CN112796858A - 一种船用氨气解吸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用氨气解吸装置，涉及船舶节能减排技术领域，具体为一种船用氨气解吸装置，包括氨气吸解模块容器。该船用氨气解吸装置，通过将氨气吸解模块容器设置为带有模块集成接口的可连接式的存储模块，使得每个氨气吸解模块容器可以独立出来，多个氨气吸解模块容器又可以集成为一个氨气吸附单元，实现了分散化管理和集成式使用氨气吸解模块容器的功能，当有氨气吸解模块容器损坏或空置时，可以用另一个充满氨气的氨气吸解模块容器来更换，大大提高了系统的便捷性与可靠性，该装置结构紧凑，省去了传送传统尿素容易的泵站单元、雾化装置和体积较大的尿素溶液储存罐，节省了非常可观的空间。

Description

一种船用氨气解吸装置
技术领域
本发明涉及船舶节能减排技术领域，具体为一种船用氨气解吸装置。
背景技术
船舶柴油机排气具有温度低、工况波动大等特点，传统的尿素SCR技术当尾气温度较低、流速减慢时，尿素分解率低、未分解完全的尿素就会形成沉积物附着在系统中，管道沉积堵塞。还原剂的低温性能差、产氨率、储存密度、氨气逃逸和催化剂活性对整个系统脱硝效率有重要影响。
同时，氨气常温下非常易挥发扩散，且吸收皮肤水分，对皮肤有腐蚀和刺激性作用，破坏细胞膜结构，对船员安全造成极大隐患。
传统尿素水溶液窗口温度大约为200℃，当反应温度低时，尿素热解、水解不完全，伴随很多副反应，产生异氰酸、双缩腺等中间产物，进而易生成三聚氰酸、三聚氰胺、氛尿酰胺等多聚化合物，在管路中形成固体结晶，减短系统使用寿命，并且传统尿素水溶液反应需要吸收热更多的热量，从而降低整体效率，传另外统尿素水溶液水解不完全，会导致尿素喷射量与氨气产生量之间存在误差，降低转化效率或导致NH3泄漏量超标，造成二次污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种船用氨气解吸装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种船用氨气解吸装置，包括氨气吸解模块容器，所述氨气吸解模块容器的内部填充有氨气吸附材料，所述氨气吸解模块容器的上方设有两个模块集成接口，所述氨气吸解模块容器侧面的两端分别开设有热源入口和热源出口，所述氨气吸解模块容器上设置有温度传感器和温度表，其中一个所述模块集成接口的端口固定套接有氨气入口导气管，所述氨气入口导气管上设有单向阀，所述氨气入口导气管远离模块集成接口的一端固定连接有氨气填充气源，所述氨气入口导气管上固定安装有位于氨气填充气源出口处的第一截止阀，另一个所述模块集成接口上固定套接有氨气出口导气管，所述氨气出口导气管上连接有靠近模块集成接口一端的压力传感器和压力表，所述氨气出口导气管上设置有远离模块集成接口一端的第二截止阀和减压阀。
可选的，所述氨气吸解模块容器的数量为一个或多个，所述氨气吸解模块容器之间通过模块集成接口连接，所述多个氨气吸解模块容器连接构成氨气吸附单元。
可选的，所述氨气出口导气管远离模块集成接口的一端连接有喷射系统入口，所述减压阀位于氨气出口导气管上靠近喷射系统入口的一侧。
可选的，所述氨气吸附材料的材质为氯化物，所述氯化物与氨气反应形成络合物。
可选的，所述单向阀位于氨气入口导气管上靠近模块集成接口的一端，所述压力传感器和温度传感器分别与压力表和温度表电性连接。
可选的，所述氨气吸解模块容器上开设有材料入口，所述入口上设置有密封盖，所述氨气吸解模块容器上的热源入口和热源出口处均设置有盖体。
本发明提供了一种船用氨气解吸装置，具备以下有益效果：、
1、该船用氨气解吸装置，通过将氨气吸解模块容器设置为带有模块集成接口的可连接式的存储模块，使得每个氨气吸解模块容器可以独立出来，多个氨气吸解模块容器又可以集成为一个氨气吸附单元，实现了分散化管理和集成式使用氨气吸解模块容器的功能，当有氨气吸解模块容器损坏或空置时，可以用另一个充满氨气的氨气吸解模块容器来更换，大大提高了系统的便捷性与可靠性，该装置结构紧凑，省去了传送传统尿素容易的泵站单元、雾化装置和体积较大的尿素溶液储存罐，节省了非常可观的空间。
2、该船用氨气解吸装置，通过在氨气吸解模块容器的内部填充氨气吸附材料，利用氨气吸附材料对氨气的吸附作为氨气的载体，该装置通过设置的模块集成接口可与氨气填充气源进行连接，使得氨气吸附材料在一定压力下进行氨气吸附，可随时填充氨气，并在常温下降该装置当作备用零件存放，使用方便，适合与长期航行船舶的可靠氨源，且氨气吸附材料储氨密度大，可以重复使用，机械强度高，降低了氨气储存的成本，提高了该装置的实用性。
3、该船用氨气解吸装置，通过使用还原剂对氨气吸附材料中的氨气进行解附，该解附过程使用的还原剂成本低，且低温活性高，解附过程的温度范围更宽，有效提高了氨气解附的效率，氨气吸附材料可以精确释放氨气，且不会在管路中发生结晶现象，提高了该装置的氨气释放效率，由于解附过程中吸收的热量比传统得的尿素水溶液反应少，从而提高了该装置的解附过程的效益。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1、氨气吸解模块容器；2、氨气吸附单元；3、氨气吸附材料；4、热源入口；5、热源出口；6、模块集成接口；7、氨气出口导气管；8、氨气入口导气管；9、氨气填充气源；10、第一截止阀；11、单向阀；12、第二截止阀；13、减压阀；14、压力传感器；15、压力表；16、温度传感器；17、温度表；18、喷射系统入口。
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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种船用氨气解吸装置，包括氨气吸解模块容器1，氨气吸解模块容器1的内部填充有氨气吸附材料3，氨气吸解模块容器1的上方设有两个模块集成接口6，氨气吸解模块容器1侧面的两端分别开设有热源入口4和热源出口5，氨气吸解模块容器1上设置有温度传感器16和温度表17，其中一个模块集成接口6的端口固定套接有氨气入口导气管8，氨气入口导气管8上设有单向阀11，单向阀11的作用是为了防止氨气填充气源9压力过低，氨气吸解模块容器1在氨气释放过程中倒流至氨气填充气源9内，氨气入口导气管8远离模块集成接口6的一端固定连接有氨气填充气源9，氨气入口导气管8上固定安装有位于氨气填充气源9出口处的第一截止阀10，另一个模块集成接口6上固定套接有氨气出口导气管7，氨气出口导气管7上连接有靠近模块集成接口6一端的压力传感器14和压力表15，氨气出口导气管7上设置有远离模块集成接口6一端的第二截止阀12和减压阀13。
其中，氨气吸解模块容器1的数量为一个或多个，氨气吸解模块容器1之间通过模块集成接口6连接，多个氨气吸解模块容器1连接构成氨气吸附单元2，每个氨气吸解模块容器1可以单独独立出来，又可以集成为一个氨气吸附单元2，优势在于当一个氨气吸解模块容器1内的氨气吸附材料3老化或氨气泄露等情况发生时，能对氨气吸解模块容器1快速进行更换，提高系统可靠性。
其中，氨气出口导气管7远离模块集成接口6的一端连接有喷射系统入口18，减压阀13位于氨气出口导气管7上靠近喷射系统入口18的一侧，减压阀13用于补偿从氨气吸解模块容器1中释放的氨气的压强大小，保证氨气持续稳定地输送至喷射系统入口18中。
其中，氨气吸附材料3的材质为氯化物，氯化物与氨气反应形成络合物，工业上使用氯化物与氨气形成络合物，通过氨气吸附解附的可逆过程，使氨合氯化物作为中心粒子成为氨气的储存的载体，不发生损耗，且对人体和环境无害。
其中，单向阀11位于氨气入口导气管8上靠近模块集成接口6的一端，压力传感器14和温度传感器16分别与压力表15和温度表17电性连接，温度表17和压力表15能实时在本地观测到氨气吸附单元2内的工作状态，并对温度传感器16和压力传感器14的性能、精度进行二次确认。
其中，氨气吸解模块容器1上开设有材料入口，入口上设置有密封盖，氨气吸解模块容器1上的热源入口4和热源出口5处均设置有盖体，当在氨气吸解模块容器1的内部填充氨气吸附材料3后，将密封盖拧紧，在将氨气吸解模块容器1连接后形成的氨气吸附单元2中，首端的热源入口4连接热源，热源出口5的盖体关闭，尾端的热源出口5与热源处理装置连接，热源入口4关闭，中间的氨气吸解模块容器1上的热源入口4和热源出口5的盖体均关闭，从而保证氨气吸附单元2的密闭性。
综上，该船用氨气解吸装置，使用时，首先，将氨气吸附材料3放入氨气吸解模块容器1的内部，拧紧密封盖，根据实际船舶的具体情况，将多个氨气吸解模块容器1通过模块集成接口6相连接组成氨气吸附单元2，其次，打开第一截止阀10，氨气从氨气填充气源9中沿氨气入口导气管8经过单向阀11进入氨气吸解模块容器1中，直至氨气吸附材料3吸附氨气达到饱和状态后，关闭第一截止阀10，最后，使用船舶主机排气或电加热的形式作为热源，热源介质从氨气吸解模块容器1底部的热源入口4进入氨气吸附单元2内，自下而上经过各个氨气吸解模块容器1，对氨气吸附材料3进行加热，温度传感器16对氨气吸解模块容器1内的温度进行精确控制，当温度达到脱附温度后，氨气会从氨气吸附材料3中脱附出来，打开第二截止阀12，经过减压阀13稳压，经由氨气出口导气管7逸出，持续稳定地输入至喷射系统入口18，进行喷射，即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种船用氨气解吸装置，包括氨气吸解模块容器(1)，其特征在于：所述氨气吸解模块容器(1)的内部填充有氨气吸附材料(3)，所述氨气吸解模块容器(1)的上方设有两个模块集成接口(6)，所述氨气吸解模块容器(1)侧面的两端分别开设有热源入口(4)和热源出口(5)，所述氨气吸解模块容器(1)上设置有温度传感器(16)和温度表(17)，其中一个所述模块集成接口(6)的端口固定套接有氨气入口导气管(8)，所述氨气入口导气管(8)上设有单向阀(11)，所述氨气入口导气管(8)远离模块集成接口(6)的一端固定连接有氨气填充气源(9)，所述氨气入口导气管(8)上固定安装有位于氨气填充气源(9)出口处的第一截止阀(10)，另一个所述模块集成接口(6)上固定套接有氨气出口导气管(7)，所述氨气出口导气管(7)上连接有靠近模块集成接口(6)一端的压力传感器(14)和压力表(15)，所述氨气出口导气管(7)上设置有远离模块集成接口(6)一端的第二截止阀(12)和减压阀(13)。
2.根据权利要求1所述的一种船用氨气解吸装置，其特征在于：所述氨气吸解模块容器(1)的数量为一个或多个，所述氨气吸解模块容器(1)之间通过模块集成接口(6)连接，所述多个氨气吸解模块容器(1)连接构成氨气吸附单元(2)。
3.根据权利要求1所述的一种船用氨气解吸装置，其特征在于：所述氨气出口导气管(7)远离模块集成接口(6)的一端连接有喷射系统入口(18)，所述减压阀(13)位于氨气出口导气管(7)上靠近喷射系统入口(18)的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种船用氨气解吸装置，其特征在于：所述氨气吸附材料(3)的材质为氯化物，所述氯化物与氨气反应形成络合物。
5.根据权利要求1所述的一种船用氨气解吸装置，其特征在于：所述单向阀(11)位于氨气入口导气管(8)上靠近模块集成接口(6)的一端，所述压力传感器(14)和温度传感器(16)分别与压力表(15)和温度表(17)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种船用氨气解吸装置，其特征在于：所述氨气吸解模块容器(1)上开设有材料入口，所述入口上设置有密封盖，所述氨气吸解模块容器(1)上的热源入口(4)和热源出口(5)处均设置有盖体。
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