一种新型船舶废气海水脱硫的装置

1.本实用新型涉及船舶废气海水脱硫技术领域，特别是涉及一种新型船舶废气海水脱硫的装置。


背景技术：

2.目前，综合考虑到成本等因素，在船舶设计、建造/改造中最行之有效的船舶废气脱硫方法是在柴油机尾气排放出口安装脱硫塔废气清洗系统。市场上脱硫塔的设计形式主要有三种：开环式、闭环式和混合式。
3.1.开环式脱硫塔系统结构简单，相对而言更容易在船舶上安装、改造加装，其直接使用海水，节约了药剂的费用和船舶空间。但由于受到不同海域海水碱度不同等因素的影响，限制了其酸碱缓冲能力，且脱硫效率低。在此基础上，一种浓海水再浓缩处理及烟气脱硫装置(cn201710502179.4)中包括浓海水供应系统及再浓缩处理装置，虽然在一定程度上解决了海水碱度的问题，但仍存在装置设备多而复杂且在船上占地面积大等缺点。
4.2.闭环式脱硫塔系统在淡水中添加脱硫药剂来吸收烟气中的硫化物，淡水是循环使用的清洁水，而海水仅作为冷却水来为循环淡水降温，不直接作为洗涤溶液与烟气反应，但因需要药剂及储药空间导致运行成本过高。在此基础上，一种石灰石
‑
石膏湿法烟气脱硫塔(cn202010507585.1)将石灰石浆液经输液管最终送至雾化喷头进行喷雾工作，使得烟气与浆液接触更加均匀，该方法在一定程度上节约了药剂，降低了成本，但仍比开环式脱硫塔系统费用高且结构更加复杂，占用更多的储存空间，同时喷嘴易堵塞易磨损。
5.3.混合式脱硫塔系统能在双模式间灵活选择，在无排水要求的水域可以使用开环式模式，利用天然海水脱硫，减少脱硫剂的消耗，降低成本；在严格控制硫排放的水域可以使用闭环式模式，达到零排放的要求。但该系统在初期的安装、改造加装成本也大幅增加，且占用船舶空间更大。在此基础上，一种烧结烟气海水脱硫系统及脱硫方法(cn201310100894.7)在海水进入喷淋塔之前的管路上设置添加剂浆液罐和添加剂控制系统，烧结烟气进入喷淋塔后，与喷淋塔中的海水反应，并于喷淋塔内通过添加剂浆液罐加入碱性溶液。虽然该系统利用海水的天然碱度并加入少量添加剂对烧结烟气进行脱硫，对海洋不产生污染，同时能降低烧结烟气脱硫的运行成本，但仍需要添加剂及控制系统，运行费用比开环式系统高、结构复杂且占用船舶空间仍很大。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种新型船舶废气海水脱硫的装置，用于解决上述现有技术存在的技术问题，提高海水脱硫效率，降低成本，提高船舶空间利用率，减少能源消耗。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
8.本实用新型公开了一种新型船舶废气海水脱硫的装置，包括海水淡化装置、双曲线型脱硫塔、曝气池、三通管路和排水管路，所述双曲线型脱硫塔的顶部、中部和底部分别设有海水进管、浓缩废水进管和船舶废气进管，所述三通管路包括第一支路、第二支路和第
三支路，所述第一支路的端部和所述海水淡化装置的浓缩废水出口连通，所述第二支路的端部为第一排水口，所述第三支路的端部与所述浓缩废水进管的进口连通，所述双曲线型脱硫塔的出水口通过所述排水管路与所述曝气池连通，所述船舶废气进管上设有供氧支路，所述供氧支路上设有风机。
9.优选地，所述浓缩废水进管的出口连接有四个喷嘴，四个所述喷嘴安装于所述双曲线型脱硫塔的中部内侧，四个所述喷嘴的喷射方向呈四角切圆的形式。
10.优选地，所述第一支路上依次设有第一泵体、第一过滤器、盐度控制器和水质检测仪，所述第一泵体与所述海水淡化装置相邻设置。
11.优选地，所述第二支路上设有第一阀门。
12.优选地，所述第三支路上依次设有第二阀门、冷却器和升压泵，所述升压泵与所述双曲线型脱硫塔相邻设置。
13.优选地，所述双曲线型脱硫塔的底部设有收集盘，所述收集盘用于收集析出的晶体。
14.优选地，所述曝气池包括池体和曝气机，所述池体上设有第二排水口。
15.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.1.本实用新型利用船舶海水淡化装置中排放的浓缩废水提高进双曲线型脱硫塔的海水碱度，提高海水脱硫效率和船舶空间利用率，降低成本，减少能源消耗；
17.2.本实用新型采用切圆喷射的方式，能使相邻的喷嘴喷出的水流互相冲击，形成涡流，当船舶废气向上运动时，遇到浓缩废水形成的涡流，随其一同在双曲线型脱硫塔中部旋转，延长了船舶废气滞留时间并促进了船舶废气和浓缩废水的充分混合，从而延长了船舶废气和浓缩废水的接触时间，促进船舶废气中二氧化硫向三氧化硫的转化；
18.3.本实用新型使用双曲线型脱硫塔，由于在双曲线型脱硫塔中部通流面积的减小，局部压力突然下降，有助于水的闪蒸，使得船舶废气中的硫氧化物能够更快的被吸收。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实施例新型船舶废气海水脱硫的装置的结构示意图；
21.附图标记说明：100
‑
新型船舶废气海水脱硫的装置；1
‑
海水淡化装置；2
‑
双曲线型脱硫塔；3
‑
排水管路；4
‑
第一支路；5
‑
第二支路；6
‑
第三支路；7
‑
海水进管；8
‑
浓缩废水进管；9
‑
船舶废气进管；10
‑
供氧支路；11
‑
风机；12
‑
喷嘴；13
‑
收集盘；14
‑
第一泵体；15
‑
第一过滤器；16
‑
盐度控制器；17
‑
水质检测仪；18
‑
第一阀门；19
‑
第二阀门；20
‑
冷却器；21
‑
升压泵；22
‑
池体；23
‑
曝气机；24
‑
第二排水口。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型的目的是提供一种新型船舶废气海水脱硫的装置，用于解决上述现有技术存在的技术问题，提高海水脱硫效率，降低成本，提高船舶空间利用率，减少能源消耗。
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
25.本实施例提供一种新型船舶废气海水脱硫的方法，包括如下步骤：
26.s1、对海水淡化装置1输出的浓缩废水进行检测，当碱度值≥2.2mmol/l时，经过冷却和升压后通入双曲线型脱硫塔2中，当碱度值＜2.2mmol/l时则排入大海；
27.s2、在双曲线型脱硫塔2中部调整好四个喷嘴12的角度，采用四角切圆的方式将浓缩废水由四个喷嘴12喷进脱硫塔中，将海水从双曲线型脱硫塔2的上部喷入双曲线型脱硫塔2内；将船舶废气先与风机11提供的空气充分混合，然后在双曲线型脱硫塔2下端入口处一同进入脱硫塔中；
28.s3、将双曲线型脱硫塔2排出的废水通入曝气池并进行曝气处理，待ph值与cod值达到排放标准后排入大海。
29.如图1所示，本实施例还提供一种新型船舶废气海水脱硫的装置，包括海水淡化装置1、双曲线型脱硫塔2、曝气池、三通管路和排水管路3。双曲线型脱硫塔2的顶部、中部和底部分别设有海水进管7、浓缩废水进管8和船舶废气进管9，三通管路包括第一支路4、第二支路5和第三支路6。第一支路4的端部和海水淡化装置1的浓缩废水出口连通，第二支路5的端部为第一排水口，第三支路6的端部与浓缩废水进管8的进口连通。双曲线型脱硫塔2的出水口通过排水管路3与曝气池连通，船舶废气进管9上设有供氧支路10，供氧支路10上设有风机11。
30.该新型船舶废气海水脱硫的装置用于实现上述的新型船舶废气海水脱硫的方法，在使用时，海水淡化装置1排出的浓缩废水可排入双曲线型脱硫塔2内，作为海水脱硫的母液，提高进双曲线型脱硫塔2的海水碱度，海水淡化装置1排出的浓缩废水也可由第一排水口直接排入大海。船舶废气在进入双曲线型脱硫塔2前先与风机11提供的空气充分混合，使得船舶废气中的二氧化硫和补充的氧气一同进入双曲线型脱硫塔2中，对船舶废气降温的同时促进对船舶废气中二氧化硫向三氧化硫的转化。当船舶废气向上运动时，与浓缩废水和海水混合。在此过程中，船舶废气中的硫氧化物与空气、浓缩废水、海水发生化学反应，生成亚硫酸根离子和氢离子，同时部分亚硫酸根离子被空气中的氧气氧化成硫酸根离子。大量海水从上方喷淋下来，起到降温、对船舶废气中的硫化物补充吸收的作用。双曲线型脱硫塔2排出的废水进入曝气池，经曝气池曝气处理，进一步使其中的亚硫酸根离子被氧化成为稳定的硫酸根离子，并在ph值与cod值达到排放标准后排入大海。由于在双曲线型脱硫塔2中部通流面积的减小，局部压力突然下降，有助于水的闪蒸，使得硫化物能够更快的被吸收。
31.为了提高脱硫效率，本实施例中，浓缩废水进管8的出口连接有四个喷嘴12，四个喷嘴12安装于双曲线型脱硫塔2的中部内侧，四个喷嘴12的喷射方向呈四角切圆的形式。四角切圆喷射形式为本领域公知常识，此处不再赘述。四股浓缩废水的水流在脱硫塔中心形成一个假想圆，这种切圆喷射方式能使相邻的喷嘴12喷出的水流互相冲击，形成涡流，产生
强烈的船舶废气扰流作用。当船舶废气向上运动时，遇到浓缩废水形成的涡流，随其一同在双曲线型脱硫塔2中部旋转，延长了硫氧化物滞留时间并促进了船舶废气和浓缩废水的充分混合，从而提高了船舶废气和浓缩废水的接触时间，促进船舶废气中二氧化硫向三氧化硫的转化以及硫氧化物的吸收。
32.由于浓缩废水中各种盐的成分较高，在反应过程中由于温度的变化会影响各种盐的溶解度，导致部分晶体析出。本实施例中，双曲线型脱硫塔2的底部设有收集盘13，收集盘13用于收集析出的晶体。析出的晶体一定程度上能够吸附硫氧化物，提高脱硫效率。
33.进一步的，本实施例中，第一支路4上依次设有第一泵体14、第一过滤器15、盐度控制器16和水质检测仪17，第一泵体14与海水淡化装置1相邻设置。第一泵体14用于为浓缩废水提供输送动力，第一过滤器15用于对浓缩废水进行初步过滤，盐度控制器16用于在线监测浓缩废水的盐度值，水质检测仪17用于检测浓缩废水的水质。当浓缩废水满足水质要求且碱度值＜2.2mmol/l时排入大海。第二支路5上设有第一阀门18，用于控制浓缩废水的排放。第三支路6上依次设有第二阀门19、冷却器20和升压泵21，升压泵21与双曲线型脱硫塔2相邻设置。第二阀门19用于控制双曲线型脱硫塔2中浓缩废水的供给，冷却器20用于对浓缩废水进行降温，升压泵21用于提升浓缩废水至喷嘴12所在高度。
34.曝气池的类型有多种，本领域技术人员可以根据需要进行选择。本实施例中，曝气池包括池体22和曝气机23，曝气机23用于向池体22内输送空气，将池体22内的亚硫酸根离子氧化成为稳定的硫酸根离子。池体22上设有第二排水口24，用于排放ph值与cod值达标的池水。
35.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。