一种集成式船用柴油机废气处理装置的制作方法

本实用新型属于废气处理装置，具体涉及一种集成式船用柴油机废气处理装置。

背景技术：

数据统计，船舶废气年排放SOx约占世界排放总量的4％，年排放NOx约占世界排放总量的7％。在港口、海峡和一些航线密集、船舶流量大的海区，已成为该地区的主要污染源。国际海事组织(IMO)相关资料表明，船舶废气排放对环境的污染越来越严重，其中SOx主要是燃料中的含硫的燃烧产物，以废气的形成排放于大气，尤其SO₂容易氧化形成酸雨危害人类；NOx包括NO、NO₂、N₂O₄等，其中对环境危害最大的是NO和NO2。对此，对船舶柴油废气进行处理已迫在眉睫。

国内外一些公司已经研制出了船用海水脱硫系统，但是还没有一套适用于船舶安装使用的占地面积小的废气脱硝脱硫除尘装置。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种集成式船用柴油机废气处理装置，脱硝脱硫除尘设备均设置在一个箱体内，大大减少占地面积，以解决船舶空间狭小而无法布置废气处理装置的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：一种集成式船用柴油机废气处理装置，包括箱体，所述箱体内设置有SCR脱硝反应器、尿素溶液输送装置、海水储槽和鼓泡塔，所述SCR脱硝反应器设置在所述箱体左侧，所述尿素溶液输送装置和所述鼓泡塔均设置在所述SCR脱硝反应器右侧，且所述尿素溶液输送装置和所述鼓泡塔均与所述SCR脱硝反应器连接，所述海水储槽设置在所述箱体底部，且所述鼓泡塔下部与所述海水储槽连通，所述SCR脱硝反应器上设置有烟气入口，所述烟气入口通过管路与柴油机废气出口连接，所述鼓泡塔顶部设置有烟气出口。烟气通过SCR技术进行脱硝处理，通过海水利用所述鼓泡塔的形式进行脱硫除尘处理。

进一步的，所述SCR脱硝反应器内设置有套筒，所述套筒和所述SCR脱硝反应器侧壁之间留有烟气流通的烟气通道，所述套筒顶部与所述烟气通道连通，所述套筒内设置有催化剂模块，所述烟气通道内设置有雾化喷嘴。

进一步的，所述烟气入口设置在所述SCR脱硝反应器下部。

进一步的，所述鼓泡塔底部为开口结构，所述套筒底部设置有第一烟气输送管，所述第一烟气输送管自由端穿过所述鼓泡塔侧壁并向下延伸到所述鼓泡塔下部，且所述第一烟气输送管的出口高度低于所述鼓泡塔内液面高度。

进一步的，所述鼓泡塔内设置有除雾器，所述除雾器用于将经脱硫处理后的烟气中的液态水捕捉。

进一步的，所述鼓泡塔的数量为两个，两个所述鼓泡塔分别为第一鼓泡塔和第二鼓泡塔，所述第一鼓泡塔和所述第二鼓泡塔串联设置，所述第一鼓泡塔顶部设置有开口，所述开口上设置有第二烟气输送管，所述第二烟气输送管自由端穿过所述第二鼓泡塔侧壁并向下延伸到所述第二鼓泡塔下部，且所述第二烟气输送管的出口高度低于所述第二鼓泡塔内液面高度。

进一步的，所述尿素溶液输送装置包括尿素溶液储罐和尿素溶液输送泵，所述尿素溶液储罐设置在所述鼓泡塔后部，所述尿素溶液储罐与所述雾化喷嘴连通的管路上设置有所述尿素溶液输送泵。

进一步的，所述箱体上还设置有碱液输送装置，所述碱液输送装置位于所述SCR脱硝反应器下部，所述碱液输送装置包括碱液罐和加药计量泵，所述碱液罐与所述鼓泡塔连通的管路上设置有所述加药计量泵。

进一步的，所述海水储槽侧壁上设置有海水进口、海水出口和淤泥排出口，所述海水入口位于所述箱体左侧，所述海水出口位于所述箱体右前侧，所述淤泥排出口位于所述箱体右侧。

进一步的，所述箱体上还设置有除雾器冲洗水进口，所述除雾器冲洗水进口通过管路与船上工艺水系统连通。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型采用脱硝-脱硫-除尘的顺序进行废气处理，由于SCR工艺反应的温度最佳区间在320-400℃，废气先进入脱硝装置中，使得脱硝效率高，净化效果好。

2、本实用新型采用集成式设计，将所有装置均设置在箱体内，各装置之间衔接紧密，结构设计巧妙，从而大大减少占地面积、节省占用空间，以适用于空间狭小的船舶使用。

3、本实用新型结构紧凑、净化效率高，可大幅度减少污染物的排放，符合国家节能减排的政策要求。

附图说明

图1是本实用新型集成式船舶柴油机废气处理装置的主视结构示意图；

图2是本实用新型集成式船舶柴油机废气处理装置的后视结构示意图；

图3是图1的左视图；

图4是图1的右视图。

图中：1、SCR脱硝反应器；2、催化剂模块；3、第一鼓泡塔；4、第二鼓泡塔；5、第二烟气输送管；6、加药计量泵；7、尿素溶液输送泵；8、尿素溶液储罐；9、碱液罐；10、除雾器冲洗水进口；11、烟气出口；12、烟气入口；13、海水进口；14、淤泥排出口；15、海水出口；16、除雾器；17、海水储槽；18、第一烟气输送管；19、海水液面；20、套筒；21、雾化喷嘴。

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，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面描述中，使用的词语前、后、左、右、上、下指的是附图1中的方向，词语内、外分别指的是朝向或者远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，本实用新型提供了一种集成式船用柴油机废气处理装置，包括箱体，箱体内设置有SCR脱硝反应器1、鼓泡塔、尿素溶液输送装置、碱液输送装置和海水储槽17。SCR脱硝反应器1位于箱体左侧上部，尿素溶液输送装置位于SCR脱硝反应器右侧，鼓泡塔位于尿素溶液输送装置前部，碱液输送装置位于SCR脱硝反应器1的下部，海水储槽17设置在箱体底部，且海水储槽17位于鼓泡塔正下方。尿素溶液输送装置和鼓泡塔均与SCR脱硝反应器连接，碱液输送装置与鼓泡塔通过管路连通，海水储槽17与鼓泡塔底部连通。SCR脱硝反应器1为全封闭结构，SCR脱硝反应器1内设置有套筒20，套筒20与SCR脱硝反应器1侧壁之间留有间隙形成烟气流通的烟气通道，烟气通道下部设置有烟气入口12，烟气通道上部设置有雾化喷嘴21，套筒20顶部为开口结构，套筒20顶部与烟气通道连通，套筒20内设置有催化剂模块2，催化剂模块2的数量为两套，两套催化剂模块2在垂直方向并排设置。

如图2所示，鼓泡塔位于箱体右侧前部，鼓泡塔下部为开口结构，鼓泡塔底端与海水储槽17连通，鼓泡塔上部设置有除雾器16，鼓泡塔的数量为两个，分别包括第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4，第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4左右并排设置，且第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4串联连接，通过管路连通。套筒20底部设置有通孔，通孔上设置有第一烟气输送管18，第一烟气输送管18依次穿过SCR脱硝反应器1的侧壁和第一鼓泡塔3的侧壁后在第一鼓泡塔3内向下延伸至第一鼓泡塔3下部，且第一烟气输送管18末端位于海水液面19以下。第一鼓泡塔3顶部设置有开口，开口上设置有第二烟气输送管5，第二烟气输送管5穿过第二鼓泡塔4侧壁后在第二鼓泡塔4内向下延伸至第二鼓泡塔4下部，且第二烟气输送管5下部末端位于海水液面19以下，第二鼓泡塔4顶部设置有烟气出口11。

如图3所示，尿素溶液输送装置包括尿素溶液储罐8和尿素溶液输送泵7，尿素溶液储罐8与雾化喷嘴21连通的管路上设置有尿素溶液输送泵7，碱液输送装置包括碱液罐9和加药计量泵6，碱液罐9位于SCR脱销反应器1正下方，碱液罐9与第一鼓泡塔3连通的管路上设置有加药计量泵6。

如图4所示，海水储槽17的侧壁上设置有海水进口13、海水出口15和淤泥排出口14，海水进口13设置在箱体左侧，海水出口15设置在箱体右前侧，淤泥排出口14设置在箱体右侧，箱体上还设置有除雾器冲洗水进口10，除雾器冲洗水进口10通过管路与船上工艺水系统连通。

具体使用时：

船上储存固体尿素，首先将尿素加水溶解成30％的尿素溶液并存储在尿素溶液储罐8内，烟气入口12与船上的柴油机废气引风机出口连接，由于脱硝反应在320-400℃时脱硝效率最高，所以烟气不经降温直接进入SCR脱硝反应器1，保证较高的脱硝效率。废气经烟气入口12进入到SCR脱硝反应器的烟气通道内，尿素溶液由尿素溶液输送泵7抽入到雾化喷嘴21。烟气在烟气通道内向上升的过程中遇到从雾化喷嘴21中喷出的尿素溶液，由于烟气具有一定温度携带热量，尿素溶液被该部分热量加热从而分解出氨气和二氧化碳。分解后的氨气、二氧化碳连同烟气一起进入到催化剂模块2，在催化剂的作用下氨气和烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水。经脱硝处理后，烟气由第一烟气输送管18输送到第一鼓泡塔3下部与海水接触，进行海水脱硫除尘处理。烟气自第一烟气输送管18下部末端溢出逆流通过海水液面，烟气与海水相遇发生反应，生成亚硫酸盐和硫酸盐，除去烟气中的硫化物，同时烟气中的大部分粉尘也被海水洗去最终沉淀在箱体底部。烟气自海水液面19溢出并继续上升到达第一鼓泡塔3上部经除雾器16去除烟气中的液态水，然后由第二烟气输送管5输送到第二鼓泡塔4下部，并溢出与海水再次相遇发生反应，进一步去除烟气中的硫化物和粉尘，然后经第二鼓泡塔4上部的除雾器15除去烟气中的液态水后由烟气出口11排到大气中。海水进口13处设置有海水泵，海水泵不断地将新鲜海水抽入到海水储槽17内。为保证烟气脱硫完全，加药计量泵6根据需要会输送碱液到第一鼓泡塔3和第二鼓泡塔4内。本装置只需要在船上储备一定量的尿素即可，克服了船舶空间狭小以及物资供应不及时等问题，使船舶柴油机废气达标排放，且本装置生成物对海洋不会造成二次污染更环保，并具有结构简单、布置紧凑、所需外部资源较少，占地面积小，船舶废气处理适用性强等特点。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。