一种利用船舶余热的船舶柴油机废气洗涤水处理装置

本实用新型涉及船舶柴油机废气洗涤水处理装置，特别涉及一种利用船舶余热的船舶柴油机废气洗涤水处理装置。

背景技术：

船舶柴油机废气污染物给人类生活环境和身体健康带来了巨大的危害。随着人们对环境保护的重视，环保法规日趋严苛。当前船舶废气处理系统主要包含两类，即干式处理系统和湿式洗涤系统。湿式洗涤系统因其良好的净化效果在船舶废气处理中得到普遍应用。湿式洗涤系统分为三种不同模式：第一种海水洗涤废气-开式模式，利用海水的碱性吸收废气中sox，洗涤后的废水经过处理后排入海中；第二种是淡水洗涤废气-闭式模式，利用添加碱性物质(通常是naoh)与废气中sox反应，生成盐类，反应后的洗涤废水经过处理后储存在船上或直接排入大海；在闭式系统中，洗涤水是循环使用的，所以洗涤水中的na2so4浓度是逐渐增加的。当na2so4浓度增加到一定程度时，吸收sox的效率将降低，因此存在需要定时地将部分洗涤水抽出排放，并补充淡水和naoh溶液的问题。第三种是海水/淡水洗涤废气-混合模式，结合开式模式和闭式模式的优点，根据不同情况以开式模式和闭式模式运行。无论采用上述哪种工作模式，均会产生含有多种污染物的洗涤废水，若直接排到自然水体中将危害原有海洋生态系统。国际海事组织对船舶排放洗涤废水制定了严格地排放标准。目前，国内外主要通过混凝-气浮、旋流分离、膜分离和离心分离等技术对洗涤废水进行净化处理，这些技术都是将洗涤水经过处理后直接排入海洋中。虽然洗涤水经过处理，但仍有一部分颗粒物和污染物不能被去除，洗涤水中的残留化学物质可能对水环境构成危害。此外，高温烟气进入洗涤装置会产生大量白雾(含有酸性的液滴)，造成二次污染。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种利用船舶余热对船舶废气洗涤水进行处理，既能不改变循环洗涤液的成分，又无废水排出的船舶柴油机废气洗涤水处理装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种利用船舶余热的船舶柴油机废气洗涤水处理装置，包括烟气洗涤模块和废水处理循环再利用模块；

所述烟气洗涤模块包括换热单元、洗涤塔、配药箱、计量泵、烟囱、液气分离装置、风机、烟气换热器、两级过滤沉淀柜、电加热器和污水泵；

所述废水处理循环再利用模块包括蒸汽喷射器、喷射泵、闪蒸罐、冷凝器、储液罐和离心泵a；

所述换热单元包括三个换热器，三个换热器分别为一级换热器、二级换热器和三级换热器，一级换热器、二级换热器和三级换热器依次串联；高温烟气管道经一级换热器、二级换热器和三级换热器后与洗涤塔连接；一级换热器、二级换热器和三级换热器的换热管入口均与离心泵a出口连接，一级换热器、二级换热器和三级换热器的换热管出口分别与蒸汽喷射器b的工作流体入口、蒸汽喷射器a的工作流体入口和蒸汽喷射器a的引射流体入口连接；

所述烟气换热器的入口与蒸汽喷射器a出口连接、出口经离心泵b与配药箱的入口连接，烟气换热器的换热管入口与烟囱上部出口连接、出口与排气管连接；

所述洗涤塔为湿式洗涤塔，上方喷淋入口与计量泵出口连接，出口分别与两级过滤沉淀柜入口和烟囱的入口连接；所述烟囱下部出口与两级过滤沉淀柜的入口连接；

所述液气分离装置安装在烟囱上部；

所述风机安装在烟囱上部出口处；

所述两级过滤沉淀柜的出口与污水泵的进口连接；

所述电加热器安装在两级过滤沉淀柜中；

所述污水泵的出口分别与喷射泵的工作流体入口和闪蒸罐的顶部入口连接；

所述闪蒸罐底部出口与喷射泵的液体引射入口连接、顶部出口与蒸汽喷射器b的引射入口连接；

所述喷射泵的气体引射入口与储液罐连接、出口与两级过滤沉淀柜连接；

所述蒸汽喷射射器a的出口经管路与冷凝器的入口连接；

所述储液罐顶部入口与冷凝器出口连接、出口与离心泵a的入口连接；

所述配药箱顶部设有加药口，配药箱的出口与计量泵的入口连接。

进一步地，所述蒸汽喷射器a的工作流体蒸汽压力低于蒸汽喷射器b的工作流体蒸汽压力；蒸汽喷射器a的喷射器喉部面积与喷嘴喉部面积的比值为10～50；蒸汽喷射器b的喷射器喉部面积与喷嘴喉部面积的比值为50～150。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型利用船舶余热对船舶柴油机废气洗涤水进行处理，既减少了能量消耗，又减少淡水的消耗；

2、本实用新型处理过程中没有废水排出，不会对海洋造成污染；

3、本实用新型中，洗涤水经蒸馏净化后可循环使用，且对洗涤液的成分没有影响，不会对船舶柴油机废气处理造成影响；

4、本实用新型对船舶余热进行了充分利用，使得进入洗涤塔之前的废气充分降温，减少了白雾的形成。

附图说明

图1为本实用新型的组成示意图。

图中：1、一级换热器，2、二级换热器，3、三级换热器，4、蒸汽喷射器a，5、烟气换热器，6、洗涤塔，7、烟囱，8、液气分离装置，9、风机，10、配药箱，11、计量泵，12、两级过滤沉淀柜，13、电加热器，14、污水泵，15、喷射泵，16、闪蒸罐，17、蒸汽喷射器b，18、冷凝器，19、储液罐，20、离心泵a，21、离心泵b。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细阐述。如图1所示，一种利用船舶余热的船舶柴油机废气洗涤水处理装置，包括烟气洗涤模块和废水处理循环再利用模块；

所述烟气洗涤模块包括换热单元、洗涤塔6、配药箱10、计量泵11、烟囱7、液气分离装置8、风机9、烟气换热器5、两级过滤沉淀柜12、电加热器13和污水泵14；

所述废水处理循环再利用模块包括蒸汽喷射器、喷射泵15、闪蒸罐16、冷凝器18、储液罐19和离心泵a20；

所述换热单元包括三个换热器，三个换热器分别为一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3，一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3依次串联；高温烟气管道经一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3后与洗涤塔6连接；一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3的换热管入口均与离心泵a20出口连接，一级换热器1、二级换热器2和三级换热器3的换热管出口分别与蒸汽喷射器b17的工作流体入口、蒸汽喷射器a4的工作流体入口和蒸汽喷射器a4的引射流体入口连接；

所述烟气换热器5的入口与蒸汽喷射器a4出口连接、出口经离心泵b21与配药箱10的入口连接，烟气换热器5的换热管入口与烟囱7上部出口连接、出口与排气管连接；

所述洗涤塔6为湿式洗涤塔6，上方喷淋入口与计量泵11出口连接，出口分别与两级过滤沉淀柜12入口和烟囱7的入口连接；所述烟囱7下部出口与两级过滤沉淀柜12的入口连接；

所述液气分离装置8安装在烟囱7上部；

所述风机9安装在烟囱7上部出口处；

所述两级过滤沉淀柜12的出口与污水泵14的进口连接；

所述电加热器13安装在两级过滤沉淀柜12中；

所述污水泵14的出口分别与喷射泵15的工作流体入口和闪蒸罐16的顶部入口连接；

所述闪蒸罐16底部出口与喷射泵15的液体引射入口连接、顶部出口与蒸汽喷射器b17的引射入口连接；

所述喷射泵15的气体引射入口与储液罐19连接、出口与两级过滤沉淀柜12连接；

所述蒸汽喷射射器a的出口经管路与冷凝器18的入口连接；

所述储液罐19顶部入口与冷凝器18出口连接、出口与离心泵a20的入口连接；

所述配药箱10顶部设有加药口，配药箱10的出口与计量泵11的入口连接。

进一步地，所述蒸汽喷射器a4的工作流体蒸汽压力低于蒸汽喷射器b17的工作流体蒸汽压力；蒸汽喷射器a4的喷射器喉部面积与喷嘴喉部面积的比值为10～50；蒸汽喷射器b17的喷射器喉部面积与喷嘴喉部面积的比值为50～150。

本实用新型的工作过程如下：

工作时，高温烟气在一级换热器1、二级换热器2、三级换热器3内连续三次换热降温，经过换热降温后的低温烟气进入洗涤塔6。烟气在洗涤塔6内经过多级填料、喷淋和喷雾处理，与喷淋液充分接触反应形成固液混合物通过管路进入两级过滤沉淀柜12。经处理后的烟气在风机9的抽吸作用下经液气分离装置8通过烟囱7排至烟气换热器5，处理后的烟气与经蒸汽喷射器a4出来的烟气继续换热。经液气分离装置8分离出来的水可通过管路排至两级过滤沉淀柜12的第一格沉淀柜。烟气洗涤后形成的固液混合物首先在两级过滤沉淀柜12第一格沉淀柜中进行沉淀，废水渐满后溢出到第二格沉淀柜。第一格沉淀柜与第二格沉淀柜之间设有滤网，能够对第一格沉淀柜溢出的废水进行过滤。第二格沉淀柜再次渐满后溢出到第三格沉淀柜，第二格沉淀柜与第三格沉淀柜之间设有过滤装置，能够过滤废液中的细小颗粒。二级沉淀过滤柜12中的电加热器13可在处理污垢时对沉淀柜未排干净的水进行加热蒸发结垢。被一级换热器1加热蒸发的170℃左右的水蒸气进入到蒸汽喷射器b的工作流体入口，从而驱动蒸汽喷射器b工作，对闪蒸罐19抽真空使罐内压力降低，两级过滤沉淀柜12中第三格沉淀柜中的废水被污水泵14抽至闪蒸罐16的顶部喷淋洒出，形成细小水雾后因其温度高于罐内压力对应的饱和温度而使得废水迅速汽化形成水蒸汽，水蒸汽被蒸汽喷射器b17抽吸并与高温蒸汽混合。混合流体进入冷凝器18冷凝形成水进入储液罐19进行储存。与此同时从污水泵14出来的另一路污水作为工作流体驱动喷射泵15对储液罐19抽真空和引射闪蒸罐16中的浓溶液，引射后的混合溶液进入到两级过滤沉淀柜的第一格沉淀柜再循环沉淀蒸馏。储液罐19中的水经离心泵后通过管路到达一级换热器1、二级换热器2、三级换热器3换热管中。经过二级换热器2换热后变成蒸汽作为蒸汽喷射器a的工作流体，经过三级换热器后形成蒸汽作为蒸汽喷射器a的引射流体，二者在喉管内混合后经管路至烟气换热器与处理后的烟气换热。充分换热后蒸汽冷凝成水经离心泵b21后至配药箱10。配药箱10可在顶部加入碱性溶液形成洗涤液用于洗涤废气，洗涤液在计量泵11加压下从洗涤塔7的顶部喷淋对烟气洗涤。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但本领域内的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实用新型中的实施方式做出多种变更和修改，而不背离本实用新型的原理和实质。