[發明專利]一種船舶尾氣脫硫裝置及脫硫方法

在審

• 申請號: 202110981821.8
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113694696A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 劉銘輝;康國棟;王新樂;王妮;曹興濤;王國柱;谷廣鋒;王維兵;曹義鳴
• 申請（專利權）人: 中海油能源發展股份有限公司北京安全環保工程技術研究院;中海油能源發展股份有限公司安全環保分公司;中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;C02F9/04;C02F103/08;C02F1/70;C02F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：包括：含硫船舶尾氣預處理系統、海水預處理系統、膜接觸器和海水后處理系統；

所述含硫船舶尾氣預處理系統的出口端與所述膜接觸器的殼程入口端連接，用于將除塵除油后的尾氣送入所述膜接觸器的殼程；

所述海水預處理系統的出口端與所述膜接觸器的管程入口端連接，用于將預處理后的海水送入所述膜接觸器的管程；

所述膜接觸器為裝填有聚四氟乙烯中空纖維疏水微孔膜的膜接觸器；

所述海水后處理系統的入口端與所述膜接觸器的管程出口端連接，用于對吸收二氧化硫后的海水進行后處理，將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽。

2.根據權利要求1所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述含硫船舶尾氣預處理系統包括通過管道依次連接的除塵器、除油過濾器和風機一，所述風機一的出口端與所述膜接觸器的殼程入口端連接。

3.根據權利要求2所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述除塵器可去除粒徑0.1μm以上固體顆粒且去除效率高于99％；優選的，所述除油過濾器可去除粒徑在0.01μm以上的燃燒未完全的液態油滴，去除效率高于99.5％。

4.根據權利要求1所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述海水預處理系統包括通過管路依次連接的砂濾單元、海水泵一、微濾膜單元、海水儲罐；所述海水儲罐通過海水泵二將預處理后的海水送入所述膜接觸器的管程。

5.根據權利要求4所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述砂濾單元可去除尺寸在10μm以上的懸浮物；優選的，所述微濾膜單元中的微濾膜孔徑為0.1μm。

6.根據權利要求1所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述膜接觸器內裝填的聚四氟乙烯中空纖維疏水微孔膜的膜絲外徑為0.4～1.0mm，內徑為0.2～0.6mm，孔隙率為40～65％，平均孔徑為0.05～0.25μm，靜態水接觸角大于100°；優選的，所述膜接觸器體積比表面積高于1500m²/m³。

7.根據權利要求1所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述海水后處理系統包括海水池、分布于所述海水池底的曝氣膜、向所述曝氣膜內通入空氣的風機二；所述膜接觸器的管程出口端與所述海水池的入口端連接。

8.根據權利要求7所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述曝氣膜為外表面親水改性、內表面依然疏水的聚四氟乙烯中空纖維曝氣膜；優選的，所述曝氣膜中的膜絲外徑為1.0～2.0mm，內徑為0.5～1.2mm，孔隙率為50～70％，平均孔徑為0.1～0.5μm，外表面靜態水接觸角低于50°，內表面靜態水接觸角高于100°。

9.根據權利要求7所述的船舶尾氣脫硫裝置，其特征在于：所述海水池設有兩個容納空間，兩個容納空間的底部均分布有所述曝氣膜，靠近所述海水池入口端的一側的容納空間的液位高于靠近所述海水池出口端的一側的容納空間的液位，高液位的容納空間內的海水可流入低液位的容納空間內。

10.一種利用權利要求1所述的船舶尾氣脫硫裝置的脫硫方法，其特征在于：包括如下：

(1)待處理含硫船舶尾氣送入含硫船舶尾氣預處理系統，除塵除油后增壓至20～80kPa，送入膜接觸器的殼程；

(2)海水送入海水預處理系統，經砂濾和微濾后增壓至30～120kPa，送入膜接觸器的管程；

(3)在膜接觸器殼程中流動的尾氣與在膜接觸器管程中流動的海水進行氣液傳質，尾氣中的二氧化硫被海水吸收，保持海水側液相壓力高于尾氣側氣相壓力10～40kPa；處理后的尾氣經膜接觸器殼程的出口端排出，吸收二氧化硫后的海水由膜接觸器管程的出口端排出，進入海水后處理系統；

(4)吸收了二氧化硫的海水進入海水后處理系統的海水池內，海水池內分布有曝氣膜，將壓力為20～80kPa的空氣引入曝氣膜，海水池中產生大量微細氣泡將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽。