本实用新型涉及一种船舶尾气净化装置，尤其是涉及一种船舶尾气洗涤装置。
背景技术：
中国公告的发明专利“一种船舶尾气洗涤塔及其使用方法”(专利号为ZL201310343654.X)，其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，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、副洗涤段可分别选择洗涤液开式系统或者洗涤液循环系统，如主洗涤段用海水洗、副洗涤段用碱液洗，以充分利用海水脱硫，减少碱液消耗量。但是，该船舶尾气洗涤塔存在以下不足：在不允许使用海水洗涤的海域，即在主、副洗涤段需要同时选择洗涤液循环系统时，主洗涤段的第一洗涤液喷嘴和副洗涤段的第二洗涤液喷嘴都是从同一储液器中抽取碱性相同的碱液，没有发挥主、副洗涤段的梯级洗涤的作用。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种船舶尾气洗涤装置，其能够对船舶尾气进行梯级洗涤，脱硫除微粒效果好。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种船舶尾气洗涤装置，包括洗涤塔体，所述的洗涤塔体自下而上设置有船舶尾气进气口、蒸发冷却区、第一洗涤区、第二洗涤区和船舶尾气出气口，其特征在于：所述的船舶尾气进气口与所述的蒸发冷却区连通，所述的蒸发冷却区与所述的第一洗涤区之间设置有可让气体流通而阻止液体流通的第一通气阻液器，所述的第一洗涤区与所述的第二洗涤区之间设置有可让气体流通而阻止液体流通的第二通气阻液器，所述的第二洗涤区与所述的船舶尾气出气口连通，所述的蒸发冷却区配置有独立的冷却液循环系统，所述的蒸发冷却区利用所述的冷却液循环系统所供给的冷却液使船舶尾气的温度降低、湿度增加以接近于绝热饱和状态，所述的第一洗涤区连接有第一碱液循环系统，所述的第一洗涤区利用所述的第一碱液循环系统所供给的碱液对船舶尾气进行第一次洗涤以去除船舶尾气中的大部分硫，所述的第二洗涤区连接有第二碱液循环系统，所述的第二洗涤区利用所述的第二碱液循环系统所供给的碱液对船舶尾气进行第二次洗涤以去除船舶尾气中的残余硫，所述的第一碱液循环系统所供给的碱液的浓度与所述的第二碱液循环系统所供给的碱液的浓度不相同。
所述的第一碱液循环系统连接有用于为所述的第一碱液循环系统连续补加新鲜碱液的第一碱液补给装置和用于向所述的蒸发冷却区连续输送所述的第一碱液循环系统提供的多余洗涤液的第一溢流管路，所述的第一碱液循环系统中设置有碱液冷却器；设置第一碱液补给装置是为了给第一碱液循环系统连续补加新鲜碱液，通过补加新鲜碱液可调节第一碱液循环系统供给第一洗涤区的碱液的碱性浓度；设置第一溢流管路，同时蒸发冷却区设置了独立的冷却液循环系统，蒸发量大，一方面，第一碱液循环系统通过第一溢流管路将船舶尾气中水汽在第一洗涤区的冷凝液、补充的新鲜碱液、来自第二碱液循环系统的溢流碱液等原因产生的多余洗涤液排入蒸发冷却区，以蒸发-冷凝-溢流的循环方式，连续地置换出第一洗涤区的脱硫产物，使第一碱液循环系统中的第一储液器的液位和洗涤液成分达到动态稳定；同时，使得大量水汽从蒸发冷却区带到第一洗涤区冷凝，为第一碱液循环系统自动补充足够多的淡水，省去了第一碱液循环系统的制淡费用；另一方面，对于废液不允许直排大海而必须暂时储存在船上的废液池的情况，第一碱液循环系统的多余洗涤液排入蒸发冷却区进行蒸发浓缩，可以减少外排废液量从而减小所需废液池的尺寸；此外，第一溢流管路还可使第一洗涤区的脱硫产物随溢流的多余洗涤液自动地、连续地转移到蒸发冷却区，即将第一洗涤区内的微粒全部排出；设置碱液冷却器可使第一碱液循环系统所供给的碱液的温度低于来自蒸发冷却区的高湿尾气，使船舶尾气中的大量水汽在微粒表面冷凝，促使微粒增湿增重和洗除，且可为第一碱液循环系统补充足够多的冷凝水而无需另外淡水，还可使洗涤塔体在较低温度下洗涤，提高脱硫效果；
所述的第二碱液循环系统连接有用于为所述的第二碱液循环系统连续补加新鲜碱液的第二碱液补给装置和用于向所述的第一碱液循环系统连续输送所述的第二碱液循环系统提供的多余洗涤液的第二溢流管路；设置第二碱液补给装置是为了给第二碱液循环系统连续补加新鲜碱液，通过补加新鲜碱液可调节第二碱液循环系统供给第二洗涤区的碱液的碱性浓度；设置第二溢流管路可使第二洗涤区排出补加的新鲜碱液等原因产生的多余洗涤液溢流至第一碱液循环系统继续用尽其残余碱性，保持而且可使第二洗涤区的脱硫产物随溢流的多余洗涤液自动地、连续地转移到第一洗涤区，从而使得第二储液器的液位和洗涤液成分达到动态稳定。
所述的第一洗涤区采用喷淋空塔结构或者填料塔结构或者旋流板塔结构等；
所述的第一洗涤区采用喷淋空塔结构时，其结构由第一洗涤液喷嘴和第一喷淋区组成，所述的第一洗涤液喷嘴位于所述的第一喷淋区的上方，所述的第一通气阻液器位于所述的第一喷淋区的下方；所述的第一通气阻液器采用风帽式结构，其包括第一底板及安装于所述的第一底板上的第一风帽，所述的第一底板上设置有第一通液口，将第一通液口设置于第一底板上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第一洗涤区；
所述的第一洗涤区采用填料塔结构时，其结构由第一洗涤液喷嘴和第一填料层组成，所述的第一洗涤液喷嘴位于所述的第一填料层的上方，所述的第一通气阻液器位于所述的第一填料层的下方；所述的第一通气阻液器采用风帽式结构，其包括第一底板及安装于所述的第一底板上的第一风帽，所述的第一底板上设置有第一通液口，将第一通液口设置于第一底板上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第一洗涤区。
所述的第一碱液循环系统包括设置于所述的洗涤塔体外的第一储液器和第一循环泵，所述的第一通液口通过串接有第一阀门的管路与所述的第一储液器的进口连通，所述的第一储液器的出口通过串接有第二阀门的管路与所述的第一循环泵的进口连通，所述的第一循环泵的进口与所述的第二溢流管路的出口连通，所述的第一循环泵的进口与所述的第一碱液补给装置的出口连通，所述的第一循环泵的出口通过管路与所述的碱液冷却器的进口连通，所述的碱液冷却器的出口通过串接有第三阀门的管路与所述的第一洗涤液喷嘴连通，所述的第一储液器的出口与用于自动控制所述的第一储液器的液位的所述的第一溢流管路的进口连通，所述的第一溢流管路的出口与所述的蒸发冷却区连通，所述的第一碱液循环系统通过所述的第一溢流管路向所述的蒸发冷却区排出多余洗涤液，所述的第一储液器的出口连接有串接有第一储液排空阀的管路，设置第一储液排空阀是为了在检修时排空第一储液器。
所述的第一碱液循环系统包括设置于所述的第一洗涤区内的第一储液池和设置于所述的洗涤塔体外的第一循环泵，所述的第一储液池位于所述的第一喷淋区的下方，所述的第一储液池的池底为所述的第一底板，所述的第一通液口通过串接有第一阀门的管路与所述的第一循环泵的进口连通，所述的第一循环泵的进口与所述的第二溢流管路的出口连通，所述的第一循环泵的进口与所述的第一碱液补给装置的出口连通，所述的第一循环泵的出口通过管路与所述的碱液冷却器的进口连通，所述的碱液冷却器的出口通过串接有第三阀门的管路与所述的第一洗涤液喷嘴连通，所述的第一通液口与用于自动控制所述的第一储液池的液位的所述的第一溢流管路的进口连通，所述的第一溢流管路的出口与所述的蒸发冷却区连通，所述的第一碱液循环系统通过所述的第一溢流管路向所述的蒸发冷却区排出多余洗涤液。该第一碱液循环系统相对第一种结构的第一碱液循环系统更为简单，其以第一洗涤区内的第一储液池代替设置于洗涤塔体外的第一储液器，减少了设备，但若第一洗涤区还配置有海水洗涤开式系统时，在海水与碱液切换洗涤时，会造成海水与碱液的相混。
所述的第二洗涤区采用填料塔结构或者喷淋空塔结构或者旋流板塔结构等；
所述的第二洗涤区采用填料塔结构时，其结构由第二除雾器、第二洗涤液喷嘴和第二填料层组成，所述的第二除雾器位于所述的第二洗涤液喷嘴的上方，所述的第二洗涤液喷嘴位于所述的第二填料层的上方，所述的第二通气阻液器位于所述的第二填料层的下方；所述的第二通气阻液器采用风帽式结构，其包括第二底板及安装于所述的第二底板上的第二风帽，所述的第二底板上设置有第二通液口，将第二通液口设置于第二底板上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第二洗涤区；
所述的第二洗涤区采用喷淋空塔结构时，其结构由第二除雾器、第二洗涤液喷嘴和第二喷淋区组成，所述的第二除雾器位于所述的第二洗涤液喷嘴的上方，所述的第二洗涤液喷嘴位于所述的第二喷淋区的上方，所述的第二通气阻液器位于所述的第二喷淋区的下方；所述的第二通气阻液器采用风帽式结构，其包括第二底板及安装于所述的第二底板上的第二风帽，所述的第二底板上设置有第二通液口，将第二通液口设置于第二底板上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第二洗涤区。
所述的第二碱液循环系统包括设置于所述的洗涤塔体外的第二储液器和第二循环泵，所述的第二通液口通过串接有第四阀门的管路与所述的第二储液器的进口连通，所述的第二储液器的出口通过串接有第五阀门的管路与所述的第二循环泵的进口连通，所述的第二循环泵的进口与所述的第二碱液补给装置的出口连通，所述的第二循环泵的出口通过串接有第六阀门的管路与所述的第二洗涤液喷嘴连通，所述的第二储液器的出口与用于自动控制所述的第二储液器的液位的所述的第二溢流管路的进口连通，所述的第二溢流管路的出口与所述的第一碱液循环系统连通，所述的第二碱液循环系统通过所述的第二溢流管路向所述的第一碱液循环系统排出多余洗涤液，所述的第二储液器的出口连接有串接有第二储液排空阀的管路，设置第二储液排空阀是为了在检修时排空第二储液器。
所述的第二碱液循环系统包括设置于所述的第二洗涤区内的第二储液池和设置于所述的洗涤塔体外的第二循环泵，所述的第二储液池位于所述的第二填料层的下方，所述的第二储液池的池底为所述的第二底板，所述的第二通液口通过串接有第四阀门的管路与所述的第二循环泵的进口连通，所述的第二循环泵的进口与所述的第二碱液补给装置的出口连通，所述的第二循环泵的出口通过串接有第六阀门的管路与所述的第二洗涤液喷嘴连通，所述的第二通液口与用于自动控制所述的第二储液池的液位的所述的第二溢流管路的进口连通，所述的第二溢流管路的出口与所述的第一碱液循环系统连通，所述的第二碱液循环系统通过所述的第二溢流管路向所述的第一碱液循环系统排出多余洗涤液。该第二碱液循环系统相对第一种结构的第二碱液循环系统更为简单，其以第二洗涤区内的第二储液池代替设置于洗涤塔体外的第二储液器，减少了设备，但若第二洗涤区还配置有海水洗涤开式系统时，在海水与碱液切换洗涤时，会造成海水与碱液的相混。
所述的第一碱液循环系统和所述的第二碱液循环系统共用一个共用碱液循环系统，所述的共用碱液循环系统包括设置于所述的洗涤塔体外的共用储液器和共用循环泵，所述的第一通液口通过串接有第一阀门的管路与所述的共用储液器的进口连通，所述的第二通液口通过串接有第四阀门的管路与所述的共用储液器的进口连通，所述的共用储液器的出口通过串接有第二阀门的管路与所述的共用循环泵的进口连通，所述的共用循环泵的进口与所述的第一碱液补给装置的出口连通，所述的碱液冷却器作为共用碱液冷却器，所述的共用循环泵的出口与所述的共用碱液冷却器的进口连通，所述的共用碱液冷却器的出口通过串接有第三阀门的管路与所述的第一洗涤液喷嘴连通，所述的共用碱液冷却器的出口通过串接有第六阀门的管路与所述的第二洗涤液喷嘴连通，串接有第六阀门的管路与所述的第二碱液补给装置的出口连通，所述的共用储液器的出口连接有用于自动控制所述的共用储液器的液位的共用溢流管路，所述的共用溢流管路的出口与所述的蒸发冷却区或所述的冷却液循环系统连通，所述的共用碱液循环系统通过所述的共用溢流管路向所述的蒸发冷却区或所述的冷却液循环系统排出多余洗涤液，所述的共用储液器的出口连接有串接有共用储液排空阀的管路。该方案减少了系统设备，但因第一碱液循环系统和第二碱液循环系统的碱液互混，从第一洗涤区洗下来的微粒也会带到第二洗涤区，造成第二洗涤区存在微粒堵塞的风险，因此采用该方案时，第二洗涤区宜选择抗堵性好的填料或选择喷淋空塔结构。
所述的蒸发冷却区采用喷淋空塔结构或者采用外接文丘里蒸发冷却器的空塔结构；
所述的蒸发冷却区采用喷淋空塔结构时，其结构由自下而上依次设置的冷却区储液池、空塔区、冷却液喷嘴和第一除雾器组成，所述的冷却液循环系统由冷却液循环泵组成，所述的冷却区储液池上设置有与所述的冷却液循环系统连通的冷却液循环出水口、用于向所述的冷却区储液池补充新鲜冷却液的冷却液进口、用于排出所述的冷却区储液池内多余冷却液或排空所述的冷却区储液池的冷却液排出口，所述的冷却液排出口通过冷却液溢流管或冷却液排空管与废液外排管道连通，冷却液溢流管将浓缩了的冷却液以溢流方式连续排出冷却区储液池，使冷却液浓度稳定，并使冷却区储液池的液位稳定，且在需要时通过冷却液排空管排空冷却区储液池，所述的冷却液循环泵的进口与所述的冷却液循环出水口连通，所述的冷却液循环泵的出口与所述的冷却液喷嘴连通，所述的冷却液循环泵以碱液或者海水为冷却液为所述的冷却液喷嘴供液，所述的冷却液循环泵以碱液为冷却液为所述的冷却液喷嘴供液时，所述的冷却区储液池与所述的第一碱液循环系统连通或所述的冷却液循环泵的进口与所述的第一碱液循环系统连通，以充分利用所述的第一碱液循环系统连续输送的多余洗涤液；
所述的蒸发冷却区采用外接文丘里蒸发冷却器的空塔结构时，其结构由自下而上依次设置的冷却区储液池、空塔区和第一除雾器及设置于所述的洗涤塔体外的文丘里蒸发冷却器组成，所述的冷却液循环系统由冷却液循环泵组成，所述的冷却区储液池上设置有与所述的冷却液循环系统连通的冷却液循环出水口、用于向所述的冷却区储液池补充新鲜冷却液的冷却液进口、用于排出所述的冷却区储液池内多余冷却液或排空所述的冷却区储液池的冷却液排出口，所述的冷却液排出口通过冷却液溢流管或冷却液排空管与废液外排管道连通，冷却液溢流管将浓缩了的冷却液以溢流方式连续排出冷却区储液池，使冷却液浓度稳定，并使冷却区储液池的液位稳定，且在需要时通过冷却液排空管排空冷却区储液池，所述的文丘里蒸发冷却器包括文丘里管和设置于所述的文丘里管内的管内冷却液喷嘴，所述的文丘里管的进气口与船舶尾气管的出口连通，所述的文丘里管的出气口与所述的空塔区连通，所述的冷却液循环泵的进口与所述的冷却液循环出水口连通，所述的冷却液循环泵的出口与所述的管内冷却液喷嘴连通，所述的冷却液循环泵以碱液或者海水为冷却液为所述的管内冷却液喷嘴供液，所述的冷却液循环泵以碱液为冷却液为所述的管内冷却液喷嘴供液时，所述的冷却区储液池与所述的第一碱液循环系统连通或所述的冷却液循环泵的进口与所述的第一碱液循环系统连通，以充分利用所述的第一碱液循环系统连续输送的多余洗涤液。
所述的第一洗涤区和所述的第二洗涤区还可分别连接有洗涤液开式系统，所述的洗涤液开式系统包括供液泵和废液外排管道，所述的供液泵的进水口接入舷外海水，所述的供液泵的出水口分别与所述的第一除雾器的冲洗喷嘴和所述的第二除雾器的冲洗喷嘴连通，所述的供液泵的出水口通过串接有第七阀门的管路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串接有第八阀门的管路与所述的第二洗涤液喷嘴连通，所述的第一通液口通过串接有第九阀门的管路与所述的废液外排管道连通，所述的第二通液口通过串接有第十阀门的管路与所述的废液外排管道连通。在此，第一洗涤区和第二洗涤区各连接一个洗涤液开式系统，这样在允许海水洗涤时，可切换为海水洗涤，或者第一洗涤区为海水洗涤、第二洗涤区为碱液洗涤，以减少碱液消耗。
该船舶尾气洗涤装置的工作过程如下：
(1)冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液向蒸发冷却区供液，船舶尾气从船舶尾气进气口进入蒸发冷却区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)离开蒸发冷却区的接近绝热饱和状态的船舶尾气经过第一除雾器并通过第一通气阻液器进入第一洗涤区与由洗涤液开式系统或者第一碱液循环系统或者共用碱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，并且由于洗涤液温度低，与船舶尾气之间温差大，因此船舶尾气在气液接触过程中形成过饱和水汽状态，进而促使船舶尾气中大量水汽分子以尾气中的微粒的表面为核化中心相变凝结，再加上扩散泳和热泳的作用使得微粒碰撞团聚进而增重增粗，促使洗涤液将微粒捕获并高效洗除；
(3)经过第一洗涤区洗涤后的船舶尾气通过第二通气阻液器进入第二洗涤区被洗涤液进一步洗涤，洗涤液由洗涤液开式系统或者第二碱液循环系统或者共用碱液循环系统供给；
其中，当船舶航行海域脱硫要求不高且允许外排洗涤液时，第一洗涤区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第一洗涤区供液，第二洗涤区亦可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第二洗涤区供液，当船舶尾气硫含量不高时，第二洗涤区亦可不连通洗涤液开式系统；当船舶航行海域脱硫要求高且允许外排洗涤液时，第一洗涤区与洗涤液开式系统连通，第二洗涤区与第二碱液循环系统或共用碱液循环系统连通，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向第一洗涤区供液，第二碱液循环系统或共用碱液循环系统以碱液为洗涤液向第二洗涤区供液；当船舶航行海域不允许外排洗涤液时，第一洗涤区与第一碱液循环系统或共用碱液循环系统连通，第一碱液循环系统或共用碱液循环系统以碱液为洗涤液向第一洗涤区供液，第二洗涤区可不连通第二碱液循环系统和共用碱液循环系统，而当脱硫要求很高时，第二洗涤区亦可与第二碱液循环系统或共用碱液循环系统连通，第二碱液循环系统或共用碱液循环系统以碱液为洗涤液向第二洗涤区供液；
(4)经过上述洗涤后的船舶尾气依次通过第二除雾器和尾气加热器后从船舶尾气出气口排出。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1)洗涤塔体内设置了第一洗涤区和第二洗涤区，第一洗涤区连接有第一碱液循环系统，第二洗涤区连接有第二碱液循环系统，且第一碱液循环系统所供给的碱液的浓度与第二碱液循环系统所供给的碱液的浓度不相同，使含硫的船舶尾气先经第一洗涤区洗去其大部分的硫，再经第二洗涤区洗去其残余硫，即进行梯级洗涤，并可通过提高第二碱液循环系统所供给的碱液的浓度，使脱硫效率达到近乎100％，从而实现了超低排放。
2)蒸发冷却区采用了独立的冷却液循环系统，即与第一洗涤区的低温的主流的洗涤液不相混，冷却液循环系统提供给蒸发冷却区的冷却液的温度接近于船舶尾气的绝热饱和温度，船舶尾气余热主要用于冷却水的蒸发，蒸发冷却区的蒸发量大，离开蒸发冷却区的船舶尾气的饱和温度与第一洗涤区的洗涤液的温差大，增强了在第一洗涤区内船舶尾气的水汽在微粒表面的冷凝、促进微粒增湿增重和洗除的效果。
附图说明
图1为实施例一的船舶尾气洗涤装置的结构示意图；
图2为实施例二的船舶尾气洗涤装置的结构示意图；
图3为实施例三的船舶尾气洗涤装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例一：
本实施例提出的一种船舶尾气洗涤装置，如图1所示，其包括洗涤塔体1，洗涤塔体1自下而上设置有船舶尾气进气口A、蒸发冷却区2、第一洗涤区3、第二洗涤区4和船舶尾气出气口B，船舶尾气进气口A与蒸发冷却区2连通，蒸发冷却区2与第一洗涤区3之间设置有可让气体流通而阻止液体流通的第一通气阻液器5，第一洗涤区3与第二洗涤区4之间设置有可让气体流通而阻止液体流通的第二通气阻液器6，第二洗涤区4与船舶尾气出气口B连通，蒸发冷却区2配置有独立的冷却液循环系统，蒸发冷却区2利用冷却液循环系统所供给的冷却液使船舶尾气的温度降低、湿度增加以接近于绝热饱和状态，第一洗涤区3连接有第一碱液循环系统，第一洗涤区3利用第一碱液循环系统所供给的碱液对船舶尾气进行第一次洗涤以去除船舶尾气中的大部分硫，第二洗涤区4连接有第二碱液循环系统，第二洗涤区4利用第二碱液循环系统所供给的碱液对船舶尾气进行第二次洗涤以去除船舶尾气中的残余硫，第一碱液循环系统所供给的碱液的浓度与第二碱液循环系统所供给的碱液的浓度不相同。
在本实施例中，第一碱液循环系统连接有用于为第一碱液循环系统连续补加新鲜碱液的第一碱液补给装置71和用于向蒸发冷却区2连续输送第一碱液循环系统提供的多余洗涤液的第一溢流管路72，第一碱液循环系统中设置有碱液冷却器73；设置第一碱液补给装置71是为了给第一碱液循环系统连续补加新鲜碱液，通过补加新鲜碱液可调节第一碱液循环系统供给第一洗涤区3的碱液的碱性浓度；设置第一溢流管路72，同时蒸发冷却区2设置了独立的冷却液循环系统，蒸发量大，一方面，第一碱液循环系统通过第一溢流管路72将船舶尾气中水汽在第一洗涤区3的冷凝液、补充的新鲜碱液、来自第二碱液循环系统的溢流碱液等原因产生的多余洗涤液排入蒸发冷却区2，以蒸发-冷凝-溢流的循环方式，连续地置换出第一洗涤区3的脱硫产物，使第一碱液循环系统中的第一储液器74的液位和洗涤液成分达到动态稳定；同时，使得大量水汽从蒸发冷却区2带到第一洗涤区3冷凝，为第一碱液循环系统自动补充足够多的淡水，省去了第一碱液循环系统的制淡费用；另一方面，对于废液不允许直排大海而必须暂时储存在船上的废液池的情况，第一碱液循环系统的多余洗涤液排入蒸发冷却区2进行蒸发浓缩，可以减少外排废液量从而减小所需废液池的尺寸；此外，第一溢流管路72还可使第一洗涤区3的脱硫产物随溢流的多余洗涤液自动地、连续地转移到蒸发冷却区2，即将第一洗涤区3内的微粒全部排出，不使微粒在第一洗涤区3内积聚；设置碱液冷却器73可使第一碱液循环系统所供给的碱液的温度低于来自蒸发冷却区2的高湿尾气，使船舶尾气中的大量水汽在微粒表面冷凝，促使微粒增湿增重和洗除，且可为第一碱液循环系统补充足够多的冷凝水而无需另外淡水，还可使洗涤塔体1在较低温度下洗涤，提高脱硫效果。
在本实施例中，第二碱液循环系统连接有用于为第二碱液循环系统连续补加新鲜碱液的第二碱液补给装置81和用于向第一碱液循环系统连续输送第二碱液循环系统提供的多余洗涤液的第二溢流管路82；设置第二碱液补给装置81是为了给第二碱液循环系统连续补加新鲜碱液，通过补加新鲜碱液可调节第二碱液循环系统供给第二洗涤区4的碱液的碱性浓度；设置第二溢流管路82可使第二洗涤区4排出补加的新鲜碱液等原因产生的多余洗涤液溢流至第一碱液循环系统继续用尽其残余碱性，保持而且可使第二洗涤区4的脱硫产物随溢流的多余洗涤液自动地、连续地转移到第一洗涤区3，从而使得第二储液器84的液位和洗涤液成分达到动态稳定。
在本实施例中，第一洗涤区3采用喷淋空塔结构，其结构由第一洗涤液喷嘴31和第一喷淋区32组成，第一洗涤液喷嘴31位于第一喷淋区32的上方，第一通气阻液器5位于第一喷淋区32的下方；第一通气阻液器5采用风帽式结构，其包括第一底板51及安装于第一底板51上的第一风帽52，第一底板51上设置有第一通液口53，将第一通液口53设置于第一底板51上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第一洗涤区3。
在本实施例中，第一碱液循环系统包括设置于洗涤塔体1外的第一储液器74和第一循环泵75，第一通液口53通过串接有第一阀门101的管路与第一储液器74的进口连通，第一储液器74的出口通过串接有第二阀门102的管路与第一循环泵75的进口连通，第一循环泵75的进口与第二溢流管路82的出口连通，第一循环泵75的进口与第一碱液补给装置71的出口连通，第一循环泵75的出口通过管路与碱液冷却器73的进口连通，碱液冷却器73的出口通过串接有第三阀门103的管路与第一洗涤液喷嘴31连通，第一储液器74的出口与用于自动控制第一储液器74的液位的第一溢流管路72的进口连通，第一溢流管路72的出口与蒸发冷却区2连通，第一碱液循环系统通过第一溢流管路72向蒸发冷却区2排出多余洗涤液，第一储液器74的出口连接有串接有第一储液排空阀201的管路，设置第一储液排空阀201是为了在检修时排空第一储液器74。
在本实施例中，第二洗涤区4采用填料塔结构，其结构由第二除雾器41、第二洗涤液喷嘴42和第二填料层43组成，第二除雾器41位于第二洗涤液喷嘴42的上方，第二洗涤液喷嘴42位于第二填料层43的上方，第二通气阻液器6位于第二填料层43的下方；第二通气阻液器6采用风帽式结构，其包括第二底板61及安装于第二底板61上的第二风帽62，第二底板61上设置有第二通液口63，将第二通液口63设置于第二底板61上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第二洗涤区4。
在本实施例中，第二碱液循环系统包括设置于洗涤塔体1外的第二储液器84和第二循环泵85，第二通液口63通过串接有第四阀门104的管路与第二储液器84的进口连通，第二储液器84的出口通过串接有第五阀门105的管路与第二循环泵85的进口连通，第二循环泵85的进口与第二碱液补给装置81的出口连通，第二循环泵85的出口通过串接有第六阀门106的管路与第二洗涤液喷嘴42连通，第二储液器84的出口与用于自动控制第二储液器84的液位的第二溢流管路82的进口连通，第二溢流管路82的出口与第一碱液循环系统连通，第二碱液循环系统通过第二溢流管路82向第一碱液循环系统排出多余洗涤液，第二储液器84的出口连接有串接有第二储液排空阀202的管路，设置第二储液排空阀202是为了在检修时排空第二储液器84。
在本实施例中，蒸发冷却区2采用喷淋空塔结构，其结构由自下而上依次设置的冷却区储液池21、空塔区22、冷却液喷嘴23和第一除雾器24组成，冷却液循环系统由冷却液循环泵25组成，冷却区储液池21上设置有与冷却液循环系统连通的冷却液循环出水口291、用于向冷却区储液池21补充新鲜冷却液的冷却液进口292、用于排出冷却区储液池21内多余冷却液或排空冷却区储液池21的冷却液排出口293，冷却液排出口293通过冷却液溢流管294或冷却液排空管295与废液外排管道11连通，冷却液溢流管294将浓缩了的冷却液以溢流方式连续排出冷却区储液池21，使冷却液浓度稳定，并使冷却区储液池21的液位稳定，且在需要时通过冷却液排空管295排空冷却区储液池21，冷却液循环泵25的进口与冷却液循环出水口291连通，冷却液循环泵25的出口与冷却液喷嘴23连通，冷却液循环泵25以碱液或者海水为冷却液为冷却液喷嘴23供液，冷却液循环泵25以碱液为冷却液为冷却液喷嘴23供液时，冷却区储液池21与第一碱液循环系统连通，以充分利用第一碱液循环系统连续输送的多余洗涤液。在此，也可使冷却液循环泵25的进口与第一碱液循环系统连通。
在本实施例中，第一洗涤区3和第二洗涤区4还可分别连接有洗涤液开式系统，洗涤液开式系统包括供液泵12和废液外排管道11，供液泵12的进水口接入舷外海水，供液泵12的出水口分别与第一除雾器24的冲洗喷嘴241和第二除雾器41的冲洗喷嘴411连通，供液泵12的出水口通过串接有第七阀门107的管路与第一洗涤液喷嘴31连通，供液泵12的出水口通过串接有第八阀门108的管路与第二洗涤液喷嘴42连通，第一通液口53通过串接有第九阀门109的管路与废液外排管道11连通，第二通液口63通过串接有第十阀门110的管路与废液外排管道11连通。在此，第一洗涤区3和第二洗涤区4各连接一个洗涤液开式系统，这样在允许海水洗涤时，可切换为海水洗涤，或者第一洗涤区3为海水洗涤、第二洗涤区4为碱液洗涤，以减少碱液消耗。
在本实施例中，第一洗涤区3也可替换为填料塔结构，其结构由第一洗涤液喷嘴31和第一填料层(图中未示出)组成，第一洗涤液喷嘴31位于第一填料层的上方，第一通气阻液器5位于第一填料层的下方；第一通气阻液器5采用风帽式结构，其包括第一底板51及安装于第一底板51上的第一风帽52，第一底板51上设置有第一通液口53，将第一通液口53设置于第一底板51上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第一洗涤区3；蒸发冷却区2也可替换为外接文丘里蒸发冷却器的空塔结构。
实施例二：
本实施例提出的一种船舶尾气洗涤装置如图2所示，其结构与实施例一的船舶尾气洗涤装置的结构基本相同，不同之处在于：
在本实施例中，对第一碱液循环系统的结构作了调整，具体为：第一碱液循环系统包括设置于第一洗涤区3内的第一储液池35和设置于洗涤塔体1外的第一循环泵75，第一储液池35位于第一喷淋区32的下方，第一储液池35的池底为第一底板51，第一通液口53通过串接有第一阀门101的管路与第一循环泵75的进口连通，第一循环泵75的进口与第二溢流管路82的出口连通，第一循环泵75的进口与第一碱液补给装置71的出口连通，第一循环泵75的出口通过管路与碱液冷却器73的进口连通，碱液冷却器73的出口通过串接有第三阀门103的管路与第一洗涤液喷嘴31连通，第一通液口53与用于自动控制第一储液池35的液位的第一溢流管路72的进口连通，第一溢流管路72的出口与蒸发冷却区2连通，第一碱液循环系统通过第一溢流管路72向蒸发冷却区2排出多余洗涤液。该第一碱液循环系统相对实施例一中的第一碱液循环系统更为简单，其以第一洗涤区3内的第一储液池35代替设置于洗涤塔体1外的第一储液器74，减少了设备，但若第一洗涤区3还配置有海水洗涤开式系统时，在海水与碱液切换洗涤时，会造成海水与碱液的相混。
在本实施例中，对第二碱液循环系统的结构作了调整，具体为：第二碱液循环系统包括设置于第二洗涤区4内的第二储液池45和设置于洗涤塔体1外的第二循环泵85，第二储液池45位于第二填料层43的下方，第二储液池45的池底为第二底板61，第二通液口63通过串接有第四阀门104的管路与第二循环泵85的进口连通，第二循环泵85的进口与第二碱液补给装置81的出口连通，第二循环泵85的出口通过串接有第六阀门106的管路与第二洗涤液喷嘴42连通，第二通液口63与用于自动控制第二储液池45的液位的第二溢流管路82的进口连通，第二溢流管路82的出口与第一碱液循环系统连通，第二碱液循环系统通过第二溢流管路82向第一碱液循环系统排出多余洗涤液。该第二碱液循环系统相对实施例一中的第二碱液循环系统更为简单，其以第二洗涤区4内的第二储液池45代替设置于洗涤塔体1外的第二储液器84，减少了设备，但若第二洗涤区4还配置有海水洗涤开式系统时，在海水与碱液切换洗涤时，会造成海水与碱液的相混。
在本实施例中，蒸发冷却区2采用外接文丘里蒸发冷却器的空塔结构，其结构由自下而上依次设置的冷却区储液池21、空塔区22和第一除雾器24及设置于洗涤塔体1外的文丘里蒸发冷却器28组成，冷却液循环系统由冷却液循环泵25组成，冷却区储液池21上设置有与冷却液循环系统连通的冷却液循环出水口291、用于向冷却区储液池21补充新鲜冷却液的冷却液进口292、用于排出冷却区储液池21内多余冷却液或排空冷却区储液池21的冷却液排出口293，冷却液排出口293通过冷却液溢流管294或冷却液排空管295与废液外排管道11连通，冷却液溢流管294将浓缩了的冷却液以溢流方式连续排出冷却区储液池21，使冷却液浓度稳定，并使冷却区储液池21的液位稳定，且在需要时通过冷却液排空管295排空冷却区储液池21，文丘里蒸发冷却器28包括文丘里管281和设置于文丘里管281内的管内冷却液喷嘴282，文丘里管281的进气口与船舶尾气管(图中未示出)的出口连通，文丘里管281的出气口与空塔区22连通，冷却液循环泵25的进口与冷却液循环出水口291连通，冷却液循环泵25的出口与管内冷却液喷嘴282连通，冷却液循环泵25以碱液或者海水为冷却液为管内冷却液喷嘴282供液，冷却液循环泵25以碱液为冷却液为管内冷却液喷嘴282供液时，冷却区储液池21与第一碱液循环系统连通，以充分利用第一碱液循环系统连续输送的多余洗涤液。在此，也可使冷却液循环泵25的进口与第一碱液循环系统连通。
本实施例省去了洗涤塔体1外的第一储液器74和第二储液器84，减少了设备，当洗涤塔体1只配置碱液洗涤系统，不配置海水洗涤系统时，可以选用本实施例，并且为了减少更多设备和投资，本实施例还可进一步省去第二洗涤区4及其第二碱液循环系统，洗涤塔体1只设置蒸发冷却区2和第一洗涤区3及其第一碱液循环系统。
实施例三：
本实施例提出的一种船舶尾气洗涤装置如图3所示，其结构与实施例一的船舶尾气洗涤装置的结构基本相同，不同之处在于：
在本实施例中，第二洗涤区4采用喷淋空塔结构，其结构由第二除雾器41、第二洗涤液喷嘴42和第二喷淋区46组成，第二除雾器41位于第二洗涤液喷嘴42的上方，第二洗涤液喷嘴42位于第二喷淋区46的上方，第二通气阻液器6位于第二喷淋区46的下方；第二通气阻液器6采用风帽式结构，其包括第二底板61及安装于第二底板61上的第二风帽62，第二底板61上设置有第二通液口63，将第二通液口63设置于第二底板61上是为了使从船舶尾气中洗涤下来的微粒能够全部排出第二洗涤区4。
在本实施例中，第一碱液循环系统和第二碱液循环系统共用一个共用碱液循环系统，共用碱液循环系统包括设置于洗涤塔体1外的共用储液器91和共用循环泵92，第一通液口53通过串接有第一阀门101的管路与共用储液器91的进口连通，第二通液口63通过串接有第四阀门104的管路与共用储液器91的进口连通，共用储液器91的出口通过串接有第二阀门102的管路与共用循环泵92的进口连通，共用循环泵92的进口与第一碱液补给装置71的出口连通，碱液冷却器73作为共用碱液冷却器73，共用循环泵92的出口与共用碱液冷却器73的进口连通，共用碱液冷却器73的出口通过串接有第三阀门103的管路与第一洗涤液喷嘴31连通，共用碱液冷却器73的出口通过串接有第六阀门106的管路与第二洗涤液喷嘴42连通，串接有第六阀门106的管路与第二碱液补给装置81的出口连通，共用储液器91的出口连接有用于自动控制共用储液器91的液位的共用溢流管路93，共用溢流管路93的出口冷却液循环系统连通，共用碱液循环系统通过共用溢流管路93向冷却液循环系统排出多余洗涤液，共用储液器91的出口连接有串接有共用储液排空阀94的管路。该方案减少了系统设备，但因第一碱液循环系统和第二碱液循环系统的碱液互混，从第一洗涤区3洗下来的微粒也会带到第二洗涤区4，造成第二洗涤区4存在微粒堵塞的风险，因此采用该方案时，第二洗涤区4宜选择抗堵性好的填料或选择喷淋空塔结构。
在本实施例中，共用碱液循环系统通过共用溢流管路93也可向蒸发冷却区2排出多余洗涤液。
结合实施例一，对该船舶尾气洗涤装置的工作原理作如下进一步说明：
(1)冷却液循环系统以海水或者碱液为冷却液向蒸发冷却区2供液，船舶尾气从船舶尾气进气口A经冷却区通气阻液器26进入蒸发冷却区2与冷却液喷嘴23喷出的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；冷却液在冷却液循环泵25的作用下在冷却区储液池21、冷却液喷嘴23、空塔区22之间循环，在此过程中，冷却液有两种方式离开蒸发冷却区2，一是通过蒸发以水汽形式带到第一洗涤区3冷凝，二是从冷却液溢流管294排出因蒸发而浓缩了的冷却液，也有两种方式给蒸发冷却区2补充冷却液，一是从冷却液进口292补加新鲜冷却液，二是，当第一碱液循环系统为第一洗涤区3供液时，还有第一碱液循环系统排出的多余洗涤液从第一溢流管路72流入蒸发冷却区2，通过调节冷却液进口292补加的新鲜冷却液的液量，使冷却区储液池21的冷却液成分稳定，由冷却液溢流管294保证冷却区储液池21的液位稳定。
(2)离开蒸发冷却区2的接近绝热饱和状态的船舶尾气经过第一除雾器24除去雾滴后通过第一通气阻液器5进入第一洗涤区3，与由洗涤液开式系统或者第一碱液循环系统或者共用碱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，并且由于洗涤液温度低，与船舶尾气之间温差大，船舶尾气在气液接触过程中形成过饱和水汽状态，进而促使船舶尾气中大量水汽分子以尾气中的微粒的表面为核化中心相变凝结，再加上扩散泳和热泳的作用使得微粒碰撞团聚进而增重增粗，促使洗涤液将微粒捕获并高效洗除。
(3)经过第一洗涤区3洗涤后的船舶尾气通过第二通气阻液器6进入第二洗涤区4被洗涤液进一步洗涤，洗涤液由洗涤液开式系统或者第二碱液循环系统或者共用碱液循环系统供给；
其中，当允许外排洗涤液时，根据海水情况、燃油硫含量情况及排放要求，分三种情况：
1)第一碱液循环系统关、第二碱液循环系统关、第二洗涤区4的洗涤液开式系统关，第一洗涤区3的洗涤液开式系统开，即第一循环泵75关、第一碱液补给装置71关、第一阀门101关、第三阀门103关，第二循环泵85关、第二碱液补给装置81关、第四阀门104关、第六阀门106关，第八阀门108关，供液泵12开，第七阀门107开、第九阀门109开，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向第一洗涤区3供液，洗涤后的废海水从废液外排管排出。该方案适合于经第一洗涤区3的海水洗涤后，可以达到尾气排放要求的情况。
2)第一碱液循环系统关、第二碱液循环系统关，第一洗涤区3的洗涤液开式系统开、第二洗涤区4的洗涤液开式系统开，即第一循环泵75关、第一碱液补给装置71关、第一阀门101关、第三阀门103关，第二循环泵85关、第二碱液补给装置81关、第四阀门104关、第六阀门106关，供液泵12开，第七阀门107开、第九阀门109开，第八阀门108开、第十阀门110开，洗涤液开式系统以海水为洗涤液向第一洗涤区3和第二洗涤区4供液，洗涤后的废海水从废液外排管排出。该方案适合于经第一洗涤区3的海水洗涤后，尚不能达到尾气排放要求，而经第一洗涤区3的海水洗涤和第二洗涤区4的海水洗涤后，可以达到尾气排放要求的情况。
3)第一碱液循环系统关、第二洗涤区4的洗涤液开式系统关，第一洗涤区3的洗涤液开式系统开，第二碱液循环系统开，即第一循环泵75关、第一碱液补给装置71关、第一阀门101关、第三阀门103关，第八阀门108关、第十阀门110关，供液泵12开，第七阀门107开、第九阀门109开，以海水为洗涤液向第一洗涤区3供液洗涤，第二循环泵85开、第二碱液补给装置81开、第四阀门104开、第六阀门106开，以碱液为洗涤液向第二洗涤区4供液洗涤。该方案适合于经第一洗涤区3的海水洗涤，再经第二洗涤区4的碱液洗涤后，才能达到尾气排放要求的情况。
当船舶航行海域不允许外排洗涤液时，第一洗涤区3的洗涤液开式系统关，第二洗涤区44的洗涤液开式系统关，即供液泵12关，第七阀门107关、第九阀门109关，第八阀门108关、第十阀门110关，根据排放要求，分两种情况开启碱液循环系统：
1)第一碱液循环系统开，第二碱液循环系统关，即第一循环泵75开、第一碱液补给装置71开、第一阀门101、第三阀门103开，第二循环泵85关、第二碱液补给装置81关、第四阀门104关、第六阀门106关，以碱液为洗涤液向第一洗涤区3供液洗涤，该方案适合于经第一洗涤区3的碱液洗涤后，就能达到尾气排放要求的情况。
2)第一碱液循环系统开，第二碱液循环系统开，即第一循环泵75开、第一碱液补给装置71开、第一阀门101开、第三阀门103开，第二循环泵85开、第二碱液补给装置81开、第四阀门104开、第六阀门106开，以碱液为洗涤液向第一洗涤区3和第二洗涤区4供液洗涤，特别是可以通过提高第二碱液循环系统所供给的碱液的浓度，达到船舶尾气超低排放要求。
(4)经过上述洗涤后的船舶尾气依次通过第二除雾器41和尾气加热器13后从船舶尾气出气口B排出。
基于本实用新型的原理，实施方案不限于以上实施例，蒸发冷却区2的冷却方式、第一洗涤区3和第二洗涤区4的塔型结构可有不同组合。