[发明专利]一种船舶活性炭法尾气脱硝装置及方法

权利要求书

1.一种船舶活性炭法尾气脱硝装置，包括废气涡轮增压器(2)、烟气三通阀(3)、PM脱除装置(4)、烟气冷却器(6)，其特征在于，还包括NO氧化器(5)、反应器(9)、活性炭输送控制单元(23)和温度控制单元(16)；

船舶柴油机(1)与废气涡轮增压器(2)相连，废气涡轮增压器(2)连通烟气三通阀(3)，烟气三通阀(3)的一路直接连通到环境大气，另一路通过PM脱除装置(4)连通到NO氧化器(5)，NO氧化器(5)与烟气冷却器(6)相连，反应器烟气控制阀(7)连通烟气冷却器(6)和反应器(9)，反应器(9)的上部通过活性炭加装装置(18)与活性炭储存柜(17)相连，底部通过渣滓排出装置(24)与渣滓收集柜(25)相连；当脱硝系统有故障时，烟气直接排入大气；当脱硝系统正常运行时，烟气经过PM脱除装置(4)进入到NO氧化器(5)中，从NO氧化器(5)中出来的含NO₂的发动机尾气经过烟气冷却器(6)，经过冷却的烟气通过反应器烟气控制阀(7)进入反应器(9)中，在反应器中烟气被活性炭还原成N₂，从反应器的塔顶排入到大气；

所述的活性炭输送控制单元(23)通过采集反应器入口NOx浓度传感器(8)和反应器出口NOx浓度传感器(10)的信号来控制渣滓排出装置(24)和活性炭加装装置(18)；当NOx的脱除效率下降时，活性炭渣滓通过渣滓排出装置(24)从反应器(9)的底部排到渣滓收集柜(25)中，新的活性炭从活性炭储存柜(17)通过活性炭加装装置(18)加装到反应器(9)中参与脱硝反应；

所述的温度控制单元(16)包括冷却剂储存器(15)、冷却剂供给泵(14)、电磁流量控制阀(13)、冷却剂入口流量计(12)、烟气冷却器(6)和冷却剂出口流量计(11)；冷却剂储存器(15)与依次连接的冷却剂供给泵(14)、电磁流量控制阀(13)、冷却剂入口流量计(12)、烟气冷却器(6)和冷却剂出口流量计构成回路；温度控制单元(16)根据反应器温度传感器(20)的信号来调节电磁流量控制阀(13)从而控制烟气的温度。

2.一种船舶活性炭法尾气脱硝方法，其采用了如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：

a.NO被氧化为NO₂：烟气从船舶柴油机(1)的废气总管排出，经过废气涡轮增压器(2)和PM脱除装置(4)后，进入NO氧化器(5)，在NO氧化器(5)中NO被氧化为NO₂；

b.降温：从NO氧化器(5)中排出的烟气经过烟气冷却器(6)降低温度；

c.NO2与还原剂反应生成N2：烟气从反应器(9)的底部进入，其中的NO₂与反应器(9)中的还原剂反应生成N₂，经过处理后的烟气排入环境大气；

d.活性炭渣滓的输送：反应器(9)中被消耗的活性炭渣滓通过渣滓排出装置(24)从反应器(9)的底部排出，进入到渣滓收集柜(25)；储存在活性炭储存柜(17)中的活性炭通过活性炭加装装置(18)加入到反应器(9)中；

e.温度控制：温度控制单元(16)根据反应器温度传感器(20)的信号来调节电磁流量控制阀(13)从而控制烟气的温度。

3.根据权利要求2所述的一种船舶活性炭法尾气脱硝方法，其特征在于，所述的还原剂为活性炭、石墨、活性焦、焦炭或蜂窝煤。

4.根据权利要求2或3所述的一种船舶活性炭法尾气脱硝方法，其特征在于，NO被氧化为NO₂的方法采用臭氧氧化法、催化氧化法或等离子体法。

5.根据权利要求2或3所述的一种船舶活性炭法尾气脱硝方法，其特征在于，烟气的温度控制在250℃以下。

6.根据权利要求4所述的一种船舶活性炭法尾气脱硝方法，其特征在于，烟气的温度控制在250℃以下。