[发明专利]船舶尾气脱硫装置

说明书

本发明公开了一种船舶尾气脱硫装置，包括脱硫喷淋单元和位于其两侧的预处理烟道，该预处理烟道内布置预喷淋层，脱硫喷淋单元内布置喷淋层，同时设有用于接收来自预处理烟道的尾气并使其气流分布均匀后进入喷淋层的导流单元，所述脱硫喷淋单元连接用于对经过喷淋层净化后尾气中的颗粒物进行吸湿、增长和分离的除雾单元。该脱硫装置气液接触时间长、脱硫效率高且能提高船舶空间利用率。

技术领域

本发明涉及一种脱硫装置，尤其涉及一种船舶尾气脱硫装置。

背景技术

船舶运输的高速发展给全球环境带来了巨大的影响，远洋船舶一般燃烧重油或渣油，其排放尾气中往往含有大量的硫氧化物，为了保护环境，国际海事组织海上环境保护委员会(IMO)制定严格排放标准，船舶尾气净化迫在眉睫。

现有技术主要通过将燃烧后的烟气净化实现达标排放，脱硫系统一般而言都很庞大，尤其是核心设备脱硫装置往往要占用很大的空间，船舶因为其航行的特殊性，船上的空间有限，过分的占用船上空间会影响船东的经济效益。因此船用脱硫装置必须具备小巧高效的特点。

目前船舶用脱硫装置大多采用海水直接喷淋喷淋塔，海水由于其碱度不高，往往需要在较长时间内进行大量地喷淋，因此这类喷淋塔都会加高设计以达到排放要求的脱硫效果，但是加高设计会增加脱硫装置的重量，重心上移，对船舶的重心稳定有影响。同时，喷淋单元内部往往会存在气流分布不均匀的问题，具体表现为：与烟气入口对面的一侧气流速度较快，而与该侧相对的另一侧流速较慢，甚至产生回流区。流速的不均匀性会造成烟气在塔内停留时间的差异，造成一侧反应时间不够，一侧反应时间过长，使得系统脱硫效率低下，为了使得硫排放达标，塔的尺寸设计的相对较大，占用的船舶的宝贵空间。此外，现有的湿法脱硫装置在运行过程中易产生带脱硫液的小液滴，一般除雾器能够处理50μm以上的液滴，对于50μm以下的液滴就很难处理，针对这一情况需要进行相关改造。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种气液接触时间长、脱硫效率高且能降低空间占用率的船舶尾气脱硫装置。

技术方案：本发明的船舶尾气脱硫装置，包括脱硫喷淋单元和位于其两侧的预处理烟道，该预处理烟道内布置预喷淋层，脱硫喷淋单元内布置喷淋层，同时设有用于接收来自预处理烟道的尾气并使其气流分布均匀后进入喷淋层的导流单元，所述脱硫喷淋单元连接用于对净化后尾气中的颗粒物进行吸湿、增长和分离的除雾单元。

进一步地，预处理烟道包括竖直段和弯管段，该竖直段的上部为尾气入口，下部连接弯管段的上部，弯管段的尾部连接脱硫喷淋单元。本发明将预处理烟道设计成对冲进气方式，烟道内可以采用两层雾化喷淋层倒喷，与烟气形成逆流，能够有效的分担塔内的脱硫负荷，在满足脱硫效果的前提下，降低空间占用率，与没有预喷淋的装置相比，能有效减少装置占用空间的5～20％。

这种情况下，预喷淋层采用向上喷淋的方式，预喷淋喷嘴为压力雾化喷嘴，雾化锥角为60～80°，平均雾化粒径为90～140μm。脱硫喷淋单元中的喷淋层采用向下喷淋的方式，喷嘴为实心锥形喷嘴，喷射角为80-120°，喷射粒径为1～5mm。

本发明的导流单元包括布置于预处理烟道尾部和喷淋层之间的V型均流板，它可以采用碳钢等制作而成。V型均流板通道长并且密，保证流线的均匀，同时中间阻力大，两边阻力小，有利于喷淋层气流呈活塞型上升。

本发明的除雾单元包括与喷淋层连接的除雾器和旋流增湿段，其中，除雾器优选为W型折流板除雾器；旋流增湿段具有圆形或接近圆形的横截面，增湿段的侧壁切向设有蒸汽入口，尾部设有尾气出口。

本发明除雾器的尾气入口截面到出口截面先逐渐缩小，再逐渐扩张；或者脱硫喷淋单元的尾气出口截面逐渐缩小，除雾单元的尾气入口截面到尾气出口截面逐渐扩张，这样设置的目的能增强喷淋层净化后尾气的运动速度，便于除雾和旋风增湿反应。