CN208990555U - 一种船舶重油燃烧的废气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶废气处理技术领域，且公开了一种船舶重油燃烧的废气处理设备，包括海水脱硫箱，海水脱硫箱的一侧固定安装有进气阀，海水脱硫箱底端的一侧固定安装有进液阀，进液阀的另一端通过水管与水泵Ⅰ的出水口连通，海水脱硫箱顶端的一侧固定连接有气液混合出口。该船舶重油燃烧的废气处理设备，通过设置海水脱硫箱和氧化箱，将海水脱硫与光氧催化配合使用，由海水脱硫箱内先将废气中的硫化物吸收，不溶水的废气由氧化箱催化氧化再排放，有效保护了氧化箱内光氧催化载体机构上的催化剂免受硫化物污染破坏，综合处理效率高，效果好，且保护催化剂的正常催化作用，即降低了催化剂损耗，降低了处理成本。

Description

一种船舶重油燃烧的废气处理设备

技术领域

本实用新型涉及船舶废气处理技术领域，具体为一种船舶重油燃烧的废气处理设备。

背景技术

船用重油是指低脂燃油泛指品质低劣、使用困难、价格低廉的船用燃油，俗称重油。重油在氧气充足情况下燃烧，会产生大量的NO_x和硫化物，需要对尾气进行处理后，方可满足环保要求，达标排放。

当前，对船舶尾气处理的先进技术方法主要有海水脱硫法、光催化法。其中海水脱硫法是利用天然海水的酸碱缓冲能力和强中和酸性气体的能力来有效脱除烟气中的SO₂，处理后的海水经由曝气池曝气处理，使其中的SO₃ ^2-被氧化成为稳定的SO₄ ^2-，并使海水的PH值与COD调整达到排放标准后排放到大海；光催化法是利用紫外线光照催化剂，将尾气中的SO₂和NO_x等有害成分氧化或还原成无污染的物质。

现有技术中，海水脱硫法均是采用海水喷淋废气，使废气与海水充分接触而被脱硫，但尾气排放量大时，尾气与喷淋海水的接触效率就会有所下降，造成不完全接触而发生脱硫不完全的现象，同时喷淋塔占用面积大，影响船舶载物空间，而光催化法因废气中含硫化物较多，硫化物易对催化剂造成毁灭性破坏，使得催化剂中毒失去催化效果，造成尾气处理不尽的情况发生，同时处理成本高，为此提出一种船舶重油燃烧的废气处理设备。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种船舶重油燃烧的废气处理设备，具备占用空间小、脱硫与脱硝彻底、处理流程合理降低成本等优点，解决了船舶尾气排放量大时，尾气与喷淋海水的接触效率就会有所下降，造成不完全接触而发生脱硫不完全的现象，同时喷淋塔占用面积大，影响船舶载物空间，而光催化法因废气中含硫化物较多，硫化物易对催化剂造成毁灭性破坏，使得催化剂中毒失去催化效果，造成尾气处理不尽的情况发生，同时处理成本高的问题。

(二)技术方案

为实现上述占用空间小、脱硫与脱硝彻底和处理流程合理降低成本的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种船舶重油燃烧的废气处理设备，包括海水脱硫箱，所述海水脱硫箱的一侧固定安装有进气阀，所述海水脱硫箱底端的一侧固定安装有进液阀，所述进液阀的另一端通过水管与水泵Ⅰ的出水口连通，所述海水脱硫箱顶端的一侧固定连接有气液混合出口，所述气液混合出口内腔的底部固定安装有滤气网，所述气液混合出口的一侧且位于滤气网的上方固定连接有出液管，所述出液管内腔的顶端且靠近出液管的端部固定安装有回气板，所述出液管的另一端与水泵Ⅱ的进水口连通，所述气液混合出口的顶端与抽风机的进气口连通，所述抽风机的出气口与缓速装置的一端连通，所述缓速装置的另一端与电离箱内腔的一端连通，所述电离箱内腔的一侧固定安装有聚流罩，所述电离箱内腔的上下两端且位于聚流罩的另一侧均固定安装有介质支架，两个所述介质支架的顶端均嵌设有绝缘阻挡板，上部所述介质支架的内底固定安装有负极柱，下部所述介质支架的内底固定安装有正极板，所述电离箱内腔的另一端与混合反应装置的进气口连通，所述混合反应装置的出气口与氧化箱内腔的一端连通，所述氧化箱内腔的一侧固定安装有均流网，所述氧化箱的顶端嵌设有光氧催化载体机构，所述氧化箱位于光氧催化载体机构左右两侧的顶端均固定安装有固定机构，所述氧化箱位于光氧催化载体机构一侧的内腔上下两端均固定安装有UV灯管。

优选的，所述缓速装置包括进气三通阀，所述进气三通阀的一端与抽风机的出气口连通，所述进气三通阀的另两端分别与两个缓速管的一端连通，两个所述缓速管的另一端分别与出气三通阀的上下两端连通，所述出气三通阀的另一端与电离箱内腔的一端连通，两个所述缓速管均呈S型弯管形状且呈对称分布。

优选的，所述混合反应装置包括混合反应箱，所述混合反应箱底端的左右两侧分别固定安装有出口阀和进口阀，所述出口阀和进口阀的另一端分别与氧化箱内腔的一端和电离箱内腔的一端连通。

优选的，所述光氧催化载体机构包括顶盖，所述顶盖的外部与氧化箱顶端开设的凹槽卡接，所述顶盖的底端固定安装有载体支架，所述载体支架的底端伸入氧化箱的内部且与氧化箱的内底接触，所述顶盖底端的边缘固定连接有密封圈，所述载体支架的一侧固定安装有载体网。

优选的，所述固定机构包括L型支架，所述L型支架的底端与氧化箱的顶端活动连接，所述L型支架顶端横板的内部螺纹连接有紧固螺杆，所述紧固螺杆的底端固定连接有紧固垫片，所述紧固垫片的底端位于氧化箱与顶盖接触处的正上方。

优选的，所述进气阀、进液阀、出口阀和进口阀均为单向止回阀，采用型号为DXF25-GB03-R03。

优选的，所述回气板的形状圆弧形板状，其底端与出液管的内底间距为1cm。

优选的，所述绝缘阻挡板的两侧均采用卡条与介质支架内壁的卡槽卡接，所述绝缘阻挡板的厚度为5mm，其主要组成材料为聚乙烯，其宽度大于负极柱的间距。

优选的，所述载体网的形状为圆弧形，所述载体网的中心与上部UV灯管的中心垂直对应布置，所述载体网上附着的催化剂主要材料为TiO₂。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种船舶重油燃烧的废气处理设备，具备以下有益效果：

1、该船舶重油燃烧的废气处理设备，通过设置海水脱硫箱和氧化箱，将海水脱硫与光氧催化配合使用，由海水脱硫箱内先将废气中的硫化物吸收，不溶水的废气由氧化箱催化氧化再排放，有效保护了氧化箱内光氧催化载体机构上的催化剂免受硫化物污染破坏，综合处理效率高，效果好，且保护催化剂的正常催化作用，即降低了催化剂损耗，降低了处理成本。

2、该船舶重油燃烧的废气处理设备，通过设置滤气网，分别由进气阀和进液阀排入的废气和海水溢满海水脱硫箱后经过滤气网进行气液分离，不溶于海水的废气因受到滤气网的阻隔而从海水中分离出来，溢满的海水由出液管经过水泵Ⅱ排至曝气池中曝气处理，从而实现气水充分混合与脱硫分离的效果，同时此种设置可仅保持海水循环供给，而不需要很大空间就可实现，占地面积小。

3、该船舶重油燃烧的废气处理设备，通过设置缓速装置，由抽风机排入的废气经由缓速装置分流、降速、再合流，有效降低进入电离箱的废气流速，从而便于负极柱和正极板间充分发生电离产生等离子体，等离子体再通过在混合反应装置内预混合反应后进入氧化箱内进一步接受光氧催化反应，能够更加充分彻底的将废气达标处理。

4、该船舶重油燃烧的废气处理设备，通过设置固定机构和UV灯管，拧开紧固螺杆，拔出顶盖，即可便于定期对载体网上的催化剂进行清理更换，安装拆卸方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1的回气板处局部放大示意图；

图3为本实用新型缓速装置结构示意图；

图4为本实用新型图1的电离箱处局部放大示意图；

图5为本实用新型混合反应装置结构示意图；

图6为本实用新型光氧催化载体机构和固定机构结构示意图。

图中：1、海水脱硫箱；2、进气阀；3、进液阀；4、水泵Ⅰ；5、气液混合出口；6、滤气网；7、出液管；8、回气板；9、水泵Ⅱ；10、抽风机；11、缓速装置；111、进气三通阀；112、缓速管；113、出气三通阀；12、电离箱；13、聚流罩；14、介质支架；15、绝缘阻挡板；16、负极柱；17、正极板；18、混合反应装置；181、混合反应箱；182、出口阀；183、进口阀；19、氧化箱；20、均流网；21、光氧催化载体机构；211、顶盖；212、载体支架；213、密封圈；214、载体网；22、固定机构；221、L型支架；222、紧固螺杆；223、紧固垫片；23、UV灯管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-6，一种船舶重油燃烧的废气处理设备，包括海水脱硫箱1，海水脱硫箱1的一侧固定安装有进气阀2，海水脱硫箱1底端的一侧固定安装有进液阀3，进液阀3的另一端通过水管与水泵Ⅰ4的出水口连通，海水脱硫箱1顶端的一侧固定连接有气液混合出口5，气液混合出口5内腔的底部固定安装有滤气网6，气液混合出口5的一侧且位于滤气网6的上方固定连接有出液管7，出液管7内腔的顶端且靠近出液管7的端部固定安装有回气板8，回气板8的形状圆弧形板状，其底端与出液管7的内底间距为1cm，回气板8的作用是阻挡气液混合出口5内的气体进入出液管7，使得海水经由出液管7与回气板8的间隙进入水泵Ⅱ9内，出液管7的另一端与水泵Ⅱ9的进水口连通，气液混合出口5的顶端与抽风机10的进气口连通，抽风机10的出气口与缓速装置11的一端连通，缓速装置11包括进气三通阀111，进气三通阀111的一端与抽风机10的出气口连通，进气三通阀111的另两端分别与两个缓速管112的一端连通，两个缓速管112的另一端分别与出气三通阀113的上下两端连通，出气三通阀113的另一端与电离箱12内腔的一端连通，两个缓速管112均呈S型弯管形状且呈对称分布，通过设置缓速装置11，可使得来自抽风机10的高流速气体进分流、降速、合流，最终进入电离箱12内的废气流速变得缓慢，从而便于废气在负极柱16和正极板17之间充分电离，缓速装置11的另一端与电离箱12内腔的一端连通，电离箱12内腔的一侧固定安装有聚流罩13，电离箱12内腔的上下两端且位于聚流罩13的另一侧均固定安装有介质支架14，两个介质支架14的顶端均嵌设有绝缘阻挡板15，绝缘阻挡板15的两侧均采用卡条与介质支架14内壁的卡槽卡接，绝缘阻挡板15的厚度为5mm，其主要组成材料为聚乙烯，其宽度大于负极柱16的间距，介质支架14与绝缘阻挡板15采用卡接槽卡接，便于对绝缘阻挡板15进行定期更换，而聚乙烯具有优良的电绝缘性能，适用于介质阻挡放电，保护负极柱16和正极板17的电极头不被腐蚀，负极柱16和正极板17分别外接高压正弦交流电的负极和正极，上部介质支架14的内底固定安装有负极柱16，下部介质支架14的内底固定安装有正极板17，电离箱12内腔的另一端与混合反应装置18的进气口连通，混合反应装置18包括混合反应箱181，混合反应箱181底端的左右两侧分别固定安装有出口阀182和进口阀183，出口阀182和进口阀183的另一端分别与氧化箱19内腔的一端和电离箱12内腔的一端连通，进气阀2、进液阀3、出口阀182和进口阀183均为单向止回阀，采用型号为DXF25-GB03-R03，进气阀2和进液阀3处的止回阀分别防止废气与海水倒流，保证海水脱硫箱1内的废气与海水只通过气液混合出口5排出，出口阀182和进口阀183处的止回阀分别控制混合反应装置18内的介质只出不进、混合反应装置18内的介质只进不出，通过设置混合反应装置18，可便于给电离箱12内的等离子体和废气充分混合反应提供场所，混合反应装置18的出气口与氧化箱19内腔的一端连通，氧化箱19内腔的一侧固定安装有均流网20，氧化箱19的顶端嵌设有光氧催化载体机构21，光氧催化载体机构21包括顶盖211，顶盖211的外部与氧化箱19顶端开设的凹槽卡接，顶盖211的底端固定安装有载体支架212，载体支架212的底端伸入氧化箱19的内部且与氧化箱19的内底接触，顶盖211底端的边缘固定连接有密封圈213，载体支架212的一侧固定安装有载体网214，通过设置光氧催化载体机构21，可便于定期对载体网214上的催化剂进行检查维护和更换，载体网214的形状为圆弧形，载体网214的中心与上部UV灯管23的中心垂直对应布置，载体网214上附着的催化剂主要材料为TiO₂，保证UV灯管23能够充分的照射载体网214上的TiO₂，使得废气能够充分接触催化剂并发生反应，氧化箱19位于光氧催化载体机构21左右两侧的顶端均固定安装有固定机构22，固定机构22包括L型支架221，L型支架221的底端与氧化箱19的顶端活动连接，L型支架221顶端横板的内部螺纹连接有紧固螺杆222，紧固螺杆222的底端固定连接有紧固垫片223，紧固垫片223的底端位于氧化箱19与顶盖211接触处的正上方，通过设置固定机构22，可便于将光氧催化载体机构21与氧化箱19之前压紧并配合密封圈213实现密封效果，氧化箱19位于光氧催化载体机构21一侧的内腔上下两端均固定安装有UV灯管23，UV灯管23采用-C波段的紫外线照射。

工作时，船舶废气总排出口与进气阀2接通，由水泵Ⅰ4将海水鼓入海水脱硫箱1中，使得进气阀2进入的废气与进液阀3进入的海水充分混合接触，不溶于海水的废气会在海水内产生气泡，经由滤气网6过滤后，气泡破坏，内部废气进入气液混合出口5内腔的上部，海水脱硫箱1中溢出的海水由出液管7进入再经由水泵Ⅱ9排至曝气池中曝气处理，剩余废气由抽风机10排入缓速装置11，分流进入两个缓速管112中，在连续弯管中气体流速因撞击消能而减速，再有出气三通阀113合流，导入电离箱12，经过负极柱16和正极板17之间的介质阻挡放电，产生高能等离子体，高能等离子体和废气进入混合反应装置18内混合反应后，再进入氧化箱19，由均流网20扩散后均匀流至载体网214上，在UV灯管23照射载体网214上的TiO₂催化剂的催化作用下，进一步将废气催化氧化成N₂和CO₂再排放至大气中。

综上所述，该船舶重油燃烧的废气处理设备，通过设置海水脱硫箱1和氧化箱19，将海水脱硫与光氧催化配合使用，由海水脱硫箱1内先将废气中的硫化物吸收，不溶水的废气由氧化箱19催化氧化再排放，有效保护了氧化箱19内光氧催化载体机构21上的催化剂免受硫化物污染破坏，综合处理效率高，效果好，且保护催化剂的正常催化作用，即降低了催化剂损耗，降低了处理成本；通过设置滤气网6，分别由进气阀2和进液阀3排入的废气和海水溢满海水脱硫箱1后经过滤气网6进行气液分离，不溶于海水的废气因受到滤气网6的阻隔而从海水中分离出来，溢满的海水由出液管7经过水泵Ⅱ9排至曝气池中曝气处理，从而实现气水充分混合与脱硫分离的效果，同时此种设置可仅保持海水循环供给，而不需要很大空间就可实现，占地面积小；通过设置缓速装置11，由抽风机10排入的废气经由缓速装置11分流、降速、再合流，有效降低进入电离箱12的废气流速，从而便于负极柱16和正极板17间充分发生电离产生等离子体，等离子体再通过在混合反应装置18内预混合反应后进入氧化箱19内进一步接受光氧催化反应，能够更加充分彻底的将废气达标处理；通过设置固定机构22和UV灯管23，拧开紧固螺杆222，拔出顶盖211，即可便于定期对载体网214上的催化剂进行清理更换，安装拆卸方便快捷；解决了船舶尾气排放量大时，尾气与喷淋海水的接触效率就会有所下降，造成不完全接触而发生脱硫不完全的现象，同时喷淋塔占用面积大，影响船舶载物空间，而光催化法因废气中含硫化物较多，硫化物易对催化剂造成毁灭性破坏，使得催化剂中毒失去催化效果，造成尾气处理不尽的情况发生，同时处理成本高的问题。

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实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种船舶重油燃烧的废气处理设备，包括海水脱硫箱(1)，其特征在于：所述海水脱硫箱(1)的一侧固定安装有进气阀(2)，所述海水脱硫箱(1)底端的一侧固定安装有进液阀(3)，所述进液阀(3)的另一端通过水管与水泵Ⅰ(4)的出水口连通，所述海水脱硫箱(1)顶端的一侧固定连接有气液混合出口(5)，所述气液混合出口(5)内腔的底部固定安装有滤气网(6)，所述气液混合出口(5)的一侧且位于滤气网(6)的上方固定连接有出液管(7)，所述出液管(7)内腔的顶端且靠近出液管(7)的端部固定安装有回气板(8)，所述出液管(7)的另一端与水泵Ⅱ(9)的进水口连通，所述气液混合出口(5)的顶端与抽风机(10)的进气口连通，所述抽风机(10)的出气口与缓速装置(11)的一端连通，所述缓速装置(11)的另一端与电离箱(12)内腔的一端连通，所述电离箱(12)内腔的一侧固定安装有聚流罩(13)，所述电离箱(12)内腔的上下两端且位于聚流罩(13)的另一侧均固定安装有介质支架(14)，两个所述介质支架(14)的顶端均嵌设有绝缘阻挡板(15)，上部所述介质支架(14)的内底固定安装有负极柱(16)，下部所述介质支架(14)的内底固定安装有正极板(17)，所述电离箱(12)内腔的另一端与混合反应装置(18)的进气口连通，所述混合反应装置(18)的出气口与氧化箱(19)内腔的一端连通，所述氧化箱(19)内腔的一侧固定安装有均流网(20)，所述氧化箱(19)的顶端嵌设有光氧催化载体机构(21)，所述氧化箱(19)位于光氧催化载体机构(21)左右两侧的顶端均固定安装有固定机构(22)，所述氧化箱(19)位于光氧催化载体机构(21)一侧的内腔上下两端均固定安装有UV灯管(23)。

2.根据权利要求1所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述缓速装置(11)包括进气三通阀(111)，所述进气三通阀(111)的一端与抽风机(10)的出气口连通，所述进气三通阀(111)的另两端分别与两个缓速管(112)的一端连通，两个所述缓速管(112)的另一端分别与出气三通阀(113)的上下两端连通，所述出气三通阀(113)的另一端与电离箱(12)内腔的一端连通，两个所述缓速管(112)均呈S型弯管形状且呈对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述混合反应装置(18)包括混合反应箱(181)，所述混合反应箱(181)底端的左右两侧分别固定安装有出口阀(182)和进口阀(183)，所述出口阀(182)和进口阀(183)的另一端分别与氧化箱(19)内腔的一端和电离箱(12)内腔的一端连通。

4.根据权利要求1所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述光氧催化载体机构(21)包括顶盖(211)，所述顶盖(211)的外部与氧化箱(19)顶端开设的凹槽卡接，所述顶盖(211)的底端固定安装有载体支架(212)，所述载体支架(212)的底端伸入氧化箱(19)的内部且与氧化箱(19)的内底接触，所述顶盖(211)底端的边缘固定连接有密封圈(213)，所述载体支架(212)的一侧固定安装有载体网(214)。

5.根据权利要求1所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述固定机构(22)包括L型支架(221)，所述L型支架(221)的底端与氧化箱(19)的顶端活动连接，所述L型支架(221)顶端横板的内部螺纹连接有紧固螺杆(222)，所述紧固螺杆(222)的底端固定连接有紧固垫片(223)，所述紧固垫片(223)的底端位于氧化箱(19)与顶盖(211)接触处的正上方。

6.根据权利要求1所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述进气阀(2)、进液阀(3)、出口阀(182)和进口阀(183)均为单向止回阀，采用型号为DXF25-GB03-R03。

7.根据权利要求1所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述回气板(8)的形状圆弧形板状，其底端与出液管(7)的内底间距为1cm。

8.根据权利要求1所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述绝缘阻挡板(15)的两侧均采用卡条与介质支架(14)内壁的卡槽卡接，所述绝缘阻挡板(15)的厚度为5mm，其主要组成材料为聚乙烯，其宽度大于负极柱(16)的间距。

9.根据权利要求4所述的一种船舶重油燃烧的废气处理设备，其特征在于：所述载体网(214)的形状为圆弧形，所述载体网(214)的中心与上部UV灯管(23)的中心垂直对应布置，所述载体网(214)上附着的催化剂主要材料为TiO₂。