CN113786730B - 一种船舶尾气排放净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶尾气排放净化装置，包括过滤机构、过滤筒、离心净化机构以及初步净化机构，盆体的内底部固定连接有环形内筒，且盆体的内部通过隔离板隔离成多个环形区域；环形内筒的下部开设有用于内外环区域相通的透孔，离心净化机构包括安装在支撑架上的圆形筒，弧形板的侧面固定连接有若干双层网孔式的折流板，若干双层网孔式的折流板的内部分别安装有填充物，圆形筒的内部还安装有紫外线灯；过滤筒包括筒体，筒体的上下两端均固定连接有密封橡胶圈，锥形过滤网的下端与筒体的下端口部固定连接；还包括有DSP控制器，DSP控制器的控制输出端与电动液压推杆的电控端连接。本发明结构简单、能耗低，占用空间小，适用于船舶尾气净化使用。

Description

一种船舶尾气排放净化装置

技术领域

本发明涉及船舶尾气处理技术领域，具体来说，涉及一种船舶尾气排放净化装置。

背景技术

在世界货物运输中,海洋运输占据了很大的比例。海洋货物运输具有通行能力大、运输量大、运费低廉、对货物的适应性强、速度较低、风险较大等特点。目前,国际贸易总运量中的三分之二以上,我国进出口货物运输总量的90%都是利用海洋运输。

随着运输船舶数量的剧增，船舶排放污染物对大气环境和海洋环境造成的污染和危害也日趋严重。船舶柴油机燃烧排放的尾气主要以二氧化硫SO₂和氮氧化物NO₂为主，为了减少船舶尾气中硫氧化物SO₂、氮氧化物NO₂及颗粒物对大气环境的影响，最直接的方法就是减少船舶燃料油中的硫含量和氮含量。

即使降低了船舶燃料油中的硫含量和氮含量，但在使用时，还是会释放大量的废气；而现有的通过对废气进行脱硫、脱氮、去除微粒的一体化装置体积又过大，能耗过高，不宜在船舶上进行使用；为此，亟需研究一种新型的船舶尾气排放净化装置。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种船舶尾气排放净化装置，通过初步净化机构的盆体、环形内筒以及隔离板将盆体内部分隔成多个区域，每个区域内放入不同的废气净化溶液，且溶液表面均能够与废气接触并吸收废气中的有害气体，且利用环形过滤布能够过滤掉废气中的颗粒，起到初步吸收净化的作用，整个过程无需人力过多干预，使用方便；通过在离心净化机构的双层网状式折流板中加入不同的填充物，能够有针对性地、分阶段性地、先后顺序地去除有害气体，且利用离心力作用进一步去除颗粒杂质；同时利用紫外线催化纳米级二氧化钛能够具有较强的催化活性，针对性地去除主要有害气体硫氮氧化物；通过过滤机构最后精细化吸附净化，且在使用过程中，能够实现自动更换过滤筒，无需人为干预，十分方便来解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种船舶尾气排放净化装置，包括过滤机构、过滤筒、离心净化机构以及初步净化机构，

其中，所述初步净化机构包括集气罩和盆体，所述盆体的内底部固定连接有环形内筒，且盆体的内部通过隔离板隔离成多个环形区域；所述环形内筒的下部开设有用于内外环区域相通的透孔，所述集气罩的下端以螺纹相连的方式安装在所述环形内筒的上端，所述集气罩的内部固定连接有进气管，所述进气管的下端螺纹连接有内环体，所述内环体的外侧固定粘接有环形过滤布，所述环形过滤布的外侧固定粘接有外环体，所述外环体以螺纹相连的方式安装在所述集气罩的下端口部；所述集气罩的上部一侧连通设置有连接管；

所述离心净化机构包括一端封闭且水平安装在支撑架上的圆形筒，所述连接管的一端与所述圆形筒的一侧上部连通，所述圆形筒的内部固定连接有呈螺旋式结构布局的弧形板，所述弧形板的侧面固定连接有若干双层网孔式的折流板，若干所述双层网孔式的折流板的内部分别安装有填充物，所述圆形筒的内部还安装有紫外线灯，所述圆形筒的一侧口部以螺纹相连的方式安装有盖板，且所述圆形筒的另一侧底部中心连通设置有导气管；

所述过滤机构包括长条形结构的箱体，所述箱体的一端外侧固定连接有支撑板，所述支撑板的上部固定安装有水平设置的电动液压推杆，所述电动液压推杆的活塞杆一端贯穿于箱体的端部并固定连接有顶块，所述箱体的顶部固定连通设置有储料筒，所述过滤筒叠放式安装在储料筒内；所述箱体的顶部固定连通设置有上排气管，所述箱体的底部固定连通设置有与所述上排气管对齐设置的下排气管；

所述导气管的一端与所述下排气管的一侧连通，所述下排气管的下端设置有外螺纹，所述下排气管的下端以螺纹相连的方式安装有盛灰盒，所述箱体的一端下部固定连通设置有排料管，所述排料管的下端以螺纹相连的方式安装有盛放盒，所述箱体的内部两侧分别开设有凹口，所述凹口对应设置在所述下排气管正上方的两侧，所述凹口的内部固定连接有用于限制过滤筒位置的弹性卡块；

所述过滤筒包括筒体，所述筒体的上下两端均固定连接有密封橡胶圈，所述筒体的上端内部固定连接有连接杆，所述连接杆的下侧中部固定连接有锥形过滤网，所述锥形过滤网的下端与所述筒体的下端口部固定连接；

还包括有DSP控制器，所述导气管上安装有气压传感器，所述气压传感器的信号输出端与所述DSP控制器的信号输入端连接，所述DSP控制器的控制输出端与所述电动液压推杆的电控端连接。

作为优选，位于圆形筒内部外圈的填充物设置为吸尘棉包；位于圆形筒内部中圈的填充物设置为活性炭吸附包；位于圆形筒内部内圈的填充物设置为纳米级二氧化钛催化剂包，且所述紫外线灯设置为发射出波长为185nm和254nm的双光谱紫外线灯。

作为优选，所述集气罩的进气口上还安装有稳压阀。

作为优选，所述箱体的一端内部设置有圆形的扩口，所述扩口设置在所述排料管的上端，该扩口的内径大于所述过滤筒的外径3-5mm。

作为优选，所述储料筒设置为透明塑料筒，且储料筒的上端铰接安装有盖帽。

作为优选，所述弧形板以及双层网孔式的折流板的一侧均与所述圆形筒的口部齐平，所述盖板的外侧固定安装有把手，且所述盖板的一侧内部固定粘接有橡胶垫。

作为优选，所述盛放盒的底部设置为倾斜结构，且盛放盒的上端开设有敞开口。

作为优选，所述锥形过滤网设置为活性炭过滤网；所述过滤筒的内孔孔径大于所述上排气管的内孔孔径。

作为优选，所述顶块的一端设置为弧形结构，且该弧形机构的内部粘接有弹性橡胶垫。

作为优选，所述连接管的出气口截面设置为矩形面，且连接管的出气口与圆形筒内部的弧形板的切面相平行。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明船舶尾气排放净化装置，通过初步净化机构的盆体、环形内筒以及隔离板将盆体内部分隔成多个区域，每个区域内放入不同的废气净化溶液，且溶液表面均能够与废气接触并吸收废气中的有害气体，且利用环形过滤布能够过滤掉废气中的颗粒，起到初步吸收净化的作用，整个过程无需人力过多干预，使用方便；

2、本发明船舶尾气排放净化装置，通过在离心净化机构的双层网状式折流板中加入不同的填充物，能够有针对性地、分阶段性地、先后顺序地去除有害气体，且利用离心力作用进一步去除颗粒杂质；同时利用紫外线催化纳米级二氧化钛能够具有较强的催化活性，针对性地去除主要有害气体硫氮氧化物；

3、本发明船舶尾气排放净化装置，通过过滤机构最后精细化吸附净化，且在使用过程中，能够实现更换过滤筒，无需人为干预，十分方便；

4、本发明船舶尾气排放净化装置，结构简单、能耗低，占用空间小，适用于船舶尾气净化使用。

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是根据本发明实施例的船舶尾气排放净化装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的初步净化机构的外部结构示意图；

图3是根据本发明实施例的集气罩的内部结构示意图；

图4是根据本发明实施例的盆体的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的离心净化机构的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的圆形筒的内部结构示意图；

图7是根据本发明实施例的过滤机构的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的箱体的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的箱体内部的局部俯视结构示意图；

图10是根据本发明实施例的过滤筒的结构示意图。

图中：

1、过滤机构；2、过滤筒；3、离心净化机构；4、初步净化机构；5、气压传感器；

101、箱体；102、支撑板；103、电动液压推杆；104、储料筒；105、盖帽；106、上排气管；107、导气管；108、下排气管；109、外螺纹；110、盛灰盒；111、排料管；112、盛放盒；113、活塞杆；114、顶块；115、弹性卡块；116、凹口；117、扩口；

201、筒体；202、密封橡胶圈；203、连接杆；204、锥形过滤网；

301、支撑架；302、圆形筒；303、连接管；304、盖板；305、把手；306、弧形板；307、双层网孔式的折流板；308、填充物；309、紫外线灯；

401、盆体；402、环形内筒；403、透孔；404、隔离板；405、集气罩；406、进气管；407、环形过滤布；408、内环体；409、外环体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1-图10所示，根据本发明实施例的一种船舶尾气排放净化装置，包括过滤机构1、过滤筒2、离心净化机构3以及初步净化机构4，

其中，初步净化机构4包括集气罩405和盆体401，盆体401的内底部固定连接有环形内筒402，且盆体401的内部通过隔离板404隔离成多个环形区域；环形内筒402的下部开设有用于内外环区域相通的透孔403，集气罩405的下端以螺纹相连的方式安装在环形内筒402的上端，集气罩405的内部固定连接有进气管406，进气管406的下端螺纹连接有内环体408，内环体408的外侧固定粘接有环形过滤布407，环形过滤布407的孔径设置为20-30目，环形过滤布407的外侧固定粘接有外环体409，外环体409以螺纹相连的方式安装在集气罩405的下端口部；集气罩405的上部一侧连通设置有连接管303；

离心净化机构3包括一端封闭且水平安装在支撑架301上的圆形筒302，连接管303的一端与圆形筒302的一侧上部连通，圆形筒302的内部固定连接有呈螺旋式结构布局的弧形板306，弧形板306的侧面固定连接有若干双层网孔式的折流板307，若干双层网孔式的折流板307的内部分别安装有填充物308，圆形筒302的内部还安装有紫外线灯309，圆形筒302的一侧口部以螺纹相连的方式安装有盖板304，且圆形筒302的另一侧底部中心连通设置有导气管107；

过滤机构1包括长条形结构的箱体101，箱体101的一端外侧固定连接有支撑板102，支撑板102的上部固定安装有水平设置的电动液压推杆103，电动液压推杆103的活塞杆113一端贯穿于箱体101的端部并固定连接有顶块114，箱体101的顶部固定连通设置有储料筒104，过滤筒2叠放式安装在储料筒104内；箱体101的顶部固定连通设置有上排气管106，箱体101的底部固定连通设置有与上排气管106对齐设置的下排气管108；

导气管107的一端与下排气管108的一侧连通，下排气管108的下端设置有外螺纹109，下排气管108的下端以螺纹相连的方式安装有盛灰盒110，箱体101的一端下部固定连通设置有排料管111，排料管111的下端以螺纹相连的方式安装有盛放盒112，箱体101的内部两侧分别开设有凹口116，凹口116对应设置在下排气管108正上方的两侧，凹口116的内部固定连接有用于限制过滤筒2位置的弹性卡块115；

过滤筒2包括筒体201，筒体201的上下两端均固定连接有密封橡胶圈202，筒体201的上端内部固定连接有连接杆203，连接杆203的下侧中部固定连接有锥形过滤网204，锥形过滤网204的下端与筒体201的下端口部固定连接；

还包括有DSP控制器，导气管107上安装有气压传感器5，气压传感器5的信号输出端与DSP控制器的信号输入端连接，DSP控制器的控制输出端与电动液压推杆103的电控端连接。

圆形筒302内部的填充物308可以距圆形筒302的中轴线的距离远近划分为3个圈层：与中轴线距离最近的划分为内圈，与中轴线距离最远的划分为外圈，内圈与外圈之间的划分为中圈。具体在实施时，位于圆形筒302内部外圈的填充物308设置为吸尘棉包；位于圆形筒302内部中圈的填充物308设置为活性炭吸附包；位于圆形筒302内部内圈的填充物308设置为纳米级二氧化钛催化剂包，且紫外线灯309设置为发射出波长为185nm和254nm的双光谱紫外线灯。

采用上述技术方案，吸尘棉包采用无纺布网包裹吸油棉制成，通过吸油棉能够吸附废气中残余的油，通过活性碳吸附包能够吸附废气中的微粒，配合废气行走时的离心方式，能够很好地去除废气中的微粒；通过纳米级二氧化钛催化剂包配合紫外线能够起到催化作用，使得硫氮氧化物还原成非有害物质。

在实施时，集气罩405的进气口上还安装有稳压阀。稳压阀的作用是为了提供一个相对稳定的气压，避免气压出现较大的波动，影响后序气压传感器5的气压检测的准确度。

如图9中所示，箱体101的一端内部设置有圆形的扩口117，扩口117设置在排料管111的上端，该扩口117的内径大于过滤筒2的外径3-5mm。

采用上述技术方案，扩口117的内径相对较大，使得过滤筒2能够无碍地落下，避免出现箱体101内部卡料的情况。

具体的，如图7中所示，储料筒104设置为透明塑料筒，且储料筒104的上端铰接安装有盖帽105。

采用上述技术方案，透明塑料筒方便观察，当储料筒104内部缺少过滤筒2时，能够及时添加。

在实施时，弧形板306以及双层网孔式的折流板307的一侧均与圆形筒302的口部齐平，盖板304的外侧固定安装有把手305，且盖板304的一侧内部固定粘接有橡胶垫。

采用上述技术方案，弧形板306、双层网孔式的折流板307与圆形筒302的口部平齐的设置，能够使得盖板304在盖上后，圆形筒302内部形成单向通道，避免串流；而橡胶垫能够与弧形板306以及双层网孔式的折流板307贴合密封其侧面。

如图1中所示，盛放盒112的底部设置为倾斜结构，且盛放盒112的上端开设有敞开口。

采用上述技术方案，盛放盒112用于盛放使用后的过滤筒2，倾斜的底部避免过滤筒2阻塞，上部敞开口便于进行观察和拿出过滤筒2。

具体的，锥形过滤网204设置为活性炭过滤网；过滤筒2的内孔孔径大于上排气管106的内孔孔径。

采用上述技术方案，过滤筒2的下端口部需要包裹在下排气管108的上端口部，上排气管106与下排气管108的内径相等，废气完全从过滤筒2中穿过，且配合密封橡胶圈202不会造成泄漏。

具体的，顶块114的一端设置为弧形结构，且该弧形机构的内部粘接有弹性橡胶垫。连接管303的出气口截面设置为矩形面，且连接管303的出气口与圆形筒302内部的弧形板306的切面相平行。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，

首先在盆体401内的各个区域中倒入相应的吸收溶液（如碱溶液、酸溶液或水），溶液的高度要漫过透孔403的高度，同时还需要考虑压差，避免内部气压过大，气体直接从透孔403中喷出；在实施时，溶液的高度至少高出透孔403顶部高度30cm；

通入废气，废气与各区域的溶液表面接触吸收后，经过环形过滤布407的过滤进入到圆形筒302内；在圆形筒302内的折流通道进一步净化，然后进入到下排气管108中；

在下排气管108中，经过过滤筒2的过滤，完成最后的净化；通过气压传感器5的作用，能够检测到位于过滤筒2前部的气压状况；当过滤筒2前部的气压缓慢增大，并保持一段时间时，则表明过滤筒2表面杂质过多，过滤效率下降，此时通过控制电动液压推杆103推动新的过滤筒2并将旧的过滤筒2顶出，完成过滤筒2的更换，自动化操作，无需人力干预，也无需停机，十分方便。

综上，本发明船舶尾气排放净化装置，通过初步净化机构4的盆体401、环形内筒402以及隔离板404将盆体401内部分隔成多个区域，每个区域内放入不同的废气净化溶液，且溶液表面均能够与废气接触并吸收废气中的有害气体，且利用环形过滤布407能够过滤掉废气中的颗粒，起到初步吸收净化的作用，整个过程无需人力过多干预，使用方便；通过在离心净化机构3的双层网孔式的折流板307中加入不同的填充物308，能够有针对性地、分阶段性地、先后顺序地去除有害气体，且利用离心力作用进一步去除颗粒杂质；同时利用紫外线催化纳米级二氧化钛能够具有较强的催化活性，针对性地去除主要有害气体硫氮氧化物；通过过滤机构1最后精细化吸附净化，且在使用过程中，能够实现自动更换过滤筒2，无需人为干预，十分方便；本发明结构简单、能耗低，占用空间小，适用于船舶尾气净化使用。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (8)

1.一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，包括过滤机构（1）、过滤筒（2）、离心净化机构（3）以及初步净化机构（4）；

其中，所述初步净化机构（4）包括集气罩（405）和盆体（401），所述盆体（401）的内底部固定连接有环形内筒（402），且盆体（401）的内部通过隔离板（404）隔离成多个环形区域；所述环形内筒（402）的下部开设有用于使内环、外环区域相通的透孔（403），所述集气罩（405）的下端以螺纹相连的方式安装在所述环形内筒（402）的上端，所述集气罩（405）的内部固定连接有进气管（406），所述进气管（406）的下端螺纹连接有内环体（408），所述内环体（408）的外侧固定粘接有环形过滤布（407），所述环形过滤布（407）的外侧固定粘接有外环体（409），所述外环体（409）以螺纹相连的方式安装在所述集气罩（405）的下端口部；所述集气罩（405）的上部一侧连通设置有连接管（303）；

其中，所述离心净化机构（3）包括一端封闭且水平安装在支撑架（301）上的圆形筒（302），所述连接管（303）的一端与所述圆形筒（302）的一侧上部连通，所述圆形筒（302）的内部固定连接有呈螺旋式结构布局的弧形板（306），所述弧形板（306）的侧面固定连接有若干双层网孔式的折流板（307），若干所述双层网孔式的折流板（307）的内部分别安装有填充物（308），所述圆形筒（302）的内部还安装有紫外线灯（309），所述圆形筒（302）的一侧口部以螺纹相连的方式安装有盖板（304），且所述圆形筒（302）的另一侧底部中心连通设置有导气管（107）；

所述过滤机构（1）包括长条形结构的箱体（101），所述箱体（101）的一端外侧固定连接有支撑板（102），所述支撑板（102）的上部固定安装有水平设置的电动液压推杆（103），所述电动液压推杆（103）的活塞杆（113）一端贯穿于箱体（101）的端部并固定连接有顶块（114），所述箱体（101）的顶部固定连通设置有储料筒（104），所述过滤筒（2）叠放式安装在储料筒（104）内；所述箱体（101）的顶部固定连通设置有上排气管（106），所述箱体（101）的底部固定连通设置有与所述上排气管（106）对齐设置的下排气管（108）；

其中，所述导气管（107）的一端与所述下排气管（108）的一侧连通，所述下排气管（108）的下端设置有外螺纹（109），所述下排气管（108）的下端以螺纹相连的方式安装有盛灰盒（110），所述箱体（101）的另一端下部固定连通设置有排料管（111），所述排料管（111）的下端以螺纹相连的方式安装有盛放盒（112），所述箱体（101）的内部两侧分别开设有凹口（116），所述凹口（116）对应设置在所述下排气管（108）正上方的两侧，所述凹口（116）的内部固定连接有用于限制过滤筒（2）位置的弹性卡块（115）；

所述过滤筒（2）包括筒体（201），所述筒体（201）的上下两端均固定连接有密封橡胶圈（202），所述筒体（201）的上端内部固定连接有连接杆（203），所述连接杆（203）的下侧中部固定连接有锥形过滤网（204），所述锥形过滤网（204）的下端与所述筒体（201）的下端口部固定连接；

还包括有DSP控制器，所述导气管（107）上安装有气压传感器（5），所述气压传感器（5）的信号输出端与所述DSP控制器的信号输入端连接，所述DSP控制器的控制输出端与所述电动液压推杆（103）的电控端连接。

2.根据权利要求1所述的一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，位于圆形筒（302）内部外圈的填充物设置为吸尘棉包；位于圆形筒（302）内部中圈的填充物设置为活性炭吸附包；位于圆形筒（302）内部内圈的填充物设置为纳米级二氧化钛催化剂包，且所述紫外线灯（309）设置为发射出波长为185nm和254nm的双光谱紫外线灯。

3.根据权利要求2所述的一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，所述集气罩（405）的进气口上还安装有稳压阀。

4.根据权利要求3所述的一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，所述箱体（101）的一端内部设置有圆形的扩口（117），所述扩口（117）设置在所述排料管（111）的上端，该扩口（117）的内径大于所述过滤筒（2）的外径3-5mm，所述储料筒（104）设置为透明塑料筒，且储料筒（104）的上端铰接安装有盖帽（105），所述弧形板（306）以及双层网孔式的折流板（307）的一侧均与所述圆形筒（302）的口部齐平，所述盖板（304）的外侧固定安装有把手（305），且所述盖板（304）的一侧内部固定粘接有橡胶垫。

5.根据权利要求4所述的一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，所述盛放盒（112）的底部设置为倾斜结构，且盛放盒（112）的上端开设有敞开口。

6.根据权利要求5所述的一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，所述锥形过滤网（204）设置为活性炭过滤网；所述过滤筒（2）的内孔孔径大于所述上排气管（106）的内孔孔径，上排气管（106）的内径与下排气管（108）的内径相等。

7.根据权利要求6所述的一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，所述顶块（114）的一端设置为弧形结构，且该弧形结构的内部粘接有弹性橡胶垫。

8.根据权利要求7所述的一种船舶尾气排放净化装置，其特征在于，所述连接管（303）的出气口截面设置为矩形面，且连接管（303）的出气口与圆形筒（302）内部的弧形板（306）的切面相平行。

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