一种海水、淡水两用型船舶尾气脱硫系统及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于船舶尾气处理净化技术领域，提出了通过海水和淡水联合对船舶尾气 进行脱硫的工艺。
【背景技术】
[0002] 船舶运输因具其有可载货物量大、安全、营运成本低等优点，长期以来作为经济全 球化时期国际贸易的主流运输方式。然而船舶运输的高度发展给大气环境带来了压力。 90%以上的运输船舶均采用柴油机作为动力源，主要燃料为含硫量较高的重质油（含硫量 为1. 5%以上），而其中大型远洋运输船舶往往以劣质杂油为燃料（属于杂质原子含量偏 高的重质油，平均含硫量高达2. 7% )，因此由船舶柴油机排放的尾气中硫化物所占比例甚 尚。
[0003] 船舶排放尾气中污染问题已引起世界各国与国际海事组织（International Maritime Organization，简称頂0)的广泛关注。頂0制定的公约MARPOL 73/78附则VI对 世界航行船舶燃油硫含量做出了明确严格的要求，以控制船舶排放烟气中的SOx排放量，具 体要求见表1。并且该国际公约已在2006年8月23日起对我国产生效力。
[0004] 表1 IMO对船用柴油机排放污染物的限制标准
[0006] ^(^排放控制区域（SOx Emission Control Areas-SECA)目前是指以下海域：波 罗的海（2006年生效），北海，包括英吉利海峡（2007年生效），美国加勒比海（2011年生 效），以及北美海域（2012年生效），未来SOx排放控制区域还会进一步的扩大，目前已有提 议将澳大利亚、地中海、日本海、香港和新加坡等海域划为SOx排放控制区。
[0007] 为控制船舶尾气中S的排放，达到国际或各地方性相关法规限制的要求，目前根 据海洋环境保护委员会（Maritime Environment Protection Committee，简称MEPC)和 IMO 规定可采取如下三种措施：采用低S燃油，采用液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称 LNG)作为代用燃料，或安装使用船舶尾气脱硫装置。但前两种措施均要更换船舶动力、辅助 设施，需要对船舶进行深度改造，投资过大。
[0008] 为此，我们发明了一种海水、淡水两用型船舶尾气脱硫工艺，通过船舶最易获得的 海水来制取洗涤液，利用洗涤液中海水本身的碱性，来吸收尾气中的SO2，产生的洗涤废液 可以通过水力旋流器去除颗粒物后，曝气氧化生成中性的、海水中大量存在的硫酸根离子， 处理后的洗涤废液对海水没有任何污染，可以直接排入海中。同时在海水吸收效率不足时 或内陆江河湖泊航行时，可以在回流处理池中添加适量碱液和淡水，合理配比调节pH值后 加入洗涤液中，以增加洗涤液的碱性来保证吸收效率，使其排放尾气始终处于合格状态。
【发明内容】
[0009] 本发明提供一种海水、淡水两用型船舶尾气脱硫工艺，以解决船舶重油燃烧后大 量的SOx的污染问题，并可实现洗涤废液在简单的处理后能够达到排放标准，从而直接排 放。
[0010] 为达到上述目的，本发明的工艺设计为：
[0011] -种海水、淡水两用型船舶尾气脱硫系统，其特征在于：
[0012] 所述系统中包括顺次连接构成烟气通路的进口烟气分析仪、脱硫塔和出口烟气分 析仪；还包括顺次连接构成洗涤液通路的海水过滤器、洗涤液检测仪、脱硫塔、氧化池、水力 旋流分离器和洗涤废液检测仪；水力旋流器下端带有污泥池；其中脱硫塔由下端带有固体 沉降槽的文丘里预处理塔和含有两级或多级孔板、多个喷头的主脱硫塔共同组成；脱硫塔 后与氧化池并列的部分有一个回流处理池，回流处理池的出口与洗涤液检测仪连接。
[0013] 具体工艺流程为：柴油机尾气经过进口烟气分析仪检测后进入脱硫塔，在脱硫塔 的文丘里预处理部分与洗涤液初步接触，固体颗粒物进入文丘里下端的固体沉降槽并被除 去，气液进入主脱硫塔区，与塔内喷淋雾化的洗涤液逆流接触，使得尾气完全得到净化；净 化后的尾气经过滤器除去水雾后从脱硫塔顶部排出；洗涤废液则进入氧化池进行曝气氧化 处理，将洗涤废液中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐，然后被栗入水力旋流器，进行悬浮颗粒物的 分离，颗粒物从水力旋流器下方进入污泥池，而从旋流器上方出口流出的处理后的洗涤废 液在管道内与水栗抽取的新鲜水混合后排入海中；在淡水流域航行或洗涤液吸收率下降 时，通过回流处理池中将10%~50%的洗涤废液回流，并向回流处理池中加入碱液将洗涤 废液的PH值调节为7~9,从而提高烟气中硫化物的去除率；在装配实船时为该套装置配 备自动控制系统，由传感器监测出口烟气S02浓度以及洗涤液pH值，并反馈到计算机控制 系统调节洗涤液流量和回流处理池内回流的洗涤废液的碱液添加量。
[0014] 进一步，碱液用NaOH或Ca (OH) 2配制。
[0015] 在质量含硫量为1.5%~2. 6 %的重质柴油的尾气处理中，洗涤液与尾气量比值 调节范围为6~13L/m3;在船舶中质量含硫量2. 7%以上的劣质重质柴油尾气处理中，液气 比范围为13~15L/m3。
[0016] 本发明将海水洗涤脱硫技术总结改进后应用于船舶尾气脱硫的工艺中，海水、淡 水均可有效的去除船舶尾气中的SO2，通过文丘里管进行预处理之后，主塔喷淋与塔板的相 互结合，将船舶尾气当中的SO2除去，并将洗涤废液氧化、除尘后，转化为对海水无污染的物 质后排放。该方法能够解决船舶燃油经济性与硫化物环境污染的矛盾，并实现脱硫后的洗 涤废液经简单处理后排放且对海水无任何副作用，解决了脱硫药剂和废液的存放问题，对 船舶的改动影响也随之减小。同时，为了保证洗涤液充分利用以及在内陆、沿海港口水系航 行时脱硫的效率，在脱硫塔下部装有一个洗涤废液的回流处理装置，将一部分洗涤废液循 环利用或在洗涤废液中加入少量碱液，提高洗涤液的利用率，保证排放出的烟气符合相关 标准，减少对大气的污染。
[0017] 以下通过简单实验装置进一步详细说明本发明中脱硫塔对