CN110721584A - 一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于海水脱硫技术领域，具体为一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，包括外箱体、进气管、排气管、进水管和排水管，所述进气管、排气管均插接在外箱体的顶端，所述进水管插接在外箱体的左侧壁上侧，所述排水管连接在外箱体的底部，通过进水管向外箱体内加入海水，且海水通过排水管排出，通过海水对烟气进行充分接触的作用，能够对烟气中的杂质进行吸附，同时进行脱硫作用，接触充分，脱硫效果较好；通过浮尘过滤机构能够对烟气脱硫产生的杂质和泡沫进行过滤作用，避免其上浮，从而达到初步过滤的效果；在海水通过溢出管、排水管排出时，能够通过排出过滤装置对海水内的杂质进行过滤作用。

Description

一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置
技术领域
本发明涉及海水脱硫技术领域，具体为一种利用海水对船舶排烟进行脱硫 除尘的装置。
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。
在对船舶尾气脱硫时，现有的脱硫设备难以将尾气脱硫完全，且对于尾气 中的烟尘难以过滤，需要对脱硫使用后的海水进行过滤处理，这样增加操作工 序。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，以 解决上述背景技术中提出的在对船舶尾气脱硫时，现有的脱硫设备难以将尾气 脱硫完全，且对于尾气中的烟尘难以过滤，需要对脱硫使用后的海水进行过滤 处理，这样增加操作工序的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用海水对船舶排烟进 行脱硫除尘的装置，包括外箱体、进气管、排气管、进水管和排水管，所述进 气管、排气管均插接在外箱体的顶端，所述进水管插接在外箱体的左侧壁上侧， 所述排水管连接在外箱体的底部，通过进水管向外箱体内加入海水，且海水通 过排水管排出，使得海水的排出速率低于海水的加入速率，所述外箱体的右侧 壁上连接有溢出管，且溢出管的高度与进水管的高度相同，所述进水管的管路 上安装有电动抽吸泵，所述进气管的底端延伸至外箱体的内腔下侧，所述排气 管的底端延伸至外箱体的内腔上侧，且排气管的底端、进气管的底端分别位于 进水管的上侧、下侧，所述进气管的底端连接有分散壳体，所述分散壳体的内 腔设置有分散腔，所述分散壳体和分散腔的下表面均匀开设有出气孔，所述进 气管的底端延伸至分散壳体的内腔并与分散腔的内部连通，所述外箱体的内腔 上侧横向安装有浮尘过滤机构，所述浮尘过滤机构位于进水管的下侧，且浮尘 过滤机构位于分散壳体的上侧，所述排气管的底端连接有防倒吸罩。
优选的，所述外箱体的内腔底部呈左高右低的倾斜状，且排水管连接在外 箱体的底部的右端。
优选的，所述溢出管的内腔直径不小于进水管的内腔直径。
优选的，所述排水管和溢出管的管路上均安装有排出过滤装置。
优选的，所述排出过滤装置包括外连接管头，所述外连接管头的两端螺接 在排水管或溢出管上，所述外连接管头的内腔设置有过滤网，所述外连接管头 的内壁螺接有压紧螺圈，所述过滤网夹持在压紧螺圈与外连接管头的内壁之间。
优选的，所述分散壳体和分散腔上的出气孔呈交错设置。
优选的，所述防倒吸罩呈下大上小的中空圆台状。
优选的，所述浮尘过滤机构包括通过螺钉连接在外箱体内壁上的支撑框架， 所述支撑框架的内部通过缓冲弹簧连接有过滤筛板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过海水对烟气进行充分接触的作用，能够对烟气中的杂质进行吸附， 同时进行脱硫作用，接触充分，脱硫效果较好；
2)通过浮尘过滤机构能够对烟气脱硫产生的杂质和泡沫进行过滤作用，避 免其上浮，从而达到初步过滤的效果；
3)在海水通过溢出管、排水管排出时，能够通过排出过滤装置对海水内的 杂质进行过滤作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明外箱体的内部结构示意图；
图3为本发明分散壳体的内部结构示意图；
图4为本发明排出过滤装置的结构示意图；
图5为本发明浮尘过滤机构的结构示意图。
图中：1外箱体、2进气管、3排气管、4进水管、5电动抽吸泵、6排水管、 7溢出管、8排出过滤装置、81外连接管头、82过滤网、83压紧螺圈、9分散 壳体、10防倒吸罩、11分散腔、12浮尘过滤机构、121支撑框架、122过滤筛 板、123缓冲弹簧。
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1-5，本发明提供一种技术方案：一种利用海水对船舶排烟进行脱 硫除尘的装置，包括外箱体1、进气管2、排气管3、进水管4和排水管6，进 气管2、排气管3均插接在外箱体1的顶端，进水管4插接在外箱体1的左侧壁 上侧，排水管6连接在外箱体1的底部，通过进水管4向外箱体1内加入海水， 且海水通过排水管6排出，使得海水的排出速率低于海水的加入速率，外箱体1 的右侧壁上连接有溢出管7，且溢出管7的高度与进水管4的高度相同，进水管 4的管路上安装有电动抽吸泵5，进气管2的底端延伸至外箱体1的内腔下侧，排气管3的底端延伸至外箱体1的内腔上侧，且排气管3的底端、进气管2的 底端分别位于进水管4的上侧、下侧，进气管2的底端连接有分散壳体9，分散 壳体9的内腔设置有分散腔11，分散壳体9和分散腔11的下表面均匀开设有出 气孔，进气管2的底端延伸至分散壳体9的内腔并与分散腔11的内部连通，外 箱体1的内腔上侧横向安装有浮尘过滤机构12，浮尘过滤机构12位于进水管4 的下侧，且浮尘过滤机构12位于分散壳体9的上侧，排气管3的底端连接有防 倒吸罩10。
外箱体1的内腔底部呈左高右低的倾斜状，且排水管6连接在外箱体1的 底部的右端。
溢出管7的内腔直径不小于进水管4的内腔直径。
排水管6和溢出管7的管路上均安装有排出过滤装置8。
排出过滤装置8包括外连接管头81，外连接管头81的两端螺接在排水管6 或溢出管7上，外连接管头81的内腔设置有过滤网82，外连接管头81的内壁 螺接有压紧螺圈83，过滤网82夹持在压紧螺圈83与外连接管头81的内壁之间。
分散壳体9和分散腔11上的出气孔呈交错设置。
防倒吸罩10呈下大上小的中空圆台状。
浮尘过滤机构12包括通过螺钉连接在外箱体1内壁上的支撑框架121，支 撑框架121的内部通过缓冲弹簧123连接有过滤筛板122。
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。
工作原理：船舶的烟气通过进气管2进入外箱体1的内腔，同时海水在电 动抽吸泵5的抽吸作用下通过进水管4进入外箱体1的内腔，由于进水管4的 海水进入速率大于排水管6的排出速率，从而外箱体1内的海水会越来越多， 且溢出管7的内腔直径不小于进水管4的内腔直径，当水位逐渐上升至溢出管7 的高度时，多余的水通过溢出管7排出，水通过溢出管7和排水管6排出时， 其上的排出过滤装置8对排出的海水进行过滤作用，去除海水内的杂质；
烟气通过进气管2进入分散腔11内，通过分散腔11下侧的出气孔排出， 从而使得烟气初步扩散，扩散后的烟气通过分散壳体9下侧的出气孔排出，使 得烟气进行二次扩散，避免烟气集中从一个位置排出而造成烟气与海水接触不 充分的情况；
烟气与海水接触进行冷却、吸附烟尘和脱硫作用，且烟尘在上浮时会遇到 过滤筛板122的过滤作用，通过缓冲弹簧123对过滤筛板122进行缓冲，使得 过滤筛板122受到海水的冲击能够弹性吸震作用；
最终烟气通过防倒吸罩10和排气管3排出，对排气管3排出的烟气进行检 测，合格则排放，不合格，则进行再处理。
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 (8)

1.一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，包括外箱体(1)、进气管(2)、排气管(3)、进水管(4)和排水管(6)，其特征在于：所述进气管(2)、排气管(3)均插接在外箱体(1)的顶端，所述进水管(4)插接在外箱体(1)的左侧壁上侧，所述排水管(6)连接在外箱体(1)的底部，通过进水管(4)向外箱体(1)内加入海水，且海水通过排水管(6)排出，使得海水的排出速率低于海水的加入速率，所述外箱体(1)的右侧壁上连接有溢出管(7)，且溢出管(7)的高度与进水管(4)的高度相同，所述进水管(4)的管路上安装有电动抽吸泵(5)，所述进气管(2)的底端延伸至外箱体(1)的内腔下侧，所述排气管(3)的底端延伸至外箱体(1)的内腔上侧，且排气管(3)的底端、进气管(2)的底端分别位于进水管(4)的上侧、下侧，所述进气管(2)的底端连接有分散壳体(9)，所述分散壳体(9)的内腔设置有分散腔(11)，所述分散壳体(9)和分散腔(11)的下表面均匀开设有出气孔，所述进气管(2)的底端延伸至分散壳体(9)的内腔并与分散腔(11)的内部连通，所述外箱体(1)的内腔上侧横向安装有浮尘过滤机构(12)，所述浮尘过滤机构(12)位于进水管(4)的下侧，且浮尘过滤机构(12)位于分散壳体(9)的上侧，所述排气管(3)的底端连接有防倒吸罩(10)。
2.根据权利要求1所述的一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于：所述外箱体(1)的内腔底部呈左高右低的倾斜状，且排水管(6)连接在外箱体(1)的底部的右端。
3.根据权利要求1所述的一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于：所述溢出管(7)的内腔直径不小于进水管(4)的内腔直径。
4.根据权利要求1所述的一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于：所述排水管(6)和溢出管(7)的管路上均安装有排出过滤装置(8)。
5.根据权利要求4所述的一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于：所述排出过滤装置(8)包括外连接管头(81)，所述外连接管头(81)的两端螺接在排水管(6)或溢出管(7)上，所述外连接管头(81)的内腔设置有过滤网(82)，所述外连接管头(81)的内壁螺接有压紧螺圈(83)，所述过滤网(82)夹持在压紧螺圈(83)与外连接管头(81)的内壁之间。
6.根据权利要求1所述的一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于：所述分散壳体(9)和分散腔(11)上的出气孔呈交错设置。
7.根据权利要求1所述的一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于：所述防倒吸罩(10)呈下大上小的中空圆台状。
8.根据权利要求1所述的一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于：所述浮尘过滤机构(12)包括通过螺钉连接在外箱体(1)内壁上的支撑框架(121)，所述支撑框架(121)的内部通过缓冲弹簧(123)连接有过滤筛板(122)。
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