[发明专利]一种电解海水与紫外辐照集成的船舶废气多污染物综合处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于船舶造成大气污染的防治技术领域，具体涉及一种电解海水与 紫外辐照集成的船舶废气多污染物综合处理方法及装置。

背景技术

随着全球经济的持续增长，船舶运输行业取得了迅速的发展，远洋船舶吨 位与数量也随之大幅增涨。为降低营运成本，大多数商船均选用炼油环节中的 重质残渣油作为燃料，由此导致远洋船舶造成的大气环境污染也越来越严重。

据我国香港环保署2013年发布的《清新空气蓝图》中统计数据显示，2011 年，香港海运排放中硫氧化物(SOx)占54％，氮氧化物(NOx)占33％，PM10 占37％。另据2014年发布的《国际航运对欧洲空气质量和气候变化的影响》报 告表明，自1990年以来，来自航运部门的PM2.5与NOx等大气污染物排放持 续增加，而陆地排放逐渐减少。如果情况持续下去，到2020年，航运业将成为 欧洲最大的大气污染排放源，甚至超过所有陆源污染物的总和。

为了减少船舶废气对大气环境与人体健康造成的损害，国际海事组织 (IMO)与部分发达国家环保组织制定了越来越严格的排放控制法规。针对船 舶废气中SOx、NOx、PM等有害污染物实施了建议或强制性排放控制措施。为 此，近年来，国内外许多科研院所、海事院校及相关企业等开展了大量的有关 船舶废气多污染物综合处理的研究，比如：公开号CN102463015A《船舶废气的 脱硫脱硝方法及处理装置》，先用臭氧与过氧化氢氧化处理船用柴油机废气，再 用氯化钠中和吸收实现综合脱硫脱硝，但该方法需要随船存储过量的臭氧与过 氧化氢溶液，且生成的硝酸和硫酸对设备的耐腐蚀程度要求高，初始投资与维 护成本升高；公开号CN104121072A《一种用于二冲程柴油机的废气污染物联合 脱除装置》，采用湿法洗涤方式去除SOx，再将部分净化后低温废气再循环，从 而降低发动机NOx生成量，但该方案脱硝率有限，且会导致发动机燃烧不充分， HC与CO排放量增加等问题；日本学者西田修身等人(ANS,NISHIDAO.New ApplicationofSeawaterandElectrolyzedSeawaterinAirPollutionControlof MarineDieselEngine.[J].JSMEInternationalJournalSeriesBFluidsandThermal Engineering,2003,46(1):206–213.)研究提出基于离子膜电解海水的船舶废气综 合处理工艺，采用阳极液氧化与阴极液吸收的顺序工艺实现脱硫、脱硝、脱PM， 但该方法存在离子膜成本较高，海水电解质易脏堵、消耗量大等问题；公开号 CN103349907A《烟气脱硫脱硝系统》与公开号CN101053750《一种烟气联合脱 硫脱硝的方法》，采用光催化氧化方法高效氧化烟气中NO，但由于光催化剂制 备工艺复杂，且气固反应过程催化剂表面易脏堵失活，因此限制了催化剂的脱 硫脱硝效率。综上，针对船舶废气多污染物处理问题，受限于船舶空间、运营 成本等因素，目前尚没有一种高效、经济的废气排放控制技术推广应用。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种电解海水与紫外辐照集成的船舶废 气多污染物综合处理方法及装置。

本发明采用的技术手段如下：

一种电解海水与紫外辐照集成的船舶废气多污染物综合处理方法，其特征 在于具有如下步骤：

S1、通过无隔膜电解海水法制备次氯酸钠溶液；

S2、海水湿法处理烟气后得到的废液经分离净化处理后与所述次氯酸钠溶 液混合，调节所述次氯酸钠溶液的pH值为5-6；

S3、将步骤S2中得到的溶液进行紫外辐照处理，得到含有强氧化性ROS 的次氯酸钠溶液，步骤S2中得到的溶液进行紫外辐照处理，溶液中部分 HOCl/OCl^-发生光分解，从而在线制备含有强氧化性ROS的次氯酸钠溶液，所 述强氧化性ROS主要包括OH^·与ClO^·；

S4、将所述含有强氧化性ROS的次氯酸钠溶液与待处理烟气混合，并与待 处理烟气中有害成分发生气液反应生成易溶于水的高价态酸性有害污染物(如 NO₂、NO₃^-、SO₃、SO₄^2-等)；