WO2019071705A1 - 船舶尾气洗涤塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶尾气洗涤塔,它包括塔体、旋流装置、双流体喷嘴、换热器;塔体的下部对称开设有两个切向设置的烟气二级入口;烟气二级入口的上方依次设置有旋流装置、集尘装置;集尘装置的上方依次设置有双流体喷嘴、一级喷嘴、二级喷嘴;二级喷嘴的上方依次设置有除雾器、换热器,换热器外侧的塔体上分别开设有烟气一级入口、烟气一级出口;烟气一级出口通过分叉管道分别与两个烟气二级入口相连接。本发明可使喷雾颗粒更小,从而加大吸收面积,减少洗涤水的使用量;二氧化硫吸收效果好,使形成烟雨的高度增加,使用后的洗涤水浊度较低;对排放烟气进行加热,使排放烟气升至更高位置后形成烟雨,从而飘落的更远,避免弄脏或腐蚀船舶甲板。

Description

船舶尾气洗涤塔 技术领域
本发明涉及一种洗涤塔,尤其涉及一种船舶尾气洗涤塔。
背景技术
随着国际航运业及远洋船舶运输的发展,船舶所产生的废气排放已成为沿海地区尤其是港口大气的主要污染源,船舶所排废气中的SO2对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛关注。为了响应IMO(国际海事组织)第71届海上环境护保委员会提出的于2020年1月1日实现船舶全球0.5%燃油含硫量标准,世界范围内的发动机公司以及排放控制公司纷纷开展了船舶废气洗涤装置的研发。目前应用最为广泛的船舶废气洗涤装置为由塔体、塔板、再沸器以及冷凝器组成的洗涤塔,但是现有的洗涤塔不仅耗水量大,而且洗涤效果并不理想,导致尾气排放后形成烟雨,造成船后甲板腐蚀易脏,难以清理。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处,本发明提供了一种船舶尾气洗涤塔。
为了解决以上技术问题,本发明采用的技术方案是:一种船舶尾气洗涤塔,包括塔体,它还包括旋流装置、双流体喷嘴、换热器;塔体的下部对称开设有两个切向设置的烟气二级入口;烟气二级入口的下端依次开设有溢流口、洗涤水排放口;
烟气二级入口的上方设置有旋流装置,旋流装置的上方设置有集尘装置;旋流装置、集尘装置均设置于塔体的内部,从两个烟气二级入口对称进入塔体 内部的两股烟气首先通过旋流装置的遮挡作用形成旋转气流,然后穿过集尘装置继续上行;
集尘装置的上方设置有双流体喷嘴;双流体喷嘴的上方依次设置有一级喷嘴、二级喷嘴;烟气通过旋流装置形成旋转气流的同时,双流体喷嘴、一级喷嘴、二级喷嘴同时对着旋转气流进行逆向洗涤喷淋;
喷淋后旋转气流中的烟尘经受潮、吸附形成较大的微雾颗粒,微雾颗粒受高速旋转的气流离心力的作用降落至集尘装置中,最终通过洗涤水排放口随洗涤水一起排出;喷淋过程中,旋转气流中的二氧化硫与洗涤水中的碱性物质发生化学反应,从而实现脱硫目的;
二级喷嘴的上方设置有除雾器,除雾器在旋转气流上升的过程中进一步对雾沫起吸附、沉降的作用,将旋转气流中的水分完全消除;除雾器的上端设置有换热器,换热器外侧的塔体上分别开设有烟气一级入口、烟气一级出口;
烟气一级入口、烟气一级出口对应设置于换热器相对的两个侧面上,含有高热量的原烟气在经过换热器时,会与上升而来的旋转气流发生热量交换,对相对干燥的旋转气流进行加热,使其通过塔体上端的烟气二级出口排出后进入更高的高空中,从而在较高处重新凝结成水滴,使水滴飘落的更远,远离船舶尾部甲板区域。
烟气一级出口通过分叉管道分别与两个烟气二级入口相连接;热交换后的原烟气通过分叉管道以及烟气二级入口进入塔体,实现船舶尾气的洗涤处理。
塔体的烟气二级出口处设置有监测仪,用于检测排放尾气的硫含量;若硫含量达标,则正常排放;若硫含量不达标,则加大喷淋量或提高喷淋水中碱性物质的浓度,直至检测合格。
本发明使用双流体喷雾装置,可使喷雾颗粒更小,从而加大吸收面积,可在同等条件下减少洗涤水的使用量;二氧化硫吸收效果好,使形成烟雨的高度增加,使用后的洗涤水浊度较低,且具有原料成本较低的优点;利用原烟气的 温度对排放烟气进行加热,使排放烟气升至更高位置后形成烟雨,从而飘落的更远,避免弄脏或腐蚀船舶甲板。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的内部剖视图。
图中:1、烟气二级入口;2、溢流口;3、洗涤水排放口;4、塔体;5、双流体喷嘴;6、一级喷嘴;7、二级喷嘴;8、烟气一级入口;9、烟气一级出口;10、烟气二级出口;11、除雾器;12、换热器;13、监测仪;14、集尘装置;15、旋流装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1~2所示的一种船舶尾气洗涤塔包括塔体4,它还包括旋流装置15、双流体喷嘴5、换热器12;塔体4的下部对称开设有两个切向设置的烟气二级入口1;烟气二级入口1的下端依次开设有溢流口2、洗涤水排放口3;洗涤水排放口3用于排放洗涤水以及凝结后的烟尘颗粒,溢流口2作为备用泄流关管口,防止因洗涤水排放口3堵塞或排放量过大造成的液位升高。
烟气二级入口1的上方设置有旋流装置15,旋流装置15的上方设置有集尘装置14;旋流装置15、集尘装置14均设置于塔体4的内部,从两个烟气二级入口对称进入塔体4内部的两股烟气首先通过旋流装置15的遮挡作用形成旋转气流,然后穿过集尘装置14继续上行;
集尘装置14的上方设置有双流体喷嘴5;双流体喷嘴5的上方依次设置有一级喷嘴6、二级喷嘴7;烟气通过旋流装置15形成旋转气流的同时,双流体喷嘴5、一级喷嘴6、二级喷嘴7同时对着旋转气流进行逆向洗涤喷淋;一级喷嘴6、二级喷嘴7都用于喷洒直径小于5mm的洗涤液颗粒,而双流体喷嘴5可用于喷洒 直径小于1mm的洗涤液颗粒;一级喷嘴6、二级喷嘴7、双流体喷嘴5综合作用,不仅可实现最佳的烟尘吸附、扩散效果,而且吸收面积更大、作用均匀,可最大限度的降低洗涤水的使用量。
喷淋后旋转气流中的烟尘经受潮、吸附形成较大的微雾颗粒,微雾颗粒受高速旋转的气流离心力的作用降落至集尘装置14中,最终通过洗涤水排放口3随洗涤水一起排出;喷淋过程中,旋转气流中的二氧化硫与洗涤水中的碱性物质发生化学反应,从而实现脱硫目的;洗涤水的成分可以选用易获取的海水或海水与氢氧化钠溶液的混合物。
二级喷嘴7的上方设置有除雾器11,除雾器11在旋转气流上升的过程中进一步对雾沫起吸附、沉降的作用,将旋转气流中的水分完全消除;除雾器11的上端设置有换热器12,换热器12外侧的塔体4上分别开设有烟气一级入口8、烟气一级出口9;
烟气一级入口8、烟气一级出口9对应设置于换热器12相对的两个侧面上,含有高热量的原烟气在经过换热器12时,会与上升而来的旋转气流发生热量交换,对相对干燥的旋转气流进行加热,使其通过塔体4上端的烟气二级出口10排出后进入更高的高空中,从而在较高处重新凝结成水滴,使水滴飘落的更远,远离船舶尾部甲板区域。
烟气一级出口9通过分叉管道分别与两个烟气二级入口相连接;热交换后的原烟气通过分叉管道以及烟气二级入口进入塔体4,实现船舶尾气的洗涤处理。
塔体4的烟气二级出口10处设置有监测仪13,用于检测排放尾气的硫含量;若硫含量达标,则正常排放;若硫含量不达标,则加大喷淋量或提高喷淋水中碱性物质的浓度,直至检测合格。
本发明与传统技术相比,具有以下优势:
1)烟尘回收效率高,洗涤水水用量少,且喷淋处理后的洗涤水相对浊度较小,可达到IMO排放标准直接排放,环保性较强;
2)脱硫效果好,洗涤后的烟气排放至大气不易产生烟雨;
3)利用原烟气的热量对排放烟气进行加热,使排放烟气升至更高的高空,飘落的更远,从而避免弄脏或腐蚀船舶甲板。
上述实施方式并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

  1. 一种船舶尾气洗涤塔,包括塔体(4),其特征在于:它还包括旋流装置(15)、双流体喷嘴(5)、换热器(12);所述塔体(4)的下部对称开设有两个切向设置的烟气二级入口(1);所述烟气二级入口(1)的下端依次开设有溢流口(2)、洗涤水排放口(3);
    所述烟气二级入口(1)的上方设置有旋流装置(15),旋流装置(15)的上方设置有集尘装置(14);所述旋流装置(15)、集尘装置(14)均设置于塔体(4)的内部,从两个烟气二级入口对称进入塔体(4)内部的两股烟气首先通过旋流装置(15)的遮挡作用形成旋转气流,然后穿过集尘装置(14)继续上行;
    所述集尘装置(14)的上方设置有双流体喷嘴(5);所述双流体喷嘴(5)的上方依次设置有一级喷嘴(6)、二级喷嘴(7);烟气通过旋流装置(15)形成旋转气流的同时,双流体喷嘴(5)、一级喷嘴(6)、二级喷嘴(7)同时对着旋转气流进行逆向洗涤喷淋;
    喷淋后旋转气流中的烟尘经受潮、吸附形成较大的微雾颗粒,微雾颗粒受高速旋转的气流离心力的作用降落至集尘装置(14)中,最终通过洗涤水排放口(3)随洗涤水一起排出;喷淋过程中,旋转气流中的二氧化硫与洗涤水中的碱性物质发生化学反应,从而实现脱硫目的;
    所述二级喷嘴(7)的上方设置有除雾器(11),除雾器(11)在旋转气流上升的过程中进一步对雾沫起吸附、沉降的作用,将旋转气流中的水分完全消除;所述除雾器(11)的上端设置有换热器(12),换热器(12)外侧的塔体(4)上分别开设有烟气一级入口(8)、烟气一级出口(9);
    所述烟气一级入口(8)、烟气一级出口(9)对应设置于换热器(12)相对的两个侧面上,含有高热量的原烟气在经过换热器(12)时,会与上升而来的旋转气流发生热量交换,对相对干燥的旋转气流进行加热,使其通过塔体(4)上端的烟气二级出口(10)排出后进入更高的高空中,从而在较高处重 新凝结成水滴,使水滴飘落的更远,远离船舶尾部甲板区域。
  2. 根据权利要求1所述的船舶尾气洗涤塔,其特征在于:所述烟气一级出口(9)通过分叉管道分别与两个烟气二级入口相连接;热交换后的原烟气通过分叉管道以及烟气二级入口进入塔体(4),实现船舶尾气的洗涤处理。
  3. 根据权利要求1所述的船舶尾气洗涤塔,其特征在于:所述塔体(4)的烟气二级出口(10)处设置有监测仪(13),用于检测排放尾气的硫含量;若硫含量达标,则正常排放;若硫含量不达标,则加大喷淋量或提高喷淋水中碱性物质的浓度,直至检测合格。
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