[發(fā)明專利]一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610240637.7
• 申請(qǐng)日: 2016-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105749722A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓志濤;潘新祥;宋永惠;楊少龍;孫凱強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/50;B01D53/62;B01D53/96
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶造成大氣污染防治技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種新型船舶廢氣洗滌方法和裝置。

背景技術(shù)

海洋運(yùn)輸作為一種非常重要的運(yùn)輸方式，在國(guó)際貨物運(yùn)輸中占有極其重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球海上貨物貿(mào)易總噸數(shù)從1990年的40億噸增長(zhǎng)到了2009年的80億噸，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到160-240億噸。由于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶基本上均采用柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置，其燃用的重油中含有一定量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5％左右)的單質(zhì)硫，這就造成船舶柴油機(jī)廢氣排放中含有大量的硫氧化物，對(duì)大氣環(huán)境造成一定的污染。據(jù)2012年國(guó)際海事組織統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，全球以柴油機(jī)為動(dòng)力的船舶每年向大氣排放的硫氧化物超過(guò)850萬(wàn)噸。由于全球70％以上的船舶是在離海岸線約400公里的范圍內(nèi)航行，船舶硫氧化物污染已經(jīng)嚴(yán)重影響了沿海地區(qū)的大氣環(huán)境。

目前，國(guó)際海事組織、相關(guān)國(guó)家及地區(qū)關(guān)于船舶硫氧化物排放控制的要求越來(lái)越嚴(yán)格。如MARPOL公約附則VI、歐盟法令、CARB法規(guī)以及香港《空氣污染管制(遠(yuǎn)洋船只)(停泊期間使用燃料)規(guī)例》，都對(duì)燃油含硫量進(jìn)行了詳細(xì)而且嚴(yán)格的規(guī)定。其中，硫排放控制區(qū)內(nèi)的燃油含硫量限值于2015年1月1日起更新為0.10％(m/m)。

控制船舶柴油機(jī)廢氣中硫氧化物排放的有效途徑之一是為船舶安裝廢氣洗滌裝置。當(dāng)前，商品化船舶廢氣洗滌裝置主要有開(kāi)式、閉式、混合式三種脫硫方式。裝置的基本工作原理是：將堿性洗滌溶液噴入洗滌器中，使其與廢氣逆流接觸，堿性洗滌液中的堿性組分與煙氣中的硫氧化物發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，從而將廢氣中的SO_x吸收去除。開(kāi)式脫硫系統(tǒng)是利用天然海水作為堿性洗滌液，洗滌后的海水經(jīng)處理后可直接排放入海。閉式脫硫系統(tǒng)是采用NaOH淡水溶液作為堿性洗滌液，其在系統(tǒng)中循環(huán)工作。

開(kāi)式脫硫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是只需使用天然海水，運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)性好。但是該系統(tǒng)的脫硫效果在很大程度上取決于海水的堿度，其排放的洗滌廢液的pH值較低，需要大量海水進(jìn)行稀釋，因此，該系統(tǒng)的海水消耗量大，消耗大量的船舶電能。閉式脫硫系統(tǒng)的特點(diǎn)是脫硫效果與海水質(zhì)量無(wú)關(guān)，且系統(tǒng)不向船外排放洗滌污水。但該系統(tǒng)需消耗大量的淡水，運(yùn)行時(shí)間較短，，僅適用于船舶短時(shí)靠港等情形。據(jù)了解，公司最新推出的濕法脫硫裝置已考慮在閉式模式下采用天然海水來(lái)替代淡水，減少船舶淡水使用量，但該系統(tǒng)未能有效解決運(yùn)行時(shí)間短的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述提出的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌方法和裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌方法，在開(kāi)式模式下具有如下步驟：

S1、適量的堿液與天然海水混合，所述堿液為濃度為10％-60％的NaOH水溶液；

S2、混合后的鈉堿海水溶液一部分進(jìn)入冷卻塔對(duì)廢氣進(jìn)行降溫處理，另一部分進(jìn)入洗滌塔與經(jīng)冷卻塔降溫處理后得到的廢氣逆向接觸而發(fā)生酸堿中和反應(yīng)；

S3、經(jīng)洗滌塔脫硫處理得到的氣體達(dá)標(biāo)后排入大氣，洗滌塔脫硫處理后得到的液體依次經(jīng)過(guò)曝氣、去渣處理后排海或存入廢水儲(chǔ)存柜中；

S4、重復(fù)步驟S1、步驟S2、步驟S3，直至船舶柴油機(jī)停止工作不再產(chǎn)生廢氣為止。

氣體達(dá)標(biāo)指的是將排入大氣的上述各步驟中提到的氣體中SO₂和CO₂的氣體濃度進(jìn)行SO₂(ppm)/CO₂(％v/v)比值計(jì)算，當(dāng)所述比值低于MARPOL公約附則VI(如下表)的相關(guān)限值時(shí)，即為達(dá)標(biāo)。

洗滌液達(dá)標(biāo)指的是當(dāng)洗滌塔脫硫處理后得到的液體依次經(jīng)過(guò)曝氣、去渣處理后，其pH值大于等于6.5時(shí)，即為達(dá)標(biāo)。

當(dāng)洗滌塔脫硫處理后得到的液體依次經(jīng)過(guò)曝氣、去渣處理后pH低于6.5或當(dāng)洗滌塔脫硫處理后得到的氣體未達(dá)標(biāo)時(shí)，加大所述堿液的用量。

一種新型船舶柴油機(jī)廢氣脫硫洗滌方法，在閉式模式下具有如下步驟：

M1、抽取兩份等量的淡水，分別充入到循環(huán)水柜Ⅰ和循環(huán)水柜Ⅱ內(nèi)；

M2、分別向所述循環(huán)水柜Ⅰ和所述循環(huán)水柜Ⅱ中加入等量的堿液，混合均勻后，得到兩份鈉堿洗滌溶液，所述堿液為濃度為10％-60％的NaOH水溶液；