专利名称：一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及大气环境保护技术领域，特别是利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置及其方法。
背景技术：
船舶的二氧化硫减排随着国际海事组织的73/78附则VI的执行，被越来越多的国家所关注。全球的航运业，拥有大量使用劣质油的发动机或燃油锅炉的船舶，如果按照低硫含量燃油的标准，将导致航运业经济成本的大幅提高，而采用烟气净化技术则在保证二氧化硫排放的前提下，使得成本提高较小。现有技术，海水洗涤脱除船舶污染物的技术有1、中国专利申请号为200710012371. 1，名称为“一种对船舶尾气进行海水洗涤处理的装置和方法”，在作为洗涤器的中空纤维膜接触器内，对除尘以后的船舶尾气使用海水处理，由S02浓度监测仪、水质监测仪和PLC组成控制系统。该技术存在下述问题洗涤器以中空纤维膜接触器实现洗涤功能，压降和阻力很大，增设增压风机，提高了系统的投资和运行费用。2、美国麻省理工、日本东京大学等高校联合基金会一份名为“海水洗涤-减少从船舶废气排放的SOx”的研究报告，该文的计算基础为12MW发动机，燃油含硫量3 %，使用海水脱硫后得到不同脱硫效率，不同水温时，6个不同类型的水域所需的水量。该研究尚处于工艺原理探索阶段，面临着吸收效率低和稀释水量大的问题。3、MES公司发明的Ecosilencer海水洗涤装置，其核心部件洗涤器采用美国专利号US7056367，名称“利用混合叶片洗涤气体的方法和装置”。该洗涤器采用“排气通入水池洗涤液中”即鼓泡洗涤方式，对高温烟气的冷却和洗涤吸收同时由同一池水体承担，传质效率低，吸收效率的提高必须加大洗涤水量和加大压力损失，将导致能耗和运行成本增加，且存在冷却高温烟气和低温吸收二氧化硫相互矛盾。4、中国专利申请号为200810048002，名称“海船排烟脱硫方法及装置”使用填料式洗涤器对海船发动机的烟气进行脱硫处理，具有洗涤器直径大，设备占用空间大，成本高等问题。综合以上现有技术面临的共同问题如下(1)在目前情况下，要满足烟气排放和海水排放的环境要求其成本难以接受；如果排水条件进一步提高的话，其成本将继续增加。(2)装置占用空间大，对现有船舶的改造困难。(3)不能满足船舶在各不同海区、不同污染物控制区的各项环境条件。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置及其方法。它脱硫效率高，空间占用小，能耗小，设备制造和运行成本低，使用率高，适用于不同海区和控制区间航行移动的船舶或燃油锅炉脱硫除尘。为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，它包括船舶上的发动机/燃油锅炉.其结构特点是，所述发动机/燃油锅炉的排气口连接喷淋洗涤塔，喷淋洗涤塔腔内设有与海水管道连接的喷淋装置。喷淋洗涤塔的底部出口依次连接分离装置和稀释装置。所述分离装置的出口连接储存器，稀释装置的另一入口与海水管道相连。在上述装置中，所述喷淋装置采用一级或者多级喷淋层。在上述装置中，所述海水管道通过流量调节器与喷淋装置连接。在上述装置中，所述分离装置采用一级或者多级分离器。在上述装置中，所述分离装置通过水源热泵换热器与稀释装置连接。一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的方法，它包括船舶上的发动机/燃油锅炉、喷淋洗涤塔、分离装置和稀释装置。其步骤为1)烟气冷却利用海水将船舶上的发动机/燃油锅炉排出的高温烟气进行冷却；2)洗涤烟气利用海水逆向喷淋冷却后的烟气，将烟气中的SO2及灰尘洗涤干净并排放；3)排出海水将吸收了的酸性海水从喷淋洗涤塔底部排放到分离装置；4)分离浮油与污泥在分离装置中将海水洗涤下来的浮油与飞灰形成的污泥分离出来，分离下的浮油与污泥进入储存器，分离后的海水排入稀释装置；5)混合稀释将大量新鲜海水注入稀释装置中，利用新鲜海水稀释、中和脱硫后的酸性海水，使其PH升高，达到排放标准；6)排出将经过稀释后达标的海水排放到附近海域。在上述方法中，所述对高温烟气进行冷却是在喷淋洗涤塔入口或塔内。在上述方法中，所述分离后的海水直接或经水源热泵换热冷却后排入稀释装置。同现有技术比较，本发明的优点在于1)在喷淋洗涤塔入口或塔内使用了海水冷却，在烟气进入喷淋洗涤塔前，将烟气温度降低，提高Sh的吸收速率、减少海水的蒸发量。2)使用喷淋方式，具有反应速度快，气液接触面大，有利于SO2的吸收和反应，同时烟气速度高，阻力小，喷淋洗涤塔的截面积小、占用空间小。3)利用一级或多级分离器，将海水洗涤下来的浮油与污泥分离出来，使海水达到排放标准。4)将脱除浮油与污泥的海水经水源热泵换热冷却的方式，可以节约能源和成本。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1是本发明装置的结构示意图；图2是本发明的方法流程图。
具体实施例方式参看图1，本发明中船舶上发动机/燃油锅炉1的排气口连接喷淋洗涤塔3，喷淋洗涤塔3腔内设有与海水管道8连接的采用一级或者多级喷淋层的喷淋装置4，海水管道8 通过流量调节器与喷淋装置4连接。喷淋洗涤塔3的底部出口依次连接分离装置6和稀释装置7，分离装置6还可通过水源热泵换热器与稀释装置7连接。分离装置6采用一级或者多级，它的出口连接储存器9。稀释装置7的另一入口与海水管道8相连。参看图2，本发明装置脱硫除尘的方法步骤为1)烟气冷却利用海水将船舶上的发动机/燃油锅炉1排出的高温烟气在喷淋洗涤塔3入口或塔内进行冷却；2)洗涤烟气利用海水逆向喷淋冷却后的烟气，将烟气中的及灰尘洗涤干净并通过烟囱5排放；3)排出海水将吸收了 SO2的酸性海水从喷淋洗涤塔3底部排放到分离装置6 ；4)分离浮油与污泥在分离装置6中将海水洗涤下来的浮油与飞灰形成的污泥分离出来，分离下的浮油与污泥进入储存器9，分离后的海水直接或者水源热泵换热器排入稀释装置7 ；5)混合稀释将大量新鲜海水注入稀释装置7中，利用新鲜海水稀释、中和脱硫后的酸性海水，使其PH升高，达到排放标准；6)排出将经过稀释后达标的海水排放到附近海域。
权利要求
1.一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，它包括船舶上的发动机/燃油锅炉 (1)，其特征在于，所述发动机/燃油锅炉(1)的排气口连接喷淋洗涤塔(3)，喷淋洗涤塔 ⑶塔内设有与海水管道⑶连接的喷淋装置G)，喷淋洗涤塔⑶的底部出口依次连接分离装置(6)和稀释装置(7)，所述分离装置(6)的出口连接储存器(9)，稀释装置(7)的另一入口与海水管道(8)相连。
2.根据权利要求1所述的利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于，所述喷淋装置(4)采用一级或者多级喷淋层。
3.根据权利要求1或2所述的利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于， 所述海水管道(8)通过流量调节器与喷淋装置(4)连接。
4.根据权利要求3所述的利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于，所述分离装置(6)采用一级或者多级分离器。
5.根据权利要求4所述的利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置，其特征在于，所述分离装置(6)通过水源热泵换热器与稀释装置(7)连接。
6.一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的方法，它包括船舶上的发动机/燃油锅炉、喷淋洗涤塔、分离装置和稀释装置，其步骤为1)烟气冷却利用海水将船舶上的发动机/燃油锅炉排出的高温烟气进行冷却2)洗涤烟气利用海水逆向喷淋冷却后的烟气，将烟气中的SA及灰尘洗涤干净并排放；3)排出海水将吸收了SO2的酸性海水从喷淋洗涤塔底部排放到分离装置；4)分离浮油与污泥在分离装置中将海水洗涤下来的浮油与飞灰形成的污泥分离出来，分离下的浮油与污泥进入储存器，分离后的海水排入稀释装置；5)混合稀释将大量新鲜海水注入稀释装置中，利用新鲜海水稀释、中和脱硫后的酸性海水，使其PH升高，达到排放标准；6)排出将经过稀释后达标的海水排放到附近海域。
7.根据权利要求6所述的利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的方法，其特征在于，所述对高温烟气进行冷却是在喷淋洗涤塔入口或塔内。
8.根据权利要求6或7所述的利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的方法，其特征在于， 所述分离后的海水直接或经水源热泵换热冷却后排入稀释装置。
全文摘要
一种利用海水对船舶排烟进行脱硫除尘的装置及其方法，涉及大气环境保护技术领域。本发明装置包括船舶上的发动机/燃油锅炉.其结构特点是，所述发动机/燃油锅炉的排气口连接喷淋洗涤塔，喷淋洗涤塔腔内设有与海水管道连接的喷淋装置。喷淋洗涤塔的底部出口依次连接分离装置和稀释装置。所述分离装置的出口连接储存器，稀释装置的另一入口与海水管道相连。同现有技术相比，本发明脱硫效率高，空间占用小，能耗小，设备制造和运行成本低，使用率高，适用于不同海区和控制区间航行移动的船舶或燃油锅炉脱硫除尘。
文档编号B01D53/78GK102274682SQ20101019560
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者孟德润, 崔旭东, 汤乐萍, 肖海涛, 邵小珍 申请人:同方环境股份有限公司