[发明专利]用于对海船引擎的废气烟雾进行湿式脱硫的方法和设施

说明书

根据本方法，待脱硫的烟雾(1)通过垂直烟囱(200)进入洗涤器(100)中，垂直烟囱(200)以基本上居中的方式出现在洗涤器的底部(101)中。烟雾在洗涤器内向上流通以与第一洗涤液(3)和第二洗涤液(4)接触，第一洗涤液(3)和第二洗涤液(4)被提供以捕获烟雾中包含的二氧化硫。为了所述烟雾的速度分布在洗涤器中尽可能地平坦，烟雾在洗涤器中连续遭遇：‑旋转设备(400)，其由烟雾(1)通过同时在洗涤器(100)内部使烟雾(1)旋转；‑保护设备(300)，其保护烟囱的下游口部(201)免于引入液体同时保持烟雾的流通；‑喷射设备(500)，其从洗涤器的中央几何轴(Z100)通过的洗涤器(100)的中央区域直到洗涤器的外围壁(102)以至少一对液体帘幕的形式喷射第一洗涤液(3)，从喷射设备在与所述一对液体帘幕关联的同一水平平面(H)的任一侧上喷射所述一对或每对的液体帘幕；然后‑分配设备(600)，其在洗涤器(100)的自由空间(V100)中以下落的雨的形式分配第二洗涤液(4)，所述自由空间(V100)从喷射设备延伸到分配设备，并且在自由空间(V100)中烟雾自由地流通，所述分配设备包括至少一级的分配器(601)，所述分配器(601)位于相同的高度处，同时分布在与所述高度关联的洗涤器的横截面上，并且所述分配器(601)分别分配所述雨的对应的部分。

【技术领域】

本发明涉及一种用于对海船引擎的废气烟雾进行湿式脱硫的方法和设施。

【背景技术】

无论是客船还是其它船舶，海船主要使用燃料油作为燃料，用于柴油引擎对其进行推进。该燃料油含有高达5wt％的硫，最通常为0.5wt％与3.5wt％之间。在引擎中的燃烧过程中，这种硫转化为二氧化硫(SO₂)。结果，来自这些引擎的废气烟雾是酸性的。

在某些领域中，现行的海事法规要求将来自船舶烟囱的排放限制在相当于燃料油中0.1wt％(重量)的硫。实践中，排放限值取决于航行区域：靠近海岸或在港口中，二氧化硫排放量必须低于远海处的排放量。应当注意的是，即使在港口中，游轮也必须继续运行其引擎以满足船上电力需求，并且因此潜在地排放二氧化硫。因此，为了符合规定，在将二氧化碳排放到大气中之前，船舶必须包含用于减少二氧化硫排放及其烟雾的部件。可以考虑若干种解决方案。

首先可以降低所用的燃料油的硫含量，或者甚至使用液化气体，这会立即导致二氧化硫排放的减少。然而，具有非常低的硫含量的燃料油或液化气体是昂贵的，使得这种方法不是非常经济的。

另一种方法包括使用湿式洗涤器，其中分散有诸如氢氧化钠的中和剂。然而，要提供的氢氧化钠的量是相当大的，因为对于非常大的客船而言，待处理的二氧化硫流量可达到每小时并且每个洗涤器500千克。除了二氧化碳的价格之外，还必须为其储存做准备并考虑其极腐蚀性和危险性。

因此，废气烟雾最常用海水洗涤。由洗涤器使用海水的天然碱度来中和二氧化硫而执行的这种技术是已知的并且已被掌握，尤其用于位于海边的发电厂。在实践中，存在两种技术。

第一种技术基于使用内衬来实现洗涤器。该内衬由环或内部构件构成，大量引入洗涤器的塔中，或者提供有结构化的性质，即内衬具有在空间中结构上重复的图案。就转移效率而言，即捕获带进洗涤器中使用的体积的二氧化硫的能力，这些内衬是非常好的。但是，必须考虑两个限制。一方面，由衬垫引起的压力损失可能很大：如果洗涤器必须放置在柴油引擎的下游，这需要使用风扇来克服这种压力损失，这会花费能量和额外的投资。另一方面，来自柴油引擎的烟雾非常热，并且虽然存在淬火设备，但是必须预期在故障之后的情况下，非常热且未冷却的烟雾，例如超过200℃，进入洗涤器。旁路并非总是可行的，至少必须使洗涤器及其内衬能够承受干燥操作，并因此使组件能够承受超过200℃的温度。这需要为洗涤器及其内衬选择耐受温度的材料。在这种情况下，对于放置在船上的洗涤器而言，富含氯化物、酸性和还原剂的海洋环境是高度腐蚀性的，使得内衬的成本受到很大影响。