[发明专利]海洋工程动力尾气仅用海水洗涤净化方法及装置

说明书

技术领域

本发明海洋工程动力尾气仅用海水洗涤净化方法及装置，适用于海洋船舶、海洋平台等海洋工程动力设施排放的高温尾气净化，属于海洋工程技术领域。

背景技术

近20年来，随着全球环境资源问题日益突出，对于海洋船舶、海洋平台等海洋工程设施动力尾气排放造成二氧化硫为主的大气污染，进行管控的国际立法逐年严格，联合国海事组织（IMO）实行防治船舶大气污染的低硫法令，其中有船舶低硫燃油法规，及低硫燃油替代法规。鉴于大量使用低硫燃油将引起高成本和高碳排放等根本原因，人们长期以来一直渴望低成本、低碳排放的海水洗涤净化工艺，能尽快成为替代低硫燃油的绿色实用工艺。海水洗涤净化工艺，即海水EGC（ExhaustGasClean）工艺，也称为“NSWEGC”、“OSWEGC”等，原理上仅用（Only）海水洗涤发动机尾气，洗涤排水经现有技术简单处理即可排往大海且对海洋生态环境友好，因此可以超低成本高效减排海洋工程动力设施以二氧化硫为主的大气污染物。同时，现代海洋工程对安全和健康作业环境要求的提升，使人们对海水洗涤净化工艺实用化的期待有增无减。

但现有技术中，例如图5所示的中国专利号为ZL200920065586.4，名称为“一种适用于海上平台作业的海水烟气脱硫除尘一体化洗涤器”的技术方案，将火电领域以碱化工品作为洗涤介质的传统工艺方法及装置，转用于海洋工程领域以海水作为洗涤介质的场合，存在以下问题：

1）吸收二氧化硫效果不佳，污染减排不达要求，丧失海水洗涤工艺高效减排的环保优势。这主要是因为火电领域传统工艺专用的喷淋塔，在洗涤介质转变为海水时的传质强度大为降低。

2）为改善吸收效果，不得不增加海水喷淋密度，同时又增加了尾气阻力，加上传统洗涤装置不能直接处理发动机高温尾气，须另设尾气预冷却器和消耗预冷却水。这些都使运行能耗和维护成本升高，导致海水洗涤工艺丧失低成本的经济优势。

3）体积庞大，只能吊挂在船舱、机舱外，无法实现在线运行（OnLine）。

该类技术方案，还有一些为改善吸收效果，不得不在海水洗涤系统中添加碱化工品，反而失去Only海水的技术特征，及对海洋生态环境友好的优势，造成环境经济成本攀升，结果变成被大多海域禁止排放而无法使用的工艺。

分别或同时存在以上问题和缺点的现有技术，没能成为替代低硫燃油的实用工艺，也未能发挥熄灭火星、消除热污染和净化烟尘等安全、健康和环保功能。

再例如专利号为ZL200880129628.4的中国专利，公开了对海洋工程动力设施尾气仅用海水进行填料洗涤净化的技术方案，但由于较为初步，已引起人们对提升、优化该类技术方案的进一步期盼。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术缺点，为海洋船舶、海洋平台等海洋工程设施，提供一种海洋工程动力尾气仅用海水洗涤净化方法及装置，通过对仅用海水进行填料洗涤净化装置多项技术参数的改进优化，在保持对海洋生态环境友好的优势前提下，实现仅用海水洗涤，高效低成本减排海洋工程动力尾气，如发动机尾气中以二氧化硫为主的大气污染物，使之成为执行IMO低硫燃油替代法规的可靠途径；同时还能彻底熄灭尾气火星，提高涉油设施安全等级，并将高温尾气降至常温消除热污染，以及减少烟尘污染，为海洋工程设施人员创造安全、健康的作业环境。

本发明海洋工程动力尾气仅用海水洗涤净化方法的技术方案包括下述步骤：

一种海洋工程动力尾气仅用海水洗涤净化方法，步骤包括向洗涤装置导入发动机尾气和海水、在洗涤装置中用海水洗涤尾气、将洗涤后的净化尾气和洗涤海水排出洗涤装置；所述的在洗涤装置中用海水洗涤尾气是在填料洗涤装置中通过填料层进行的填料洗涤，所述的填料洗涤装置包括干填料因子为10～2000／m的填料层，尾气通过该填料层的时间为0.05～20秒。

进一步的技术方案是：

所述的海水洗涤净化方法，其通过填料层进行的填料洗涤，是将温度为200℃至500℃的发动机尾气直接导入填料层进行的洗涤。

所述的海水洗涤净化方法，其填料层尾气进入端设置耐温段，该耐温段的高度大于填料层总高度的1‰，耐温段填料和结构材料耐受温度≥200℃。

所述的海水洗涤净化方法，其洗涤装置中用海水洗涤尾气，海水流量在发动机尾气流量与海水流量的比值为20～2000的范围内选取，其中发动机尾气流量的单位为Nm³/h，海水流量单位为m³/h。

所述的海水洗涤净化方法，其填料洗涤是在与外部大气隔绝的条件下进行的洗涤。