CN110917818A - 船用主机废气洗涤装置外排洗涤水pah减量结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,它包括进口管、溢流管、平顶帽、尖顶帽、淋水管、洗涤塔和气浮管。本发明的技术特征是在洗涤装置中增设溢流结构和水气分离结构。工作时,首先从进口管引入主机排出的废气,废气经淋水洗涤后达标排放。生成的废洗涤水混有PAH,落下的废洗涤水积蓄在洗涤塔底部,浸在废洗涤水中的气浮管喷出的气流起到搅拌作用,促成混入洗涤水中的PAH与空气接触而被氧化分解掉大部分,残余的PAH随着气泡上升到液面继续与空气接触而被氧化分解,由此实现外排废洗涤水PAH减量目的,切实做到废洗涤水净化达标后,以溢流形式从溢流管处排入大海。本发明适合所有规格的船用主机废气洗涤装置配套。

Description

船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构
技术领域
本发明属于环境保护装置技术领域的一项技术方案,具体地讲,本发明涉及一种废气处理装置,特别是一种船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构。
背景技术
自2015年1月1日起,IMO国际海事组织规定凡在全世界主要海域航行的船舶,必须做到主机废气达标排放,否则受罚,甚至禁止通行,现有技术条件下,远洋航行船舶均配置主机废气洗涤装置,以此来净化主机排放的废气。当今市售船用主机废气洗涤装置采用水淋方式洗涤废气,该技术措施简便、经济、有效,能够显著地降低配套船用主机废气的污物含量。船用主机废气洗涤装置净化后的副产品是污水,该污水中仍然含部分多环芳烃(PAH)有害物质,所以产生的污水不可以任意排放,经研究发现,船用主机废气洗涤装置洗涤后产生的污水中,PAH残留量受较多的外部因素影响,例如船体倾斜度、喷淋水量及均匀度等因素影响较大。由于外排的污水残留PAH量稳定性差,易发生净化不达标排放而被罚的问题。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足,提出一种结构简单、性能稳定,净化效率既高又稳定的船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,该技术方案在保持现有技术淋水结构的基础上,增设气浮和水气分离结构,以达到对外排放标准,废水增加被氧化时间和溢流过程,促使废水中残留的PAH 逸出和被氧化分解掉。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,它包括进口管、溢流管、平顶帽、尖顶帽、淋水管、洗涤塔和气浮管。所述洗涤塔为竖置桶体,顶端居中设有朝上的轴向出口,在出口之下设有朝下淋水的淋水管,洗涤塔底端居中设有轴向贯通桶底并作密封连接的进口管,竖置的进口管管口上端距桶底垂直高度H 至少等于洗涤塔口径最大内腔的半径值。所述尖顶帽平置在进口管的管口之上,尖顶帽与进口管采用技状连接成形似张开的伞,此结构形成从进口管引入的废气直行受阻改径向逸出。其改进之处在于:所述洗涤塔底板上还密封连接沟通内外的溢流管,位于进口管一侧的溢流管上端管口被悬置的平顶帽间隙罩套。所述气浮管呈叉形管,平置在洗涤塔底部并浸在水中的是C形管段,此节管段两端为盲端,朝上的管壁上均布通孔,C形管段中段朝外一侧连接一节相通的直管段,直管段贯穿并密封连接洗涤塔的壁,气浮管从外引入低压气流进入水中构成水泡式水气分离结构。
作为进一步改进方案,所述平顶帽内顶壁与溢流管朝上的管口相间距离为c,该间距c至少等于溢流管内孔半径值。平顶帽内孔壁与溢流管外壁相间距离为a,a处截面积至少等于溢流管内孔截面积。平顶帽与溢流管的重合长度b至少等于2C。
作为进一步改进方案,所述溢流管上管口距洗涤塔桶底垂直高度为d,d至少等于溢流管内孔直径2倍的值。
作为进一步改进方案,所述气浮管朝上的管壁均布的通孔间距为8~15mm,通孔为0.6~1.0mm。
作为进一步改进方案,所述气浮管引入低压气流为0.04~0.06MPa的压缩空气。
本发明与现有技术相比,具有以下积极效果:
1、在废气洗涤塔内增设溢流结构和水气分离结构,技术合理、先进,而且实施容易;
2、在溢流结构中配置相套合的平顶帽,大大提升船舶左右倾斜时溢流的稳定性;
3、从进口管引入的废气经淋水洗涤后达标排放,生成的废洗涤水仍残留微量的PAH,落下的废洗涤水积蓄在洗涤塔底部,浸在废洗涤水中的气浮管喷出的气流起到搅动作用,促成残留在洗涤水中的PAH与空气接触而被氧化分解掉大部分,剩余的PAH随气泡上升到液面继续与空气接触而被氧化分解,由此实现外排洗涤水PAH减量目的。
附图说明
图1是本发明剖面示意图。
图2是图1 A-A剖面示意图。
图3是图1中溢流结构放大示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例,对本发明作进一步说明。
图1所示的船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH 减量结构,本实施例设在5万吨货轮配置的船用主机废气洗涤装置中,它包括进口管1、溢流管2、平顶帽3、尖顶帽4、淋水管5、洗涤塔6和气浮管7。所述洗涤塔6是主体构件,此种桶体状的洗涤塔6竖置,它顶端居中设有朝上的轴向出口,在出口之下设有朝下淋水的淋水管5。洗涤塔6底端居中设有轴向贯通桶底并作密封连接的进口管1。竖置的进口管1用于引入主机废气,为了有效导流,进口管1的长度必须大于内径,本实施例中进口管1的管口上端距桶底垂直高度H值等于洗涤塔6最大内腔的半径值。所述尖顶帽4是洗涤装置的重要组成部件,它安置在洗涤塔6内置进口管1的管口之上,尖顶帽4与进口管1采用枝条连接成形似张开的伞,此结构直接改变从进口管1引入的废气流向,即引入的废气直行遇阻后改为径向逸出,从而增加废气被洗涤效果。废气被洗涤后从洗涤塔6的出口排出,而生成的废洗涤水则有顺势落下积蓄在洗涤塔6底部,由于废洗涤水中残留PAH,不允许任意排放到海里。为了做到达标排放废洗涤水,本发明在洗涤塔6内腔中增设溢流结构和水气分离结构。所述溢流结构如图1和图3所示,贯穿洗涤塔6底板的溢流管6采用密封连接,其上管口高度决定废涤水积蓄液位,溢流管2的上管口距洗涤塔6桶底垂直高度为d,本实施例d等于溢流管2内孔直径2倍的值,超量的废洗涤水便从溢流管2中溢流掉。可是,远洋船舶航行时一旦遇到恶劣天气,大风浪使船体晃动,此状况必然影响废洗涤水正常溢流,特别是船体左右偏摆至极限位置时,因液面变化过大,导致溢流中断。为了克服此缺陷,提高抗偏摆能力,本发明在溢流管2的上管口加设一只悬置的平顶帽3。所述平顶帽3内顶壁与溢流管2朝上的管口相间距离为C,该间距C按溢流管2内孔半径确定。所述平顶帽3内孔壁与溢流管2外壁相间距离为a1为了确保溢流畅通,本实施例中a处截面积比溢流管2内孔截面积大10%。为了提升抗倾斜能力,平顶帽3与溢流管2轴向套合,两者重合长度为b,本实施例中b等于2C值。上述套合结构在不影响溢流管2正常溢流的基础上,能够确保船体左右倾斜至极限位置时也能正常溢流。PAH是柴油燃烧不充分产生的一种有害物质,IMO不允许船舶外排洗涤水中内含PAH超标。本发明充分利用PAH具有易被空气氧化分解的特性,特在洗涤塔6内腔增设水气分离结构。所述气浮管7是水气分离结构的主体构件,它在结构中用于生成气泡,通过持续产生的气泡和气泡破裂,实现搅动洗涤塔6底部积蓄的废洗涤水,以此加大废洗涤水中的PAH与空气充分接触机机率,促使残留在洗涤水中的污染物PAH 被空气氧化分解掉。本实施例中配置的气浮管7呈叉形,平置在洗涤塔6底部并浸在废洗涤水中的一段管是C形管段7.2,此节管两端为盲端,朝上的管壁顺轴线均布通孔7.1,本实施例配置的通孔7.1间距为8.0mm,通孔7.1的直径为φ1.0mm。C形管段7.2中段朝外一侧连接一节相通的直管段,直管段贯穿并密封连接洗涤塔6的壁,气浮管7从外引入低压气流进入水中,构成水气分离结构,本实施例引入的低压气流为0.04MPa压缩空气。
实际使用时,主机排出的废气从进口管1处引入,上升的废气经淋水洗涤达到净化目的后正常排放,因洗涤生成的废洗涤水内含超标的PAH,落下的废洗涤水积蓄在洗涤塔6底部,当废洗涤水液面超过溢流管2的上管口,便从溢流管2中溢流掉。浸在废洗涤水中的气浮管7从通孔7.1中喷出形成气泡,气泡的生成和破裂过程起到搅动作用,促成混入洗涤水中的PAH被空气氧化分解掉,此过程可氧化分解掉大部分的PAH,仍有少部分PAH残留在废洗涤水中,这些残留的PAH直接被空气氧化分解掉,由此实现外排废洗涤水PAH 减量目的,切实做到废洗涤水净化达标后,以溢流的形式从溢流管2处排入大海。

Claims (5)

1.一种船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,它包括进口管(1)、溢流管(2)、平顶帽(3)、尖顶帽(4)、淋水管(5)、洗涤塔(6)和气浮管(7);所述洗涤塔(6)为竖置桶体,顶端居中设有朝上的轴向出口,在出口之下设有朝下淋水的淋水管(5),洗涤塔(6)底端居中设有轴向贯通桶底并作密封连接的进口管(1),竖置的进口管(1)管口上端距桶底垂直高度H 至少等于洗涤塔(6)口径最大内腔的半径值;所述尖顶帽(4)平置在进口管(1)的管口之上,尖顶帽(4)与进口管(1)采用技状连接成形似张开的伞,此结构形成从进口管(1)引入的废气直行受阻改径向逸出;其特征在于:所述洗涤塔(6)底板上还密封连接沟通内外的溢流管(2),位于进口管(1)一侧的溢流管(2)上端管口被悬置的平顶帽(3)间隙罩套;所述气浮管(7)呈叉形管,平置在洗涤塔(6)底部并浸在水中的是C形管段(7.2),此节管段两端为盲端,朝上的管壁上均布通孔(7.1),C形管段(7.2)中段朝外一侧连接一节相通的直管段,直管段贯穿并密封连接洗涤塔(6)的壁,气浮管(7)从外引入低压气流进入水中构成水泡式水气分离结构。
2.根据权利要求1所述的船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,其特征在于:所述平顶帽(3)内顶壁与溢流管(2)朝上的管口相间距离为c,该间距c至少等于溢流管(2)内孔半径值;平顶帽(3)内孔壁与溢流管(2)外壁相间距离为a,a处截面积至少等于溢流管(2)内孔截面积;平顶帽(3)与溢流管(2)的重合长度b至少等于2C。
3.根据权利要求1所述的船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,其特征在于:所述溢流管(2)上管口距洗涤塔(6)桶底垂直高度为d,d至少等于溢流管(2)内孔直径2倍的值。
4.根据权利要求1所述的船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,其特征在于:所述气浮管(7)朝上的管壁均布的通孔(7.1)间距为8~15mm,通孔(7.1)为φ0.6~φ1.0mm。
5.根据权利要求1或2所述的船用主机废气洗涤装置外排洗涤水PAH减量结构,其特征在于:所述气浮管(7)引入低压气流为0.04~0.06MPa的压缩空气。
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