CN110723806A - 一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于海水曝气装置技术领域,具体为一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,包括集液仓和曝气池,所述集液仓的左侧壁上侧连接有进液管,所述输出管的输出接口上与热水用水端进口连接,所述输出管的管路上安装有第一开关阀门和抽吸泵体,通过输出管和回流管的配合作用,能够将脱硫时的高温海水输出到供暖处或者其他热水使用处,能够对热能进行很好的利用;通过中空球形壳体、分散出气孔的配合作用,能够将空气分散到海水中,且隔板和导水板的配合作用,能够使得海水达到一定高度后下落,从而使得海水能够与空气接触,提高曝气效果;通过分散叶轮的设置,能够在海水冲击的作用下进行海水分散作用,提高曝气效果。
Description
技术领域
本发明涉及海水曝气装置技术领域,具体为一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置。
背景技术
船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具。另外,民用船一般称为船,军用船称为舰,小型船称为艇或舟,其总称为舰船或船艇。内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构,具有利用外在或自带能源的推进系统。外型一般是利于克服流体阻力的流线性包络,材料随着科技进步不断更新,早期为木、竹、麻等自然材料,近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料。
船舶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。
按照相关规定,脱硫海水pH必须达到6.8以上才能排入自然海域,为了使出水pH达标排放,一般通过对脱硫海水进行空气曝气的方式,一方面通过空气中的氧气将SO32-氧化成稳定的SO42-,另一方面,在空气的吹脱和夹带作用下使海水中的CO2溢出,最终促进海水pH的恢复。
现有的曝气装置在使用时,海水与空气的接触作用不佳,使得海水的保其效果不好,从而使得处理后的海水难以达到排放的标准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,以解决上述背景技术中提出的现有的曝气装置在使用时,海水与空气的接触作用不佳,使得海水的保其效果不好,从而使得处理后的海水难以达到排放的标准的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,包括集液仓和曝气池,所述集液仓的左侧壁上侧连接有进液管,所述集液仓的底端连接有输出管,所述输出管的输出接口上与热水用水端进口连接,所述输出管的管路上安装有第一开关阀门和抽吸泵体,所述第一开关阀门位于抽吸泵体的左侧,所述输出管输出接口的外壁上安装有支撑座,所述支撑座上还安装有回流管,所述回流管位于输出管的右侧,所述回流管与热水用水端出口连接,所述回流管的右下端与曝气池的左侧壁上侧连接,所述曝气池为上表面左右侧均开口的曝气池,所述曝气池的上表面中部安装有曝气鼓风机,所述曝气鼓风机的出气口上连接有出气管,所述出气管延伸至曝气池的内腔左下侧,所述曝气池的内腔通过螺钉固定连接有隔板,所述隔板的前后侧壁与曝气池的内壁之间密封连接,所述隔板位于出气管的右侧,所述曝气池的右侧壁上设置有排出口。
优选的,所述集液仓的前壁上纵向开设有通槽,所述通槽内嵌入有检测视窗。
优选的,所述集液仓包括外保护层和内隔热层,所述外保护层和内隔热层为真空保温腔。
优选的,所述集液仓内腔的左右侧壁均通过螺钉连接有支撑杆,两侧的所述支撑杆在同一高度上,两侧的所述支撑杆靠近一端的上侧均支撑有支撑弹簧,所述支撑弹簧的上端支撑有缓冲板。
优选的,所述缓冲板的上表面呈中间高、两边低的上凸弧面状。
优选的,所述出气管的底端连接有中空球形壳体,所述中空球形壳体的外壁上均匀开设有分散出气孔。
优选的,所述隔板的右侧壁上端连接有导水板,所述导水板的右端呈向下倾斜状,所述曝气池的内腔中部通过径向转轴连接有分散叶轮,所述分散叶轮位于导水板的右下侧。
优选的,所述排出口的左侧壁连接有横向溢出管,且横向溢出管的左端延伸至曝气池的内腔,所述横向溢出管的下表面中部连接有抽吸管,所述抽吸管延伸至曝气池的内腔下侧,所述横向溢出管的管路左侧上连接有第二开关阀门。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)通过输出管和回流管的配合作用,能够将脱硫时的高温海水输出到供暖处或者其他热水使用处,能够对热能进行很好的利用;
2)通过中空球形壳体、分散出气孔的配合作用,能够将空气分散到海水中,且隔板和导水板的配合作用,能够使得海水达到一定高度后下落,从而使得海水能够与空气接触,提高曝气效果;
3)通过分散叶轮的设置,能够在海水冲击的作用下进行海水分散作用,提高曝气效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明集液仓的内部结构示意图;
图3为本发明曝气池的内部结构示意图;
图4为本发明横向溢出管、抽吸管的结构示意图。
图中:1集液仓、2进液管、3检测视窗、4支撑杆、5支撑弹簧、6缓冲板、7输出管、8第一开关阀门、9抽吸泵体、10支撑座、11回流管、12曝气池、13曝气鼓风机、14出气管、15中空球形壳体、16隔板、17导水板、18分散叶轮、19排出口、20横向溢出管、21第二开关阀门、22抽吸管。
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:一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,包括集液仓1和曝气池12,集液仓1的左侧壁上侧连接有进液管2,集液仓1的底端连接有输出管7,输出管7的输出接口上与热水用水端进口连接,输出管7的管路上安装有第一开关阀门8和抽吸泵体9,第一开关阀门8位于抽吸泵体9的左侧,输出管7输出接口的外壁上安装有支撑座10,支撑座10上还安装有回流管11,回流管11位于输出管7的右侧,回流管11与热水用水端出口连接,回流管11的右下端与曝气池12的左侧壁上侧连接,曝气池12为上表面左右侧均开口的曝气池,曝气池12的上表面中部安装有曝气鼓风机13,曝气鼓风机13的出气口上连接有出气管14,出气管14延伸至曝气池12的内腔左下侧,曝气池12的内腔通过螺钉固定连接有隔板16,隔板16的前后侧壁与曝气池12的内壁之间密封连接,隔板16位于出气管14的右侧,曝气池12的右侧壁上设置有排出口19。
尾气中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,海水吸收尾气中气态的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:
HSO3-+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。
集液仓1的前壁上纵向开设有通槽,通槽内嵌入有检测视窗3。
集液仓1包括外保护层和内隔热层,外保护层和内隔热层为真空保温腔。
集液仓1内腔的左右侧壁均通过螺钉连接有支撑杆4,两侧的支撑杆4在同一高度上,两侧的支撑杆4靠近一端的上侧均支撑有支撑弹簧5,支撑弹簧5的上端支撑有缓冲板6。
缓冲板6的上表面呈中间高、两边低的上凸弧面状。
出气管14的底端连接有中空球形壳体15,中空球形壳体15的外壁上均匀开设有分散出气孔。
隔板16的右侧壁上端连接有导水板17,导水板17的右端呈向下倾斜状,曝气池12的内腔中部通过径向转轴连接有分散叶轮18,分散叶轮18位于导水板17的右下侧。
排出口19的左侧壁连接有横向溢出管20,且横向溢出管20的左端延伸至曝气池12的内腔,横向溢出管20的下表面中部连接有抽吸管22,抽吸管22延伸至曝气池12的内腔下侧,横向溢出管20的管路左侧上连接有第二开关阀门21。
工作原理:经过脱硫使用后的海水从进液管2进入集液仓1内,海水冲击在缓冲板6上,通过支撑弹簧5缓冲作用,能够避免海水直接冲击进入集液仓1内,起到缓冲的效果,通过第一开关阀门8控制输出管7的开启关闭作用,抽吸泵体9通过输出管7将集液仓1内的海水抽出到热水用水端,热水用水端使用热海水后通过回流管11回流,海水流入到曝气池12内,曝气鼓风机13通过出气管14和中空球形壳体15为曝气池12内供入空气,使得进入曝气池12的海水与空气接触,随着隔板16左侧的海水量增加,海水越过导水板17并流动到隔板16的右侧,海水下落与空气接触进行曝气作用,并使得海水冲击在分散叶轮18上,使得分散叶轮18转动,进一步提高海水与空气接触曝气作用,排出口19的位置低于导水板17的位置;
当曝气池12内的海水过高时,开启第二开关阀门21,通过横向溢出管20和排出口19排出;当需要抽水时,关闭第二开关阀门21,通过抽吸管22和排出口19将曝气池12内的海水抽出即可。
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)
1.一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,包括集液仓(1)和曝气池(12),其特征在于:所述集液仓(1)的左侧壁上侧连接有进液管(2),所述集液仓(1)的底端连接有输出管(7),所述输出管(7)的输出接口上与热水用水端进口连接,所述输出管(7)的管路上安装有第一开关阀门(8)和抽吸泵体(9),所述第一开关阀门(8)位于抽吸泵体(9)的左侧,所述输出管(7)输出接口的外壁上安装有支撑座(10),所述支撑座(10)上还安装有回流管(11),所述回流管(11)位于输出管(7)的右侧,所述回流管(11)与热水用水端出口连接,所述回流管(11)的右下端与曝气池(12)的左侧壁上侧连接,所述曝气池(12)为上表面左右侧均开口的曝气池,所述曝气池(12)的上表面中部安装有曝气鼓风机(13),所述曝气鼓风机(13)的出气口上连接有出气管(14),所述出气管(14)延伸至曝气池(12)的内腔左下侧,所述曝气池(12)的内腔通过螺钉固定连接有隔板(16),所述隔板(16)的前后侧壁与曝气池(12)的内壁之间密封连接,所述隔板(16)位于出气管(14)的右侧,所述曝气池(12)的右侧壁上设置有排出口(19)。
2.根据权利要求1所述的一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,其特征在于:所述集液仓(1)的前壁上纵向开设有通槽,所述通槽内嵌入有检测视窗(3)。
3.根据权利要求1所述的一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,其特征在于:所述集液仓(1)包括外保护层和内隔热层,所述外保护层和内隔热层为真空保温腔。
4.根据权利要求1所述的一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,其特征在于:所述集液仓(1)内腔的左右侧壁均通过螺钉连接有支撑杆(4),两侧的所述支撑杆(4)在同一高度上,两侧的所述支撑杆(4)靠近一端的上侧均支撑有支撑弹簧(5),所述支撑弹簧(5)的上端支撑有缓冲板(6)。
5.根据权利要求4所述的一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,其特征在于:所述缓冲板(6)的上表面呈中间高、两边低的上凸弧面状。
6.根据权利要求1所述的一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,其特征在于:所述出气管(14)的底端连接有中空球形壳体(15),所述中空球形壳体(15)的外壁上均匀开设有分散出气孔。
7.根据权利要求1所述的一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,其特征在于:所述隔板(16)的右侧壁上端连接有导水板(17),所述导水板(17)的右端呈向下倾斜状,所述曝气池(12)的内腔中部通过径向转轴连接有分散叶轮(18),所述分散叶轮(18)位于导水板(17)的右下侧。
8.根据权利要求1所述的一种船舶海水脱硫反应后海水的曝气装置,其特征在于:所述排出口(19)的左侧壁连接有横向溢出管(20),且横向溢出管(20)的左端延伸至曝气池(12)的内腔,所述横向溢出管(20)的下表面中部连接有抽吸管(22),所述抽吸管(22)延伸至曝气池(12)的内腔下侧,所述横向溢出管(20)的管路左侧上连接有第二开关阀门(21)。
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