(7)，所述海水溢流阀(7)包括横向壳体(71)，所述横向壳体(71)的上表面设置有活动壳体(72)，所述横向壳体(71)的右侧连接有溢流出口(73)，所述活动壳体(72)的内腔纵向设置有阀板(75)，所述阀板(75)的上端连接有活动支杆(74)，所述活动支杆(74)延伸至活动壳体(72)的上侧。
2.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述进气分散头(8)包括中空的球形壳体，且球形壳体的外壁上均匀开设有分散出气孔。
3.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述分散混合叶轮(9)位于进气分散头(8)的右侧，且进气分散头(8)、分散混合叶轮(9)均位于左侧的下凹弯折段内。
4.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述分散混合叶轮(9)位于的纵向中线位于进水口(4)纵向轴线的右侧。
5.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述扰流板组件(10)包括上安装轴座(101)，所述上安装轴座(101)通过粘接剂与上凸弯折段的内腔上表面粘接，所述上安装轴座(101)的下端通过销轴连接有拨动板(102)。
6.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述海水溢流阀(7)的下表面高度高于上凸弯折段的上表面高度。
7.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述活动支杆(74)的外壁上套接有直线轴承，所述直线轴承嵌入在活动壳体(72)的内腔上端。
8.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述阀板(75)的外壁与横向壳体(71)内腔形状相适配。
9.根据权利要求1所述的一种船舶用海水脱硫水气混合塔，其特征在于：所述阀板(75)和活动支杆(74)均为塑料材质的机构，且阀板(75)的底端设置有密封垫。
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