CN111871198A - 一种船舶尾气烟羽消除装置 - Google Patents

一种船舶尾气烟羽消除装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及烟羽消除技术领域，且公开了一种船舶尾气烟羽消除装置，包括吸收塔、反应罐、光催化塔和加热器，所述反应罐位于所述吸收塔内部下表面，且与所述吸收塔固定连接，所述光催化塔与所述第二输气管右端固定连接，所述加热器与所述第三输气管右端固定连接，所述排气管左端贯穿所述加热器，且与所述加热器固定连接；通过设置加热器，利用内部设置的两个加热杆，对降解处理后的船舶尾气进行温度提升，根据环境温度、环境湿度和处理后的船舶尾气温度，将处理后的船舶尾气提升至相关温度后再排放，使处理后的船舶尾气遇冷不再形成白色烟羽，既避免了视觉污染，又对外界环境进行了实质性的保护，减轻了外界环境负担。

Description

一种船舶尾气烟羽消除装置
技术领域
本发明涉及烟羽消除技术领域，具体为一种船舶尾气烟羽消除装置。
背景技术
船舶尾气烟羽是指船舶排放的尾气在与周围冷空气混合过程中因温度降低，尾气中部分汽态水和污染物会发生凝结，在船舶尾部或排气口形成雾状水汽，雾状水汽会因海洋背景色和天空光照、观察角度等原因发生颜色的细微变化，形成白色烟羽。
船舶尾气在排放时，遇冷易形成白色烟羽，既造成一定程度的视觉污染，又对外界环境造成实质性的污染，增加环境负担，且船舶尾气烟羽中含有大量硫氧化物等颗粒物，不加处理排放易对大气环境和海洋环境造成污染和危害，违背环境保护理念。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种船舶尾气烟羽消除装置，解决了船舶尾气在排放时，遇冷易形成白色烟羽，既造成一定程度的视觉污染，又对外界环境造成实质性的污染，且船舶尾气烟羽中含有大量硫氧化物等颗粒物，不加处理排放易对大气环境和海洋环境造成污染和危害的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶尾气烟羽消除装置，包括布袋除尘器、尾气进管、第一输气管、吸收塔、反应罐、隔腔板、第一阻气板、第二阻气板、通腔管、出水管、冷却塔、鼓风机、第二进水管、水泵、第一进水管、第二输气管、光催化塔、玻璃罩、第三输气管、第一固定座、第二固定座、第一棉织物涂层、纳米光催化涂层、第二棉织物涂层、滤气层、加热器和排气管，所述尾气进管贯穿所述布袋除尘器左侧壁下方，且与所述布袋除尘器固定连接，所述第一输气管左端贯穿所述布袋除尘器右侧壁上方，且与所述布袋除尘器固定连接，所述第一输气管右端贯穿所述吸收塔，所述反应罐位于所述吸收塔内部下表面，且与所述吸收塔固定连接，所述第一输气管右端与所述反应罐固定连接，所述隔腔板位于所述反应罐内侧壁，且与所述反应罐固定连接，所述第一阻气板位于所述反应罐内侧壁靠近所述隔腔板的上方，所述第一阻气板与所述反应罐固定连接，所述第二阻气板位于所述反应罐内侧壁靠近所述第一阻气板的上方，所述第二阻气板与所述反应罐固定连接，所述通腔管贯穿所述反应罐右侧壁下方，且与所述反应罐固定连接，所述出水管右端贯穿所述吸收塔，所述出水管右端与所述反应罐固定连接，所述出水管左端贯穿所述冷却塔，所述冷却塔与所述出水管左端固定连接，所述鼓风机位于所述冷却塔左侧壁下方，且与所述冷却塔固定连接，所述第二进水管左端贯穿所述吸收塔，所述第二进水管左端与所述反应罐固定连接，所述水泵位于所述吸收塔右侧，所述第二进水管右端与所述水泵固定连接，所述第一进水管左端贯穿所述水泵，且与所述水泵固定连接，所述第二输气管左端贯穿所述吸收塔，所述第二输气管左端与所述反应罐固定连接，所述第二输气管右端贯穿所述光催化塔，所述光催化塔与所述第二输气管右端固定连接，所述玻璃罩位于所述光催化塔上表面，且与所述光催化塔卡合固定，所述第三输气管左端贯穿所述光催化塔，且与所述光催化塔固定连接，所述第一固定座位于所述光催化塔内部左侧壁，且与所述光催化塔固定连接，所述第二固定座位于所述光催化塔内部右侧壁，且与所述光催化塔固定连接，所述第一棉织物涂层位于所述光催化塔内部上方，所述第一棉织物涂层与所述第一固定座和所述第二固定座卡合固定，所述纳米光催化涂层位于所述光催化塔内部靠近所述第一棉织物涂层的下表面，所述纳米光催化涂层与所述第一固定座和所述第二固定座卡合固定，所述第二棉织物涂层位于所述光催化塔内部靠近所述纳米光催化涂层的下表面，所述第二棉织物涂层与所述第一固定座和所述第二固定座卡合固定，所述滤气层位于所述光催化塔内部靠近所述第二棉织物涂层的下表面，所述滤气层与所述第一固定座和所述第二固定座卡合固定，所述第三输气管右端贯穿所述加热器，所述加热器与所述第三输气管右端固定连接，所述排气管左端贯穿所述加热器，且与所述加热器固定连接。
优选的，所述隔腔板将所述反应罐分隔成反应腔和废水腔，所述反应腔与所述废水腔通过所述通腔管法兰连接。
优选的，所述第一阻气板与所述第二阻气板表面均开设有多组阻气孔，所述第一阻气板上开设的所述阻气孔尺寸大于在所述第二阻气板上开设的所述阻气孔尺寸。
优选的，所述光催化塔上表面开设有玻璃罩卡槽，所述玻璃罩通过所述玻璃罩卡槽与所述光催化塔卡合固定。
优选的，所述第一固定座和所述第二固定座上均开设有对应涂层卡槽，所述第一棉织物涂层、所述纳米光催化涂层、所述第二棉织物涂层和所述滤气层均通过对应所述涂层卡槽与所述第一固定座和所述第二固定座卡合固定。
优选的，所述第一棉织物涂层和所述第二棉织物涂层的材质为棉纤维织物，所述纳米光催化涂层的材质为二氧化钛与碳纳米管的正负电解质溶液，所述第一棉织物涂层、所述纳米光催化涂层和所述第二棉织物涂层之间通过粘胶粘接固定。
优选的，所述第一棉织物涂层、所述纳米光催化涂层和所述第二棉织物涂层的数量为两组，分别位于所述光催化塔内部靠近所述滤气层上表面和下表面，均与所述第一固定座和所述第二固定座卡合固定。
优选的，所述滤气层内部开设有多组滤气孔，所述滤气孔直径为二至三毫米，开孔率为百分之五十至六十。
优选的，所述加热器内部设有两个加热杆，分别位于所述加热器内部上表面左侧和内部上表面右侧，均与所述加热器固定连接。
（三）有益效果
本发明提供了一种船舶尾气烟羽消除装置，具备以下有益效果：
（1）、本发明先通过布袋除尘器，对船舶尾气中的颗粒物进行过滤，后通过水泵向吸收塔内部的反应罐内注入海水，并通入过滤好的船舶尾气，利用海水脱硫法，初步除去尾气中含有的硫氧化物，再将处理后的船舶尾气通入光催化塔中，利用内部设置的第一棉织物涂层和第二棉织物涂层上丰富的多孔结构促进船舶尾气中各类污染物在其上吸附，延长了纳米光催化涂层和船舶尾气的接触时间，对船舶尾气进行二次降解，减轻船舶尾气排放对大气环境和海洋环境造成污染和危害。
（2）、本发明通过设置加热器，利用内部设置的两个加热杆，对降解处理后的船舶尾气进行温度提升，根据环境温度、环境湿度和处理后的船舶尾气温度，将处理后的船舶尾气提升至相关温度后再排放，使处理后的船舶尾气遇冷不再形成白色烟羽，既避免了视觉污染，又对外界环境进行了实质性的保护，减轻了外界环境负担。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构俯视图；
图3为本发明的吸收塔结构示意图；
图4为本发明的反应罐结构示意图；
图5为本发明的光催化塔俯视图；
图6为本发明的光催化塔结构示意图。
图中：1、布袋除尘器；2、尾气进管；3、第一输气管；4、吸收塔；5、反应罐；6、隔腔板；7、第一阻气板；8、第二阻气板；9、通腔管；10、出水管；11、冷却塔；12、鼓风机；13、第二进水管；14、水泵；15、第一进水管；16、第二输气管；17、光催化塔；18、玻璃罩；19、第三输气管；20、第一固定座；21、第二固定座；22、第一棉织物涂层；23、纳米光催化涂层；24、第二棉织物涂层；25、滤气层；26、加热器；27、排气管。
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。
如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种船舶尾气烟羽消除装置，包括布袋除尘器1、尾气进管2、第一输气管3、吸收塔4、反应罐5、隔腔板6、第一阻气板7、第二阻气板8、通腔管9、出水管10、冷却塔11、鼓风机12、第二进水管13、水泵14、第一进水管15、第二输气管16、光催化塔17、玻璃罩18、第三输气管19、第一固定座20、第二固定座21、第一棉织物涂层22、纳米光催化涂层23、第二棉织物涂层24、滤气层25、加热器26和排气管27，尾气进管2贯穿布袋除尘器1左侧壁下方，且与布袋除尘器1固定连接，第一输气管3左端贯穿布袋除尘器1右侧壁上方，且与布袋除尘器1固定连接，第一输气管3右端贯穿吸收塔4，反应罐5位于吸收塔4内部下表面，且与吸收塔4固定连接，第一输气管3右端与反应罐5固定连接，隔腔板6位于反应罐5内侧壁，且与反应罐5固定连接，第一阻气板7位于反应罐5内侧壁靠近隔腔板6的上方，第一阻气板7与反应罐5固定连接，第二阻气板8位于反应罐5内侧壁靠近第一阻气板7的上方，第二阻气板8与反应罐5固定连接，通腔管9贯穿反应罐5右侧壁下方，且与反应罐5固定连接，出水管10右端贯穿吸收塔4，出水管10右端与反应罐5固定连接，出水管10左端贯穿冷却塔11，冷却塔11与出水管10左端固定连接，鼓风机12位于冷却塔11左侧壁下方，且与冷却塔11固定连接，第二进水管13左端贯穿吸收塔4，第二进水管13左端与反应罐5固定连接，水泵14位于吸收塔4右侧，第二进水管13右端与水泵14固定连接，第一进水管15左端贯穿水泵14，且与水泵14固定连接，第二输气管16左端贯穿吸收塔4，第二输气管16左端与反应罐5固定连接，第二输气管16右端贯穿光催化塔17，光催化塔17与第二输气管16右端固定连接，玻璃罩18位于光催化塔17上表面，且与光催化塔17卡合固定，第三输气管19左端贯穿光催化塔17，且与光催化塔17固定连接，第一固定座20位于光催化塔17内部左侧壁，且与光催化塔17固定连接，第二固定座21位于光催化塔17内部右侧壁，且与光催化塔17固定连接，第一棉织物涂层22位于光催化塔17内部上方，第一棉织物涂层22与第一固定座20和第二固定座21卡合固定，纳米光催化涂层23位于光催化塔17内部靠近第一棉织物涂层22的下表面，纳米光催化涂层23与第一固定座20和第二固定座21卡合固定，第二棉织物涂层24位于光催化塔17内部靠近纳米光催化涂层23的下表面，第二棉织物涂层24与第一固定座20和第二固定座21卡合固定，滤气层25位于光催化塔17内部靠近第二棉织物涂层24的下表面，滤气层25与第一固定座20和第二固定座21卡合固定，第三输气管19右端贯穿加热器26，加热器26与第三输气管19右端固定连接，排气管27左端贯穿加热器26，且与加热器26固定连接。
进一步的，隔腔板6将反应罐5分隔成反应腔和废水腔，反应腔与废水腔通过通腔管9法兰连接，通过设置隔腔板6，方便将反应罐5分隔成两部分，反应腔和废水腔，反应腔进行海水脱硫反应，废水腔用于对反应后的海水进行转输送处理，通过设置通腔管9将反应过后的海水转输送至废水腔内，进行后续转输送处理。
进一步的，第一阻气板7与第二阻气板8表面均开设有多组阻气孔，第一阻气板7上开设的阻气孔尺寸大于在第二阻气板8上开设的阻气孔尺寸，通过在第一阻气板7与第二阻气板8表面上开设多组阻气孔，用于降低船舶尾气流动速率，增加海水与船舶尾气反应时间，保障海水脱硫效果。
进一步的，光催化塔17上表面开设有玻璃罩卡槽，玻璃罩18通过玻璃罩卡槽与光催化塔17卡合固定，通过在光催化塔17上表面开设玻璃罩卡槽，利于卡合固定光催化塔17和玻璃罩18，通过玻璃罩18可将阳光透入光催化塔17内部，方便后续光催化反应进行。
进一步的，第一固定座20和第二固定座21上均开设有对应涂层卡槽，第一棉织物涂层22、纳米光催化涂层23、第二棉织物涂层24和滤气层25均通过对应涂层卡槽与第一固定座20和第二固定座21卡合固定，通过在第一固定座20和第二固定座21上开设对应的涂层卡槽，方便卡合固定第一棉织物涂层22、纳米光催化涂层23、第二棉织物涂层24和滤气层25，增大与船舶尾气的接触面积，利于后续光催化反应的进行。
进一步的，第一棉织物涂层22和第二棉织物涂层24的材质为棉纤维织物，纳米光催化涂层23的材质为二氧化钛与碳纳米管的正负电解质溶液，第一棉织物涂层22、纳米光催化涂层23和第二棉织物涂层24之间通过粘胶粘接固定，利用第一棉织物涂层22和第二棉织物涂层24上丰富的多孔结构促进船舶尾气中各类污染物在其上吸附，延长了纳米光催化涂层23和船舶尾气的接触时间，对船舶尾气进行二次降解，减轻船舶尾气排放对大气环境和海洋环境造成污染和危害。
进一步的，第一棉织物涂层22、纳米光催化涂层23和第二棉织物涂层24的数量为两组，分别位于光催化塔17内部靠近滤气层25上表面和下表面，均与第一固定座20和第二固定座21卡合固定，通过在滤气层25上表面和下表面各设置一组第一棉织物涂层22、纳米光催化涂层23和第二棉织物涂层24，对船舶尾气进行充分降解催化处理，保障后续降解效果。
进一步的，滤气层25内部开设有多组滤气孔，滤气孔直径为二至三毫米，开孔率为百分之五十至六十，通过在滤气层25内部开设多组滤气孔，用于二次过滤船舶尾气中含有的微小颗粒物，保障后续船舶尾气的排放。
进一步的，加热器26内部设有两个加热杆，分别位于加热器26内部上表面左侧和内部上表面右侧，均与加热器26固定连接，利用加热器26内部设置的两个加热杆，对降解处理后的船舶尾气进行温度提升，使处理后的船舶尾气遇冷不再形成白色烟羽，既避免了视觉污染，又对外界环境进行了实质性的保护。
综上可得，本发明的工作流程：对船舶尾气烟羽消除时，先将船舶尾气通入布袋除尘器1内，对船舶尾气中的颗粒物进行初次过滤，后通过水泵14向吸收塔4内部的反应罐5内注入海水，并通入过滤好的船舶尾气，利用海水脱硫法，初步除去尾气中含有的硫氧化物，反应后的海水利用出水管10转输送至冷却塔11中，通过鼓风机12对反应后的海水进行充氧后再排放，再将处理后的船舶尾气通入光催化塔17中，利用内部设置的第一棉织物涂层22和第二棉织物涂层24上丰富的多孔结构促进船舶尾气中各类污染物在其上吸附，延长了纳米光催化涂层23和船舶尾气的接触时间，对船舶尾气进行二次降解，然后利用加热器26内部设置的两个加热杆，对降解处理后的船舶尾气进行温度提升，根据环境温度、环境湿度和处理后的船舶尾气温度，将处理后的船舶尾气提升至相关温度后再排放，使处理后的船舶尾气遇冷不再形成白色烟羽，既避免了视觉污染，又对外界环境进行了实质性的保护。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (9)

1.一种船舶尾气烟羽消除装置，包括布袋除尘器（1）、尾气进管（2）、第一输气管（3）、吸收塔（4）、反应罐（5）、隔腔板（6）、第一阻气板（7）、第二阻气板（8）、通腔管（9）、出水管（10）、冷却塔（11）、鼓风机（12）、第二进水管（13）、水泵（14）、第一进水管（15）、第二输气管（16）、光催化塔（17）、玻璃罩（18）、第三输气管（19）、第一固定座（20）、第二固定座（21）、第一棉织物涂层（22）、纳米光催化涂层（23）、第二棉织物涂层（24）、滤气层（25）、加热器（26）和排气管（27），其特征在于：所述尾气进管（2）贯穿所述布袋除尘器（1）左侧壁下方，且与所述布袋除尘器（1）固定连接，所述第一输气管（3）左端贯穿所述布袋除尘器（1）右侧壁上方，且与所述布袋除尘器（1）固定连接，所述第一输气管（3）右端贯穿所述吸收塔（4），所述反应罐（5）位于所述吸收塔（4）内部下表面，且与所述吸收塔（4）固定连接，所述第一输气管（3）右端与所述反应罐（5）固定连接，所述隔腔板（6）位于所述反应罐（5）内侧壁，且与所述反应罐（5）固定连接，所述第一阻气板（7）位于所述反应罐（5）内侧壁靠近所述隔腔板（6）的上方，所述第一阻气板（7）与所述反应罐（5）固定连接，所述第二阻气板（8）位于所述反应罐（5）内侧壁靠近所述第一阻气板（7）的上方，所述第二阻气板（8）与所述反应罐（5）固定连接，所述通腔管（9）贯穿所述反应罐（5）右侧壁下方，且与所述反应罐（5）固定连接，所述出水管（10）右端贯穿所述吸收塔（4），所述出水管（10）右端与所述反应罐（5）固定连接，所述出水管（10）左端贯穿所述冷却塔（11），所述冷却塔（11）与所述出水管（10）左端固定连接，所述鼓风机（12）位于所述冷却塔（11）左侧壁下方，且与所述冷却塔（11）固定连接，所述第二进水管（13）左端贯穿所述吸收塔（4），所述第二进水管（13）左端与所述反应罐（5）固定连接，所述水泵（14）位于所述吸收塔（4）右侧，所述第二进水管（13）右端与所述水泵（14）固定连接，所述第一进水管（15）左端贯穿所述水泵（14），且与所述水泵（14）固定连接，所述第二输气管（16）左端贯穿所述吸收塔（4），所述第二输气管（16）左端与所述反应罐（5）固定连接，所述第二输气管（16）右端贯穿所述光催化塔（17），所述光催化塔（17）与所述第二输气管（16）右端固定连接，所述玻璃罩（18）位于所述光催化塔（17）上表面，且与所述光催化塔（17）卡合固定，所述第三输气管（19）左端贯穿所述光催化塔（17），且与所述光催化塔（17）固定连接，所述第一固定座（20）位于所述光催化塔（17）内部左侧壁，且与所述光催化塔（17）固定连接，所述第二固定座（21）位于所述光催化塔（17）内部右侧壁，且与所述光催化塔（17）固定连接，所述第一棉织物涂层（22）位于所述光催化塔（17）内部上方，所述第一棉织物涂层（22）与所述第一固定座（20）和所述第二固定座（21）卡合固定，所述纳米光催化涂层（23）位于所述光催化塔（17）内部靠近所述第一棉织物涂层（22）的下表面，所述纳米光催化涂层（23）与所述第一固定座（20）和所述第二固定座（21）卡合固定，所述第二棉织物涂层（24）位于所述光催化塔（17）内部靠近所述纳米光催化涂层（23）的下表面，所述第二棉织物涂层（24）与所述第一固定座（20）和所述第二固定座（21）卡合固定，所述滤气层（25）位于所述光催化塔（17）内部靠近所述第二棉织物涂层（24）的下表面，所述滤气层（25）与所述第一固定座（20）和所述第二固定座（21）卡合固定，所述第三输气管（19）右端贯穿所述加热器（26），所述加热器（26）与所述第三输气管（19）右端固定连接，所述排气管（27）左端贯穿所述加热器（26），且与所述加热器（26）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述隔腔板（6）将所述反应罐（5）分隔成反应腔和废水腔，所述反应腔与所述废水腔通过所述通腔管（9）法兰连接。
3.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述第一阻气板（7）与所述第二阻气板（8）表面均开设有多组阻气孔，所述第一阻气板（7）上开设的所述阻气孔尺寸大于在所述第二阻气板（8）上开设的所述阻气孔尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述光催化塔（17）上表面开设有玻璃罩卡槽，所述玻璃罩（18）通过所述玻璃罩卡槽与所述光催化塔（17）卡合固定。
5.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述第一固定座（20）和所述第二固定座（21）上均开设有对应涂层卡槽，所述第一棉织物涂层（22）、所述纳米光催化涂层（23）、所述第二棉织物涂层（24）和所述滤气层（25）均通过对应所述涂层卡槽与所述第一固定座（20）和所述第二固定座（21）卡合固定。
6.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述第一棉织物涂层（22）和所述第二棉织物涂层（24）的材质为棉纤维织物，所述纳米光催化涂层（23）的材质为二氧化钛与碳纳米管的正负电解质溶液，所述第一棉织物涂层（22）、所述纳米光催化涂层（23）和所述第二棉织物涂层（24）之间通过粘胶粘接固定。
7.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述第一棉织物涂层（22）、所述纳米光催化涂层（23）和所述第二棉织物涂层（24）的数量为两组，分别位于所述光催化塔（17）内部靠近所述滤气层（25）上表面和下表面，均与所述第一固定座（20）和所述第二固定座（21）卡合固定。
8.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述滤气层（25）内部开设有多组滤气孔，所述滤气孔直径为二至三毫米，开孔率为百分之五十至六十。
9.根据权利要求1所述的一种船舶尾气烟羽消除装置，其特征在于：所述加热器（26）内部设有两个加热杆，分别位于所述加热器（26）内部上表面左侧和内部上表面右侧，均与所述加热器（26）固定连接。
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