CN211051224U - 船舶烟气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种船舶烟气处理装置,包括罐体、臭氧供给装置、海水供给装置和碱液供给装置;罐体的内部自下而上依次设置有初级氧化室、初级吸收室、次级氧化室和次级吸收室,初级氧化室与船舶的烟气出气管连接,初级氧化室与初级吸收室连接,初级吸收室与次级氧化室通过连接,次级氧化室与次级吸收室连接;臭氧供给装置与初级氧化室和次级氧化室连接;海水供给装置与初级吸收室连接;碱液供给装置与次级吸收室连接。经过两次的氧化吸收,可有效的保证了对硫氧化物和氮氧化物的氧化和吸收,避免由于氧化效率或吸收效率低时所带来的部分硫氧化物和氮氧化物未被吸收处理而被直接排出,进一步的保证了对船舶烟气的高效处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶烟气处理技术领域,尤其涉及一种船舶烟气处理装置。
背景技术
目前,在陆地上针对燃煤电厂、冶金业和化工业等相关领域已有许多成熟的烟气处理技术,而针对船舶烟气的处理技术仍处于起步阶段。绝大部分船舶采用大功率柴油机作为主要的动力装置,它们一般采用重质残渣油为燃料。虽然柴油机具有热效率高、经济性好等优势,但其排放的尾气中含有氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、颗粒物(PM)等多种有害污染物,对大气环境和人类健康造成了严重危害。
在现有的船舶烟气处理技术中,对于船舶的尾气处理工艺复杂,如:针对船舶烟气排放的NOX,采用催化还原技术(稀燃NOX催化还原、选择性催化还原NOX、NOX吸附还原催化)等;针对船舶烟气排放的SO2,采用石灰石—石膏法等。使得在船舶的尾气处理过程中存在需要使用大量的催化还原剂和脱硫剂,设备数量繁多且庞大,建造和运行费用高等缺点。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于:提供一种船舶烟气处理装置,其消耗的能源少,能够高效处理船舶烟气。
为达上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
提供一种船舶烟气处理装置,包括罐体、臭氧供给装置、海水供给装置和碱液供给装置;所述罐体的内部自下而上依次设置有初级氧化室、初级吸收室、次级氧化室和次级吸收室,所述初级氧化室与船舶的烟气出气管连接,所述初级氧化室通过第一管道与所述初级吸收室连接,所述初级吸收室与所述次级氧化室通过第二管路连接,所述次级氧化室通过第三管路与所述次级吸收室连接;
所述臭氧供给装置与所述初级氧化室和所述次级氧化室连接;海水供给装置与所述初级吸收室连接;碱液供给装置与所述次级吸收室连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述臭氧供给装置包括臭氧发生器和均布管,所述均布管分别设置于所述初级氧化室和所述次级氧化室内,所述均布管通过管路与所述臭氧发生器连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述海水供给装置包括第一输送泵,所述第一输送泵的一端与所述船舶的压载舱连接,另一端与所述初级吸收室连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述初级吸收室的内部设置有若干第一喷淋管,所述第一喷淋管的进液口与所述第一输送泵连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述碱液供给装置包括碱液存储罐和第二输送泵,所述第二输送泵的一端与所述碱液存储罐连接,另一端与所述次级吸收室连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述次级吸收室的内部设置有若干第二喷淋管,所述第二喷淋管的进液口与所述第二输送泵连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述碱液供给装置还包括碱液循环罐和第三输送泵,所述碱液循环罐设置于所述第二输送泵与所述次级吸收室之间,所述碱液循环罐的第一进水口与第二输送泵连接,所述第三输送泵分别与所述碱液循环罐和所述次级吸收室连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述碱液循环罐的第二进水口与所述次级吸收室的第二流出口连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,所述碱液循环罐内设置有酸碱度检测装置,所述酸碱度检测装置与所述第二输送泵的控制端连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案,还包括除尘装置,所述除尘装置的进气口与所述烟气出气管连接,所述除尘装置的出气口与所述初级氧化室连接。
本实用新型的有益效果为:通过臭氧供给装置制造臭氧,不需要另行携带大量的吸收剂或反应剂,减少了对其他物质的依赖性,以及能源消耗;船舶烟气通过初级吸收室内,烟气中被臭氧氧化后的高价硫氧化物和氮氧化物与碱性的海水发生反应生产盐类反应物,使得大部分高价硫氧化物和氮氧化物被吸收处理掉;然后再次通过次级氧化室将残余的低价硫氧化物和氮氧化物进一步的氧化成高价产物,再在次级吸收室内,通过碱性进行吸收处理,可实现对船舶烟气中硫氧化物和氮氧化物的多次氧化吸收处理,有效的避免了船舶烟气中所带的硫氧化物和氮氧化物排放到空气中。并且经过两次的氧化吸收,可有效的保证了对硫氧化物和氮氧化物的氧化和吸收,避免由于氧化效率或吸收效率低时所带来的部分硫氧化物和氮氧化物未被吸收处理而被直接排出,进一步的保证了对船舶烟气的高效处理。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例所述船舶烟气处理装置的结构示意图。
图中:
101、初级氧化室;102、初级吸收室;103、次级氧化室;104、次级吸收室;105、第一喷淋管;106、第二喷淋管;107、第一管道;108、第二管路;109、第三管路;110、第一流出口;111、第二流出口;2、臭氧供给装置;201、臭氧发生器;202、均布管;3、海水供给装置;301、第一输送泵;4、碱液供给装置;401、碱液存储罐;402、第二输送泵;403、碱液循环罐;404、第三输送泵;5、除尘装置;6、烟气出气管。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述,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,本领域技术人员在没有作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。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示,于本实施例中,本实用新型所述的一种船舶烟气处理装置,包括罐体、臭氧供给装置2、海水供给装置3和碱液供给装置4;罐体的内部自下而上依次设置有初级氧化室101、初级吸收室102、次级氧化室103和次级吸收室104,初级氧化室101与船舶的烟气出气管6连接,初级氧化室101通过第一管道107与初级吸收室102连接,初级吸收室102与次级氧化室103通过第二管路108连接,次级氧化室103通过第三管路109与次级吸收室104连接;臭氧供给装置2与初级氧化室101和次级氧化室103连接,用于向初级氧化室101和次级氧化室103提供臭氧;海水供给装置3与初级吸收室102连接,用于向初级吸收室102提供碱性海水;碱液供给装置4与次级吸收室104连接,用于向次级吸收室104提供碱液。
通过设置由初级氧化室101、初级吸收室102、次级氧化室103和次级吸收室104组成的罐体,并使用臭氧供给装置2分别向初级氧化室101和次级氧化室103内通入臭氧,使得烟气中所带的低价硫氧化物和氮氧化物被氧化成高价产物,进而分别与初级吸收室102内的碱性海水和次级吸收室104内的碱液反应被吸收,实现对船舶烟气中所带的污染物的吸收去除。
通过臭氧供给装置2制造臭氧,不需要另行携带大量的吸收剂或反应剂,减少了对其他物质的依赖性,以及能源消耗;船舶烟气通过初级吸收室102内,烟气中被臭氧氧化后的高价硫氧化物和氮氧化物与碱性的海水发生反应生产盐类反应物,使得大部分高价硫氧化物和氮氧化物被吸收处理掉;然后再次通过次级氧化室103将残余的低价硫氧化物和氮氧化物进一步的氧化成高价产物,再在次级吸收室104内,通过碱性进行吸收处理,可实现对船舶烟气中硫氧化物和氮氧化物的多次氧化吸收处理,有效的避免了船舶烟气中所带的硫氧化物和氮氧化物排放到空气中。并且经过两次的氧化吸收,可有效的保证了对硫氧化物和氮氧化物的氧化和吸收,避免由于氧化效率或吸收效率低时所带来的部分硫氧化物和氮氧化物未被吸收处理而被直接排出,进一步的保证了对船舶烟气的高效处理。
其次,通过碱性海水进行对氧化后的高价硫氧化物和氮氧化物进行吸收,可有效的去除船舶烟气中的大部分硫氧化物和氮氧化物。然后,再次对初次处理后的船舶烟气进行氧化处理,可将残余的低价硫氧化物和氮氧化物氧化成高价硫氧化物和氮氧化物,进而再利用碱液进行高效而全面的吸收,可有效的实现对船舶烟气中的硫氧化物和氮氧化物的去除。并且在对船舶烟气处理中所使用的碱性海水可直接从海中抽取,不需要随船补充,避免了由于对船舶烟气处理携带大量的吸收剂的情况出现,有效的降低了处理装置的运行成本。
在上述实施例中所述将低价硫氧化物和氮氧化物氧化成高价硫氧化物和氮氧化物,例如一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2)氧化成三氧化硫(SO3),氧化后的二氧化氮(NO2)和三氧化硫(SO3)可直接与碱性海水和碱液发生化学反应生产盐类化学物。
在本实用新型实施例中,臭氧供给装置2包括臭氧发生器201和均布管202,均布管202分别设置于初级氧化室101和次级氧化室103内,均布管202通过管路与臭氧发生器201连接。
通过在船舶上设置臭氧发生器201,可用于为初级氧化室101和次级氧化室103内提供臭氧,并且臭氧发生器201通过高压放电、紫外线照射式或电解式制造臭氧,不需要另外提供原料,只需要消耗一定量的电能,可避免船舶携带大量的化合物用于制造臭氧。在初级氧化室101和次级氧化室103内设置均布管202,可将臭氧以均布的方式送至初级氧化室101和次级氧化室103的内部空间,有效的增加船舶烟气与臭氧的接触面,使臭氧均布在船舶烟气中,提高船舶烟气中的低价硫氧化物和氮氧化物被氧化成高价产物的效率,保证对船舶烟气的处理效率。
在本实用新型实施例中,海水供给装置3包括第一输送泵301,第一输送泵301的一端与船舶的压载舱连接,另一端与初级吸收室102连接,用于向初级吸收室102泵入碱性海水。通过直接利用第一输送泵301从船舶的压载舱内直接抽取海水,并输送至初级吸收室102内对船舶烟气中经过一次臭氧氧化的硫氧化物和氮氧化物进行吸收。首先,从船舶的压载舱直接抽取海水,可以避免从海面上抽取时海浪对第一输送泵301的工作的影响,以及避免海水中的悬浮物影响第一输送泵301的正常工作。
在其他实施例中,还可以从其他地方进行海水的抽取,例如直接从海里抽取或搭建海水储藏室等方式。
进一步的,初级吸收室102的内部设置有若干第一喷淋管105,第一喷淋管105的进液口与第一输送泵301连接。通过在初级吸收室102内设置第一喷淋管105,可将碱性海水喷射在初级吸收室102内,使碱性海水在初级吸收室102内呈雾状散开,增大与船舶烟气的接触面积,保证碱性海水对船舶烟气中的高价硫氧化物和氮氧化物的吸收效率。
在本实用新型实施例中,碱液供给装置4包括碱液存储罐401和第二输送泵402,第二输送泵402的一端与碱液存储罐401连接,另一端与次级吸收室104连接,用于向次级吸收室104泵入碱液。通过向次级吸收室104内泵入碱液,可用于实现对经过初级处理后的船舶烟气中残余的硫氧化物和氮氧化物进行强效的吸收,有效的避免船舶烟气中的硫氧化物和氮氧化物被排出至大气中。
进一步的,次级吸收室104的内部设置有若干第二喷淋管106,第二喷淋管106的进液口与第二输送泵402连接。通过在次级吸收室104内设置第二喷淋管106,可将碱液喷射在次级吸收室104内,使碱液在次级吸收室104内呈雾状散开,增大与船舶烟气的接触面积,保证碱液对船舶烟气中的高价硫氧化物和氮氧化物的吸收效率。
在本实用新型的一个优选的实施例中,碱液供给装置4还包括碱液循环罐403和第三输送泵404,碱液循环罐403设置于第二输送泵402与次级吸收室104之间,碱液循环罐403的第一进水口与第二输送泵402连接,第三输送泵404分别与碱液循环罐403和次级吸收室104连接,碱液循环罐403的第二进水口与次级吸收室104的第二流出口111连接。
通过设置碱液循环罐403,并将碱液先经由碱液存储罐401注入至碱液循环罐403进行缓存,然后再经过第三输送泵404输送至次级吸收室104内。然后,喷入至次级吸收室104内吸收过部分硫氧化物和氮氧化物的碱液再经过次级吸收室104上设置的第二流出口111被送至碱液循环罐403内,与碱液循环罐403内的碱液进行混合调整pH值后重新输送回次级吸收室104内进行硫氧化物和氮氧化物的吸收,可保证对碱液的利用,避免碱液的浪费。其次,可在碱液存储罐401存储较高浓度的碱液,然后再将碱液输送到碱液循环罐403与用过的碱液的混合,进行pH调整,保证碱液的pH值处于较优的数值下,保证碱液对硫氧化物和氮氧化物的吸收效率,以及实现对碱液的高利用效率。
具体的,可在碱液循环罐403内设置有酸碱度检测装置,酸碱度检测装置与第二输送泵402的控制端连接。通过根据碱液循环罐403调节新的碱液的输入量,减少对碱液的浪费。
在本实用新型实施例中,对应初级吸收室102设置有第一流出口110,第一流出口110通过管路通至船舶之外,用于将吸收处理过船舶烟气的海水直接排出至海水中。
在本实用新型实施例中,还包括除尘装置5,除尘装置5的进气口与烟气出气管6连接,除尘装置5的出气口与初级氧化室101连接。通过设置除尘装置5,可用于将船舶烟气中所携带的颗粒污染物进行过滤去除,避免颗粒物在罐体内的各个腔室内部沉淀影响对船舶烟气的处理效率。
在本实用新型实施例中,碱液是指包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化镁、碳酸镁中的一种或数种碱性化合物的水溶液。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理,而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式,这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种船舶烟气处理装置,其特征在于,包括罐体、臭氧供给装置、海水供给装置和碱液供给装置;所述罐体的内部自下而上依次设置有初级氧化室、初级吸收室、次级氧化室和次级吸收室,所述初级氧化室与船舶的烟气出气管连接,所述初级氧化室通过第一管道与所述初级吸收室连接,所述初级吸收室与所述次级氧化室通过第二管路连接,所述次级氧化室通过第三管路与所述次级吸收室连接;所述臭氧供给装置与所述初级氧化室和所述次级氧化室连接;海水供给装置与所述初级吸收室连接;碱液供给装置与所述次级吸收室连接。
2.根据权利要求1所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述臭氧供给装置包括臭氧发生器和均布管,所述均布管分别设置于所述初级氧化室和所述次级氧化室内,所述均布管通过管路与所述臭氧发生器连接。
3.根据权利要求1所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述海水供给装置包括第一输送泵,所述第一输送泵的一端与所述船舶的压载舱连接,另一端与所述初级吸收室连接。
4.根据权利要求3所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述初级吸收室的内部设置有若干第一喷淋管,所述第一喷淋管的进液口与所述第一输送泵连接。
5.根据权利要求1所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述碱液供给装置包括碱液存储罐和第二输送泵,所述第二输送泵的一端与所述碱液存储罐连接,另一端与所述次级吸收室连接。
6.根据权利要求5所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述次级吸收室的内部设置有若干第二喷淋管,所述第二喷淋管的进液口与所述第二输送泵连接。
7.根据权利要求5所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述碱液供给装置还包括碱液循环罐和第三输送泵,所述碱液循环罐设置于所述第二输送泵与所述次级吸收室之间,所述碱液循环罐的第一进水口与第二输送泵连接,所述第三输送泵分别与所述碱液循环罐和所述次级吸收室连接。
8.根据权利要求7所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述碱液循环罐的第二进水口与所述次级吸收室的第二流出口连接。
9.根据权利要求7所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,所述碱液循环罐内设置有酸碱度检测装置,所述酸碱度检测装置与所述第二输送泵的控制端连接。
10.根据权利要求1所述的船舶烟气处理装置,其特征在于,还包括除尘装置,所述除尘装置的进气口与所述烟气出气管连接,所述除尘装置的出气口与所述初级氧化室连接。
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