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
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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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114669180A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-28 | 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司 | 一种吸收VOCs的装置 |
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2019
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