[发明专利]一种利用海水吸收净化柴油机尾气中SO2的装置

说明书

技术领域

 本发明涉及环境污染治理领域，具体地说涉及一种利用海水吸收净化柴油机尾气中SO₂的装置。

背景技术

 随着国际贸易和船舶运输业的快速发展，船舶的吨位不断增加，以石油产品为燃料的船舶废气排放造成的大气污染和温室效应已经受到世界范围的高度重视。原油中的硫份在常规炼油塔中大多残留在渣油中，而大型远洋船舶多以重油，残馏油为燃料，其平均含硫量为2.8％，有的高达3.5％甚至4.5％，以废气的形式排放于大气，是导致酸雨污染的主要因素之一。据挪威向IMO提供的资料显示，到2000年，全世界船舶年排放SOx达634万t，约占世界SOx排放总量的4%。特别是在港口、海峡和一些航线密集、船舶流量大的海域，船舶排放的废气已成为该地区的主要污染源，给全球的大气污染控制提出了严峻的挑战。

目前可满足船舶硫氧化物排放指标的方法有三种：1）低硫燃料；2）使用清洁的替代燃料；3）进行烟气脱硫处理。而烟气脱硫方法又包括干法、半干法和湿法等。使用低硫燃料和替代燃料，船舶主机、副机和锅炉要进行相应的技术改造，除增加改造费用外，船舶也存在不安全性，较低含硫量的油改变了油的化学成分，其化学性质也必然会有一定的改变，这势必要承担一定的风险，另外低硫燃油（替代燃料）目前世界上只有少数港口能加，生物柴油作为替代燃料目前仍在试验阶段，渣油和柴油的价格差约为4000元/t，每年将增加燃料成本百万美元以上，所以目前大部分船东对船舶改造持观望态度。而对含硫量为4.5%的船舶重质燃油，为了等价重油0.1%含硫量的排放标准，船舶烟气净化系统必须达到97.78%的净化效率。这意味着船舶只有加装尾气净化设备才能满足要求。IMO于2008年4月4日通过了《船上SO_x废气滤清系统指南》，废除了2005年7月22日通过的指南，对生产商提供的废气滤清装置排放的尾气，洗涤水相关标准提出了具体指标，并于2009年进行了进一步的修订。目前还没有一套船舶废气滤清系统被世界上多数船东所接受。在烟气洗涤器中利用海水作为吸收液，可以使SO₂得到更大程度的还原净化。

公开号为CN 102363091A的发明专利公开了一种船用尾排气处理系统的海水脱硫装置。脱硫塔采用喷淋塔或填料塔，脱硫塔设置海水进口，脱硫塔采用烟气逆向接触的形式，将待净化烟气通入脱硫塔内，待净化烟气与海水在脱硫塔内充分接触，净化后的烟气从脱硫塔顶部排放。该技术方案中，喷淋塔只有在液气比较高时对SO₂的去除可达到较高的效率，但气液传质效率较差，去除效率不高。对于填料塔，虽然气液接触面积大，但接触效果不高，气液流路无序，影响去除效率；且填料结构相对复杂，不适合船舶上使用，维修不方便。 

公告号为CN 202983515U的实用新型专利公开了一种船舶柴油机尾气海水脱硫装置，包括外壳，尾液收集槽，尾液分离器，湍流球层，喷淋装置，除湿装置。所述的反应容器内若干并联的独立直管，分别在海水脱硫装置的外壳内沿径向垂直设置，并联独立直管错流式喷淋装置；所述除湿装置包含若干旋流式除湿器，分别安装在每个独立直管，位于最顶端海水管上方；所述湍流球层顶部和并联独立直管错流式喷淋装置之间安装有上格栅。通过对喷淋方式进行独立直管式的优化，可在不增加设备和操作的前提下减少脱硫装置高度、压力损失。但该装置对气液传质效率无明显提高，对脱硫效率无实质性改善；且装置结构较为复杂，不适合船舶上使用，维修不方便。

因此，需要开发海水吸收净化柴油机尾气中SO₂的装置及方法，进一步加强海水脱硫处理效果，促进船运行业的健康发展具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种结构简单、操作方便、能有效吸收柴油机尾气中SO₂的装置及方法。

本发明采用的技术方案是：一种利用海水吸收净化柴油机尾气中SO₂的装置，其包括烟气洗涤器、液体循环泵、热管换热器、海水再生罐和曝气风机，烟气洗涤器连接柴油机尾气排放系统，海水再生罐依次经热管换热器和液体循环泵连接烟气洗涤器的进水口，海水再生罐上连接有曝气风机，海水再生罐连接烟气洗涤器的出水口。

所述的烟气洗涤器包括不锈钢壳体、液体流量计、循环液喷头、除雾板和3级气液旋流接触器，不锈钢壳体的下部设有连接柴油机尾气排放系统的进气口，不锈钢壳体的底部设有海连接水再生罐的出水口，不锈钢壳体的顶部设有出气口，循环液喷头、除雾板和3级气液旋流接触器由上至下依次设置于不锈钢壳体内，循环液喷头经液体流量计连接液体循环泵。