CN112844045A - 一种半开式船舶废气清洗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半开式船舶废气清洗系统，该系统主要包括四个单元：海水供给单元、中和反应单元、废水排出单元、碱液供给单元。本发明在开式系统的基础上增加了碱液供给单元，当船舶航行在江河或江河入海口等无法满足船舶废气洗涤需求的区域时，也能够使得船舶的排放能够达到IMO的排放要求。且相较于仅能控制硫含量为0.5％的开式系统，本系统使用碱液同废气中的SOX反应，能够达到更好的脱硫效果，弥补了开式系统的不足。本发明方法简单，安装方便，在广泛应用的开式系统上改造易于实现，因此，本发明实际应用价值高，推广意义大。

Description

一种半开式船舶废气清洗系统
技术领域
本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种半开式船舶废气清洗系统。
背景技术
目前，远洋船舶多采用重油作为燃料，但重油中含有较高的硫成分，燃烧之后产生的废气中含有大量的硫氧化物(SOX)，对环境造成了严重的污染，为应对这一问题，国际海事组织(IMO)对船舶的排放提出了更高的要求，规定全球范围内船舶废气排放中硫含量需小于0.5％。
面对日益严格的船舶硫排放标准，船东们纷纷采取措施来处理船舶所排放的废气，其中，选用低硫油是从源头上解决船舶硫排放的根本措施，但低硫油价格昂贵，价格远高于重油，大大增加了船舶的营运成本，所以燃用低硫油并不是最受船东们欢迎的脱硫方式，而对船舶动力装置所排放的烟气进行后处理，也就是在船舶上安装脱硫塔废气清洗系统(EGCS)，是目前较为经济可行的方式，最受船东们推崇。
EGCS分为开式系统、闭式系统和混合式系统。其中，闭式系统和混合式系统虽然脱硫效果较好，但是在船舶上安装这两种系统较为麻烦，且会占用较多的船舶空间，相比之下，开式系统具有系统简单、易于管理等优势，在船舶上应用最多。
开式系统采用海水作为洗涤水，洗涤效果相当于含硫量0.5％的燃料油。海水呈弱碱性，可中和掉废气中的SOX。海水可直接从海洋中供给到洗涤塔，洗涤后离开洗涤塔的海水排进海洋，一般无需经过任何处理。更为重要的是，船舶航行于大海，使用开式系统海水取用方便，非常适合用来对船舶尾气脱硫。但当船舶航行至特殊区域时，如江河或者江河入海口时，由于舷外的水碱度不足，无法中和废气中硫氧化物，此时，开式系统就不适于船舶尾气的脱硫使用，因此，如何更小代价实现船舶航行在特殊区域时的尾气脱硫成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的是针对上述提到的问题，提出一种半开式船舶废气清洗系统。
该系统主要包括四个单元：海水供给单元、中和反应单元、废水排出单元、碱液供给单元。
其中，所述海水供给单元主要包括：阀箱、海水泵、洗涤塔入口。
所述中和反应单元主要包括：洗涤塔。
所述废水排出单元主要包括：废水收集口、缓冲罐、废水出口。
所述碱液供给单元主要包括：混合罐、流量控制阀、碱液罐、碱液供给泵。
其中，所述阀箱与洗涤塔入口通过管道相连，二者中间设有海水泵。
所述洗涤塔入口处设有喷淋装置。
所述废水收集口位于洗涤塔的底部，通过管道与缓冲罐相连，缓冲罐的通过海水可直接与舷外相通。
所述缓冲罐还与混合罐通过管道相通。
其中，碱液罐与混合罐相连通，流量控制阀设置在二者中间，可以根据缓冲罐中的PH值控制碱液的流量。
所述混合罐通过管道与海水泵和洗涤塔入口之间的管道连接，在该管线上设有碱液供给泵。
所述碱液罐位于混合罐的上方，碱液可在重力的作用下进入混合罐中。当船舶航行在远洋海域，海水中的碱性较大且可以满足EGCS清洗废气的要求时，上述碱液供给单元关闭，即混合罐、流量控制阀、碱液罐、碱液供给泵关闭，此时，本发明中所提的一种半开式船舶废气清洗系统就相当于开式系统。
当船舶航行在特殊的区域，如江河或者江河入海口等区域时，水中的碱度不足以维持船舶废气含硫量不高于0.5％的要求，此时，上述碱液供给单元运行。
船舶周围的水从阀箱处，在海水泵的抽吸作用下，通过洗涤塔入口进入洗涤塔中，吸入的水在洗涤塔中被喷淋成雾状，雾状的水自上而下流动，与此同时，船舶排放的废气从管道自下而上进入洗涤塔中，与自上而下的雾状水进行反应。被洗涤后的废气排放入大气，发生反应后的水变成废水进入洗涤塔下部的废水收集口中，然后进入缓冲罐中，之后少部分废水经废水出口被排放出船舶外，大部分废水进入混合罐中，此时，流量控制阀根据缓冲罐的PH值控制从碱液罐进入混合罐中的碱液流量，以保证参与洗涤的混合溶液具有合适的碱性。之后，混合罐中的混合碱性溶液在碱液供给泵的抽吸作用下，与从阀箱吸入的海水共同通过洗涤塔入口进入洗涤塔中，在洗涤塔中被喷淋成雾状，与进入洗涤塔中的废气进行反应，如此进行循环。
本发明的有益效果：
1.本发明能够解决当船舶航行在舷外水碱度不足以吸收尾气中硫氧化物的区域时，既不必安装复杂的闭式系统和混合式系统，也不必燃用价格昂贵的低硫油，就能够实现船舶废气中SOX的排放量达到IMO的要求，因此，本系统应用的区域更广。
2.本发明使用碱液用以同废气中的SOX反应，相较于仅能控制硫含量为0.5％的开式系统，本系统能够控制废气中的硫含量远低于0.5％，能够达到更好的脱硫效果。
3.本发明方法简单，在开式系统的基础上增加了碱液供给单元，安装方便，易于实现，能够弥补开式系统的不足，实际应用价值高，推广意义大。
附图说明
图1是发明的系统图；
1.阀箱；2.海水泵；3.洗涤塔入口；4.洗涤塔；5.废水收集口；6.缓冲罐；7.混合罐；8.流量控制阀；9.碱液罐；10.碱液供给泵；11.废水出口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。
该系统主要包括四个单元：海水供给单元、中和反应单元、废水排出单元、碱液供给单元。
如图1，所述海水供给单元主要包括：阀箱1、海水泵2、洗涤塔入口3。
所述中和反应单元主要包括：洗涤塔4。
所述废水排出单元主要包括：废水收集口5、缓冲罐6、废水出口11。
所述碱液供给单元主要包括：混合罐7、流量控制阀8、碱液罐9、碱液供给泵10。
其中，所述阀箱1与洗涤塔入口3通过管道相连，二者中间设有海水泵2。
所述洗涤塔入口3处设有喷淋装置。
所述废水收集口5位于洗涤塔4的底部，通过管道与缓冲罐6相连，缓冲罐6的通过管路可直接与舷外的废水出口11相通。
所述缓冲罐6还与混合罐7通过管道相通。
其中，碱液罐9与混合罐7相连通，流量控制阀8设置在二者中间，可以根据缓冲罐6中的PH值控制碱液的流量。当缓冲罐6中溶液的PH值较低时，可通过流量控制阀8信号控制进入混合罐7的碱液流量增加，当缓冲罐6中溶液的PH值较高时，可控制碱液进入混合罐7的碱液流量减少，以此来达到更优的脱硫效果。
所述混合罐7通过管道与海水泵2和洗涤塔入口3之间的管道连接，在该管线上设有碱液供给泵10。
所述碱液罐9安装在混合罐7的上方，高度比混合罐7的高度高，碱液可在重力的作用下进入混合罐7中。
当船舶航行在远洋海域，海水中的碱性较大，可以满足EGCS清洗废气的要求时，上述碱液供给单元关闭，此时，本发明中所提的一种半开式船舶废气清洗系统就相当于开式系统。海水从阀箱1处，在海水泵2的抽吸作用下，通过洗涤塔入口3进入洗涤塔4中，海水在洗涤塔4中被喷淋成雾状，雾状的海水自上而下流动，与此同时，船舶排放的废气从管道自下而上进入洗涤塔4中，与自上而下的雾状海水进行反应。被洗涤后的废气排放入大气，发生反应后的海水变成废水进入洗涤塔4下部的废水收集口5中，然后全部的废水依次经过缓冲罐6、废水出口11被排放出船舶外。
当船舶航行在特殊的海域，如江河或者江河入海口等区域时，水中的碱度不足以维持船舶废气含硫量不高于0.5％的要求，此时，上述碱液供给单元运行。
船舶周围的水从阀箱1处，在海水泵2的抽吸作用下，通过洗涤塔入口3进入洗涤塔4中，吸入的水在洗涤塔4中被喷淋成雾状，雾状的水自上而下流动，与此同时，船舶排放的废气从管道自下而上进入洗涤塔4中，与自上而下的雾状水进行反应。被洗涤后的废气排放入大气，发生反应后的水变成废水进入洗涤塔4下部的废水收集口5中，然后进入缓冲罐6中，之后少部分的废水经废水出口11被排放出船舶外，大部分的废水进入混合罐7中，此时，流量控制阀8根据缓冲罐6的PH值控制从碱液罐9进入混合罐7中的碱液流量。之后，混合罐7中的混合溶液在碱液供给泵10的抽吸作用下，与从阀箱1吸入的舷外水共同通过洗涤塔入口3进入洗涤塔4中，在洗涤塔4中被喷淋成雾状，与进入洗涤塔4中的废气进行反应，如此进行循环。
对比于闭式系统中所有的水都参与循环，而开式系统中所有废水都排出船外，本发明系统中的水一部分参与循环，一部分排出船外，因此，本系统称为一种半开式船舶废气清洗系统，且大部分参与循环，少部分排出船外也能够减少碱液的损失量。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种半开式船舶废气清洗系统，其特征在于：该系统包括四个单元，分别是海水供给单元、中和反应单元、废水排出单元、碱液供给单元。其中，所述海水供给单元包括：阀箱(1)、海水泵(2)、洗涤塔入口(3)；
所述中和反应单元包括：洗涤塔(4)；
所述废水排出单元包括：废水收集口(5)、缓冲罐(6)、废水出口(11)；
所述碱液供给单元包括：混合罐(7)、流量控制阀(8)、碱液罐(9)、碱液供给泵(10)；
2.根据权利要求1中所述的一种半开式船舶废气清洗系统，其特征在于：碱液罐(9)与缓冲罐(6)相连通，流量控制阀(8)设置在二者中间。
3.根据权利要求1中所述的一种半开式船舶废气清洗系统，其特征在于：所述碱液罐(9)安装在混合罐(7)的上方。
4.根据权利要求1中所述的一种半开式船舶废气清洗系统，其特征在于：所述混合罐(7)通过管道与海水泵(2)和洗涤塔入口(3)之间的管道连接，在该管线上设有碱液供给泵(10)。
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CN114294078A (zh) * 2022-01-04 2022-04-08 江南造船(集团)有限责任公司 一种船舶柴油机废气清洗系统

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