CN209138354U - 船舶尾气脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供船舶尾气脱硫系统，包括开放式脱硫系统，以海水作为脱硫剂进行脱硫处理；封闭式脱硫系统，以碱基作为脱硫剂进行脱硫处理；混合式脱硫系统，可实现开放式的脱硫系统和封闭式的脱硫系统的自动切换；PLC控制系统，控制开放式脱硫系统、封闭式脱硫系统和混合式脱硫系统。封闭式脱硫系统包括第一洗涤塔、PH检测罐、NaOH水槽、循环泵、曝气罐、压滤机、废水储罐、回水管道、排水管道、第一出料口、污泥槽。开放式脱硫系统包括第二洗涤塔、第二废气入口、第二排气口、海水喷淋管道。开放式脱硫系统适合于普通排放区指标，封闭式脱硫系统适合于特别排放区指标，通过利用海水/NaOH的碱性，将船舶尾气中的SO₂捕捉吸收。

Description

船舶尾气脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及一种脱硫处理领域，具体涉及一种船舶尾气脱硫系统。

背景技术

目前国际海事组织IMO下属的海上环境保护委员会第70次会议通过决议《防止船舶污染国际公约》，确定2020年在全球海域实行船舶燃油0.5％含硫上限的规定,之前划设的四大排放控制区仍然实行0.1％的限制，以此来控制船舶尾气中SO₂的排放量。

为应对日益严格的船舶硫排放限制，目前有3种技术方案可以达到法规要求的SO₂排放。一是更换船用发动机，改为低排放形式的内燃机，但此项工艺路线耗费巨大，改造工期长，且改造后当发动机高功率运行时，能会出现SO2排放超标的现象；第二种工艺路线为改用低含硫量的燃料，经测算后成本太高，船东无法负担；第三种工艺路线，则为本发明设计的工艺路线，在船用发动机尾部加装脱硫设备,去除烟气中的SO2，以保证达标排放。此项工艺路线改造费用低，工期短，投资回报期短。

实用新型内容

本实用新型提供船舶尾气脱硫系统，以解决现有技术存在的船舶脱硫系统成本高、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供船舶尾气脱硫系统，包括:

开放式脱硫系统，以海水作为脱硫剂进行脱硫处理；

封闭式脱硫系统，以碱基作为脱硫剂进行脱硫处理；

混合式脱硫系统，可实现开放式的脱硫系统和封闭式的脱硫系统的自动切换；

PLC控制系统，控制开放式脱硫系统、封闭式脱硫系统和混合式脱硫系统。

所述封闭式脱硫系统包括第一洗涤塔、PH检测罐、NaOH水槽、循环泵、曝气罐、压滤机、废水储罐、回水管道、排水管道、第一出料口、污泥槽。其中，所述第一洗涤塔为中空的圆柱体结构，所述第一洗涤塔的中下部设置有第一废气入口且顶部设置有第一排气口，所述第一洗涤塔的上部设置有喷淋层，所述回水管道的一端连接在所述第一洗涤塔的下端且另一端连接在所述第一洗涤塔的上端以使循环水从所述喷淋层上流下。所述循环泵设置在所述回水管道上且邻近于所述第一洗涤塔，所述回水管道上还设置有所述NaOH水槽，所述排水管道的一端接在所述第一洗涤塔的下部且所述排水管道依次连接有所述PH检测罐、所述曝气罐、所述压滤机、所述废水储罐上，所述污泥槽位于所述压滤机的正下方。

所述第一洗涤塔还包括除雾器，所述除雾器设置在所述第一洗涤塔的空腔内且位于喷淋层的下方。

封闭式脱硫系统还包括第一水检测系统，所述第一水检测系统设置在所述回水管道上且位于所述NaOH水槽之后，也就是所述回水管道上依次设置有所述循环泵、所述NaOH水槽、所述第一水检测系统，所述第一水检测系统还设置在所述排水管道上且位于所述废水储罐之后。

所述第一洗涤塔还包括第一气体检测系统，所述第一气体检测系统设置在所述第一排气口上。

封闭式脱硫系统还包括板式换热器，所述回水管道的一部分镶嵌在所述板式换热器里，所述板式换热器里的回水管道周围布满海水管道，以使所述回水管道里的热量传递到所述海水管道里，所述海水管道的一端为大海另一端为第一排放口。

所述开放式脱硫系统包括第二洗涤塔、第二废气入口、第二排气口、海水喷淋管道，所述第二洗涤塔的底部设置有第二废气入口和第二排放口，所述第二洗涤塔的顶部设置有所述第二排气口，所述海水喷淋管道的入口连接大海，所述海水喷淋管道的两个出口分别连接在所述第二洗涤塔的上部和下部。

所述开放式脱硫系统还包括第二气体检测系统、第二水检测系统，所述第二气体检测系统设置在所述第二排气口处，所述第二排放口和所述海水喷淋管道上均设置有所述第二水检测系统。

本实用新型带来的有益效果：开放式脱硫系统、封闭式脱硫系统、混合式脱硫系统均是PLC控制系统来操作的，自动化程度高。开放式脱硫系统，以海水作为脱硫剂进行脱硫处理，适合于普通排放区指标，也就是船舶尾气排放中的SO₂指标达到相当于0.5％燃油水平即可。封闭式脱硫系统，以碱基作为脱硫剂进行脱硫处理，适合于特别排放区指标。混合式脱硫系统，可实现开放式的脱硫系统和封闭式的脱硫系统的自动切换，通过利用海水/NaOH的碱性，将船舶尾气中的SO₂捕捉吸收，酸碱中和后生成中性的硫酸盐，达到脱硫目的。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的封闭式脱硫系统的结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例的开放式脱硫系统的结构示意图。

其中，101-第一洗涤塔，102-第一气体检测系统，103-第一排气口，104-第一废气入口，105-喷淋层，106-PH检测罐，107-NaOH水槽，108-循环泵，109-曝气罐，110-压滤机，111-废水储罐，112-第一水检测系统，113-板式换热器，201-第二洗涤塔，202-第二废气入口，203-第二排气口，204-第二气体检测系统，205-第二水检测系统。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步地详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供封闭式脱硫系统包括第一洗涤塔101、PH检测罐106、NaOH水槽107、循环泵108、曝气罐109、压滤机110、废水储罐111、回水管道、排水管道、第一出料口、污泥槽、PLC控制系统。其中，所述第一洗涤塔101为中空的圆柱体结构，所述第一洗涤塔101的中下部设置有第一废气入口104且顶部设置有第一排气口103，所述第一洗涤塔101的上部设置有喷淋层105。所述回水管道的一端连接在所述第一洗涤塔101的下端且另一端连接在所述第一洗涤塔101的上端以使循环水从所述喷淋层105上流下，所述循环泵108设置在所述回水管道上且邻近于所述第一洗涤塔101，所述回水管道上还设置有所述NaOH水槽107。所述排水管道的一端接在所述第一洗涤塔101的下部且所述排水管道依次连接有所述PH检测罐106、所述曝气罐109、所述压滤机110、所述废水储罐111上，所述污泥槽位于所述压滤机110的正下方。

进一步来说，所述第一洗涤塔101还包括除雾器，所述除雾器设置在所述第一洗涤塔101的空腔内且位于喷淋层105的下方。烟雾经过喷淋层105后，烟气中会夹带部分雾滴，经过除雾器将其去除，所述除雾器采用高效率低阻力的除雾器，气流通过除雾器旋转着高速冲击塔内壁，使烟气中的细雾滴以及微量细粒子从烟气中分离，沿第一洗涤塔101内壁流下，水流对除雾器本身有自洁功能。

封闭式脱硫系统还包括第一水检测系统112，所述第一水检测系统112设置在所述回水管道上且位于所述NaOH水槽107之后，也就是所述回水管道上依次设置有所述循环泵108、所述NaOH水槽107、所述第一水检测系统112，所述第一水检测系统112还设置在所述排水管道上且位于所述废水储罐111之后。所述第一水检测系统112负责检测水源入口和排出口的COD化学需氧量、SS固体悬浮物指标。

所述第一洗涤塔101还包括第一气体检测系统102，所述第一气体检测系统102设置在所述第一排气口103上，第一气体检测系统102负责检测第一排气口103的温度、压力、流量、O₂含量、SO₂含量、粉尘含量。

封闭式脱硫系统还包括板式换热器113，所述回水管道的一部分镶嵌在所述板式换热器113里，所述板式换热器113里的回水管道周围布满海水管道，以使所述回水管道里的热量传递到所述海水管道里，所述海水管道的一端为大海另一端为第一排放口。

封闭式脱硫系统工艺流程为：烟气从第一废气入口104进入第一洗涤塔101内。通过输送泵将海水抽取到喷淋层105，PLC控制系统通过PH检测罐106检测到的pH值来控制NaOH加药量，以使第一洗涤塔101内的pH值保持在7～7.5之间。通过喷淋层105的喷嘴雾化后喷淋吸收烟气中的SO2，洗涤后的循环液储存在吸收塔底部，经过曝气风机曝气来降低循环液的COD化学需氧量。循环液通过循环泵108抽回到喷淋层105中，反复循环，PLC控制系统根据检测循环液的密度大于1.05后排出到曝气罐109中。在曝气罐109中设置了氧化风机进行二次曝气，保证最终排放水COD达标。曝气后废弃进入压滤机110，压滤产生的污泥进入污泥槽储存，产生的清液经过废水储罐111集中收集后排放。

化学反应方程式：

SO₂+2NaOH→Na₂SO₃+H₂O

SO₂+Na₂CO₃→Na₂SO₃+CO₂

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃

NaHSO₃+NaOH→Na₂SO₃+H₂O

2NaHSO₃+Na₂CO₃→2Na₂SO₃+H₂O+CO₂

实施例2

如图2所示，本实施例提供的开放式脱硫系统包括第二洗涤塔201、第二废气入口202、第二排气口203、海水喷淋管道、PLC控制系统，所述第二洗涤塔201的底部设置有第二废气入口202和第二排放口，所述第二洗涤塔201的顶部设置有所述第二排气口203，所述海水喷淋管道的入口连接大海，所述海水喷淋管道的两个出口分别连接在所述第二洗涤塔201的上部和下部。

进一步来说，所述开放式脱硫系统还包括第二气体检测系统204、第二水检测系统205，所述第二气体检测系统204设置在所述第二排气口203处，所述第二排放口和所述海水喷淋管道上均设置有所述第二水检测系统205。

实施例3

混合式脱硫系统，可实现开放式的脱硫系统和封闭式的脱硫系统的自动切换。

综上所述，开放式脱硫系统、封闭式脱硫系统、混合式脱硫系统均是PLC控制系统来操作的，自动化程度高。开放式脱硫系统，以海水作为脱硫剂进行脱硫处理，适合于普通排放区指标，也就是船舶尾气排放中的SO₂指标达到相当于0.5％燃油水平即可。封闭式脱硫系统，以碱基作为脱硫剂进行脱硫处理，适合于特别排放区指标。混合式脱硫系统，可实现开放式的脱硫系统和封闭式的脱硫系统的自动切换，通过利用海水/NaOH的碱性，将船舶尾气中的SO₂捕捉吸收，酸碱中和后生成中性的硫酸盐，达到脱硫目的。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.船舶尾气脱硫系统，其特征在于，包括:

开放式脱硫系统，以海水作为脱硫剂进行脱硫处理；

封闭式脱硫系统，以碱基作为脱硫剂进行脱硫处理；

混合式脱硫系统，可实现开放式的脱硫系统和封闭式的脱硫系统的自动切换；

PLC控制系统，控制开放式脱硫系统、封闭式脱硫系统和混合式脱硫系统。

2.如权利要求1所述的船舶尾气脱硫系统，其特征在于，所述封闭式脱硫系统包括第一洗涤塔(101)、PH检测罐(106)、NaOH水槽(107)、循环泵(108)、曝气罐(109)、压滤机(110)、废水储罐(111)、回水管道、排水管道、第一出料口、污泥槽，所述第一洗涤塔(101)为中空的圆柱体结构，所述第一洗涤塔(101)的中下部设置有第一废气入口(104)且顶部设置有第一排气口(103)，所述第一洗涤塔(101)的上部设置有喷淋层(105)，所述回水管道的一端连接在所述第一洗涤塔(101)的下端且另一端连接在所述第一洗涤塔(101)的上端以使循环水从所述喷淋层(105)上流下，所述循环泵(108)设置在所述回水管道上且邻近于所述第一洗涤塔(101)，所述回水管道上还设置有所述NaOH水槽(107)，所述排水管道的一端接在所述第一洗涤塔(101)的下部且所述排水管道依次连接有所述PH检测罐(106)、所述曝气罐(109)、所述压滤机(110)、所述废水储罐(111)上，所述污泥槽位于所述压滤机(110)的正下方。

3.如权利要求2所述的船舶尾气脱硫系统，其特征在于，所述第一洗涤塔(101)还包括除雾器，所述除雾器设置在所述第一洗涤塔(101)的空腔内且位于喷淋层(105)的下方。

4.如权利要求3所述的船舶尾气脱硫系统，其特征在于，封闭式脱硫系统还包括第一水检测系统(112)，所述第一水检测系统(112)设置在所述回水管道上且位于所述NaOH水槽(107)之后，也就是所述回水管道上依次设置有所述循环泵(108)、所述NaOH水槽(107)、所述第一水检测系统(112)，所述第一水检测系统(112)还设置在所述排水管道上且位于所述废水储罐(111)之后。

5.如权利要求4所述的船舶尾气脱硫系统，其特征在于，所述第一洗涤塔(101)还包括第一气体检测系统(102)，所述第一气体检测系统(102)设置在所述第一排气口(103)上。

6.如权利要求5所述的船舶尾气脱硫系统，其特征在于，封闭式脱硫系统还包括板式换热器(113)，所述回水管道的一部分镶嵌在所述板式换热器(113)里，所述板式换热器(113)里的回水管道周围布满海水管道，以使所述回水管道里的热量传递到所述海水管道里，所述海水管道的一端为大海另一端为第一排放口。

7.如权利要求1所述的船舶尾气脱硫系统，其特征在于，所述开放式脱硫系统包括第二洗涤塔(201)、第二废气入口(202)、第二排气口(203)、海水喷淋管道，所述第二洗涤塔(201)的底部设置有第二废气入口(202)和第二排放口，所述第二洗涤塔(201)的顶部设置有所述第二排气口(203)，所述海水喷淋管道的入口连接大海，所述海水喷淋管道的两个出口分别连接在所述第二洗涤塔(201)的上部和下部。

8.如权利要求7所述的船舶尾气脱硫系统，其特征在于，所述开放式脱硫系统还包括第二气体检测系统(204)、第二水检测系统(205)，所述第二气体检测系统(204)设置在所述第二排气口(203)处，所述第二排放口和所述海水喷淋管道上均设置有所述第二水检测系统(205)。