用于减少排气中的SOx的净化系统和方法_2

文档序号:9308217阅读:来源:国知局
的至少60%且更优选至少90%供给第二洗涤器工艺回路, -在第一洗涤器中接受来自内燃机、燃烧器或锅炉的排气和来自第一水循环箱的水,该 水至少部分地在第一洗涤器内部通过与排气的接触而蒸发成水蒸气,由此水蒸气和排气形 成湿润的排气, -将湿润的排气从第一洗涤器传递给第二洗涤器, -在第二洗涤器中接受来自第二循环箱的水,该水在第二洗涤器内部使湿润的排气中 的水蒸气至少部分地冷凝,由此使包含在排气中的30:(氧化成硫酸盐;和 -提供从第二洗涤器工艺回路至第一洗涤器工艺回路的水的回流。
[0024] 本方法基于一种净化系统基础之上,其具有与上面论述的净化系统基本相同的配 置。因而,提供了相同的优点,并且为了避免过度重复,可参考上面部分。
[0025] 根据又一方面,本发明涉及上面的净化系统在船上的用途,其目的用于减少来自 船舶内燃机、燃烧器或锅炉的排气中的SO x和颗粒物质。
[0026] 从详细说明书和权利要求中将明晰本发明的其它目的和特征。
【附图说明】
[0027] 现在将参照附图通过示例更详细地描述本发明的一个实施例,其中: 图1是本发明系统的示意性的概览图。
【具体实施方式】
[0028] 在图1中显示了净化系统1。净化系统1在船上用于净化来自内燃机104的排气。 更具体地说,净化系统1设置成通过用水冲洗排气而除去排气中的颗粒物质和酸性气体, 例如SO x。如下面将进一步论述的那样,颗粒物质通过溶解在水中,然后与排气分离,从而从 排气中除去。此外,30:(通过用包含碱剂,例如NaOH的水冲洗它们而从排气中除去,由此SO x 与氧气和碱剂起反应,从而形成溶解于水中的盐。
[0029] 净化系统1包括具有第一水循环箱101的第一洗涤器工艺回路100和具有第二水 循环箱201的第二洗涤器工艺回路200。
[0030] 净化系统1被认为是闭合淡水系统,即其以净化系统1中循环的淡水进行操作,而 无需连续的供给新的淡水。应该懂得,当然可供给新的淡水,从而替代作为例如蒸气、剩余 水或废水而与泥浆一起排出的淡水。
[0031] 从第一洗涤器工艺回路100开始,这包括第一洗涤器102,其具有连接在内燃机 104的排气口上的第一入口 103,从而接受来自那里的排气。此外,第一洗涤器102通过其第 一出口 105连接到第一水循环箱101的第一入口 106上,该箱则通过其第一出口 107连接 到第一洗涤器102的第二入口 108上。因此容许水在第一洗涤器102和第一水循环箱101 之间的循环流动。
[0032] 供给第一洗涤器102的水通过多个喷嘴109而分布于其内部。这在本领域中是众 所周知的,由此无须给出进一步的解释。此外,本领域中同样众所周知的还有,可通过第一 洗涤器包括随机或结构化的填料床材料,或者通过借助于辅加栗和辅助喷嘴(未显示)使 某些水从第一洗涤器的顶部再循环至底部而增加水在第一洗涤器102内部的停留时间。
[0033] 在第一洗涤器工艺回路100中循环的水在第一洗涤器102的第二入口 108处经过 测量具有PH值,其处于2-8的范围内,且更优选处于2-4的范围内。因而,第一洗涤器所接 受的水具有在2-8范围内,且更优选在2-4范围内的pH值。
[0034] 在净化系统1的操作期间为了应对浓缩在第一水循环箱101中的污染物,例如颗 粒物质,如下面将进一步讨论的那样,第一水工艺回路100连接在第一分离器单元110上。 第一分离器单元110通过其第二出口 117而连接在第一水循环箱101上。作为示例,第一 分离器单元110可为本领域中众所周知的高速分离器。
[0035] 第一分离器单元110设置成将污水分离成泥浆,其包含颗粒物质和剩余水。第一 分离器单元110所收集的泥浆可收集在泥浆箱113中,以便后面在例如港口驻停期间受控 制地排出。
[0036] 剩余水可通过第一水循环箱101的第二入口 111再引入到第一洗涤器工艺回路 100中,或者通过第一分离器单元110的第一出口 118、阀门装置114和船外排出管道(未 公开)而排出。
[0037] 剩余水可经历品质控制(未公开),以便检查其品质是否满足法定的船外排放标 准。作为示例,当剩余水排出到海中时具有船外排放标准,其陈述了有机化合物、悬浮的固 体的最高水平,也被称为浊度和pH值。
[0038] 如果品质被视为可接受的,那么剩余水可排出船外。如果被视为不可接受,或者 如果由于驻停港口不容许排放或船舶处于敏感区域,那么剩余水可收集在剩余水箱(未公 开),以便后面排放。
[0039] 当第一洗涤器工艺回路中循环的水的污染水平在操作期间被确定已经达到预定 的水平,第一分离器单元110可经过设定,以便操作,并因而从第一水循环箱101中获得水 的补给。其还可设定为按照预定的时间间隔发生。
[0040] 如将在下面所述,第一分离器单元110分离污物,例如颗粒物质,其将从第一和第 二洗涤器工艺回路100, 200中洗去。这是因为第一分离器单元110从第一水循环箱101中 获得水的补给,第一水循环箱101则直接或间接地从第二水循环箱201获得水的补给。
[0041] 现在转到第二洗涤器工艺回路200,这包括第二洗涤器202。第二洗涤器202的第 一出口 203连接在第二水循环箱201的第一入口 204上。第二水循环箱201的第一出口 205通过第一热交换器207而连接在第二洗涤器202的第一入口 206上。因此容许水在第 二洗涤器202和第二水循环箱201之间的循环流动。此外,第二洗涤器202的第二出口 208 连接在干净的排气出口 209上。供给第二洗涤器202的水通过多个喷嘴213而分布于其内 部。这在本领域中是众所周知的,由此无须给出进一步的解释。
[0042] 第一热交换器207,例如板式热交换器设置成冷却在第二水循环箱201和第二洗 涤器202之间循环的水。用于冷却的冷冻剂按其最容易的形式可为通过船体中的管道(未 公开)而提供的海水。
[0043] 净化系统1包括用于供给碱剂的装置230,其包括保持碱剂的碱剂箱210和阀门 231, 232〇
[0044] 碱剂箱210设置有第一出口 220,其容许在第二水循环箱201的第一出口 205和第 一热交换器207之间的位置将碱剂供给第二工艺回路200。此外,碱剂箱210设置有第二 出口 221,其容许将碱剂供给第一工艺回路100。这种供给通过在第二水循环箱201的第二 出口 212和第一水循环箱101的第三入口 116之间延伸的连通装置300来完成。或者,对 第一洗涤器工艺回路100的碱剂供给可在另一位置完成,例如通过在第二洗涤器水循环箱 201的第二出口 212和第一洗涤器102的第二入口 108之间延伸的连通装置300'。
[0045] 碱剂的供给可受到阀门231,232的控制。
[0046] 应该懂得,碱剂箱210可同等好地设置在另一位置,例如在第一热交换器207和第 二洗涤器202的第一入口 206之间。
[0047] 供给净化系统1的碱剂总量的至少60%且更优选至少90%应被供给第二洗涤器工 艺回路200。
[0048] 在第二工艺回路200中循环的水的碱度被碱剂调整至6-10范围内,且更优选在 7-8的范围内的pH值,它是在第二洗涤器202的第一入口 206处测量的。因而,第二洗涤器 所接受的水具有在6-10范围内,且更优选在7-8范围内的pH值。
[0049] 碱剂例如可为氢氧化钠(NaOH)或碳酸钠(Na2CO3) 13本领域中的技术人员应该懂 得可使用其它碱剂。还应该懂得,水的碱度和因而碱剂的剂量可由非公开控制设备进行控 制。
[0050] 第一洗涤器工艺回路100设置成通过在第一洗涤器102的第二出口 115和第二洗 涤器202的第二入口 211之间延伸的连通装置400而与第二洗涤器工艺回路200保持连通。 此外,第二洗涤器工艺回路200设置成通过连通装置300和/或连通装置300'而与第一洗 涤器工艺回路100保持连通。
[0051] 因此通过连通装置300和/或连通装置300'容许从第二水箱201至第一洗涤器 工艺回路100的水流,即水的回流,同时还通过连通装置400容许湿润的排气从第一洗涤器 102流向第二洗涤器202。这将在下面进行详细论述。
[0052] 下面将论述净化系统1的操作。
[0053] 在操作期间,热的且脏的排气将在大约180-350°C的温度下进入第一洗涤器102。 在第一洗涤器102内部,排气将遭遇从喷嘴109供给的水流,喷嘴在公开的实施例中设置于 第一洗涤器102的顶部。该水从第一水循环箱
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