一种船舶尾气洗涤塔及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种船舶尾气洗涤塔及其使用方法，该洗涤塔包括洗涤塔体，洗涤塔体设有船舶尾气进气口和船舶尾气出气口，特点是洗涤塔体内设有主洗涤段和副洗涤段，主、副洗涤段共用以海水为洗涤液的洗涤液开式系统和以碱液为洗涤液的洗涤液循环系统，主洗涤段和副洗涤段间设有让气体流通而阻止液体流通的通气阻液器，通气阻液器与洗涤液开式系统和洗涤液循环系统连接，船舶尾气通过船舶尾气进气口后依次经过主洗涤段和副洗涤段完成船舶尾气的洗涤后再从船舶尾气出气口排出；优点是主、副洗涤段可同时分别选择洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统，碱液消耗量小且充分利用海水的碱性促使船舶尾气的高效脱硫。
【专利说明】一种船舶尾气洗涤塔及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种船舶尾气净化技术，尤其是涉及一种船舶尾气洗涤塔及其使用方法。
【背景技术】
[0002]海水脱硫作为一种成熟的技术已经广泛运用于沿海发电厂的烟气脱硫中。自2008年国际海事组织颁布MARP0L73/78公约附VI的修订案后，各国关于利用海水进行船舶尾气脱硫的研究便陆续展开并成为研究热点。从2008年到2012年，短短的5年间，国外的船舶废气洗涤装置就完成了从无到有、从样机研发到实船实验的飞跃。WktsilL MAN、ALFALAVAL、EcoSpec、Dupont、Hamworthy、Mearsk等柴油机制造业、环保业、化工业的巨头公司跨行业联合设计制造的洗涤装置已在实船上试验并且获得了船级社的认证。
[0003]目前，各个不同公司开发的船舶尾气洗涤装置大多只具有一个洗涤段且采用以开闭双环系统为主的洗涤液供排系统为船舶尾气洗涤装置供液，同时，也有小部分洗涤装置采用单一的洗涤液开式系统供液。洗涤液开式系统是指通过供液泵抽取海水供入洗涤装置，洗涤后的废液经过除污处理后排回大海的直流系统，这种洗涤液开式系统结构简单，使用的设备少，并且完全用海水作为洗涤剂，减少了碱液的消耗，然而当遇到航行海域的海水碱性不足或者航行海域对船舶尾气的脱硫要求高时，单一的洗涤液开式系统并不能保证脱硫效率。开闭双环系统指的是船舶尾气通过控制阀门来选择性地使用洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统为船舶尾气洗涤装置供液，即当船舶航行海域的海水碱性足够时，采用洗涤液开式系统并以海水为洗涤液向洗涤装置供液；当船舶航行海域的海水碱性不足或不允许外排洗涤液时，切换阀门，采用洗涤液循环系统并以碱液为洗涤液向洗涤装置供液，如以氢氧化钠溶液为洗涤液。虽然这种将洗涤液开式系统和洗涤液循环系统相互调节的开闭双环系统具有一定的灵活性，有利于改善单一的洗涤液开式系统脱硫率较低的缺陷，但是当船舶航行海域海水碱性不足时，这种开闭双环系统需要全部以碱液为洗涤液向船舶洗涤装置供液才能满足较高效率脱硫的要求，因此必将导致碱液的消耗量增大。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种碱液消耗量小并充分利用海水的碱性实现船舶尾气的高效脱硫的船舶洗涤塔以及与之对应的使用方法。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种船舶尾气洗涤塔，包括洗涤塔体，所述的洗涤塔体的下部设置有船舶尾气进气口，所述的洗涤塔体的上部设置有船舶尾气出气口，所述的洗涤塔体内设置有主洗涤段和副洗涤段，所述的主洗涤段和所述的副洗涤段共用洗涤液开式系统和洗涤液循环系统，所述的洗涤液开式系统以海水为洗涤液为所述的主洗涤段或者所述的副洗涤段供液，所述的洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为所述的主洗涤段或者所述的副洗涤段供液，所述的主洗涤段和所述的副洗涤段之间设置有能够让气体流通而阻止液体流通的第一通气阻液器，所述的第一通气阻液器分别与所述的洗涤液开式系统和所述的洗涤液循环系统连接，船舶尾气通过所述的船舶尾气进气口后依次经过所述的主洗涤段、所述的第一通气阻液器和所述的副洗涤段完成船舶尾气的洗涤后再从所述的船舶尾气出气口排出。
[0006]所述的主洗涤段采用填料塔结构或者喷淋空塔结构或者旋流板塔结构；所述的主洗涤段采用填料塔结构时，其结构包括第一填料层和第一洗涤液喷嘴，所述的第一洗涤液喷嘴位于所述的第一通气阻液器的下方，所述的第一填料层位于所述的第一洗涤液喷嘴的下方，所述的第一洗涤液喷嘴通过第一阀门与所述的洗涤液开式系统连通且由所述的洗涤液开式系统以海水为洗涤液为所述的第一洗涤液喷嘴供液，所述的第一洗涤液喷嘴通过第二阀门与所述的洗涤液循环系统连通且由所述的洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为所述的第一洗涤液喷嘴供液。
[0007]所述的副洗涤段采用填料塔结构或者喷淋空塔结构或者旋流板塔结构；所述的副洗涤段采用填料塔结构时，其结构包括第二填料层和第二洗涤液喷嘴，所述的第二填料层位于所述的第一通气阻液器的上方，所述的第二洗涤液喷嘴位于所述的第二填料层的上方，所述的第二洗涤液喷嘴通过第三阀门与所述的洗涤液开式系统连通且由所述的洗涤液开式系统以海水为洗涤液为所述的第二洗涤液喷嘴供液，所述的第二洗涤液喷嘴通过第四阀门与所述的洗涤液循环系统连通且由所述的洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为所述的第二洗涤液喷嘴供液。
[0008]所述的洗涤塔体内还设置有蒸发冷却段，所述的蒸发冷却段位于所述的主洗涤段的下方，所述的蒸发冷却段和所述的主洗涤段之间设置有能够让气体流通而阻止液体流通的第二通气阻液器，所述的第二通气阻液器分别与所述的洗涤液开式系统和所述的洗涤液循环系统连接，所述的蒸发冷却段配置有独立的用于促使船舶尾气在所述的蒸发冷却段内快速接近于绝热饱和的冷却液循环系统，所述的冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液为所述的蒸发冷却段供液。
[0009]所述的洗涤塔体内还设置有第一除雾装置、第二除雾装置和尾气加热器，所述的第一除雾装置位于所述的第二通气阻液器的下方，所述的尾气加热器靠近所述的船舶尾气出气口，所述的第二除雾装置位于所述的副洗涤段与所述的尾气加热器之间；所述的第一除雾装置和所述的第二除雾装置均包括除雾器及分别设置于所述的除雾器的上方和下方的喷淋嘴，所述的喷淋嘴与所述的洗涤液开式系统连接；船舶尾气通过所述的船舶尾气进气口后依次经过所述的蒸发冷却段、所述的第一除雾装置、所述的第二通气阻液器、所述的主洗涤段、所述的第一通气阻液器和所述的副洗涤段完成船舶尾气的洗涤后再通过所述的第二除雾装置除雾和所述的尾气加热器加热后从所述的船舶尾气出气口排出。
[0010]所述的蒸发冷却段采用喷淋空塔结构或者外接文丘里冷却器的喷淋空塔结构；所述的蒸发冷却段采用喷淋空塔结构时，所述的蒸发冷却段的下部设置有通气风帽，所述的通气风帽位于所述的船舶尾气进气口的上方，所述的冷却液循环系统包括设置于所述的蒸发冷却段的上部的冷却液喷嘴、设置于所述的蒸发冷却段的底部的储液池、冷却液循环泵，所述的储液池设置有蒸发冷却液循环出口、用于向所述的储液池内补充蒸发冷却液的补充液进口、冷却液排出口，所述的蒸发冷却液循环出口与所述的冷却液循环泵的进水口连通，所述的冷却液循环泵的出水口与所述的冷却液喷嘴连接，所述的冷却液循环泵以海水或者碱液为冷却液为所述的冷却液喷嘴供液。[0011]所述的第一通气阻液器和所述的第二通气阻液器采用风帽式结构或者导流板式结构；所述的第一通气阻液器和所述的第二通气阻液器采用风帽式结构时，其结构包括基板，所述的基板的边缘与所述的洗涤塔体的内壁固定连接，所述的基板上设置有若干个贯穿所述的基板的上下表面的通孔，所述的基板上设置有与所述的通孔连通的帽身，所述的帽身的顶端连接有用于阻止液体流通的帽头，所述的帽身与所述的帽头之间设置有用于气体流通的风帽通气道，所述的基板上设置有排液口，所述的排液口分别与所述的洗涤液开式系统和所述的洗涤液循环系统连接。
[0012]所述的洗涤液开式系统包括供液泵和洗涤液外排管道，所述的供液泵的出水口分别与所述的第一除雾装置中的喷淋嘴和所述的第二除雾装置中的喷淋嘴连通，所述的供液泵的出水口通过所述的第一阀门与所述的第一洗涤液喷嘴连通，所述的供液泵的出水口通过所述的第三阀门与所述的第二洗涤液喷嘴连通，所述的供液泵以海水为洗涤液向所述的第一洗涤液喷嘴和所述的第二洗涤液喷嘴供液，所述的第一通气阻液器通过第五阀门和第六阀门与所述的洗涤液外排管道连通，所述的第二通气阻液器通过所述的第六阀门与所述的洗涤液外排管道连通，所述的第一通气阻液器和所述的第二通气阻液器沉积的洗涤液从所述的洗涤液外排管道排出。
[0013]所述的洗涤液循环系统包括洗涤液循环泵、储液器和洗涤液冷却器，所述的储液器的出液口依次通过所述的洗涤液循环泵、所述的洗涤液冷却器和所述的第二阀门与所述的第一洗涤液喷嘴连通，所述的储液器的出液口依次通过所述的洗涤液循环泵、所述的洗涤液冷却器和所述的第四阀门与所述的第二洗涤液喷嘴连通，所述的第一通气阻液器通过第七阀门与所述的储液器的进液口连通，所述的第二通气阻液器通过所述的第五阀门和所述的第七阀门与所述的储液器的进液口连通，所述的洗涤液循环泵以碱液为洗涤液向所述的第一洗涤液喷嘴和所述的第二洗涤液喷嘴循环供液。
[0014]一种所述的船舶尾气洗涤塔的使用方法，包括以下步骤:
①开启冷却液循环系统，冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液向蒸发冷却段供液，船舶尾气从船舶尾气进气口进入蒸发冷却段与冷却液接触并进行热质交换，冷却液吸收船舶尾气的热量后蒸发，促使船舶尾气的温度降低、湿度增加并接近绝热饱和状态；
②离开蒸发冷却段的接近绝热饱和状态的船舶尾气经过第一除雾装置并通过第二通气阻液器进入主洗涤段，在主洗涤段与由洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统供给的低温洗涤液接触，船舶尾气中以硫氧化物为主的酸性物质被洗涤液吸收；
经过主洗涤段洗涤后的船舶尾气通过第一通气阻液器进入副洗涤段被洗涤液进一步洗涤，洗涤液由洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统供给；
其中，当船舶航行海域脱硫要求不高且允许外排洗涤液时，主洗涤段与洗涤液开式系统连通，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向主洗涤段供液，副洗涤段关闭或者副洗涤段与洗涤液开式系统连通，且当副洗涤段与洗涤液开式系统连通时，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向副洗涤段供液；当船舶航行海域脱硫要求不高且不允许外排洗涤液时，主洗涤段与洗涤液循环系统连通，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液向主洗涤段供液，副洗涤段关闭或者副洗涤段与洗涤液循环系统连通，且当副洗涤段与洗涤液循环系统连通时，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液向副洗涤段供液；当船舶航行海域脱硫要求高且允许外排洗涤液时，主洗涤段与洗涤液开式系统连通，副洗涤段与洗涤液循环系统连通，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向主洗涤段供液，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液向副洗涤段供液；当船舶航行海域脱硫要求高且不允许外排洗涤液时，主洗涤段和副洗涤段分别与洗涤液循环系统连通，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液分别向主洗涤段和副洗涤段供液；
③上述经过主洗涤段和副洗涤段洗涤后的船舶尾气依次通过第二除雾装置和尾气加热器后从船舶尾气出气口排出。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于包括主洗涤段和副洗涤段，通过调节阀门，主洗涤段和副洗涤段可分别根据航行海域的海水碱性以及航行海域的脱硫要求灵活选择由洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统供液，既减少碱液的消耗量又能充分利用海水的碱性促使船舶尾气中硫的高效脱除。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为实施例一的结构示意图；
图2为本发明中使用到的一种风帽式通气阻液器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0018]如图1所示，一种船舶尾气洗涤塔，包括洗涤塔体1，洗涤塔体I的下部设置有船舶尾气进气口 B，洗涤塔体I的上部设置有船舶尾气出气口 A，洗涤塔体I内依次设置有蒸发冷却段2、主洗涤段3和副洗涤段4，主洗涤段3和副洗涤段4共用洗涤液开式系统和洗涤液循环系统，洗涤液开式系统以海水为洗涤液为主洗涤段3和副洗涤段4供液，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为主洗涤段3和副洗涤段4供液，主洗涤段3和副洗涤段4之间设置有能够让气体流通而阻止液体流通的第一通气阻液器6，第一通气阻液器6分别与洗涤液开式系统和洗涤液循环系统连接，主洗涤段3和蒸发冷却段2之间设置有能够让气体流通而阻止液体流通的第二通气阻液器5，第二通气阻液器5分别与洗涤液开式系统和洗涤液循环系统连接，蒸发冷却段2配置有独立的用于促使船舶尾气在蒸发冷却段2内快速接近于绝热饱和的冷却液循环系统，冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液为蒸发冷却段2供液。洗涤塔体内还设置有第一除雾装置23、第二除雾装置43和尾气加热器10，其中尾气加热器10采用现有的加热器，第一除雾装置23位于第二通气阻液器5的下方，尾气加热器10靠近船舶尾气出气口 A，第二除雾装置43位于副洗涤段4与尾气加热器10之间；第一除雾装置23和第二除雾装置43均包括除雾器及分别设置于除雾器的上方和下方的喷淋嘴，喷淋嘴与洗涤液开式系统连接。
[0019]船舶尾气通过船舶尾气进气口 B后依次经过蒸发冷却段2、第一除雾装置23、第二通气阻液器5、主洗涤段3、第一通气阻液器6和副洗涤段4完成船舶尾气的洗涤后再通过第二除雾装置43除雾和尾气加热器10加热后从船舶尾气出气口 A排出。
[0020]在本实施例中，主洗涤段3采用填料塔结构，其结构包括第一填料层32和第一洗涤液喷嘴31，第一洗涤液喷嘴31位于第一通气阻液器6的下方，第一填料层32位于第一洗涤液喷嘴31的下方，当第一洗涤液喷嘴31通过第一阀门33与洗涤液开式系统连通时，洗涤液开式系统以海水为洗涤液为第一洗涤液喷嘴31供液，当第一洗涤液喷嘴31通过第二阀门34与洗涤液循环系统连通时，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为第二洗涤液喷嘴42供液。
[0021]在本实施例中，副洗涤段4采用填料塔结构，其结构包括第二填料层41和第二洗漆液喷嘴42,第二填料层41位于第一通气阻液器6的上方,第二洗漆液喷嘴42位于第二填料层41的上方，当第二洗涤液喷嘴42通过第三阀门44与洗涤液开式系统连通时，洗涤液开式系统以海水为洗涤液为第二洗涤液喷嘴42供液，当第二洗涤液喷嘴42通过第四阀门45与洗涤液循环系统连通时，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为第二洗涤液喷嘴42供液。
[0022]在本实施例中，蒸发冷却段2采用喷淋空塔结构，其中，喷淋空塔结构包括一个容纳气液流通的腔体和设置于蒸发冷却段2的下部的通气风帽24，通气风帽24位于船舶尾气进气口 B的上方，冷却液循环系统包括设置于蒸发冷却段2的上部的冷却液喷嘴22、设置于蒸发冷却段2的底部的储液池21和冷却液循环泵7，储液池7设置有蒸发冷却液循环出口25、用于向储液池21内补充蒸发冷却液的补充液进口 27、冷却液排出口 26，蒸发冷却液循环出口 25与冷却液循环泵7的进水口连通，冷却液循环泵7的出水口与冷却液喷嘴22连接，冷却液循环泵7以海水或者碱液为冷却液为蒸发冷却段2供液。冷却液排出口 26和补充液进口 27的设置是为了避免冷却液蒸发和预脱硫造成循环的冷却液盐浓度过高，从冷却液排出口 26排出少部分冷却液，并从补充液进口 27补充因蒸发和外排所减少的冷却液。
[0023]在本实施例中，第一通气阻液器和第二通气阻液器均采用风帽式结构，如图2所示，其结构均包括基板55，基板55的边缘与洗涤塔体I的内壁固定连接，基板55上设置有若干个贯穿所述的基板55的上下表面的通孔56，基板55上设置有与通孔连通的帽身51，帽身51的顶端连接有用于阻止液体流通的帽头52，帽身51与帽头52之间设置有用于气体流通的风帽通气道53，基板55上设置有排液口 54，排液口 54分别与洗涤液开式系统和洗涤液循环系统连接。在其他具体实际应用中，第一通气阻液器和第二通气阻液器也可以采用导流板式结构。
[0024]在本实施例中，洗涤液开式系统包括供液泵8和洗涤液外排管道11，供液泵8的出水口分别与第一除雾装置23中的喷淋嘴和第二除雾装置43中的喷淋嘴连通，供液泵8的出水口通过第一阀门33与第一洗涤液喷嘴31连通，供液泵8的出水口通过第三阀门44与第二洗涤液喷嘴42连通，供液泵8以海水为洗涤液向第一洗涤液喷嘴31和第二洗涤液喷嘴42供液,第一通气阻液器6的第一排液口 61通过第五阀门16和第六阀门14与洗漆液外排管道11连通，第二通气阻液器5的第二排液口 51通过第六阀门14与洗涤液外排管道11连通，第一通气阻液器6所沉积的副洗涤段4的洗涤液和第二通气阻液器5所沉积的主洗涤段3的洗涤液从洗涤液外排管道11排出。
[0025]在本实施例中，洗涤液循环系统包括洗涤液循环泵9、储液器12和洗涤液冷却器13，储液器12的出液口依次通过洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13和第二阀门34与第一洗涤液喷嘴31连通，储液器12的出液口依次通过洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13和第四阀门45与第二洗涤液喷嘴42连通，第一通气阻液器6的第一排液口 61通过第七阀门15与储液器12的进液口连通，第二通气阻液器5的第二排液口 51通过第五阀门16和第七阀门15与储液器12的进液口连通，洗涤液循环泵9以碱液为洗涤液向第一洗涤液喷嘴31和第二洗涤液喷嘴42循环供液，在此，储液器12还设有加液口 121和第三排液口 122，用于调节洗涤液的盐浓度和用量。
[0026]在实际应用中，主洗涤段3和副洗涤段4均还可以采用喷淋空塔结构或者旋流板塔结构，且当主洗涤段3或者副洗涤段4采用旋流板塔结构时，其结构中所包括的最下层的旋流板兼做导流板式结构的通气阻液器。
[0027]—种与上述实施例给出的船舶尾气洗涤塔相对应的使用方法，包括以下步骤: ①开启冷却液循环系统，冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液向蒸发冷却段2供
液，船舶尾气从船舶尾气进气口 B进入蒸发冷却段2与冷却液接触并进行热质交换，冷却液吸收船舶尾气的热量后蒸发，促使船舶尾气的温度降低、湿度增加并接近绝热饱和状态。
[0028]②离开蒸发冷却段2的接近绝热饱和状态的船舶尾气经过第一除雾装置23并通过第二通气阻液器5进入主洗涤段3，在主洗涤段3与由洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统供给的低温洗涤液接触，船舶尾气中以硫氧化物为主的酸性物质被洗涤液吸收；
经过主洗涤段3洗涤后的船舶尾气通过第一通气阻液器6进入副洗涤段4被洗涤液进一步洗涤，洗涤液由洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统供给。
[0029]在此步骤中，根据不同海域的情况和脱硫要求，通过切换阀门切换主洗涤段3和副洗涤段4的洗涤液供排系统，其中，当船舶航行海域脱硫要求不高且允许外排洗涤液时，同时开启第一阀门33和第六阀门14，供液泵8以海水为洗涤液向第一洗涤液喷嘴31供液，主洗涤段3的洗涤液通过第二通气阻液器5的第二排液口 51从洗涤液外排管道11排出，或者同时开启第一阀门33、第三阀门44、第五阀门16和第六阀门14，供液泵8以海水为洗涤液分别向第一洗涤液喷嘴31和第二洗涤液喷嘴42供液，主洗涤段3的洗涤液通过第二通气阻液器5的第二排液口 51从洗涤液外排管道11排出，副洗涤段4的洗涤液通过第一通气阻液器6的第一排液口 61从洗涤液外排管道11排出；当船舶航行海域脱硫要求不高且不允许外排洗涤液时，同时开启第二阀门34、第五阀门16和第七阀门15，洗涤液循环泵9以碱液为洗涤液向第一洗涤液喷嘴31供液，主洗涤段3的洗涤液通过第一通气阻液器5、储液器12、洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13以及第一洗涤液喷嘴31进行循环，或者同时开启第二阀门34、第四阀门45、第五阀门16和第七阀门15，洗涤液循环泵9以碱液为洗涤液分别向第一洗涤液喷嘴31和第二洗涤液喷嘴42供液，主洗涤段3的洗涤液通过第二通气阻液器5、储液器12、洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13和第一洗涤液喷嘴31进行循环，副洗涤段4的洗涤液通过第一通气阻液器6、储液器12、洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13和第二洗涤液喷嘴42进行循环；当船舶航行海域脱硫要求高且允许外排洗涤液时，同时开启第一阀门33、第四阀门45、第六阀门14和第七阀门15，供液泵8以海水为洗涤液向第一洗涤液喷嘴31供液，主洗涤段的洗涤液通过第二通气阻液器5的第二排液口 51从洗涤液外排管道11排出，洗涤液循环泵9以碱液为洗涤液向第二洗涤液喷嘴42供液，副洗涤段4的洗涤液通过第一通气阻液器6、储液器12、洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13和第二洗涤液喷嘴42进行循环；当船舶航行海域脱硫要求高且不允许外排洗涤液时，同时开启第二阀门34、第四阀门45、第五阀门16和第七阀门15，洗涤液循环泵9以碱液为洗涤液分别向第一洗涤液喷嘴31和第二洗涤液喷嘴42供液，主洗涤段3的洗涤液通过第二通气阻液器5、储液器12、洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13和第一洗涤液喷嘴31进行循环，副洗涤段4的洗涤液通过第一通气阻液器6、储液器12、洗涤液循环泵9、洗涤液冷却器13和第二洗涤液喷嘴42进行循环。
[0030]③上述经过主洗涤段3和副洗涤段4洗涤后的船舶尾气依次通过第二除雾装置43和尾气加热器10后从船舶尾气出气口 A排出。
【权利要求】
1.一种船舶尾气洗涤塔，包括洗涤塔体，所述的洗涤塔体的下部设置有船舶尾气进气口，所述的洗涤塔体的上部设置有船舶尾气出气口，其特征在于所述的洗涤塔体内设置有主洗涤段和副洗涤段，所述的主洗涤段和所述的副洗涤段共用洗涤液开式系统和洗涤液循环系统，所述的洗涤液开式系统以海水为洗涤液为所述的主洗涤段或者所述的副洗涤段供液，所述的洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为所述的主洗涤段或者所述的副洗涤段供液，所述的主洗涤段和所述的副洗涤段之间设置有能够让气体流通而阻止液体流通的第一通气阻液器，所述的第一通气阻液器分别与所述的洗涤液开式系统和所述的洗涤液循环系统连接，船舶尾气通过所述的船舶尾气进气口后依次经过所述的主洗涤段、所述的第一通气阻液器和所述的副洗涤段完成船舶尾气的洗涤后再从所述的船舶尾气出气口排出。
2.根据权利要求1所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的主洗涤段采用填料塔结构或者喷淋空塔结构或者旋流板塔结构； 所述的主洗涤段采用填料塔结构时，其结构包括第一填料层和第一洗涤液喷嘴，所述的第一洗涤液喷嘴位于所述的第一通气阻液器的下方，所述的第一填料层位于所述的第一洗涤液喷嘴的下方，所述的第一洗涤液喷嘴通过第一阀门与所述的洗涤液开式系统连通且由所述的洗涤液开式系统以海水为洗涤液为所述的第一洗涤液喷嘴供液，所述的第一洗涤液喷嘴通过第二阀门与所述的洗涤液循环系统连通且由所述的洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为所述的第一洗涤液喷嘴供液。
3.根据权利要求2所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的副洗涤段采用填料塔结构或者喷淋空塔结构或者旋流板塔结构； 所述的副洗涤段采用填料塔结构时，其结构包括第二填料层和第二洗涤液喷嘴，所述的第二填料层位于所述的第一通气阻液器的上方，所述的第二洗涤液喷嘴位于所述的第二填料层的上方，所述的第二洗涤液喷嘴通过第三阀门与所述的洗涤液开式系统连通且由所述的洗涤液开式系统以海水为洗涤液为所述的第二洗涤液喷嘴供液，所述的第二洗涤液喷嘴通过第四阀门与所述的洗涤液循环系统连通且由所述的洗涤液循环系统以碱液为洗涤液为所述的第二洗涤液.喷嘴供液。
4.根据权利要求3所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的洗涤塔体内还设置有蒸发冷却段，所述的蒸发冷却段位于所述的主洗涤段的下方，所述的蒸发冷却段和所述的主洗涤段之间设置有能够让气体流通而阻止液体流通的第二通气阻液器，所述的第二通气阻液器分别与所述的洗涤液开式系统和所述的洗涤液循环系统连接，所述的蒸发冷却段配置有独立的用于促使船舶尾气在所述的蒸发冷却段内快速接近于绝热饱和的冷却液循环系统，所述的冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液为所述的蒸发冷却段供液。
5.根据权利要求4所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的洗涤塔体内还设置有第一除雾装置、第二除雾装置和尾气加热器，所述的第一除雾装置位于所述的第二通气阻液器的下方，所述的尾气加热器靠近所述的船舶尾气出气口，所述的第二除雾装置位于所述的副洗涤段与所述的尾气加热器之间；所述的第一除雾装置和所述的第二除雾装置均包括除雾器及分别设置于所述的除雾器的上方和下方的喷淋嘴，所述的喷淋嘴与所述的洗涤液开式系统连接；船舶尾气通过所述的船舶尾气进气口后依次经过所述的蒸发冷却段、所述的第一除雾装置、所述的第二通气阻液器、所述的主洗涤段、所述的第一通气阻液器和所述的副洗涤段完成船舶尾气的洗涤后再通过所述的第二除雾装置除雾和所述的尾气加热器加热后从所述的船舶尾气出气口排出。
6.根据权利要求5所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的蒸发冷却段采用喷淋空塔结构或者外接文丘里冷却器的喷淋空塔结构； 所述的蒸发冷却段采用喷淋空塔结构时，所述的蒸发冷却段的下部设置有通气风帽，所述的通气风帽位于所述的船舶尾气进气口的上方，所述的冷却液循环系统包括设置于所述的蒸发冷却段的上部的冷却液喷嘴、设置于所述的蒸发冷却段的底部的储液池和冷却液循环泵，所述的储液池设置有蒸发冷却液循环出口、用于向所述的储液池内补充蒸发冷却液的补充液进口、冷却液排出口，所述的蒸发冷却液循环出口与所述的冷却液循环泵的进水口连通，所述的冷却液循环泵的出水口与所述的冷却液喷嘴连接，所述的冷却液循环泵以海水或者碱液为冷却液为所述的冷却液喷嘴供液。
7.根据权利要求6所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的第一通气阻液器和所述的第二通气阻液器采用风帽式结构或者导流板式结构； 所述的第一通气阻液器和所述的第二通气阻液器采用风帽式结构时，其结构包括基板，所述的基板的边缘与所述的洗涤塔体的内壁固定连接，所述的基板上设置有若干个贯穿所述的基板的上下表面的通孔，所述的基板上设置有与所述的通孔连通的帽身，所述的帽身的顶端连接有用于阻止液体流通的帽头，所述的帽身与所述的帽头之间设置有用于气体流通的风帽通气道，所述的基板上设置有排液口，所述的排液口分别与所述的洗涤液开式系统和所述的洗涤液循环系统连接。
8.根据权利要求7所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的洗涤液开式系统包括供液泵和洗涤液外排管道，所述的供液泵的出水口分别与所述的第一除雾装置中的喷淋嘴和所述的第二除雾装置中的喷淋嘴连通，所述的供液泵的出水口通过所述的第一阀门与所述的第一洗涤液喷嘴 连通，所述的供液泵的出水口通过所述的第三阀门与所述的第二洗涤液喷嘴连通，所述的供液泵以海水为洗涤液向所述的第一洗涤液喷嘴和所述的第二洗涤液喷嘴供液，所述的第一通气阻液器通过第五阀门和第六阀门与所述的洗涤液外排管道连通，所述的第二通气阻液器通过所述的第六阀门与所述的洗涤液外排管道连通，所述的第一通气阻液器和所述的第二通气阻液器所沉积的洗涤液从所述的洗涤液外排管道排出。
9.根据权利要求8所述的一种船舶尾气洗涤塔，其特征在于所述的洗涤液循环系统包括洗涤液循环泵、储液器和洗涤液冷却器，所述的储液器的出液口依次通过所述的洗涤液循环泵、所述的洗涤液冷却器和所述的第二阀门与所述的第一洗涤液喷嘴连通，所述的储液器的出液口依次通过所述的洗涤液循环泵、所述的洗涤液冷却器和所述的第四阀门与所述的第二洗涤液喷嘴连通，所述的第一通气阻液器通过第七阀门与所述的储液器的进液口连通，所述的第二通气阻液器通过所述的第五阀门和所述的第七阀门与所述的储液器的进液口连通，所述的洗涤液循环泵以碱液为洗涤液向所述的第一洗涤液喷嘴和所述的第二洗涤液喷嘴循环供液。
10.一种权利要求5所述的船舶尾气洗涤塔的使用方法，其特征在于包括以下步骤: ①开启冷却液循环系统，冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液向蒸发冷却段供液，船舶尾气从船舶尾气进气口进入蒸发冷却段与冷却液接触并进行热质交换，冷却液吸收船舶尾气的热量后蒸发，促使船舶尾气的温度降低、湿度增加并接近绝热饱和状态； ②离开蒸发冷却段的接近绝热饱和状态的船舶尾气经过第一除雾装置并通过第二通气阻液器进入主洗涤段，在主洗涤段与由洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统供给的低温洗涤液接触，船舶尾气中以硫氧化物为主的酸性物质被洗涤液吸收； 经过主洗涤段洗涤后的船舶尾气通过第一通气阻液器进入副洗涤段被洗涤液进一步洗涤，洗涤液由洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统供给； 其中，当船舶航行海域脱硫要求不高且允许外排洗涤液时，主洗涤段与洗涤液开式系统连通，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向主洗涤段供液，副洗涤段关闭或者副洗涤段与洗涤液开式系统连通，且当副洗涤段与洗涤液开式系统连通时，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向副洗涤段供液；当船舶航行海域脱硫要求不高且不允许外排洗涤液时，主洗涤段与洗涤液循环系统连通，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液向主洗涤段供液，副洗涤段关闭或者副洗涤段与洗涤液循环系统连通，且副洗涤段与洗涤液循环系统连通时，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液向副洗涤段供液；当船舶航行海域脱硫要求高且允许外排洗涤液时，主洗涤段与洗涤液开式系统连通，副洗涤段与洗涤液循环系统连通，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向主洗涤段供液，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液向副洗涤段供液；当船舶航行海域脱硫要求高且不允许外排洗涤液时，主洗涤段和副洗涤段分别与洗涤液循环系统连通，洗涤液循环系统以碱液为洗涤液分别向主洗涤段和副洗涤段供液； ③上述经过主洗涤段和副洗涤段洗涤后的船舶尾气依次通过第二除雾装置和尾气加热器后从船舶尾气出气口 排出。
【文档编号】B01D53/48GK103432885SQ201310343654
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】杨国华 申请人:宁波大学