CN111701431B - 船舶废气脱硫组件 - Google Patents

船舶废气脱硫组件 Download PDF

Info

Publication number
CN111701431B
CN111701431B CN202010371186.7A CN202010371186A CN111701431B CN 111701431 B CN111701431 B CN 111701431B CN 202010371186 A CN202010371186 A CN 202010371186A CN 111701431 B CN111701431 B CN 111701431B
Authority
CN
China
Prior art keywords
assembly
filter
pipe
exhaust gas
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN202010371186.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111701431A (zh
Inventor
赵春波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202010371186.7A priority Critical patent/CN111701431B/zh
Publication of CN111701431A publication Critical patent/CN111701431A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111701431B publication Critical patent/CN111701431B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/104—Ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/604—Hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明公开一种船舶废气脱硫组件，属于废气排放技术领域，本组件包括：第二处理组件，其上端口用于注入臭氧介质，第二处理组件侧面通过连通管注入待净化废气；第一处理组件，第一处理组件底部一侧通过连通接管与第二处理组件底部连通；输液组件，包括设于第一处理组件内的喷淋组件，喷淋组件由第一处理组件外的输液管体送入碱性液体；喷淋组件包括均匀安装在喷淋管上的喷淋头，喷淋管的首尾两端内部均设导流件使喷淋管的流通面积由两端向部逐渐扩大。喷淋头与喷淋管的连接外端设有密封环体。本发明的传爆废气脱硫组件实现了废气脱硫过程中废气充分冷却，脱硫效率高效且实现降低设备运行能耗，废气净化充分不易生成二次污染。

Description

船舶废气脱硫组件
技术领域
本发明属于废气排放技术领域，具体涉及一种船舶废气脱硫组件。
背景技术
众所周知，随着经济全球化的发展，国际贸易和船舶运输得到了快速的发展，船舶的吨位也在不断的增加，船舶柴油机废气的排放量也随之迅速增加，以石油产品为燃料的船舶废气排放造成的环境污染日趋严重。船舶柴油机废气排放造成的大气污染和温室效应已经受到世界范围的高度重视。2016年10月27日国际海事组织IMO下属的海上环境保护委员会第70次会议通过决议，确定2020年在全球海域实行船舶燃油0.5％含硫上限的规定，之前划设的四大排放控制区仍然实行0.1％的限制。据相关机构预测，欧盟其他海域以及包括中国在内的亚洲海域将来也可能会划设排放控制区，使硫排放最终降至0.1％的标准。目前距离法规生效只有两年左右的时间，然而全球只有少数几家船舶尾气脱硫设备厂家具有成熟的产品，以现有的生产能力满足如此多数量的需求，对船舶尾气脱硫设备厂家是一项艰巨的任务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶废气脱硫组件，废气脱硫过程中废气充分冷却，脱硫效率高效且实现降低设备运行能耗，废气净化充分不易生成二次污染。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
船舶废气脱硫组件，包括：
第二处理组件，第二处理组件为柱状结构，其上端口用于注入臭氧介质，第二处理组件侧面通过连通管注入待净化废气；
第一处理组件，第一处理组件为上端开口设置的柱状体结构，第一处理组件底部一侧通过连通接管与第二处理组件底部连通；
输液组件，包括设于第一处理组件内的喷淋组件，喷淋组件由第一处理组件外的输液管体送入碱性液体；
其中，第一处理组件内设整列排布的填充构件，用于缩小第一处理组件不同高度层的流通面积，填充构件布设于喷淋组件下方；
其中，喷淋组件包括均匀安装在喷淋管上的喷淋头，喷淋管的首尾两端内部均设导流件使喷淋管的流通面积由两端向部逐渐扩大。喷淋头与喷淋管的连接外端设有密封环体。
本发明通过两个处理组件分步骤对船舶废气进行净化处理，以实现将废气脱硫，臭氧介质的选用为液体臭氧和蒸汽同时输入形成臭氧和蒸汽的混合物或者微化的臭氧水，通过此方式来对废气起到逐步的降温的目的，并减小第一处理组件和第二处理组件内的压力损失以保持臭氧、废气等在处理部件内容的移动速度，提高处理效率，通过喷淋组件来将碱性液体喷淋到第一处理组件内以进行脱硫，在喷淋管内设导流件的方式来获得喷淋管首尾段的流体出口动压均匀的效果，利用导流件使流体在喷淋管内呈梯形流动且梯形流线的梯形顶部远离喷淋头，目的在于减小喷淋管首尾段的喷淋头的流体出口动压出现较大的差异，以此来提高各个喷淋头的喷淋效果以及喷淋面积。
也可以构成为：船舶废气脱硫组件还包括：
过滤组件，过滤组件用于过滤连通管内输送气体中的粉尘；
过滤组件包括一基座，基座内开设两个相互连通的第一过滤腔室和第二过滤腔室，第二过滤腔室设于第一过滤腔室下方，第一过滤腔室相对端面分别连接连通管，且第一过滤腔室出料方向的连通管管口设置第三阻流滤板。为提高废气脱硫效果以及废气处理效果，通过过滤组件对送入第二处理组件的废气进行预处理，将废气中的固体颗粒物预先滤除，以降低废气处理量，并通过对高温的固体颗粒物的滤除有利于降低废气温度以及降温速度，具体的，在过滤组件内设高度不一致的并连同的第一过滤腔室和第二过滤腔室的方式来扩大废气过滤空间，将与船舶废气排放管连接的连通管与第一过滤腔室连通，用于排出过滤后废气的连通管也与第一过滤腔室进行连通，这样在过滤过程中具有高温的废气较为集中在上部的第一过滤腔室，利于第二过滤腔室对固体颗粒进行收集以及降低收集的固体颗粒随高温废气二次悬浮于废气中。
也可以构成为：第一过滤腔室内设有与连通管轴线垂直的第二阻流滤板，且第二阻流滤板中部装配转轴，转轴由安装在基座上的驱动电机驱动，转轴上还环绕设置三角结构状的第一阻流滤板。选择在转轴上设置第二阻流滤板的方式来减缓进入第一过滤腔室的废气流动速度以便于提高废气在第一过滤腔室内的停留时间，来提高固体颗粒的沉降速率，通过驱动电机来驱动转轴来带动第二阻流滤板和第一阻流滤板旋转，通过适当的转速来对进入第一过滤腔室内的废气流进行整流，以避免第一过滤腔室内出现紊流现象，同时增大废气与第二阻流滤板和第一阻流滤板的接触来截留固体颗粒。
也可以构成为：第二阻流滤板为金属滤网板，金属滤网板上均布阻流构件，阻流构件具有与转轴轴线平行的过滤套，且过滤套套体侧面环绕开设贯通开槽，过滤套内放置至少两个直径小于过滤套长度小于过滤套长度一半以上的柱状过滤体，过滤套两端口固接隔档条。选用金属滤网材质的第二阻流滤板对高温的废气起到吸热效果，缓慢降低废气的温度，金属材质的第二阻流滤板受固体颗粒冲击变形率较低有利于长时间使用，金属材质优选合金，在考虑成本的情况下可将第二主流滤板的材质替换为石英或玻璃纤维制成的网板，在金属滤网板上布设阻流构件的方式来扩大第二阻流滤板的过滤面积以及积尘量，并且废气在阻流构件表面流动过程中由于阻流构件的过滤套上开设多个贯通开槽，废气的流动路径可多变且路径延长，废气在通过过滤套时由于过滤体的存在废气的流通面被不断缩小，降低了废气通过第二阻流滤板的通过速度以减小过滤降压，实现高质量的固体颗粒截留并使废气通过第二阻流滤板47速度处于适当的范围提高废气过滤效率以及脱硫效率。上述设计实现了减小过滤过程中的过滤降压，不必额外设置控压部件，降低装置能耗和成本。
也可以构成为：基座外侧设有抽气泵，抽气泵通过管体与第二过滤腔室上部腔壁贯通连接，抽气泵还通过循环管与基座顶壁连接且循环管管体端口设于第一过滤腔室内。第二过滤腔室底部腔壁连接排料管。废气在第二过滤腔室上方的第一过滤腔室流动过程中过滤的固体颗粒物落入到第二过滤腔室内被收集，可由排料管基座外部排出，在第一过滤室内的废气流可能也会对第二过滤室内收集的固体颗粒形成扰动形成二次悬浮，在第二过滤腔室上部腔壁设管体并与抽气泵连接，用于抽取第二过滤腔室上端的气体并送入第一过滤腔室上部，这样有效防止了废气流对第二过滤室内收集的固体颗粒形成扰动。
也可以构成为：连通接管上还连接有用于输送臭氧介质的辅助进气管，辅助进气管出气端口设于连通接管内且出气方向朝向第一处理组件内部腔室。选用连通接管实现将第一处理组件和第二处理组件之间连通，所设置的辅助进气管内输入的介质也是臭氧介质，目的在于充分保证废气中的含硫物质进行氧化处理，并设置辅助进气管的出气方向来对连通接管内的废气起到引流作用，减少废气在连通接管内停留时间。
也可以构成为：填充构件包括中空的填充主体，填充主体两端与第一处理组件内壁连接，填充主体水平高度低处开设有第二回流口，填充主体水平高度高处开设第一回流口，第一回流口附近的填充主体通过连接杆连接弧形板。弧形板为U形结构，开口方向朝向第一回流口的方向设置。利用填充构件的设置来使废气或喷淋的碱性液体的流动空间变狭窄，提高废气与碱性液体的接触量和接触时间，从而实现提高废气的脱硫效率，具体的，在第一处理组件内依次连接均布的填充主体，填充主体截面应为椭圆状或球状，目的在于避免气流或液体的流动以避免接触不充分的问题，通过开设第二回流口和第一回流口以及利用中空的填充主体来引导部分填充主体附近的介质进入填充主体内并利用重力使其从第二回流口排出或第一回流口排出形成回流，以提高废气与碱性液体的接触量和接触时间，介质在填充主体内部形成回流过程中利于废气散热或碱性液体对废气温度的吸热实现废气冷却充分的目的，通过设置弧形板和连接杆的方式来提高填充主体下方的介质向上移动过程中进入第一回流口的几率，上述所指的介质为碱性液体或废气。
也可以构成为：输液管体上安装有介质添加箱，输液管体贯穿介质添加箱，且介质添加箱内的输液管体上安装有带控制阀的第一加料管。介质添加箱上部连接有第二加料管，选用石灰石粉末或者溶解石灰石粉末的液体充填在介质添加箱内，输液管体内输送的液体一般为存放在液体存储部内的海水，船舶在海上航行时选用微碱性的海水配合碱性介质提高输液管体内的液体pH值提高，这样脱硫用水成本较低且取用海水方便不必专设其他设备，在第一处理组件内的pH检测器检测到pH值低于设定值时，将数据反馈控制单元由控制单元控制第一加料管上的控制阀开启向输液管内输入碱性介质，以保持喷淋的碱性液体pH值处于设定范围内，保证脱硫效果。
也可以构成为：第一处理组件内壁安装有对介质pH值检测的pH检测器，且pH检测器与控制单元无线连接，控制单元与第一加料管上的控制阀无线连接，无线连接采用5G传输网络完成，在整个数据传输以及控制指令的发送过程中通过无线网络完成，选用5G传输网络极大的提高传输速率并信号延迟率低，使得在喷淋液的pH值低于设定值后迅速补充碱性介质，以缩小在检测到pH值低于设定值后到调控碱性液符合pH设定值这一时间段内喷淋碱性液体的用量，以此来保证脱硫效果，实现高效脱硫，使排放的废气中的硫化物含量远低于标准值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过两个处理组件分步骤对船舶废气进行净化处理，利用第二处理组件输入臭氧介质来对从第二处理组件侧方送入的船舶废气中的含硫物质进行氧化处理，以生成亚硫酸根，再通过第一处理组件来进一步喷淋碱性液体，与亚硫酸根反应生成硫酸钙，以实现将废气脱硫，并保证无二次污染出现以及脱硫效率，通过送入臭氧介质与废气进行氧化处理过程中。
本发明的传爆废气脱硫组件实现了废气脱硫过程中废气充分冷却，脱硫效率高效且实现降低设备运行能耗，废气净化充分不易生成二次污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本申请实施例提出的船舶废气脱硫组件的结构示意图；
图2示出本申请实施例提出的船舶废气脱硫组件的内部示意图；
图3示出本申请实施例提出的喷淋组件工作状态示意图；
图4示出本申请实施例提出的喷淋组件的喷淋管局部剖视图；
图5示出本申请实施例提出的填充构件剖视图；
图6示出本申请实施例提出的过滤组件示意图；
图7示出本申请实施例提出的第二阻流滤板示意图；
图8示出本申请实施例提出的阻流构件结构示意图；
图9示出本申请实施例提出的阻流构件侧视图；
图10示出本申请实施例提出的介质添加箱与输液管体连接示意图；
图11示出本申请对比例中各组废气脱硫效率。
附图标记说明：10-第一处理组件；11-排气漏斗；12-pH检测器；20-输液组件；21-液体存储部；22-喷淋组件；221-导流件；222-密封环体；23输液管体；24-介质添加箱；241-碱性介质；242-第二加料管；243-第一加料管；25-喷淋头；30-第二处理组件；31-连通接管；32-辅助进气管；40-过滤组件；41-连通管；42-抽气泵；43-循环管；44-第一阻流滤板；45-第一过滤腔室；46-第三阻流滤板；47-第二阻流滤板；471-装配孔；48-转轴；49-第二过滤腔室；410-排料管；411-驱动电机；50-填充构件；51-填充主体；52-第一回流口；53-连接杆；54-弧形板；55-第二回流口；60-阻流构件；61-贯通开槽；62-过滤套；63-过滤体；64-隔档条。
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作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。
参见图1-10所示，船舶废气脱硫组件，包括：
第二处理组件30，第二处理组件30为柱状结构，其上端口用于注入臭氧介质，第二处理组件30侧面通过连通管41注入待净化废气；
第一处理组件10，第一处理组件10为上端开口设置的柱状体结构，第一处理组件10底部一侧通过连通接管31与第二处理组件30底部连通；
输液组件20，包括设于第一处理组件10内的喷淋组件22，喷淋组件22由第一处理组件10外的输液管体23送入碱性液体；
其中，第一处理组件10内设整列排布的填充构件50，用于缩小第一处理组件10不同高度层的流通面积，填充构件50布设于喷淋组件22下方；
其中，喷淋组件22包括均匀安装在喷淋管上的喷淋头25，喷淋管的首尾两端内部均设导流件221使喷淋管的流通面积由两端向部逐渐扩大。喷淋头25与喷淋管的连接外端设有密封环体222。
本发明通过两个处理组件分步骤对船舶废气进行净化处理，利用第二处理组件30输入臭氧介质来对从第二处理组件30侧方送入的船舶废气中的含硫物质进行氧化处理，以生成亚硫酸根，再通过第一处理组件10来进一步喷淋碱性液体，与亚硫酸根反应生成硫酸钙，以实现将废气脱硫，并保证无二次污染出现以及脱硫效率，通过送入臭氧介质与废气进行氧化处理过程中。
臭氧介质的选用为液体臭氧和蒸汽同时输入形成臭氧和蒸汽的混合物或者微化的臭氧水，所使用的蒸汽温度应低于废气温度，一般温度低于40℃以上，并控制蒸汽输入量的方式开调控蒸汽温度，通过此方式来对废气起到逐步的降温的目的，并减小第一处理组件10和第二处理组件30内的压力损失以保持臭氧、废气等在处理部件内容的移动速度，提高处理效率。
所选用的碱性液体为含有钙离子的碱性液体，具体添加石灰石粉末，通过喷淋组件22来将碱性液体喷淋到第一处理组件10内以进行脱硫，在喷淋管内设导流件221的方式来获得喷淋管首尾段的流体出口动压均匀的效果，利用导流件221使流体在喷淋管内呈梯形流动且梯形流线的梯形顶部远离喷淋头25，目的在于减小喷淋管首尾段的喷淋头的流体出口动压出现较大的差异，以此来提高各个喷淋头25的喷淋效果以及喷淋面积。在喷淋过程中通过填充构件50设于喷淋组件22和下方的废气之间，来对废气或喷淋水体起到减缓位移速度的效果，具体使废气或喷淋的碱性液体的流动空间变狭窄，但可提高废气与碱性液体的接触量和接触时间，从而实现提高废气的脱硫效率。
另外：船舶废气脱硫组件还包括：
过滤组件40，过滤组件40用于过滤连通管41内输送气体中的粉尘；
过滤组件40包括一基座，基座内开设两个相互连通的第一过滤腔室45和第二过滤腔室49，第二过滤腔室49设于第一过滤腔室45下方，第一过滤腔室45相对端面分别连接连通管41，且第一过滤腔室45出料方向的连通管41管口设置第三阻流滤板46。为提高废气脱硫效果以及废气处理效果，通过过滤组件40对送入第二处理组件30的废气进行预处理，将废气中的固体颗粒物预先滤除，以降低废气处理量，并通过对高温的固体颗粒物的滤除有利于降低废气温度以及降温速度，具体的，在过滤组件40内设高度不一致的并连同的第一过滤腔室45和第二过滤腔室49的方式来扩大废气过滤空间，将与船舶废气排放管连接的连通管41与第一过滤腔室45连通，用于排出过滤后废气的连通管41也与第一过滤腔室45进行连通且连接处设第三阻流滤板46对废气进行过滤处理，避免大量固体颗粒进入第二处理组件30内，第三阻流滤板46可以由石英或玻璃纤维制成，其对0.4μm的标准粒子的捕集效率不应低于99％。这样在过滤过程中具有高温的废气较为集中在上部的第一过滤腔室45，利于第二过滤腔室49对固体颗粒进行收集以及降低收集的固体颗粒随高温废气二次悬浮于废气中。
另外：第一过滤腔室45内设有与连通管41轴线垂直的第二阻流滤板47，且第二阻流滤板47中部装配转轴48，转轴48由安装在基座上的驱动电机411驱动，转轴48上还环绕设置三角结构状的第一阻流滤板44。选择在转轴48上设置第二阻流滤板47的方式来减缓进入第一过滤腔室45的废气流动速度以便于提高废气在第一过滤腔室45内的停留时间，来提高固体颗粒的沉降速率，通过驱动电机411来驱动转轴48来带动第二阻流滤板47和第一阻流滤板44旋转，通过适当的转速来对进入第一过滤腔室45内的废气流进行整流，以避免第一过滤腔室45内出现紊流现象，同时增大废气与第二阻流滤板47和第一阻流滤板44的接触来截留固体颗粒，第二阻流滤板47和第一阻流滤板44所选用材质为金属滤网材质，捕集粒子的粒径范围0.2-0.8μm以下的标准粒子。
另外：第二阻流滤板47为金属滤网板，金属滤网板上均布阻流构件60，阻流构件60具有与转轴48轴线平行的过滤套62，且过滤套62套体侧面环绕开设贯通开槽61，过滤套62内放置至少两个直径小于过滤套62长度小于过滤套62长度一半以上的柱状过滤体63，过滤套62两端口固接隔档条64。选用金属滤网材质的第二阻流滤板47对高温的废气起到吸热效果，缓慢降低废气的温度，金属材质的第二阻流滤板47受固体颗粒冲击变形率较低有利于长时间使用，金属材质优选合金，在考虑成本的情况下可将第二主流滤板47的材质替换为石英或玻璃纤维制成的网板，在金属滤网板上布设阻流构件60的方式来扩大第二阻流滤板47的过滤面积以及积尘量，并且废气在阻流构件60表面流动过程中由于阻流构件的过滤套62上开设多个贯通开槽61，废气的流动路径可多变且路径延长，废气在通过过滤套62时由于过滤体63的存在废气的流通面被不断缩小，降低了废气通过第二阻流滤板47的通过速度以减小过滤降压，实现高质量的固体颗粒截留并使废气通过第二阻流滤板47速度处于适当的范围(该速度低于废气进入第一过滤腔室45的流速)，提高废气过滤效率以及脱硫效率。上述设计实现了减小过滤过程中的过滤降压，不必额外设置控压部件，降低装置能耗和成本。
另外：基座外侧设有抽气泵42，抽气泵42通过管体与第二过滤腔室49上部腔壁贯通连接，抽气泵42还通过循环管43与基座顶壁连接且循环管43管体端口设于第一过滤腔室45内。第二过滤腔室49底部腔壁连接排料管410。废气在第二过滤腔室49上方的第一过滤腔室45流动过程中过滤的固体颗粒物落入到第二过滤腔室49内被收集，可由排料管410基座外部排出，在第一过滤室45内的废气流可能也会对第二过滤室49内收集的固体颗粒形成扰动形成二次悬浮，在第二过滤腔室上部腔壁设管体并与抽气泵42连接，用于抽取第二过滤腔室49上端的气体并送入第一过滤腔室45上部，这样有效防止了废气流对第二过滤室49内收集的固体颗粒形成扰动，抽气泵42的功率根据连通管41内送入的废气流速而选择，一般抽气泵42抽取气流进入循环管43内的气体流速为连通管41内送入的废气流速的20％-35％，同时循环管43送入到第一过滤室45内的气流是垂直向下的且与第二阻流滤板47、第一阻流滤板44相对，利于将阻流滤板上的集尘向下吹动，对第二阻流滤板47、第一阻流滤板44起到一定清理效果并提高第二过滤室49集尘量。
另外：连通接管32上还连接有用于输送臭氧介质的辅助进气管32，辅助进气管32出气端口设于连通接管32内且出气方向朝向第一处理组件10内部腔室。选用连通接管32实现将第一处理组件10和第二处理组件30之间连通，所设置的辅助进气管32内输入的介质也是臭氧介质，目的在于充分保证废气中的含硫物质进行氧化处理，并设置辅助进气管32的出气方向来对连通接管32内的废气起到引流作用，减少废气在连通接管32内停留时间。
另外：填充构件50包括中空的填充主体51，填充主体51两端与第一处理组件10内壁连接，填充主体51水平高度低处开设有第二回流口55，填充主体51水平高度高处开设第一回流口52，第一回流口52附近的填充主体51通过连接杆53连接弧形板54。弧形板54为U形结构，开口方向朝向第一回流口52的方向设置。利用填充构件50的设置来使废气或喷淋的碱性液体的流动空间变狭窄，提高废气与碱性液体的接触量和接触时间，从而实现提高废气的脱硫效率，具体的，在第一处理组件10内依次连接均布的填充主体51，填充主体51截面应为椭圆状或球状，目的在于避免气流或液体的流动以避免接触不充分的问题，通过开设第二回流口55和第一回流口52以及利用中空的填充主体51来引导部分填充主体51附近的介质进入填充主体51内并利用重力使其从第二回流口55排出或第一回流口52排出形成回流，以提高废气与碱性液体的接触量和接触时间，介质在填充主体51内部形成回流过程中利于废气散热或碱性液体对废气温度的吸热实现废气冷却充分的目的，通过设置弧形板和连接杆53的方式来提高填充主体51下方的介质向上移动过程中进入第一回流口52的几率，上述所指的介质为碱性液体或废气。
另外：输液管体23上安装有介质添加箱，输液管体23贯穿介质添加箱24，且介质添加箱24内的输液管体23上安装有带控制阀的第一加料管243。介质添加箱24上部连接有第二加料管242，选用石灰石粉末或者溶解石灰石粉末的液体充填在介质添加箱24内，输液管体23内输送的液体一般为存放在液体存储部内的海水，船舶在海上航行时选用微碱性的海水配合碱性介质提高输液管体23内的液体pH值提高，这样脱硫用水成本较低且取用海水方便不必专设其他设备，在第一处理组件10内的pH检测器12检测到pH值低于设定值时，将数据反馈控制单元由控制单元控制第一加料管243上的控制阀开启向输液管23内输入碱性介质241，以保持喷淋的碱性液体pH值处于设定范围内，保证脱硫效果。
另外：第一处理组件10内壁安装有对介质pH值检测的pH检测器12，且pH检测器12与控制单元无线连接，控制单元与第一加料管243上的控制阀无线连接，无线连接采用5G传输网络完成，在整个数据传输以及控制指令的发送过程中通过无线网络完成，选用5G传输网络极大的提高传输速率并信号延迟率低，使得在喷淋液的pH值低于设定值后迅速补充碱性介质，以缩小在检测到pH值低于设定值后到调控碱性液符合pH设定值这一时间段内喷淋碱性液体的用量，以此来保证脱硫效果，实现高效脱硫，使排放的废气中的硫化物含量远低于标准值。
实施例1：
参见图1-10所示，船舶废气脱硫组件，包括：
第二处理组件30，第二处理组件30为柱状结构，其上端口用于注入臭氧介质，第二处理组件30侧面通过连通管41注入待净化废气；
第一处理组件10，第一处理组件10为上端开口设置的柱状体结构，第一处理组件10底部一侧通过连通接管31与第二处理组件30底部连通；
输液组件20，包括设于第一处理组件10内的喷淋组件22，喷淋组件22由第一处理组件10外的输液管体23送入碱性液体；
过滤组件40，过滤组件40用于过滤连通管41内输送气体中的粉尘；
过滤组件40包括一基座，基座内开设两个相互连通的第一过滤腔室45和第二过滤腔室49，第二过滤腔室49设于第一过滤腔室45下方，第一过滤腔室45相对端面分别连接连通管41，且第一过滤腔室45出料方向的连通管41管口设置第三阻流滤板46；
其中，第一处理组件10内设整列排布的填充构件50，用于缩小第一处理组件10不同高度层的流通面积，填充构件50布设于喷淋组件22下方；
其中，喷淋组件22包括均匀安装在喷淋管上的喷淋头25，喷淋管的首尾两端内部均设导流件221使喷淋管的流通面积由两端向部逐渐扩大。喷淋头25与喷淋管的连接外端设有密封环体222。
第一过滤腔室45内设有与连通管41轴线垂直的第二阻流滤板47，且第二阻流滤板47中部装配转轴48，转轴48由安装在基座上的驱动电机411驱动，转轴48上还环绕设置三角结构状的第一阻流滤板44。
第二阻流滤板47为金属滤网板，金属滤网板上均布阻流构件60，阻流构件60具有与转轴48轴线平行的过滤套62，且过滤套62套体侧面环绕开设贯通开槽61，过滤套62内放置至少两个直径小于过滤套62长度小于过滤套62长度一半以上的柱状过滤体63，过滤套62两端口固接隔档条64。
基座外侧设有抽气泵42，抽气泵42通过管体与第二过滤腔室49上部腔壁贯通连接，抽气泵42还通过循环管43与基座顶壁连接且循环管43管体端口设于第一过滤腔室45内。第二过滤腔室49底部腔壁连接排料管410。
连通接管32上还连接有用于输送臭氧介质的辅助进气管32，辅助进气管32出气端口设于连通接管32内且出气方向朝向第一处理组件10内部腔室。
填充构件50包括中空的填充主体51，填充主体51两端与第一处理组件10内壁连接，填充主体51水平高度低处开设有第二回流口55，填充主体51水平高度高处开设第一回流口52，第一回流口52附近的填充主体51通过连接杆53连接弧形板54。
输液管体23上安装有介质添加箱，输液管体23贯穿介质添加箱24，且介质添加箱24内的输液管体23上安装有带控制阀的第一加料管243。
第一处理组件10内壁安装有对介质pH值检测的pH检测器12，且pH检测器12与控制单元无线连接，控制单元与第一加料管243上的控制阀无线连接，无线连接采用5G传输网络完成。
在第一处理组件10内的pH检测器12检测到pH值低于设定值时，将数据反馈控制单元由控制单元控制第一加料管243上的控制阀开启向输液管23内输入碱性介质241，以保持喷淋的碱性液体pH值处于设定范围内，保证脱硫效果。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于：在废气脱硫过程中不进行过滤处理，即拆除过滤组件40进行废气脱硫处理。
实施例3：
与实施例1的不同之处在于：移除第一处理组件10内的填充构件50。
对比例1：
与实施例1的不同之处在于：在废气脱硫过程中进行过滤处理，采用多层滤板进行过滤，滤板材质为玻璃纤维，捕集粒子的粒径范围0.2-1μm以下的标准粒子。
对比例2：
与实施例1的不同之处在于：第一处理组件10内均布金属柱体，呈整列排布。
对比试验：
采用功率2400kW的柴油机(运行于83％工况，1992kW)为例进行废气排放净化试验，油耗为125(g·(kW·h)-1)，假定使用含硫为3.5％的燃油。
采用益康ecom-J2KN烟气分析仪测量排放废气中SOx的浓度，其测量范围为0-2000ppm，精度为1ppm。
1)脱硫效率
分别对实施例1-3和对比例1、2的船舶废气脱硫组件排放废气进行测量，计算脱硫效率，具体结果如图11所示，实施例1的脱硫效率为99.1％，实施例2的脱硫效率为97.4％，实施例3的脱硫效率为84.2％，对比例1的脱硫效率为97.5％，对比例的脱硫效率为84.6％，可知拆除本发明的过滤组件40对废气脱硫效率没有过多的影响，废气处理效率依旧可以保持在97.2％以上，相对的通过增设多层滤板进行过滤废气固体颗粒的对比例1的脱硫效率也与本申请的实施例2的脱硫效率相差无几，同时，拆除本申请的填充构件将对降低废气脱硫效率，通过实施例3的检测结果可知，拆除填充构件后废气脱硫效率降低到84.2％与设有进水柱体的对比例2的废弃脱硫效率相差无几，但两者的脱硫效率均低于实施例1、2以及对比例1。
2)部件磨损
在实施例1-3、对比例1-2的第二处理组件30的中部区域设置一测试金属板，测试金属板在装置连续运行3个后的磨损程度，结果如表1所示。
表1 各金属板磨损率
Figure BDA0002478351110000131
通过磨损测试，可知实施例1、实施例2、对比例2所设有的过滤组件40可有效截留废气固体颗粒，避免废气处理部件内的金属磨损，其中填充组件的有无对部件磨损率具有轻微的影响，而设置多层滤板进行过滤的对比例1的脱硫组件的磨损率相对较高，可能其过滤效果不好。
同时经计算，在船舶上应用实施例1的船舶废气脱硫组件，并以船舶搭载功率2400kW的柴油机(运行于83％工况，1992kW)为例，油耗为125(g·(kW·h)-1)。假定使用含硫为1％的燃油(符合MARPOL73/78公约附则IV修正案中的规定)，SOx吸收率为98.7％,按每年运行300天测算,则每年SO x(按SO2计算)的排放将减少9t，若将本发明的船舶废气脱硫组件应用于我国的中、大型船舶上，可实现大量减少SOx的排放。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.船舶废气脱硫组件，包括：
第二处理组件(30)，所述第二处理组件(30)为柱状结构，其上端口用于注入臭氧介质，所述第二处理组件(30)侧面通过连通管(41)注入待净化废气；
第一处理组件(10)，所述第一处理组件(10)为上端开口设置的柱状体结构，所述第一处理组件(10)底部一侧通过连通接管(31)与第二处理组件(30)底部连通；
输液组件(20)，包括设于第一处理组件(10)内的喷淋组件(22)，所述喷淋组件(22)由第一处理组件(10)外的输液管体(23)送入碱性液体；
其中，所述第一处理组件(10)内设整列排布的填充构件(50)，用于缩小第一处理组件(10)不同高度层的流通面积，所述填充构件(50)布设于喷淋组件(22)下方；
其中，所述喷淋组件(22)包括均匀安装在喷淋管上的喷淋头(25)，所述喷淋管的首尾两端内部均设导流件(221)使所述喷淋管的流通面积由两端向内部逐渐扩大；
所述船舶废气脱硫组件还包括：
过滤组件(40)，所述过滤组件(40)用于过滤连通管(41)内输送气体中的粉尘；
所述过滤组件(40)包括一基座，所述基座内开设两个相互连通的第一过滤腔室(45)和第二过滤腔室(49)，所述第二过滤腔室(49)设于第一过滤腔室(45)下方，所述第一过滤腔室(45)相对端面分别连接连通管(41)，且第一过滤腔室(45)出料方向的连通管(41)管口设置第三阻流滤板(46)；
所述第一过滤腔室(45)内设有与连通管(41)轴线垂直的第二阻流滤板(47)，且所述第二阻流滤板(47)中部装配转轴(48)，所述转轴(48)由安装在基座上的驱动电机(411)驱动，所述转轴(48)上还环绕设置三角结构状的第一阻流滤板(44)；
所述第二阻流滤板(47)为金属滤网板，所述金属滤网板上均布阻流构件(60)，所述阻流构件(60)具有与转轴(48)轴线平行的过滤套(62)，且所述过滤套(62)套体侧面环绕开设贯通开槽(61)，所述过滤套(62)内放置至少两个直径小于过滤套(62)长度小于过滤套(62)长度一半以上的柱状过滤体(63)，所述过滤套(62)两端口固接隔档条(64)。
2.根据权利要求1所述的船舶废气脱硫组件，其特征在于：所述基座外侧设有抽气泵(42)，所述抽气泵(42)通过管体与第二过滤腔室(49)上部腔壁贯通连接，所述抽气泵(42)还通过循环管(43)与基座顶壁连接且循环管(43)管体端口设于第一过滤腔室(45)内。
3.根据权利要求1所述的船舶废气脱硫组件，其特征在于：所述连通接管(32)上还连接有用于输送臭氧介质的辅助进气管(32)，所述辅助进气管(32)出气端口设于连通接管(31)内且出气方向朝向第一处理组件(10)内部腔室。
4.根据权利要求1所述的船舶废气脱硫组件，其特征在于：所述填充构件(50)包括中空的填充主体(51)，所述填充主体(51)两端与第一处理组件(10)内壁连接，所述填充主体(51)水平高度低处开设有第二回流口(55)，所述填充主体(51)水平高度高处开设第一回流口(52)，所述第一回流口(52)附近的填充主体(51)通过连接杆(53)连接弧形板(54)。
5.根据权利要求1所述的船舶废气脱硫组件，其特征在于：所述输液管体(23)上安装有介质添加箱，所述输液管体(23)贯穿介质添加箱(24)，且所述介质添加箱(24)内的输液管体(23)上安装有带控制阀的第一加料管(243)。
6.根据权利要求5所述的船舶废气脱硫组件，其特征在于：所述第一处理组件(10)内壁安装有对介质pH值检测的pH检测器(12)，且所述pH检测器(12)与控制单元无线连接，所述控制单元与第一加料管(243)上的控制阀无线连接，所述无线连接采用5G传输网络完成。
CN202010371186.7A 2020-05-06 2020-05-06 船舶废气脱硫组件 Expired - Fee Related CN111701431B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010371186.7A CN111701431B (zh) 2020-05-06 2020-05-06 船舶废气脱硫组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010371186.7A CN111701431B (zh) 2020-05-06 2020-05-06 船舶废气脱硫组件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111701431A CN111701431A (zh) 2020-09-25
CN111701431B true CN111701431B (zh) 2021-01-26

Family

ID=72536391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010371186.7A Expired - Fee Related CN111701431B (zh) 2020-05-06 2020-05-06 船舶废气脱硫组件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111701431B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113958392B (zh) * 2021-11-02 2023-01-03 浙江海洋大学 一种船舶用废气净化集成装置
CN114558439A (zh) * 2022-03-04 2022-05-31 江苏富功环境工程科技有限公司 一种新型半干法翻滚床层脱硫装置及方法
KR102563143B1 (ko) * 2022-07-15 2023-08-03 한국환경기기시험원 주식회사 자체 열교환 방식을 가지는 배기가스 정화장치

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010018362A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 Bp Alternative Energy International Limited Scrubbing system
CN206414960U (zh) * 2017-01-04 2017-08-18 浙江友通环境科技有限公司 旋流板废气净化塔
CN107998761A (zh) * 2017-12-12 2018-05-08 唐山伟德船用设备有限公司 一种船舶废气脱硫装置及方法
JP2018130672A (ja) * 2017-02-15 2018-08-23 公立大学法人大阪府立大学 排ガス処理方法及び排ガス処理装置
CN108970349A (zh) * 2018-07-18 2018-12-11 武汉理工大学 船舶柴油机尾气脱硫脱硝一体化装置及方法
CN109011871A (zh) * 2018-08-12 2018-12-18 湖南钜晟环保科技工程有限公司 一种环境保护用过滤除尘机
CN109758895A (zh) * 2019-03-18 2019-05-17 山东交通学院 一种船舶废气脱硫装置
CN109876615A (zh) * 2019-04-09 2019-06-14 江苏科行环保股份有限公司 利用脉冲电晕放电进行臭氧脱硝提效的装置和方法
CN210448496U (zh) * 2019-06-28 2020-05-05 南阳威尔奇环保设备有限公司 一种降噪的废气处理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210303179U (zh) * 2019-06-28 2020-04-14 李修启 一种水泥窑窑尾废气脱硝装置
CN210303144U (zh) * 2019-07-05 2020-04-14 江苏飓风环保科技有限公司 一种具有多重净化功能的环保型废气洗涤塔

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010018362A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 Bp Alternative Energy International Limited Scrubbing system
CN206414960U (zh) * 2017-01-04 2017-08-18 浙江友通环境科技有限公司 旋流板废气净化塔
JP2018130672A (ja) * 2017-02-15 2018-08-23 公立大学法人大阪府立大学 排ガス処理方法及び排ガス処理装置
CN107998761A (zh) * 2017-12-12 2018-05-08 唐山伟德船用设备有限公司 一种船舶废气脱硫装置及方法
CN108970349A (zh) * 2018-07-18 2018-12-11 武汉理工大学 船舶柴油机尾气脱硫脱硝一体化装置及方法
CN109011871A (zh) * 2018-08-12 2018-12-18 湖南钜晟环保科技工程有限公司 一种环境保护用过滤除尘机
CN109758895A (zh) * 2019-03-18 2019-05-17 山东交通学院 一种船舶废气脱硫装置
CN109876615A (zh) * 2019-04-09 2019-06-14 江苏科行环保股份有限公司 利用脉冲电晕放电进行臭氧脱硝提效的装置和方法
CN210448496U (zh) * 2019-06-28 2020-05-05 南阳威尔奇环保设备有限公司 一种降噪的废气处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111701431A (zh) 2020-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111701431B (zh) 船舶废气脱硫组件
CN103230729A (zh) 橡胶加工领域的废气净化系统
CN209020110U (zh) 一种高速旋流式喷淋净化塔
CN108686490A (zh) 一种烟气脱硫除尘塔及脱硫除尘方法
CN201239601Y (zh) 撞击流吸收烟气湿法脱硫装置
CN109966879A (zh) 硫磺焚烧后尾气钠法深度脱硫控碱的方法和装置
CN206793364U (zh) 氨法脱硫节能超过一倍的装置
CN106799126A (zh) 氨法脱硫节能超过一倍的装置
CN105032173A (zh) 一种氨碱法联合脱硫脱硝装置及工艺
CN208057197U (zh) 船用柴油机废气再循环装置
CN203002194U (zh) 湍球式涡轮增压复合脱硫除尘塔
CN110743347A (zh) 一种用于脱硫脱硝除尘过程中的喷淋一级吸收塔
CN104084330A (zh) 一种火电厂脱硫废水高效雾化成核的两级雾化喷嘴
CN108479324A (zh) 一种小型化的船舶脱硫降硝除尘装置
CN217613822U (zh) 一种二氧化碳吸收系统
CN217795500U (zh) 一种便于填料进出料的大型气体净化设备
CN206424740U (zh) 一种高效油烟分离系统
CN1167491C (zh) 一体化逆流移动式净化装置
CN201921560U (zh) 一种沉降式固液分离装置
CN115040962A (zh) 一种二氧化碳吸收系统
CN208032246U (zh) 一种综合吸收塔
CN108005759A (zh) 船用柴油机废气再循环装置
CN204933135U (zh) 一种硫铵尾气净化器
CN113019032A (zh) 一种烟气脱硫脱硝预处理装置
CN204502800U (zh) 一种氨碱法联合脱硫脱硝装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210126