CN206823526U - 一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置，包括水泵Ⅰ，含氯氧化剂柜，碱液柜，淡水柜，水泵Ⅵ，海水管，水力旋流器，污泥柜，水泵Ⅴ，主洗涤液管，水泵Ⅱ，水柜，废液储存柜，压载水舱，水泵Ⅲ，主喷淋管，水泵Ⅳ，搅拌器，洗涤塔，冷却器，废液排出管，截止阀Ⅰ，截止阀Ⅱ，截止阀Ⅲ，三通阀和截止阀Ⅳ。本实用新型采用的是湿法洗涤技术，分为单独脱硫、同时脱硫脱硝两种不同工作模式，其中单独脱硫模式又可采取闭式和开式两种不同的湿法洗涤方式。根据船舶航行区域对废气污染物的不同排放要求，自由切换工作模式及方式，运行操作方便，大大提高了装置的集成度、可靠性和灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于船舶造成大气污染防治和压载水处理技术领域，具体涉及一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置。
背景技术
近年来，全球航运贸易事业的不断发展，以大型低速柴油机为动力装置的远洋运输船舶的平均吨位在增加，而数量略有下降。为了降低运输成本，船用柴油机一般采用石油炼制过程中的劣质残渣油为燃料，其含硫量高、粘度大、残炭值较高，经燃烧后的废气中含有大量的氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、颗粒物(PM)等多种污染物，对人类健康和大气环境造成了不利影响。
为了控制船用柴油机废气污染物的排放，近年来，国内外研究人员在船用柴油机废气处理技术方面开展了大量研发工作，提出了许多船舶废气污染物控制技术。如：专利号201620788920.9《一种选择性催化还原脱硝系统》，采用SCR方法对烟气进行脱硝，但该方法存在装置尺寸大、氨逃逸、催化剂易中毒失效等问题，在船舶废气脱硝应用上存在一定的困难；专利号201510721307.5《一种SNCR-SCR烟气脱硝工艺》，提出将SNCR工艺的低成本特点与SCR工艺的高脱硝效率进行有机结合，提高脱硝效率，且逃逸氨量小，但该方法仍存在占用空间大，投资运营成本高等不足之处；专利号201310116629.8《钠碱法化学吸收-非热放电同时脱硫脱硝系统》，通过将非热等离子放电预氧化与钠碱吸收技术相结合，以达到船舶废气同时脱硫脱硝目的，但该方法却存在等离子体能耗较高、脱硝效率较低等明显问题。
目前，国际海事组织(IMO)对于船舶废气中SOx和NOx的排放控制要求越来越严格，已专门制定了MARPOL公约附则Ⅵ。如何根据不同航行区域、不同工况的具体要求，采用不同的脱硫脱硝工作模式及方式，如何在满足排放要求的同时，实现运营成本的降低，以及系统的集成度、可靠性和灵活性的提高，这些问题已成为当前船舶运输行业亟待解决的问题。目前现有的船舶废气湿法洗涤技术已可实现对烟气中的SOx的高效脱硫，如钠碱海水法、镁基海水法等湿法洗涤后处理技术，它们采用钠碱或氢氧化镁作为添加剂，具有良好的脱硫效果，但这些船舶废气湿法洗涤技术的脱硝效果不明显。有专利提出采用电解海水制备强氧化性溶液和强碱性溶液，同时实现对船舶废气中NOx、SOx、颗粒物等多种污染物的湿法洗涤处理，但该方法需要消耗较高的电能，限制了相关技术的可行性。也有专利提出采用废气再循环的技术，即先通过湿法洗涤方式去除SOx，再使部分处理后废气与新鲜空气混合之后进入柴油机，通过降低柴油机燃烧室内部燃烧温度的方法降低NOx生成量，但该技术的脱硫效果取决于旁通废气量，且会降低柴油机的热效率，导致HC和CO排放量增加。
实用新型内容
为满足MARPOL公约对远洋运输船舶在公海、近海以及排放控制区等不同航区的废气污染物排放要求，针对上述技术存在的问题，本实用新型提出一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置。该装置是一种新型的湿法洗涤装置，分为单独脱硫、同时脱硫脱硝两种不同工作模式。其中单独脱硫模式又可采取闭式和开式两种不同的湿法洗涤方式。该装置可实现对船舶废气中NOx、SOx、颗粒物等多种污染物的高效脱除，同时利用随船存储的含氯氧化剂可实现对压载水的无害化处理。
本实用新型采用的技术手段如下：
一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置，其特征在于：包括水泵Ⅰ，含氯氧化剂柜，碱液柜，淡水柜，水泵Ⅵ，海水管，水力旋流器，污泥柜，水泵Ⅴ，主洗涤液管，水泵Ⅱ，水柜，废液储存柜，压载水舱，水泵Ⅲ，主喷淋管，水泵Ⅳ，搅拌器，洗涤塔，冷却器，废液排出管，截止阀Ⅰ，截止阀Ⅱ，截止阀Ⅲ，三通阀和截止阀Ⅳ；
所述含氯氧化剂柜通过所述水泵Ⅰ与所述压载水舱连通；
所述含氯氧化剂柜通过所述截止阀Ⅰ与所述主洗涤液管连通；
所述碱液柜通过所述截止阀Ⅱ与所述主洗涤液管连通；
所述淡水柜通过所述截止阀Ⅲ与所述主洗涤液管连通；
所述主洗涤液管通过所述水泵Ⅱ与所述水柜顶部的水柜洗涤液进口Ⅰ连通；
所述水柜顶部的水柜洗涤液出口Ⅰ通过所述水泵Ⅲ与所述主喷淋管连通；
所述洗涤塔腔体内部设有多层喷淋装置，所述喷淋装置的进液口与所述主喷淋管的分管路连通；
所述洗涤塔侧壁底部设有待净化废气进口，顶端设有净化后废气出口，底端设有净化废气后洗涤液出口；
所述净化废气后洗涤液出口通过所述三通阀与所述冷却器的冷却器洗涤液进口连通；
所述净化废气后洗涤液出口通过所述三通阀与所述废液排出管连通；所述废液排出管可将净化废气后洗涤液简单处理后直接排放入海；
所述冷却器上设有冷剂流道，所述冷却器的冷却器洗涤液出口通过所述水泵Ⅳ与所述水柜顶端的水柜洗涤液进口Ⅱ连通；
所述水柜内部底端设有使所述水柜内洗涤液均匀混合的搅拌器；
所述水柜侧壁底端的水柜洗涤液出口Ⅱ通过所述水泵Ⅴ与所述水力旋流器侧壁连通；
所述水力旋流器顶端的水力旋流器洗涤液出口与所述水柜顶端的水柜洗涤液进口Ⅲ连通；
所述水力旋流器底端的固体杂质排出口与所述污泥柜连通；
所述水柜底端的水柜洗涤液出口Ⅲ通过所述截止阀Ⅳ与所述废液储存柜连通；
所述海水管通过所述水泵Ⅵ与所述水柜顶端的水柜洗涤液进口Ⅳ连通。
与其他的船舶废气处理装置相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型所提出的船舶废气污染物处理装置采用的是湿法洗涤技术，分为单独脱硫、同时脱硫脱硝两种不同工作模式，其中单独脱硫模式又可采取闭式和开式两种不同的湿法洗涤方式。根据船舶航行区域对废气污染物的不同排放要求，自由切换工作模式及方式，运行操作方便，大大提高了装置的集成度、可靠性和灵活性；
2、本实用新型中的湿法洗涤液采用碱液、含氯氧化剂分别作为脱硫剂和脱硝氧化剂，根据不同航行区域、不同工况的具体要求，选取适当的洗涤液，提高了船舶废气综合处理的经济性，增强了装置的实用性；
3、本实用新型利用随船存储的含氯氧化剂的强氧化性对压载水中的细菌、藻类以及其它微生物进行处理，可省掉价格昂贵、占用空间较大的专用压载水处理系统，从而提高船舶营运的经济性。
基于上述理由本实用新型可在船舶大气污染防治和压载水综合处理技术领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的具体实施方式中一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置，包括水泵Ⅰ1，含氯氧化剂柜2，碱液柜3，淡水柜4，水泵Ⅵ5，海水管6，水力旋流器7，污泥柜8，水泵Ⅴ9，主洗涤液管10，水泵Ⅱ11，水柜12，废液储存柜13，压载水舱14，水泵Ⅲ15，主喷淋管16，水泵Ⅳ17，搅拌器18，洗涤塔19，冷却器20和废液排出管21，截止阀Ⅰ22，截止阀Ⅱ23，截止阀Ⅲ24，三通阀25和截止阀Ⅳ26；
所述含氯氧化剂柜2通过所述水泵Ⅰ1与所述压载水舱14连通；
所述含氯氧化剂柜2通过所述截止阀Ⅰ22与所述主洗涤液管10连通；
所述碱液柜3通过所述截止阀Ⅱ23与所述主洗涤液管10连通；
所述淡水柜4通过所述截止阀Ⅲ24与所述主洗涤液管10连通；
所述主洗涤液管10通过所述水泵Ⅱ11与所述水柜12顶部的水柜洗涤液进口Ⅰ连通；
所述水柜12顶部的水柜洗涤液出口Ⅰ通过所述水泵Ⅲ15与所述主喷淋管16连通；
所述洗涤塔19腔体内部设有多层喷淋装置，所述喷淋装置的进液口与所述主喷淋管16的分管路连通；
所述洗涤塔19侧壁底部设有待净化废气进口，顶端设有净化后废气出口，底端设有净化废气后洗涤液出口；
所述净化废气后洗涤液出口通过所述三通阀25与所述冷却器20的冷却器洗涤液进口连通；
所述净化废气后洗涤液出口通过所述三通阀25与所述废液排出管21连通；
所述冷却器20上设有冷剂流道，所述冷却器20的冷却器洗涤液出口通过所述水泵Ⅳ17与所述水柜12顶端的水柜洗涤液进口Ⅱ连通；
所述水柜12内部底端设有使所述水柜12内洗涤液均匀混合的搅拌器18；
所述水柜12侧壁底端的水柜洗涤液出口Ⅱ通过所述水泵Ⅴ9与所述水力旋流器7侧壁连通；
所述水力旋流器7顶端的水力旋流器洗涤液出口与所述水柜12顶端的水柜洗涤液进口Ⅲ连通；
所述水力旋流器7底端的固体杂质排出口与所述污泥柜8连通；
所述水柜12底端的水柜洗涤液出口Ⅲ通过所述截止阀Ⅳ26与所述废液储存柜13连通；
所述海水管6通过所述水泵Ⅵ5与所述水柜12顶端的水柜洗涤液进口Ⅳ连通。
当所述截止阀Ⅰ22、截止阀Ⅱ23打到连通状态，所述截止阀Ⅲ24和所述水泵Ⅵ5其中之一处于连通状态，含氯氧化剂、碱液与水溶液分别从所述含氯氧化剂柜2、碱液柜3与淡水柜4(海水管6)通过水泵输送至所述水柜12中，通过所述搅拌器18搅拌作用混合均匀后得到洗涤液，通过水泵Ⅲ15、所述主喷淋管16输送到所述洗涤塔19内，同时待净化的船舶废气经所述洗涤塔19侧壁底部的待净化废气进口进入所述洗涤塔19，与洗涤液逆向接触而发生反应，实现同时脱硫脱硝，净化后的废气简单处理后经所述洗涤塔19顶部的净化后废气出口直接排放到大气中，而所述洗涤塔19中净化废气后的洗涤液进入所述冷却器20进行降温处理，处理后的洗涤液经所述水泵Ⅳ17回到所述水柜12中。除此之外，适量的含氯氧化剂通过所述水泵Ⅰ1充入到所述压载水舱14中，利用含氯氧化剂的强氧化性杀灭压载水中的细菌、藻类以及其它微生物。此时，所述一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置处于同时脱硫脱硝工作模式，可对船舶废气中的NOx、SOx、颗粒物等多种污染物及压载水进行综合处理；
当所述截止阀Ⅰ22打到关闭状态，截止阀Ⅱ23打到连通状态，所述截止阀Ⅲ24和所述水泵Ⅵ5其中之一处于连通状态，碱液与水溶液分别从所述碱液柜3与淡水柜4(海水管6)通过水泵输送到所述水柜12中，通过所述搅拌器18搅拌作用混合均匀后得到洗涤液，通过所述水泵Ⅲ15、所述主喷淋管16输送到所述洗涤塔19内，同时待净化的船舶柴油机废气经所述洗涤塔19侧壁底部的待净化废气进口进入所述洗涤塔19，与洗涤液逆向接触而发生反应，进行脱硫处理，净化后的废气简单处理后经所述洗涤塔19顶部的净化后废气出口直接排放到大气中，而所述洗涤塔19中净化废气后的洗涤液进入所述冷却器20进行降温处理，处理后的洗涤液经所述水泵Ⅳ17回到所述水柜12中。除此之外，适量的含氯氧化剂通过所述水泵Ⅰ1充入到所述压载水舱14中，利用含氯氧化剂的强氧化性杀灭压载水中的细菌、藻类以及其它微生物。此时，所述一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置处于闭式单独脱硫工作模式，可同时对船舶废气中的SOx、颗粒物等多种污染物及压载水进行综合处理；
当所述截止阀Ⅰ22打到关闭状态，截止阀Ⅱ23打到连通状态，所述截止阀Ⅲ24和所述水泵Ⅵ5其中之一处于连通状态，碱液与水溶液分别从所述碱液柜3与淡水柜4(海水管6)通过水泵输送到所述水柜12中，通过所述搅拌器18搅拌作用混合均匀后得到洗涤液，通过水泵Ⅲ15、所述主喷淋管16输送到所述洗涤塔19内，同时待净化的船舶柴油机废气经所述洗涤塔19侧壁底部的待净化废气进口进入所述洗涤塔19，与洗涤液逆向接触而发生反应，进行脱硫处理，净化后的废气简单处理后经所述洗涤塔19顶部的净化后废气出口直接排放到大气中，而所述洗涤塔19中净化废气后的洗涤液经过简单的曝气、去渣与稀释处理后，通过所述三通阀25和所述废液排出管21直接排放到大海中。除此之外，适量的含氯氧化剂通过所述水泵Ⅰ1充入到所述压载水舱14中，利用含氯氧化剂的强氧化性杀灭压载水中的细菌、藻类以及其它微生物。此时，所述一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置处于开式单独脱硫工作模式，可同时对船舶废气中的SOx、颗粒物等多种污染物及压载水进行综合处理。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (1)
1.一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置，其特征在于：包括水泵Ⅰ，含氯氧化剂柜，碱液柜，淡水柜，水泵Ⅵ，海水管，水力旋流器，污泥柜，水泵Ⅴ，主洗涤液管，水泵Ⅱ，水柜，废液储存柜，压载水舱，水泵Ⅲ，主喷淋管，水泵Ⅳ，搅拌器，洗涤塔，冷却器，废液排出管，截止阀Ⅰ，截止阀Ⅱ，截止阀Ⅲ，三通阀和截止阀Ⅳ；
所述含氯氧化剂柜通过所述水泵Ⅰ与所述压载水舱连通；
所述含氯氧化剂柜通过所述截止阀Ⅰ与所述主洗涤液管连通；
所述碱液柜通过所述截止阀Ⅱ与所述主洗涤液管连通；
所述淡水柜通过所述截止阀Ⅲ与所述主洗涤液管连通；
所述主洗涤液管通过所述水泵Ⅱ与所述水柜顶部的水柜洗涤液进口Ⅰ连通；
所述水柜顶部的水柜洗涤液出口Ⅰ通过所述水泵Ⅲ与所述主喷淋管连通；
所述洗涤塔腔体内部设有多层喷淋装置，所述喷淋装置的进液口与所述主喷淋管的分管路连通；
所述洗涤塔侧壁底部设有待净化废气进口，顶端设有净化后废气出口，底端设有净化废气后洗涤液出口；
所述净化废气后洗涤液出口通过所述三通阀与所述冷却器的冷却器洗涤液进口连通；
所述净化废气后洗涤液出口通过所述三通阀与所述废液排出管连通；
所述冷却器上设有冷剂流道，所述冷却器的冷却器洗涤液出口通过所述水泵Ⅳ与所述水柜顶端的水柜洗涤液进口Ⅱ连通；
所述水柜内部底端设有使所述水柜内洗涤液均匀混合的搅拌器；
所述水柜侧壁底端的水柜洗涤液出口Ⅱ通过所述水泵Ⅴ与所述水力旋流器侧壁连通；
所述水力旋流器顶端的水力旋流器洗涤液出口与所述水柜顶端的水柜洗涤液进口Ⅲ连通；
所述水力旋流器底端的固体杂质排出口与所述污泥柜连通；
所述水柜底端的水柜洗涤液出口Ⅲ通过所述截止阀Ⅳ与所述废液储存柜连通；
所述海水管通过所述水泵Ⅵ与所述水柜顶端的水柜洗涤液进口Ⅳ连通。
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| CN201720655093.0U CN206823526U (zh) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | 一种船舶废气污染物和压载水综合处理装置 |
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Cited By (1)
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| CN106984161A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-07-28 | 大连海事大学 | 一种船舶废气污染物和压载水综合处理方法及装置 |
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2017
- 2017-06-07 CN CN201720655093.0U patent/CN206823526U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106984161A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-07-28 | 大连海事大学 | 一种船舶废气污染物和压载水综合处理方法及装置 |
| CN106984161B (zh) * | 2017-06-07 | 2023-03-07 | 大连海事大学 | 一种船舶废气污染物和压载水综合处理方法及装置 |
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